化學(xué)金卷-近三年高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編 （通用）專題07 電化學(xué)及其應(yīng)用（解析版）

專題七電化學(xué)及其應(yīng)用考點(diǎn)一原電池化學(xué)電源1．（2023·全國(guó)乙卷）室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個(gè)電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列敘述錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→bC．放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能【答案】A【分析】由題意可知放電時(shí)硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極?！驹斀狻緼．充電時(shí)為電解池裝置，陽(yáng)離子移向陰極，即鈉電極，故充電時(shí)，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向?yàn)閍→b，B正確；C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時(shí)正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強(qiáng)硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；故答案選A。2．（2023·全國(guó)新課標(biāo)卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，可插入層間形成。下列說法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)為正極B．放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：D．充電陽(yáng)極反應(yīng)：【答案】C【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、為正極，電池的總反應(yīng)為?！驹斀狻緼．由題信息可知，放電時(shí)，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時(shí)為正極，A說法正確；B．Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)?，?yáng)離子向正極遷移，則放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移，B說法正確；C．電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為，則其在充電時(shí)的總反應(yīng)為，C說法不正確；D．充電陽(yáng)極上被氧化為，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)為，D說法正確；綜上所述，本題選C。3．（2023·遼寧卷）某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小B．儲(chǔ)能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．放電時(shí)右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D．充電總反應(yīng)：【答案】B【分析】該儲(chǔ)能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時(shí)，多孔碳電極為陽(yáng)極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸?！驹斀狻緼．放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；B．儲(chǔ)能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；C．放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯(cuò)誤；故答案選B。4．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是A．甲室電極為正極B．隔膜為陽(yáng)離子膜C．電池總反應(yīng)為：D．?dāng)U散到乙室將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響【答案】CD【詳解】A.向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B.再原電池內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，若隔膜為陽(yáng)離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng)，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽(yáng)離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C.左側(cè)負(fù)極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；D.擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響，故D正確。綜上所述，答案為CD。5．（2022·全國(guó)乙卷）電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)【答案】C【分析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)（Li++e-=Li+）和陽(yáng)極反應(yīng)（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時(shí)總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽(yáng)極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。【詳解】A．光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，A正確；B．充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽(yáng)極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C．放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；D．放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；答案選C。6．（2022·全國(guó)甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O【答案】A【分析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒有指明的陽(yáng)離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個(gè)離子隔膜均可以通過陰、陽(yáng)離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動(dòng)或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動(dòng)或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動(dòng)。據(jù)此分析答題?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，B正確；C．MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；D．電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；故答案選A。7．（2022·湖南卷）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池【答案】B【分析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時(shí)氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-。【詳解】A．