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1、高届高级三维设计二轮高考化学复习资料专题跟踪检测四 电化学专题跟踪检测（四） 电化学 卷基础保分练1.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。下列说法错误的是()A.活性炭作正极,正极上发生还原反应B.负极反应为Al3e4OH=AlO2H2OC.Na由活性炭区向铝粉表面区迁移D.硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触解析：选C向发热包中加入冷水,形成原电池。反应CaOH2O=Ca(OH)2放热使水迅速升温沸腾,反应Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO3使得溶液呈碱性,则溶液中发生反应2Al2

2、OH2H2O=2AlO3H2,该反应为原电池的总反应,负极反应为Al3e4OH=AlO2H2O,正极反应为2H2O2e=2OHH2。选项A,活性炭作正极,正极上得电子发生还原反应,正确；选项B,负极反应为Al3e4OH=AlO2H2O,正确；选项C,Na向正极移动,错误；选项D,硅藻土结构疏松,孔隙大,能使各物质分散并均匀混合,充分接触,正确。2.如图所示装置中,有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于试管中的液面。以下有关解释不合理的是()A.生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性B.雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀C.导管内液面回升时,正极反

3、应式：O22H2O4e=4OHD.随着反应的进行,U形管中雨水的酸性逐渐减弱解析：选A铁的纯度越高,其抗腐蚀性能越强,纯铁比生铁耐腐蚀,是因为生铁片中的碳降低了铁的抗腐蚀性,A错误；雨水的pH4,呈较强的酸性,生铁片在该雨水中先发生析氢腐蚀,正极反应为2H2e=H2,由于生成H2,气体压强增大,开始时插在小试管中的导管内的液面下降,B正确；随着反应的进行,雨水的酸性逐渐减弱,最后发生了吸氧腐蚀,正极反应式为O22H2O4e=4OH,导管内液面回升,C正确；开始阶段正极上不断消耗H,则U形管中雨水的酸性逐渐减弱,D正确。3.“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

4、.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”为新型原电池,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,失电子生成草酸铝,所以每得到1 mol草酸铝,电路中转移32 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。4.Li/FePO4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池,总反应为

5、LiCxFePO4=LiFePO4xC。其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.FePO4/LiFePO4是原电池的负极材料B.充电时,Li离开LiFePO4电极在阴极得到电子C.放电时,负极反应为Lie=LiD.电池在低温时能如高温时一样保持很好的工作性能解析：选B根据总反应方程式和原理图可知放电过程中铁元素化合价降低,FePO4/LiFePO4是原电池的正极材料,A项错误；充电时LiFePO4作阳极,Li离开LiFePO4电极在阴极得到电子,B项正确；放电时负极的电极反应式为LiCxe=LixC,C项错误；Li/FePO4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池,温度不同,离子在电池

6、内部的移动速率不同,工作性能不同,D项错误。5.如图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH6e2H2O=CO8HC.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体解析：选DA项,甲池为原电池,作为电源,乙池、丙池为两个电解池；B项,负极反应式：CH3OH6e8OH=CO6H2O；C项,应加入CuO或CuCO

7、3；D项,丙池中：MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2,甲池中消耗280 mL O2,即0.012 5 mol,转移0.05 mol电子,丙池中生成0.025 mol Mg(OH)2,其质量为1.45 g。6.我国某大型客车厂已成功研发高能车载电池,即蓄电4个小时,客车可持续运行8个小时左右。该电池组成可表示为LiAl/FeS,其中正极的电极反应式为2LiFeS2e=Li2SFe。有关该电池的下列说法中,正确的是()A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为1价B.负极的电极反应式为Al3e=Al3C.该电池的总反应为2LiFeS=Li2SFeD.充电时,阴极发生的电极反应

8、式为Li2SFe2e=2LiFeS解析：选C根据电池组成为LiAl/FeS,正极反应式为2LiFeS2e=Li2SFe,可以得出FeS为正极,LiAl为负极。LiAl中Li为0价,A错误；负极的电极反应式为Lie=Li,B错误；该电池的总反应为2LiFeS=Li2SFe,C正确；充电时阴极得到电子,故阴极的反应式为Lie=Li,D错误。7.(2018深圳中学模拟)垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。下列说法正确的是()A.电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极B.放电过程中,正极附近pH 变小C.若1 mol O2 参与电极反应,有4 mol H穿过质子交换膜进

