2017-2019高考化学真题分类汇编专题08 电化学及其应用(解析版) 下载本文

B.正极的电极反应式为Ag2O+2e?+H2O2Ag+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。下列说法错误的是

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

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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-【答案】D

【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,

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x)O2 2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-为Li2O2-x = 2Li + (1-

x)O2 = Li2O2-X,充电的反应与放电的反应相反,所以2x)O2,选项D正确。 2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。下列说法错误的是

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

【答案】D

【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。答案选D。

9.[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极

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区发生反应为:

①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+

②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是

A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性 【答案】C

【解析】该装置属于电解池,CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,石墨烯电极为阳极,发生失去电子的氧化反应,据此解答。

A、CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,电极反应式为CO2+H++2e

=CO+H2O,A正确;

B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S-2e-=2H++S,因此总反应式为CO2+H2S=CO+H2O+S,B正确;

C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高,C错误; D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性,D正确。答案选C。

点睛:准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。 10.[2018年11月浙江选考]最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ...

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