《（通用版）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 選擇題命題區(qū)間4——電化學(xué)講義-人教版高三化學(xué)試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 選擇題命題區(qū)間4——電化學(xué)講義-人教版高三化學(xué)試題（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、選擇題命題區(qū)間4——電化學(xué) 1．(2017·全國卷Ⅰ)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(　　) A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B．通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整 解析：選C　依題意，鋼管樁為陰極，電子流向陰極，陰極被保護(hù)，鋼管樁表面腐蝕電流是指鐵失去電子形成的電流，接近于0，鐵不容易失去電子，A項正確；陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子經(jīng)外電路流向陰極，B項正確

2、；高硅鑄鐵作陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極上主要是海水中的水被氧化生成氧氣，惰性輔助陽極不被損耗，C項錯誤；根據(jù)海水對鋼管樁的腐蝕情況，增大或減小電流強度，D項正確。 2．(2017·全國卷Ⅱ)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(　　) A．待加工鋁質(zhì)工件為陽極 B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C．陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動 解析：選C　利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項正確；陰極與電源負(fù)極相連，對陰

3、極電極材料沒有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H＋放電，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C項錯誤；在電解過程中，電解池中的陰離子向陽極移動，D項正確。 3.(2016·全國卷Ⅰ)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是(　　) A．通電后中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O

4、－4e－===O2＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D．當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，會有0.5 mol的O2生成 解析：選B　A項正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成H＋，正極區(qū)溶液中陽離子增多，故中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰離子增多，中間隔室的Na＋向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項由B項分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH－，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，生成0.25 m

5、ol O2。 4．(2016·全國卷Ⅱ)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋ B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag C．電池放電時Cl－由正極向負(fù)極遷移 D．負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 解析：選B　Mg-AgCl電池的電極反應(yīng)：負(fù)極Mg－2e－===Mg2＋，正極2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－，A項正確，B項錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，C項正確。Mg是活潑金屬，能和H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項正確。

6、5．(2015·全國卷Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是(　　) A．正極反應(yīng)中有CO2生成 B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 解析：選A　圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因為有質(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，負(fù)極上有CO2產(chǎn)生

7、，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故B正確。C.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應(yīng)式為6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正確。 6.(2014·全國卷Ⅱ)2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)為電池的正極 B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xL

8、i C．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化 D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移 解析：選C　圖示所給出的是原電池裝置。A.由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確。B.電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C.放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D.放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。 7．(2017·海南高考)一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H＋。下列敘述錯誤的是(　　) A．Pd電極b為陰極

9、B．陰極的反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－===2NH3 C．H＋由陽極向陰極遷移 D．陶瓷可以隔離N2和H2 解析：選A　此裝置為電解池，總反應(yīng)式是N2＋3H2===2NH3，Pd電極b上是氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，即氫氣失去電子化合價升高，Pd電極b為陽極，故A說法錯誤；根據(jù)A選項分析，Pd電極a為陰極，反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－===2NH3，故B說法正確；根據(jù)電解池的原理，陽離子在陰極上放電，即有陽極移向陰極，故C說法正確；根據(jù)裝置圖，陶瓷可以隔離N2和H2，故D說法正確。 電化學(xué)是高考每年必考內(nèi)容，主要題型是選擇題，有時也會在非選擇題中出現(xiàn)(如2015·全國卷ⅡT26、2014·全

10、國卷ⅠT27)，命制的角度有電極反應(yīng)式的正誤判斷與書寫，電池反應(yīng)式的書寫，正負(fù)極的判斷，電池充、放電時離子移動方向的判斷，電極附近離子濃度的變化，電解的應(yīng)用與計算，金屬的腐蝕與防護(hù)等。同時通過陌生化學(xué)電源的裝置圖，考查學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)考查。 1．原電池中正負(fù)極的判斷 依據(jù) 正負(fù)極判斷 依據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料判斷 一般是較活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極 依據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化判斷 原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；正極發(fā)生還原反應(yīng) 依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷 電子由負(fù)極流向正

11、極；電流由正極流向負(fù)極 依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷 陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動 依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動方向判斷 陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動 2．電解池中陰陽極的判斷 依據(jù) 陰陽極判斷 根據(jù)所連接的外加電源判斷 與直流電源正極相連的為陽極，與直流電源負(fù)極相連的為陰極 根據(jù)電子流動方向判斷 電子從電源負(fù)極流向陰極，從陽極流向電源正極 根據(jù)電解池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷 陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動 根據(jù)電解池兩極產(chǎn)物判斷 一般情況下： ①陰極上的現(xiàn)象是析出金屬(質(zhì)量增加)或有無色氣體(H2)放出； ②陽極上的現(xiàn)象是

