2020屆高考化學二輪復習電化學原理學案-學案下載-教習網(wǎng)

命題地圖
素養(yǎng)考向

1.變化觀念與平衡思想:認識原電池的本質(zhì)是氧化還原反應。能多角度、動態(tài)地分析原電池、電解池中物質(zhì)的變化及能量的轉(zhuǎn)換,并運用原電池、電解池原理解決實際問題。
2.證據(jù)推理與模型認知:能利用典型的原電池裝置,分析原電池、電解池原理,建立解答原電池、電解池問題的思維模型,并利用模型揭示其本質(zhì)及規(guī)律。
3.科學態(tài)度與社會責任:具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念,能對與電池有關(guān)的社會熱點問題作出正確的價值判斷。
考向1　電化學工作原理及應用
【研磨真題·提升審題力】
真題再回訪
破題關(guān)鍵點
專家話誤區(qū)
(2019·全國卷Ⅰ·12)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
(　　)

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能
B.陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應H2+2MV2+2H++2MV+
C.正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應生成NH3
D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動
【審題流程】

【答題流程】
(1)分析材料信息,確定關(guān)鍵語句“電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子”。有酶參與,說明溫度不宜過高。A正確。
(2)分析題圖信息,確定該電池的反應原理。該電池為原電池,對外提供電能。左端H2→H+,為負極,右端N2→NH3,為正極。
(3)分析選項,確定答案。
【一秒巧解】
原電池電極談正負,電解池電極談陰陽。左側(cè)為原電池的負極,不是陰極。
【思維誤區(qū)】
(1)思維模糊。無法聯(lián)系學到的知識,大多數(shù)酶是一種特殊的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)具有一定的生理活性,需要結(jié)合蛋白質(zhì)的性質(zhì)答題,在做題的時候,忽視了這一點,易錯選A選項。
(2)原電池與電解池混淆,錯選C選項。原電池不連接外接電源,電解池連接外接電源;原電池分正負極,電解池分陰陽極。
【認知誤區(qū)】
(1)電極反應式認知誤區(qū)。不會書寫原電池電極反應式,而不易判斷出B選項。
(2)原理認知誤區(qū)。分不清原電池的工作原理,NH3中H的來源理解不明白就無法判斷出H+的移動方向。
【答題要素·奠定考試力】
1.解答電化學原理及應用類試題的答題模板如下

2.一張圖讀懂原電池工作原理

【考場練兵·檢驗考試力】
1.微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是 (　　)

A.電子從b流出,經(jīng)外電路流向a
B.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為S的反應是HS-+4H2O-8e-S+9H+
C.如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化
D.若該電池電路中有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5 mol H+通過質(zhì)子交換膜
2.中科院科學家設(shè)計出一套利用SO2和太陽能綜合制氫方案,其基本工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是 (　　)

A.該電化學裝置中,Pt電極作正極
B.BiVO4電極上的反應式為S-2e-+2OH-S+H2O
C.電子流向:Pt電極→導線→BiVO4電極→電解質(zhì)溶液→Pt電極
D.Pt電極的電勢高于BiVO4電極的電勢
考向2　新型化學電源
【研磨真題·提升審題力】
真題再回訪
破題關(guān)鍵點
專家話誤區(qū)
(2019·全國卷Ⅲ·13)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點,設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn-NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列說法錯誤的是 (　　)

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高
B.充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-
NiOOH(s)+H2O(l)
C.放電時負極反應為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-
ZnO(s)+H2O(l)
D. 放電過程中OH-通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)
【審題流程】

