1、 - 1 - 电化学基础电化学基础 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。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( ) 图图 a 图图 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，电池内部使用的是阴离子交换膜，OH 经交换膜移向负极 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该燃料电池的电极材料采用多孔纳
2、米碳材料(如图如图 b)，目的是增大接触面，目的是增大接触面 积，增加吸附量积，增加吸附量 D该电池中通入该电池中通入 N2H4的电极为正极，发生的电极反应式为的电极为正极，发生的电极反应式为 N2H44OH 4e =N 2 4H2O D D 项，通入项，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 反应式为反应式为 N2H44OH 4e =N 2 4H2O，错误。，错误。 2 (2019 上饶模拟上饶模拟)生产硝酸钙的工业废水常含有生产硝酸钙的工业废水常含有 NH4NO3， 可用电解法净化。， 可用电解法净化。 其工作原理如图
3、所示。下列有关说法正确的是其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( ) Aa 极为电源负极，极为电源负极，b 极为电源正极极为电源正极 B装置工装置工作时电子由作时电子由 b 极流出，经导线、电解槽流入极流出，经导线、电解槽流入 a 极极 C室能得到副产品浓硝酸室能得到副产品浓硝酸室能得到副产品浓氨水室能得到副产品浓氨水 D阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为 2NO 3 12H 10e =N 2 6H2O C 根据装置图，根据装置图， 室和室和室之间为阴离子交换膜， 即室之间为阴离子交换膜， 即 NO 3从 从室移向室移向室，室， 同理同理 NH 4从 从室移向室移向室，依据电解原理，室，
4、依据电解原理，a 为正极，为正极，b 为负极。为负极。 - 2 - 3空气污染物空气污染物 NO 通常用含通常用含 Ce4 的溶液吸收，生成 的溶液吸收，生成 HNO2、NO 3，再利用电 ，再利用电 解法将上述吸解法将上述吸收液中的收液中的 HNO2转化为无毒物质， 同时生成转化为无毒物质， 同时生成 Ce4 ， 其原理如图所示。 ， 其原理如图所示。 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) AH 由右室进入左室 由右室进入左室 BCe4 从电解槽的 从电解槽的 c 口流出，且可循环使用口流出，且可循环使用 C阴极的电极反应式：阴极的电极反应式：2HNO26H 6e =N 2 4H2O D若
5、用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下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，理论上甲烷时，理论上 可转化可转化 2 mol HNO2 C 根据电解原理根据电解原理 H 由左室向右室移动， 由左室向右室移动，A 错误；空气污染物一氧化氮通常错误；空气污染物一氧化氮通常 用用含有含有 Ce4 溶液吸收，生成 溶液吸收，生成 HNO2、NO 3， ，N 元素的化合价升高，元素的化合价升高，Ce4 的化合价 的化合价 降低，然后对此溶液进行电解，又产生降低，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， ，根据电解原理，应在阳极上产生， 即即 Ce
6、4 从 从 a 口出，可循环使用，口出，可循环使用，B 错误；错误；33.6 L 甲烷参与反应转移电子的物质的甲烷参与反应转移电子的物质的 量为量为 33.68/22.4 mol12 mol，理论上可转化，理论上可转化 HNO2的物质的量为的物质的量为 122/6 mol 4 mol，D 错误。错误。 4 (2019 开封模拟开封模拟)某课题组以纳米某课题组以纳米 Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池作为电极材料制备锂离子电池(另一另一 极为金属锂和石墨的复合材料极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放温条件下对锂离子电池进行循环充放 电，成功地实现了对
