1、届高考化学二轮复习电化学原理及应用作业全国通用电化学原理及应用 (2016全国卷)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A负极反应式为Mg2e=Mg2B正极反应式为Age=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2BMgAgCl电池的电极反应：负极Mg2e=Mg2，正极2AgCl2e=2Ag2Cl，A项正确，B项错误；在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，C项正确；Mg是活泼金属，能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2，D项正确。1(2018石家庄模拟)工业上通过电化学原理在铝表面形成氧化膜来
2、提高其抗腐蚀能力，工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A碳棒可用铜棒代替，其作用是传递电流B通电一段时间后，溶液的pH减小C通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜D可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速率C该电解装置中碳棒为阴极，其自身不参与电极反应，故可用铜棒代替，其作用是传递电流，A项正确；通电时电解总反应式为2Al3H2O电解,Al2O33H2，电解质溶液中溶剂水减少，硫酸浓度增大，故溶液pH减小，B项正确；通电后电子流向：电源负极阴极碳棒，阳极铝片电源正极，C项错误；调节滑动变阻器可以控制电流大小，从而控制氧化膜的形成速率，D项正确。2(2018东三省联考)微生物燃料电
3、池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O浓度与去除率的关系。下列说法正确的是()AM极为电池正极，CH3COOH被还原B外电路转移4 mol电子时，M极产生22.4 L CO2C反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降DCr2O浓度较大时，可能会造成还原菌失活D根据图1可知M极为负极，N极为正极，CH3COOH在负极上被氧化，A项错误；外电路中转移4 mol电子时，M极生成1 mol CO2，但题中没有指明气体所处的状况，故无法确定气体体积，B项错误；根据题图1可写出N极的电极反应式为Cr2O8H6e=2Cr(OH)3H2O、4HO24e=2H2O
4、，故反应一段时间后，N极附近溶液的pH增大，C项错误；Cr2O浓度较大时，氧化性较强，可能会造成还原菌失活，D项正确。3(2018唐山质检)环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A“对电极”是负极B“工作电极”上发生的电极反应为NO22e2H=NOH2OC传感器工作时H由“工作电极”移向“对电极”D“对电极 ”的材料可能为活泼金属锌C题图“工作电极”上通入NO2放出NO，说明NO2被还原，则“工作电极”为原电池的正极，“对电极”为原电池的负极，A项正确；在酸性条件下，“工作电极”上发生还原反应的电极反应式为NO
5、22e2H=NOH2O，B项正确；原电池工作时阳离子向正极移动，即传感器工作时H由“对电极”移向“工作电极”，C项错误；“对电极”是负极，则“对电极”的材料可能为活泼金属锌，D项正确。4全钒氧化还原电池是一种新型可充电电池，不同价态的含钒离子作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为V2e=V3，下列说法正确的是()A放电时，右槽发生还原反应B放电时，左槽的电极反应式：VO2He=VO2H2OC充电时，每转移1 mol电子，n(H)的变化量为1 molD充电时，阴极电解液pH升高B由题意知，电池放电时，右槽中的电极反应式为V
6、2e=V3，发生氧化反应，A项错误；放电时，左槽发生还原反应，电极反应式应为VO2He=VO2H2O，B项正确；充电时，总反应式为VO2H2OV3=VO2HV2，即每转移1 mol电子，n(H)的变化量为2 mol，C项错误；充电时，阴极发生反应：V3e=V2，阳极产生的H通过离子交换膜移向阴极，阴极电解液的pH降低，D项错误。教师备选(2018五省六校联考)为探究浓差原电池的原理，某同学做如下实验(盐桥中为用琼脂封装的KNO3溶液)，电流计指针发生了偏转。下列说法正确的是()A银片1质量增加B左侧烧杯中硝酸银溶液浓度增大C当转移1 mol电子时，负极所在的烧杯中溶液增重108 gD盐桥换成铜
7、丝，电流计指针不偏转BA项，银片1所在烧杯溶液浓度小，即银片1为负极，Ag溶解，电极质量减小，错误；B项，Ag溶解生成Ag进入溶液，左侧烧杯中硝酸银溶液浓度增大，正确；C项，当转移1 mol电子时，有1 mol Ag进入负极5%的硝酸银溶液的烧杯中，同时盐桥中也会有1 mol硝酸根离子进入负极5%的硝酸银溶液的烧杯中，故溶液增重170 g，错误；D项，盐桥换成铜丝，则题给装置变成一个原电池和一个电解池串联的电路，电流计指针依旧偏转，错误。5(2018河北五个一联盟二模)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
8、电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。以下说法中正确的是()A放电时，正极的电极反应式为Fe2O36Li6e=2Fe3Li2OB该电池可以用水溶液作电解质溶液C放电时，Fe作电池的负极，Fe2O3作电池的正极D充电时，电池靠近磁铁A由电池的示意图可知，电池放电的反应物为氧化铁和单质锂，生成物为单质铁和氧化锂，所以放电的总反应式为Fe2O36Li=2Fe3Li2O。电池的负极为单质锂，所以负极反应式为6Li6e=6Li，总反应减去负极反应得到正极反应式：Fe2O36Li6e=2Fe3Li2O，A项正确。因为单质锂可以与水反应(类似金属钠)，所以电解质溶液不能是水溶液，B项错误。放电时，L
