专题07 电化学
1. H2S是一种剧毒气体,如图为质子膜H2S燃料电池的示意图,可对H2S废气资源化利用。下列叙述错误的是
A. a是负极,电池工作时,电子的流动力向是:电极a-负载一电极b-质子膜一电极a
B. 电池工作时,化学能转化为电能和热能
C. 电极b上发生的电极反应式为O2+ 4e-+4H+=2H2O
D. 当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入正极区
【答案】A
【解析】根据H2S燃料电池的示意图可知,在a极,H2S→S2,化合价升高,发生氧化反应,a是负极,电池工作时,电子从负极电极a经负载流向正极电极b,电子不能进入溶液中,A错误;原电池工作时,化学能转化为电能和热能,B正确;根据O2→H2O,化合价降低,氧气得电子发生还原反应, 电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,C正确;根据O2+4e-+4H+=2H2O,所以当电路中通过 电子时,有 经质子膜进入正极区,D正确。
2. 最近我国科学家设计了一种 协同转化装置,实现对天然气中 和 的高效去除。示意图如右所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①
②
该装置工作时,下列叙述错误的是( )
A. 阴极的电极反应:
B. 协同转化总反应:
C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D. 若采用 取代 ,溶液需为酸性
【答案】C
【详解】A项,石墨烯失电子作阳极,ZnO@石墨烯作阴极,发生反应: ,故A项正确;B项,阴极CO2得电子,阳极Fe2+失电子生成Fe3+,Fe3+继续与H2S反应生成Fe2+与S,故协同转化总反应为 ,故B项正确;C项,石墨烯上发生反应:EDTA-- Fe2+-e-= EDTA-- Fe3+,为阳极,阳极电势高,故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高,故C项错误;D项,Fe2+、Fe3+易水解,只能在酸性条件下存在,故溶液需为酸性,故D项正确。
3. 混合动力车在刹车和下坡时处于充电状态;上坡或加速时,电动机提供辅助推动力,降低了汽油的消耗。该车一般使用的是镍氢电池采用镍的化合物和储氢金属(以M表示)为两电极材料,碱液(主要为KOH)电解液。镍氢电池充放电原理如图,其总反应式为:H2+2NiOOH = 2Ni(OH)2 下列有关判断正确的是( )
A. 在上坡或加速时,溶液中的K+向甲电极迁移
B. 在刹车和下坡时,甲电极的电极反应式为:2 H2O+2e- H2↑+2OH-
C. 在上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH将减小
D. 在刹车和下坡时,乙电极增重
【答案】B
【解析】在上坡或加速时,电池处于放电过程即原电池,溶液中的K+向正极即乙极移动,A错误;在在刹车和下坡时,电池处于充电状态即为电解池,甲极是阴极,氢离子得电子发生还原反应,产生氢气,B正确;在上坡或加速时,属于原电池,乙电极为正极,电极极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,乙电极周围因OH-浓度增大,pH将变大,C错误;在刹车和下坡时,属于电解池,乙极为阳极是氢氧化镍转化为氢氧化氧镍的过程,电极质量减轻,D错误。
4. 下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法正确的是
A. 该过程是化学能转化为电能的过程
B. 一段时间后,①池中n(KHCO3)不变
C. 一段时间后,②池中溶液的pH不变
D. 铜电极的电极反应式为9CO2+6H2O+8e-=CH4+8HCO3-
【答案】D
【解析】该装置是一个电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,A错误;在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应,即 ═