【答題流程】
第一步:分析電池反應的化合價變化 ,判斷電極反應式的正誤
放電:Zn化合價升高,發(fā)生氧化反應。
充電:Ni化合價升高,Ni(OH)2發(fā)生氧化反應。
第二步:判斷離子移動方向
(1)原電池: 陰離子→負極,陽離子→正極
(2)電解池:陰離子→陽極,陽離子→陰極
第三步:根據(jù)題目信息分析新情境問題
三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO推知A選項正確。
【一秒巧解】
放電時,電池內(nèi)部陰離子由正極向負極移動,迅速判斷, D錯誤。
【思維誤區(qū)】
(1)思維模糊。無法根據(jù)題目的信息分析新情境陌生問題,會造成A選項判斷困難。
(2)充電和放電混淆,電極反應式書寫困難。
【認知誤區(qū)】
(1)電極反應式認知誤區(qū)。不會書寫電極反應式,而不易判斷出B、C。
(2)不清楚電池內(nèi)部離子移動方向的判斷方法,無法判斷D選項正確。
【答題要素·奠定考試力】
1.新型充電電池解題策略
(1)新型電池“放電”時正、負極的判斷

(2)新型電池“放電”時正極、負極上的電極反應式的書寫
首先根據(jù)電池反應分析物質(zhì)得失電子情況,然后再考慮電極反應生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應;對于較復雜的電極反應,可以利用總反應-較簡單一極電極反應式=較復雜一極電極反應式的方法解決。
(3)新型電池“充電”時的陰、陽極的判斷
首先明確原電池放電時的正、負極,再根據(jù)電池充電時,陽極接正極、陰極接負極的原理進行分析。
(4)新型電池充、放電時,電解質(zhì)溶液中離子移動方向的判斷
首先分清電池是放電還是充電;再判斷正、負極或陰、陽極,進而可確定離子的移動方向。
2.燃料電池的分析思路模型

【考場練兵·檢驗考試力】
1.鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、燃料易于貯運及污染小等特點。如圖為鎂-次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖,下列有關(guān)說法不正確的是 (　　)

A.該燃料電池中鎂為負極,發(fā)生氧化反應
B.正極反應式為ClO-+H2O+2e-Cl-+2OH-
C.放電過程中OH-移向正極移動
D.電池總反應式為Mg+ClO-+H2OMg(OH)2↓+Cl-
2.C-Na2MnO4是科學家正在研發(fā)的新型鈉離子電池中的一種,其充放電原理如圖所示。放電時的總反應式為xNa+Na2MnO4Na(2+x)MnO4。下列說法錯誤的是
(　　)

A.放電時,左電極為負極,材料為金屬鈉
B.該電池可用Na2MnO4中性水溶液作為電解液
C.充電時,右電極與電源正極相連,發(fā)生氧化反應
D.充電時,陽極反應式為Na(2+x)MnO4-xe-xNa++Na2MnO4
考向3　金屬的電化學腐蝕與防護
【研磨真題·提升審題力】
真題再回訪
破題關(guān)鍵點
專家話誤區(qū)
(2017·全國卷Ⅰ·11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù),常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是 (　　)

A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零
B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁
C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流
D.通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整
【審題流程】
外加電流的陰極保護法→電解原理→分析選項
【答題流程】
第一步:審題找關(guān)鍵
(1)有外加電流→屬于電解池防護
(2)高硅鑄鐵為惰性輔助陽極→不參與反應
第二步:答題看實質(zhì)

【一秒巧解】
讀懂題目信息“高硅鑄鐵為惰性輔助陽極”
快速得出答案C。
【思維誤區(qū)】
遷移應用能力有待提高,不能充分利用題目信息分析解決問題,無法判斷C選項正誤。
【認知誤區(qū)】
原理認知誤區(qū)。不會根據(jù)電解原理分析電子移動方向,錯選B選項。
【答題要素·奠定考試力】
1.金屬防護方法的原理