9、入右室D.负极电极反应为H2PCA2e=PCA2H解析：选C右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电流由右侧正极经过负载后流向左侧负极,选项A错误；放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水, 氢离子浓度减小,pH 变大,选项B错误；若1 mol O2 参与电极反应,有4 mol H穿过质子交换膜进入右室,生成2 mol水,选项C正确；原电池负极失电子,选项D错误。8.(2018佛山质检) 锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如图,下列叙述正确的是()A.该电池工作时Li向负极移动B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C.电池充电时间越长,电池中Li2O 含量越多D.电

10、池工作时,正极可发生： 2LiO22e=Li2O2解析：选D原电池中,阳离子应该向正极移动,选项A错误；单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以电解质溶液不能使用任何水溶液,选项B错误；电池充电的时候应该将放电的反应倒过来,将正极反应逆向进行,正极上的Li2O应该逐渐减少,所以电池充电时间越长,Li2O 含量越少,选项C错误；题目给出正极反应为xLiO2xe=LixO2,所以当x2的时候反应为2LiO22e=Li2O2,选项D正确。9.(2018郑州质检)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是(

11、)A.放电时,负极反应为3NaBr2e=NaBr32NaB.充电时,阳极反应为2Na2S22e=Na2S42NaC.放电时,Na经过钠离子交换膜,由b池移向a池D.用该电池电解饱和食盐水,产生2.24 L H2时,b池生成17.40 g Na2S4解析：选C根据放电后Na2S2转化为Na2S4,S元素化合价升高,知Na2S2被氧化,故负极反应为2Na2S22e=Na2S42Na,A项错误；充电时阳极上发生氧化反应,NaBr转化为NaBr3,电极反应为3NaBr2e=NaBr32Na,B项错误；放电时,阳离子向正极移动,故Na经过钠离子交换膜,由b池移向a池,C项正确；放电时b池为负极区域,发生

12、氧化反应：2Na2S22e=Na2S42Na,用该电池电解饱和食盐水,产生标准状况下2.24 L H2时转移0.2 mol电子,生成0.1 mol Na2S4,其质量为17.40 g,D项错误。10.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电总反应方程式为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,如图所示。下列说法不正确的是()A.放电时,Li透过固体电解质向Cu极移动B.放电时,负极的电极反应式为Cu2OH2O2e=2Cu2OHC.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OD.整个反应过程中,铜相当于催化剂解析：选B由题中

13、装置图和放电时总反应可知,放电时Li为负极,Cu为正极,阳离子向正极移动,A项正确；放电时,负极Li失电子转化成Li,B项错误；结合题中装置图可知,通入空气铜被腐蚀,生成Cu2O,C项正确；铜被腐蚀生成Cu2O,放电时Cu2O又被还原成Cu,所以整个反应过程中Cu相当于催化剂,D项正确。11.如图是MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3共熔混合物为电解质。下列说法正确的是()A.B极的电极反应式为2H2OO24e=4OHB.电池放电时,电池中CO的物质的量逐渐减少C.放电时,CO向负极移动D.电路中的电子经正极、负极、共熔混合物再回到正极,形成闭

14、合回路解析：选C由题图可知,O2和CO2通入B电极发生还原反应,则B极为正极,电极反应式为O22CO24e=2CO,A错误；电池的负极反应式为H2CO2e=CO2H2O、COCO2e=2CO2,据得失电子守恒及两极反应式可知,该电池的总反应式为2H2O2=2H2O和2COO2=2CO2,故放电时电池中CO的物质的量不变,B错误；放电时,熔融电解质中阴离子向负极移动,即CO向负极移动,C正确；电路中的电子从负极流出,经导线流向正极,但不能经过共熔混合物,D错误。12.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组

15、合循环再生机理如图所示,则下列有关说法中不正确的是()A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B.阳极区pH增大C.图中的baD.该过程中的产品主要为H2SO4和H2解析：选BA项,由题图可知Pt()极上HH2,发生还原反应,故Pt()为阴极,X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极,正确；B项,Pt()为阳极,在阳极,SO、HSO被氧化为H2SO4,SOH2O2e=2HSO,HSOH2O2e=3HSO,溶液的酸性增强,pH减小,错误；C项,由以上分析可知,阳极有H2SO4生成,故ba,正确；D项,阳极产物为H2SO4,阴极产物为H2,正确。13.将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用

