2018高考最新电化学二轮复习专题练习 15页

‎1．某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )‎ A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时， H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时，b极的电极反应式为 VO2+-e－+H2O=VO2++2H+‎ D. 夜间无光照时，a极的电极反应式为V3++e－=V2+‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，选项A错误；B、光照时，b极VO2+−e−+H2OVO2++2H+，产生氢离子，而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室，选项B错误；C、光照时，b极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为VO2+−e−+H2OVO2++2H+，选项C正确；D、夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为：V2+−e−V3+，发生氧化反应，是负极，选项D错误；答案选C。‎ 点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查，注意把握电极反应的判断，把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，答题时注意灵活应用。‎ ‎2．某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。下列说法不正确的是 A. 放电时，电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时，若转移1mol e－，碳材料将增重7 g C. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时，a极反应：LiCoO2－xe－= Li1-xCoO2＋xLi+‎ ‎【答案】B ‎【解析】电池反应为：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。放电时，a极反应： Li1-xCoO2＋xLi++xe－= LiCoO2，故为原电池的正极，b极为负极，电极反应：LixC－xe－‎ ‎= xLi++C，A. 放电时，电子从负极b极经用电器流向正极a极，选项A正确；B. 根据电极反应：LixC－xe－= xLi++C，放电时，若转移1mol e－，碳材料将增重g，选项B不正确；C. 充电时，锂离子通过隔膜向阴极室进入右室，选项C正确；D. 充电时，a极为阳极，电极反应：LiCoO2－xe－= Li1-xCoO2＋xLi+，选项D正确。答案选B。‎ 点睛：本题考查了二次电池，侧重于对原电池原理和电解池原理的考查，题目难度中等，注意根据电池总反应判断正负极材料及电极反应。给电池充电时，负极与外接电源的负极相连，正极与外接电源的正极相连。电池反应为：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。放电时，a极反应： Li1-xCoO2＋xLi++xe－= LiCoO2，故为原电池的正极，b极为负极，电极反应：LixC－xe－= xLi++C，据此分析解答。‎ ‎3．新型液态金属Li-Sb电池具有优良的动力传输特性，工作原理如图所示，该电池的两极及电解液被分成3层(熔融Li和Sb可互溶)。下列说法正确的是 A. 电池放电时Li为正极 B. 将Li换成Na会提高该电池的比能量 C. 该电池充电时阳极金属的总质量不变 D. 在Sb电极中常掺入Pb，目的是降低该电池工作温度 ‎【答案】D ‎【解析】电池放电时Li为负极，A项错误；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，将Li换成Na会降低该电池的比能量，B项错误；当电池放电时，上层的锂金属失去电子，成为锂离子，移到中层的盐层，而盐层中的锂离子，则会吸收电子，渐渐跑到铅锑混合物所在的最下层，若开始充电，最底层的锂金属会往上熔回盐层的过程中，熔融Li和Sb可互溶，故该电池充电时阳极金属的总质量发生改变，C项错误；将正极金属Sb和低熔点金属进行合金化来降低熔点，从而降低电池的工作温度，D项正确。‎ ‎4．微生物燃料电池在净化废水(主要去除Cr2O72-)的同时能获得能源或得到有价值的化学产品。如图为其工作原理，如图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是 A. M为电池正极，CH3COOH被还原 B. 外电路转移4mol电子时，M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解)‎ C. 反应一段时间后，N极附近pH下降 D. Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 ‎【答案】D ‎【解析】A.由图中信息可知，电子由M极流向N极，则M为电池负极，CH3COOH被氧化，选项A错误观点；B. 根据负极电极反应式CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+可知，外电路转移4mol电子时， 标准状况下M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解)，但题干中没有说明标准状况，选项B错误；C.根据图中信息可知， N极消耗氢离子，反应一段时间后，氢离子浓度降低，N极附近pH增大，选项C错误；D. 强氧化剂能使蛋白质变性，故Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活，选项D错误。