題組三電化學(xué)原理及應(yīng)用[答題模板]答題模板分析思路(要點(diǎn))(1)判斷裝置看有無(wú)外接電源，有電源的為電解池，無(wú)電源的為原電池(2)確定電極名稱原電池：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)電解池：與直流電源的正極相連的是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)(3)寫電極反應(yīng)式電極材料是否參與電池反應(yīng)；電解質(zhì)溶液是否參與電池反應(yīng)；電解質(zhì)溶液是否與電極產(chǎn)物反應(yīng)(4)計(jì)算串聯(lián)裝置中各電極得失電子的總數(shù)相等[挑戰(zhàn)滿分](限時(shí)15分鐘)1.鋰－空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池之一。下圖是鋰－空氣電池放電和充電時(shí)的工作原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A.圖Ⅰ所示電池中電極a為正極，b為負(fù)極B.圖Ⅰ電池中的固體電解質(zhì)可用NaOH溶液代替C.當(dāng)給圖Ⅱ中的鋰－空氣電池充電時(shí)，d極應(yīng)接外接電源的負(fù)極D.圖Ⅱ中d極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑2.日本一家公司日前宣布，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)并計(jì)劃大量生產(chǎn)一種顛覆性的陽(yáng)極和陰極，兩個(gè)電極都是碳材料的雙碳性電池(放電原理如圖所示)，充電速度比普通的鋰離子電池快20倍。放電時(shí)，正極反應(yīng)：Cn(PF6)＋e－=PFeq\o\al(－,6)＋nC，負(fù)極反應(yīng)：LiCn－e－=Li＋＋nC。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.a極為電池的負(fù)極B.A－為OH－C.電池充電時(shí)的陰極反應(yīng)為L(zhǎng)iCn＋e－=Li＋＋nCD.充電時(shí)，溶液中A－從b極向a極遷移3.據(jù)外媒報(bào)道，在特斯拉最新公布的ModelE專利設(shè)計(jì)中，鋁－空氣電池組基本上取代了增程式內(nèi)燃機(jī)。鋁－空氣電池工作原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()A.鋁電極作負(fù)極B.可使用活性炭作正極材料C.該電池工作時(shí)，每消耗2.7gAl，需耗氧氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.鋁－空氣電池的可持續(xù)應(yīng)用要求是一方面在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣供應(yīng)，另一方面在非工作狀態(tài)下能夠密封防止金屬腐蝕4.電化學(xué)與現(xiàn)代人的生活密切相關(guān)，具備一定的電化學(xué)知識(shí)對(duì)于方便生產(chǎn)生活有很重要的意義。某同學(xué)為了研究電化學(xué)原理設(shè)計(jì)了如右圖所示的裝置：下列說(shuō)法中不正確的是()A.X和Y不連接時(shí)，銅棒上會(huì)有金屬銀析出B.X和Y用導(dǎo)線連接時(shí)，銀棒上發(fā)生的反應(yīng)為Ag＋＋e－=AgC.若X接直流電源的正極，Y接負(fù)極，Ag＋向銀電極移動(dòng)D.無(wú)論X和Y是否用導(dǎo)線連接，銅棒均會(huì)溶解，溶液都從無(wú)色逐漸變成藍(lán)色5.納米Cu2O是一種用途廣泛的光電材料，可用如圖所示的兩種電化學(xué)裝置制備，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式均為2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2OB.工作過(guò)程中兩個(gè)裝置內(nèi)溶液的pH均減小C.兩個(gè)裝置內(nèi)陰離子均移向銅電極D.開(kāi)始時(shí)陰極上均有氫氣生成6.下圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是()A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.電極b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)，其附近酸性增強(qiáng)C.電極a表面的反應(yīng)是SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D.若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為8∶157.電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，下圖是鎂－次氯酸鈉燃料電池，電池總反應(yīng)為Mg＋ClO－＋H2O=Cl－＋Mg(OH)2↓，下列說(shuō)法不正確的是()A.鎂電極是該電池的負(fù)極B.惰性電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.正極反應(yīng)式為ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－D.進(jìn)料口加入NaClO溶液，出口為NaCl溶液8.廚房垃圾發(fā)酵液可通過(guò)電滲析法處理，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根離子，乳酸的摩爾質(zhì)量為90g·mol－1)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑B.H＋從陽(yáng)極通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極移動(dòng)C.A－通過(guò)陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室D.400mL10g·L－1乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升為145g·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))，陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為4.48L9.