9、i作电池的负极，Fe2O3作电池的正极，C项错误。由题图可知，充电时，电池会远离磁铁，实际上是因为充电时电池中的单质铁转化为氧化铁，不能被磁铁吸引，D项错误。教师备选一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是()A电池的正极反应式为H2O22e=2OHB电池放电时Na从a极区移向b极区C电子从电极b经外电路流向电极aDb极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用C通入a电极的为BH、OH，其中的BH中的氢失电子化合价升高生成BO和H2O，因此a为电池的负极，b为电池的正极，H2O2中O由1价降到2价发生还原反应，反应式为H2O22e=2OH，A正确。原电池工作
10、时，电解质溶液中的阳离子由负极区向正极区移动，B正确。电子由负极流出，正极流入，即ab，故C错误。正极区产生的氢氧根，可以经处理后输入a极室循环使用，D正确。教师备选(2017新余二模)磷酸铁锂电池具有高效率输出、可快速充电、对环境无污染等优点，其工作原理如图。M电极是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料，隔膜只允许Li通过，电池反应式为LixC6Li1xFePO4LiFePO46C。下列说法正确的是()A放电时Li从右边移向左边B放电时M是负极，电极反应式为Cxe=6CC充电时电路中通过0.5 mol电子，消耗36 g CD充电时N极连接电源的正极，
11、电极反应式为LiFePO4xe=Li1xFePO4xLiD根据电池反应式，得出LixC6作负极，Li1xFePO4作正极，依据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即从左向右移动，A错误；根据A选项分析，M为负极，其电极反应式为LixC6xe=xLi6C，B错误；充电时，阴极反应式为xLi6Cxe=LixC6，通过0.5 mol电子，消耗 g的C，C错误；充电时，N极连接电源的正极，作阳极，电极反应式是电池正极反应式的逆过程，即LiFePO4xe=Li1xFePO4xLi，D正确。6(2018桂林市模拟)用镁次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr2O的过程(将“Cr2O”还原为“Cr
12、3”)，装置如图所示 。下列说法错误的是()A金属铁电极的电极反应式为Fe2e=Fe2B装置中电子的流动路线是：C电极惰性电极金属铁电极D电极C装置工作过程中消耗7.2 g Mg，理论上可消除0.1 mol Cr2OD将Cr2O处理后的废水比原工业废水的pH大B阳极上Fe失去电子，阳极的电极反应式为Fe2e=Fe2，A项正确；装置中电子从负极阴极，阳极正极，即电子从C电极惰性电极，金属铁电极D电极，B项错误；装置工作过程中消耗7.2 g Mg时转移0.6 mol电子，根据各电极上转移电子数目相等，结合阴极的电极反应式Cr2O6e14H=2Cr37H2O可知，理论上能消除0.1 mol Cr2O
13、，C项正确；处理Cr2O时消耗废水中的H，即被处理后的废水中H浓度减小，pH增大，D项正确。7验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A对比，可以判定Zn保护了FeB对比，K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用的方法D将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼D中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2，Fe作正极被保护，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。但中没有Zn保护Fe，Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe作负极被氧化生成Fe2
14、，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比可知Zn保护了Fe，A项正确；与的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2，B项正确；通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用的方法，C项正确；若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2是否为负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性强弱，D项错误。8(2017山东淄博二模)现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力，常用于电解池、原电
15、池中。电解NaB(OH)4溶液可制备H3BO3，其工作原理如图。下列叙述错误的是()AM室发生的电极反应式：2H2O4e=O24HBN室：abC产品室发生的反应是B(OH)HH3BO3H2OD理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 L气体DM室为阳极室，水中的氢氧根离子放电，2H2O4e=O24H，A正确。N室，水中的氢离子放电，生成氢氧根离子，原料室中钠离子移动到N室，NaOH浓度增大，B正确。原料室中的B(OH)移向产品室，M室中生成的H移向产品室，二者反应生成产品，C正确。根据关系式：H3BO3HH2，理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下11.2 L气体，