答案选D。‎ 点睛：本题考查原电池知识，侧重学生的分析能力的考查，答题时注意把握题给信息，结合氢离子的定向移动判断原电池的正负极，注意有机物中C元素化合价的判断，由电解池装置图可知H+向右移动，则b电极为正极，发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr3+，a极发生氧化反应，CH3COOH被氧化生成CO2，为原电池的负极，以此解答该题。‎ ‎5．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。‎ 下列说法不正确的是 A. 上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-‎ B. 在不同溶液中，Cl是影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C. 向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快 D. 在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液 ‎【答案】B ‎【解析】A.铁钉发生电化学吸氧腐蚀的正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A正确；B.通过右侧图像中曲线对比可以看出，NH4+的存在是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，氯离子对吸氧腐蚀速率影响不大，故B错误；C. 根据图像，NH4+存在会加快吸氧腐蚀速率，所以向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快，故C正确；D. NH4+水解溶液显酸性，结合图像可知酸性溶液中铁钉的平均吸氧腐蚀速率大于中性溶液，故D正确。‎ 点睛：本题考查了金属的吸氧腐蚀，对图像的解读非常重要，从图像中不同溶液氧气浓度的变化可以得出吸氧腐蚀的速率，氧气消耗越快速率越快，反映了学生解读信息的能力。‎ ‎6．SO2是主要大气污染物之一，工业上可用如下装置吸收转化SO2(A、B为惰性电极)。下列说法正确的是 A. 电子流动方向为：B→b→a→A B. a、A极上均发生氧化反应 C. 离子交换膜为阳离子交换膜 D. B极上的电极反应式为：SO2+2eˉ+2H2O=SO42-+4H+‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据图示可知，SO2→H2SO4，硫元素化合价升高，发生氧化反应，所以B为电解池的阳极，A为电解池的阴极，a为电源的负极；电子由负极流向正极，因此电子流动方向为a→A→B→b，A错误；a为电源的负极，发生氧化反应，A为电解池的阴极，发生还原反应，B错误；该电解池中阴极发生还原反应：2SO32-+2e-+ 4H+ =S2O42-+ 2H2O，阳极发生氧化反应：SO2-2e-+2H2O ===4H++SO42-，反应需要氢离子，因此离子交换膜为阳离子交换膜，C正确；B为电解池的阳极，失电子：SO2-2e-+2H2O ===4H++SO42-，D错误；正确选项C。‎ ‎7．最近科学家利用下图装置成功地实现了CO2和H2O合成CH4，下列叙述错误的是 A. 电池工作时，实现了将太阳能转化为电能 B. 铜电极为正极，电极反应式为CO2+8eˉ+8H+=CH4+2H2O C. 电池内H+透过质子交换膜从右向左移动 D. 为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸 ‎【答案】C ‎【解析】A、由电池装置图可知电池工作时，实现了将太阳能转化为电能，故A正确；B、电子流入的极是正极，所以Cu是正极，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷，即CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故B正确；C、电池内 H+透过质子交换膜向正极移动，电子流入的极是正极，所以Cu是正极，即电池内 H+透过质子交换膜从左向右移动，故C错误；D、向装置中加入少量强电解质溶液稀硫酸可以增强导电能力，提高该人工光合系统的工作效率，故D正确；故选C。‎ 点睛：本题考查了原电池原理的应用，注意知识的迁移应用是关键。本题的易错点为B，要注意观察图示，从中找到解题的信息。‎ ‎8．重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，是一种重要的化工原料，广泛应用于制革、印染、电镀等工业。以铬酸钾(K2CrO4)和氢氧化钾为原料，用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示。已知水溶液中存在平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列说法中正确的是 A. 气体甲和乙分别为O2和H2‎ B. 该装置中阴极区的pH减小 C. Fe电极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 当铬酸钾的转化率达到80%时，右池中=‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据原理和装置图可知，图中右池中产生H+，所以推断出C电极为阳极，阳极电极反应式为；电极为阴极，阴极电极反应式为 。A项，气体甲和乙应分别为H2和O2，故A项错误；B项，阴极区产生，则增大，故B项错误；C项，电极反应式为：，故C项错误。D项，设开始时K2CrO4的物质的量是amol，有 ‎，‎ 则阳极区钾元素物质的量：，铬元素物质的量：，故D项正确；答案为D。‎ 点睛：C为易错项，Fe为阴极不参与反应，而是发生 。‎ ‎9．