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专题复习 电化学一原电池工作原理原电池的闭合回路有外电路与内电路之分，外电路的电流是从正极流向负极，内电路是从负极流向正极，故内电路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。(盐桥中的阳离子移向正极区，阴离子移向负极区，以维持电荷守恒)。考点一燃料电池与不同“介质”不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。(1)酸性介质，如H2SO4。CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H作用下生成H2O。电极反应式为负极：CH3OH6eH2O=CO26H正极：O26e6H=3H2O(2)碱性介质，如KOH溶液。CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO，1 mol CH3OH 失去6 mol e，O2在正极上得到电子生成OH，电极反应式为负极：CH3OH6e8OH=CO6H2O正极：O26e3H2O=6OH(3)熔融盐介质，如K2CO3。在电池工作时，CO移向负极。CH3OH在负极上失去电子，在CO的作用下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO，其电极反应式为负极：CH3OH6e3CO=4CO22H2O正极：O26e3CO2=3CO(4)掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O2。根据O2移向负极，在负极上CH3OH失电子生成CO2气体，而O2在正极上得电子生成O2，电极反应式为负极：CH3OH6e3O2=CO22H2O正极：O26e=3O2题组一判断“酸、碱”介质，理清书写思路1(2012四川理综，11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为O24e2H2O=4OH2将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是()通入CH4的电极为正极正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH通入CH4的电极反应式为CH42O24e=CO22H2O负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A BC D3科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导正极生成的O2。(1)c电极的名称为_。(2)d电极上的电极反应式为_。考点二突破电解池，应用“不寻常”“六点”突破电解池1分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。2剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。3注意放电顺序。4书写电极反应，注意得失电子守恒。5正确判断产物。(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2，而不是Fe3)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2IBrClOH(水)。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：AgHg2Fe3Cu2HPb2Fe2H(水)6恢复原态措施。电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。方法技巧 对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“”极与外接直流电源的正极相连，电池的“”极与外接直流电源的负极相连。题组二电解原理的“不寻常”应用(一)处理废水4某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是()AA为电源正极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O被还原 (二)制备物质5电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极，(1)A极为_，电极反应式为_。(2)B极为_，电极反应式为_。 (三)处理废气6用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)_极，C口流出的物质是_。(2)SO放电的电极反应式为_。(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因_。考点三“两比较”“两法”突破金属的腐蚀与防护1两比较(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正极反应2H2e=H2O22H2O4e=4OH负极反应Fe2e=Fe2其他反应Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(2)腐蚀快慢的比较一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。2两种保护方法(1)加防护层如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属。(2)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理：正极为被保护的金属；负极为比被保护的金属活泼的金属；外加电流的阴极保护法电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。题组一两种腐蚀的比较7利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe28右图是用铁铆钉固定两个铜质零件的示意图，若该零件置于潮湿空气中，下列说法正确的是()A发生电化学腐蚀，铜为负极，铜极产生H2B铜易被腐蚀，铜极上发生还原反应，吸收O2C铁易被腐蚀，铁发生氧化反应，Fe2e=Fe2D发生化学腐蚀：FeCu2=CuFe2考点四正确理解“电解池”的串联突破电化学的计算电化学计算的基本方法和技巧：原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。通常有下列三种方法：1根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。2根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。