題型電化學原理高考化學選擇題熱考題型及破題秘訣

/2019年高考化學選擇題熱考題型及破題秘訣題型10電化學原理熱門考點◎考點1原電池和電解池的工作原理◎考點2新型化學電源電極反應◎考點3電解規(guī)律的不尋常應用◎考點4金屬的腐蝕及防護破題秘訣t秘訣1解題的基礎——電化學原理：必須掌握的2個移動：①離子移動：原電池：陰離子→負極，陽離子→正極；電解池：陰離子→陽極，陽離子→陰極。②電子移動：原電池：負極→正極，電流方向相反；電解池：電源的負極→陰極，陽極→電源的正極。掌握電化學中的兩類反應：①氧化反應：原電池的正極和電解池的陽極；②還原反應：原電池的負極和電解池的陰極。t秘訣2正確書寫電極反應式：包括負極、正極、陽極、陰極反應式。一般步驟為：①根據(jù)題意，確定反應物和產(chǎn)物；②結合介質(zhì)環(huán)境和電荷守恒，補充適當微粒，如酸性補H+、堿性補OH-、固體氧化物補O2-、熔融碳酸鹽補CO32-等；③查氧補水：差幾個氧原子補幾分子水。t秘訣3熟悉?？荚姵兀恒U蓄電池、燃料電池、鋰電池和新型電池等。t秘訣4熟悉常考問題：①電極判斷；②離子移動方向；③電極反應式的書寫；④電極附近PH變化；⑤電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相關計算?！蚩键c1原電池和電解池的工作原理例1(2015·天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應B.電池工作一段時間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡解析：A項，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應生成Cu，錯誤；B項，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))不變，錯誤；C項，在乙池中Cu2＋＋2e－=Cu，同時甲池中的Zn2＋通過陽離子交換膜進入乙池中，則有Cu2＋→Zn2＋，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中Zn2＋通過交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過交換膜的，錯誤。故選C。【破題秘訣】由圖象可知，該原電池反應式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，Zn發(fā)生氧化反應，為負極，Cu電極上發(fā)生還原反應，為正極，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，兩池溶液中硫酸根濃度不變，隨反應進行，甲池中的Zn2+通過陽離子交換膜進入乙池，以保持溶液呈電中性，進入乙池的Zn2+及放電的Cu2+的物質(zhì)的量相等，而Zn的摩爾質(zhì)量大于Cu，故乙池溶液總質(zhì)量增大．變式訓練1根據(jù)如圖判斷，下列說法正確的是()A.甲電極附近溶液pH會升高B.甲極生成氫氣，乙極生成氧氣C.當有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時，乙電極產(chǎn)生1.12L氣體D.圖中b為陰離子交換膜、c為陽離子交換膜，利用該裝置可以制硫酸和氫氧化鈉解析：甲為陽極，放氧生酸，電極附近H＋濃度增大；乙為陰極，產(chǎn)生H2；C項未指明標準狀況，錯。故選D。變式訓練2下列敘述正確的是()A.K及N連接時，X為硫酸，一段時間后溶液的pH增大B.K及N連接時，X為氯化鈉，石墨電極反應：2H＋＋2e－=H2↑C.K及M連接時，X為硫酸，一段時間后溶液的pH增大D.K及M連接時，X為氯化鈉，石墨電極反應：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑解析：A項，K及N連接時構成原電池，X為硫酸，發(fā)生析氫腐蝕，鐵作負極，失去電子被氧化，石墨作正極，氫離子在正極表面得到電子，一段時間后溶液的pH增大；B項，K及N連接時構成原電池，X為氯化鈉，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，石墨電極反應：2H2O＋O2＋4e－=4OH－；C項，K及M連接時構成電解池，X為硫酸，石墨作陽極，鐵作陰極，相當于電解水，一段時間后硫酸的濃度增大，溶液的pH減?。籇項，K及M連接時構成電解池，X為氯化鈉，石墨作陽極，電極反應為2Cl－－2e－=Cl2↑。故選A?！蚩键c2新型化學電源電極反應例2(2015·全國卷Ⅰ，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是()A.正極反應中有CO2生成B.微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O解析：由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2及C6H12O6發(fā)生氧化還原反應，將化學能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；氧氣在正極反應，由于質(zhì)子交換膜只允許H＋通過，則正極反應為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，沒有CO2生成，A項錯誤；負極發(fā)生反應：C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋，H＋在負極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項正確；總反應為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，D項正確。故選A。變式訓練1(2015·江蘇，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()A.反應CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B.電極A上H2參及的電極反應為H2＋2OH－－2e－=2H2OC.電池工作時，COeq\o\al(2－,3)向電極B移動D.