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图一所示，工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。图二为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是 A. 图一电池放电时，C1-从负极穿过选择性透过膜移向正极 B. 图一电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+浓度降低0.1mol/L C. 用图二电池给图一装置充电时，图二中电极a接图一的正极 D. 用图二电池给图一装置充电时，每生成1molS2(s)，图一装置中就有4molCr3+被还原 ‎【答案】D ‎【解析】A、根据原电池工作原理，内电路中的阴离子向负极移动，所以A错误；B、电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+的物质的量减小0.1mol，‎ 但其浓度降低多少由体积决定，所以B错误；C、图二中在电极a上，H2S失去电子生成S2，所以电极a为负极，因此应连接图一的负极上，故C错误；D、在图二中每生成1molS2(s)转移电子4mol，则图一中就有4molCr3+被Fe2+还原为Cr2+，所以D正确。本题正确答案为D。‎ ‎10．工业上常用隔膜电解法将乙醛转化为乙醇和乙酸来处理高浓度乙醛废水。探究性学习小组用如图所示装置电解一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液，模拟乙醛废水的处理过程。下列说法正确的是 A. a 为直流电源的负极 B. 阳极的电极反应为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+‎ C. 电解过程中，阴极区的pH逐渐减小 D. 理论上阳极区处理废水的能力是阴极区的两倍 ‎【答案】B ‎【解析】根据氢离子向右移动，所以b是直流电源的负极，故A错误；阳极失电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+，故B正确；电解过程中，阴极反应式是CH3CHO+2e-+2H+= CH3CH2OH，pH逐渐增大，故C错误；根据电极反应式，转移相同电子，消耗乙醛一样多，所以阳极区处理废水的能力与阴极区相同，故D错误。‎ 点睛：电解池中阳极与电源的正极连接，阳极失电子发生氧化反应；阴极与电源的负极连接，阴极得电子发生还原反应。‎ ‎11．SO2和NOx是大气污染物的主要成分。防止空气污染，保卫“兰州蓝”是兰州市一项重要民生工程。利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可以吸收SO2还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法错误的是 A. 电极a应连接电源的正极 B. 电极b上的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O C. 反应过程中，H+从a极室流向b极室 D. 每吸收标况下22.4LSO2，在b极室生成2NA个S2O42-‎ ‎【答案】D ‎【解析】A项，由图可得，该装置为电解池，a极：SO2发生氧化反应，SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，所以电极a应连接电源的正极，故A正确；B项，由上述分析可推出b为阴极，HSO3-发生还原反应生成S2O42-，根据电荷守恒、原子守恒，并结合电解质溶液酸碱性，电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O，故B正确；C 项，电解池中阳离子移向阴极，又因为阳离子交换膜把a极室与b极室隔开，所以反应过程中，H+从a极室(阳极室)流向b极室(阴极室)，故C正确；D项，阳极反应为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，阴极反应为：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O，根据得失电子守恒，每吸收标况下22.4LSO2(即1molSO2)，在b极室生成1mol(即NA个)S2O42-，故D错误。‎ 点睛：本题以处理大气污染物SO2和NOx的方法为切入点，考查电解池原理，分析利用题干信息(包括图示信息)，掌握电解池原理应用和氧化还原反应电子守恒是解答的关键，电解池中阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，遵循氧化还原反应原理，可以通过分析相关元素化合价的变化确定两极反应情况。‎ ‎12．工业上电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示(图中电极均为石墨电极)。下列说法错误的是 A. a 极连接电源的负极 B. 阳极反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O C. 总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3‎ D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A 是NH3‎ ‎【答案】B ‎【解析】A、a极NO→NH4＋，N的化合价降低，得到电子，根据电解原理，a极应为阴极，即接电源的负极，故A说法正确；B、根据选项A的分析，电极b为阳极，电极反应式为NO－3e－＋2H2O=NO3－＋4H＋，故B说法错误；C、阴极反应式为NO＋5e－＋6H＋=NH4＋＋H2O，总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，故C说法正确；D、根据总反应方程式，生成HNO3，为使电解产物全部转化为NH4NO3，因此需要补充NH3，故D说法正确。