海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B．由上述分析可知，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯(cuò)誤；C．Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；D．該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選B。8．（2022·廣東卷）科學(xué)家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)溶液的減小C．放電時(shí)溶液的濃度增大D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加【答案】C【詳解】A．由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯(cuò)誤；答案選C。9．（2022·浙江卷）pH計(jì)是一種采用原電池原理測(cè)量溶液pH的儀器。如圖所示，以玻璃電極(在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl電極)和另一Ag—AgCl電極插入待測(cè)溶液中組成電池，pH與電池的電動(dòng)勢(shì)E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059。下列說法正確的是A．如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢(shì)低，則該電極反應(yīng)式為：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B．玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的變化C．分別測(cè)定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動(dòng)勢(shì)，可得出未知溶液的pHD．pH計(jì)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【詳解】A．如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢(shì)低，則該電極為負(fù)極、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而不是還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．已知：pH與電池的電動(dòng)勢(shì)E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的變化，B錯(cuò)誤；C．pH與電池的電動(dòng)勢(shì)E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則分別測(cè)定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動(dòng)勢(shì)，可得出未知溶液的pH，C正確；D．pH計(jì)工作時(shí)，利用原電池原理，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤；答案選C。10．（2021·福建卷）催化劑(Ⅱ)的應(yīng)用，使電池的研究取得了新的進(jìn)展。電池結(jié)構(gòu)和該催化劑作用下正極反應(yīng)可能的歷程如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．電池可使用有機(jī)電解液B．充電時(shí)，由正極向負(fù)極遷移C．放電時(shí)，正極反應(yīng)為D．、、和C都是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物【答案】D【詳解】A．Li是活潑金屬能與水發(fā)生反應(yīng)，因此不能采用水溶液作為電解質(zhì)，應(yīng)使用有機(jī)電解液，故A正確；B．充電時(shí)原電池的負(fù)極與電源負(fù)極相連作陰極，原電池的正極與電源正極相連作陽(yáng)極，陽(yáng)離子由陽(yáng)極向陰極移動(dòng)，則由正極（電池中標(biāo)注“＋”，實(shí)際陽(yáng)極）向負(fù)極（電池中標(biāo)注“－”，實(shí)際陰極）遷移，故B正確；C．由裝置可知，該原電池的正極為二氧化碳得電子生成C單質(zhì)，電極反應(yīng)式為：，故C正確；D．由正極的反應(yīng)歷程圖示可知，C為最終的產(chǎn)物，不是中間產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤；故選：D。11．（2021·山東卷）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是A．放電過程中，K+均向負(fù)極移動(dòng)B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時(shí)，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L【答案】C【分析】堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清潔燃料電池總反應(yīng)為：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合價(jià)均為-2價(jià)，H元素化合價(jià)為+1價(jià)，所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可推知其燃料電池的總反應(yīng)為：(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，據(jù)此結(jié)合原電池的工作原理分析解答。【詳解】A．放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析可知，N2H4-O2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，其總反?yīng)中未消耗KOH，所以KOH的物質(zhì)的量不變，其他兩種燃料電池根據(jù)總反應(yīng)可知，KOH的物質(zhì)的量減小，B錯(cuò)誤；C．理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為mg，則甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放電量（物質(zhì)的量表達(dá)式）分別是：、、，通過比較可知(CH3)2NNH2理論放電量最大，C正確；D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式可知，消耗1molO2生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L，D錯(cuò)誤；故選C。12．（2021·浙江卷）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時(shí)得電子成為L(zhǎng)i嵌入該薄膜材料中；電極B為薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是A．充電時(shí)，集流體A與外接電源的負(fù)極相連B．放電時(shí)，外電路通過電子時(shí)，薄膜電解質(zhì)損失C．放電時(shí)，電極B為正極，反應(yīng)可表示為D．電池總反應(yīng)可表示為【答案】B【分析】由題中信息可知，該電池充電時(shí)得電子成為L(zhǎng)i嵌入電極A中，可知電極A在充電時(shí)作陰極，故其在放電時(shí)作電池的負(fù)極，而電極B是電池的正極。【詳解】A．由圖可知，集流體A與電極A相連，充電時(shí)電極A作陰極，故充電時(shí)集流體A與外接電源的負(fù)極相連，A說法正確；B．放電時(shí)，外電路通過amol電子時(shí)，內(nèi)電路中有amol通過LiPON薄膜電解質(zhì)從負(fù)極遷移到正極，但是LiPON薄膜電解質(zhì)沒有損失，B說法不正確；C．放電時(shí)，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)可表示為，C說法正確；D．電池放電時(shí)，嵌入在非晶硅薄膜中的鋰失去電子變成，正極上得到電子和變?yōu)椋孰姵乜偡磻?yīng)可表示為，D說法正確。綜上所述，相關(guān)說法不正確的是B，本題選B。13．（2021·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，N極為正極B．