新高考化學2024備考選擇題高頻熱點專項突破21 電解池原理及其應用

本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。新高考化學二輪備考選擇題高頻熱點特訓特訓21電解池原理及其應用考向分析：電解原理與技術：（1）陰、陽極的判斷；（2）離子交換膜的作用（3）溶液酸堿性的改變及副反應分析;（4）電極方程式的正誤判斷金屬的腐蝕與防護：（1）電化學腐蝕的原因分析；（2）金屬的防護技術（一）必備知識和方法1．構建電解池模型，分析電解基本原理構建如圖電解CuCl2溶液模型，通過類比模型，結(jié)合氧化還原反應知識(如：化合價的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷電解池的陰、陽極，弄清楚外電路中電子的移動情況和內(nèi)電路中離子的移動情況，準確判斷離子的放電順序并書寫電極反應式和電解總反應式，掌握電解基本原理。2.充電(可逆)電池鋅銀電池 總反應：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2正極：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－負極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2陽極：2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O陰極：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－鎳鐵電池 總反應：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2 正極：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－負極：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2陽極：Ni(OH)2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O陰極：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－鎳鎘電池 總反應：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2 正極：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－負極：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2陽極：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O陰極：Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－鋅鐵電池 總反應：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 正極：2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－負極：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2陽極：2Fe(OH)3＋10OH－－6e－===2FeO＋8H2O陰極：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－鋰離子電池 總反應：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x<1) 正極Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2負極：LixC6－xe－===xLi＋＋C6陽極：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋陰極：xLi＋＋xe－＋C6===LixC63．電解池中電極反應式的書寫步驟①首先注意陽極是活性材料還是惰性材料。②分析確定溶液中所有陰陽離子并清楚放電順序。③根據(jù)放電順序分析放電產(chǎn)物。④根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定電極反應式中是否有H＋、OH－或H2O參與；最后配平電極反應式。4.注意電極產(chǎn)物的溶解性對電極反應式的影響。電解MgCl2溶液時的陰極反應式應為：Mg2＋＋2H2O＋2e－=Mg(OH)2↓＋H2↑，而不是2H＋＋2e－=H2↑?？偡磻x子方程式為：Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。不能把電解MgCl2溶液的離子方程式寫成：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))2OH－＋Cl2↑＋H2↑，忽視了生成難溶的Mg(OH)2。5．常見膜化學：(1)膜的作用：陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，質(zhì)子交換膜允許質(zhì)子通過而避免不同電極區(qū)域內(nèi)某些離子間的反應。(2)陰、陽離子交換膜的判斷①看清圖示，是否在交換膜上標注了陰、陽離子，是否標注了電源的正、負極，是否標注了電子流向、電荷流向等，明確陰、陽離子的移動方向。②根據(jù)原電池、電解池中陰、陽離子的移動方向，結(jié)合題意中給出的制備、電解物質(zhì)等信息，找出物質(zhì)生成或消耗的電極區(qū)域、確定移動的陰、陽離子，從而推知離子交換膜的種類。例如三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如下圖所示，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SOeq\o\al(2－,4)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。判斷ab、cd是什么交換膜；判斷離子的遷移方向；書寫電極反應式；判斷電極產(chǎn)物。6.金屬腐蝕原理及防護方法總結(jié)(1)常見的電化學腐蝕有兩類：①形成原電池時，金屬作負極，大多數(shù)是吸氧腐蝕；②形成電解池時，金屬作陽極。(2)金屬防腐的電化學方法：①原電池原理——犧牲陽極的陰極保護法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負極被腐蝕，被保護的金屬作正極。注意：此處是原電池，犧牲了負極保護了正極，但習慣上叫做犧牲陽極的陰極保護法。②電解池原理——外加電流的陰極保護法：被保護的金屬與電池負極相連，形成電解池，作陰極。（3）金屬的防護。①加防護層：如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料；采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。②電化學防護法。犧牲陽極的陰極保護法——原電池原理：正極為被保護的金屬，負極為比被保護的金屬活潑的金屬；外加電流的陰極保護法——電解原理：陰極為被保護的金屬，陽極為惰性電極。（4）防腐措施效果比較。外加電流的陰極保護法>犧牲陽極的陰極保護法>有一般防腐條件的防護>未采取任何防護措施。7．有關電化學計算的三大方法(1)根據(jù)電子守恒計算。用于串聯(lián)電路中電解池陰陽兩極產(chǎn)物、原電池正負兩極產(chǎn)物、通過的電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應式計算。先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。(3)根據(jù)關系式計算。根據(jù)得失電子守恒關系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。如以通過4mole－為橋梁可構建如下關系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)（二）真題演練1．[2020新課標Ⅰ]科學家近年發(fā)明了一種新型Zn?CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是（）A．放電時，負極反應為B．放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時，電池總反應為D．充電時，正極溶液中OH?濃度升高2．[2020新課標Ⅱ]電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是（）A．Ag為陽極 B．Ag+由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價升高 D．總反應為：WO3+xAg=AgxWO33．[2020浙江7月選考]電解高濃度RCOONa(羧酸鈉)的NaOH溶液，在陽極RCOO?放電可得到R?R(烷烴)。下列說法A．電解總反應方程式：2B．RCOO?C．陰極的電極反應：2D．電解CH3COONa、CH34．[2020年山東新高考]采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是（）A．陽極反應為B．電解一段時間后，陽極室的pH未變C．電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應的O2等量5．[2020天津卷]熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應用前景的儲能電池。下圖中的電池反應為(x=5~3，難溶于熔融硫)，下列說法錯誤的是（）A．Na2S4的電子式為B．放電時正極反應為C．Na和Na2Sx分別為電池的負極和正極D．該電池是以為隔膜的二次電池6．[2020江蘇卷]將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關說法正確的是A．陰極的電極反應式為B．金屬M的活動性比Fe的活動性弱C．鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護D．鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快7．[2019天津]我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅?碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是（）A．放電時，a電極反應為B．放電時，溶液中離子的數(shù)目增大C．充電時，b電極每增重，溶液中有被氧化D．充電時，a電極接外電源負極8．[2018新課標Ⅲ]一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x（x=0或1）。下列說法正確的是（）A．放電時，多孔碳材料電極為負極B．放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C．充電時，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D．充電時，電池總反應為Li2O2-x=2Li+（1－）O29．[2018新課標Ⅱ]我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是（）A．放電時，ClO4－向負極移動B．充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C．放電時，正極反應為：3CO2+4e?＝2CO32－+CD．充電時，正極反應為：Na++e?＝Na（三）熱點強化訓練1．研究金屬橋墩腐蝕及防護是跨海建橋的重要課題。下列有關判斷中正確的是()A．用裝置①模擬研究時未見a上有氣泡，說明鐵沒有被腐蝕B．②中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕C．③中采用了犧牲陽極的陰極保護法保護橋墩D．③中鋅板換成性質(zhì)穩(wěn)定的銀或銅板也能保護橋墩不被腐蝕2．常壓電化學法合成氨過程中用納米Fe2O3做催化劑，其電解裝置如圖所示：熔融NaOH-KOH為電解液，F(xiàn)e2O3在發(fā)生反應時生成中間體Fe。下列說法正確的是()A．惰性電極Ⅱ是電解池的陰極，發(fā)生氧化反應B．產(chǎn)生2.24LO2時，內(nèi)電路轉(zhuǎn)移的OH-數(shù)為0.4NAC．惰性電極Ⅰ的電極反應為D．電解過程中OH-向惰性電極Ⅱ的方向移動3．氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池，其能量密度是目前鋰電池的十倍以上且不會因為過熱而造成安全風險。如圖是氟離子電池工作示意圖，其中充電時F-從乙電極移向甲電極，下列關于該電池的說法正確的是A．放電時，甲電極的電極反應式為Bi-3e-+3F-=BiF3B．充電時，外加電源的正極與乙電極相連C．放電時，乙電極電勢比甲電極電勢高D．充電時，導線上每通過0.1mole-，甲電極質(zhì)量增加1.9g4．某化學興趣小組在實驗室中設計如圖所示裝置(a、b、c、d均為惰性電極)，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水。下列分析錯誤的是A．氣體X為O2，氣體Y為CO2B．一段時間后，甲裝置中生成的X與消耗的X等量C．乙裝置中，d極上發(fā)生氧化反應，CO移向該電極D．乙裝置中，c極的電極反應式為：O2+4e-+2CO2=2CO5．雙極膜在電滲析中應用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時水層中的H2О解離成H+和OH-，并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。下列說法正確的是A．出口2的產(chǎn)物為HBr溶液 B．出口5的產(chǎn)物為硫酸溶液C．Br-可從鹽室最終進入陽極液中 D．陰極電極反應式為2H++2e-=H2↑6．研宄人員設計出新型電解池(如圖)，可實現(xiàn)水分解與糠醛(HMF)轉(zhuǎn)化過程高效有機耦合，總反應為：，下列說法錯誤的是()A．發(fā)生氧化反應B．Pt作陰極，電極反應為：C．和中官能團種類相同D．水分解過程和糠醛的氧化過程二者相互促進、效率高7．科學家利用電解法在常溫常壓下實現(xiàn)合成氨，工作時陰極區(qū)的微觀示意圖如圖，其中電解液為溶解有三氟甲磺酸鋰和乙醇的惰性有機溶劑。下列說法不正確的是()A．三氟甲磺酸鋰是離子化合物，其作用是增強導電性B．該裝置用作催化劑的目的是降低的鍵能C．選擇性透過膜可允許和通過D．陰極區(qū)生成的電極反應式為8．我國科學家最新研發(fā)出了可充電的非水相鎂—溴電池，利用Mg和C作電極，以混合醚作電解液通過多孔玻璃隔膜實現(xiàn)離子交換，其示意圖如下，下列說法正確的是A．放電時，Mg2+、Br-均通過多孔玻璃膜B．放電時，正極反應為+2e-=3Br-C．充電時，電池內(nèi)部的Mg2+向C電極移動D．a(chǎn)接直流電源的正極可實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學能9．利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B．