3根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：4e2Cl2(Br2、I2)O2 阳极产物2H22Cu4AgM阴极产物(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。9研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质，利用右图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是()A由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路转移2 mol电子B阳极的电极反应式为C2O24e=CO2C在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱应连接Pb电极10在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时，SO从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是()A溶液中c(M2)减小BN的电极反应式：N=N22eCX电极上有H2产生，发生还原反应D反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀11一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾K3Fe(CN)6和亚铁氰化钾K4Fe(CN)6的混合溶液，下列说法不正确的是()AK移向催化剂bB催化剂a表面发生的化学反应：Fe(CN)64e=Fe(CN)63CFe(CN)在催化剂b表面被氧化D电解池溶液中的Fe(CN)64和Fe(CN)63浓度基本保持不变12太阳能光伏发电系统是被称为“21世纪绿色光源”的半导体照明(LED)系统(如图)。已知发出白光的LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG，化学式：Y3Al5O12)芯片封装在一起做成。下列说法中不正确的是()A光伏发电是将太阳能转变为电能B上图中N区半导体为负极，P区半导体为正极，电流从a流向bCYAG中钇显3价DGa与N在元素周期表中不处于同一主族考点五 新型情景下电池13.(2013年新课标全国理综,11,6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动14. (2013年安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是()A.正极反应式:Ca+2Cl- 2e-CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转15. (2013年江苏化学,9,2分)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是()A.Mg 电极是该电池的正极B.H2O2 在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH 增大D.溶液中Cl-向正极移动16.(2013年上海化学,8,3分)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-Fe3+C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)17.(2013年新课标全国理综,10,6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl18.(2012年四川理综,11,6分)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是()A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O4OH-19.(2012年北京理综,12,6分)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是()A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H+2e-HCOOH20.(2011年福建理综,11,6分)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O2LiOH+H221.(2011年安徽理综,12,6分)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A.正极反应式:Ag+Cl-e-AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物22.(2010年浙江理综,9,6分)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li+FeS+2e-Li2S+Fe。有关该电池的下列说法中,正确的是()A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为:2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为:Al-3e-Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe-2e-2Li+FeS23.(2010年安徽理综,11,6分)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2+O22H2O,下列有关说法正确的是()A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-4OH-C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极24.(2013年天津理综,6,6分)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2电解过程中,以下判断正确的是()电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极:PbO2+4H+2e-Pb2+2H2O阳极:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D25.(2013年浙江理综,11,6分)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH-I+5I-+3H2O,下列说法不正确的是()A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e-H2+2OH-B.