16、D错误。教师备选(2017海南高考)一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H。下列叙述错误的是()APd电极b为阴极B阴极的反应式为N26H6e=2NH3CH向阴极迁移D陶瓷可以隔离N2和H2APd电极b上是氢气发生氧化反应，Pd电极b为阳极，A错误。Pd电极a为阴极，N2发生还原反应，N26H6e=2NH3，B正确。阳离子向阴极移动，C正确。陶瓷隔离N2和H2，使之分别在阴极、阳极放电，D正确。9(2018桂林、贺州联考)近期使用的一种可控电池锂水电池工作原理如图。下列说法错误的是()A锂电极是电池的负极B正极发生的反应为2H2O2e=2OHH2C水中H经固体电解质向锂
17、电极移动D理论上每消耗14 g锂，转移的电子数为2NACA项，Li是活泼金属，作为原电池的负极，正确；B项，根据图示，正极生成氢气，电极反应式为2H2O2e=2OHH2，正确；C项，由于正极生成OH，负极生成Li，所以通过固体电解质向锂电极移动的离子为OH，不是H，错误；D项，14 g Li的物质的量为2 mol，理论上转移电子数为2NA，正确。教师备选据报道，我国已研制出“可充室温钠二氧化碳电池”，电极材料为钠金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚，电池总反应式为4Na3CO22Na2CO3C，生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是()A放电时钠金属片发生氧化反应
18、B充电时碳纳米管接直流电源的正极C放电时每消耗3 mol CO2，转移12 mol电子D充电时的阳极反应式为C2Na2CO34e=3CO24NaC放电时钠金属片作负极，失去电子发生氧化反应，A正确。原电池中正极上碳得到电子，则充电时碳纳米管接直流电源的正极，B正确。放电时每消耗3 mol CO2,4 mol Na失去电子，转移4 mol电子，C错误。充电时为电解池，阳极与正极相连，阳极失去电子发生氧化反应，则阳极反应式为C2Na2CO34e=3CO24Na，D正确。10(2018商丘统考)在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。现通过如图所示装置进行实验探究
19、。下列说法正确的是()图图图A用图所示装置进行实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管B图是图所示装置的原理示意图，图所示装置的正极材料是铁C铝制品表面出现白斑的原理可以通过图所示装置进行探究，Cl由活性炭向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl2e=Cl2D图所示装置的总反应式为4Al3O26H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑DA项，加热使具支试管中气体体积增大，部分气体逸出，冷却后，气体体积缩小，导管中形成液柱，并不能证明金属发生吸氧腐蚀，错误；B项，负极材料应为铁，错误；C项，铝箔为负极，活性炭为正极，正极反应式为O24e2H2O=4OH，
20、负极反应式为Al3e3OH=Al(OH)3，错误；D项，将正极反应式和负极反应式相加可得图所示装置的总反应式为4Al3O26H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，正确。11(1)(2018石家庄模拟)利用生物电池，以H2、N2为原料合成氨的装置如图所示。Q、R均为催化剂，据图判断，负极反应的催化剂为_(填“Q”或“R”)；正极的电极反应式为_。(2)(2018福建高三模拟)过二硫酸钾(K2S2O8)可通过“电解转化提纯”方法制得，电解装置示意图如图所示。电解时，铁电极连接电源的_极。常温下，电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如图所示。在阳极放电的离子主要是H
21、SO，阳极区电解质溶液的pH范围为_，阳极的电极反应式为_。往电解产品中加入硫酸钾，使其转化为过二硫酸钾粗产品，提纯粗产品的方法是_。【解析】(1)负极上H2发生氧化反应转化为H，根据题图，负极反应的催化剂为Q；正极上N2发生还原反应转化为NH3，电极反应式为N26H6e=2NH3。(2)根据题中信息知，电解NaHSO4溶液制备K2S2O8，则Fe电极应为阴极，即Fe电极应与电源的负极相连。根据题图及题意可知阳极的电极反应式为2HSO2e=S2O2H，阳极区电解质溶液的pH在02之间。可用重结晶法对K2S2O8粗产品进行提纯。【答案】(1)QN26H6e=2NH3(2)负022HSO2e=S2
22、O2H重结晶12(2018河南豫北、豫南第二次联考)氮的重要化合物如氨(NH3)、氮氧化物(NxOx)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等，在生产、生活中具有重要作用。(1)利用反应NO2NH3N2H2O(未配平)消除NO2的简易装置如下图所示。电极b的电极反应式为_，消耗标准状况下4.48 L NH3时，被消除的NO2的物质的量为_mol。(2)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如下图所示。a电极为电解池的_(填“阴”或“阳”)极，写出该电极的电极反应式：_；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是_。
23、【解析】(1)配平后的方程式为6NO28NH3=7N212H2O。电极b发生还原反应，二氧化氮转化成氮气，电极反应式为2NO28e4H2O=8OHN2；标准状况下4.48 L NH3的物质的量为0.2 mol，根据4NH33NO2，所以被消除的NO2的物质的量为0.2 mol0.15 mol。(2)由题图可知，H在b电极上得到电子生成氢气，故b为阴极，则a为阳极，阳极上NH失去电子生成NF3，电极反应方程式为NH3F6e=NF34H，依据电解原理可知，F也可能失去电子生成氟单质，故氧化性较强的单质为氟气。【答案】(1)2NO28e4H2O=8OHN20.15(2)阳NH3F6e=NF34HF2