16、、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,其负极反应为CH3OCH36CO12e=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,其中电极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

17、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O22CO24e=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。(2)A极生成Fe3,B极生成气体,可知电极A为阳极,电极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)O22CO24e=2COCo2e=Co3(2)阳H2H2S2Fe3=2Fe2S2H14.三室式电渗析法在化工生产中有广泛应用(1)处理烟气中SO2可以采用碱吸电解法,流程如下,模拟过程的装置如图1所

18、示。若用锌锰碱性电池作为电源,_(填“e”或“f”)极与锌极相连。f极的电极反应式为_。膜1为_(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,N为_(填离子符号)。电路中通过4 mol电子时可收集_L气体P(标准状况)。(2)次磷酸是一种重要还原剂和精细化工产品。以次磷酸钠为原料,通过电渗析法可制备次磷酸,装置如图2所示。铜极为_；铂极电极反应式为_。H2PO向_(填“左侧”或“右侧”)迁移。在铜极区获得的产品为_(填化学式)。铜极电极反应式为_,该方法制备的H3PO2产品中含少量H3PO4杂质,原因是_。解析：(1)由题意知,左侧稀氢氧化钠溶液转化成浓氢氧化钠溶液,说明生成了氢氧化钠,右侧稀硫酸变成浓

19、硫酸,则说明生成了硫酸,将SO氧化成SO,由此推知,左侧电极反应式为2H2e=H2,右侧电极反应式为SOH2O2e=SO2H。e极为阴极,与锌锰碱性电池的锌极(负极)相连,f极为阳极,发生氧化反应：SOH2O2e=SO2H。亚硫酸钠中钠离子向左侧迁移,膜1为阳离子交换膜；SO向右侧迁移,膜2为阴离子交换膜,N为SO。P为H2,又2H2e=H2,电路中通过4 mol电子,则n(H2)2 mol,标准状况下V(H2)44.8 L。(2)由题图可知,铜与电源负极相连,故铜为阴极,发生还原反应：2H2e=H2；铂为阳极,电极反应式为4OH4e=2H2OO2。铂极区氢离子浓度增大,H2PO向铂极区迁移,

20、钠离子向铜极区迁移,铜极区产品为氢氧化钠,铂极区产品为次磷酸。铂极区有氧气生成,次磷酸具有还原性,易被O2氧化,H3PO2O2=H3PO4。答案：(1)eSOH2O2e=SO2H阳离子SO44.8(2)阴极4OH4e=2H2OO2右侧NaOH2H2e=H2铂极生成的O2氧化H3PO2生成H3PO4 卷重点增分练1.(2018黄石调研)纸电池是一种有广泛应用的“软电池”,碱性纸电池采用薄层纸片作为载体和传导体,纸的两面分别附着锌和二氧化锰。下列有关该纸电池的说法不合理的是()A.Zn为负极,发生氧化反应B.电池工作时,电子由MnO2流向ZnC.正极反应：MnO2H2Oe=MnO(OH)OHD.电

21、池总反应：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)解析：选B纸电池采用薄层纸片作为载体和传导体,纸的两面分别附着锌和二氧化锰,Zn是活泼金属,作该电池的负极,失去电子发生氧化反应,A正确；电池工作时,电子由负极流向正极,即电子由Zn流向MnO2,B错误；类似于锌锰干电池,MnO2在正极上得电子被还原生成MnO(OH),则正极的电极反应为MnO2H2Oe=MnO(OH)OH,C正确；负极反应为Zn2OH2e=Zn(OH)2,结合正、负极反应式及得失电子守恒可知,该电池的总反应为Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH),D正确。2.用钠金属片和碳纳米管作为电极材料,以高

22、氯酸钠四甘醇二甲醚为电解液,可制得“可充室温钠二氧化碳电池”,电池总反应为4Na3CO22Na2CO3C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上,下列关于该电池的叙述正确的是()A.放电时的正极反应为CO24e=C2O2B.充电时碳纳米管接直流电源的负极C.放电时每消耗3 mol CO2,转移4 mol电子D.充电时阴极反应为C2Na2CO34e=4Na3CO2解析：选C该电池放电时,正极上CO2得电子,结合Na生成C和Na2CO3,A选项不正确；充电时,碳纳米管应接直流电源的正极,作阳极,B选项不正确；放电时每消耗3 mol CO2,可生成1 mol C,转移4 mol电子,C选项正确；充电

