突破高分高中化学选修四第四章错题集附解析

高中化学选修四错题集

第四章电化学学基础

3．华中科技大学一项科学研究表明：一种被称为Li-空气微型石墨烯超级电容器的电池，它充电和放电的速度是标准电池的100至1 000倍。该电池由单原子层的碳构成，放电时将锂氧化产生锂离子和电子，空气中的氧分子得到电子进行还原反应，从而产生电能。则下列说法正确的是 ( )

A ．Li 电极是该电池的正极

B ．O 2在电极上发生氧化反应，其电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －

C ．12 g 单层石墨中含有六元环的个数为0.5N A (结构示意图如图，N A 表示阿伏加德罗常数的数值)

D ．放电时，电池中有OH －向负极移动

解析：选C 。由题干信息知，锂失电子，作电池的负极，故A 错误；锂是活泼金属，

能与水剧烈反应，因此该电池中没有H 2O ，更没有OH －，故B 、D 错误；由题图知，每个

六元环含碳原子数为6×13＝2(个)，所以12 g 单层石墨中含六元环的个数为N A 2

＝0.5N A ，故C 正确。

9．芬兰Enfucell 公司制造出一种纸质电池，避免了传统电池所带来的重金属污染及碱性化合物的泄漏问题。该电池是一种采用薄层纸片(在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰)作为载体和传导体的纸质电池，电池总反应为Zn ＋2MnO 2＋2H 2O 放电

充电Zn(OH)2＋

2MnOOH 。下列说法正确的是 ( )

A ．该电池的正极反应为2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2OH －

B ．电池充电时与电源正极相连的电极反应为Zn(OH)2＋2e －===Zn ＋2OH －

C ．放电时外电路电子由Zn 流向MnO 2，内电路电子由MnO 2流向Zn

D ．该电池Zn 为负极，MnO 2为催化剂

解析：选A 。根据题干信息知，该电池Zn 为负极，电极反应式为Zn －2e －＋2OH

－===Zn(OH)2，MnO 2为正极，电极反应式为2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2OH －，故A

正确，D 错误；电池充电时与电源正极相连的电极反应为上述放电时正极反应的逆反应，故B 错误；原电池内电路中是离子导电而非电子，C 错误。

10．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag 2O 和

Zn ，电解质溶液为KOH 溶液，电极反应为Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2，Ag 2O ＋H 2O ＋2e

－===2Ag ＋2OH －。

根据上述反应式回答下列问题。

(1)写出电池的总反应式：________________________________________________________________________。

(2)使用时，负极区的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH________。

解析：(1)由两电极反应相加得电池总反应式：Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag 。

(2)电解质溶液为KOH 溶液，使用时，负极区消耗OH －，pH 减小；正极区产生OH －，

pH 增大。

答案：(1)Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag

(2)减小增大

12．目前人们正在研究开发一种高能电池——钠-硫电池，它是以熔融的钠和硫为两极，

Na2S x。以下说法以Na＋导电的β″-Al 2O3陶瓷作固体电解质，反应式为2Na＋x S放电

充电

正确的是()

A．放电时，钠作正极，硫作负极

B．放电时，钠极发生还原反应

C．充电时，钠极与外接电源正极相连，硫极与外电源负极相连

D．充电时硫电极发生的反应为S2－x－2e－===x S

解析：选D。放电时Na为活泼金属作负极，发生氧化反应；充电时，S2－x失电子重新变为S。

14．Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。

请回答下列问题：

(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)电池正极发生的电极反应为________________________________________________________________________ 。

(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是________________________________________________________________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。

(1)负极材料为Li(还原剂)，电极反应式为Li－e－===Li＋。

(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。

(3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味气体生成。

(4)构成电池的主要成分是Li，能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。

答案：(1)Li Li－e－===Li＋

(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑

(3)出现白雾，有刺激性气味气体生成

SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑

(4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应

写电解反应，忘掉写反应条件电解；恢复原状加阴阳极电解产物的反应生成物水忘了写几克。

7．金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

解析：选D。阳极发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni2＋。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知，阳极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，形成阳极泥。阴极反应为：Ni2＋＋2e－===Ni，Zn2＋、Fe2＋在该条件下不能得电子。两电极通过电量相等，但阳极减少质量与阴极增加质量不相等。

11．如图Ⅰ所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：

(1)X的电极名称是________极，发生的电极反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

Y极的电极材料是________。

(2)某同学在实验时误将两种电极接反，导致X极上未收集到预期产物，一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X极附近出现了白色沉淀，此沉淀是________(填化学式)，其形成原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

该沉淀在空气中放置，现象是________________________________________________________________________。

(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图Ⅱ所示)，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，阳极室(A处)加入______________，阴极室(B处)加入______________，离子交换膜只允许________通过。

解析：与电源正极相接的为电解池的阳极，与电源负极相接的为电解池的阴极，若接反则金属Fe失去电子，而产生Fe(OH)2沉淀。

答案：(1)阳2Cl－－2e－===Cl2↑Fe

(2)Fe(OH)2铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正错误后，这一端又变为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2先变灰绿色，最后变红褐色

(3)防止H2与Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO，使NaOH不纯饱和食盐水纯水(或NaOH稀溶液)Na＋

5．右图装置中发生反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是()

A．a、b不可能是同种材料的电极

B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

解析：选A。A项，若以Zn作两电极，电解稀硫酸即可发生该反应；B项，以Zn作阳极即可；C项，以Zn作负极，不活泼金属或惰性电极作正极即可；D项，Zn为负极，Cu 为正极，Cu不发生反应。

8．控制合适的条件，KI溶液过量，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断正确的是()

A．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应

B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－===2I－

C．电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现红色

D．电流计读数为零时，反应处在停止状态

解析：选C。本题考查原电池原理及化学平衡，根据所给原电池的反应原理可知，Fe3＋在正极发生还原反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池为负极，失电子的物质是I－，B 错误；此反应是可逆反应，电流计的读数为零时说明反应处于平衡状态，故甲池中含有Fe3＋，C正确，D错误。

10．据报道，中国科技大学研制出的以NaOH溶液为电解液的锌-空气燃料电池具有零污染、高能量，及材料可再生等优点。该电池的总反应为2Zn＋O2＋4NaOH===2Na2ZnO2＋2H2O。下列说法中正确的是()

A．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极

B．负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===ZnO2－2＋2H2O

C．该电池每消耗65 g Zn吸收11.2 L O2

D．在电池工作过程中，电解液的pH增大

解析：选B。结合电池总反应2Zn＋O2＋4NaOH===2Na2ZnO2＋2H2O，可以判断出电池负极为Zn，电子由负极经外电路流入正极，A项错误；电池中每消耗65 g Zn吸收0.5 mol O2，但是由于题中没有说明是否在标准状况下，所以O2的体积无法判断，C项错误；电池工作时，消耗了NaOH溶液，电解液的pH减小，D项错误。

说明：本文错题集收自于高二年级实验班林晓锋等部分尖子生。