电解结束时,右侧溶液中含有IC.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变26.(2012年福建理综,9,6分)将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()A.Cu电极上发生还原反应B.电子沿ZnabCu路径流动C.片刻后甲池中c(S)增大D.片刻后可观察到滤纸b点变红色27. (2013年重庆理综,11,14分)化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1) 催化反硝化法中,H2能将N还原为N2。25 时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。N2的结构式为 。上述反应离子方程式为 ,其平均反应速率v(N)为molL-1min-1。还原过程中可生成中间产物N,写出3种促进N水解的方法。(2)电化学降解N的原理如图所示。电源正极为(填“A”或“B”),阴极反应式为 。若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(m左-m右)为g。28.(2012年重庆理综,29,14分)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。(2)当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示。A点的逆反应速率v逆(CO2)B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2。电源的负极为(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为 、 。电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)。29.(2010年大纲全国理综,29,15分)如图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.88.0,酸色红色,碱色黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号);A管溶液由红变黄;B管溶液由红变黄;A管溶液不变色;B管溶液不变色;(2)写出A管中发生反应的反应式: ;(3)写出B管中发生反应的反应式: ;(4)检验a管中气体的方法是 ;(5)检验b管中气体的方法是 ;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。30.(2012安徽江南十校联考)如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U形管中盛有pH=4的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U形管中的液面。以下有关解释合理的是()A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应B.雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀C.墨水液面回升时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-4OH-D.U形管中溶液pH逐渐减小题组答案1答案C解析解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在OH，故正极的反应式为O24H4e=2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。2答案B解析根据题意知发生的反应为CH42O2=CO22H2O，反应产生的CO2在KOH溶液中会转化为CO。CH4为还原剂，应通入电源的负极，所以错误；正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH，故正确，错误；放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，错误，正确。3答案(1)正极(2)CH44O28e=CO22H2O解析根据电流的流向，可判断c为正极，d为负极。在正极通入空气，电极反应式为2O28e=4O2，在负极上通入CH4，电极反应式为CH44O28e=CO22H2O。4答案C解析根据图示，A作阳极，B作阴极，电极反应式为阳极：Fe2e=Fe2阴极：2H2e=H2然后，Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O由于在阴极区c(H)减小，pH增大。根据6H26Fe2Cr2O得，当有13.44 L(标准状况)H2放出时，应有0.1 mol Cr2O被还原。5答案(1)阳极CO(NH2)28OH6e=N2CO6H2O(2)阴极6H2O6e=3H26OH解析H2产生是因为H2O电离的H在阴极上得电子，即6H2O6e=3H26OH，所以B极为阴极，A极为阳极，电极反应式为CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O，阳极容易错写成4OH4e=2H2OO2。6答案(1)负硫酸(2)SO2eH2O=SO2H(3)H2OHOH，在阴极H放电生成H2，c(H)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强解析根据Na、SO的移向判断阴、阳极。Na移向阴极区，a应接电源负极，b应接电源正极，其电极反应式分别为阳极：SO2eH2O=SO2H阴极：2H2O2e=H22OH所以从C口流出的是H2SO4，在阴极区，由于H放电，破坏水的电离平衡，c(H)减小，c(OH)增大，生成NaOH，碱性增强，从B口流出的是浓度较大的NaOH溶液。7答案C解析根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为左边负极：Fe2e=Fe2正极：O24e2H2O=4OH右边负极：Fe2e=Fe2正极：2H2e=H2a处、b处的pH均增大，C错误。8答案C解析发生吸氧腐蚀，正极反应O22H2O4e=4OH，负极反应：2Fe4e=2Fe2，C正确。9答案B解析根据图中信息，电极反应为阳极：C2O24e=CO2阴极：2Ca24e=2CaTiO22Ca=Ti2CaOA项，制得1 mol Ti，外电路应转移4 mol e；C项，制备钛前后，CaO的总量保持不变；D项，“”接线柱应接外接电源的正极， 即PbO2。10答案C解析当K闭合时，根据SO的移向，可判断M极为负极，N极为正极，Y为阳极，X为阴极，电极反应式分别为负极：M2e=M2，正极：N22e=N，阳极：2Cl2e=Cl2；阴极：2H2e=H2，在X极(阴极)附近Al33OH=Al(OH)3，只有C项正确。