放電時(shí)，左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小C．充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為D．隔膜允許陽(yáng)離子通過，也允許陰離子通過【答案】B【分析】由圖可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，電極反應(yīng)式為Br2+2e-=2Br-，M電極為負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+，溴離子進(jìn)入左側(cè)，左側(cè)溴化鋅溶液的濃度增加；充電時(shí)，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽(yáng)極?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，故A正確；B．由分析可知，放電時(shí)，溶液中有Zn2+與Br-生成，通過循環(huán)回路，左側(cè)儲(chǔ)液器中溴化鋅的濃度增大，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，充電時(shí)，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn，故C正確；D．由分析可知，放電或充電時(shí)，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變，故D正確；故選B。14．（2021·浙江卷）鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是A．?dāng)嚅_K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B．?dāng)嚅_K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【分析】根據(jù)圖示，電極A充電時(shí)為陰極，則放電時(shí)電極A為負(fù)極，負(fù)極上Cd失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd(OH)2，負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，電極B充電時(shí)為陽(yáng)極，則放電時(shí)電極B為正極，正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2，正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．?dāng)嚅_K2、合上K1，為放電過程，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能，A正確；B．?dāng)嚅_K1、合上K2，為充電過程，電極A與直流電源的負(fù)極相連，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正確；C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，則電極A發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此時(shí)為充電過程，總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH濃度減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析，放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，則鎳鎘二次電池總反應(yīng)式為Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正確；答案選C?？键c(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用1．（2023·全國(guó)甲卷）用可再生能源電還原時(shí)，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應(yīng)發(fā)生在電極上B．從電極遷移到電極C．陰極發(fā)生的反應(yīng)有：D．每轉(zhuǎn)移電子，陽(yáng)極生成氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】C【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時(shí)，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室。【詳解】A．析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；D．水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標(biāo)況下體積為5.6L，故D錯(cuò)誤；答案選C。2．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。

下列說法不正確的是A．廢氣中排放到大氣中會(huì)形成酸雨B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和D．裝置中的總反應(yīng)為【答案】C【詳解】A．是酸性氧化物，廢氣中排放到空氣中會(huì)形成硫酸型酸雨，故A正確；B．裝置a中溶液的溶質(zhì)為，溶液顯堿性，說明的水解程度大于電離程度，故B正確；C．裝置a中溶液的作用是吸收氣體，與溶液不反應(yīng)，不能吸收，故C錯(cuò)誤；D．由電解池陰極和陽(yáng)極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為，故D正確；選C。3．（2023·湖南卷）葡萄糖酸鈣是一種重要的補(bǔ)鈣劑，工業(yè)上以葡萄糖、碳酸鈣為原料，在溴化鈉溶液中采用間接電氧化反應(yīng)制備葡萄糖酸鈣，其陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)過程如下：

下列說法錯(cuò)誤的是A．溴化鈉起催化和導(dǎo)電作用B．每生成葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了電子C．葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物D．葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)【答案】B【詳解】A．由圖中信息可知，溴化鈉是電解裝置中的電解質(zhì)，其電離產(chǎn)生的離子可以起導(dǎo)電作用，且在陽(yáng)極上被氧化為，然后與反應(yīng)生成和，再和葡萄糖反應(yīng)生成葡萄糖酸和，溴離子在該過程中的質(zhì)量和性質(zhì)保持不變，因此，溴化鈉在反應(yīng)中起催化和導(dǎo)電作用，A說法正確；B．由A中分析可知，2mol在陽(yáng)極上失去2mol電子后生成1mol，1mol與反應(yīng)生成1mol，1mol與1mol葡萄糖反應(yīng)生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸與足量的碳酸鈣反應(yīng)可生成0.5mol葡萄糖酸鈣，因此，每生成1mol葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了4mol電子，B說法不正確；C．葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，因此，其能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，C說法正確；D．葡萄糖分子中的1號(hào)C原子形成了醛基，其余5個(gè)C原子上均有羥基和H；醛基上既能發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基，也能在一定的條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成醇，該加成反應(yīng)也是還原反應(yīng)；葡萄糖能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)也是取代反應(yīng)；羥基能與其相連的C原子的鄰位C上的H（）發(fā)生消去反應(yīng)；綜上所述，葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)，D說法正確；綜上所述，本題選B。4．（2023·浙江卷）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是

