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1、“日新月异”的电池、电解技术 专题五 选择题突破(四) 1.我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下： 下列说法不正确的是 A.b为电源的正极 B.中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化 1234567 1234567 2.在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢燃料电池系统的无人机，创造 了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢燃料电池的说法不正确的是 A.通入氢气的电极发生氧化反应 B.正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH C.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动 D.放电过程中碱性电解液的pH不变 1234567 解析 通入氢气的电极失电子发生氧化
2、反应，故A正确； 正极是氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH，故B正确 ； 阳离子向通入氧气的方向移动，故C错误； 放电过程中负极生成的水及时排出，所以碱性电解液的pH不变，故D正确。 3.我国最近在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置 如图所示。下列说法正确的是 A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能 B.该装置工作时，H由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3e=Fe2 D.a极区需不断补充含Fe3和Fe2的溶液 1234567 解析 A项，该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，正确； B项，该装置工作时，H在b极区放电生成氢
3、气，由a极区流向b极区，错误； C项，a极上发生氧化反应，失电子，所以a极上发生的电极反应为Fe2e=Fe3 ，错误。 4.国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li电池体系，该体系正极采用含有I、 Li的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液为LiNO3溶液，聚合物离子交 换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如下)。已知：II2= ， 则下列有关判断正确的是 A.图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图 B.放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅 C.充电时，Li从右向左通过聚合物离子交换膜 D.放电时，负极的电极反应式为： 1234567 解析 A项，甲图是电子传向固体有
4、机聚合物， 电子传向负极材料，则图甲是电池充电原理图， 图乙是原电池工作原理图，错误； B项，放电时，正极液态电解质溶液的I2也会得电 子生成I，故电解质溶液的颜色变浅，正确； C项，充电时，Li向阴极移动，Li从左向右通过聚合物离子交换膜，错误； D项，放电时，负极是失电子的，故负极的电极反应式为： 1234567 5.以柏林绿FeFe(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FeFe(CN)62Na2e= Na2FeFe(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 D.外电路中通过
5、0.2 mol电子时，负极质量变化为2.4 g 1234567 解析 A项，根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为FeFe(CN)6 2Na2e=Na2FeFe(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； 1234567 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2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，通过 0.2 mol电子时，消耗0.1 mol Mg，质量减少2.4 g，正 确。 6.科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置 如右上图所示，用C
6、uSi 合金作硅源，在950 下利用三层液熔盐进行电解精炼，并 利用某CH4燃料电池(如右下图所示)作为电源。 下列有关说法不正确的是 A.电极c与b相连，d与a相连 B.电解槽中，Si优先于Cu被氧化 C.a极的电极反应为CH48e4O2 =CO22H2O D.相同时间下，通入CH4、O2的体积不 同，会影响硅的提纯速率 1234567 解析 A项，甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极a为负极，通入氧气的电极b为正极 ，根据电解池中电子的移动方向可知，c为阴极，与a相连，d为阳极，与b相连，错 误； B项，由图可知，d为阳极，Si在阳极上失去电子被氧化生成Si4，而铜没被氧化， 说明硅优先于铜被氧
7、化，正确； C项，甲烷燃料电池中，通入甲烷的a电极为负极，甲烷在负极上失电子发生氧化反 应生成二氧化碳，电极反应式为CH48e4O2=CO22H2O，正确； D项，相同时间下，通入CH4、O2的体积不同，反应转移电子的物质的量不同，会造 成电流强度不同，影响硅的提纯速率，正确。 1234567 7.电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间 排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一 个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海 水分离。下列说法正确的是 A.离子交换膜b为阳离子交换膜 B.各间隔室的排出液中
8、，为淡水 C.通电时，电极1附近溶液的pH比电极2附 近溶液的pH变化明显 D.淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值 1234567 解析 图中分析可知，电极1为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为： 2Cl2e=Cl2，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H 2e=H2，实线对应的半透膜是阳离子交换膜，虚线对应阴离子交换膜，错误； B项，结合阴阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，为淡水，正确； C项，通电时，阳极电极反应式：2Cl2e=Cl2，阴极电极反应式：2H2e =H2，电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显，错误； D项，淡化过程中，得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等，有使用价值，错 误。 1234567