2019届二轮复习 小题分点提速练(五) 电化学基础 作业（全国通用）
展开小题分点提速练(五) 电化学基础
(分值：30分，建议用时：25分钟)
选择题：本题10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液是含锂盐的有机溶剂。下列说法错误的是( )
A．金属锂作电池的负极
B．电池正极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S
C．放电时，Li＋向负极迁移
D．电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S
C [该电池中金属锂为负极，二硫化亚铁为正极，A项正确；电池正极上FeS2发生还原反应，且电解液中Li＋向正极移动参与反应，电极反应式为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B项正确，C项错误；电池负极反应为Li－e－===Li＋，则电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D项正确。]
2．斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和Cn[AlCl4](Cn为石墨)，有机物阳离子和[AlCl4]－组成离子液体，电池放电时，在负极附近形成[Al2Cl7]－。充电和放电过程中离子液体中的阳离子浓度不变。下列说法不正确的是( )
A．放电时，铝为电池负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．放电时，负极材料和正极材料质量均减少
C．充电和放电过程中，有机物阳离子移动方向相反
D．充电时，阳极的电极反应式为[AlCl4]－＋Cn－e－===Cn[AlCl4]
A [选项A，题目信息提示，负极形成[Al2Cl7]－，故电极反应式为Al＋7[AlCl4]－－3e－===4[Al2Cl7]－，错误。选项B，放电时，Al溶解，负极质量减少，正极反应式为Cn[AlCl4]＋e－===[AlCl4]－＋Cn，质量也减少，正确。选项C，放电时，阳离子从负极移向正极，充电时，阳离子从阳极移向阴极，正确。选项D，充电时，电池的阳极发生氧化反应，正确。]
3．锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A．有机电解质可用Li2SO4溶液代替
B．电池工作时，正极的电极反应式为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2
C．充电时，多孔电极应与电源负极相连
D．电池充电时间越长，电池中Li2O2含量越多
B [因为Li与水反应，故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液，A项错误；由题图可知，正极的电极反应为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，B项正确；充电时多孔电极应与电源正极相连，C项错误；电池充电时间越长，Li2O2转化为Li的量越多，则Li2O2的含量越少，D项错误。]
[教师备选]
一种电解法
合成氨的装置如图所示，该法借助高质子导电性的SCY陶瓷，用吸附在它内外表面上的金属Pd多晶薄膜作电极，实现了570 ℃、常压下高转化率合成氨。下列叙述正确的是( )
A．阴极的电极反应式为N2＋8H＋＋6e－===2NH
B．该装置工作时，H＋从a极区向b极区迁移
C．每生成1 mol NH3，有3 g H2被氧化
D．该装置实现了在常温常压下高转化率合成氨
C [该装置的原理是电解法合成氨，阴极上发生还原反应：N2＋6e－＋6H＋===2NH3，A项错误；由图示可知，电极a上N2转化为NH3，发生了还原反应，故电极a为阴极，电极b为阳极，根据电解池中阳离子向阴极移动知该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移，B项错误；根据电解总反应：N2＋3H22NH3可知，每生成1 mol NH3，被氧化的H2为1.5 mol，其质量为3 g，C项正确；该装置实现了570 ℃、常压下高转化率合成氨，D项错误。]
4．已知高能锂离子电池的总反应式为2Li＋FeS===Fe＋Li2S，LiPF6·SO(CH3)2为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A．电极Y应为Li
B．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C．X极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S
D．若将图中阳离子膜去掉，将a、b两室合并，则电解反应总方程式发生改变
B [由于c中反应为Ni2＋＋2e－===Ni，故c室为阴极室，则电极Y为Li，选项A正确；由于c中Ni2＋不断减少，Cl－通过阴离子膜从c移向b，a中OH－放电不断减少，Na＋通过阳离子膜从a移向b，所以b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，选项B错误；选项C中电极X为正极，FeS得电子，电极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S，选项C正确；若去掉阳离子膜，Cl－在阳极放电生成Cl2，电解总反应方程式发生改变，选项D正确。]
[教师备选]
Cu2O是半导体材料。采用电解法制备氧化亚铜的装置如图所示。电流效率是衡量电解池的能量转化率大小的参照量。电流效率等于生成目标产物消耗的电子数与电路中通过的电子总数之比。下列说法正确的是( )
A．电解过程中，OH－向石墨极迁移
B．铜极的电极反应式为2Cu－2e－＋H2O===Cu2O＋2H＋
C．电解过程中，石墨极附近的溶液pH减小
D．若电路通过0.4 mol电子生成21.6 g Cu2O，则该装置的电流效率(η)为75%
D [A项，OH－向阳极(Cu极)迁移，错误；B项，KOH溶液中电极产物不能为H＋，错误；C项，石墨电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，pH增大，错误；D项，η＝×100%＝75%，正确。]
5．科研人员设计一种电化学反应器，以Na2SO4溶液为电解质，负载纳米MnO2的导电微孔钛膜和不锈钢为电极材料。这种电催化膜反应器可用于正丙醇合成丙酸，装置示意图如图所示。以下叙述错误的是( )
A．微孔钛膜作阴极
B．使用Na2SO4溶液是为了在电解开始时增强溶液导电性
C．丙醇转化为丙酸的电极反应式为：CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－===CH3CH2COOH＋4H＋
D．反应器工作时料槽中正丙醇分子向电催化膜移动
A [微孔钛膜与电源正极相连，作阳极，A项错误；Na2SO4为强电解质，使用Na2SO4溶液是为了在电解开始时增强溶液导电性，B项正确；丙醇转化为丙酸，发生氧化反应：CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－===CH3CH2COOH＋4H＋，C项正确；反应器工作时，正丙醇发生氧化反应，根据阳极上发生氧化反应，知正丙醇分子向电催化膜移动，D项正确。]
6．镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为：Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2＋Cl－，下列有关说法正确的是( )
A．电池工作时，c溶液中的溶质一定是MgCl2
B．负极反应式：ClO－－2e－＋H2O===Cl－＋2OH－
C．电池工作时，OH－向b电极移动
D．b电极发生还原反应，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.1 mol Cl－
C [根据电池的工作原理示意图可知，a电极为正极，则b电极为负极，电池工作时，OH－向负极(b电极)移动，C项正确。由电池反应及电池的工作原理图可知，c溶液的溶质不一定是MgCl2，A项错误；电池工作时，Mg为负极，发生氧化反应，电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2，B项错误；b电极发生氧化反应，D项错误。]
7．某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为糖类(C6H12O6)和O2，X、Y是特殊催化剂型电极。已知装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路通过总电子数之比。
下列说法不正确的是( )
A．该装置中Y电极发生氧化反应
B．X电极的电极反应式为6CO2＋24e－＋24H＋===C6H12O6＋6H2O
C．理论上，每生成22.4 L O2必有4 mol H＋由Y极区向X极区迁移
D．当电路中通过3 mol电子时生成18 g C6H12O6，则该装置的电流效率为80%
C [根据装置图知，Y电极与电源的正极相连，Y电极为阳极，发生氧化反应，A项正确；X电极为阴极，发生还原反应，根据X电极上的反应物及产物可写出阴极的电极反应式，B项正确；22.4 L O2没有指明是在标准状况下，C项不正确；n(C6H12O6)＝＝0.1 mol，生成1 mol 葡萄糖消耗2.4 mol电子，故该装置的电流效率为×100%＝80%，D项正确。]