‎ ‎13．铝石墨双离子电池是一种全新低成本、高教电池。原理为：AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li++PF6-电池结构如右图所示。下列说法正确的是 A. 放电时外电路中电子向铝锂电极移动 B. 放电时正极反应为Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-‎ C. 充电时．应将铝石墨电极与电源负极相连 D. 充电时，若电路中转移l mol电子，阴极质量增加9g ‎【答案】B ‎【解析】A. 放电时铝锂电极中锂失电子作为负极，外电路中电子由负极铝锂电极向正极铝石墨移动，选项A错误；B. 放电时正极铝石墨电极Cx(PF6)得电子产生PF6-‎ ‎，电极反应为Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-，选项B正确；C. 充电时，应将铝石墨电极与电源正极相连，选项C错误；D. 充电时，根据电极反应Li++ Al +e-= AlLi可知，若电路中转移l mol电子，阴极质量增加36g，选项D错误。答案选B。‎ ‎14．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还原为Na2S。下列说法错误的是 A. 充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能 B. 放电时，a极为负极 C. 充电时，阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-‎ D. M是阴离子交换膜 ‎【答案】D ‎【解析】A. 充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能贮存起来，故A正确；B. 放电时，a极为负极，Na2S失电子氧化为Na2S4，故B正确；C. 充电时，阳极失电子被氧化，阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-，故C正确；D. M是阳离子交换膜，阴离子会相互反应，故D错误，故选D。‎ ‎15．如图所示，装置Ⅰ为新型电池，放电时B电极的反应式为NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr，装置Ⅱ为铅蓄电池。首先闭合K1和K2，当铅蓄电池充电结束后，断开K1，闭合K2。下列说法正确的是（　　）‎ A. 闭合K1、K2时，每有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，装置II溶液中有0.1mol电子转移 B. 装置Ⅰ放电时的A电极反应式为2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋‎ C. 断开K1、闭合K2时，b电极的电极反应式为PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋===PbSO4＋2H2O D. 断开K1、闭合K2时，装置Ⅱ中SO42-向a电极迁移 ‎【答案】B ‎【解析】闭合K1、K2时，有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，说明有0.1mol电子电子转移，闭合K1、K2时，灯泡和铅蓄电池并联，装置Ⅱ溶液中电子转移小于0.1mol ,A错误；装置Ⅰ为新型电池，放电时的A电极为原电池的负极，电极反应式为: 2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋，B正确；断开K1、闭合K2时，装置Ⅱ为原电池反应，b电极为负极，负极的电极反应式为Pb-2e－＋SO42-==PbSO4，C错误；断开K1、闭合K2时，装置Ⅱ为原电池，b为负极,，溶液中中SO42-向负极电极迁移，移向b电极，D错误；正确选项B。‎ 点睛：原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，电子由负极经外电路流向正极，电子不能从电解质中通过。‎ ‎16．2009年，美国麻省理工学院的唐纳德·撒多维教授领导的小组研制出一种镁一锑液态金属储能电池。该电池工作温度为700摄氏度，其工作原理如图所示:‎ 该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，充放电时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法正确的是 A. 该电池放电时，正极反应式为Mg2+-2e-=Mg B. 该电池放电时，Mg(液)层生成MgCl2，质量变大 C. 该电池充电时，Mg-Sb(液)层中Mg发生氧化反应 D. 该电池充电时，熔融盐中的Cl-进入Mg-Sb(液)层 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：由图中电子的流向可知，Mg为负极。因为是储能电池，所以该电池可以放电也可以由此充电。放电时镁被氧化为镁离子，所以充电时，镁离子被还原为镁。A. 该电池放电时，正极反应式为Mg2++2e-=Mg，A不正确；B. 该电池放电时，Mg(液)层生成Mg2+进入熔融盐中，质量变小，B不正确；C. 该电池充电时，Mg-Sb(液)层中Mg发生氧化反应，C正确；D. 该电池充电时，熔融盐中的Cl-不进入Mg-Sb(液)层，而是Mg2+进入熔融盐中，D不正确。本题选C。‎ ‎17．