高鐵酸鉀是高能電極材料，鋅－高鐵酸鉀堿性電池類似鋅錳電池。電池總反應(yīng)式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，工作原理如圖所示：下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)，電子由b極經(jīng)KOH溶液流向a極B.放電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－C.充電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2H2O=Zn(OH)2＋2H＋D.充電時(shí)，當(dāng)電路中有3mol電子通過(guò)時(shí)，溶液中OH－的物質(zhì)的量的變化量為3mol10.利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩池中均為1mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均為Ag電極。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先閉合K1，斷開(kāi)K2。一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，形成濃差電池，電流表指針偏轉(zhuǎn)(Ag＋濃度越大氧化性越強(qiáng))。下列說(shuō)法不正確的是()A.閉合K1，斷開(kāi)K2后，A電極增重B.閉合K1，斷開(kāi)K2后，乙池溶液濃度上升C.斷開(kāi)K1，閉合K2后，NOeq\o\al(－,3)向B電極移動(dòng)D.斷開(kāi)K1，閉合K2后，A電極發(fā)生氧化反應(yīng)答案精析題組三[挑戰(zhàn)滿分]1.D2.D[根據(jù)題給裝置圖判斷，a電極有A－生成，b電極有Li＋生成，結(jié)合放電時(shí)，正極反應(yīng)：Cn(PF6)＋e－=PFeq\o\al(－,6)＋nC，負(fù)極反應(yīng)：LiCn－e－=Li＋＋nC，可知a電極為正極，b電極為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；A－為PFeq\o\al(－,6)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為L(zhǎng)i＋＋nC＋e－=LiCn，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，溶液中A－從b(陰)極向a(陽(yáng))極遷移，故D項(xiàng)正確。]3.C[C項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式：4Al＋16OH－－12e－=4AlOeq\o\al(－,2)＋8H2O，正極反應(yīng)式：3O2＋12e－＋6H2O=12OH－，所以每消耗2.7gAl，需耗氧(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為eq\f(2.7,27)×eq\f(1,4)×3×22.4＝1.68(L)。]4.C[X和Y不連接時(shí)，銅可以置換出銀單質(zhì)，A選項(xiàng)正確；X和Y用導(dǎo)線連接時(shí)，Ag作正極，Cu作負(fù)極，B選項(xiàng)正確；若X接直流電源的正極，Y接負(fù)極，Ag作陽(yáng)極，Cu作陰極，Ag＋向銅電極移動(dòng)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)論X和Y是否用導(dǎo)線連接，銅都會(huì)失去電子變成銅離子，D選項(xiàng)正確。]5.C[為得到純凈的Cu2O，Cu2O應(yīng)在銅電極上生成，銅為陽(yáng)極，陰離子移向陽(yáng)極，C正確；右側(cè)裝置銅電極上的反應(yīng)式為2Cu－2e－＋H2O=Cu2O＋2H＋，A錯(cuò)誤；左側(cè)鐵電極上H＋放電，總反應(yīng)式為2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cu2O＋H2↑，水被消耗導(dǎo)致NaOH濃度增大，pH增大，B錯(cuò)誤；右側(cè)裝置開(kāi)始時(shí)是Cu2＋在陰極放電，D錯(cuò)誤。]6.B[該裝置為原電池負(fù)極(a)2SO2－4e－＋4H2O=8H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)正極(b)O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，酸性應(yīng)減弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4，n(H2SO4)＝eq\f(100g×49%,98g·mol－1)＝0.5mol，eq\f(mSO2,mH2O)＝eq\f(0.5mol×64g·mol－1,0.5mol×18g·mol－1＋100g－49g)＝eq\f(8,15)，正確。]7.B[根據(jù)方程式知Mg是還原劑作負(fù)極，ClO－在惰性電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成Cl－。]8.C[陽(yáng)極：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。陰極區(qū)A－移向濃縮室，陽(yáng)極區(qū)H＋濃度增大，移向濃縮室，得到濃乳酸溶液，增加的乳酸的物質(zhì)的量為eq\f(0.4L×145g·L－1－0.4L×10g·L－1,90g·mol－1)＝0.6mol，所以產(chǎn)生H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為eq\f(0.6mol,2)×22.4L·mol－1＝6.72L。]9.B[A項(xiàng)，放電時(shí)，鋅極為負(fù)極，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，不經(jīng)過(guò)電解質(zhì)溶液，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)a極為正極，K2FeO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH