2025屆高三化學暑假培優(yōu)專練09 電化學基礎-【暑假培優(yōu)】（含解析）

2025屆高三化學暑假培優(yōu)專練09電化學基礎-【暑假培優(yōu)】（含解析）查補易混易錯09電化學基礎電化學基礎是高考每年必考內(nèi)容，主要題型是選擇題，有時也會在非選擇題中出現(xiàn)，命制的角度有電極反應式的正誤判斷與書寫，電池反應式的書寫，正負極的判斷，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，電解的應用與計算，金屬的腐蝕與防護等。同時通過陌生化學電源的裝置圖，考查學生接受、吸收、整合化學信息的能力，也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養(yǎng)考查。易錯01常見考點歸納電極判斷負極：元素化合價升高或發(fā)生氧化反應的物質(zhì)正極：元素化合價降低或發(fā)生還原反應的物質(zhì)陰極：“放電”時的負極在“充電”時為陰極陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極電子流向原電池：負極→正極電解池：電源負極→陰極，陽極→電源正極離子流向原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負極電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極電極反應式“放電”時依據(jù)條件，指出參與負極和正極反應的物質(zhì)，根據(jù)化合價的變化，判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；根據(jù)守恒書寫負極(或正極)反應式，特別應注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電時正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電時負極反應的逆過程易錯02電極判斷1．原電池中正負極的判斷依據(jù)正負極判斷依據(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極，活潑性較弱的金屬或能導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極發(fā)生氧化反應；正極發(fā)生還原反應依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷電子由負極流向正極；電流由正極流向負極依據(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，與直流電源負極相連的為陰極根據(jù)電子流動方向判斷電子從電源負極流向陰極，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：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；陽極上的現(xiàn)象是有非金屬單質(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)易錯03化學電源1．新型電池的電極反應式鋅銀電池總反應：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高鐵電池總反應：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH正極：FeOeq\o\al(2－,4)＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－負極：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2鎳鎘電池總反應：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2正極：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－負極：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2Mg-H2O2電池總反應：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O正極：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O負極：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl電池總反應：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2正極：2AgCl＋2e－=2Ag＋2Cl－負極：Mg－2e－=Mg2＋鈉硫電池總反應：2Na＋xS=Na2Sx正極：xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x)負極：2Na－2e－=2Na＋全釩液流電池總反應：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O正極：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O負極：V2＋－e－=V3＋鋰-銅電池總反應：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－正極：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－負極：Li－e－=Li＋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＋＋C62．燃料電池的電極反應式(以CH3OH為例)電池類型導電介質(zhì)反應式酸性燃料電池H＋總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋4H＋=2H2O負極：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋堿性燃料電池OH－總反應：2CH3OH＋3O2＋4OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－負極：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O熔融碳酸鹽燃料電池COeq\o\al(2－,3)總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)負極：CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(2－,3)=4CO2↑＋2H2O固態(tài)氧化物燃料電池O2－總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－=2O2－負極：CH3OH－6e－＋3O2－=CO2↑＋2H2O質(zhì)子交換膜燃料電池H＋總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋4H＋=2H2O負極：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋易錯04金屬腐蝕與保護1.析氫腐蝕和吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－負極反應Fe－2e－=Fe2＋其他反應Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹2.金屬腐蝕的防護方法（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。1．（2022·天津·統(tǒng)考高考真題）實驗裝置如圖所示。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試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是A．a(chǎn)為負極B．端的字跡呈藍色C．電子流向為：D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同2．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．惰性電極2為陽極 B．反應前后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3．（2022·福建·統(tǒng)考高考真題）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，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現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是A．化學自充電時，增大B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能C．化學自充電時，鋅電極反應式：D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗4．（2023·浙江·高考真題）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B．電極A的電極反應：C．該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應D．電解時，陽離子向石墨電極移動5．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是A．左側(cè)電極反應：B．實驗結(jié)束時，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形銅導線，不影響測定結(jié)果6．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）含磷有機物應用廣泛。電解法可實現(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．陰極上的電極反應為：C．在電解過程中向鉑電極移動D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于7．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是A．放電時負極反應：B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過程中，溶液濃度增大8．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）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，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少9．（2022·北京·高考真題）利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實驗現(xiàn)象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗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中檢測到，推測可能發(fā)生反應：C．隨陰極析出，推測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10．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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)。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應B．電極B的電極反應：C．電解一段時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11．（2022·湖南·高考真題）海水電池在海洋能源領域備受關(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：C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池12．（2022·廣東·高考真題）科學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，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：。下列說法正確的是A．充電時電極b是陰極B．放電時溶液的減小C．放電時溶液的濃度增大D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加13．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是A．充電時，電池的總反應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，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應14．（2022·全國·高考真題）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，下列敘述錯誤的是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：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O15．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）pH計是一種采用原電池原理測量溶液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電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢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)電極的電勢低，則該電極反應式為：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引起電動勢的變化C．分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pHD．pH計工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能16．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考一模）我國科研人員將單獨脫除的反應與制備的反應相結(jié)合，實現(xiàn)協(xié)同轉(zhuǎn)化。已知：反應①單獨制備：，不能自發(fā)進行；反應②單獨脫除：，能自發(fā)進行。協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖(在電場作用下，雙極膜中間層的解離為和，并向兩極遷移)。下列分析錯誤的是A．反應②釋放的能量可以用于反應①B．產(chǎn)生的電極反應：C．當生成0.1mol時，負極區(qū)溶液質(zhì)量增重9.8gD．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：17．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）過硫酸銨可用作氧化劑、漂白劑。利用電解法在兩極分別生產(chǎn)過硫酸銨和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)為外接電源的負極B．電解總反應：C．陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代D．電解池工作時，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小18．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2的原理如下圖。下列說法正確的是A．a(chǎn)極與電源的負極連接B．X溶液顯堿性，在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸C．電解池a極上發(fā)生的電極反應為NH-6e-+3C1-+4OH-=NCl3+4H2OD．ClO2發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應中，生成的ClO2與NH3的物質(zhì)的量之比為6:119．（2023·河北保定·統(tǒng)考一模）化學性質(zhì)類似的鹽酸羥胺()是一種常見的還原劑和顯像劑。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應機理如圖2所示。圖3是用圖1的電池電解處理含有(、的酸性廢水的裝置。下列說法正確的是A．圖1電池工作時，Pt電極是正極B．圖2中，A為和，B為C．電極b接電源負極，處理1mol，電路中轉(zhuǎn)移5molD．電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，左室溶液質(zhì)量增加3.3g20．（2023·河北邢臺·統(tǒng)考一模）某有色金屬工業(yè)的高鹽廢水中主要含有、、、、和，利用如圖電解裝置可回收、并盡可能除去和，其中雙極膜(BP)中間層的解離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移，M膜、N膜需在一價陰離子交換膜和陽離子交換膜中選擇。下列說法錯誤的是A．BP膜中均向右側(cè)溶液遷移，M膜為一價陰離子交換膜B．溶液a的溶質(zhì)主要為HF和HCl，溶液b的溶質(zhì)主要為和C．當陽極產(chǎn)生22.4L氣體(標準狀況)時，有4mol離子通過N膜D．電解過程中，應控制高鹽廢水的pH不能過高21．（2023·遼寧·模擬預測）某團隊基于光激發(fā)碳纖維上的聚[1，4-二(2-噻吩基)]苯(PDTB)和二氧化鈦()半導體構(gòu)建了一種夾心三明治結(jié)構(gòu)的高性能鋅-空氣電池，該裝置利用充放電過程中與的相互轉(zhuǎn)化，能夠提升電池的放電電壓，降低電池的充電電壓，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A．該裝置可實現(xiàn)光能向電能和化學能的轉(zhuǎn)化B．電極電勢：C．開關(guān)K置于M處時，電子由極通過導線流向PDTB極D．開關(guān)K置于N處時，極的電極反應式為22．（2023·上海閔行·統(tǒng)考二模）國產(chǎn)航母山東艦采用模塊制造，然后焊接組裝而成。實驗室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是?A．艦艇被腐蝕是因為形成了電解池B．甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．被腐蝕時正極反應式為：Fe-2e→Fe2＋D．焊點附近用鋅塊打“補丁”延緩腐蝕23．（2022·河北·高考真題）科學家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學裝置，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．反應器I中反應的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O24．（2022·山東·高考真題）是一種鈉離子電池正極材料，充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示，晶胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法正確的是A．每個晶胞中個數(shù)為xB．每個晶胞完全轉(zhuǎn)化為晶胞，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8C．每個晶胞中0價Cu原子個數(shù)為D．當轉(zhuǎn)化為時，每轉(zhuǎn)移電子，產(chǎn)生原子25．（2022·山東·高考真題）設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸C．乙室電極反應式為D．若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移查補易混易錯09電化學基礎電化學基礎是高考每年必考內(nèi)容，主要題型是選擇題，有時也會在非選擇題中出現(xiàn)，命制的角度有電極反應式的正誤判斷與書寫，電池反應式的書寫，正負極的判斷，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，電解的應用與計算，金屬的腐蝕與防護等。同時通過陌生化學電源的裝置圖，考查學生接受、吸收、整合化學信息的能力，也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養(yǎng)考查。易錯01常見考點歸納電極判斷負極：元素化合價升高或發(fā)生氧化反應的物質(zhì)正極：元素化合價降低或發(fā)生還原反應的物質(zhì)陰極：“放電”時的負極在“充電”時為陰極陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極電子流向原電池：負極→正極電解池：電源負極→陰極，陽極→電源正極離子流向原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負極電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極電極反應式“放電”時依據(jù)條件，指出參與負極和正極反應的物質(zhì)，根據(jù)化合價的變化，判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；根據(jù)守恒書寫負極(或正極)反應式，特別應注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電時正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電時負極反應的逆過程易錯02電極判斷1．原電池中正負極的判斷依據(jù)正負極判斷依據(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極，活潑性較弱的金屬或能導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極發(fā)生氧化反應；正極發(fā)生還原反應依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷電子由負極流向正極；電流由正極流向負極依據(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，與直流電源負極相連的為陰極根據(jù)電子流動方向判斷電子從電源負極流向陰極，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：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；陽極上的現(xiàn)象是有非金屬單質(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)易錯03化學電源1．新型電池的電極反應式鋅銀電池總反應：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高鐵電池總反應：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH正極：FeOeq\o\al(2－,4)＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－負極：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2鎳鎘電池總反應：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2正極：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－負極：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2Mg-H2O2電池總反應：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O正極：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O負極：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl電池總反應：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2正極：2AgCl＋2e－=2Ag＋2Cl－負極：Mg－2e－=Mg2＋鈉硫電池總反應：2Na＋xS=Na2Sx正極：xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x)負極：2Na－2e－=2Na＋全釩液流電池總反應：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O正極：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O負極：V2＋－e－=V3＋鋰-銅電池總反應：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－正極：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－負極：Li－e－=Li＋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＋＋C62．燃料電池的電極反應式(以CH3OH為例)電池類型導電介質(zhì)反應式酸性燃料電池H＋總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋4H＋=2H2O負極：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋堿性燃料電池OH－總反應：2CH3OH＋3O2＋4OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－負極：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O熔融碳酸鹽燃料電池COeq\o\al(2－,3)總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)負極：CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(2－,3)=4CO2↑＋2H2O固態(tài)氧化物燃料電池O2－總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－=2O2－負極：CH3OH－6e－＋3O2－=CO2↑＋2H2O質(zhì)子交換膜燃料電池H＋總反應：2CH3OH＋3O2=2CO2↑＋4H2O正極：O2＋4e－＋4H＋=2H2O負極：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋易錯04金屬腐蝕與保護1.析氫腐蝕和吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－負極反應Fe－2e－=Fe2＋其他反應Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹2.金屬腐蝕的防護方法（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。1．（2022·天津·統(tǒng)考高考真題）實驗裝置如圖所示。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試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是A．a(chǎn)為負極B．端的字跡呈藍色C．電子流向為：D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同2．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．惰性電極2為陽極 B．反應前后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3．（2022·福建·統(tǒng)考高考真題）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，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現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是A．化學自充電時，增大B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能C．化學自充電時，鋅電極反應式：D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗4．（2023·浙江·高考真題）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B．電極A的電極反應：C．該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應D．電解時，陽離子向石墨電極移動5．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是A．左側(cè)電極反應：B．實驗結(jié)束時，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形銅導線，不影響測定結(jié)果6．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）含磷有機物應用廣泛。電解法可實現(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．陰極上的電極反應為：C．在電解過程中向鉑電極移動D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于7．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是A．放電時負極反應：B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過程中，溶液濃度增大8．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）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，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少9．（2022·北京·高考真題）利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實驗現(xiàn)象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗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中檢測到，推測可能發(fā)生反應：C．隨陰極析出，推測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10．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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)。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應B．電極B的電極反應：C．電解一段時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11．（2022·湖南·高考真題）海水電池在海洋能源領域備受關(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：C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池12．（2022·廣東·高考真題）科學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，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：。下列說法正確的是A．充電時電極b是陰極B．放電時溶液的減小C．放電時溶液的濃度增大D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加13．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是A．充電時，電池的總反應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，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應14．（2022·全國·高考真題）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，下列敘述錯誤的是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：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O15．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）pH計是一種采用原電池原理測量溶液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電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢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)電極的電勢低，則該電極反應式為：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引起電動勢的變化C．分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pHD．pH計工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能16．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考一模）我國科研人員將單獨脫除的反應與制備的反應相結(jié)合，實現(xiàn)協(xié)同轉(zhuǎn)化。已知：反應①單獨制備：，不能自發(fā)進行；反應②單獨脫除：，能自發(fā)進行。協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖(在電場作用下，雙極膜中間層的解離為和，并向兩極遷移)。下列分析錯誤的是A．反應②釋放的能量可以用于反應①B．產(chǎn)生的電極反應：C．當生成0.1mol時，負極區(qū)溶液質(zhì)量增重9.8gD．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：17．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）過硫酸銨可用作氧化劑、漂白劑。利用電解法在兩極分別生產(chǎn)過硫酸銨和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)為外接電源的負極B．電解總反應：C．陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代D．電解池工作時，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小18．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2的原理如下圖。下列說法正確的是A．a(chǎn)極與電源的負極連接B．X溶液顯堿性，在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸C．電解池a極上發(fā)生的電極反應為NH-6e-+3C1-+4OH-=NCl3+4H2OD．ClO2發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應中，生成的ClO2與NH3的物質(zhì)的量之比為6:119．（2023·河北保定·統(tǒng)考一模）化學性質(zhì)類似的鹽酸羥胺()是一種常見的還原劑和顯像劑。