1、课时跟踪检测（九）1下列有关电化学原理的说法中，错误的是()A在现实生活中，电化学腐蚀要比化学腐蚀严重的多，危害更大B在铜的精炼装置中，通常用粗铜作阳极，精铜作阴极C氯碱工业，主要依托电解熔融的氯化钠来制取工业上重要的化工原料烧碱和氯气D可充电的电池称“二次电池”，在充电时，是将电能转变成化学能，在放电时，又将化学能转化成电能解析：选CA项，电化学腐蚀加速负极金属的腐蚀速率，比化学腐蚀快，危害更大，正确；B项，在铜的精炼装置中，通常用粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质是含有铜离子的盐溶液，正确；C项，氯碱工业是电解饱和NaCl溶液来制取工业上重要的化工原料烧碱和Cl2，电解熔融的NaCl可以获得金
2、属Na和Cl2，错误；D项，“二次电池”在充电时是电解池原理，是将电能转变成化学能，在放电时，是原电池原理，又将化学能转化成电能，正确。2“双吸剂”是一种吸收水和氧气的脱氧食品保鲜剂，主要成分为铁粉、碱性粒子(生石灰)、无机盐(氯化钠)、活性炭等。下列有关分析正确的是()A“双吸剂”中的无机盐和生石灰都有吸水作用B“双吸剂”吸收水时，只发生了原电池反应C吸收氧气的过程中，铁粉作原电池的正极D活性炭上发生的反应为O24e2H2O=4OH解析：选DA项，NaCl没有吸水性，错误；B项，吸水时CaO发生了化合反应，错误；C项，吸收O2的过程中形成了原电池，铁作负极，活性炭作正极，错误。3钠离子电池具
3、有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，该钠离子电池的工作原理为Na1mCoO2NamCnNaCoO2Cn。下列说法不正确的是()A放电时，Na向正极移动B放电时，负极的电极反应式为NamCnme=mNaCnC充电时，阴极质量减小D充电时，阳极的电极反应式为NaCoO2me=Na1mCoO2mNa解析：选CA项，放电时阳离子向正极移动，即Na向正极移动，正确；B项，放电时，负极电极反应式为NamCnme=mNaCn，正确；C项，充电时，Na在阴极上得电子，发生还原反应，电极质量会增大，错误；D项，充电时，阳
4、极上发生失电子的氧化反应：NaCoO2me=Na1mCoO2mNa，正确。4(2017淄博模拟)电池式氧传感器原理构造如图，可测定O2的含量。工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。下列说法不正确的是()APt电极上发生还原反应B随着使用，电解液的pH逐渐减小Ca mol O2反应，理论上可使Pb电极增重68 a gDPb电极上的反应式为Pb2OH2e=Pb(OH)2解析：选BA项，Pb作负极失电子产生的Pb2与OH反应生成Pb(OH)2，则Pt电极作正极，发生还原反应，正确；负极反应式：2Pb4OH4e=2Pb(OH)2，正极反应式：O24e2H2O=4OH，总反应式：2PbO22H2O=2
5、Pb(OH)2，反应过程溶液pH不变，B错误、D正确；C项，根据反应2PbO22H2O=2Pb(OH)2，a mol O2反应理论上可使Pb电极增重4a mol17 gmol168a g，正确。5“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图。下列说法正确的是()A该装置是将电能转变为化学能B利用该技术可捕捉大气中的CO2C每得到1 mol草酸铝，电路中转移3 mol电子D正极的电极反应为C2O2e=2CO2解析：选BA项，“碳呼吸电池”为原电池原理，将化学能转变为电能，错误；B项，“碳呼吸电池”能消耗CO2，所以利用该技术可捕捉大气中的CO2，正确；C项，根据工作原理图，金属铝是负极，失电
6、子生成草酸铝，所以每得到1 mol草酸铝，电路中转移3 2 mol6 mol电子，错误；D项，根据工作原理图，CO2作为正极反应物得电子生成C2O，电极反应式为2CO22e=C2O，错误。6.SO2是大气污染物，造成酸雨的主要原因，用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2，又可以生成一定量的硫酸，下列说法正确的是()Aa为正极，b为负极B生产过程中氢离子由右移向左C从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%D负极反应式为SO22H2O2e=SO4H解析：选DA项，a电极上SO2发生氧化反应生成硫酸，则a为负极，b为正极，错误；B项，质子膜只允许H通过，向正极移动，即H由左向右移动，错误
7、；C项，负极区有硫酸生成，但同时在增加水的量，则硫酸的质量分数不一定大于50%，甚至还可能小于50%，错误；D项，负极上发生的是氧化反应，其电极反应式为SO22H2O2e=SO4H，正确。7(2018届高三哈尔滨九中摸底)如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为xLiLiV3O8=Li1xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化，下列说法不正确的是()A组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行B整个过程的能量转化涉及化学能转化为热能和电能C放电时LiV3O8电极反应为xLiLiV3O8xe=Li1xV3O8D充电时Cl移向LiV3O8电极解析：选CA项，Li是活泼的金属，因此组装
