2020版高考化学突破二轮复习
——电化学基础
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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。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( )
图a 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 B．电池内部使用的是阴离子交换膜，OH－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(如图b)，目的是增大接触面积，增加吸附量
D．该电池中通入N2H4的电极为正极，发生的电极反应式为N2H4＋4OH－
－4e－===N2↑＋4H2O
D [D项，通入N2H4的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，错误。]
2．(2019·上饶模拟)生产硝酸钙的工业废水常含有NH4NO3，可用电解法净化。其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．a极为电源负极，b极为电源正极
B．装置工作时电子由b极流出，经导线、电解槽流入a极 C．Ⅰ室能得到副产品浓硝酸Ⅲ室能得到副产品浓氨水
＋－
D．阴极的电极反应式为2NO－3＋12H＋10e===N2↑＋6H2O
－C [根据装置图，Ⅰ室和Ⅱ室之间为阴离子交换膜，即NO3从Ⅱ室移向Ⅰ
室，同理NH＋4从Ⅱ室移向Ⅲ室，依据电解原理，a为正极，b为负极。]
3．空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO－3，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．H＋由右室进入左室
B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用
C．阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O
D．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，理论上可转化2 mol HNO2
C [根据电解原理H＋由左室向右室移动，A错误；空气污染物一氧化氮通
4＋
常用含有Ce4＋溶液吸收，生成HNO2、NO－3，N元素的化合价升高，Ce的化
合价降低，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，即Ce4＋从a口出，可循环使用，B错误；33.6 L甲烷参与反应转移电子的物质的量为33.6×8/22.4 mol＝12 mol，理论上可转化HNO2的物质的量为12×2/6 mol＝4 mol，D错误。]
4．(2019·开封模拟)某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法错误的是 ( )
A．放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋ B．放电时，电子通过电解质从Li流向Fe2O3 C．充电时，Fe做阳极，电池逐渐摆脱磁铁吸引
D．充电时，阳极的电极反应式为2Fe＋3Li2O－6e－=== Fe2O3＋6Li＋ B [放电时，电子通过外电路从负极Li流向正极Fe2O3，不能经过电解质，B错误。]
5．(2019·张家口模拟)一种检测空气中甲醛(HCHO)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 ( )
A．传感器工作时，工作电极电势高
B．工作时，H＋通过交换膜向工作电极附近移动
C．当导线中通过1.2×10－6 mol电子，进入传感器的甲醛为3×10－3 mg D．工作时，对电极区电解质溶液的pH增大
D [原电池工作时，HCHO转化为CO2，失电子在负极发生氧化反应，其电极反应式为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，O2在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，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pH变化，以此解答该题。]
6．通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物，其装置如图。下列说法不正确的是( )
A．阳极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．阳极区c(H＋)增大，H＋由a室经阳离子交换膜进入b室 C．外电路每转移0.2 mol电子，有0.2 mol Na＋从b室进入c室
2－D．c室得到Na2SO3的原因是OH－＋HSO－3===H2O＋SO3
C [通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3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OH－放电产生O2，阳极电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极为物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH
－
＋H2↑， 据此分析判断。]
7．(2019·延边模拟)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极
能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法不正确的是 ．( )
A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能 B．放电时，a 极为负极 C．M 是阴离子交换膜
D．充电时，阳极的电极反应式为：3I－－2e－===I－3
C [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Na2S，放电和充电互为逆过程，所以a是负极，b是电池的正极，在充电时，阳极上发生失电子的氧化反应为：3I－－2e－===I－3，据此回答。]
8．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)，下列说法正确的是( )
A．电池工作时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e===4OH
B．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 C．试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2
D．当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，b极周围会产生0.05 mol气体
－
－
C [左边装置为氢氧燃料电池，H2所在电极作负极，O2所在电极作正极，在酸性条件下，O2得电子生成H2O，A错误；电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极，阳极→外电路→正极，B错误；消耗2.24 L(标准状况下)H2时电路中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H＋在阴极得到电子生成H2，根据电子守恒可知生成H2的物质的量为0.1 mol，D错误。]
9．(2019·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，下列说法正确的是( )
A．光照时，b极周围pH增大
B．光照时，H＋由a极室透过质子膜进入b极室 C．夜间无光照时，a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
C [A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
＋＋
反应：VO2＋＋H2O－e－===VO＋2＋2H，产生H，pH减小，错误；B项，光照
时，b极产生H＋，根据电子流向可知，H＋由b极室透过质子膜进入a极室，错误；C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，a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)沉积物微生物燃料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( )
2020版高考化学突破二轮复习 ——电化学基础
