专题08 电化学及其应用 解析版Word文档格式.docx

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C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−=MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；

D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。

故选B。

【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。

2．[2019新课标Ⅲ]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。

电池反应为Zn（s）+2NiOOH（s）+H2O（l）

ZnO（s）+2Ni（OH）2（s）。

A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B．充电时阳极反应为Ni（OH）2（s）+OH−（aq）−e−

NiOOH（s）+H2O（l）

C．放电时负极反应为Zn（s）+2OH−（aq）−2e−

ZnO（s）+H2O（l）

D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区

【答案】D

【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；

B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni（OH）2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni（OH）2（s）＋OH−（aq）−e−＝NiOOH（s）＋H2O（l），B正确；

C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn（s）＋2OH−（aq）−2e−＝ZnO（s）＋H2O（l），C正确；

D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH−通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。

答案选D。

3．[2019天津]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。

图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。

下列叙述不正确的是

A．放电时，a电极反应为

B．放电时，溶液中离子的数目增大

C．充电时，b电极每增重

，溶液中有

被氧化

D．充电时，a电极接外电源负极

【分析】放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn−2e−═Zn2＋，正极反应式为I2Br−+2e−=2I−+Br−，充电时，阳极反应式为Br−+2I−−2e−=I2Br−、阴极反应式为Zn2＋+2e−=Zn，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过交换膜，据此分析解答。

【详解】A、放电时，a电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为I2Br−+2e−=2I−+Br−，故A正确；

B、放电时，正极反应式为I2Br−+2e−=2I−+Br−，溶液中离子数目增大，故B正确；

C、充电时，b电极反应式为Zn2＋+2e−=Zn，每增加0.65g，转移0.02mol电子，阳极反应式为Br−+2I−−2e−=I2Br−，有0.02molI−失电子被氧化，故C正确；

D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，故D错误；

故选D。

【点睛】本题考查化学电源新型电池，会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键，会正确书写电极反应式，易错选项是B，正极反应式为I2Br−+2e−=2I−+Br−，溶液中离子数目增大。

4．[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是

A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−

Fe3+

B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

【答案】C

【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：

Fe−2e−=Fe2+；

正极反应为：

O2+2H2O+4e−=4OH−；

据此解题；

【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：

Fe−2e−=Fe2+，故A错误；

B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；

C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；

D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；

综上所述，本题应选C.

【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。

根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：

2H++2e−=H2↑；

电解质溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：

O2+2H2O+4e−=4OH−。

5．[2019浙江4月选考]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

下列说法不正确的是

A．

Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B．

正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O

2Ag＋2OH−

C．

锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D．

使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

【答案】A

【解析】A.Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变H2，因而c（H+）减小，A项错误；

B.Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag,结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O

2Ag＋2OH−，B项正确；

C.Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn−2e−=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；

D.铅蓄电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO4

2PbSO4+2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。

故答案选A。

6．[2018海南]一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。

A．电池总反应式为：

2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg（OH）2

B．正极反应式为：

Mg－2e－＝Mg2＋

C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率

D．电子的移动方向由a经外电路到b

【答案】BC

【解析】A.电池总反应式为：

2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg（OH）2，不符合题意；

B.正极应该是氧气得电子，发生还原反应，反应式为：

O2+4e-+4OH-=2H2O，符合题意；

C.氧气在正极参与反应，符合题意；

D.外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，故不符合题意；

故答案为BC。

【点睛】尽管原电池外观形形色色，五花八门，但其原理是相同的，即要紧紧抓住原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；

外电路中，电子由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反这一基本规律。

7．[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示。

当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。

下列说法正确的是

A．放电时，多孔碳材料电极为负极

B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1－

）O2

【解析】本题考查的是电池的基本构造和原理，应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行电极反应方程式的书写。

A．题目叙述为：

放电时，O2与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项A错误。

B．因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极（由负极流向正极），选项B错误。

C．充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，选项C错误。

D．根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是O2与Li+得电子转化为Li2O2-X，电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+，所以总反应为：

2Li+（1－

）O2＝Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-x＝2Li+（1－

）O2，选项D正确。

点睛：

本题是比较典型的可充电电池问题。

对于此类问题，还可以直接判断反应的氧化剂和还原剂，进而判断出电池的正负极。

本题明显是空气中的氧气得电子，所以通氧气的为正极，单质锂就一定为负极。

放电时的电池反应，逆向反应就是充电的电池反应，注意：

放电的负极，充电时应该为阴极；

放电的正极充电时应该为阳极。

8．[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：

3CO2+4Na

2Na2CO3+C。

A．放电时，ClO4－向负极移动

B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2

C．放电时，正极反应为：

3CO2+4e−＝2CO32－+C

D．充电时，正极反应为：

Na++e−＝Na

【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。

A．放电时是原电池，阴离子ClO4－向负极移动，A正确；

B．电池的总反应为3CO2+4Na

2Na2CO3+C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确；

C．放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：

3CO2+4e−＝2CO32－+C，C正确；

D．充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO32－+C－4e−＝3CO2，D错误。

9．[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协