電極b上反應為CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2OC．電解過程中化學能轉(zhuǎn)化為電能D．電解時Na2SO4溶液濃度保持不變10．2019年諾貝爾化學獎授予了鋰離子電池開發(fā)的三位科學家，一種高能LiFePO4電池多應用于公共交通，結(jié)構如圖所示。電池中間是聚合物的隔膜，其主要作用是在反應過程中只讓Li+通過，原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法錯誤的是()A．充電時，陽極反應為xLi++nC+xe-=LixCnB．充電時，當外電路中通過1mole-時，陽極質(zhì)量減小7gC．放電時，電子由負極→用電器→正極D．放電時，Li+向正極移動11．如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。下列有關說法正確的是()A．通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反應為O2-4e-＋2H2O=4OH-B．乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應式為Fe-2e-=Fe2＋C．反應一段時間后，乙裝置中在鐵電極區(qū)生成氫氧化鈉D．反應一段時間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變12．我國學者以單原子Fe-N-C為催化劑，在1，2-二氯乙烷電催化脫氯方面取得新進展，同時回收乙烯和對氯苯甲醚。下圖所示，下列有關說法不正確的是A．該電池在催化劑作用下實現(xiàn)了氯原子的轉(zhuǎn)移，減少環(huán)境污染且經(jīng)濟價值高B．電極a與電源正極相連C．電極b發(fā)生電極反應：ClCH2CH2Cl-2e-=CH2=CH2+2Cl-D．電池工作時，氯離子在陰極生成后移向陽極13．磷酸鐵鋰動力電池(電池)是一種新型動力電池。電池的內(nèi)部結(jié)構如圖所示。中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，可以通過而不能通過。該電池的總反應式為：(注：是單質(zhì)Li附在碳電極上的一種形式)。下列關于該電池的敘述錯誤的是A．放電時，在負極上失電子發(fā)生氧化反應B．在充電時，正極中的Li+通過聚合物隔膜向負極遷移C．放電時，正極反應式為D．若用該電池電解精煉銅，陰極質(zhì)量增重19.2kg時，則電池中通過聚合物隔膜的數(shù)目為14．如圖是利用電解池原理進行脫硫的過程，電化學膜的主要材料是碳和熔融的碳酸鹽。下列說法錯誤的是()A．b電極應連接外接電源的正極B．陰極反應式為H2S+2e-==S2-+H2↑C．凈化氣中CO2含量明顯增加，是電化學膜中的碳被氧化D．工作一段時間后，生成H2和S2的物質(zhì)的量之比為2∶115．（雙選）某單液電池如圖所示，其反應原理為。下列說法錯誤的是()A．放電時，左邊電極為負極B．放電時，溶液中向右邊電極移動C．充電時，右邊電極上發(fā)生的電極反應式：D．充電時，當左邊電極生成時，電解質(zhì)溶液減輕2g參考答案真題演練1.【答案】D【解析】由題可知，放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，即CO2發(fā)生還原反應，故放電時右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負極，Zn發(fā)生氧化反應生成；充電時，右側(cè)為陽極，H2O發(fā)生氧化反應生成O2，左側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應生成Zn，以此分析解答。A．放電時，負極上Zn發(fā)生氧化反應，電極反應式為：，故A正確，不選；B．放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，故B正確，不選；C．充電時，陽極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，負極上轉(zhuǎn)化為Zn，電池總反應為：，故C正確，不選；D．充電時，正極即為陽極，電極反應式為：，溶液中H+濃度增大，溶液中c(H+)?c(OH-)=KW，溫度不變時，KW不變，因此溶液中OH-濃度降低，故D錯誤，符合題意；答案選D。2.【答案】C【解析】從題干可知，當通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3器件呈現(xiàn)藍色，說明通電時，Ag電極有Ag+生成然后經(jīng)固體電解質(zhì)進入電致變色層，說明Ag電極為陽極，透明導電層時陰極，故Ag電極上發(fā)生氧化反應，電致變色層發(fā)生還原反應。A．通電時，Ag電極有Ag+生成，故Ag電極為陽極，故A項正確；B．通電時電致變色層變藍色，說明有Ag+從Ag電極經(jīng)固體電解質(zhì)進入電致變色層，故B項正確；C．過程中，W由WO3的+6價降低到AgxWO3中的+(6-x)價，故C項錯誤；D．