12、有非金屬單質(zhì)生成，呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極質(zhì)量減小(活性電極作陽極) 3．電解池的電極反應(yīng)及其放電順序 (1)陽離子在陰極上的放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞…… (2)陰離子在陽極上的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞…… 4．電解的四大類型及規(guī)律 類型 電極反應(yīng)特點 實例 電解物質(zhì) 電解液濃度 pH 電解液復(fù)原方法 電解水型 陰極：4H＋＋4e－===2H2↑ 陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 減小 Na2SO4 不變 電解電解質(zhì)型 電解質(zhì)

13、的陰、陽離子分別在兩極放電 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 通入HCl氣體 CuCl2 — 加CuCl2 放H2生堿型 陰極：放H2生成堿 陽極：電解質(zhì)陰離子放電 NaCl 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 通入HCl氣體 放O2生酸型 陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：放O2生成酸 CuSO4 減小 加CuO 5．金屬腐蝕與防護(hù)的方法 (1)金屬腐蝕快慢程度的判斷方法 (2)金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法 1．新型電池的電極反應(yīng)式 鋅銀電池 總反應(yīng)：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2 正極：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2O

14、H－ 負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 鎳鐵電池 總反應(yīng)：NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2 正極：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－ 負(fù)極：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2 高鐵電池 總反應(yīng)：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 正極：FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 負(fù)極：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 鎳鎘電池 總反應(yīng)：Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 正極：NiOOH＋H2O＋e－===Ni

15、(OH)2＋OH－ 負(fù)極：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2 Mg-H2O2電池 總反應(yīng)：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O 正極：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O 負(fù)極：Mg－2e－===Mg2＋ Mg-AgCl電池 總反應(yīng)：Mg＋2AgCl===2Ag＋MgCl2 正極：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－ 負(fù)極：Mg－2e－===Mg2＋ 鈉硫電池 總反應(yīng)：2Na＋xS===Na2Sx 正極：xS＋2e－===S 負(fù)極：2Na－2e－===2Na＋ 全釩液流電池 總反應(yīng)：VO＋2H＋＋V2＋ V3＋＋VO2＋＋H2O 正極：V

16、O＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O 負(fù)極：V2＋－e－===V3＋ 鋰-銅電池 總反應(yīng)：2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－ 正極：Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－ 負(fù)極：Li－e－===Li＋ 鋰離子電池 總反應(yīng)：Li1－xCoO2＋LixC6 LiCoO2＋C6(x＜1) 正極：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2 負(fù)極：LixC6－xe－===xLi＋＋C6 [歸納點撥]　 新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)書寫步驟 (2)不同介質(zhì)在電極反應(yīng)式中的“去留” 中性溶液 反應(yīng)物若是H＋得電子或

17、OH－失電子，則H＋或OH－均來自于水的電離 酸性溶液 反應(yīng)物或生成物中均沒有OH－ 堿性溶液 反應(yīng)物或生成物中均沒有H＋ 水溶液 不能出現(xiàn)O2－ 2．燃料電池的電極反應(yīng)式(以CH3OH為例) 電池類型 導(dǎo)電介質(zhì) 反應(yīng)式 酸性燃料電池 H＋ 總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O 正極：O2＋4e－＋4H＋===2H2O 負(fù)極：CH3OH－6e－＋H2O=== CO2↑＋6H＋ 堿性燃料電池 OH－ 總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O 正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 負(fù)極：CH3OH－6e－＋8O

18、H－=== CO＋6H2O 熔融碳酸鹽燃料電池 CO 總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O 正極：O2＋4e－＋2CO2===2CO 負(fù)極：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O 固態(tài)氧化物燃料電池 O2－ 總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O 正極：O2＋4e－===2O2－ 負(fù)極：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O 質(zhì)子交換膜燃料電池 H＋ 總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O 正極：O2＋4e－＋4H＋===2H2O 負(fù)極：CH3OH－6e－＋H2O=== CO2↑＋6H＋

19、 [歸納點撥] 燃料電池中氧氣得電子的思維模型 根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，O2得到電子后化合價降低，首先變成O2－，O2－能否存在要看電解質(zhì)環(huán)境。由于電解質(zhì)溶液(酸堿鹽)的不同，其電極反應(yīng)也有所不同，下表為四種不同電解質(zhì)環(huán)境中，氧氣得電子后為O2－的存在形式： 電解質(zhì)環(huán)境 從電極反應(yīng)式判O2－的存在形式 酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)環(huán)境下 O2＋4e－===2O2－ 熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環(huán)境下 O2