電極B上發(fā)生的電極反應為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)解析：A項，eq\o(C,\s\up6(－4))H4→eq\o(C,\s\up6(＋2))O，則該反應中每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移6mol電子，錯誤；該電池的傳導介質(zhì)為熔融的碳酸鹽，所以A電極即負極上H2參及的電極反應為H2－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=CO2＋H2O，錯誤；C項，原電池工作時，陰離子移向負極，而B極是正極，錯誤；D項，B電極即正極上O2參及的電極反應為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)，正確。故選D。變式訓練2(2014·新課標全國卷Ⅱ，12)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC.放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D.放電時，溶液中Li＋從b向a遷移解析：圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確；B項，電池充電時為電解池，反應式為原電池反應的逆反應，故正確；C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應的是錳元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確；D項，放電時為原電池，鋰離子應向正極(a極)遷移，故正確。故選C。◎考點3電解規(guī)律的不尋常應用例3(2015·四川理綜，4)用右圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極，鐵作陰極B.陽極的電極反應式：Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC.陰極的電極反應式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D.除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O解析：Cl－在陽極發(fā)生氧化反應生成ClO－，水電離出的H＋在陰極發(fā)生還原反應生成H2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故A、B、C項正確；D項，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)H＋，正確的離子方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，錯誤。故選D?！酒祁}秘訣】本題屬于利用電解原理進行廢水處理。主要考查：電極判斷、電極反應式書寫、離子方程式。變式訓練1下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是()A.陽極的電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑B.陰極的電極反應式為TiO2＋4e－=Ti＋2O2－C.通電后，O2－、Cl－均向陰極移動D.石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化解析：電解質(zhì)中的陰離子O2－、Cl－向陽極移動，由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2，所以電極反應為2O2－－4e－=O2↑，O2及石墨反應生成CO、CO2，A、C、D錯誤，只有B正確。故選B。變式訓練2某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.A為電源正極B.陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC.陰極區(qū)附近溶液pH降低D.若不考慮氣體的溶解，當收集到H213.44L(標準狀況)時，有0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原解析：根據(jù)圖示，A作陽極，B作陰極，電極反應式為陽極：Fe－2e－=Fe2＋陰極：2H＋＋2e－=H2↑然后，Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O由于在陰極區(qū)c(H＋)減小，pH增大。根據(jù)6H2～6Fe2＋～Cr2Oeq\o\al(2－,7)得，當有13.44L(標準狀況)H2放出時，應有0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原。故選C?！蚩键c4金屬的腐蝕及防護例4(2013·北京理綜，7)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊解析：A項，水中鋼閘門連接電源的負極，即作為電化學保護裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應而被保護，正確；B項和C項都屬于外加防護層的防腐方法，B、C兩項不符合題意，錯誤；D項，屬于犧牲陽極的陰極保護法，錯誤。故選A?！酒祁}秘訣】緊緊依據(jù)外加電流的陰極保護法解答。需要作為陰極且有外加電流，故被保護金屬一定及電源負極相連。變式訓練1利用下圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()A.a處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B.一段時間后，a處液面高于b處液面C.a處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應式：Fe－2e－=Fe2＋解析：根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應為左邊負極：Fe－2e－=Fe2＋正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－右邊負極：Fe－2e－=Fe2＋正極：2H＋＋2e－=H2↑a處、b處的pH均增大，C錯誤。