該電解池中陽極即Ag電極上發(fā)生的電極反應為：xAg-xe-=xAg+，而另一極陰極上發(fā)生的電極反應為：WO3+xAg++xe-=AgxWO3，故發(fā)生的總反應式為：xAg+WO3=AgxWO3，故D項正確；答案選C?！军c睛】電解池的試題，重點要弄清楚電解的原理，陰、陽極的判斷和陰、陽極上電極反應式的書寫，陽極反應式+陰極反應式=總反應式，加的過程中需使得失電子數(shù)相等。3.【答案】A【解析】A．因為陽極RCOO-放電可得到R-R(烷烴)和產(chǎn)生CO2，在強堿性環(huán)境中，CO2會與OH-反應生成CO32-和H2O，故陽極的電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而電解總反應方程式為2RCOONa+2NaOH=通電R-R+2Na2CO3+H2↑，故AB．RCOO-在陽極放電，電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，-COO-中碳元素的化合價由+3價升高為+4價，發(fā)生氧化反應，烴基-R中元素的化合價沒有發(fā)生變化，故B說法正確；C．陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C說法正確；D．根據(jù)題中信息，由上述電解總反應方程式可以確定下列反應能夠發(fā)生：2CH3COONa+2NaOH=通電CH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOH=通電CH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOH=通電CH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH答案為A。4.【答案】D【解析】a極析出氧氣，氧元素的化合價升高，做電解池的陽極，b極通入氧氣，生成過氧化氫，氧元素的化合價降低，被還原，做電解池的陰極。A.依據(jù)分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應式是2H2O-4e-=4H++O2↑，故A正確，但不符合題意；B.電解時陽極產(chǎn)生氫離子，氫離子是陽離子，通過質(zhì)子交換膜移向陰極，所以電解一段時間后，陽極室的pH值不變，故B正確，但不符合題意；C.有B的分析可知，C正確，但不符合題意；D.電解時，陽極的反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，陰極的反應為：O2+2e-+2H+=H2O2，總反應為：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧氣，即是a極生成的氧氣小于b極消耗的氧氣，故D錯誤，符合題意；故選：D。5.【答案】C【解析】根據(jù)電池反應：可知，放電時，鈉作負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為：Na-e-=Na+，硫作正極，發(fā)生還原反應，電極反應為，據(jù)此分析。A．Na2S4屬于離子化合物，4個硫原子間形成三對共用電子對，電子式為，故A正確；B．放電時發(fā)生的是原電池反應，正極發(fā)生還原反應，電極反應為：，故B正確；C．放電時，Na為電池的負極，正極為硫單質(zhì)，故C錯誤；D．放電時，該電池是以鈉作負極，硫作正極的原電池，充電時，是電解池，為隔膜，起到電解質(zhì)溶液的作用，該電池為二次電池，故D正確；答案選C。6.【答案】C【解析】該裝置為原電池原理的金屬防護措施，為犧牲陽極的陰極保護法，金屬M作負極，鋼鐵設備作正極，據(jù)此分析解答。A.陰極的鋼鐵設施實際作原電池的正極，正極金屬被保護不失電子，故A錯誤；B.陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M活動性比Fe的活動性強，故B錯誤；C.金屬M失電子，電子經(jīng)導線流入鋼鐵設備，從而使鋼鐵設施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護，故C正確；D.海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導電性越強，因此鋼鐵設施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故D錯誤；故選：C。7.【答案】D【解析】放電時，Zn是負極，負極反應式為Zn?2e?═Zn2＋，正極反應式為I2Br?+2e?=2I?+Br?，充電時，陽極反應式為Br?+2I??2e?=I2Br?、陰極反應式為Zn2＋+2e?=Zn，只有陽離子能穿過交換膜，陰離子不能穿過交換膜，據(jù)此分析解答。A、放電時，a電極為正極，碘得電子變成碘離子，正極反應式為I2Br?+2e?=2I?+Br?，故A正確；B、放電時，正極反應式為I2Br?+2e?=2I?+Br?，溶液中離子數(shù)目增大，故B正確；C、充電時，b電極反應式為Zn2＋+2e?=Zn，每增加0.65g，轉(zhuǎn)移0.02mol電子，陽極反應式為Br?+2I??2e?=I2Br?