文档内容
特色练 8 电化学基础
1．水溶液中电解催化还原CO 制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是(
2
)
A．该过程将化学能转化为电能
B．生成甲酸的电极反应为CO＋2e－＋2H＋===HCOOH
2
C．阳离子由阴极移向阳极
D．电路中通过4 mol e－，阳极生成22.4 L O
2
答案 B
解析 该实验装置是电解池，将电能转化为化学能，A错误；电解过程中二氧化碳得电子生
成甲酸，故电极反应为CO ＋2e－＋2H＋===HCOOH，B正确；电解池中阳离子由阳极移向
2
阴极，C错误；电路中通过4 mol e－，阳极生成1 mol O ，但没有说明是否标准状况，无法
2
确定气体的体积，D错误。
2．知识源于实践。学习原电池知识后，某学习小组以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所
示的水果电池(水果果汁中含游离的H＋)。该组电池放电时，下列说法正确的是( )
A．铜a为电池正极，发生氧化反应
B．锌a、b发生的电极反应是2H＋＋2e－===H↑
2
C．四个水果电池串联，则电极d为铜片
D．每个水果果汁中的H＋移向正极
答案 D
解析 铜a为电池正极，氢离子得电子生成氢气，发生还原反应，A错误；锌a、b为电池
负极，发生的电极反应是Zn－2e－===Zn2＋，B错误；四个水果电池串联，根据图中各电极
分布可知，电极d为锌片，C错误；原电池中阳离子移向正极，则每个水果果汁中的H＋移
向正极，D正确。
3．我国报道了一种新型的锌-空气电池，如图所示。该电池以一种富含Zn2＋的非碱性水性溶
液为电解质溶液，放电时总反应为 Zn＋O===ZnO 。下列有关该电池放电时的说法正确的
2 2
是( )A．放电时Zn2＋向空气电极迁移
B．正极的电极反应：O＋2HO＋4e－===4OH－
2 2
C．外电路电流的方向：锌电极→负载→空气电极
D．当空气电极消耗22.4 L(标准状况下)空气时，锌电极质量减少65 g
答案 A
解析 由放电时总反应为Zn＋O===ZnO ，电解质溶液为非碱性水性溶液，则正极为氧气得
2 2
电子，电极反应式为O ＋Zn2＋＋2e－===ZnO ，负极为锌失电子，电极反应式为 Zn－2e－
2 2
===Zn2＋。由分析可知，氧气得电子则空气电极做正极，原电池中阳离子移向正极，则Zn2＋
向空气电极迁移，A正确；由分析可知，B错误；外电路电流从正极流向负极，则电流的方
向：空气电极→负载→锌电极，C错误；标准状况下，22.4 L空气的物质的量n＝＝＝1
mol，由于空气是混合物，氧气的物质的量小于1 mol，则转移电子小于2 mol，锌电极质量
减少小于65 g，D错误。
4．一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电
化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成
环氧乙烷。下列说法错误的是( )
A．Ni电极与电源正极相连
B．该过程的总反应为CH==CH＋HO―→ ＋H
2 2 2 2
C．工作过程中阴极附近pH增大
D．在电解液混合过程中会发生反应：HCl＋KOH===KCl＋HO
2
答案 A解析 由反应流程可知，Pt电极区要将Cl－转化为Cl ，发生氧化反应，故Pt为阳极，则Ni
2
电极为阴极，与电源负极相连，A错误；根据反应历程和阴极反应式：2HO＋2e－===2OH－
2
＋H↑，可知该过程的总反应为CH==CH ＋HO―→ ＋H ，B正确；工作过程
2 2 2 2 2
中阴极区的反应为2HO＋2e－===2OH－＋H↑，故阴极附近pH增大，C正确；阳极区发生
2 2
反应：Cl ＋HOHCl＋HClO，阴极区生成KOH，故在电解液混合过程中会发生反应：
2 2
HCl＋KOH===KCl＋HO，D正确。
2
5．一种新型水系有机液流电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．放电时多孔石墨电极为负极
B．放电时，Pb电极区溶液pH减小
C．电池总反应可表示为 ＋Pb＋HSO ＋PbSO
2 4 4
D．充电时，外电路通过a mol电子时，Pb电极减重96a g
答案 C
解析 据图可知，放电时Pb电极上Pb转化为PbSO 被氧化，所以Pb电极为负极，多孔石
4
墨电极为正极，故A错误；放电时，Pb电极为负极，电极反应为Pb＋SO－2e－===PbSO ，
4
溶液中的H＋通过质子交换膜移向正极，则Pb电极区溶液pH增大，故B错误；放电时负极
反应为 Pb＋SO－2e－===PbSO ，正极反应为 ＋2H＋＋2e－===
4
，两电极反应相加得电池总反应为 ＋Pb＋HSO
2 4＋PbSO ，故C正确；充电时，Pb电极为阴极，电极反应为PbSO ＋2e－
4 4
===Pb＋SO，外电路通过a mol电子时，Pb电极减重a× g＝48a g，故D错误。
6．近期，我国报道了一种新型Li-NO 电池，为NO 的治理和再利用提供了新的研究思路，
2 2
其工作原理如图所示。电池放电时的总反应为 2Li＋NO ===LiO＋NO。下列有关该电池放
2 2
电时的说法不正确的是( )
A．外电路电流的方向：b极→电流表→a极
B．b极的电极反应：NO ＋2e－＋2Li＋===LiO＋NO
2 2
C．电解液中Li＋向b极附近迁移
D．当外电路通过1 mol e－时，b极质量增加7 g
答案 D
解析 由放电时的总反应可知，Li元素化合价升高，则a极为负极，电极反应式为Li－e－
===
