2021届高考二轮化学人教版课时作业7 电化学含解析

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课时作业七

1．(2020·阜阳模拟)刚结束的两会《政府工作报告》首次写入 “推动充电、加氢等设施

的建设”。如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池”，能量效率可达 80%。

下列说法中错误的是(　B　)

A．该装置将化学能转换为电能

B．离子交换膜允许 H＋和OH－通过

C．负极为 A，其电极反应式是 H2－2e－＋2OH－═══2H2O

D．电池的总反应为 H＋＋OH－═══H2O

【解析】　“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转化为电能，A正

确；由工作原理图可知，左边溶液为碱性，右边溶液为酸性，所以离子交换膜可阻止左边的

碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和，因此该离子交换膜不能允许 H＋和OH－通过，B错误；

根据氢气的进出方向可知，氢气在吸附层 A上发生氧化反应，化合价由 0价变成＋1价，吸

附层 A为负极，电极反应为：H2－2e－＋2OH－═══2H2O，C正确；根据 C的分析可知，右边

吸附层 B为正极，发生了还原反应，正极电极反应是 2H＋＋2e－═══H2↑，左边吸附层 A为

负极，发生了氧化反应，电极反应是 H2－2e－＋2OH－═══2H2O，因此总反应为：H＋＋OH－

═══H2O，D正确。

2．(2020·济南模拟)利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。其工作原

理如下图所示，其中 M、N为厌氧微生物电极。

下列有关叙述错误的是(　C　)

A．负极的电极反应为 CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋

B．电池工作时，H＋由M极移向 N极

C．相同条件下，M、N两极生成的 CO2和N2的体积之比为 3∶2

D．好氧微生物反应器中发生的反应为 NH＋2O2═══NO＋2H＋＋H2O

【解析】　图示分析可知：N极NO 离子得到电子生成氮气、发生还原反应，则 N极为

原电池正极。M极CH3COO－失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，则 M极为原电池负

极，NH 在好氧微生物反应器中转化为 NO。M极为负极，CH3COO－失电子、发生氧化反应

生成二氧化碳气体，电极反应为 CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋，故 A正确；原电

池工作时，阳离子向正极移动，即 H＋由M极移向 N极，故 B正确；生成 1 mol CO2转移 4

mol e－，生成 1 mol N2转移 10 mol e－，根据得失电子守恒，M、N两极生成的 CO2和N2的物

质的量之比为 10 mol∶4 mol＝5∶2，相同条件下的体积比为 5∶2，故 C错误；NH 在好氧微

生物反应器中转化为 NO，则反应器中发生的反应为 NH＋2O2═══NO＋2H＋＋H2O。

3．(2020·荆州模拟)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。

电池工作时发生的反应为：RuⅡ—→RuⅡ*(激发态)

RuⅡ*―→RuⅢ＋e－

I＋2e－―→3I－

RuⅢ＋3I－―→RuⅡ＋＋I

下列关于该电池叙述错误的是(　B　)

A．电池中镀 Pt 导电玻璃为正极

B．电池工作时，Ⅰ－离子在镀 Pt 导电玻璃电极上放电

C．电池工作时，电解质中Ⅰ－和Ⅰ浓度不会减少

D．电池工作时，是将太阳能转化为电能

【解析】　由图中电子的移动方向可知，TiO2为原电池的负极，镀 Pt 导电玻璃为原电池

的正极，电解质为 I和I－的混合物，I在正极上得电子被还原，正极反应为 I＋2e－═══3I－。

由图可知，镀 Pt 导电玻璃极为电子流入的一极，所以为正极，A项正确；原电池中正极发生

还原反应，所以 I离子在镀 Pt 导电玻璃电极上放电，B项错误；电池的电解质溶液中 I－的浓

度和 I的浓度不变，C项正确；由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置，D项正确。

4．(2020·芜湖模拟)一种将 CO2和H2O转换为燃料 H2、CO 及CH4的装置如图所示(电解

质溶液为稀 H2SO4)。下列关于该装置的叙述错误的是(　B　)

A．该装置可将电能转化为化学能

B．工作时，电极 a周围溶液的 pH 增大

C．电极 b上生成 CH4的电极反应式为 CO2＋8H＋＋8e－═══CH4＋2H2O

D．若电极 b上只产生 1 mol CO，则通过质子膜的 H＋数为 2NA

【解析】　该装置含有外加电源，属于电解池，电解质溶液为硫酸，根据电解原理，电

极a为阳极，电极反应式为 2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，电极 b为阴极，如转化成 CH4，阴极

反应式为 CO2＋8e－＋8H＋═══CH4＋2H2O，根据该装置图，该装置为电解池，电能转化为化

学能，故 A说法正确；工作时，电极 a的电极反应式为 2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，c(H＋)增

大，pH 降低，故 B说法错误；根据上述分析，电极 b电极反应式为 CO2＋8e－＋8H＋═══CH4

＋2H2O，故 C说法正确；若只产生 CO，电极 b电极反应式为 CO2＋2e－＋2H＋═══CO＋

H2O，产生 1 mol CO，消耗 2 mol H＋，即通过质子膜的 H＋物质的量为 2 mol，故 D说法正确。

5．(2020·南宁模拟)锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为

KOH 溶液，反应为 2Zn＋O2＋4OH–＋2H2O═══2Zn(OH)。下列说法正确的是(　C　)

A．充电时，电解质溶液中 K＋向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中 c(OH－)逐渐减小

C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－═══Zn(OH)

D．放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 22.4 L(标准状况)

【解析】　充电时，阳离子向阴极移动，即 K＋向阴极移动，A项错误；放电时总反应为

2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O═══2Zn(OH)，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增

大，B项错误；放电时，锌在负极失去电子，电极反应为 Zn＋4OH－－2e－═══Zn(OH)，C项

正确；标准状况下 22.4 L 氧气的物质的量为 1摩尔，消耗 22.4 L O2时电路中转移 4摩尔电子，

D项错误。

6．(2020·潍坊模拟)ZulemaBorjas 等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法

正确的是(　C　)

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