2.金屬腐蝕快慢的四個規(guī)律
(1)根據(jù)構(gòu)成原電池的材料判斷。
兩極材料的活潑性相差越大,氧化還原反應的速率越快,金屬被腐蝕的速率就越快。
(2)根據(jù)金屬所接觸的電解質(zhì)強弱判斷。
活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕,在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。
(3)一般來說金屬的腐蝕快慢順序為電解池的陽極>原電池的負極>化學腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。
(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液的濃度越大,腐蝕越快。
【考場練兵·檢驗考試力】
1.城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路,當有電流泄漏并與金屬管道形成回路時,就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示,但若電壓等條件適宜,鋼鐵管道也可能減緩腐蝕,此現(xiàn)象被稱為“陽極保護”。下列有關(guān)說法不正確的是 (　　)

A.該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學能
B.管道右端腐蝕比左端快,右端電極反應式為Fe-2e-Fe2+
C.如果沒有外加電源,潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕
D.鋼鐵“陽極保護”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜
2.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學腐蝕原理如圖所示,下列與此原理有關(guān)說法錯誤的是 (　　)

A.正極反應:S+5H2O+8e-HS-+9OH-
B.輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕
C.這種情況下,Fe腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2O
D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕

1.Zulema Borjas等設(shè)計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示,下列說法正確的是 (　　)

A.該裝置可以在高溫下工作
B.X、Y依次為陽離子、陰離子交換膜
C.負極反應為CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+
D.該裝置工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學能
2.某柔性屏手機的柔性電池以碳納米管作電極材料,以吸收ZnSO4溶液的有機高聚物作固態(tài)電解質(zhì),其電池總反應為MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+
ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O,電池結(jié)構(gòu)如圖1所示,圖2是有機高聚物的結(jié)構(gòu)片段。

下列說法中,不正確的是 (　　)
A.碳納米管具有導電性,可用作電極材料
B.放電時,電池的正極反應為MnO2+e-+H+MnOOH
C.充電時,Zn2+移向Zn膜
D.合成有機高聚物的單體是
3.一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)如圖所示。放電前,被交換膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是 (　　)

A.放電時,負極的電極反應式為2-2e-
B.充電時,陽極的電極反應式為3Br--2e-B
C.放電時,Na+經(jīng)過離子交換膜,由b池移向a池
D.充電時,M接電源負極,N接電源正極
4.乙醛酸(HOOC—CHO)是一種重要的有機合成中間體。在乙二酸(HOOC—COOH)電還原法合成乙醛酸的基礎(chǔ)上化學工作者創(chuàng)新性地提出雙極室成對電解法裝置模型及工作原理如圖所示。下列說法中錯誤的是 (　　)

A.該離子交換膜應選擇陽離子交換膜
B.HCl是制取乙醛酸反應的催化劑,并起導電作用
C.該方法的總反應為OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO
D.乙二醛、乙二酸分別在陰、陽電極表面放電,故稱為雙極室成對電解法
5.鈦被譽為第三金屬,廣泛用于航天航空等領(lǐng)域。硼化釩(VB2)-空氣電池的放電反應為4VB2+11O24B2O3+2V2O5,以該電池為電源制備鈦的裝置如圖所示。
下列說法正確的是 (　　)

A.電解過程中,OH-由陰離子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
B.Pt極反應式為2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O
C.電解過程中,銅極附近電解質(zhì)溶液的pH減小
D.若石墨極只收集到4.48 L Cl2氣體,則理論上制備4.8 g Ti

6.太陽能路燈蓄電池是磷酸鐵鋰電池,其工作原理如圖。M電極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導Li+的高分子材料,隔膜只允許Li+通過,電池反應式為LixC6+Li1-x FePO4LiFePO4+6C。下列說法正確的是 (　　)

A.放電時Li+從左邊移向右邊,P從右邊移向左邊
B.放電時,正極反應式為Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4
C.充電時M極連接電源的負極,電極反應為6C+xe-
D.充電時電路中通過2.0 mol電子,產(chǎn)生7.0 g Li
7.太陽能電池是以表面涂有釕(Ru)基配合物的TiO2光敏染料的透明導電玻璃和鍍Pt導電玻璃為極板。其工作原理如圖所示:

