2020版领军高考化学真题透析第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护（高效演练）.docx

第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护1（山东师范大学附属中学2019届高考考前模拟）图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是Aa极应与X连接BN电极发生还原反应，当N电极消耗11.2 L(标准状况下) O2时，则a电极增重64 gC不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl2e=Cl2D若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：CH3CHO3H2O10e=2CO210H【答案】C【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，N极氧气得电子发生还原反应生成水，N极为原电池的正极，M极废水中的有机物失电子发生氧化反应，M为原电池的负极。电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，即与X极相连，b为阳极应与正极相连，即与Y极相连。A. 根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；B. N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2L(标准状况下)气体时，则a电极增重11.2L22.4L/mol4264g/mol=64g，故B正确；C. b为阳极，当为惰性电极时，则电极反应式为2C12e=Cl2，当为活性电极时，反应式为电极本身失电子发生氧化反应，故C错误；D. 若有机废水中含有乙醛，图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为：CH3CHO+3H2Ol0e=2CO2+l0H+，故D正确。2（黑龙江省哈尔滨市第六中学2019届高三冲刺押题卷一）处理烟气中的SO2可以采用碱吸电解法，其流程如左图；模拟过程如右图，下列推断正确的是A膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜B若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连Ca极的电极反应式为2H2O一4e一=4H+O2D若收集22.4L的P（标准状况下），则转移4mol电子【答案】B【解析】A项、电解Na2SO3溶液时，亚硫酸根通过阴离子交换膜进入右室，Na+离子通过阳离子交换膜进入左室，则膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，故A错误；B项、a极为阴极，与锌锰碱性电池的负极锌极相连，故B正确；C项、a极为阴极，水在阴极得电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H2O+2e一=2OH+H2，故C错误；D项、由阴极电极反应式可知，若收集标准状况下22.4L H2，转移2mol电子，故D错误。3（北京市中国人民大学附属中学2019届高三考前热身练习）高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜, 主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是（ ）A放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi+xe-=xLiFePO4B放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极C充电时，阴极电极反应式：xLi+xe-+nC=LixCnD充电时，Li+向左移动【答案】D【解析】A. 放电时，FePO4为正极，正极化合价降低得到电子发生还原反应，电极反应式为xFePO4+xLi+xe-=xLiFePO4，故A正确；B. 放电时，作为原电池，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，故B正确；C. 充电时，阴极化合价降低得到电子发生还原反应，电极反应式为xLi+xe-+nC=LixCn，故C正确；D. 充电时，作为电解池，阳离子向阴极移动，Li+向右移动，故D错误。4（湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期二模）科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示，用CuSi合金作硅源，在950下利用三层液熔盐进行电解精炼，并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是A电极c与b相连，d与a相连B左侧电解槽中;Si优先于Cu被氧化Ca极的电极反应为CH4-8e+4O2 =CO2+2H2OD相同时间下，通入CH4、O2的体积不同，会影响硅的提纯速率【答案】A【解析】A项、甲烷燃料电池中，通入甲烷的a电极为负极，通入氧气的电极b为正极，根据电解池中电子的移动方向可知，c为阴极，与a相连，d为阳极，与b相连，故A错误；B项、由图可知，d为阳极，Si在阳极上失去电子被氧化生成Si4+，而铜没被氧化，说明硅优先于钢被氧化，故B正确；C项、甲烷燃料电池中，通入甲烷的a电极为负极，甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为CH4-8e+4O2 =CO2+2H2O，故C正确；D项、相同时间下，通入CH4、O2的的体积不同，反应转移电子的物质的量不同，会造成电流强度不同，影响硅的提纯速率，故D正确。