硼酸( H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如右图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是 A. a 与电源的正极相连接 B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+‎ C. [B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室 D. 当电路中通过3mol 电子时，可得到1molH3BO3‎ ‎【答案】D ‎【解析】A.与 a 极相连的石墨所处的区域为阳极室，则a与电源的正极相连接，故A正确；B. 阳极上发生氧化反应，溶液中水失去电子生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+↑，故B正确；C. 在电解池中，阴离子向阳极运动，阳离子向阴极运动，因此[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室，故C正确；D. 阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上发生还原反应，溶液中的水得到电子生成氢气，2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―，[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，与氢离子反应生成H3BO3，[B(OH)4]-+ H+= H3BO3+ H2O，当电路中通过3mol 电子时，生成3mol氢离子，可得到3mol H3BO3，故D错误；故选D。‎ ‎18．氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是 A. 正极附近溶液的pH减小 B. 电池工作时，H+通过质子交换膜向负极移动 C. 消耗3.1g氨硼烷，理论上通过内电路的电子为0.6ml D. 负极电极反应为：NH3·BH3+2H2O-6e-= NH4++BO2-+6H+‎ ‎【答案】D ‎【解析】H2O2为正极得到电子发生还原反应，电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O ，正极消耗氢离子，正极附近溶液的pH增大，故A错误；放电时，阳离子向正极移动，H+通过质子交换膜向正极移动，故B错误；负极电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+，则消耗3．lg即0.1mol氨硼烷，理论上通过外电路的电子为0.6ml，故C错误； 根据电池工作时的总反应为：NH3•BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知，左侧NH3•BH3为负极失电子发生氧化反应，电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-= NH4++BO2-+6H+，故D正确。‎ 点睛：原电池中，外电路中电子由负极经导线流向正极；内电路中离子移动形成电流，阳离子移向正极、阴离子移向负极。‎ ‎19．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法正确的是 A. 电池工作时，负极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4‎ B. 电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多 C. 电解质中加入硫酸能增强导电性 D. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g ‎【答案】D ‎【解析】A、由装置图可知，电池工作时Li+向a极移动，则a极为正极，b极为负极，结合电池反应为16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8），负极Li的反应式为Li-e-=Li+，所以A错误；B、由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→ Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，当充电时，将进行逆向转化，所以充电时间越长，电池中Li2S2量越少，故B错误；C、加入硫酸，将与负极材料Li作用，从而减弱电路的导电性，故C错误；D、该电池的负极反应Li-e-=Li+，所以当电路中流过0.02 mol电子，负极消耗Li的物质的量为0.02mol，其质量为0.14 g，所以D正确。本题正确答案为D。‎ 点睛：从答题的角度分析，正确选项D还是很好确定的；要真正理解各个选项，就要认真分析总反应式和装置图中物质的转化关系了，特别是B选项，由于正极反应可以写多个，且随着时间的延长，依次发生S8→Li2S8→ Li2S6→Li2S4→Li2S2的转化，所以充电时将逆向转化，因此充电时间超长，电池中Li2S2量越少。‎ ‎20．以惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如下图所示，下列有关说法正确的是 A. 原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为1:1‎ B. a表示阴极上产生的气体，前产生的为Cl2‎ C. 若t1时溶液的体积为1L，此时溶液的pH 为13‎ D. 若原溶液体积为1L，则原溶液中SO42- 的物质的量浓度为0.2 mol/L ‎【答案】A ‎【解析】以惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，阳极依次发生 、 ；阴极依次发生 、 。根据图像可知，生成的氯气是112ml，物质的量是0.005mol，转移电子是0.01mol。