下列關(guān)于該電池敘述正確的是 (　　)
A.電池工作時電能由光能直接轉(zhuǎn)化而來,不涉及化學能轉(zhuǎn)化
B.電池工作的總反應為RuⅡ+RuⅢ+3I-
C.當太陽光照射光敏染料時,光敏染料所在電極的電勢低于鍍Pt導電玻璃電極
D.電池工作時,為持續(xù)供電,需要定期補充有關(guān)電解質(zhì)
8.2019年諾貝爾化學獎授予了在鋰電池研究方面有突出貢獻的三位科學家。我國研究鋰硫電池獲得突破,電池的總反應是16Li+S88Li2S,充放電曲線如圖所示,下列說法不正確的是 (　　)

A.充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學能
B.放電時,鋰離子向正極移動
C.放電時,1 mol Li2S6轉(zhuǎn)化為Li2S4得到2 mol e-
D.充電時,陽極總電極反應式是8S2- -16e-S8
答案
考向1
【真題再回訪】
B　由生物燃料電池的示意圖可知,左室電極為燃料電池的負極,MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV2+,電極反應式為MV+-e-MV2+,放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+,反應的方程式為H2+2MV2+2H++2MV+;右室電極為燃料電池的正極,MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應生成MV+,電極反應式為MV2++
e-MV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+,反應的方程式為N2+6H++6MV+6MV2++NH3,電池工作時,氫離子通過交換膜由負極向正極移動。A項、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法選用酶作催化劑,條件溫和,同時利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化,化學能轉(zhuǎn)化為電能,故可提供電能,故A正確;B項、左室為負極區(qū),MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV2+,電極反應式為MV+-e-MV2+,放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+,反應的方程式為H2+2MV2+
2H++2MV+,故B錯誤;C項、右室為正極區(qū),MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應生成MV+,電極反應式為MV2++e- MV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+,故C正確;D項、電池工作時,氫離子(即質(zhì)子)通過交換膜由負極向正極移動,故D正確。故選B。
【考場練兵·檢驗考試力】
1.B　b電極通入氧氣,是正極,a電極是負極,電子從a流出,經(jīng)外電路流向b,A錯誤;a電極是負極,發(fā)生失去電子的氧化反應,即HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為S,電極反應是HS-+4H2O-8e-S+9H+,B正確;如果將反應物直接燃燒,會有部分化學能轉(zhuǎn)化為光能,因此能量的利用率會變化,C錯誤;若該電池電路中有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,根據(jù)電荷守恒可知有0.4 mol H+通過質(zhì)子交換膜與
0.1 mol氧氣結(jié)合轉(zhuǎn)化為水,D錯誤。