5（福州市2019届高三毕业班第三次质量检测）FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉(Ta)，其原理如图所示。下列说法正确的是A该装置将化学能转化为电能Ba极为电源的正极CTa2O5极发生的电极反应为Ta2O5+10e=2Ta+5O2D石墨电极上生成22.4 L O2，则电路中转移的电子数为46.021023【答案】C【解析】A该装置是电解池，是将电能转化为化学能，故A错误；B电解池工作时O2-向阳极移动，则石墨电极为阳极，电源的b极为正极，a极为电源的负极，故B错误；CTa2O5极为阴极，发生还原反应，其电极反应为Ta2O5+10e=2Ta+5O2，故C正确；D石墨电极上生成的22.4 L O2没有指明是标准状况，则其物质的量不一定是1mol，转移电子数也不一定是46.021023，故D错误。6（陕西省西北工业大学附属中学2019届高三下学期第十二次适应性训练）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NH2)2。下列有关说法正确的是（ ）Aa为电源的负极B电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C除去尿素的反应为：CO(NH2)22Cl2H2O= N2CO24HClD若两极共收集到气体0.6mol，则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应)【答案】D【解析】A、由图可以知道，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故b为电源的负极，故A错误；B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2，阳极反应为6Cl-6e-=3Cl2，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+，通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，故B错误；C、由图可以知道，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为6Cl-6e-=3Cl2，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，故C错误；D、如图所示，阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2，阳极反应为6Cl-6e-=3Cl2，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，若两极共收集到气体0.6mol，则n(N2)=n(CO2)=0.61/5mol=0.12mol，由反应CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12mol，故D正确。7（江西师范大学附属中学2019届高三三模）电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）A离子交换膜b为阳离子交换膜B各间隔室的排出液中，为淡水C通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显D淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值【答案】B【解析】图中分析可知，电极1为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为：2Cl-2e-=Cl2，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H+2e-=H2，实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜。A.分析可知b为阴离子交换膜，A错误；B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜，结合阴阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，为淡水，B正确；C.通电时，阳极电极反应：2Cl-2e-=Cl2，阴极电极反应，2H+2e-=H2，电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显，C错误；D.淡化过程中，得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等，有使用价值，D错误。