，有0.02molI?失電子被氧化，故C正確；D、充電時，a是陽極，應與外電源的正極相連，故D錯誤；故選D?！军c睛】本題考查化學電源新型電池，會根據(jù)電極上發(fā)生的反應判斷正負極是解本題關鍵，會正確書寫電極反應式，易錯選項是B，正極反應式為I2Br?+2e?=2I?+Br?，溶液中離子數(shù)目增大。8.【答案】D【解析】本題考查的是電池的基本構造和原理，應該先根據(jù)題目敘述和對應的示意圖，判斷出電池的正負極，再根據(jù)正負極的反應要求進行電極反應方程式的書寫。A．題目敘述為：放電時，O2與Li+在多孔碳電極處反應，說明電池內(nèi)，Li+向多孔碳電極移動，因為陽離子移向正極，所以多孔碳電極為正極，選項A錯誤。B．因為多孔碳電極為正極，外電路電子應該由鋰電極流向多孔碳電極（由負極流向正極），選項B錯誤。C．充電和放電時電池中離子的移動方向應該相反，放電時，Li+向多孔碳電極移動，充電時向鋰電極移動，選項C錯誤。D．根據(jù)圖示和上述分析，電池的正極反應應該是O2與Li+得電子轉(zhuǎn)化為Li2O2-X，電池的負極反應應該是單質(zhì)Li失電子轉(zhuǎn)化為Li+，所以總反應為：2Li+(1－)O2＝Li2O2-X，充電的反應與放電的反應相反，所以為Li2O2-x＝2Li+(1－)O2，選項D正確。點睛：本題是比較典型的可充電電池問題。對于此類問題，還可以直接判斷反應的氧化劑和還原劑，進而判斷出電池的正負極。本題明顯是空氣中的氧氣得電子，所以通氧氣的為正極，單質(zhì)鋰就一定為負極。放電時的電池反應，逆向反應就是充電的電池反應，注意：放電的負極，充電時應該為陰極；放電的正極充電時應該為陽極。9.【答案】D【解析】原電池中負極發(fā)生失去電子的氧化反應，正極發(fā)生得到電子的還原反應，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，充電可以看作是放電的逆反應，據(jù)此解答。A．放電時是原電池，陰離子ClO4－向負極移動，A正確；B．電池的總反應為3CO2+4Na2Na2CO3+C，因此充電時釋放CO2，放電時吸收CO2，B正確；C．放電時是原電池，正極是二氧化碳得到電子轉(zhuǎn)化為碳，反應為：3CO2+4e?＝2CO32－+C，C正確；D．充電時是電解，正極與電源的正極相連，作陽極，發(fā)生失去電子的氧化反應，反應為2CO32－+C－4e?＝3CO2，D錯誤。答案選D。強化訓練1．C【解析】A項、圖①是吸氧腐蝕，a極上O2被還原生成OH-，而Fe是負極發(fā)生氧化反應生成Fe2+，F(xiàn)e被腐蝕，故A項錯誤；B項、金屬作電解池的陰極被保護，而橋墩與外加電源正極相連則作陽極，被氧化腐蝕，故B錯誤；C項、Zn比Fe活潑，Zn失電子被氧化，F(xiàn)e被保護，③中采用了犧牲陽極的陰極保護法保護橋墩，故C正確；D項、Ag或Cu的活潑性沒有Fe強，F(xiàn)e失電子而被腐蝕，故D錯誤。所以選C2．D【分析】根據(jù)圖象可知，電極Ⅱ生成氧氣，故發(fā)生氧化反應為陽極，則電極Ⅰ為陰極，說明納米Fe2O3在電極上先被還原成Fe，之后Fe與N2和H2O(g)反應生成NH3和Fe2O3?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知電極Ⅱ為陽極，失電子發(fā)生氧化反應，A錯誤；B．溫度和壓強未知，無法確定2.24LO2的物質(zhì)的量，則無法確定轉(zhuǎn)移電子數(shù)，B錯誤；C．根據(jù)分析可知惰性電極Ⅰ上Fe2O3被還原生成Fe，電極反應為Fe2O3+3H2O+6e-=2Fe+6OH-，C錯誤；D．電解池中陰離子向陽極移動，即向惰性電極Ⅱ的方向移動，D正確；綜上所述答案為D。3．D【分析】充電時F-從乙電極流向甲電極，則充電時，甲電極為電解池的陽極，電極反應式為Bi+3F-

-3e-═BiF3，乙電極為陰極，反應式為MgF2+2e-═Mg+2F-，又充電時，電解池的陽極、陰極與原電池的正極、負極對應，所以放電時，乙電極為負極，Mg失去電子結(jié)合F-生成MgF2，電極反應式為Mg+2F--2e-═MgF2，甲為正極，正極上BiF3+3e-═Bi+3F-，據(jù)此解答?！窘馕觥緼．放電時，甲為正極，正極上BiF3+3e-═Bi+3F-，A錯誤；B．充電時，外加電源的正極與正極甲電極相連，B錯誤；C．放電時，乙電極為負極，甲為正極，所以乙電極電勢比甲電極低，C錯誤；D．充電時，甲電極為陽極，電極反應式為Bi+3F-

-3e-═BiF3，所以導線上每通過0.1mol