故選C。變式訓練2下列及金屬腐蝕有關的說法中正確的是()A.圖1中，鐵釘易被腐蝕B.圖2中，滴加少量KSCN溶液，生成紅色沉淀C.圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極解析：圖1為干燥環(huán)境，不易腐蝕；圖2中，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋及SCN－不能生成紅色沉淀，即使是Fe3＋及SCN－生成的也不是紅色沉淀；D項為犧牲陽極的陰極保護法，鎂為負極。故選C?！颊骖}回訪〗1.（2016新課標1卷）三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是()A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負極反應為2H2O?4e–=O2+4H+，負極區(qū)溶液pH降低D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成解析：A．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，在電解池中陰離子會向正電荷較多的陽極區(qū)定向移動，因此通電后中間隔室的SO42－向正極遷移；在正極區(qū)帶負電荷的OH?失去電子，發(fā)生氧化反應而放電，由于破壞了附近的水的電離平衡，使溶液中c(H+)＞c(OH-)，所以正極區(qū)溶液酸性增強，溶液的pH減小，錯誤；B．陽極區(qū)氫氧根放電，溶液中產(chǎn)生硫酸，陰極區(qū)氫離子獲得電子，發(fā)生還原反應而放電，破壞了附近的水的電離平衡，使溶液中c(OH-)＞c(H+)，所以產(chǎn)生氫氧化鈉，因此該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品，正確；C．負極區(qū)氫離子得到電子，使溶液中c(OH-)＞c(H+)，所以負極區(qū)溶液pH升高，錯誤；D．當電路中通過1mol電子的電量時，根據(jù)整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知，反應產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量n(O2)=1mol÷4=0.25mol，錯誤。故選B。2.（2016新課標2卷）Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A．負極反應式為Mg-2e-=Mg2+B．正極反應式為Ag++e-=AgC．電池放電時Cl-由正極向負極遷移D．負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑解析：根據(jù)題意，電池總反應式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應為：2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag，負極反應為：Mg-2e-=Mg2+，A項正確，B項錯誤；對原電池來說，陰離子由正極移向負極，所以電池放電時Cl-由正極向負極遷移，C項正確；由于鎂是活潑金屬，則負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D項正確；故選B。3．（2016新課標3卷）鋅–空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應為2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)。下列說法正確的是()A．充電時，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B．充電時，電解質(zhì)溶液中逐漸減小C．放電時，負極反應為：Zn+4OH–?2e–=Zn(OH)D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況）解析：A項，充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陰極移動，錯誤；B項，充電時，總反應方程式為2eq\o(=,\s\up7(通電))2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，所以電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸增大，錯誤；C項，在堿性環(huán)境中負極Zn失電子生成的Zn2＋將及OH―結合生成，正確；D項，O2～4e－，故電路中通過2mol電子，消耗氧氣0.5mol，在標準狀況體積為11.2L，錯誤。故選C。（2016北京卷）用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；……下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應：Fe-2e-=Fe2+D．根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅解析：A.

d處試紙變藍，為陰極，生成OH?，電極方程式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?，故A正確；B.

b處變紅,局部褪色,是因為Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl的酸性使溶液變紅，HClO的漂白性使局部褪色，故B錯誤；C.實驗一中ac形成電解池,db形成電解池,所以實驗二中也相當于形成三個電解池,一個球兩面為不同的兩極,左邊銅珠的左側為陽極,發(fā)生的電極反應為Cu?2e?=Cu2+,右側(即位置m處)為陰極,發(fā)生的電極反應為Cu2++2e?=Cu,同樣右邊銅珠的左側為陽極,右側(即位置n處)為陰極，因此m處能析出銅的說法正確，故C正確；D.