8（2019届北京市通州区高三年级第三次模拟考试）我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：下列说法不正确的是Ab为电源的正极B中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化Ca极的电极反应式为2C2O52 4e = 4CO2 + O2D上述装置存在反应：CO2 = C + O2【答案】B【解析】Aa电极反应是2C2O52-4e-4CO2+O2，发生氧化反应，是电解池的阳极，则b为正极，故A正确；B捕获CO2时生成的C2O52-中碳元素的化合价仍为+4价，捕获CO2时生成CO32-时碳元素的化合价仍为+4价，碳元素的化合价均未发生变化，故B错误；C由电解装置示意图可知a电极反应是2C2O52-4e-4CO2+O2，故C正确；D由电解装置示意图可知a电极生成O2，d电极生成C，电解池总反应式为CO2 =C+O2，故D正确。9（湖南省衡阳市2019届高三第三次联考三模）如图所示，电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法，可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是（）A若加入的是溶液，则导出的溶液呈碱性B镍电极上的电极反应式为： C电子由石墨电极流出，经溶液流向镍电极D若阳极生成气体，理论上可除去mol【答案】A【解析】A项、阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，所以导出的溶液呈碱性，故A正确； B项、镍电极是阴极，是硝酸根离子得电子，而不是镍发生氧化反应，故B错误； C项、电子流入石墨电极，且电子不能经过溶液，故C错误； D项、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子，所以若阳极生成0.1mol气体，理论上可除去0.2 molNO3-，故D错误。10（湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期一模）科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续，合成其原理如图所示。下列说法不正确的是A过程I得到的Li3N的电子式为B过程生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3C过程涉及的阳极反应为4OH-4e-=O2+2H2OD过程I、均为氧化还原反应【答案】D【解析】A. Li3N是离子化合物，Li+与N3-之间通过离子键结合，电子式为，A正确；B.Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3，反应方程式为：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3，B正确；C.在过程中OH-在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应为4OH-4e-=O2+2H2O，C正确；D.过程的反应为盐的水解反应，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，D错误。11（山东省济南市2019届高三5月模拟考试）海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“”和“”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是A工作过程中b极电势高于a极B“”表示阴离子交换膜，“”表示阳离子交换膜C海水预处理主要是除去Ca2、Mg2等DA口流出的是“浓水”，B口流出的是淡水【答案】D【解析】A电极b为电解池阳极，电极a为电解池的阴极， b极电势高于a极，故A正确；B根据分析， “”表示阴离子交换膜，“”表示阳离子交换膜，故B正确；C为了防止海水中的Ca2、Mg2、SO42等堵塞离子交换膜，影响电解，电解前，海水需要预处理，除去其中的Ca2、Mg2等，故C正确；D根据分析，实线为阳离子交换膜，虚线为阴离子交换膜，钠离子向a移动，氯离子向b移动，各间隔室的排出液中，A口流出的是淡水， B口流出的是“浓水”，故D错误。12（四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测）已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe +Li2S，电解液为含LiPF6SO(CH3)2的有机溶液（Li+可自由通过）。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍，工作原理如图所示。下列分析正确的是A该锂离子电池正极反应为FeS+2Li+2e-=Fe +Li2SBX与电池的Li电极相连C电解过程中c(BaC12)保持不变D若去掉阳离子膜将左右两室合并，则X电极的反应不变【答案】A【解析】A. 由上述分析可知，FeS发生还原反应作正极，电极反应式为：FeS+2Li+2e-=Fe +Li2S，故A正确；B. X为阳极，与FeS电极相连，故B错误；C. 电解过程中，阳极发生氧化反应：4OH-4e- =2H2O+O2，阳极区的Ba2+通过阳离子交换膜进入BaCl2溶液中；阴极发生还原反应：Ni2+ +2e-=Ni，溶液中Cl-通过阴离子交换膜进入BaCl2溶液中。故电解过程中，BaCl2的物质的量浓度将不断增大，故C错误；D.若将阳离子交换膜去掉，因BaCl2溶液中含有C1-，故阳极电极反应式为：2C1-2e-=Cl2，故X电极的电极反应发生改变，选项D错误。13（福建省莆田市2019届高三第二次质量检测A卷）下图甲是一种在微生物作用下将废水中的尿素CO(NH2)2转化为环境友好物质，实现化学能转化为电能的装置，并利用甲、乙两装置实现在铁上镀铜。下列说法中不正确的是A乙装置中溶液颜色不变B铜电极应与Y相连接CM电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6HD当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16g【答案】D【解析】甲装置中N极上O2得到电子被还原成H2O，N为正极，M为负极；A.乙装置中Cu2+在Fe电极上获得电子变为Cu单质，阳极Cu失去电子变为Cu2+进入溶液，所以乙装置中溶液的颜色不变，A正确；B.乙装置中铁上镀铜，则铁为阴极应与负极X相连，铜为阳极应与正极Y相连，B正确； C.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应，电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+，C正确；D.N极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，当N电极消耗0.25 mol氧气时，则转移n(e-)=0.25mol4=1mol电子，Cu电极上的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，所以Cu电极减少的质量为m(Cu)=mol64g/mol=32g，D错误。14（宁夏银川一中2019届高三第二次模拟考试）探索二氧化碳在海洋中转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明，溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在，其中HCO3-占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。下列说法不正确的是Aa室中OH-在电极板上被氧化Bb室发生反应的离子方程式为：H+ + HCO3- = CO2 + H2OC电路中每有0.2mol 电子通过时，就有0.2mol阳离子从c室移至b室D若用氢氧燃料电池供电，则电池负极可能发生的反应为：H2 + 2OH- - 2e- =2H2O【答案】C【解析】A. a室是阳极室，OH-在电极板上失电子被氧化生成氧气，故A正确；B. a室中生成的氢离子移入b室， b室发生反应的离子方程式为：H+ + HCO3-CO2 + H2O，故B正确；C. 阳离子由阳极移向阴极，所以阳离子从b室移至c室，故C错误；D. 碱性氢氧燃料电池的负极反应为：H2 + 2OH- - 2e-2H2O，故D正确。15（辽宁省葫芦岛协作校2019届高三下学期第二次模拟考试）一种新型的“电池的正极采用含有的水溶液，负极采用固体有机聚合物用An， (Ali)n表示，电解质溶液采用溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如图)。已知含的溶液呈棕黄色，下列有关判断正确的是A图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图B放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅C放电时，从右向左通过聚合物离子交换膜D放电时，负极的电极反应式为： 【答案】B【解析】A. 甲图是电子传向固体有机聚合物，电子传向负极材料，则图甲是电池充电原理图，图乙是原电池工作原理图，A项错误；B. 放电时，正极液态电解质溶液的I2也会得电子生成I-，故电解质溶液的颜色变浅，B项正确；C. 放电为原电池工作原理，向负极移动，从左向右通过聚合物离子交换膜，C项错误；D. 放电时，负极发生失电子的氧化过程，故负极的电极反应式为：，D项错误。16（四川省绵阳市2019届高三第三次诊断性考试）锌电池是一种极具前景的电化学储能装置。VS2/Zn扣式可充电电池组成示意图如下。Zn2+可以在VS2晶体中可逆地嵌入和脱除，总反应为VS2xZnZnxVS2。下列说法错误的是A放电时不锈钢箔为正极，发生还原反应B放电时负极的反应为Zn2e= Zn2+C充电时锌片与电源的负极相连D充电时电池正极上的反应为：ZnxVS22xexZn2+=VS22xZn【答案】D【解析】A. 根据上述分析，放电时不锈钢箔为正极，发生还原反应，故A正确；B. 放电时，锌为负极，发生氧化反应，负极的反应为Zn2e= Zn2+，故B正确；C. 充电时，原电池的负极接电源的负极充当阴极，因此锌片与电源的负极相连，故C正确；D. 充电时，原电池的正极接电源的正极充当阳极，失去电子，发生氧化反应，故D错误。17（四川省遂宁市2019届高三第三次诊断性考试）微生物燃料电池的一种重要应用就是废水处理中实现碳氮联合转化为CO2和N2，如图所示，1、2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。下列有关叙述错误的是（ ）A协同转化总方程式：4CH3COONH4+11O2=8CO2+2N2+14H2OB电极1的电势比电极2上的低C温度越高，装置的转化效率越高D正极的电极反应：2NO3+10e+12H=N2+6H2O【答案】C【解析】根据上述分析可知，A. 结合A、B极反应式可知，总反应为CH3COONH4被氧气氧化转化为CO2和N2的过程，其化学方程式为：4CH3COONH4+11O2=8CO2+2N2+14H2O，A项正确；B. 微生物燃料电池中氢离子移向电极2，说明电极1为原电池的负极，即电极1的电势比电极2 上的低，B项正确；C. 微生物存活需要最适温度，不是温度越高活性越好，C项错误；D. 电极2为正极，NO3-得电子被还原成N2，其电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，D项正确。18（宁夏石嘴山市第三中学2019届高三下学期三模考试）我国科研人员借助太阳能，将光解水制H2与脱硫结合起来，既能大幅度提高光解水制H2的效率，又能脱除SO2，工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）A该装置在太阳光下分解水，实现太阳能转化为化学能B催化剂b附近溶液的pH增大C催化剂a表面H2O发生还原反应，产生H2D吸收1molSO2，理论上能产生1molH2【答案】B【解析】A.由图可知，该装置可将太阳能转化为化学能，A正确；B.催化剂b为负极，SO2失电子生成硫酸根发生氧化反应，电极反应为4OH-+SO2-2e-=SO42-+2H2O，由于不断消耗OH-，c(OH-)减小，则附近的溶液pH减小，B错误； C.由电子移动方向可知，催化剂a为正极，氢离子得电子生成氢气发生还原反应，C正确；D.由原电池中两个电极上得失电子守恒可知，吸收1molSO2，理论上能产生1molH2，D正确。19（天津市部分区2019年高三质量调查试题二）电化学降解的原理如图所示。下列说法不正确的是A铅蓄电池的负极反应为：Pb - 2e+ SO42- =PbSO4B电解一段时间后，若不考虑溶液体积变化，交换膜左侧溶液酸性增强，右侧溶液酸性减弱C该电解池的阴极反应式为2NO3-+12H+10e=N2+6H2OD若电解过程中转移2mole，则质子交换膜左侧电解液的质量减少m(左) =18.0g【答案】B【解析】A. 铅蓄电池的负极，铅失电子生产的铅离子与溶液中的硫酸根离子反应生成PbSO4，电极反应为：Pb - 2e+ SO42- =PbSO4，A正确；B.交换膜左侧Pt电极上电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，AgPt电极上电极反应为2NO3-+12H+10e=N2+6H2O，根据阴阳极上得失电子守恒，电解一段时间后，若不考虑溶液体积变化，交换膜左侧溶液酸性不变，右侧溶液酸性减弱，B错误；C. 该电解池的阴极上硝酸根离子得电子被还原成氮气，电极反应式为2NO3-+12H+10e=N2+6H2O，C正确；D. 交换膜左侧Pt电极上电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，若电解过程中转移2mole，参与反应的水为1mol，电解液的质量减少m(左) 1mol18g/mol=18.0g，D正确。20（广东省揭阳市2019届高三第二次模拟考试）用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A电极I为阴极，电极反应式为2H2O+2e一=2OH+H2B电解时H+由电极I向电极II迁移C吸收塔中的反应为2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3D每处理1molNO，可同时得到32gO2【答案】C【解析】从图示中，可知在吸收塔中NO变成了N2，N的化合价降低，S2O42变成了HSO3，S的化合价从3升高到了4，化合价升高。在电解池中，HSO3变成了S2O42，S的化合价从4降低到3，得到电子，电极为阴极，而在电极附近有氧气生成，为H2O失去电子生成O2，为阳极。 A在电解池中，HSO3变成了S2O42，S的化合价从4降低到3，得到电子，电极为阴极， 电极方程式为2HSO32e2H=S2O422H2O，A项错误；B电解时，阳离子向阴极移动，电极为阴极，H由电极向电极移动，B项错误；C吸收塔中NO变N2，S2O42变成HSO3，C中的离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒，C项正确；D整个装置中转移的电子数相同，处理1molNO，N的化合价从2降低到0，转移了2mol电子。阳极2H2O4e=4HO2，生成32g O2即1molO2需要4mol电子，D项错误。21（福建省南平市2019届普通高中毕业班第二次（5月)综合质量检查）国内最新研究，实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置，如图所示。该装置充放电过程并不完全可逆，即充电过程C不参与反应。放电过程反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，下列叙述正确的是A放电过程正极反应式为4Li+3CO2+4e=2Li2CO3+CB若放电过程转移电子物质的量为0.2mol，理论上可以固定C的质量为1.2gC充电过程B电极为阴极，发生氧化反应D可用 LiClO4水溶液代替LiClO4-DMSO【答案】A【解析】A. 放电过程为原电池，根据放电过程反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，正极上二氧化碳得到电子生成Li2CO3和C，电极反应式为4Li+3CO2+4e=2Li2CO3+C，故A正确；B. 