7、磁性的可逆调控电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图如图)。下列说法错误的是。下列说法错误的是 ( ) A放电时，负极的电极反应式为放电时，负极的电极反应式为 Lie =Li B放电时，电子通过电解质从放电时，电子通过电解质从 Li 流向流向 Fe2O3 C充电时，充电时，Fe 做阳极，电池逐渐摆脱磁铁吸引做阳极，电池逐渐摆脱磁铁吸引 - 3 - D充电时，阳极的电极反应式为充电时，阳极的电极反应式为 2Fe3Li2O6e = Fe 2O3 6Li B 放电时，电子通过外电路从负极放电时，电子通过外电路从负极 Li 流向正极流向正极 Fe2O3，不能经过电解，不能经过电解质，质， B 错误。错
8、误。 5(2019 张家口模拟张家口模拟)一种检测空气中甲醛一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工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，工作电极电势高传感器工作时，工作电极电势高 B工作时，工作时，H 通过交换膜向工作电极附近移动 通过交换膜向工作电极附近移动 C当导线中通过当导线中通过 1.210 6 mol 电子，进入传感器的甲醛为 电子，进入传感器的甲醛为 310 3 mg D工作时，对电极区电解质溶液的工作时，对电极区电解质溶液的 pH 增大增大 D 原电池工作时，原电池工作时，HCHO 转化为转
9、化为 CO2，失电子在负极发生氧，失电子在负极发生氧化反应，其电化反应，其电 极反应式为极反应式为 HCHOH2O4e =CO 2 4H ， ，O2在正极得电子发生还原反应，在正极得电子发生还原反应， 其电极反应式为其电极反应式为 O24e 4H =2H 2O，工作时，阳离子向电源的正极移动，再 ，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结合电池总反应判断溶液 pH 变化，以此解答该题。变化，以此解答该题。 6通过电解法分离通过电解法分离 NaHSO3与与 Na2SO3混合物，其装置如图。下列说法不正混合物，其装置如图。下列说法不正 确的是确的是( ) A阳极的电极反应式为阳
10、极的电极反应式为 4OH 4e =2H 2O O2 B阳极区阳极区 c(H )增大， 增大，H 由 由 a 室经阳离子交换膜进入室经阳离子交换膜进入 b 室室 C外电路每转移外电路每转移 0.2 mol 电子，有电子，有 0.2 mol Na 从 从 b 室进入室进入 c 室室 Dc 室得到室得到 Na2SO3的原因是的原因是 OH HSO 3=H2O SO2 3 C 通过电解法分离通过电解法分离 NaHSO3与与 Na2SO3混合物， 根据装置图分析， 电解池阳混合物， 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，则阳极处极发生的反应为物质失去电子
11、，发生氧化反应，考虑到溶液是碱性，则阳极处 OH 放电产生 放电产生 O2，阳极电极反应为，阳极电极反应为 4OH 4e =2H 2O O2，阴极为物质得到电，阴极为物质得到电 - 4 - 子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为 2H2O2e =2OH H2， 据此分析判断。据此分析判断。 7(2019 延边模拟延边模拟)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能光电极能 使电池在太阳光照下充电， 充电时使电池在太阳光照下充电， 充电时 Na2S4还原为还原为 Na2S。 下列说法。
12、 下列说法不不 正确的是正确的是 ( ) A充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能 B放电时，放电时，a 极为负极极为负极 CM 是阴离子交换膜是阴离子交换膜 D充电时，充电时，阳极的电极反应式为：阳极的电极反应式为：3I 2e =I 3 C 根据题意及图示可知，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还原为还原为 Na2S，放电，放电 和充电互为逆过程，所以和充电互为逆过
13、程，所以 a 是负极，是负极，b 是电池的正极，在充电时，阳极上发生失是电池的正极，在充电时，阳极上发生失 电子的氧化反应为：电子的氧化反应为：3I 2e =I 3，据此回答。 ，据此回答。 8用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含含 Cl 、 、Br 、 、Na 、 、Mg2 )的装置如图所 的装置如图所 示示(a、b 为石墨电极为石墨电极)，下列说法正确的是，下列说法正确的是( ) A电池工作时，正极反应式为：电池工作时，正极反应式为：O22H2O4e =4OH B电解时，电子流动路径是：负极电解时，电子流动路径是：负极外电路外电路阴极阴极溶液溶液阳极阳极正极正极 C