n處發(fā)生了反應：2H++2e?=H2↑，故D正確；故選B.5.（2016浙江卷）金屬（M）–空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池放電的總反應方程式為：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A．采用多孔電極的目的是提高電極及電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面B．比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池，Al–空氣電池的理論比能量最高C．M–空氣電池放電過程的正極反應式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD．在Mg–空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜解析：A、多孔電極可以增加氧氣及電極的接觸，使氧氣充分反應，故正確；B、24克鎂失去2mol電子，27克鋁失去3mol電子，65克鋅失去2mol電子，所以鋁-空氣電池的理論比能量最高，故正確；C、根據(jù)題給放電的總反應4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n，氧氣在正極得電子，由于有陰離子交換膜，正極反應式為O2+2H2O+4e–=4OH-，故錯誤；D、負極是金屬失去電子生成金屬陽離子，因為鎂離子或鋁離子或鋅離子都可以和氫氧根離子反應生成氫氧化物沉淀，說明應采用中性電解質(zhì)或陽離子交換膜，防止正極產(chǎn)生的氫氧根過來反應，故正確。答案選C。6.（2016四川卷）某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確的是()A．放電時，Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移B．放電時，負極的電極反應式為LixC6-xe-=xLi++C6C．充電時，若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨C6電極將增重7xgD．充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+解析：A、放電時，陽離子在電解質(zhì)中向正極移動，故正確；B、放電時，負極失去電子，故正確；C、充電時，若轉(zhuǎn)移1mol電子，則石墨電極上溶解1/xmolC6，電極質(zhì)量減少，故錯誤；D、充電時陽極失去電子，為原電池的正極的逆反應，故正確。故選C7.（2016天津卷）下列敘述正確的是()A．使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱(△H)B．金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，被腐蝕的速率和氧氣濃度無關C．原電池中發(fā)生的反應達平衡時，該電池仍有電流產(chǎn)生D．在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小解析：A.催化劑能降低反應的活化能從而改變反應速率，但不改變化學平衡，則不能改變反應的反應熱，故A錯誤；B.金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，氧氣濃度越大，腐蝕的速率越快，故B錯誤；C.原電池中發(fā)生的反應達平衡時，各組分濃度不再改變，電子轉(zhuǎn)移總量為0，該電池無電流產(chǎn)生，故C錯誤；D.在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，故D正確。故選D.8．（2017新課標1卷）支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是()A. 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D. 通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整解析：A.鋼管表面不失電子，幾乎無腐蝕電流，故A正確。

B.外電路中，電子從高硅鑄鐵流向電源正極，從電源負極流向鋼管樁，故B正確。

C.高硅鑄鐵作為惰性輔助電極，不被損耗，故C錯誤。

D.保護電流應根據(jù)環(huán)境（pH值，離子濃度，溫度）變化，故D正確。故選C。9.（2017新課標2卷）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為混合溶液。下列敘述錯誤的是()A．待加工鋁質(zhì)工件為陽極B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C．陰極的電極反應式為：D．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動解析：A、根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，故A說法正確；B、不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確；C、陰極應為陽離子得電子，根據(jù)離子放電順序應是H＋放電，即2H＋＋2e?=H2↑，故C說法錯誤；D、根據(jù)電解原理，電解時，陰離子移向陽極，故D說法正確。故選C。10．（2017新課標3卷）全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的材料，電池反應為：。下列說法錯誤的是（）A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：B．電池工作時，外電路中流過電子，負極材料減重C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D．電池充電時間越長，電池中的量越多解析：A．電池工作時為原電池，其電解質(zhì)中的陽離子向正極移動，根據(jù)圖示中移動方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應，根據(jù)總反應可知正極依次發(fā)生的還原反應，故A正確；B．