题型十二 电化学分析判断型1.(2022·赣州市高三适应性考试)空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是( )A.H＋由右室进入左室B.Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用C.阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2OD.若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6L甲烷时，理论上可转化2molHNO2答案 C解析 A项，根据电解原理，H＋由左室向右室移动，错误；B项，空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，N的化合价升高，Ce4＋的化合价降低，然后对此溶液进行电解，又产生Ce4＋，根据电解原理，Ce4＋应在阳极上产生，即Ce4＋从a口流出，可循环使用，错误；C项，根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，HNO2转化为无毒物质，即转化为N2，阴极电极反应式为2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O，正确；D项，33.6L甲烷参与反应转移电子物质的量为×8mol＝12mol，理论上可转化HNO2的物质的量为12×mol＝4mol，错误。6\n2.(2022·辽宁省重点高中协作校高三三模)锂碘电池的正极材料是聚2乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂，正极的电极反应式为P2VP·nI2＋2e－＋2Li＋===P2VP·(n－1)I2＋2LiI。下列说法正确的是( )A.该电池放电时，锂电极发生还原反应B.该电池发生的总反应为：2Li＋P2VP·nI2===P2VP·(n－1)I2＋2LiIC.P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电D.该电池工作时，碘离子移向正极答案 B解析 A项，锂碘电池中Li为负极，锂电极发生氧化反应，负极电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，错误；B项，将正、负极电极反应式相加得电池总反应：2Li＋P2VP·nI2===P2VP·(n－1)I2＋2LiI，正确；C项，正极材料是聚2乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电极材料必须能导电，错误；D项，该电池工作时，阴离子移向负极，错误。3.(2022·日照市高三5月校际联考)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是( )A.充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能B.放电时，a极为负极C.充电时，阳极的电极反应式为：I－2e－===3I－D.M可以使用阴离子交换膜答案 B解析 充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能贮存起来，A错误；放电时，a极为负极，Na2S失电子被氧化为Na2S4，B正确；充电时，阳极失电子被氧化，阳极的电极反应式为3I－－2e－===I，C错误；M是阳离子交换膜，阴离子会相互反应，D错误。4.(2022·莆田市高三下学期第二次质量测试)硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。该电池工作时的反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5。下列说法正确的是( )6\nA.电极a为电池负极B.反应过程中溶液的pH升高C.电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜D.VB2极的电极反应式：2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O答案 D解析 A项，硼化钒—空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极上得电子，所以a为正极，错误；B项，电池总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，所以反应过程中溶液的pH不变，错误；C项，氧气在正极上得电子生成OH－，OH－通过选择性透过膜向负极移动，所以图中选择性透过膜应只允许阴离子通过，错误；D项，负极上是VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，正确。5.(2022·茂名市五大联盟学校高三五月联考)锌—空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法正确的是( )A.活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂B.原理图中的隔离膜为质子交换膜C.负极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋D.电池工作时，当电路中通过0.2mol电子，消耗3.2gO2答案 A解析 A项，活性炭有很强的吸附作用，能吸附空气，为电池提供氧化剂，正确；B项，原理图中的隔离膜为离子交换膜，防止产生的氢氧根离子与锌离子反应生成氢氧化锌，错误；C项，负极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，错误；D项，电池工作时，当电路中通过0.2mol电子时，消耗1.6gO2，错误。6.(2022·河南省名校高三压轴第二次考试)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是( )6\nA.右侧电极反应方程式：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2OB.左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1mol气体时，有2molNa＋通过阳离子交换膜C.可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作D.Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3＋，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2＋等答案 D解析 根据图示，Cu电极为阴极，Fe电极为阳极。A项，右侧电极为Fe电极，Fe失去电子发生氧化反应生成FeO，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，正确；B项，左侧为阴极室，H＋的放电能力大于Na＋，Cu电极上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当Cu电极上生成1mol气体时同时产生2molOH－，此时有2molNa＋通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，正确；C项，根据B项分析，阴极室生成NaOH，左侧流出的NaOH溶液的浓度大于左侧加入的NaOH溶液的浓度，即b%＞a%，根据图示可将左侧流出的NaOH补充到该装置中部，以保证装置连续工作，正确；D项，Na2FeO4具有强氧化性，可利用Na2FeO4除去水中的细菌，Na2FeO4的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可吸附固体颗粒，用Na2FeO4不能除去水中的Ca2＋，错误。7.(2022·临沂市高三三模)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示，下列叙述错误的是( )A.M室发生的电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B.a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜C.N室中：a%<b%D.理论上每生成1molH3BO3，两极室共产生标准状况下16.8L气体答案 B解析 M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H＋，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故A正确；原料室中的B(OH)通过b膜进入产品室、Na＋6\n通过c膜进入N室，M室中氢离子通过a膜进入产品室，则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B错误；N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH－，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室：a%＜b%，故C正确；理论上每生成1mol产品，M室生成1molH＋，转移电子1mol，M、N室电极反应式分别为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋、4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，N室生成0.5molH2，M室生成0.25mol氧气，两极室共产生标准状况下16.8L气体，正确。8.(2022·安徽省皖江名校高三最后一卷)如图所示的C/Na4Fe(CN)6—钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是( )A.电极a在放电时作正极，充电时作阴极B.放电时，电极b上的电极反应：NaxC－e－===Na＋＋Nax－1CC.电池工作时，Na＋向电极b移动D.该电池通过Na＋的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应答案 B解析 A项，电极a在放电时作正极，充电时作阳极，错误；B项，放电时，电极b上发生氧化反应，电极反应式：NaxC－e－===Na＋＋Nax－1C，正确；C项，电池工作时，阳离子移向正极，即Na＋向电极a移动，错误；D项，电池工作时发生氧化还原反应，错误。9.(2022·深圳市高三第二次调研)以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A.放电时，正极反应为：Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[Fe(CN)6]B.充电时，Mo(钼)箔接电源的负极C.充电时，Na＋通过交换膜从左室移向右室6\nD.外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g答案 B解析 A项，根据工作原理，放电时Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[Fe(CN)6]，正确；B项，充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极，错误；C项，充电时属于电解，根据电解原理，Na＋应从左室移向右室，正确；D项，负极上应是2Mg－4e－＋2Cl－===[Mg2Cl2]2＋，通过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，正确。10.(2022·南昌市高三二模)下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源；乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O的废水，电解过程中溶液发生反应：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。当电池工作时，下列说法错误的是( )A.甲中H＋透过质子交换膜由左向右移动B.乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连C.M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===2CO2↑＋N2↑＋16H＋D.若溶液中减少了0.01molCr2O，则电路中至少转移了0.06mol电子答案 B解析 A项，根据图知，N电极上氧气得电子生成水，该电极上得电子发生还原反应，为正极，M为负极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即甲中H＋透过质子交换膜由左向右移动，正确；B项，根据方程式知，乙中Fe失电子生成亚铁离子，则Fe作阳极、C作阴极，阴极连接原电池负极、阳极连接原电池正极，则Fe与N极相连，错误；C项，根据图知，M电极上生成氢离子，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源，生成含有N元素的物质是氮气、生成含有C元素的物质是二氧化碳，因此电极反应式为H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===2CO2＋N2＋16H＋，正确；D项，Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O中以Fe元素计算转移电子数＝6×(3－2)＝6，即消耗1molCr2O，电路中至少转移了6mol电子，所以溶液中减少了0.01molCr2O，则电路中至少转移了0.06mol电子，正确。6
