2020届高考化学二轮复习电化学基础作业 练习

小题分点集训(六)　电化学基础

(建议用时：25分钟)

(对应学生用书第163页)

1．随着各地治霾力度的加大，大力发展高性能燃料电池汽车成为研究课题。如图a是某课题组设计的液体燃料电池示意图。下列有关叙述不正确的是(　　)

图a　　　　　　　　　　　图b

A．该电池的优点是不产生污染气体，且液体燃料便于携带

B．电池内部使用的是阴离子交换膜，OH－经交换膜移向负极

C．该燃料电池的电极材料采用多孔纳米碳材料(如图b)，目的是增大接触面积，增加吸附量

D．该电池中通入N2H4的电极为正极，发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O

D　[D项，通入N2H4的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，错误。]

2．(2019·上饶模拟)生产硝酸钙的工业废水常含有NH4NO3，可用电解法净化。其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A．a极为电源负极，b极为电源正极

B．装置工作时电子由b极流出，经导线、电解槽流入a极

C．Ⅰ室能得到副产品浓硝酸Ⅲ室能得到副产品浓氨水

D．阴极的电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O

C　[根据装置图，Ⅰ室和Ⅱ室之间为阴离子交换膜，即NO从Ⅱ室移向Ⅰ室，同理NH从Ⅱ室移向Ⅲ室，依据电解原理，a为正极，b为负极。]

3．空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．H＋由右室进入左室

B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用

C．阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O

D．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6 L甲烷时，理论上可转化2 mol HNO2

C　[根据电解原理H＋由左室向右室移动，A错误；空气污染物一氧化氮通常用含有Ce4＋溶液吸收，生成HNO2、NO，N元素的化合价升高，Ce4＋的化合价降低，然后对此溶液进行电解，又产生Ce4＋，根据电解原理，应在阳极上产生，即Ce4＋从a口出，可循环使用，B错误；33.6 L甲烷参与反应转移电子的物质的量为33.6×8/22.4 mol＝12 mol，理论上可转化HNO2的物质的量为12×2/6 mol＝4 mol，D错误。]

4．(2019·开封模拟)某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法错误的是 (　　)

A．放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋

B．放电时，电子通过电解质从Li流向Fe2O3

C．充电时，Fe做阳极，电池逐渐摆脱磁铁吸引

D．充电时，阳极的电极反应式为2Fe＋3Li2O－6e－=== Fe2O3＋6Li＋

B　[放电时，电子通过外电路从负极Li流向正极Fe2O3，不能经过电解质，B错误。]

5．(2019·张家口模拟)一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A．传感器工作时，工作电极电势高

B．工作时，H＋通过交换膜向工作电极附近移动

C．当导线中通过1.2×10－6 mol电子，进入传感器的甲醛为3×10－3 mg

D．工作时，对电极区电解质溶液的pH增大

D　[原电池工作时，HCHO转化为CO2，失电子在负极发生氧化反应，其电极反应式为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，O2在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，工作时，阳离子向电源的正极移动，再结合电池总反应判断溶液pH变化，以此解答该题。]

6．通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物，其装置如图。下列说法不正确的是(　　)

A．阳极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

B．阳极区c(H＋)增大，H＋由a室经阳离子交换膜进入b室

C．外电路每转移0.2 mol电子，有0.2 mol Na＋从b室进入c室

D．c室得到Na2SO3的原因是OH－＋HSO===H2O＋SO

C　[通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物，根据装置图分析，电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，考虑到溶液是碱性，则阳极处OH－放电产生O2，阳极电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极为物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑， 据此分析判断。]

7．(2019·延边模拟)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法不正确的是 (　　)

A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能

B．放电时，a 极为负极

C．M 是阴离子交换膜

D．充电时，阳极的电极反应式为：3I－－2e－===I

C　[根据题意及图示可知，TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电。则充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，充电时Na2S4还原为Na2S，放电和充电互为逆过程，所以a是负极，b是电池的正极，在充电时，阳极上发生失电子的氧化反应为：3I－－2e－===I，据此回答。]

8．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)，下列说法正确的是(　　)

A．电池工作时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极

C．试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2

D．当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，b极周围会产生0.05 mol气体

C　[左边装置为氢氧燃料电池，H2所在电极作负极，O2所在电极作正极，在酸性条件下，O2得电子生成H2O，A错误；电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极，阳极→外电路→正极，B错误；消耗2.24 L(标准状况下)H2时电路中转移的电子的物质的量为0.2 mol，b极为电解池的阴极，溶液中的H＋在阴极得到电子生成H2，根据电子守恒可知生成H2的物质的量为0.1 mol，D错误。]

9．(2019·云南名校联考)一种全天候太阳能电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．光照时，b极周围pH增大

B．光照时，H＋由a极室透过质子膜进入b极室

C．夜间无光照时，a极的电极反应式为V2＋－e－===V3＋

D．该电池与硅太阳能电池供电原理相同

C　[A项，根据太阳能电池的工作原理图可知，光照时，b极周围发生电极反应：VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋，产生H＋，pH减小，错误；B项，光照时，b极产生H＋，根据电子流向可知，H＋由b极室透过质子膜进入a极室，错误；C项，夜间无光照时，反应相当于蓄电池的放电反应，此时b极为电池的正极，a极为电池的负极，正确；D项，硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应，本题中电池是原电池的一种，发生的是化学变化，两者供电原理不同，错误。]

10．(2019·广东佛山二检)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．碳棒b的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O

B．光照强度对电池的输出功率有影响

C．外电路的电流方向：碳棒a→碳棒b

D．酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低

C　[由题图可知，碳棒a作负极，碳棒b作正极。A项，正极O2得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故A正确；B项，CO2在光照和光合菌的作用下反应生成氧气，光照强度对电池的输出功率有影响，故B正确；C项，外电路的电流由正极流向负极，即由碳棒b→碳棒a，故C错误；D项，酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低，故D正确。]

11．(2019·河南中原名校联考)一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是(　　)

A．图中涉及的能量转化方式共有3种

B．两极产生的气体的物质的量之比是1∶1

C．电路中每通过1 mol电子，有1 mol H＋迁移至a极

D．b极上发生的主要反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3

D　[图中涉及的能量转化有太阳能→电能、风能→机械能→电能，电能→化学能等，A项错误；若不考虑H2，O2和NH3的物质的量之比为3∶4，B项错误；H＋应向b极迁移，C项错误；b极上发生的反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3(主要)、2H＋＋2e－===H2↑(次要)，D项正确。]