20、＋2CO2＋4e－===2CO 題型一　新型化學(xué)電源 [典例1]　(2017·全國卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(　　) A．電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多 [解析]　原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應(yīng)，即

21、：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A項正確；該電池工作時，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負(fù)極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為Li＋，則負(fù)極質(zhì)量減少0.14 g，B項正確；石墨烯能導(dǎo)電，利用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性，C項正確；充電過程中，Li2S2的量逐漸減少，當(dāng)電池充滿電時，相當(dāng)于達(dá)到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多，D項錯誤。 [答案]　D [針對訓(xùn)練] 1．世界某著名學(xué)術(shù)刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池，其結(jié)構(gòu)如

22、圖所示。 下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是(　　) A．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應(yīng) B．正極的電極反應(yīng)式為FeOx＋2xe－===Fe＋xO2－ C．若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移 D．鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH2 解析：選D　a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A錯誤；O2在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－，B錯誤；由B項分析可知，電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時正極上消耗1 mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L×5＝112 L，C錯誤；由圖

23、可知，鐵表面H2O(g)參與反應(yīng)生成H2，則發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH2，D正確。 題型二　帶離子交換膜的化學(xué)電源 [典例2]　液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是(　　) A．b電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．a(chǎn)電極反應(yīng)式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．放電時，電流從a電極經(jīng)過負(fù)載流向b電極 D．其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜 [解析]　A項，b電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；C項，放電時

24、，電子從a電極經(jīng)過負(fù)載流向b電極，錯誤；D項，其中的離子交換膜需選用陰離子交換膜，錯誤。 [答案]　B [題后悟道] [針對訓(xùn)練] 2．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，則下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A．X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極 B．陽極區(qū)pH增大 C．圖中的b>a D．該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2 解析：選B　A項，由圖示可知Pt(Ⅰ)極上H＋→H2，發(fā)生還原反應(yīng)，故Pt(Ⅰ)為陰極，X為直流電源的負(fù)極，Y為直流

25、電源的正極，正確；B項，Pt(Ⅱ)為陽極，在陽極，SO、HSO被氧化為H2SO4，SO＋H2O－2e－===2H＋＋SO，HSO＋H2O－2e－===3H＋＋SO，溶液的酸性增強，pH減小，錯誤；C項，由上面的分析可知，陽極有H2SO4生成，故b>a，正確；D項，陽極產(chǎn)物為H2SO4，陰極產(chǎn)物為H2，正確。 題型三　可逆電池 [典例3]　(2016·全國卷Ⅲ)鋅－空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是(　　) A．充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動 B．充電時，電解質(zhì)溶液中c(OH－)

26、逐漸減小 C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) [解析]　A項，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動。B項，充電時的總反應(yīng)為放電時的逆反應(yīng)：2Zn(OH)===2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，c(OH－)逐漸增大。C項，放電時負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由放電時的總反應(yīng)可知，負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)。D項，由放電時的總反應(yīng)可知，電路中通過2 mol電子時，消耗0.5 mol O2，其體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 [答案]　C [題后悟道] 有關(guān)可逆

27、電池的解題思路 [針對訓(xùn)練] 3．(2016·四川高考)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時電池總反應(yīng)為Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x＜1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是(　　) A．放電時，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移 B．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時，陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 解析：選C　A．原電池中陽離子由負(fù)極向正極遷移，正確；B.放電時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，

28、電極反應(yīng)式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正確；C.充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，石墨電極質(zhì)量將增重7 g，錯誤；D.充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，正確。 題型四　電解原理在環(huán)保、新材料制備中的應(yīng)用 [典例4]　(2015·四川高考)用右圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是(　　) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋

29、2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O [解析]　A項，若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無法除去，故鐵只能作陰極，正確；B項，陽極Cl－放電生成ClO－，Cl的化合價升高，故在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，又已知該溶液呈堿性，正確；C項，陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，H2O提供陽離子(H＋)，正確；D項，由于溶液是堿性條件，故除去CN－發(fā)生的反應(yīng)為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，錯誤。 [答案]　D [針對訓(xùn)練] 4．(2017·廣州模