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應機理如圖2所示。圖3是用圖1的電池電解處理含有(、的酸性廢水的裝置。下列說法正確的是A．圖1電池工作時，Pt電極是正極B．圖2中，A為和，B為C．電極b接電源負極，處理1mol，電路中轉(zhuǎn)移5molD．電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，左室溶液質(zhì)量增加3.3g20．（2023·河北邢臺·統(tǒng)考一模）某有色金屬工業(yè)的高鹽廢水中主要含有、、、、和，利用如圖電解裝置可回收、并盡可能除去和，其中雙極膜(BP)中間層的解離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移，M膜、N膜需在一價陰離子交換膜和陽離子交換膜中選擇。下列說法錯誤的是A．BP膜中均向右側(cè)溶液遷移，M膜為一價陰離子交換膜B．溶液a的溶質(zhì)主要為HF和HCl，溶液b的溶質(zhì)主要為和C．當陽極產(chǎn)生22.4L氣體(標準狀況)時，有4mol離子通過N膜D．電解過程中，應控制高鹽廢水的pH不能過高21．（2023·遼寧·模擬預測）某團隊基于光激發(fā)碳纖維上的聚[1，4-二(2-噻吩基)]苯(PDTB)和二氧化鈦()半導體構(gòu)建了一種夾心三明治結(jié)構(gòu)的高性能鋅-空氣電池，該裝置利用充放電過程中與的相互轉(zhuǎn)化，能夠提升電池的放電電壓，降低電池的充電電壓，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A．該裝置可實現(xiàn)光能向電能和化學能的轉(zhuǎn)化B．電極電勢：C．開關(guān)K置于M處時，電子由極通過導線流向PDTB極D．開關(guān)K置于N處時，極的電極反應式為22．（2023·上海閔行·統(tǒng)考二模）國產(chǎn)航母山東艦采用模塊制造，然后焊接組裝而成。實驗室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是?A．艦艇被腐蝕是因為形成了電解池B．甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．被腐蝕時正極反應式為：Fe-2e→Fe2＋D．焊點附近用鋅塊打“補丁”延緩腐蝕23．（2022·河北·高考真題）科學家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學裝置，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．反應器I中反應的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O24．（2022·山東·高考真題）是一種鈉離子電池正極材料，充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示，晶胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法正確的是A．每個晶胞中個數(shù)為xB．每個晶胞完全轉(zhuǎn)化為晶胞，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8C．每個晶胞中0價Cu原子個數(shù)為D．當轉(zhuǎn)化為時，每轉(zhuǎn)移電子，產(chǎn)生原子25．（2022·山東·高考真題）設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸C．乙室電極反應式為D．若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移參考答案1．B【詳解】A．根據(jù)實驗現(xiàn)象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；C．電子從電源的負極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯誤；D．如果換成銅棒，銅做陽極放電，現(xiàn)象與碳作電極時不相同，D錯誤；故選B。2．C【詳解】A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；B．WO/WO循環(huán)反應，反應前后WO/WO數(shù)量不變，故B正確；C．總反應為氧氣把二丁基-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。3．A【詳解】A．由圖可知，化學自充電時，消耗O2，該反應為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；B．化學自充電時，無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故B錯誤；C．由圖可知，化學自充電時，鋅電極作陰極，該電極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯誤；D．放電時，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過電子時，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯誤；故選A。4．C【詳解】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，為陽極，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，電極反應為。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，為陽極，選項A錯誤；B．電極A的電極反應為，選項B錯誤；C．根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應，選項C正確；D．電解池中石墨電極為陽極，陽離子向陰極電極A移動，選項D錯誤；答案選C。5．A【詳解】A．左側(cè)陽極析出氧氣，左側(cè)電極反應：，A正確；B．右側(cè)電極反應2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應結(jié)束時溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯誤；C．若c中收集氣體，若在標況下，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)不能準確計算，C錯誤；D．鹽橋換為U形銅導線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應進行，D錯誤；答案選A。6．D【詳解】A．石墨電極發(fā)生反應的物質(zhì)：P4→化合價升高發(fā)生氧化反應，所以石墨電極為陽極，對應的電極反應式為：，則生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子，A錯誤；B．陰極上發(fā)生還原反應，應該得電子，為陽極發(fā)生的反應，B錯誤；C．石墨電極：P4→發(fā)生氧化反應，為陽極，鉑電極為陰極，應該向陽極移動，即移向石墨電極，C錯誤；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。7．A【詳解】放電時負極反應：，正極反應：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A．放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應，電極反應：，故A正確；B．放電時，陰離子移向負極，放電時透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯誤；D．充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯誤；故選A。8．A【詳解】由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應式為2O2--4e-=O2，據(jù)此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，即N2被還原，A正確；B．a(chǎn)為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；C．改變工作電源的電壓，電流強度發(fā)生改變，反應速率也會改變，C錯誤；D．電解過程中，陰極電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會改變，D錯誤；答案選A。9．C【詳解】由實驗現(xiàn)象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，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)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層。A．