A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為：C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的溶液D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗【答案】B【詳解】A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價(jià)升高，失去電子，是電解池陽(yáng)極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：，故B錯(cuò)誤；C．右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，左邊的鈉離子進(jìn)入到右邊，在右室獲得濃度較高的溶液，故C正確；D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。綜上所述，答案為B。5．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動(dòng)海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是

A．b端電勢(shì)高于a端電勢(shì) B．理論上轉(zhuǎn)移生成C．電解后海水下降 D．陽(yáng)極發(fā)生：【答案】D【分析】由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負(fù)極，該裝置的總反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當(dāng)于電解水，以此解題?！驹斀狻緼．由分析可知，a為正極，b電極為負(fù)極，則a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移生成，B錯(cuò)誤；C．由圖可知，該裝置的總反應(yīng)為電解海水的裝置，隨著電解的進(jìn)行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為：，D正確；故選D。6．（2023·浙江卷）在熔融鹽體系中，通過電解和獲得電池材料，電解裝置如圖，下列說法正確的是A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：C．該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng)【答案】C【分析】由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，與電源正極相連，則電極A作陰極，和獲得電子產(chǎn)生電池材料，電極反應(yīng)為。【詳解】A．在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電極A的電極反應(yīng)為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應(yīng)，選項(xiàng)C正確；D．電解池中石墨電極為陽(yáng)極，陽(yáng)離子向陰極電極A移動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。7．（2022·天津卷）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤(rùn)試紙上同時(shí)寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是A．a(chǎn)為負(fù)極B．端的字跡呈藍(lán)色C．電子流向?yàn)椋篋．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時(shí)的現(xiàn)象相同【答案】B【詳解】A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽(yáng)極，即a為正極，A錯(cuò)誤；B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時(shí)，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍(lán)，B正確；C．電子從電源的負(fù)極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯(cuò)誤；D．如果換成銅棒，銅做陽(yáng)極放電，現(xiàn)象與碳作電極時(shí)不相同，D錯(cuò)誤；故選B。8．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對(duì)間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．惰性電極2為陽(yáng)極 B．反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮 D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水【答案】C【詳解】A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽(yáng)極，故A正確；B．WO/WO循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變，故B正確；C．總反應(yīng)為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯(cuò)誤；

D．外電路通過1mol電子，生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確；選C。9．（2022·福建卷）一種化學(xué)“自充電”的鋅-有機(jī)物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是A．化學(xué)自充電時(shí)，增大B．化學(xué)自充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極反應(yīng)式：D．放電時(shí)，外電路通過電子，正極材料損耗【答案】A【詳解】A．由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，消耗O2，該反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；B．化學(xué)自充電時(shí)，無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極作陰極，該電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯(cuò)誤；D．放電時(shí)，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過電子時(shí)，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯(cuò)誤；故選A。10．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測(cè)定乙酸溶液濃度，量取待測(cè)樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是A．左側(cè)電極反應(yīng)：B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為D．把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測(cè)定結(jié)果【答案】A【分析】本裝置為電解池，左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。【詳解】A．左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：，A正確；B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯(cuò)誤；C．若c中收集氣體，若在標(biāo)況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計(jì)算，C錯(cuò)誤；D．鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；答案選A。11．（2022·湖北卷）含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備，過程如圖所示(為甲基)。下列說法正確的是A．生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子B．陰極上的電極反應(yīng)為：C．在電解過程中向鉑電極移動(dòng)D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于【答案】D【詳解】A．石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：P4→化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：，則生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子，A錯(cuò)誤；B．陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得電子，為陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．石墨電極：P4→發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，鉑電極為陰極，應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生和，而HCN中的H來自，則電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于，D正確；故選D。12．（2022·遼寧卷）某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：B．放電時(shí)透過多孔活性炭電極向中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過程中，溶液濃度增大【答案】A【分析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析?！驹斀狻緼．放電時(shí)負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：，故A正確；B．放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯(cuò)誤；D．充電過程中，陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯(cuò)誤；故選A。13．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說法正確的是A．在b電極上，被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少【答案】A【分析】由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2O2--4e-=O2，據(jù)此分析解答；【詳解】A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即N2被還原，A正確；B．a(chǎn)為陽(yáng)極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯(cuò)誤；C．改變工作電源的電壓，電流強(qiáng)度發(fā)生改變，反應(yīng)速率也會(huì)改變，C錯(cuò)誤；D．電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會(huì)改變，D錯(cuò)誤；答案選A。14．（2022·北京卷）利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號(hào)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無元素下列說法不正確的是A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測(cè)到，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：C．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液減少，平衡逆移D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密【答案】C【分析】由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層?！驹斀狻緼．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極析出銅，但陽(yáng)極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應(yīng)，銅離子濃度不變，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；故選C。15．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)：C．電解一段時(shí)間后溶液中濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得【答案】C【詳解】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽(yáng)極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯(cuò)誤；D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；答案選C。16．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)的再生。該過程中A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽(yáng)極泥 D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等【答案】C【分析】根據(jù)電解原理可知，電解池中陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽(yáng)極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽(yáng)極失電子生成Mg2+，A錯(cuò)誤；B．Al在陽(yáng)極上被氧化生成Al3+，B錯(cuò)誤；C．陽(yáng)極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽(yáng)極泥，C正確；D．因?yàn)殛?yáng)極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽(yáng)極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽(yáng)極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；故選C。17．（2022·河北卷）科學(xué)家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學(xué)裝置，工作原理示意圖如圖。下列說法正確的是A．電極b為陽(yáng)極B．隔膜為陰離子交換膜C．生成氣體M與N的物質(zhì)的量之比為2：1D．反應(yīng)器I中反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O【答案】BD【分析】由圖可知，a電極為陽(yáng)極，堿性條件下[Fe(CN)6]4—離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Fe(CN)6]3—離子，催化劑作用下，[Fe(CN)6]3—離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4—離子、氧氣和水，b電極為陰極，水分子作用下DHPS在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成DHPS—2H和氫氧根離子，催化劑作用下，DHPS—2H與水反應(yīng)生成DHPS和氫氣，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽(yáng)極室移動(dòng)，則M為氧氣、N為氫氣?！驹斀狻緼．由分析可知，b電極為電解池的陰極，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽(yáng)極室移動(dòng)，則隔膜為陰離子交換膜，故B正確；C．由分析可知，M為氧氣、N為氫氣，由得失電子數(shù)目守恒可知，氧氣和氫氣的的物質(zhì)的量之比為1：2，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為催化劑作用下，[Fe(CN)6]3—離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4—離子、氧氣和水，反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O，故D正確；故選BD。