30、擬)用電化學(xué)法制備LiOH的實驗裝置如圖，采用惰性電極，a口導(dǎo)入LiCl溶液，b口導(dǎo)入LiOH溶液，下列敘述正確的是(　　) A．通電后陽極區(qū)溶液pH增大 B．陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，會有0.25 mol的Cl2生成 D．通電后Li＋通過交換膜向陰極區(qū)遷移，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出 解析：選D　A項，左端為陽極，Cl－放電生成Cl2，Cl2溶于水，生成酸，pH減小，錯誤；B項，右端是陰極區(qū)得到電子，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，錯誤；C項，2Cl－－2e－===Cl2，通過1 mol

31、電子，得到0.5 mol Cl2，錯誤；D項，根據(jù)電解原理，陽離子通過陽離子交換膜，從陽極區(qū)向陰極區(qū)移動，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出，正確。 題型五　新環(huán)境下金屬的腐蝕與防護(hù) [典例5]　(2015·上海高考)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．d為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－―→H2↑ [解析]　A．由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中

32、的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確。B.d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，正確。C.若d為鋅塊，則由于金屬活動性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確。D.d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，錯誤。 [答案]　D [針對訓(xùn)練] 5．城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路，當(dāng)有電流泄漏并與金屬管道形成回路時，就會引起金屬管道的

33、腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽極保護(hù)”。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ C．如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕 D．鋼鐵“陽極保護(hù)”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜 解析：選B　A項，該裝置相當(dāng)于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，正確；B項，左端是陽極，腐蝕得更快，錯誤；C項，如果沒有外加電源，潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，根據(jù)題意，此種腐蝕

34、較慢，所以“陽極保護(hù)”實際上是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜，正確。 [課堂練——練熟方法] 1．MCFC型燃料電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600～700 ℃，所用燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。已知該電池的總反應(yīng)為2H2＋O2===2H2O，下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　) A．該電池的正極反應(yīng)式為4OH－＋4e－===O2↑＋2H2O B．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－===2H＋ C．放電時OH－向負(fù)極移動 D．當(dāng)生成1 mol H2O時，轉(zhuǎn)移2 mol電子 解析：選D　該燃料電池的燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3，總反應(yīng)為2H2＋O2=

35、==2H2O，負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋2CO－4e－===2H2O＋2CO2，正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO，故A、B均錯誤；電解質(zhì)中移動的陰離子為CO，不是OH－，故C錯誤；根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式知，生成1 mol H2O時轉(zhuǎn)移2 mol電子，故D正確。 2．(2017·北京西城模擬)利用如圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料氣體CO。下列說法中，正確的是(　　) A．該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程 B．電極a表面發(fā)生還原反應(yīng) C．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動 D．該裝置中每生成1 mol CO，同時生成1 mol O2 解析：選A　根據(jù)圖示，該過程是將

36、太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，故A正確；電極a表面發(fā)生水轉(zhuǎn)化為氧氣的過程，反應(yīng)中O元素的化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；由圖知，a為負(fù)極，b為正極，H＋從a極區(qū)向b極區(qū)移動，故C錯誤；根據(jù)得失電子守恒，該裝置中每生成1 mol CO，同時生成 mol O2，故D錯誤。 3.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH－的濃度制備納米級Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng) B．陽極附近溶液的pH逐漸增大 C．離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜 D．陽極反應(yīng)為2Cu＋2OH

37、－－2e－===Cu2O＋H2O 解析：選D　鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項錯誤、D項正確；由陰極區(qū)遷移過來的OH－在陽極全部參與反應(yīng)，陽極附近溶液的pH不變，B項錯誤。 4．如圖是一種可充電的鋰離子電池充、放電的工作示意圖。該電池的反應(yīng)式為LiMnO2＋C6Li1－xMnO2＋LixC6(LixC6表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．K與N相接時，A極為負(fù)極，該電極反應(yīng)式為Li

38、xC6－xe－===C6＋xLi＋ B．在整個充電或放電過程中都只存在一種形式的能量轉(zhuǎn)化 C．K與N相接時，Li＋由A極遷移到B極 D．K與M相接時，A極發(fā)生氧化反應(yīng)，LiMnO2－xe－===Li1－xMnO2＋xLi＋ 解析：選D　充電時原電池的正極與電源正極相連，故A為原電池的正極，B為原電池的負(fù)極。A項，K與N相接時，該裝置為原電池，A為正極，錯誤；B項，在整個充電或放電過程中不僅存在電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，也存在化學(xué)能與熱能或電能與熱能的轉(zhuǎn)化，錯誤；C項，K與N相接時，該裝置為原電池，在原電池中，陽離子向正極移動，即Li＋由B極遷移到A極，錯誤；D項，K與M相接時，該裝置為電解池