14、试管中试管中 NaOH 溶液用来吸收电解时产生的溶液用来吸收电解时产生的 Cl2 D当电池中消耗当电池中消耗 2.24 L(标准状况下标准状况下)H2时，时，b 极周围会产生极周围会产生 0.05 mol 气体气体 C 左边装置为氢氧燃料电池，左边装置为氢氧燃料电池，H2所在电极作负极，所在电极作负极，O2所在电极作正极，在所在电极作正极，在 酸性条件下，酸性条件下，O2得电子生成得电子生成 H2O，A 错误；电解时，电子流动路错误；电解时，电子流动路径是：负极径是：负极外外 电路电路阴极，阳极阴极，阳极外电路外电路正极，正极，B 错误；消耗错误；消耗 2.24 L(标准状况下标准状况下)H2
15、时电路中时电路中 转移的电子的物质的量为转移的电子的物质的量为 0.2 mol，b 极为电解池的阴极，溶液中的极为电解池的阴极，溶液中的 H 在阴极得到 在阴极得到 - 5 - 电子生成电子生成 H2，根据电子守恒可知生成，根据电子守恒可知生成 H2的物质的量为的物质的量为 0.1 mol，D 错误。错误。 9(2019 云南名校联考云南名校联考)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 法正确的是法正确的是( ) A光照时，光照时，b 极周围极周围 pH 增大增大 B光照时，光照时，H 由 由 a 极室透极室透过质子膜进入过质子膜进入 b
16、极室极室 C夜间无光照时，夜间无光照时，a 极的电极反应式为极的电极反应式为 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，项，根据太阳能电池的工作原理图可知，光照时，b 极周围发生电极极周围发生电极 反应：反应：VO2 H2Oe =VO 2 2H ，产生 ，产生 H ， ，pH 减小，错误；减小，错误；B 项，光照时，项，光照时， b 极产生极产生 H ，根据电子流向可知， ，根据电子流向可知，H 由 由 b 极室透过质子膜进入极室透过质子膜进入 a 极室，错误；极室，错误；C 项，夜间无光照时，反应
17、相当于蓄电池的放电反应，此时项，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，极为电池的正极，a 极为电池的负极，正确；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项，硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工基础，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。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，其工作原沉积物微生物燃料
18、电池可处理含硫废水，其工作原 理如图所示。下列说法错误的是理如图所示。下列说法错误的是( ) A碳棒碳棒 b 的电极反应式为的电极反应式为 O24e 4H =2H 2O B光照强度对电池的输出功率有影响光照强度对电池的输出功率有影响 C外电路的电流方向：碳棒外电路的电流方向：碳棒 a碳棒碳棒 b - 6 - D酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低间后，电池效率降低 C 由题图可知，碳棒由题图可知，碳棒 a 作负极，碳棒作负极，碳棒 b 作正极。作正极。A 项，正极项，正极 O2得电子生成得电子生成 水，电极反应式为水，电极反应式为 O24e
19、 4H =2H 2O，故 ，故 A 正确；正确；B 项，项，CO2在光照和光合在光照和光合 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；正确；C 项，项， 外电路的电流由正极流向负极，即由碳棒外电路的电流由正极流向负极，即由碳棒 b碳棒碳棒 a，故，故 C 错误；错误；D 项，酸性增强项，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。正确。 11(2019 河南中原名校联考河南中原名校联考)一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工一种电
20、催化合成氨的装置如图所示。该装置工 作时，下列说法正确的是作时，下列说法正确的是( ) A图中涉及的能量转化方式共有图中涉及的能量转化方式共有 3 种种 B两极产生的气体的物质的量之比是两极产生的气体的物质的量之比是 11 C电路中每通过电路中每通过 1 mol 电子，有电子，有 1 mol H 迁移至 迁移至 a 极极 Db 极上发生的主要反应为极上发生的主要反应为 N26H 6e =2NH 3 D 图中涉及的能量转化有太阳能图中涉及的能量转化有太阳能电能、风能电能、风能机械能机械能电能，电能电能，电能化化 学能等，学能等，A 项错误；若不考虑项错误；若不考虑 H2，O2和和 NH3的物质的量之比为的物质的量之比为 34，B 项错误；项错误； H 应向 应向 b 极迁移，极迁移，C 项错误；项错误；b 极上发生的反应为极上发生的反应为 N26H 6e =2NH 3(主要 主要)、 2H 2e =H 2 (次要次要)，D 项正确。项正确。
