電化學原理(建議用時：45分鐘)1Li­SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質溶液是LiAlCl4­SOCl2。電池的總反應可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2，下列說法錯誤的是()A該電池工作時，正極反應為2SOCl24e=4ClSSO2B鋰電極作該電池負極，負極反應為Lie=LiC該電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極D該電池組裝時，必須在無水無氧條件下進行解析：選C。A項，正極上SOCl2發(fā)生還原反應；B項，Li為負極，發(fā)生氧化反應：Lie=Li；C項，電池工作時，電子通過外電路從負極流向正極；D項，Li能與水、氧氣反應，因此該電池組裝時必須在無水無氧條件下進行。2(2015·呼和浩特高三一模)鎳氫電池(NiMH)目前已經成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH。已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO。下列說法正確的是()ANiMH電池放電過程中，正極的電極反應式為NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充電過程中OH離子從陽極向陰極遷移C充電過程中陰極的電極反應式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質溶液解析：選A。A項，放電過程中，NiOOH得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應，該項正確。B項，充電過程中發(fā)生電解池反應，OH從陰極向陽極遷移，該項錯誤。C項，充電過程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價沒有發(fā)生變化，該項錯誤。D項，NiMH在KOH溶液、氨水中會發(fā)生氧化還原反應，該項錯誤。3.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在右圖中，下列有關分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負極負極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子解析：選B。電子由電源的負極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中陽離子移向陰極。4.將KCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是()A整個過程中兩電極反應2Cl2e=Cl2、2H2e=H2不可能同時發(fā)生B電解至c點時，往電解液中加入適量CuCl2固體，即可使電解液恢復至原來的濃度Cab段表示電解過程中H被還原，pH上升D原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為21解析：選A。圖像分為三段，因此整個電解過程也有三個階段，第一個階段相當于電解CuCl2溶液，陽極反應為2Cl2e=Cl2，陰極反應為Cu22e=Cu，CuCl2水解呈酸性，隨著電解的進行，濃度減小，酸性減弱，pH上升，C錯誤。若原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為21，則達b點時CuCl2消耗完，接著只電解水，pH不變，則與圖像不符，D錯誤。bc溶液的pH明顯下降，說明b點時Cl已耗完，而Cu2過量，相當于電解CuSO4溶液，陽極反應為2H2O4e=4HO2，陰極反應為2Cu24e=2Cu，由于有H生成，則溶液的pH減小，又由于有O2生成，故電解至c點時，往電解質溶液中加入CuCl2固體不能使電解質溶液恢復至原來的濃度，B錯誤。c點時溶液中的電解質為K2SO4與H2SO4，則cd段相當于電解水，陽極反應為2OH2e=H2OO2，陰極反應為2H2e=H2，A正確。5(2015·南寧高三質檢)已知：鋰離子電池充放電時的總反應為LixCLi1xCoO2CLiCoO2，鋰硫電池充放電時的總反應為2LiSLi2S。有關上述兩種電池說法正確的是()A鋰離子電池放電時，Li向負極遷移B鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應C理論上兩種電池的比能量相同D下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析：選B。鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li移向正極，A錯誤；鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應為該電池放電完全所得產物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應為該電池充電完全所得產物，故此時應為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。6.(2015·重慶高三模擬)氣體的自動化檢測中常常應用原電池原理的傳感器。如圖為電池的工作示意圖：氣體擴散進入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應產物。則下列說法中正確的是()待測氣體敏感電極部分產物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測時，敏感電極均作原電池正極B檢測Cl2氣體時，敏感電極的電極反應為Cl22e=2ClC檢測H2S氣體時，對電極充入空氣，對電極上電極反應式為O22H2O4e=4OHD檢測H2S和CO體積分數相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產生的電流大小相同解析：選B。A項，NO2NO，得電子，作正極，Cl2HCl，得電子，作正極，COCO2，失電子，作負極，H2SH2SO4，失電子，作負極；B項，根據產物可以判斷Cl2得電子，生成Cl，正確；C項，應為O24e4H=2H2O；D項，H2S生成H2SO4失去8e，而CO生成CO2失去2e，所以檢測體積分數相同的兩氣體時傳感器上產生的電流大小不相同。7硼化釩(VB2)­空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如圖，該電池工作時反應為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是()A電極a為電池負極B圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C電子由VB2極經KOH溶液流向電極aDVB2極發(fā)生的電極反應為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O解析：選D。電極反應式為正極：11O244e22H2O=44OH，負極：4VB244OH44e=2V2O54B2O322H2O。A項，電極a為電池正極；B項，因為負極上消耗OH，所以選擇性透過膜應只讓陰離子選擇性透過；C項，電子不會進入電解質溶液。