39、，A極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為LiMnO2－xe－===Li1－xMnO2＋xLi＋，正確。 5.二甲醚(CH3OCH3)是一種綠色燃料，可以用來制備燃料電池，其工作原理如圖所示。 下列有關(guān)判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)電極為電源陽極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．H＋從a電極移向b電極 C．b電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－ D．水是該電池的負(fù)極反應(yīng)物，不是該電池的生成物 解析：選B　該電池為原電池，二甲醚在a電極發(fā)生氧化反應(yīng)，a電極是電源負(fù)極，不稱為陽極，A項錯誤；原電池中，陽離子從負(fù)極移向正極，B項正確；b電極為正極，O2得電子，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2

40、O，C項錯誤；該電池為燃料電池，一般燃料電池的電池反應(yīng)為該燃料燃燒的反應(yīng)(電池反應(yīng)不注明反應(yīng)條件“燃燒”)，則該電池反應(yīng)為CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，D項錯誤。 6．(2017·石家莊模擬)如圖所示裝置Ⅰ是一種可充電電池，裝置Ⅱ為電解池。離子交換膜只允許Na＋通過，充放電的化學(xué)方程式為2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr。閉合開關(guān)K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)為4Na－4e－===4Na＋ B．閉合K后，b電極附近的pH變小 C．當(dāng)有0.01 mol Na＋通過離子交換膜時，b電極上析出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為112 mL

41、 D．閉合K后，a電極上產(chǎn)生的氣體具有漂白性 解析：選C　當(dāng)閉合開關(guān)K時，b附近溶液先變紅，即b附近有OH－生成，在b極析出氫氣，b極是陰極，a極是陽極，與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以B極是負(fù)極，A極是正極。閉合K時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2Na2S2－2e－===2Na＋＋Na2S4，A錯誤；閉合開關(guān)K時，b極附近先變紅色，該極上生成H2和OH－，pH增大，B錯誤；閉合K時，有0.01 mol Na＋通過離子交換膜，說明有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移，陰極上生成0.005 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，C正

42、確；閉合開關(guān)K時，a極是陽極，該極上金屬銅被氧化，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，沒有氣體產(chǎn)生，D錯誤。 7．如圖所示的電化學(xué)裝置，可用于凈化處理廁所排放廢水中的尿素(H2NCONH2)，同時產(chǎn)生電能。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．右側(cè)的多孔碳電極是原電池的負(fù)極 B．電解質(zhì)溶液中H＋向左側(cè)移動 C．正極上發(fā)生還原反應(yīng)：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋ D．電極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2，電路中轉(zhuǎn)移6 mol電子 解析：選C　在該原電池中，通入氧氣的電極是正極，通入尿素(H2NCONH2)的電極是負(fù)極，即左側(cè)多孔碳電極是原電池的正

43、極，右側(cè)為負(fù)極，故A正確；電解質(zhì)溶液中H＋向電池正極移動，即向左側(cè)移動，故B正確；H2NCONH2在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯誤；根據(jù)正極上的反應(yīng)O2＋4H＋＋4e－===2H2O，當(dāng)電極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L即1.5 mol O2時，電子轉(zhuǎn)移為6 mol，故D正確。 [課下練——練通高考] 1．用電解法制取KIO3的方法是以石墨和鐵為電極電解KI溶液，電解反應(yīng)方程式為KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列說法中正確的是(　　) A．電解時石墨作陰極 B．電解時陽極上產(chǎn)生H2 C．電解過程中陰極溶液pH升高 D．陰極電極反應(yīng)式：I－－6e－＋3H2O===IO＋6H＋ 解析

44、：選C　A項，電解時，鐵作陰極，石墨作陽極，若鐵作陽極，則鐵放電，錯誤；B項，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，I－失電子被氧化，電極反應(yīng)為I－－6e－＋3H2O===IO＋6H＋，錯誤；C項，陰極水電離出的H＋放電，2H＋＋2e－===H2↑，H＋不斷減少，使電離平衡H2OH＋＋OH－不斷右移，OH－增多，溶液的pH升高，C項正確，D項錯誤。 2.(2017·貴州模擬)鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、燃料易于貯運及污染小等特點。如圖所示為鎂－次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．該燃料電池中鎂為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．正極反應(yīng)為ClO－＋H

45、2O＋2e－===Cl－＋2OH－ C．電池總反應(yīng)為Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－ D．放電過程中OH－移向正極 解析：選D　根據(jù)題給裝置圖可知，Mg失電子生成Mg2＋發(fā)生氧化反應(yīng)，鎂作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，A項說法正確；正極反應(yīng)為ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，B項說法正確；將電池的正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)相加得電池總反應(yīng)式Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－，C項說法正確；放電過程中OH－移向負(fù)極，D項錯誤。 3.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰－銅空氣燃料電池，該電池通過一種