则氯化钠是0.01mol；t2时铜离子恰好放电完毕，此时生成氧气是168ml－112ml＝56ml，物质的量是0.0025mol，则转移电子是0.01mol，所以根据电子得失守恒可知，析出铜是0.01mol。因此硫酸铜是0.01mol；根据以上分析，原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为0.01mol: 0.01mol=1:1，故A正确；a表示阳极上产生的气体，前产生的为Cl2，故B错误；Ot1时刻，阳极生成氯气、阴极生成铜单质，溶液中的溶质为硫酸钠、硫酸铜，此时溶液的呈酸性，故C错误；若原溶液体积为1L，则原溶液中SO42-的物质的量浓度为0.01mol =0.01mol/L，故D错误。‎ 点睛：氧化性： ，所以在阴极放电的顺序依次是；还原性，所以在阳极放电的顺序依次是。‎ ‎21．锂—铜空气燃料电池（如图）容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li+＋2OH-，下列说法错误的是 A. 整个反应过程中，氧化剂为O2‎ B. 放电时，正极的电极反应式为：Cu2O＋H2O＋2e-＝2Cu＋2OH-‎ C. 放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li+透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应 D. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O ‎【答案】C ‎【解析】A，根据题意，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，Cu2O又被还原成Cu，整个过程中Cu相当于催化剂，氧化剂为O2，A项正确；B，放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，B项正确；C，放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+，电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+，Li+透过固体电解质向Cu极移动，反应中消耗O2物质的量为=0.025mol，在标准状况下O2的体积为0.025mol22.4L/mol=0.56L，C项错误；D，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，D项正确；答案选C。‎ ‎22．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. 镀铂导电玻璃的作用是传递I-‎ B. 电池工作时,光能转变为电能,X 为电池的正极 C. 电解质溶液中发生反应：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-‎ D. 电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小 ‎【答案】C ‎【解析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：2Ru2+-2e-═2Ru3+，Y电极为原电池的正极，电解质为I3-和I-的混合物，I3-在正极上得电子被还原，正极反应为I3-+2e-=3I-。A、电池工作时，Y电极为原电池的正极，发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，故A错误；B、由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，故B错误；C、电池工作时，负极反应为：2Ru2+-2e-═2Ru3+，正极反应为I3-+2e-=3I-，又Ru2+和Ru3+，I3-和I-相互转化，所以电解质溶液中发生2Ru3++3I-═2Ru2++I3-，故C正确；D、由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为3I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，故D错误；故选C。‎ ‎23．用电解法可制取有广泛用途的Na2FeO4：Fe+2H2O+ 2NaOH Na2FeO4+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeOH42-，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。下列说法不正确的是 A. a是电源的正极 B. 电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在阴极室 C. 电解过程中，阳极发生的电极方程式为Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O D. 如图2，N点c(Na2FeO4)低于最高值的原因是氢氧化钠溶液浓度过高 ‎【答案】B ‎【解析】铁电极附近生成紫红色的FeOH42-，说明铁发生氧化反应，铁是阳极，a是电源的正极，故A正确；阴极反应是，阴极室c(OH-)增大，故B错误；电解过程中，阳极铁失电子发生氧化反应，阳极电极反应式为Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O，故C正确；‎ 若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色氢氧化铁，所以N点c(Na2FeO4)低于最高值，故D正确。‎ ‎24．镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，通常可以表示为：LiNiaCobMncO2，其中a+b+c=1，可简写为LiAO2。放电时总反应为LiAO2 + nC = Li1-xAO2 + LixCn（0