电化学理论的分析

题型七电化学理论的分析及应用通关演练(建议完成时间：20分钟)1．CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法中错误的是()。A．负极的电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2B．工作时电极b作正极，O2－由电极a向电极b移动C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极bD．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高解析正极为电极b，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，负极CO失电子，需要与O2－结合，故O2－由电极b向电极a移动，B项错误。答案B2．(2013·温州二模)甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是()。A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜解析由题图甲分析得出M(或X)为负极，N(或Y)为正极，由图乙分析得出a为阴极，b为阳极。乙的a极要与甲的X极相连接，A项正确；乙的b极为阳极，氯离子放电，B项正确；因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M极放电，故电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，C项正确；氧气在N电极得到电子，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故消耗标准状况下5.6L氧气时，转移1mol电子，即有NA个H＋通过离子交换膜，D项错误。答案D3．(2013·盐城调研)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是()。A．X为直流电源的正极，Y为直流电源的负极B．阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑C．该过程中的产品主要为H2SO4和H2D．图中的ba解析Pt(Ⅰ)电极表面发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以Pt(Ⅰ)电极为电解池的阴极，X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极；Pt(Ⅱ)电极表面发生的电极反应为HSO－3＋H2O－2e－===3H＋＋SO2－4和SO2－3＋H2O－2e－===2H＋＋SO2－4，H2SO4溶液的浓度增大，所以b＞a，故A项不正确。答案A4．某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1－xCoO2＋LixC6===6C＋LiCoO2，其电池如图所示。下列说法不正确的是()。A．放电时，LixC6发生氧化反应B．充电时，Li＋通过阳离子交换膜从左向右移动C．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D．放电时，电池的正极反应为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2解析由电池放电时的反应看出LixC6中C的化合价升高，发生氧化反应，Li1－xCoO2中Li化合价降低，发生还原反应，A、D项正确；充电时将电池的负极与外接电源的负极相连，C项正确；充电时，阳离子由阳极(右边电极)移向阴极(左边电极)，B项错误。答案B5．(2013·洛阳模拟)如图是某二次电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。下列有关说法正确的是()。A．放电时的负极反应和充电时的阴极反应属于可逆反应B．在电池放电过程中溶液的pH增大C．K与N相接时，能量由化学能转化为电能，溶液中的OH－向正极区移动D．K与M连接时，所用电源的a极为负极，阳极附近溶液的pH逐渐增大解析由于二次电池在放电和充电时的条件不同，因此两极反应不可能互为可逆反应，A错。分析电池反应可知，该电池的介质应是碱性的，在放电过程中水的量在减少，因此溶液的碱性增强，B正确。当K与N相接时，相当于原电池，能量由化学能转化为电能，溶液中的阴离子应向负极区移动，C错。当K与M连接时，相当于电解装置，电极反应式分别为Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O，因此a极为负极，阳极附近溶液的pH减小，D错。答案B6．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。以下说法正确的是()。A．电池工作时，MnO2失去电子B．电池工作时，电子由锌经外电路流向MnO2C．从反应方程式来看，不使用氢氧化钾，也不影响电流大小D．电池的正极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)解析A项，二氧化锰中锰元素化合价从＋4变为＋3，故MnO2得电子，不正确；B项，碱性电池中二氧化锰不是电极材料，故电子由锌经外电路流向正极材料，不是二氧化锰；C项，氢氧化钾溶液是电解质溶液，既可以参与导电，也可以防止锌生成氧化物而影响电流大小，故不正确。答案D7．镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有良好的应用前景。如图是镁－空气燃料电池工作原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是()。A．该电池Mg作负极，发生还原反应B．该电池的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．电池工作时，电子通过导线由碳电极流向Mg电极D．当电路中通过0.2mol电子时，消耗的O2体积为1.12L解析镁作负极，失电子，发生氧化反应，A错；电池工作时，电子由负极经导线流向正极，即由镁电极流向碳电极，C错；由于没有说明O2所处的状态，所以无法计算O2的体积，D错。答案B8．(2013·太原联考)固体电解质通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体，RbAg4I5晶体就是一种重要的固体电解质，其中发生迁移的物质全是Ag＋。利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器，如图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以透过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势的变化可以得知O2的含量。在气体传感器的工作过程中，下列变化肯定没有发生的是()。A．I2＋2Rb＋＋2e－===2RbIB．I2＋2Ag＋＋2e－===2AgIC．Ag－e－===Ag＋D．4AlI3＋3O2===2Al2O3＋6I2解析该装置工作时属于原电池，负极是银电极，银失去电子变成Ag＋，C正确；O2在透过聚四氟乙烯薄膜时可能会有部分O2与AlI3反应，部分I－被氧化成I2，D正确；生成的单质碘遇到Ag＋(移向正极)又得到电子转化为AgI，B正确；Rb＋不会迁移到正极上，A错误。答案A化学驿站一个口诀两规律，轻松学通电化学；阳负升失要氧化，阴正降得要还原。电解异性相吸引，原电池同性相恋。电子移动路线定，负极流出正极入。规律1：阳极或负极是活性金属时，金属一定会参加反应；阴极或正极是活性金属，金属一定不会参与反应。规律2：氧气参与反应时，通入氧气的电极一定是正极。