46、復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，示意圖如圖。下列說法不正確的是(　　) A．放電時，Li＋透過固體電解質(zhì)向Cu極移動 B．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－ C．通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O D．整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑 解析：選B　由題中裝置圖和放電時的總反應(yīng)可知，放電時Li為負(fù)極，Cu為正極，陽離子向正極移動，A項正確；放電時，負(fù)極Li失電子轉(zhuǎn)化成Li＋，B項錯誤；結(jié)合題中裝置圖可知，通入空氣銅被腐蝕，生成Cu2O，C項正確；銅被腐蝕生成Cu2O，放電時Cu2

47、O又被還原成Cu，所以整個反應(yīng)過程中Cu相當(dāng)于催化劑，D項正確。 4.利用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，開始時，a、b兩處的液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是(　　) A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕 B．一段時間后，a管的液面高于b管的液面 C．a(chǎn)處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小 D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe－2e－===Fe2＋ 解析：選C　a管發(fā)生吸氧腐蝕，a處溶液的pH增大，b管發(fā)生析氫腐蝕，b處溶液的c(H＋)減小，pH增大，A項正確、C項錯誤；B項，a處消耗了液面上的O2，b管有H2生成，b管壓強大于a管壓強，正確；D項，電化學(xué)腐蝕中鐵失去

48、電子變成Fe2＋，正確。 5.(2017·清遠(yuǎn)模擬)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融的CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中錯誤的是(　　) A．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量保持不變 B．陽極的電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑ C．由TiO2制得1 mol金屬Ti，理論上外電路通過2 mol 電子 D．若用鉛蓄電池作供電電源，“－”接線柱應(yīng)連接Pb電極 解析：選C　A．石墨為陽極，電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑，陰極反應(yīng)式為CaO＋2e－===Ca＋O2－，然后2Ca＋

49、TiO2===Ti＋2CaO，因此反應(yīng)前后消耗氧化鈣的量不變，正確；B.石墨作陽極，C失去電子，轉(zhuǎn)變成CO2，因此電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑，正確；C.根據(jù)選項A的分析，生成1 mol Ti，轉(zhuǎn)移4 mol e－，錯誤；D.鉛蓄電池：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，Pb作負(fù)極，正確。 6．光電池是發(fā)展性能源。一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面]，接著Cl(AgCl)＋e－===Cl－(aq)。若將光源移除，電池會立即恢復(fù)至初始狀

50、態(tài)。 下列說法不正確的是(　　) A．光照時，外電路中電流由X流向Y B．光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－＋2e－===Cl2↑ C．光照時，Cl－向Pt電極移動 D．光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) 解析：選B　Ag電極上發(fā)生Cl(AgCl)＋e－===Cl－(aq)，則Ag電極為正極，Pt電極為負(fù)極，外電路中電流由X流向Y，A項正確；Pt電極為負(fù)極，Cu＋失去電子，電極反應(yīng)式為Cu＋－e－===Cu2＋，B項錯誤；光照時，Cl－向負(fù)極(Pt電極)移動，C項正確；光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)＋Cu＋(aq

51、)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，D項正確。 7．(2017·北京東城模擬)氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料，用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示： 下列敘述不正確的是(　　) A．b極附近溶液的pH增大 B．a(chǎn)極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產(chǎn)品 D．當(dāng)電路中通過1 mol電子時，可得到2 mol LiOH 解析：選D　從電解質(zhì)溶液中離子的移動方向看，石墨a是陽極，石墨b是陰極；a極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，即2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，結(jié)合移動過來的SO得到硫酸；b極H＋得電子放出氫氣

52、，c(OH－)增大，溶液的pH增大，結(jié)合移動過來的Li＋生成LiOH，故A、B、C都是正確的。由電子守恒，反應(yīng)中電路中通過1 mol電子時，得到1 mol LiOH，D說法是錯誤的。 8．用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH，模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．陽極室溶液由無色變成棕黃色 B．電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4 C．電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高 D．當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，陰極有0.25 mol的O2生成 解析：選C　A項，F(xiàn)e為陽極，陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋，所以溶液變淺綠色

53、，錯誤；B項，電解時，溶液中NH向陰極室移動，H＋放電生成H2，所以陰極室中溶質(zhì)為(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4，錯誤；C項，電解時，陰極上H＋放電生成H2，溶液中c(OH－)增大，溶液中pH升高，正確；D項， 陰極生成H2，錯誤。 9．高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)的裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．鐵是陽極，電極反應(yīng)為Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2↓ B．電解一段時間后，鎳電極附近溶液的pH減小 C．若離子交換膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有F

54、eO D．每制得1 mol Na2FeO4，理論上可以產(chǎn)生67.2 L氣體 解析：選C　由題意可知，用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)，鐵失電子生成高鐵酸鈉，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e為陽極，電極反應(yīng)為Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，A項錯誤；鎳電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，OH－不斷增多，溶液的pH不斷增大，B項錯誤；C項，若離子交換膜為陰離子交換膜，則左側(cè)溶液中會含有FeO，正確；D項沒有指明溫度和壓強，無法計算生成氣體的體積，錯誤。 10．如圖所示，裝置在常溫下工作(溶液體積變化忽略不計)。閉合

55、K，燈泡發(fā)光。下列敘述中不正確的是(　　) A．當(dāng)電路中有1.204×1022個電子轉(zhuǎn)移時，乙燒杯中溶液的pH約為1 B．電池工作時，鹽橋中的K＋移向甲燒杯，外電路的電子方向是從b到a C．電池工作時，甲燒杯中由水電離出的c(H＋)逐漸減小 D．乙池中的氧化產(chǎn)物為SO 解析：選C　A項，n(e－)＝ mol＝0.02 mol，乙燒杯中，HSO－2e－＋H2O===3H＋＋SO，n(H＋)＝0.03 mol，c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，乙燒杯中溶液的pH約為1，A項正確；B項，乙燒杯中發(fā)生氧化反應(yīng)，故乙燒杯中的石墨電極為負(fù)極，甲燒杯中的石墨電極為正極，鹽橋中的陽離子K＋向

56、正極移動，即向甲燒杯中移動，外電路的電子由負(fù)極移向正極，即方向是從b到a，B項正確；C項，電池工作時，甲燒杯中MnO不斷得到電子被還原，MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，反應(yīng)消耗H＋，溶液中的c(H＋)不斷減小，所以由水電離出的c(H＋)逐漸增大，C項錯誤；D項，在乙池中HSO不斷被氧化，變?yōu)镾O，D項正確。 11．中國科學(xué)家用毛筆書寫后的紙張作為空氣電極，設(shè)計并組裝了輕型、柔性且可折疊的可充電鋰空氣電池(圖1)，電池的工作原理如圖2。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．放電時，紙張中的纖維素作鋰電池的正極 B．放電時，Li＋由正極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向負(fù)極 C．開關(guān)K

57、閉合給鋰電池充電，X為直流電源正極 D．充電時，陽極的電極反應(yīng)式為Li2O2－2e－===O2↑＋2Li＋ 解析：選D　纖維素不導(dǎo)電，石墨導(dǎo)電，故放電時，紙張表面毛筆書寫后留下的石墨作電池正極，A項錯誤。原電池或電解池工作時，電解質(zhì)中陰、陽離子的移動方向一般遵循“陰陽相吸”原則，即電池放電時，電解質(zhì)中的陽離子移向正極，據(jù)此可快速判斷鋰電池放電時，帶正電荷的Li＋由負(fù)極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向正極，B項錯誤。充電時，直流電源負(fù)極與電池負(fù)極(金屬鋰)相連，故X為直流電源負(fù)極，C項錯誤。充電時，空氣電極作陽極，此時Li2O2失去電子生成O2：Li2O2－2e－===O2↑＋2Li＋，D項正確。

58、12．以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備Fe(OH)2，裝置如圖所示，其中P端通入CO2。通電一段時間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。則下列說法中正確的是(　　) A．X、Y兩端都必須用鐵作電極 B．不可以用NaOH溶液作為電解液 C．陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．X端為電解池的陽極 解析：選C　左邊裝置是原電池，通入氫氣的電極Ⅰ是負(fù)極、通入氧氣的電極Ⅱ是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2===2CO，右邊裝置是電解池，X是陰極、Y是陽極，

59、陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－、陽極反應(yīng)式為Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2↓。X、Y兩端，陽極X必須是鐵電極，Y電極不需要一定用鐵作電極，可以用石墨作電極，故A錯誤；電解過程是陰極上H＋放電得到溶液中的OH－結(jié)合Fe2＋生成氫氧化亞鐵，所以可以用NaOH溶液作為電解液，故B錯誤；陰極發(fā)生的反應(yīng)是溶液中的H＋得到電子生成H2，堿溶液中電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故C正確；X連接原電池負(fù)極，所以是電解池陰極，故D錯誤。 13．如圖所示的裝置是用氫氧燃料電池B進(jìn)行的某電解實驗： (1)若電池B使用了亞氨基鋰(Li2NH)固體作為儲氫材料，