電池工作時負極電極方程式：，當轉(zhuǎn)移0.02mol電子時，負極消耗的的物質(zhì)的量為0.02mol，即0.14g，故B正確；C．石墨烯具有導電性，可以提高電極a的導電能力，故C正確；D．電池充電時為電解池，此時電池反應為，所以的量越來越少，故D錯誤。故選D。11．（2018新課標1卷）最近我國科學家設計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應為：①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時，下列敘述錯誤的是（）A．陰極的電極反應：CO2+2H++2e-=CO+H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：CO2+H2S=CO+H2O+SC．石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性解析：A.由電子得失情況可判斷ZnO石墨烯電極為陰極，發(fā)生了得電子的反應，電極反應式正確，A正確；B.根據(jù)石墨烯電極上發(fā)生的電極反應可知①+②即得到H2S-2e－=2H＋+S，因此總反應式為CO2+H2S=CO+H2O+S，B正確；C、石墨烯電極為陽極，及電源的正極相連，因此石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯電極上的高，C錯誤；D、由于鐵離子、亞鐵離子均易水解，所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需要酸性，D正確。故選C。12．（2018新課標2卷）我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na?CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是（）A．放電時，向負極移動B．充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C．放電時，正極反應為：3CO2+4e?=2+CD．充電時，正極反應為：Na++e?=Na解析：A.放電時，陰離子受到正電場的吸引，應向電池負極移動，A正確；B.充電時，要將消耗的CO2重新生成，放電時吸收CO2使其轉(zhuǎn)化為Na2CO3和C，B正確；C.放電時，正極反應為還原反應：3CO2+4e?=2+C，C正確；D.充電時，負極重新生成Na，發(fā)生反應為：Na++e?=Na，D錯誤；故選D。13．（2018新課標3卷）一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時，O2及Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x（x=0或1）。下列說法正確的是（）A．放電時，多孔碳材料電極為負極B．放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C．充電時，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D．充電時，電池總反應為Li2O2-x=2Li+（1-）O2解析：A．題目敘述為：放電時，O2及Li+在多孔碳電極處反應，說明電池內(nèi)，Li+向多孔碳電極移動，因為陽離子移向正極，所以多孔碳電極為正極，選項A錯誤。B．因為多孔碳電極為正極，外電路電子應該由鋰電極流向多孔碳電極（由負極流向正極），選項B錯誤。C．充電和放電時電池中離子的移動方向應該相反，放電時，Li+向多孔碳電極移動，充電時向鋰電極移動，選項C錯誤。D．根據(jù)圖示和上述分析，電池的正極反應應該是O2及Li+得電子轉(zhuǎn)化為Li2O2-x，電池的負極反應應該是單質(zhì)Li失電子轉(zhuǎn)化為Li+，所以總反應為：2Li+（1-）O2=Li2O2-x，充電的反應及放電的反應相反，所以為Li2O2-x=2Li+（1-）O2，故選D。14.（2018新課標1卷）磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是（）A．合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應的金屬離子為Fe3+D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉解析：A、廢舊電池中含有重金屬，隨意排放容易污染環(huán)境，因此合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用，A正確；B、根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li，B正確；C、得到含Li、P、Fe的濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，因此“沉淀”反應的金屬離子是Fe3＋，C正確；D、硫酸鋰能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，D錯誤。故選D?！蚰M演練◎(2018·河北衡水點睛第三次聯(lián)考)有一種燃料電池，所用燃料為H2和空氣，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。電池的總反應式為2H2＋O2=2H2O，負極反應為H2＋COeq\o\al(2－,3)－2e－=H2O＋CO2。該電池放電時，下列說法中正確的是()A．正極反應為2H2O＋O2＋4e－=4OH－B．COeq\o\al(2－,3)向負極移動C．電子由正極經(jīng)外電路流向負極D．電池中COeq\o\al(2－,3)的物質(zhì)的量將逐漸減少解析：該燃料電池燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3，總反應為2H2＋O2=2H2O，負極反應為H2＋COeq\o\al(2－,3)－2e－=H2O＋CO2，用總反應減負極得正極反應式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，A項錯誤；原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，以形成閉合回路，B項正確；外電路中電子由負極流向正極，C項錯誤；根據(jù)總反應式可知，電池中COeq\o\al(2－,3)的物質(zhì)的量不變，D項錯誤。