题型十 电化学原理应用型一、单项选择题1.(2022·溧阳市高三调研)锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是( )A．氧气在石墨电极上发生氧化反应B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋C．该电池放电时OH－向石墨电极移动D．该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连答案 D解析 A项，氧气得电子发生还原反应，错误；B项，锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，错误；C项，原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn极移动，错误；D项，充电时，电源的负极与外接电源的负极相连，即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连，正确。2．(2022·常州市高三一模)下图是以甲烷和O2构成的燃料电池电解AlCl37\n溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是( )A．原电池中电解质溶液的pH增大B．电解池中电解AlCl3溶液的总反应为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－C．M处通入的气体为CH4，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2OD．电解池中Cl－向x极移动答案 C解析 A项，原电池中，负极：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，总方程式：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，溶液由碱变成盐溶液，所以溶液的pH值变小，错误；B项，电解池中电池反应式为2AlCl3＋6H2O3Cl2↑＋3H2↑＋2Al(OH)3↓，错误；C项，M处通入的气体为CH4，为甲烷在碱性介质中的燃料电池，且甲烷作负极，故电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，正确；D项，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀，说明x电极上氢离子放电，x电极附近生成氢氧根离子，所以x电极是阴极，y电极是阳极，则a是负极，b是正极，电解池中，溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，所以电解池中Cl－向y极移动，错误。3.(2022·常熟市高三上学期期中)NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示的装置对NO2进行回收利用，装置中a、b均为多孔石墨电极。下列说法正确的是( )A．a为电池的负极，发生还原反应B．电子流向：a电极→用电器→b电极→溶液→a电极C．一段时间后，b极附近HNO3浓度增大D．电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3答案 D7\n解析 通入O2的b极为正极，通入NO2的a极为负极。A项，a为电池的负极，发生失电子的氧化反应：NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，错误；B项，电子流向：a电极→用电器→b电极，错误；C项，b极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，生成H2O，b极附近HNO3浓度减小，错误；D项，将正负极电极反应式相加得电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，正确。7\n4．下图所示为镍锌可充电电池放电时电极发生物质转化的示意图，电池使用KOH和K2Zn(OH)4为电解质溶液，下列关于该电池说法正确的是( )A．放电时溶液中的K＋移向负极B．充电时阴极附近的pH会升高C．放电时正极反应为H＋＋NiOOH＋e－===Ni(OH)2D．负极质量每减少6.5g，溶液质量增加6.3g答案 BD解析 根据镍锌可充电电池放电时电极发生物质转化的示意图中电子的移动方向，锌为负极，失去电子生成K2Zn(OH)4，NiOOH为正极，得到电子生成Ni(OH)2。A项，原电池中阳离子向正极移动，错误；B项，充电时阴极发生的电极反应是放电时负极的逆反应，反应后电极附近的pH会升高，正确；C项，放电时NiOOH为正极，得到电子生成Ni(OH)2，电解质溶液显碱性，正极反应为NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，错误；D项，负极质量每减少6.5g，即0.1mol锌，转移0.2mol电子，则正极上0.2molNiOOH转化为0.2molNi(OH)2，质量增加0.2g，溶液质量增加6.5g－0.2g＝6.3g，正确。5．(2022·盐城市高三三模)一种新型太阳光电化学电池贮能时电解质溶液中离子在两极发生如下图所示的转化。下列说法正确的是( )A．贮能时，电能转变为化学能和光能B．贮能和放电时，电子在导线中流向相同C．贮能时，氢离子由a极区迁移至b极区D．放电时，b极发生：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O7\n答案 D解析 光照时贮能VO2＋失电子转化为VO，b极为阳极，a极为阴极，放电时b极为正极，a极为负极。A项，贮能时，光能转变为化学能，错误；B项，贮能时电子由b极流出，放电时电子由a极流出，在导线中流向不相同，错误；C项，贮能时，氢离子由阳极b极区迁移至阴极a极区，错误；D项，放电时，b极为正极，发生电极反应：VO＋2H＋＋e－===VO＋H2O，正确。二、不定项选择题6．(2022·苏锡常镇四市高三调研)高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI＋为有机阳离子)。①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH1＝akJ·mol－1②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g) ΔH2＝bkJ·mol－1③Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g) ΔH3下列说法正确的是( )A．ΔH3<0B．Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g) ΔH3＝(a－b)kJ·mol－1C．该电池充电时石墨电极与电源正极相连D．该电池放电时的负极反应方程式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl答案 CD解析 根据盖斯定律：①＋②＝③，因此ΔH3＝(a＋b)kJ·mol－1，由于①和②不能确定是放热还是吸热，所以ΔH3无法确定，A、B项错误；C项，石墨电极在原电池时作正极发生还原反应，则充电时应该与外接电源的正极相连发生氧化反应，正确；D项，放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl，负极反应方程式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，正确。7\n7．(2022·盐城市高三上学期期中)甲、乙为两种不同介质的乙醇燃料电池(如下图所示)。下列说法正确的是( )A．装置甲和乙均是电能转化为化学能B．X、Z极上分别消耗等物质的量乙醇时，流过甲、乙负载的电子数不同C．Y、W极消耗氧气物质的量相同时，X、Z极消耗乙醇的物质的量也相同D．Z极上发生的电极反应为：CH3CH2OH＋5OH－－4e－===CH3COO－＋4H2O答案 BD解析 A项，装置甲和乙均无外接电源，均是原电池，是化学能转化为电能，错误；B项，1molC2H5OH转化为CO2转移12mol电子，而转化为CH3COOH转移4mol电子，X、Z极上分别消耗等物质的量乙醇时，流过甲、乙负载的电子数不相同，正确；C项，两种条件下的氧化产物不同，耗氧量不同，错误；D项，Z为碱性条件下原电池的负极，失去电子，发生氧化反应，Z极上发生的电极反应为：CH3CH2OH＋5OH－－4e－===CH3COO－＋4H2O，正确。8．(2022·江苏省宝应中学高三月考)铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。下列说法不正确的是( )A．腐蚀过程中铜极上始终只发生：2H＋＋2e－===H2↑B．若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀C．若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀D．若将该铜板与直流电源负极相连，则铁铜均难被腐蚀答案 A解析 A项，根据图示可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀，右侧Cu上发生析氢腐蚀，则左、右两个铜极上的反应分别是O2＋4e－＋4H＋===2H2O,2H＋＋2e－===H27\n↑，错误；B项，若水膜中溶有食盐，增加吸氧腐蚀介质的电导性，将加快铁铆钉的腐蚀，正确；C项，在金属表面涂一层油脂，能使金属与氧气隔离，不能构成原电池，所以能防止铁铆钉被腐蚀，正确；D项，若将该铜板与直流电源负极相连，为外加电流的阴极保护法，从而抑制铁、铜失电子而不易腐蚀，正确。7