18．（2021·全國(guó)甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是A．在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用B．陽(yáng)極上的反應(yīng)式為：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D．雙極膜中間層中的在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移【答案】D【分析】該裝置通電時(shí)，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽(yáng)極，陽(yáng)極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場(chǎng)作用下移向陰極，OH-移向陽(yáng)極?！驹斀狻緼．KBr在上述電化學(xué)合成過程中除作電解質(zhì)外，同時(shí)還是電解過程中陽(yáng)極的反應(yīng)物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯(cuò)誤；B．陽(yáng)極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯(cuò)誤；C．電解過程中陰陽(yáng)極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時(shí)，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯(cuò)誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場(chǎng)作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項(xiàng)，故答案為D。19．（2021·全國(guó)乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯(cuò)誤的是A．陽(yáng)極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應(yīng)B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C．陰極生成的應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D．陽(yáng)極表面形成的等積垢需要定期清理【答案】D【分析】海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽(yáng)極區(qū)溶液中的Cl-會(huì)優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結(jié)合海水成分及電解產(chǎn)物分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知，陽(yáng)極區(qū)海水中的Cl-會(huì)優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽(yáng)極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C．因?yàn)镠2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時(shí)通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；D．陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會(huì)使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會(huì)形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯(cuò)誤。故選D。20．（2021·海南卷）液氨中存在平衡：。如圖所示為電解池裝置，以的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個(gè)惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是A．b電極連接的是電源的負(fù)極 B．a(chǎn)電極的反應(yīng)為C．電解過程中，陰極附近K+濃度減小 D．理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖示可知：在b電極上產(chǎn)生N2，N元素化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以b電極為陽(yáng)極，連接電源的正極，A錯(cuò)誤；B．電極a上產(chǎn)生H2，H元素化合價(jià)降低得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為陰極，電極反應(yīng)式為：，B正確；C．電解過程中，陰極附近產(chǎn)生，使附近溶液中陰離子濃度增大，為維持溶液電中性，陽(yáng)離子K+會(huì)向陰極區(qū)定向移動(dòng)，最終導(dǎo)致陰極附近K+濃度增大，C錯(cuò)誤；D．每反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，轉(zhuǎn)移2mol電子，每反應(yīng)產(chǎn)生1molN2，轉(zhuǎn)移6mol電子，故陰極產(chǎn)生H2與陽(yáng)極產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量的比是3:1，D錯(cuò)誤；選B。21．（2021·湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．電解時(shí)只允許H+通過離子交換膜B．生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C．電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大D．CrO3的生成反應(yīng)為：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O【答案】A【分析】根據(jù)左側(cè)電極上生成，右側(cè)電極上生成，知左側(cè)電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)：，右側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：；由題意知，左室中隨著濃度增大轉(zhuǎn)化為，因此陽(yáng)極生成的不能通過離子交換膜?！驹斀狻緼．由以上分析知，電解時(shí)通過離子交換膜的是，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，由陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，知生成和的物質(zhì)的量之比為1∶2，其質(zhì)量比為8∶1，B項(xiàng)正確；C．根據(jù)陰極反應(yīng)知，電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液的濃度增大，C項(xiàng)正確：D．電解過程中陽(yáng)極區(qū)的濃度增大，轉(zhuǎn)化為，D項(xiàng)正確。故選A。22．（2021·遼寧卷）利用(Q)與電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離的原理如圖。已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)為電源負(fù)極 B．溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C．在M極被還原 D．分離出的從出口2排出【答案】C【分析】由題干信息可知，M極發(fā)生的是由Q轉(zhuǎn)化為的過程，該過程是一個(gè)還原反應(yīng)，故M極為陰極，電極反應(yīng)為：+2H2O+2e-=+2OH-，故與M極相連的a電極為負(fù)極，N極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：-2e-=+2H+，b極為電源正極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，a為電源負(fù)極，A正確；B．由分析可知，根據(jù)電子守恒可知，溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變，B正確；C．