根据A的分析，若放电过程转移电子物质的量为0.2mol，理论上可以固定C0.05mol，质量为0.05mol 12g/mol=0.6g，故B错误；C. 放电过程中金属锂为负极，则充电过程锂电极(A)为阴极，发生还原反应，故C错误；D. 锂能够与水反应，不能用 LiClO4水溶液代替LiClO4-DMSO，故D错误。22（江西省南昌市2019届高三4月第二次模拟考试）我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为。下列说法中正确的是Aa电极反应为： Bb为阳极，发生氧化反应C电解一段时间b极区溶液pH升高D废水中每通过6mol电子，a电极产生1molN2【答案】C【解析】A.电解池工作时，CO(NH2)2失去电子生成N2，a为阳极发生氧化反应，电极反应为 CO（NH2）2-6e+H2OCO2+N2+6H+，A错误；B.b为阴极发生还原反应，电极反应为2H2O+2e2OH+H2，B错误；C.b电极反应为2H2O+2e2OH+H2，电解一段时间b极区溶液pH升高，C正确。D.电子是不进入溶液中，所以废水中无法通过电子，D错误。23（四川省成都市第七中学2019届高三三诊模拟考试）用Li和石墨的复合材料以及纳米Fe2O3材料作电极的锂离子电池，在循环充放电过程中可实现对磁性的可逆调控(如图)。下列有关说法一定错误的是A该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液B放电时，总反应式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2FeC充电时，阳极的电极反应是2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+6Li+D充放电过程中，电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控【答案】A【解析】A.因为该电池中含有Li和Fe2O3，都可以与硫酸反应，故A错误；B.放电时，Li作为负极，失电子被氧化，阳极Fe2O3得电子被还原，故放电时，总反应式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2Fe，故B正确；C.充电时，阳极与正极相反，阳极的电极反应是2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+6Li+，故C正确；D.根据题目的示意图，充电过程是从右往左的过程，可以看到电池没有被磁铁吸引，因为充电过程的物质转化过程是由Fe和Li2O转化为Li和Fe2O3，因此充电时电池不能被磁铁吸引，放电过程的物质转化是由Li和Fe2O3转化为Fe和Li2O，有铁生成，因此放电时电池被磁铁吸引，故D正确。24（2019届湘赣?十四校高三联考第一次考试）乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法正确的是（ ）A若有2 mol H+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为2 molBM电极上的电极反应式为：OHCCHO2eH2O=HOOCCHO2H+CM极与电源的负极相连D电解一段时间后，N极附近溶液的pH变小【答案】A【解析】A项、2molH+通过质子交换膜，则电池中转移2mol电子。阴极的电极方程式为HOOC-COOH+2e-+2H+HOOC-CHO+H2O，阳极区的反应有2Cl-2e-=Cl2， OHCCHO+Cl2H2O =HOOCCHO+2Cl-2H+。因此，两极各生成1mol乙醛酸，共生成2mol乙醛酸，故A正确；B项、M电极是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl-2e-=Cl2，然后氯气将乙二醛氧化为乙醛酸，OHCCHO+Cl2H2O =HOOCCHO+2Cl-2H+，故B错误；C项、M电极是电解池的阳极，与电源的正极相连，故C错误；D项、N极为电解池的阴极，若有2molH+通过质子交换膜进入阴极室，则电池中转移2mol电子，阴极的电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+HOOC-CHO+H2O，则消耗H+与迁移过来的物质的量相等，乙二酸中羧基减少了，阴极N极附近溶液的pH不会减小、只能变大，故D错误。25（山东省聊城市2018-2019学年高三二模）三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，在直流电场的作用下，两膜中间的NH4+和NO2可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3.下列叙述正确的是Aa极为电源负极，b极为电源正极Bc膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜C阴极电极反应式为2NO3-+12H+10e-=N2 +6H2OD当电路中通过1mol电子的电量时，会有5.6LO2生成【答案】A【解析】结合题图装置可知，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3，则室中的阳离子NH4+、H+向室移动与室中的稀硝酸反应生成了硝酸铵，则c膜为阳离子交换膜，室中石墨为电解池阴极，a极为电源负极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-；室中的阴离子NO3-、OH-向室移动与室中的稀氨水反应生成硝酸铵，则d膜为阴离子交换膜，室中石墨为电解池阳极，b极为电源正极，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+。