8、该电池应当在无水、无氧的条件下进行，正确；B项，整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化，正确；C项，放电时正极发生得电子的还原反应，即正极反应式为xLiLiV3O8 xe=Li1xV3O8，错误；D项，放电时Cl移向负极，移向锂电极，因此充电时Cl移向LiV3O8电极，正确。8(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生下列对实验现象的解释或推测不合理的是()Aa、d处：2H2O2e=H22OHBb处：2Cl2e=Cl2Cc处发生了反应：Fe2e=Fe
9、2D根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析：选BA项，根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O2e=H22OH，正确；B项，b处变红，局部褪色，b为电解池的阳极，2Cl2e=Cl2，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2H2O=HClHClO，HCl溶液显酸性，HClO具有漂白性，错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe2e=Fe2，正确；D项，实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成Cu2，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来Cu2移到m处，
10、m处Cu2得到电子生成单质铜，正确。9.如图所示由锌片、铜片和稀H2SO4(密度为1.25 gcm3)组成的原电池，一段时间后，若锌片只发生电化学反应，当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则原硫酸溶质的质量分数为()A0.75%B2.94%C5.88%D11.76%解析：选C形成原电池时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn2e= Zn2；Cu为正极，发生还原反应，电极方程式为2H2eH2，n(H2)0.075 mol，因此消耗硫酸0.075 mol，则原硫酸的物质的量为0.15 mol，原硫酸溶质的质量分数为100%5.88%。10用一种阴、阳离子双隔
11、膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极室溶液由无色变成棕黄色B电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4C电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D当电路中通过1 mol电子的电量时，阴极有0.25 mol的O2生成解析：选CA项，Fe为阳极，阳极上Fe失电子发生氧化反应生成Fe2，所以溶液变浅绿色，错误；B项，电解时，溶液中NH向阴极室移动，H放电生成H2，所以阴极室中溶质为(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4，错误；C项，电解时，阴极上H放电生成H2，溶液中c(OH)增大，溶液中pH升高，正确；D项， 阴极生成H2，错
12、误。11人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。正极电极反应式为_。(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_，当线路中转移0.4 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为_g。(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_。A铝片、铜片 B铜片、铝片
13、C铝片、铝片(4)如图是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，A极为电源_(填“正”或“负”)极，写出A极的电极反应式：_。解析：(1)根据原电池的工作原理，正极上得到电子，化合价降低，因此正极反应式为PbO24HSO2e=PbSO42H2O。(2)根据原电池的工作原理，负极上失去电子，发生氧化反应，Cu的化合价升高，即负极材料是Cu，电极反应式为Cu2e=Cu2，因此转移0.4 mol电子，消耗Cu的质量为0.4 g12.8 g。(3)插入浓硝酸中，铝与浓硝酸发生钝化反应，铜和浓硝酸发生氧化还原反应，因此铜作负极；插入到NaOH溶液中，铝与
14、NaOH溶液发生氧化还原反应，铜不与NaOH溶液反应，因此铝作负极，故B项正确。(4)A电极通入CO，生成CO2，C的化合价升高，根据原电池的工作原理，A极为负极，根据示意图，A极反应式为COCO2e=2CO2。答案：(1)PbO24HSO2e=PbSO42H2O(2)Cu12.8(3)B(4)负极COCO2e=2CO212(2017保定模拟)将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、提高利用率已成为当务之急。(1)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，二者均可利用CO和H2反应合成。某燃料电池以二甲醚为原料，熔融碳酸盐为电解质，其负极反应如下：CH3OCH36CO12