由分析可知，整個(gè)過程CO2未被還原，在M極發(fā)生反應(yīng)為CO2+OH-=，C錯(cuò)誤；D．由題干信息可知，M極上CO2發(fā)生反應(yīng)為：CO2+OH-=被吸收，向陽(yáng)極移動(dòng)，N極上發(fā)生的反應(yīng)為：+H+=H2O+CO2↑，故分離出的從出口2排出，D正確；故答案為：C。23．（2021·遼寧卷）如圖，某液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池放電時(shí)產(chǎn)生金屬化合物。下列說法正確的是A．放電時(shí)，M電極反應(yīng)為B．放電時(shí)，由M電極向N電極移動(dòng)C．充電時(shí)，M電極的質(zhì)量減小D．充電時(shí)，N電極反應(yīng)為【答案】B【分析】由題干信息可知，放電時(shí)，M極由于Li比Ni更活潑，也比N極上的Sb、Bi、Sn更活潑，故M極作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為：3Li++3e-+Bi=Li3Bi，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時(shí)，M電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-e-=Li+，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，放電時(shí)，M極為負(fù)極，N極為正極，故由M電極向N電極移動(dòng)，B正確；C．由二次電池的原理可知，充電時(shí)和放電時(shí)同一電極上發(fā)生的反應(yīng)互為逆過程，M電極的電極反應(yīng)為：Li++e-=Li，故電極質(zhì)量增大，C錯(cuò)誤；D．由二次電池的原理可知，充電時(shí)和放電時(shí)同一電極上發(fā)生的反應(yīng)互為逆過程，充電時(shí)，N電極反應(yīng)為，D錯(cuò)誤；故答案為：B。24．（2021·天津卷）如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)是電源的負(fù)極B．通電一段時(shí)間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C．隨著電解的進(jìn)行，CuCl2溶液濃度變大D．當(dāng)完全溶解時(shí)，至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)【答案】C【分析】通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，說明石墨電極Ⅱ?yàn)殛?yáng)極，則電源b為正極，a為負(fù)極，石墨電極Ⅰ為陰極，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．由分析可知，a是電源的負(fù)極，故A正確；B．石墨電極Ⅱ?yàn)殛?yáng)極，通電一段時(shí)間后，產(chǎn)生氧氣和氫離子，所以向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色，故B正確；C．隨著電解的進(jìn)行，銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì)，所以CuCl2溶液濃度變小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)完全溶解時(shí)，消耗氫離子為0.06mol，根據(jù)陽(yáng)極電極反應(yīng)式，產(chǎn)生氧氣為0.015mol，體積為336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，故D正確；故選C。25．（2021·廣東卷）鈷()的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A．工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D．電解總反應(yīng)：【答案】D【分析】由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽(yáng)離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動(dòng)，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷，電極反應(yīng)式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數(shù)大于陽(yáng)離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動(dòng)，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+?！驹斀狻緼．由分析可知，放電生成的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動(dòng)，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，陰極生成1mol鈷，陽(yáng)極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g，故B錯(cuò)誤；C．若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強(qiáng)于水，氯離子會(huì)在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+，故D正確；故選D。26．（2021·江蘇卷）通過下列方法可分別獲得H2和O2：①通過電解獲得NiOOH和H2(如圖)；②在90℃將NiOOH與H2O反應(yīng)生成Ni(OH)2并獲得O2。下列說法正確的是A．電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小B．電解時(shí)陽(yáng)極電極反應(yīng)式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC．電解的總反應(yīng)方程式：2H2O2H2↑+O2↑D．電解過程中轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上可獲得22.4LO2【答案】B【詳解】A．陰極水電離的氫離子得電子生成氫氣，陽(yáng)極Ni(OH)2失電子生成NiOOH，電解過程總反應(yīng)為，電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度不變，故A錯(cuò)誤；B．電解時(shí)陽(yáng)極Ni(OH)2失電子生成NiOOH，電極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，故B正確；C．陰極水電離的氫離子得電子生成氫氣，陽(yáng)極Ni(OH)2失電子生成NiOOH，電解過程總反應(yīng)為，故C錯(cuò)誤；D．電解過程中轉(zhuǎn)移4mol電子，生成4molNiOOH，根據(jù)，生成1mol氧氣，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積不一定是22.4L，故D錯(cuò)誤；選B。考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)1．（2022·河北卷）下列圖示裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．裝置甲用CCl4萃取溴水中的Br2 B．裝置乙除去Cl2中的HCl并干燥C．裝置丙驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕 D．裝置丁實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3【答案】D【詳解】A．四氯化碳和水不互溶，溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，則裝置甲能達(dá)到用用四氯化碳萃取溴水中溴的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A不符合題意；B．濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，盛有的飽和食鹽水的洗氣瓶能用于除去氯化氫氣體，盛有的濃硫酸的洗氣瓶能用于干燥氯氣，則裝置乙能達(dá)到除去氯氣中的氯化氫氣體并干燥的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故B不符合題意；C．鐵絲網(wǎng)在氯化鈉溶液中發(fā)生吸氧腐