专题六 电化学（专题微讲Word）-【赢在微点·考前顶层设计】2022新教材新高考化学大二轮专题复习

专　题　六 电化学 全览命题新趋势 1．(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是(　　) A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L 解析　碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O；N2H4—O2清洁燃料电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为－2价，H元素化合价为＋1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为(CH3)2NNH2＋4O2＋4KOH===2K2CO3＋N2＋6H2O，据此结合原电池的工作原理分析解答。放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A项错误；根据上述分析可知，N2H4—O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B项错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是×6、×4、×16，通过比较可知(CH3)2NNH2－O2燃料电池的理论放电量最大，C项正确；根据得失电子守恒和总反应式可知，消耗1 mol O2生成的氮气的物质的量为1 mol，在标准状况下为22.4 L，D项错误。 答案　C 2．(2020·海南卷)(双选)某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是(　　) A．电池可用于乙醛的制备 B．b电极为正极 C．电池工作时，a电极附近pH降低 D．a电极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O 解析　该燃料电池中，乙烯和水发生氧化反应，所以通入乙烯和水的电极是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极，由图可知负极上乙烯和水生成乙醛和氢离子，氢离子移向正极，正极上氧气得e－和氢离子反应生成水，X为水，由此分析。该电池将乙烯和水转化为了乙醛，可用于乙醛的制备，故A项正确；根据分析，a电极为正极，b电极为负极，故B项错误；电池工作时，氢离子移向正极，a电极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，a电极附近pH升高，故C项错误；根据分析，a电极为正极，正极发生还原反应，a电极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D项正确。 答案　AD 3．(2021·河北卷)K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是(　　) A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过 B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水 解析　由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K－e－===K＋，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾，据以上分析解答。金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K＋通过，不允许O2通过，A项正确；由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，作电解池的阳极，B项正确；分析可知，生成1 mol超氧化钾时，消耗1 mol氧气，两者的质量比值为1 mol×71 g·mol－1∶1 mol×32 g·mol－1≈2.22∶1，C项正确；铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4，反应消耗2 mol水，转移2 mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18 g·mol－1＝1.8 g，D项错误。 答案　D 4．(2021·广东卷)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　) A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子 C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能 解析　根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na＋，A项错误；放电时正极为CO2得到电子生成C，B项正确；放电时阳离子移向正极，C项错误；放电时装置为原电池，能量