8液流電池是一種新型可充電的高性能蓄電池，其工作原理如圖。兩邊電解液存儲罐盛放的電解液分別是含有V3、V2的混合液和VO、VO2酸性混合液，且兩極電解液分開，各自循環(huán)。下列說法不正確的是()A充電時陰極的電極反應是V3e=V2B放電時，VO作氧化劑，在正極被還原，V2作還原劑，在負極被氧化C若離子交換膜為質子交換膜，充電時當有1 mol e發(fā)生轉移時，左槽電解液的H的物質的量增加了1 molD若離子交換膜為陰離子交換膜，放電時陰離子由左罐移向右罐解析：選C。放電時的電極反應式為負極：V2e=V3，正極：VOe2H=VO2H2O；充電時的電極反應式為陰極：V3e=V2，陽極：VO2H2Oe=VO2H。A、B正確；D項，放電時右罐正電荷增多，所以陰離子由左罐移向右罐，正確；C項，根據電解池電極反應式，充電時當有1 mol e發(fā)生轉移時，左槽電解液的H增加2 mol，錯誤。9(2016·皖南八校聯考)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統原理如圖所示，圖中有機廢水中有機物用C6H10O5表示。下列有關說法正確的是()Ab電極為該電池的負極Bb電極附近溶液的pH減小Ca電極反應式：C6H10O524e7H2O=6CO224HD中間室：Na移向左室，Cl移向右室解析：選C。b電極上有N2生成，N2為NO的還原產物，故b電極反應式為2NO12H10e=N26H2O，b電極發(fā)生還原反應，是電池的正極，A項錯誤；b電極發(fā)生的反應消耗H，故該電極附近溶液的pH增大，B項錯誤；a電極為負極，C6H10O5失電子生成CO2，C項正確；因左側為Cl交換膜，故Cl只能在左室與中間室之間交換，右側為Na交換膜，故Na只能在右室與中間室之間交換，D項錯誤。10(1)含乙酸鈉和對氯苯酚()的廢水可以利用微生物電池除去，其原理如圖所示：B是電池的_(填“正”或“負”)極；A極的電極反應式為_。(2)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時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)。陽極的電極反應式為_；簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_；電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為68，此時進入濃縮室的OH可忽略不計。400 mL 10 g·L1乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145 g·L1(溶液體積變化忽略不計)，陰極上產生的H2在標準狀況下的體積約為_ L。(乳酸的摩爾質量為90 g·mol1)解析：(1)電極反應式為負極：CH3COO8e2H2O (2)陰極：4H4e=2H2，陽極：4OH4e=2H2OO2。陰極區(qū)H減少，A移向濃縮室，陽極區(qū)H濃度增大，H移向濃縮室，得到濃乳酸溶液，增加的乳酸的物質的量為0.6 mol，所以產生H2的體積為×22.4 L·mol16.72 L。答案：(1)負 (2)4OH4e=2H2OO2陽極OH放電，c(H)增大，H從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室；陰極區(qū)H放電，c(H)減小，A通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室，HA=HA，乳酸濃度增大6.7211(2015·長春五校聯考)海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.58.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表：成分NaKCa2Mg2ClSOHCO含量/mg·L19 360832001 10016 0001 200118(1)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術，其原理如圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。陰極的電極反應式為_；電解一段時間，陰極區(qū)會產生水垢，其成分為CaCO3和Mg(OH)2，寫出生成CaCO3的離子方程式：_；淡水的出口為a、b、c中的_出口。(2)海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料，如LiFePO4電池。某電極的工作原理如圖所示：該電池電解質為傳導Li的固體材料。放電時該電極是電池的_(填“正”或“負”)極，電極反應式為_。解析：(1)電解海水，陰極是H得電子：2H2O2e=H22OH。主要考查電解知識，在陰極上陽離子放電，陽離子中H的還原性最強，先放電，因此有2H2O2e=H22OH，由此可知陰極區(qū)的堿性增強，生成CaCO3沉淀的離子方程式是Ca2OHHCO=CaCO3H2O。要從兩個方面考慮離子的遷移，電解時溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，而最左側的陽離子交換膜阻礙了Cl的遷移，最右側的陰離子交換膜阻礙了Na的遷移，因此a、c出口出來的仍為鹽水，同理分析只有b出口出來的為淡水。(2)放電時的電極反應式分別為負極：Lie=Li，正極：FePO4Lie=LiFePO4。答案：(1)2H2O2e=H22OHCa2OHHCO=CaCO3H2Ob(2)正FePO4eLi=LiFePO412(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示，其總反應式為H22NiOOH2Ni(OH)2。圖1根據所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應式為_。(2)圖2是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗。圖2 圖3回答下列問題：A極為電源_(填“正”或“負”)極，寫出A極的電極反應式：_。要以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則B極應該與_(填“C”或“D”)極相連。當消耗標準狀況下2.24 L CO時，C電極的質量變化為_。解析：(1)上坡或加速時，電動機工作，為原電池，乙電極中NiOOHNi(OH)2，Ni的化合價降低，乙電極為正極，電極反應式為NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，周圍溶液的pH增大。(2)在燃料電池中可燃性氣體作負極，即A為負極，根據所給新型燃料電池的構成原理裝置圖，結合原電池的工作原理，可直接寫出A極的電極反應式：CO2eCO=2CO2。根據電解精煉原理，粗銅應與電源的正極相連，精銅應與電源的負極相連，因B極是正極，所以B極應與D極相連。標準狀況下2.24 L CO失去0.2 mol e，根據得失電子守恒，C極上增加Cu的質量為6.4 g。答案：(1)增大NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH(2)負CO2eCO=2CO2D增加6.4 g