内容正文:
导与球
专题五
反应变化与规律
选择题突破七
电化学
HC
HC
250
CH,
HC
Ho
250
H O
N0.1重温经典明确考向
入命题角度1
原电池原理及应用
1.(2022·湖南卷,8)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂一海水电池构造示意
图如下。下列说法错误的是(B)
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:2H20+2e一20H+↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
M
用电器
D.该锂一海水电池属于一次电池
泰
贵
隔膜玻璃陶笼
解析:锂一海水电池的总反应为2Li+2H20一2Li0H+H↑,M极上Li失去电子发生氧
化反应,则M电极为负极,电极反应为Li-e一Li,N极为正极,电极反应为
20+2e一20H+h↑,海水中的溶解氧也可能得电子,因此可能发生的反应还有
02+4e+2H0一40H,故A正确,B错误;Li为活泼金属,易与水反应,玻璃陶瓷的作用
是防止水和Lⅰ反应,由电池结构分析知玻璃陶瓷可以传导离子,故C正确;题给电池
不可充电,属于一次电池,故D正确。
2.(双选)(2022·山东卷,13)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,
借助其降解乙酸盐生成C02,将废旧锂离子电池的正极材料LiCo0z(s)转化为Co,工作
时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。己知电极材料均为石墨材质,右侧装
置为原电池。下列说法正确的是(BD)》
A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大
B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
C.乙室电极反应式为LiCo02+2H0+e一Li+Co2+40H
D.若甲室Co减少200mg,乙室Co增加300mg,则此时己进行过溶液转移
乙酸盐阳膜C乙酸盐阳膜盐酸
蒂液
溶液
液
解析:根据题中信息可知右侧装置是原电池,左侧装置是电解池。电池工作时,左侧装
置中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为C02气体,C0”在另一个电极上得到电
子,被还原产生C0单质,CHCO0失去电子后,乙酸盐的阳离子通过阳膜进入阴极室,溶
液pH不变,A错误;对于乙室,正极上LiC02得到电子,被还原为C0,电极反应式为
LiCo0+e+4H—Li+Co2+2H0,消耗H,故装置工作一段时间后,应补充盐酸,B正确,
C错误;若甲室Co2减少200mg,转移电子的物质的量为n(e)=
X2≈
02g
59 g mol
0.0068mol,乙室Co2增加300mg,转移电子的物质的量为n(e)
X1≈
03g
0.0051mol,说明此时已进行过溶液转移,D正确。
59 g mol
3.(2021·福建卷,9)催化剂TPP-Mn(Ⅱ)的应用,使Li-CO2电池的研究取得了新的进
展。LC02电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
负载
TAPP-Mn(Ⅱ)
CO2,Li
LiCO;+C
Li',e
电
C02
*LiCO2
*LiC203
Li
质
下列说法错误的是(D)
A.
电池可使用有机电解液
B.充电时,L1由正极向负极迁移
C.放电时,正极反应为3C02+4Li'+4e一2LizC0+C
D.LiC02、*C0、LiC20和C都是正极反应的中间产物
解析:Lⅰ是活泼金属,能与水发生反应,因此不能采用水溶液作为电解质溶液,应使用
有机电解液,故A正确;充电时,原电池的负极与电源负极相连,作阴极,原电池的正极
与电源正极相连,作阳极,阳离子由阳极向阴极移动,则L由正极向负极迁移,故B正
确;由装置可知,该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C单质,电极反应为
3C02+4Li+4e一2Li2C03+C,故C正确;由正极的反应历程图示可知,C为最终产物,不
是中间产物,故D错误。
命题角度2
电解原理及应用
1.(2021·广东卷,16)钴(C0)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领
域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
(D)
石墨
阳离子
阴离子
交换膜
交换膜
H
so
H
Co2
I室
Ⅱ室
Ⅲ室
A.工作时,I室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co,I室溶液质量理论上减少16g
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应:2C02+2H0通电2Co+02↑+4细
解析:石墨电极为阳极,电极反应为2h0-4e一02↑+4州,H通过阳离子交换膜由|室
进入川室,右侧Co电极为阴极,电极反应为Co2+2e—Co,C通过阴离子交换膜由Ⅲ
室进入川室,与H结合生成盐酸。由上述分析知,〡室中水放电使硫酸浓度增大,川室
中生成盐酸,故I室和l室溶液的pH均减小,A错误;生成1 mol Co时,转移2mol
电子,1室有0.5mol(即16g)02逸出,有2mol(即2g)H通过阳离子交换膜进入川
室,则