故選B。16.如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池)。下列有關說法不正確的是()A．放電時正極反應為：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時負極反應為：MH＋＋OH－=H2O＋M＋e－D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高解析：在金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池)中，MH(M為零價，H為零價)在負極發(fā)生反應：MH＋OH－－e－=M＋H2O，NiOOH在正極發(fā)生反應：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，電解液可為KOH溶液，A、B正確；充電時，陰極反應式為M＋H2O＋e－=MH＋OH－，C錯誤；MH中氫密度越大，單位體積電池所儲存電量越多，即電池能量密度越高，D正確。故選C。17．(2018·甘肅二診)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測及控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正確的是()A．電流由O2所在的鉑電極經(jīng)外電路流向另一電極B．O2所在的鉑電極處發(fā)生還原反應C．該電池的負極反應式為：CH3CH2OH＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋D．微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量解析：O2所在的鉑電極為正極，即電流從鉑電極經(jīng)外電路流向另一電極，故A正確；乙醇燃料電池中，O2所在的鉑電極處得電子發(fā)生還原反應，故B正確；由題圖知，CH3CH2OH被氧化生成CH3COOH，故負極反應式為CH3CH2OH－4e－＋H2O=4H＋＋CH3COOH，故C錯誤；根據(jù)微處理器通過檢測電流大小可以得出電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量，根據(jù)電極反應式可以計算出被測氣體中酒精的含量。故選C。18．(2018·贛州一模)如圖為一種微生物燃料電池結構示意圖，關于該電池敘述正確的是()A．分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)一定是糖類B．正極反應式為：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2OC．放電過程中，H＋從正極區(qū)移向負極區(qū)D．若Cm(H2O)n是葡萄糖，當電路中轉(zhuǎn)移了6NA電子時，反應的葡萄糖質(zhì)量是60g解析：分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)不一定為糖類，如甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物質(zhì)，A項錯誤；MnO2被還原生成Mn2＋，為原電池的正極，電極反應式為MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，B項正確；原電池工作時，H＋從負極區(qū)移向正極區(qū)，C項錯誤；若Cm(H2O)n是葡萄糖，C元素化合價可認定為0價，當電路中轉(zhuǎn)移了6NA個電子時，反應的葡萄糖的物質(zhì)的量為0.25mol，質(zhì)量是0.25mol×180g/mol＝45g，D項錯誤。故選B。19．(2018·云南一模)糖生物電池是一種酶催化燃料電池(EFC)，它使用便宜的酶代替貴金屬催化劑，利用空氣氧化糖類產(chǎn)生電流。下列有關判斷不合理的是()A．該電池不宜在高溫下工作B．若該電池為酸性介質(zhì)，正極反應式為：O2＋4e－＋4H＋=2H2OC．放電過程中，電池內(nèi)陽離子向正極遷移D．若該電池為堿性介質(zhì)，以葡萄糖為原料并完全氧化，負極反應式為：C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2↑＋24H＋解析：因為酶在高溫下發(fā)生變性，所以該電池不宜在高溫下工作；該電池為酸性介質(zhì)，正極為氧氣得電子結合氫離子生成水，反應為O2＋4e－＋4H＋=2H2O；根據(jù)放電過程中，電池內(nèi)陽離子移向正極，陰離子移向負極；該電池為堿性介質(zhì)，會生成COeq\o\al(2－,3)和H2O。故選D。20．(2018·黑龍江哈爾濱三中月考)下列有關金屬腐蝕及防護的說法正確的是()A．在酸性環(huán)境下，鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕B．金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子被還原的過程C．輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護法D．銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應：Fe－3e－=Fe3＋，繼而形成鐵銹解析：酸性較強時，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，弱酸性或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，所以酸性條件下鋼鐵不一定發(fā)生析氫腐蝕；金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子發(fā)生氧化反應，所以屬于被氧化的過程；Zn、Fe和海水構成原電池，Zn易失電子作負極而被腐蝕，F(xiàn)e作正極被保護，所以輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護法；Cu、Fe和電解質(zhì)溶液構成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負極、Cu作正極，負極反應式為Fe－2e－=Fe2＋。故選C。21．(2