B.供电时,Zn电极附近溶液的pH不变 C.供电时,X电极发生还原反应
D.制氢时,X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
5.碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。电化学法合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.石墨I与直流电源正极相连
B.H+由石墨II通过质子交换膜向石墨I移动
C.石墨I上发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+ D.电解过程中,阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1:2
6.已知某种二次锂离子电池工作时反应为:LixCn + Li(1-x)CoO2 == LiCoO2 + nC。电池如图所示。下列说法不正确的是
A.放电时,碳材料极失去电子,发生氧化反应,电子经外电路,Li+经内电路同时移向正极 B.放电时正极反应为: Li(1-x)CoO2 + xLi+ + xe- = LiCoO2 C.充电时, Li+从负极脱出,又嵌入正极
D.锂离子二次电池正负极之间充放电时发生传输 Li+的反应,少有副反应
7.一种双电子介体电化学生物传感器,用于检测水体急性生物毒性,其工作原理如图。下列说法正确的是
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A.图中所示电极为阳极,其电极反应式为K4Fe(CN6)-e-=K3Fe(CN)6 B.甲荼醌在阴极发生氧化反应 C.工作时K+向图中所示电极移动
D.NAD(P)H转化为NAD(P)+的过程失去电子
8. DBFC燃料电池的结构如图,该电池的总反应为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列关于电池工作时的相关分析不正确的是
A.X极为正极,电流经X流向外电路 B.Y极发生的还原反应为H2O2+2e-=2OH? C.X极区溶液的pH逐渐减小
D.每消耗1.0L0.50mol/L的H2O2电路中转移1.0mole-
9.一种双室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中酸性污水中含有的有机物用C6H12O6表示。下列有关该电池的说法不正确的是
A.正极的电极反应为Fe(CN)63-+ e- =Fe(CN)64-
B.电池的总反应为C6H12O6 + 24Fe(CN)63-+6H2O=6CO2↑+Fe(CN)64-+24H+ C.该“交换膜”可选用“质子交换膜”
D.若将“K4Fe(CN)6溶液”改为“O2”,当有22.4L O2参与反应时,理论上转移4mol电子
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10. 2019 年 11 月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2 的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2
H+ + H2O , Ka = 2. 4×10一12 )下列说法不正确的是
A.b 极上的电极反应为O2 +H2O +2e- =HO2 - +OH B.X 膜为选择性阳离子交换膜
C.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率 D.每生成1 mol H2O2 电极上流过4 mole-
11.熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3,难溶于熔融硫),下列说法错误的是 ..
2Na+xS放电充电Na2Sx
A.Na2S4的电子式为
+-B.放电时正极反应为xS+2Na+2e=Na2Sx
C.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极 D.该电池是以Na-β-Al2O3为隔膜的二次电池
12.电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液,在阳极RCOO?放电可得到R?R(烷烃)。下列说法不正确的...是( )
A.电解总反应方程式:2RCOONa+2H2OB.RCOO?在阳极放电,发生氧化反应
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通电R?R+2CO2↑+H2↑+2NaOH
C.阴极的电极反应:2H2O+2e?=2OH?+H2↑
D.电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
参考答案
【变式练习】
1.B根据反应方程式知镁作负极而溶解,并与OH-反应刚好生成氢氧化镁沉淀,因此C溶液的溶质不含镁
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离子,A错误;根据ClO―→Cl+OH知a电极是正极,反应是ClO+2e+H2O===Cl +2OH,B正
确;C错误,应该是Mg-2e- +2OH-===Mg(OH)2;b电极是负极,发生氧化反应,D错误。
2.C【解析】A、放电时,阳离子在电解质中向正极移动,故正确;B、放电时,负极失去电子,电极反应式正确;C、充电时,若转移1 mol电子,则石墨电极质量增重7 g,错误;D、充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,故正确。 【易错通关】
1.C 【解析】A.固氮时该装置为原电池装置,镁为活泼金属,作负极,被氧化成Mg2+,钌复合电极为正极,氮气在电极上发生还原反应生成N3-,与熔融电解质中镁离子生成Mg3N2,所以总反应为3Mg+N2=Mg3N2,故A正确;
B.脱氮时,-3价的氮要被氧化,钌复合电极应发生氧化反应,Mg3N2失电子发生氧化反应生成氮气,电极反应:Mg3N2-6e-=3M2++N2↑,故B正确;
C.固氮时,镁电极为负极,外电路中电子由负极镁电极流向钌复合电极,故C错误;
D.无水LiCl-MgCl2混合物常温下为固体,无自由移动离子,不能导电,受热熔融后产生自由移动离子导电,电池才能工作,故D正确; 故选:C。
2.D【解析】根据原电池装置图分析,H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化
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碳和水,则a为负极,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e═2CO2↑+N2↑+16H+,氧气在正极b上得电
子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,据此分析解答。
A.H2N(CH2)2NH2在负极a上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+,A选项正确;
B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,因此,电池工作时质子(H+)通过质子交换膜由负极区向正极区移动,B选项正确;
C.由上述分析可知,a电极为负极,b电极为正极,故a电极上的电势比b电极上的电势低,C选项正确;
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D.电池工作时,氧气在正极b上得电子发生还原反应,发生的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,H+浓度减小,故b电极附近溶液的pH增大,D选项错误; 答案选D。
3.D【解析】由放电时总反应2Zn + O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-和装置图可知,金属Zn为负极,放电时发生反应:Zn +4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-,多孔碳为正极反生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-,充电时总反应为[Zn(OH)4]2-=2Zn + O2↑+4OH-+2H2O,金属Zn为阴极,多孔碳为阳极,以此分析。 A.放电时,负极反应为Zn +4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-,A项错误;
B.正极反生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-,可知该隔膜为阴离子交换膜,允许OH-通过,B项错误; C.不论放电还是充电,电子不会流经电解质溶液,C项错误;
D.采用多孔炭可提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,D项正确; 答案选D。
4.B【解析】闭合K2、断开K1时,制氢并储能,构成电解池,Pt电极发生还原反应,为阴极,X电极发生氧化反应,为阳极;断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极。
A.制氢时,Pt电极为阴极,电子从X电极向Pt电极移动,溶液中K+向Pt电极移动,A正确,不选; B.供电时,Zn电极发生氧化反应,发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,消耗OH-,pH减小,B错误,符合题意;
C.供电时,X电极发生还原反应,NiOOH转化为Ni(OH)2,C正确,不选; D.制氢时,X电极为阳极,反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,D正确,不选; 答案为B。
5.B【解析】该装置有外接电源,是电解池,由图可知甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯,则电极石墨I为阳极,阳极反应为2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+,电极石墨II为阴极,阳极产生的氢离子从质子交换通过移向阴极,氧气在阴极得电子与氢离子反应生成水,电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,据此解答。
A.石墨I为阳极,与直流电源正极相连,故A正确;
B.电解池工作时,阳离子向阴极移动,即H+由石墨I通过质子交换膜向石墨II移动,故B错误; C.石墨I为阳极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故C正确;
D.常温常压下甲醇是液体,电解池工作时转移电子守恒,根据关系式2CO~4e-~O2可知阴极消耗的氧气
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易错09 电化学基础-备战2021年高考化学一轮复习易错题
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