Li＋，b极为正极，N元素化合价降低，电极反应式为NO ＋2e－＋2Li＋===LiO＋NO。由分
2 2
析可知，a极为负极，b极为正极，电流从正极流向负极，即外电路电流的方向：b极→电
流表→a极，故A正确；电解液中阳离子移向正极，则电解液中Li＋向b极附近迁移，故C
正确；a极为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，当外电路通过1 mol e－时，有1 mol Li＋移
向b极，质量为m＝n·M＝1 mol×7 g· mol－1＝7 g，b极生成LiO，则b极增加的质量还包含
2
O元素质量，则b极质量增加大于7 g，故D错误。
7．为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如图
所示。当闭合K 和K 、打开K 时，装置处于蓄电状态；当打开K 和K 、闭合K 时，装置
1 3 2 1 3 2
处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的 HO解离为H＋和OH－并分别向两侧迁移。
2
下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是( )A．蓄电时，碳锰电极为阳极
B．蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为2ZnO=====2Zn＋O↑
2
C．放电时，每消耗1 mol MnO ，理论上有2 mol H＋由双极膜向碳锰电极迁移
2
D．理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充HSO 和KOH溶液
2 4
答案 D
解析 当闭合K 和K 、打开K 时，装置处于蓄电状态，即为电解池，H＋得电子生成H ，
1 3 2 2
H元素化合价降低，则为阴极，Mn2＋失电子生成MnO ，碳锰电极为阳极；ZnO得电子生成
2
Zn，则锌电极为阴极；当打开K 和K、闭合K 时，装置处于放电状态，即原电池，锌电极
1 3 2
为负极，碳锰电极为正极。蓄电时，右侧电解池中ZnO得电子生成Zn，电极反应式为ZnO
＋2e－＋HO===Zn＋2OH－，OH－失电子生成O ，电极反应式为 4OH－－4e－===O↑＋
2 2 2
2HO，发生的总反应为2ZnO=====2Zn＋O↑，B正确；放电时，碳锰电极为正极，电极反
2 2
应式为MnO ＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2HO，每消耗1 mol MnO ，需要消耗4 mol H＋，但碳
2 2 2
锰电极只生成2 mol正电荷，剩余正电荷需要从双极膜间解离出氢离子转移至左侧，因此理
论上有2 mol H＋由双极膜向碳锰电极迁移，C正确；该电化学装置运行过程中H＋得电子生
成H ，但实际过程消耗的是溶剂水，OH－失电子生成O ，但实际也消耗的是溶剂水，则不
2 2
需要不断补充HSO 和KOH溶液，D错误。
2 4
8．利用微生物除去废水中的乙酸钠和氯苯( )，其原理如图所示，下列说法正确的
是( )
A．A极上的电极反应式为 ＋e－===Cl－＋
B．每除去1 mol氯苯，同时产生11.2 L(标准状况)CO
2C．电子流向：B极→导线→A极→溶液→B极
D．该装置在高温环境中工作效率更高
答案 B
解析 A极上氯苯得电子转化为苯和氯离子，为正极，B极上乙酸根离子失电子转化为二氧
化碳，为负极。A为正极，电极反应式为 ＋2e－＋H＋===Cl－＋ ，A错误；由A
极电极反应式可知，除去1 mol氯苯，转移2 mol电子，由B极反应式为CHCOO－－8e－＋
3
2HO===2CO↑＋7H＋，则B极得到 mol＝0.5 mol CO ，在标准状况下的体积为11.2 L，B
2 2 2
正确；电子流向：负极→导线→正极，电解质溶液中无电子移动，C错误；高温环境下，微
生物膜被破坏，工作效率降低，D错误。
9．四甲基氢氧化铵[(CH )NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH )NHCO ]水溶
3 4 3 4 3
液为原料，电解制备(CH)NOH的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
3 4
A．工作时原料室(CH)N＋向Ⅱ室迁移
3 4
B．Ⅰ室可得到H 和CO
2 2
C．当外电路中有1 mol电子通过时，理论上能生成l mol (CH )NOH
3 4
D．电解总反应：4(CH)NHCO ＋2HO=====4(CH)NOH＋2H↑＋O↑＋4CO↑
3 4 3 2 3 4 2 2 2
答案 B
解析 电解池中阳离子向阴极运动，(CH)N＋向Ⅱ室迁移，A正确；Ⅰ室为阳极室，水电离
3 4
出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气：2HO－ 4e－===4H＋＋O↑，HCO向Ⅰ室迁移
2 2
与生成的氢离子反应生成水和二氧化碳气体，B错误；阴极室中水电离出的氢离子放电发生
还原反应生成氢气：2HO＋2e－===2OH－＋H↑，溶液中氢氧根离子浓度变大，原料室中
2 2
(CH)N＋向Ⅱ室迁移生成(CH)NOH：(CH)N＋＋ OH－===(CH)NOH，当外电路中有1
3 4 3 4 3 4 3 4
mol电子通过时，理论上能生成1 mol (CH )NOH，C正确；由B、C项分析可知，电解总反
3 4
应：4(CH)NHCO ＋2HO=====4(CH)NOH＋2H↑＋O↑＋4CO↑，D正确。
3 4 3 2 3 4 2 2 2