15、e=8CO23H2O。写出该燃料电池的正极反应式：_。废水中含甲醇对水质会造成污染，Co3可将甲醇氧化为CO2。某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液来模拟工业除污原理，其阳极反应式为_。(2)某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程中产生的H2S废气。电解池中电极A、B均为惰性电极，其中A为电解池的_极；电极B所得到的物质X的分子式为_。反应池中发生的离子反应方程式为_。解析：(1)燃料电池中，正极上氧化剂O2得电子和CO2发生反应生成CO，电极反应式为O24e2CO2=2CO。通电后，Co2被氧化成Co3，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2e=Co3。
16、(2)A极生成Fe3，B极生成气体，可知A为阳极，B为阴极，B极生成气体为H2。反应池中Fe3和H2S反应生成S，则Fe3被还原，离子方程式为H2S2Fe3=2Fe2S2H。答案：(1)O24e2CO2=2COCo2e=Co3(2)阳H2H2S2Fe3=2Fe2S2H13电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。(1)电解NO制备NH4NO3原理如图1所示：阳极为_(填“X”或“Y”)，Y的电极反应式为_。为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充的物质A的化学式为_。(2)用图2装置进行模拟电解NO2气体实验，可回收硝酸。电解时NO2发生反应的电极反应式为_。若
17、有标准状况下2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H为_mol。解析：(1)根据装置图1可知Y极上NO转化为NO，则该电极是阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为NO2H2O3e=NO4H。X电极反应式为NO6H5e=NHH2O；生成一个NH需要得到5个电子，生成一个NO需要失去3个电子，根据转移电子相等知，生成的NH浓度小于NO浓度，要使NO完全转化为NH4NO3，应该加入NH3，所以加入的A为NH3。(2)通过分析装置图2知左室为电解池的阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，右室为电解池的阳极，NO2发生氧化反应生成硝酸，电极反应式为NO2H2Oe=NO
18、2H。根据阴、阳两极的电极反应式知若有标准状况下 2.24 L NO2被吸收，转移电子0.1 mol，阴极区生成的OH为0.1 mol，为维持电荷守恒通过阳离子交换膜的H为0.1 mol。答案：(1)YNO3e2H2O=NO4HNH3(2)NO2H2Oe=NO2H0.114二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂，目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。(1)如图所示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式为_。电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜
19、的阳离子的物质的量为_mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因_。(2)ClO2对污水中Fe2、Mn2、S2和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN a mgL1，现用ClO2将CN氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为_；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2_mol。(3)为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2。电池工作时正极反应式为_。解析：(1)阳极发生氧化反应，由题意可知，Cl放电生成ClO2，由元素守恒可知，有水参加反应，结合电荷守恒可知，同时生成H
20、，阳极电极反应式为Cl2H2O5e=ClO24H。在阴极发生反应2H2e=H2，H2的物质的量为0.005 mol，通过阳离子交换膜的阳离子为1价离子，故通过交换膜的阳离子的物质的量为0.005 mol20.01 mol，电解中阴极H浓度减小，使得H2OOHH的平衡向右移动，溶液的pH增大。(2)ClO2将CN氧化，只生成两种气体，应生成N2与CO2，同时生成 Cl，反应离子方程式为2ClO22CN=N22CO22Cl，100 m3废水中CN质量100 m3a gm3100a g，则CN的物质的量为mol，由方程式可知，至少需要ClO2的物质的量为mol。(3)根据原电池原理，正极反应为O2得到电子生成O2：O24e=2O2。答案：(1)Cl2H2O5e=ClO24H0.01在阴极发生反应2H2e=H2，H浓度减小，使得H2OOHH的平衡向右移动，OH浓度增大，pH增大(2)2ClO22CN=N22CO22Cl(或3.85 a)(3)O24e=2O2