巩固练习04 电化学基础-2023年高二化学寒假巩固练习（人教版2019）

( 巩固练习04 电化学基础 ) ( 知识回眸 ) ( 典题温故 ) [例题1]我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电极材料为金属锌和选择性催化材料，电池工作时，双极膜(由阴、阳膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH－，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。电池工作原理如下图所示，下列说法正确的是（ ） A．放电时，电池总反应为2Zn+O2+4OH－+2H2O= 2Zn(OH) B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2NA C．充电时，每生成标况下11.2LO2在阳极可生成65g Zn D．电解质溶液2一定是碱性溶液 【答案】B 【解析】由题给示意图可知，放电时，金属锌为原电池的负极，水解离出的氢氧根离子通过双极膜进入负极区，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn+4OH－-2e－= Zn(OH)，选择性催化材料为正极，水解离出的氢离子通过双极膜进入正极区，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H++2e－=HCOOH，电池总反应为Zn+CO2+2OH－+2H2O= 2Zn(OH)+ HCOOH；充电时，金属锌为电解池的阴极，四羟基合锌离子在阴极发生还原反应生成锌，选择性催化材料为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气。A．由分析可知，放电时，电池总反应为Zn+CO2+2OH－+2H2O= 2Zn(OH)+ HCOOH，故A错误；B．由分析可知，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H++2e－=HCOOH，则放电时，1mol二氧化碳转化为甲酸时，转移的电子数为1mol×2×NAmol-1= 2NA，故B正确；C．由分析可知，充电时，金属锌为电解池的阴极，故C错误；D．由分析可知，选择性催化材料为正极，水解离出的氢离子通过双极膜进入正极区，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，则电解质溶液2不是碱性溶液，故D错误；故选B。 [例题2]含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去，其原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A．一段时间后，电解质溶液的pH降低 B．每生成1 mol CO2，有3 mol e－发生转移 C．电子流向：B极→导线→A极→溶液→B极 D．A极电极反应式为：+e－=Cl－+ 【答案】A 【解析】含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去，利用的是原电池工作原理，根据图示信息可知，A极：转化为，发生得电子的还原反应，其电极反应式为4+8e－+4H+=4Cl－+4；B极为原电池的负极，其反应式为：CH3COO－-8e－+2H2O=2CO2+7H+。A．根据上述分析可知，当转移8mol电子时，正极消耗4molH+，负极生成7mol H+，则处理后的废水pH降低，A正确；B．负极反应式为：CH3COO－-8e－+2H2O=2CO2+7H+， 每生成1 mol CO2，有4 mol e－发生转移，B错误；C．电子不通过溶液，C错误；D．A为正极，发生还原反应，电极反应式为+2e－+H+=Cl－+，D错误；故选A。 [例题3] 深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如下图所示，下列与此原理有关的说法错误的是(　　) A．正极反应：SO42-＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－ B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 【答案】C 【解析】原电池的正极发生还原反应，由图示可知发生的电极反应为SO＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－，A正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，失去催化作用，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B正确；由图示可知，Fe腐蚀的最终产物为FeO，C错误；管道上刷富锌油漆，形成Zn-Fe原电池，Fe为正极，可以延缓管道的腐蚀，D正确。 ( 典题精练 ) 1．某学生欲完成2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是（ ） A． B． C． D． 2．在电解水时，为了增强导电性，加入的电解质最好选用（ ） A．NaCl B．CuSO4 C．Na2SO4 D．CuCl2 3．氢氧燃料电池可用于太空航行中，反应产生的水经冷却后可作为航天员的饮用水。下列关于碱性氢氧燃料电池说法正确的是（ ） A．电子从氧电极一端流出，经过导线流向氢电极一端 B．当得到1.8 L饮用水时，电池内转移电子约为200 mol C．电池的负极反应为：H2-2e－=2H+ D．如改为酸性电池，电池总反应将发生改变 4．甲醇燃料电池在碱性条件下的电池反应为2