2.C　Pt電極上發(fā)生還原反應,作正極,A項正確;BiVO4電極為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為S-2e-+2OH-S+H2O,B項正確;電子從BiVO4電極(負極)經(jīng)導線流向Pt電極(正極),且不能進入溶液,C項錯誤;Pt電極(正極)電勢高于BiVO4電極(負極),D項正確。
考向2
【真題再回訪】
D　Zn作負極被氧化生成ZnO,三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,沉積的ZnO分散度高,A正確。充電時陽極發(fā)生氧化反應,根據(jù)電池反應的充電過程可知,陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l),B正確。放電時負極發(fā)生氧化反應,根據(jù)電池反應的放電過程可知,負極反應為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-ZnO(s)+H2O(l),C正確。放電時,電池內(nèi)部陽離子由負極移向正極,陰離子由正極移向負極,D錯誤。
【考場練兵·檢驗考試力】
1.C　A.鎂失電子發(fā)生氧化反應而作負極,所以A選項是正確的;B.正極上次氯酸根得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為ClO-+H2O+2e-Cl-+2OH-,所以B選項是正確的;C.放電過程中氫氧根離子向負極移動,所以C選項是錯誤的; D.鎂在負極上失電子生成鎂離子,次氯酸根離子在正極上得電子和水生成氯離子和氫氧根離子,所以電池反應式為Mg+ ClO-+H2OMg(OH)2↓+ Cl-,所以D選項是正確的。
2.B　A.放電時,鈉離子流向右電極,說明左電極為負極,材料為金屬鈉,右電極為正極,故A正確; B.金屬鈉是活潑金屬,易與水反應發(fā)生自損耗現(xiàn)象,所以該電池不可用Na2MnO4中性水溶液作為電解液,故B錯誤; C.原電池中右電極為正極,充電時,右電極與電源正極相連,發(fā)生氧化反應,故C正確; D.充電時,陽極發(fā)生氧化反應,陽極反應式為Na(2+x)MnO4-xe-xNa++Na2MnO4,故D正確。
考向3
【真題再回訪】
C　通過外加電流的陰極保護法可以有效防止鋼管樁的腐蝕,從而使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零,A正確;通電后高硅鑄鐵為陽極,發(fā)生氧化反應,電子流出通過外電路流向鋼管樁,B正確;高硅鑄鐵為惰性輔助陽極,陽極反應的實質(zhì)是水的電解,高硅鑄鐵并不是損耗陽極材料,只起傳遞電流的作用,C錯誤;可以根據(jù)發(fā)生腐蝕的趨勢不同調(diào)整通入的保護電流,D正確。
【考場練兵·檢驗考試力】
1.B　A項,該裝置相當于電解池,能將電能轉(zhuǎn)化為化學能,正確;B項,左端是陽極,腐蝕得更快,錯誤;C項,如果沒有外加電源,潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應,所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,正確;D項,根據(jù)題意,此種腐蝕較慢,所以“陽極保護”實際上是在金屬表面形成了一層致密的保護膜,正確。
2.C　原電池的正極發(fā)生還原反應,由圖示可知發(fā)生的電極反應為S+5H2O+8e-HS-+9OH-,故A正確;硫酸鹽還原菌是蛋白質(zhì),在高溫下易變性,失去催化能力,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕,故B正確;由圖示可知,Fe腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO,故C錯誤;管道上刷富鋅油漆,形成Zn-Fe原電池,Fe變?yōu)檎龢O,可以延緩管道的腐蝕,故D正確。