60、其儲氫原理是Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH，則下列說法中正確的是________(填字母)。 A．Li2NH中N的化合價是－1價 B．該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑 C．Li＋和H＋的離子半徑相等 D．此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同 (2)在電池B工作時： ①若用固體Ca(HSO4)2為電解質(zhì)傳遞H＋，則電子由________極流出，H＋向________極移動(填“a”或“b”)。 ②b極上的電極反應(yīng)式為__________________。 ③外電路中，每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，在a極消耗______ L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的H2。 (3)若A中X、Y都是惰性電極，電

61、解液W是滴有酚酞的飽和NaCl溶液，則B工作時： ①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是________________。在X極這邊觀察到的現(xiàn)象是____________________。 ②檢驗Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物的方法是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若A中其他均不改變，只將電極Y換成鐵棒，可實現(xiàn)的實驗?zāi)康氖莀_______。 解析：(1)Li2NH中N的化合價是－3，A項錯誤；該反應(yīng)中，一

62、部分H2→LiNH2，H元素的化合價由0→＋1，H元素被氧化，一部分H2→LiH，H元素的化合價由0→－1，H元素被還原，故該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑，B項正確；Li＋的半徑大于H＋的半徑，C項錯誤；此法儲氫是利用化學(xué)方法儲氫，而鋼瓶儲氫是利用加壓和降溫，使氫氣變?yōu)橐后w氫，故二者原理不同，D項錯誤。 (2)①電池B為氫氧燃料電池，其中通入H2的a極為負(fù)極，通入O2的b極為正極，電子由a極(負(fù)極)流出，陽離子H＋向b極(正極)移動。 ②b極為正極，在酸性介質(zhì)中，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 ③a極為負(fù)極，電極反應(yīng)為H2－2e－===2H＋，每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，

63、在a極消耗0.05 mol H2，體積為0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。 (3)①電解池中X極與負(fù)極相連，說明X極為陰極，陰極上H＋放電，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，由于H＋不斷減少，使H2OH＋＋OH－不斷右移，OH－濃度增大，溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅。 ②電解池中Y極為陽極，陽極上Cl－放電，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可將I－氧化為I2，淀粉遇I2變藍(lán)，因此可利用此性質(zhì)檢驗Cl2。用潤濕的淀粉-KI試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，若試紙變藍(lán)，說明產(chǎn)生的氣體為Cl2。 答案：(1)B　(2)①a　b　②O2＋4H＋

64、＋4e－===2H2O　③1.12 (3)①2H＋＋2e－===H2↑　溶液變紅 ②用潤濕的淀粉-KI試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，若試紙變藍(lán)，證明產(chǎn)生的氣體為Cl2 ③制Fe(OH)2 14．對工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施。 (1)含氰廢水中的CN－有劇毒。 ①CN－中C元素顯＋2價，N元素顯－3價，用原子結(jié)構(gòu)解釋N元素顯負(fù)價的原因是________________________，共用電子對偏向N原子，N元素顯負(fù)價。 ②在微生物的作用下，CN－能夠被氧氣氧化成HCO，同時生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式為_________________________

65、_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)含乙酸鈉和對氯酚(ClOH)的廢水可以利用微生物電池除去，其原理如下圖所示。 ①B是電池的________(填“正”或“負(fù)”)極； ②A極的電極反應(yīng)式為_______________________________________________。 (3)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時得到乳酸的原理如下圖所示(圖中“HA”表示乳酸分

66、子，A－表示乳酸根離子)。 ①陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________________。 ②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ③電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為6～8，此時進(jìn)入濃縮室的OH－可忽略不計。400 mL 10 g·L－1乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145 g·L－1(溶液體積變化忽略不計)，陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為________L。(乳酸的摩爾質(zhì)量為90 g·mol－1) 解析：(1)①C和N的原子核外電子層數(shù)相同(同周期)，核電荷數(shù)C小于N，原子半徑C大于N，吸引電子能力C弱于N，C和N原子形成共價鍵時，共用電子對偏向N原子，故N原子顯負(fù)化合價。 ②在微生物的作用下，CN－被氧氣氧化成HCO，同時生成NH3的離子方程式為2CN－＋4H2O＋O22