11. 答案C解析根据电子的流向，左电极为负极，右电极为正极，K移向正极，A项正确；负极反应式为Fe(CN)64e=Fe(CN)63，正极反应式为Fe(CN)63e=Fe(CN)64，B、D正确；C项Fe(CN)63在催化剂b表面被还原，错误。12，答案B解析B项，电流从b流向a，错误；C项，根据元素化合价的代数和为零可判断Y的化合价为3价。13解析:由该电池的正、负极材料可知,电池反应式为NiCl2+2NaNi+2NaCl,因此A正确,B错误;正极为NiCl2,电极反应式为NiCl2+2e-Ni+2Cl-,C正确;电池工作时,Na+通过钠离子导体由负极移向正极,D正确。14. 解析:正极上应是PbSO4发生还原反应,生成Pb,A项错误;放电过程中Li+向正极移动,B项错误;由电池总反应式可知,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C项错误;常温下,电解质不是熔融态,离子不能自由移动,不能导电,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,D项正确。答案:D15. 解析:该电池总反应为Mg+H2O2Mg(OH)2;负极反应为Mg-2e-Mg2+,即Mg作负极,A项错误;正极反应为H2O2+2e-2OH-,H2O2发生还原反应生成OH-,故B项错误、C项正确;原电池中阴离子Cl-移向负极,D项错误。答案:C16. 解析:脱氧过程是放热的,A项错误;脱氧过程中铁作负极,发生反应:Fe-2e-Fe2+,碳作正极,发生反应:O2+2H2O+4e-4OH-,B、C项错误;由电池总反应及后续反应:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,可知:4Fe3O2,则1.12 g铁粉,即0.02 mol铁粉最多可吸收标准状况下O2为:322.4 Lmol-11 000 mLL-1=336 mL,D项正确。答案:D17. 解析:由题干信息知,银器的这一处理过程运用了原电池原理。其中银器作正极,铝质容器为负极,食盐溶液为电解质溶液,负极反应式为:2Al-6e-2Al3+,正极反应式为:3Ag2S+6e-6Ag+3S2-,由此可知,B项正确,A、D项错误,又因Al3+与S2-可以相互促进水解,则原电池的总反应方程式为:3Ag2S+2Al+6H2O6Ag+2Al(OH)3+3H2S,故C项错误。答案:B18. 解析:由负极的反应式可知,该电池应该是CH3CH2OH被氧化为CH3COOH的过程,所以总反应式为C选项的方程式。再由总反应式-负极反应式=正极反应式,则正极反应式为:O2+4e-+4H+2H2O,电池负极生成H+,正极消耗H+,溶液中H+向正极移动,A错;从正极电极反应看,有0.4 mol电子转移,消耗O2 0.1 mol,标准状况下体积为2.24 L,B错。答案:C19. 解析:由题意知,这是太阳能电池,是太阳能引发原电池反应,形成电能,再转化为化学能,A项正确;由e-转移方向判断a为负极,b为正极。CO2和水生成HCOOH的化学方程式为:,负极a反应为:2H2O-4e-4H+O2,B项正确,C项错;正极b反应为:2CO2+4H+4e-2HCOOH,D项正确。答案:C20. 解析:Li和H2O反应,H2O是氧化剂,A项正确;放电时正极反应为2H2O+2e-2OH-+H2,B项正确;放电时OH-移向负极,C项错误;参照Na与水的反应,D项正确。答案:C21. 解析:正极为电子流入的一极,元素的原子得电子被还原,化合价降低,因此Ag为负极,MnO2为正极,A错;每生成1 mol Na2Mn5O10,同时有2 mol Ag发生反应,转移2 mol电子,B正确;Na+向电池正极移动,C错,AgCl是氧化产物,D错。答案:B22. 解析:在LiAl/FeS电池中,负极材料为LiAl,该材料中Li以游离态存在,0价,故A错;负极反应式为2Li-2e-2Li+,C错;已知正极反应式为2Li+FeS+2e-Li2S+Fe,则总反应为2Li+FeSLi2S+Fe,故B对;充电时,阴极反应为Li2S+2e-2Li+S2-,故D错。答案:B23. 解析:原电池反应中,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,电子从负极流向正极,H2发生氧化反应,a极为负极,b极为正极,酸性条件下不出现OH-,则负极反应:2H2-4e-4H+,正极反应:O2+4H+4e-2H2O,故A、B项错误;该反应中转移0.1 mol电子,消耗标准状况下1.12 L H2,C项未指明标准状况,错误;H+移向正极,D正确。答案:D24. 解析:原电池中阳离子移向正极,即H+移向PbO2极,电解池中,阳离子移向阴极,即H+移向Pb极,A错误;根据电子守恒,电池中每消耗3 mol Pb,则在电解池中生成1 mol Al2O3,B错误;电池中正极反应为PbO2+2e-+4H+SPbSO4+2H2O,C错误;电池中Pb失电子转化为难溶的PbSO4,所以Pb电极质量增加,电解池中Pb作阴极,不参与电极反应,因此质量不变,D正确。答案:D25. 解析:电解的电极反应为:阳极2I-2e-I2,由于左侧溶液变蓝色,所以左侧为阳极,则右侧为阴极,而又由题意知,阳极生成的I2又可以发生反应3I2+6OH-I+5I-+3H2O,则一段时间后,蓝色变浅;阴极2H2O+2e-H2+2OH-,右侧放出氢气,则A正确;把阴、阳两极反应式相加即得总反应式,C正确;由于题给条件是阴离子交换膜,则阴离子可以通过,所以右侧产生的OH-穿过膜到达左侧,与阳极生成的I2反应,生成I-和I,而阴离子I可穿过膜到右侧,B正确;如果把阴离子交换膜换成阳离子交换膜,则只允许阳离子通过,右侧OH-无法到达左侧与I2反应,所以总化学反应要改变,D错误。答案:D26. 解析:在盐桥存在的情况下,甲、乙可组成原电池,以此为电源,可电解滤纸上浸有的Na2SO4溶液。Cu为原电池正极,发生还原反应,A正确;电子由Zn沿导线流向a,在a上将电子传递给H+,在b上OH-失电子,然后电子由b流向Cu,a,b之间无电子流动,B错误;甲池中S浓度不变,C错误;滤纸b点应为电解池阳极,OH-失电子生成O2,使得c(H+)c(OH-),b电极附近显酸性,遇酚酞不变红色,D错误。答案:A27. 解析:(1)N2分子中含共价三键,结构式为;由溶液的pH变化可知H2与N反应的另一产物为OH-,再由电子守恒和质量守恒得:5H2+2NN2+2OH-+4H2O,v(N)=v(OH-)=0.001 molL-1min-1;由N+H2OHNO2+OH-和水解原理知,加热、加水稀释、加酸降低溶液的pH均可促进N的水解。(2)由图知N得电子转化为N2,故B为负极,则A为正极,阴极的电极反应式为:2N+6H2O+10e-N2+12OH-,由电极反应式可知,通过2 mol电子,溶液减少的质量为5.6 g(N2),同时有2 mol H+通过质子交换膜进入右侧,故右侧溶液减少3.