内容正文:
专题12 电化学基础
题组一
1.解析 KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外,同时还是电解过程中阳极的反应物,生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物,故A错误;阳极上为Br-失去电子生成Br2,Br2将乙二醛氧化为乙醛酸,故B错误;电解过程中阴阳极均生成乙醛酸,1 mol乙二酸生成1 mol乙醛酸转移电子为2 mol,1 mol乙二醛生成1 mol乙醛酸转移电子为2 mol,根据转移电子守恒可知每生成1 mol乙醛酸转移电子为1 mol,因此制得2 mol乙醛酸时,理论上外电路中迁移了2 mol电子,故C错误;由分析可知,双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极,即H+移向铅电极,故D正确。
答案 D
2.解析 根据分析可知,阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2,发生氧化反应,A正确;设置的装置为电解池原理,根据分析知,阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O,其中NaClO具有强氧化性,可氧化灭杀附着的生物,B正确;因为H2是易燃性气体,所以阳极区生成的H2需及时通风稀释,安全地排入大气,以排除安全隐患,C正确;阴极的电极反应式为:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,会使海水中的Mg2+沉淀积垢,所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理,D错误。
答案 D
3.解析 放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+,故A错误;放电时正极为CO2得到电子生成C,故B正确;放电时阳离子移向还原电极,即阳离子由负极移向正极,故C错误;放电时装置为原电池,能量转化关系为化学能转化为电能,故D正确。
答案 B
4.解析 由图可知,集流体A与电极A相连,充电时电极A作阴极,故充电时集流体A与外接电源的负极相连,A正确;放电时,外电路通过a mol电子时,内电路中有a mol Li+通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极,但是LiPON薄膜电解质没有损失Li+,B不正确;放电时,电极B为正极,发生还原反应,反应可表示为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2,C正确;电池放电时,嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li+,正极上Li1-xCoO2得到电子和Li+变为LiCoO2,故电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2,D正确。
答案 B
5.解析 放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-+4OH-===Zn(OH),故A正确;放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1 mol CO2转化为HCOOH时,转移电子数为2 mol,故B正确;充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上Zn(OH)转化为Zn,电池总反应为:2Zn(OH)===2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,故C正确;充电时,正极即为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-===4H++O2↑,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变时,Kw不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意。
答案 D
6.解析 通电时,Ag电极有Ag+生成,故Ag电极为阳极,故A正确;通电时电致变色层变蓝色,说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层,故B正确;过程中,W由WO3的+6价降低到AgxWO3中的+(6-x)价,故C错误;该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为:xAg-xe-===xAg+,而另一极阴极上发生的电极反应为:WO3+xAg++xe-===AgxWO3,故发生的总反应式为:xAg+WO3===AgxWO3,故D正确。
答案 C
7.解析 正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,因此当负载通过0.04 mol电子时,消耗O2 0.01 mol,即标准状况下0.224 L,A正确;正极O2发生反应产生OH-,c(OH-)增大,正极区溶液pH升高,负极VB2发生反应消耗OH-,c(OH-)减小,负极区溶液pH降低,B错误;正极反应×11即11O2+22H2O+44e-===44OH-,负极反应×4即4VB2+64OH--44e-===4VO+8B(OH)+16H2O,相加可得电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O===8B(OH)+4VO,C正确;外电路中,电流由电池正极(复合碳电极)经负载流到负极(VB2电极),电池内部,电流由电池负极经电解质溶液(KOH溶液)流回正极,D正确。
答案 B
8.解析 a极区域CH3COO-→CO2,碳元素的化合价由0→+4,故a极为原电池的负极,电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+,b极为正极,电极反应式为8H++8e-===4H2↑,电池工作一段时间后,正、负极产生气体n(H2)∶n(CO2)=4∶