e-，增加0.1molF-，則甲電極質(zhì)量增加0.1mol×19g/mol=1.9g，D正確；故答案為：D。4．B【分析】由圖可知，裝置乙為燃料電池，通入氧氣的c極為燃料電池的正極，在二氧化碳作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成碳酸根，通入甲烷的d極為負極，在熔融碳酸鹽的作用下，甲烷在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳和水；裝置甲為電解池，與d極相連的a極為電解池的陰極，酸性條件下氧氣在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成過氧化氫，與c極相連的b極為陽極，酸性條件下，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣?！窘馕觥緼.由分析可知，甲池中的X為氧氣，乙池中的Y為二氧化碳，故A正確；B.由分析可知，若電路中通過4amol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，陰極上消耗2amol氧氣，陽極上生成amol氧氣，生成氧氣的量和消耗氧氣的量不相等，故B錯誤；C.陰離子碳酸根向負極移動，由分析可知，乙裝置中，通入甲烷的d極為負極，d極上發(fā)生氧化反應，碳酸根離子向d極移動，故C正確；D.由分析可知，乙裝置中，通入氧氣的c極為燃料電池的正極，在二氧化碳作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成碳酸根，電極反應式為O2+4e-+2CO2=2CO，故D正確；故選B。5．D【解析】A．電解時，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Na+向陰極移動，與雙極膜提供的氫氧根離子結(jié)合，出口2的產(chǎn)物為NaOH溶液，A錯誤；B．電解時，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Br-向陽極移動，與雙極膜提供的氫離子結(jié)合，故出口4的產(chǎn)物為HBr溶液，鈉離子不能通過雙極膜，故出口5不是硫酸，B錯誤；C．結(jié)合選項B，Br-不會從鹽室最終進入陽極液中，C錯誤；D．電解池陰極處，發(fā)生的反應是物質(zhì)得到電子被還原，發(fā)生還原反應，水解離成H+和OH?，則在陰極處發(fā)生的反應為2H++2e-=H2↑，D正確；答案選D。6．C【解析】A．中屬于去氫加氧的反應，因此發(fā)生氧化反應，A正確；B．Pt電極產(chǎn)生氫氣，說明氫離子放電，因此作陰極，電極反應為：，B正確；C．和中官能團種類不相同，前者含有羥基、醚鍵、醛基和碳碳雙鍵，后者含有羧基、醚鍵和碳碳雙鍵，C錯誤；D．根據(jù)題干信息可判斷水分解過程和糠醛的氧化過程二者相互促進、效率高，D正確；答案選C。7．B【解析】A．鋰是活潑金屬，易失去電子，形成鋰離子，則三氟甲磺酸鋰是離子化合物，從陰極反應看，三氟甲磺酸鋰并未參與反應，其作用是增強導電性，A正確；B．該裝置用作催化劑，目的是降低反應的活化能，不能降低的鍵能，B錯誤C．從圖中可以看出，選擇性透過膜可允許和通過，防止水分子進入裝置，C正確；D．由圖可知，氮氣與乙醇得電子生成氨氣，則陰極區(qū)生成的電極反應式為，D正確；故選B。8．B【分析】由圖分析可知：放電時相當于原電池工作，負極失電子發(fā)生氧化反應，即負極Mg-2e-=Mg2+，原電池中陽離子向正極移動；充電時相當于電解池工作原理，陽極發(fā)生氧化反應，即b連接直流電源的正極，發(fā)生3Br--2e-=Br3-反應，a連接直流電源的負故，發(fā)生還原反應，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．放電時，相當于原電池原理，電池內(nèi)部Mg2+向正極移動，即向C電極移動，而Br-在正極一側(cè)，不會通過多孔玻璃膜，故A錯誤；B．放電時，相當于原電池工作，碳電極為正極，得電子發(fā)生還原反應，即+2e-=3Br-，故B正確；C．充電時，相當于電解池工作原理，C極區(qū)發(fā)生氧化反應，3Br--2e-=Br3-，電池內(nèi)部的Mg2+向Mg電極移動,故C錯誤；D．根據(jù)圖分析可知：充電時相當于電解池工作原理，陽極發(fā)生氧化反應，故b連接直流電源的正極，a連接直流電源的負故，發(fā)生還原反應，故D錯誤；故答案：B。9．A【分析】通過電解法可知此電池為電解池，由a極生成O2可以判斷出a極為陽極，則b為陰極。陽離子向陰極流動，a極上反應為4OH－―4e－＝2H2O＋O2，電極b上反應為CO2＋8HCO+8e－＝CH4＋8CO＋2H2O。電解時OH－比更容易失去電子在陽極生成O2，所以電解Na2SO4溶液的實質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的?！窘馕觥緼．由a極生成O2可以判斷出a極為陽極，b為陰極，陽離子向陰極流動。則H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移正確，故A正確；B．電極方程式配平發(fā)生錯誤，電極b上反應應為CO2＋8HCO+8e－＝CH4＋8CO＋2H2O，故B錯誤；C．通過電解法可知此電池為電解池，所以電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故C錯誤；D．電解時OH－比更容易失去電子，所以電解Na2SO4溶液的實質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的，故D錯誤；故選A。10．A【解析】A．充電時，該裝置為電解池，左邊為陽極，右邊為陰極，陰極得電子，電極反應為xLi+＋nC＋xe-＝LixCn，故A錯誤；B．充電時，當外電路