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應為，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，在陰極析出銅，但陽極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應，銅離子濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，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)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；故選C。10．C【詳解】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應，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，電極反應式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應為：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。11．B【詳解】鋰海水電池的總反應為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應，則M電極為負極，電極反應為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時氧氣也可以在N極得電子，電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-。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，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯誤；C．Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，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。12．C【詳解】A．由充電時電極a的反應可知，充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；B．放電時電極反應和充電時相反，則由放電時電極a的反應為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；C．放電時負極反應為，正極反應為，反應后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時陽極反應為，陰極反應為，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錯誤；答案選C。13．C【詳解】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應（Li++e-=Li+）和陽極反應（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時總反應為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。A．光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應對電池進行充電，結(jié)合陰極反應和陽極反應，充電時電池的總反應為Li2O2=2Li+O2，A正確；B．充電時，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應與電子有關(guān)，陽極反應與空穴有關(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，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D．放電時總反應為2Li+O2=Li2O2，正極反應為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；答案選C。14．A【詳解】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為電池的負極，電極反應為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動。據(jù)此分析答題。A．根據(jù)分析，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動，A錯誤；B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，B正確；C．MnO2電極的電極反應式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；D．電池的總反應為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；故答案選A。15．C【詳解】A．如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極為負極、負極發(fā)生氧化反應而不是還原反應，A錯誤；B．已知：pH與電池的電動勢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引起電動勢的變化，B錯誤；C．pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pH，C正確；D．pH計工作時，利用原電池原理，則化學能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；答案選C。16．D【詳解】根據(jù)電子流向可知，左邊電極為負極，電極反應式為SO2+4OH--2e-=SO+2H2O，右邊電極為正極，電極反應式為O2+2H++2e-=H2O2。A．反應②能自發(fā)進行，反應放出能量，反應①不能自發(fā)進行，需要吸收能量，反應②釋放的能量可以用于反應①，故A正確；B．由分析可知，O2在右側(cè)電極得到電子生成H2O2，電極方程式為：，故B正確；C．當正極生成0.1mol時，得到0.2mol電子，左邊電極為負極，電極反應式為SO2+4OH--2e-=SO+2H2O，當?shù)玫?.2mol電子時，吸收0.1molSO2，同時雙極膜電離出0.2molOH-進入負極，負極區(qū)溶液質(zhì)量增重0.1mol64g/mol+0.2mol17g/mol=9.8g，故C正確；D．負極電極反應式為SO2+4OH--2e-=SO+2H2O，正極電極反應為O2+2H++2e-=H2O2，協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應為：

，故D錯誤；故選D。17．C【詳解】S元素化合價由＋6價升高為＋7價，化合價升高被氧化，故右側(cè)Pt電極為陽極，b為外接電源正極，a為外接電源負極，左側(cè)Pt電極為陰極。A．根據(jù)分析，a為外接電源的負極，A正確；B．根據(jù)分析，陰極氧氣被還原，陽極硫酸根被氧化，電解總反應正確，B正確；C．根據(jù)陽極產(chǎn)物可知，反應需要消耗硫酸根，陰離子交換膜不可用陽離子交換膜替代，C錯誤；D．電解池工作時，I室溶液中氫離子移向陰極，硫酸根移向陽極，消耗硫酸，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小，D正確；故選C。18．D【詳解】該裝置為電解池，a極銨根離子失去電子生成NCl3，則a為陽極，b為陰極，陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣，氯離子從右側(cè)經(jīng)過陰離子交換膜到左側(cè)，在ClO2發(fā)生器中NCl3和NaClO2反應生成NH3和ClO2。A．據(jù)分析可知，a極為陽極，與電源的正極連接，A錯誤；B．在ClO2發(fā)生器中，發(fā)生反應，則X溶液顯堿性，b為陰極，陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣，氯離子從右側(cè)經(jīng)過陰離子交換膜到左側(cè)，則在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸，B錯誤；C．a(chǎn)極銨根離子失去電子生成NCl3，電極反應為NH-6e-+3C1-=NCl3+4H+，C錯誤；D．在ClO2發(fā)生器中，發(fā)生反應，生成的ClO2與NH3的物質(zhì)的量之比為6:1，D正確；故選D。19．D【詳解】A．鐵電極上，，N元素的化合價降低，為正極，Pt電極上，，元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，為負極，A錯誤；B．根據(jù)題意可知，與的性質(zhì)相似，能與鹽酸反應生成，所以缺少反應：，所以圖2中，a為，B為，B錯誤；C．電解時，b電極發(fā)生：，發(fā)生還原反應，為陰極，接電源的負極，處理1mol，電路中轉(zhuǎn)移8mol，C錯誤；D．含鐵的催化電極為正極，發(fā)生反應：，4個氫離子中有1個是左側(cè)溶液中鹽酸提供的，3個是右側(cè)遷移的，標況下消耗的，左室增加的質(zhì)量為0.1molNO和0.3mol氫離子，質(zhì)量為：，D正確；故選D。20．B【詳解】由圖可知，最左側(cè)為陽極室，水放電生成氧氣和氫離子；最右側(cè)為