1.C　A.高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性,導致電池工作失效,所以該裝置不能在高溫下工作,A錯誤;B.原電池內(nèi)電路中:陽離子移向正極、陰離子移向負極,從而達到脫鹽目的,所以Y為陽離子交換膜、X為陰離子交換膜,B錯誤;C.由題圖可知,負極為有機廢水中CH3COO-失電子發(fā)生氧化反應,電極反應為CH3COO-+
2H2O-8e-2CO2↑+7H+,C正確; D.該裝置工作時為原電池,是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,D錯誤。
2.B　A.該電池以碳納米管作電極材料,可知碳納米管具有導電性,故A正確;
B.原電池正極發(fā)生還原反應,根據(jù)放電時的總反應式,放電時MnO2得電子發(fā)生還原反應,所以電池的正極反應為MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-,故B錯誤;C.充電時該裝置為電解池,陽離子移向陰極,充電時Zn膜充當陰極,所以Zn2+移向Zn膜,故C正確;D.根據(jù)高聚物的結(jié)構(gòu)單元,該高聚物為加聚產(chǎn)物,合成有機高聚物的單體是,故D正確;選B。
3.C　放電時,負極反應為2Na2S2-2e-Na2S4+2Na+,A錯誤;充電時,陽極反應為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+,B錯誤;在原電池中,陽離子移向正極,Na+經(jīng)過離子交換膜,由b池移向a池,C正確;充電時,M接陽極反應為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+,所以充電時,M接電源正極,N接電源負極,D錯誤。
4.D　由圖可知,該裝置中陰、陽兩極為惰性電極,兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸,其中D電極上HOOC—COOH得電子生成HOOC—CHO,C電極氯離子失電子生成氯氣,氯氣具有氧化性,能將醛基氧化為羧基,則乙二醛與氯氣反應生成乙醛酸。C為陽極,發(fā)生的反應為2Cl--2e-Cl2↑,OHC—CHO+Cl2+H2OHOOC—CHO+2Cl-+2H+;D為陰極,電極反應為HOOC—COOH+2e-+2H+HOOC—CHO+ H2O,氫離子由陽極向陰極移動,所以應選擇陽離子交換膜, A正確; 由于陽極發(fā)生的反應為2Cl--2e-Cl2↑,
OHC—CHO+Cl2+H2OHOOC—CHO+2Cl-+2H+,反應后HCl并沒改變,所以HCl是制取乙醛酸反應的催化劑,并起導電作用, B正確;根據(jù)兩電極反應,該方法的總反應為 OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO, C正確;根據(jù)以上分析,乙二醛在陽極被氧化為HOOC—CHO,但乙二醛不在陽極表面放電;乙二酸在陰極得電子生成HOOC—CHO, D錯誤。
5.B　由裝置圖知,銅極為正極,電極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-,鉑為負極,負極反應式為2VB2-22e-+22OH-V2O5+2B2O3+11H2O,負極反應消耗OH-,OH-由交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移,A項錯誤,B項正確;銅極生成OH-,遷移需要一定時間,銅極附近電解質(zhì)溶液pH增大,C項錯誤;沒有指明氯氣是否處于“標準狀況”,不能根據(jù)摩爾體積22.4 L·mol-1計算,D項錯誤。
6.B　A.M電極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作為金屬鋰的載體),含有Li單質(zhì)。M電極為負極,放電時,陽離子向正極移動,Li+從左向右移動,隔膜只允許Li+通過,P不能通過,A項錯誤;B.放電時,正極得到電子,Li1-xFePO4變成LiFePO4,根據(jù)電子守恒,Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4,B項正確;C.放電時,M為負極,充電時M為陰極,連接電源的負極,生成LixC6,電極反應為6C+xLi++xe- LixC6,C項錯誤;D.C是鋰的載體,根據(jù)6C+xLi++xe-LixC6,轉(zhuǎn)移x mol e-得到x mol Li,則轉(zhuǎn)移2 mol e-,生成2 mol Li單質(zhì),為14 g,D項錯誤。
7.C　A.電池中存在與I-的轉(zhuǎn)化,發(fā)生化學變化,即存在化學能的轉(zhuǎn)化,A錯誤;B.RuⅡ+RuⅢ+3I-反應中電荷不守恒,B錯誤;C.由圖可知,電子從光敏染料流向鍍Pt導電玻璃電極,則光敏染料所在電極為負極,鍍Pt導電玻璃電極為正極,所以光敏染料所在電極的電勢低于鍍Pt導電玻璃電極,C正確; D.由電池中發(fā)生的反應可知,在正極上得電子被還原為3I-,后又被氧化為,和I-相互轉(zhuǎn)化,反應的實質(zhì)是光敏有機物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,所有化學物質(zhì)都沒有被損耗,不需要補充有關(guān)電解質(zhì),D錯誤。
8.C　 A.充電時,是電解池,是電能轉(zhuǎn)化為化學能,故A正確;B.放電時,是原電池,在原電池中,陽離子向正極移動,因此鋰離子向正極移動,故B正確;C.根據(jù)圖示,放電時,1 mol Li2S6轉(zhuǎn)化為Li2S4的反應為2Li2S6+ 2Li 3Li2S4,反應中2 mol Li2S6得到2 mol e-,即1 mol Li2S6得到1 mol e-,故C錯誤;D.根據(jù)16Li+S88Li2S,充電時,陽極總電極反應式是8S2- -16e- S8,故D正確;故選C。