23、时阴极反应式为Nae=Na,D选项不正确。3.(2018青岛质检)中国企业华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2,其工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是()A.该电池若用隔膜可选用质子交换膜B.放电时,LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2xe=Li1xCoO2xLiC.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度D.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li嵌入石墨烯中而有利于回收解析：选C应选用只允许Li通过的隔膜,不选用质子交换膜,故A错误；根据电池反应,放电时,LiCoO2

24、极发生还原反应,电极反应式为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2,故B错误；石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度,故C正确；根据工作原理,“放电处理”是将Li嵌入LiCoO2中,故D错误。4.(2018武汉调研)利用如图装置进行实验,甲、乙两池中均为1 molL1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始时先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流表指针偏转(Ag浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是()A.闭合K1,断开K2后,B极发生氧化反应B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度增大C.断开K1,闭合K2后,NO向B极移动D.断开K1

25、,闭合K2后,当转移0.1 mol e时,乙池质量减少17.0 g解析：选C闭合K1,断开K2后,该装置为电解池,B极与电源正极相连,为阳极,发生氧化反应,A项正确；闭合K1,断开K2后,A极发生反应：Age=Ag,B极发生反应：Age=Ag,甲池中c(Ag)减小,乙池中c(Ag)增大,NO通过离子交换膜由甲池进入乙池,乙池溶液浓度增大,B项正确；断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,电流表指针偏转,根据Ag浓度越大氧化性越强,可知B极为正极,发生还原反应,A极为负极,发生氧化反应,NO向负极移动,即向A极移动,C项错误；断开K1,闭合K2后,当转移0.1 mol e时,根据乙池中B极发生反应：

26、Age=Ag,同时NO向甲池移动可知,乙池减少的质量为0.1 mol108 gmol10.1 mol62 gmol117.0 g,D项正确。5.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A.常温下,断开K时,若M溶液为浓硫酸,则铁发生化学腐蚀B.闭合K,若M为氯化钠,则铁极的电极反应式为O24e2H2O=4OHC.闭合K,若M为硫酸铵,则石墨极的电极反应式为2H2e=H2D.闭合K,若M溶液为海水,石墨换成铜或银,则为外加电流的阴极保护法解析：选C常温下,断开K时,M溶液为浓硫酸,Fe在浓硫酸中发生钝化,不能发生化学腐蚀,A错误；闭合K,M溶液为NaCl溶液,则Fe发生吸氧腐蚀,Fe作负极,电极

27、反应式为Fe2e=Fe2,B错误；闭合K,M为(NH4)2SO4,由于NH发生水解而使溶液呈酸性,发生析氢腐蚀,石墨作正极,电极反应式为2H2e=H2,C正确；闭合K,M为海水,石墨换成Cu或Ag,由于Fe的活泼性强于Cu、Ag,形成原电池时,Cu或Ag作正极受到保护,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,D错误。6.NaS电池的结构如图所示,电池反应为2NaS8=Na2Sn。下列说法不正确的是()A.熔钠电极作电池的负极B.放电时,Na向正极移动C.充电时,熔钠电极与电源的正极相连D.充电时,阳极反应式为8S16e=nS8解析：选C由电池总反应可知,Na发生氧化反应生成Na,则熔钠电极作电池的负

28、极,A正确；放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则Na向正极移动,B正确；充电时,二次电池的正极与外加电源的正极相连,负极与外加电源的负极相连,故熔钠电极与电源的负极相连,C错误；充电时,阳极上S发生氧化反应生成S8,电极反应式为8S16e=nS8,D正确。7.(2018太原一模)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应：H2SO2=H2O2S,已知甲池中发生的反应为下列说法正确的是()A.甲池中碳棒上发生的电极反应式为AQ2H2e=H2AQB.乙池溶液中发生的反应式为H2SI=3IS2HC.该装置中电能转化为光能D.H从甲池移向乙池解析：选B根据题图中的电子流向可判断出甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ2H2e=H2AQ,A错误；在乙池中