根据上述分析A正确，BC错误；D选项中没有给出标准状况下，无法用气体摩尔体积公式计算体积，则D错误。26（湖南省益阳市2019届高三4月模考）对废水中氮、磷元素的去除已经逐渐引起科研人员的广泛关注。采用两级电解体系对废水中硝态氮和磷进行降解实验取得了良好的去除效果。装置如图所示，由平板电极(除氮时a极为催化电极，b极为钛电极；除磷时a极为铁，b极为钛板)构成二维两级电解反应器。下列说法错误的是Aa电极上的电势比b电极上的电势高B除氮时，b极的电极反应式为C除磷的总反应可能为、D钛极产生的气体能发生气浮作用，使溶液中颗粒物漂浮至表而被去除【答案】B【解析】A.从图中可知b电极上发生反应为，故b电极为阴极，a电极为阳极，a电极上的电势比b电极上的电势高，A项正确；B. 除氮时，因电解质溶液为酸性，故b极的电极反应式为，B项错误；C. 除磷时a极为铁，发生的反应为，除磷反应为、，C项正确；D. 钛极产生的气体能产生细微的小气泡，利于颗粒物漂浮至表而被去除，D项正确。27（山西省运城市2019届高三高考适应性测试4月）当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强，利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。其中，甲池为3molL1的AgNO3溶液，乙池为1molL1的AgNO3溶液A、B均为Ag电极。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是A当电流计指针归零后，断开K2，闭合K1，一段时间后B电极的质量增加B断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池银离子浓度相等C实验开始先断开K1，闭合K2，此时NO3向B电极移动D当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，乙池溶液浓度增大【答案】A【解析】A.闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，故选A；B.断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3molL-1的AgNO3溶液，乙池为1molL-1的AgNO3溶液，Ag+浓度越大氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动，乙池硝酸银浓度逐渐增大，一段时间后电流计指针归零，此时两池银离子浓度相等，故不选B；C.断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，B为负极，阴离子移向负极，则NO3-向B极移动，故不选C；D.当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，NO3-向阳极移动，乙池溶液浓度增大，故不选D。28（四川省攀枝花市2019届高三下学期第三次统考）电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统，其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知：WO3和Li4Fe4Fe(CN)63均为无色透明，LiWO3和Fe4Fe(CN)63均为蓝色)下列有关说法正确的是（ ）A当B外接电源负极时，膜由无色变为蓝色B当B外接电源负极时，离子储存层发生反应为：Fe4Fe(CN)63+4Li+4e=Li4Fe4Fe(CN)63C当A接电源的负极时，此时Li+得到电子被还原D当A接电源正极时，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光【答案】B【解析】根据上述分析可知，A. 当B外接电源负极时，Fe4Fe(CN)63转化为Li4Fe4Fe(CN)63，膜由蓝色变为无色，A项错误；B. 当B外接电源负极时，根据电解原理可知，离子储存层Fe4Fe(CN)63得电子转化为Li4Fe4Fe(CN)63，发生反应为：Fe4Fe(CN)63+4Li+4eLi4Fe4Fe(CN)63，B项正确；C. 当A接电源的负极时，WO3得电子被还原为LiWO3，Li+只是作为电解质溶液导电，未发生氧化还原反应，C项错误；D. 当A接电源正极时，LiWO3失电子发生氧化反应得到WO3，膜由蓝色变为无色，透射率增强，不能有效阻拦阳光，D项错误。29（云南省2019届高三下学期第二次复习统一检测）镁电池作为一种低成本、高安全的储能装置，正受到国内外广大科研人员的关注。一种以固态含Mg2+的化合物为电解质的镁电池的总反应如下。下列说法错误的是xMg+V2O5 MgxV2O5A充电时，阳极质量减小B充电时，阴极反应式：Mg2+2e=MgC放电时，正极反应式为：V2O5+xMg2+2xe=MgxV2O5D放电时，电路中每流过2mol电子，固体电解质中有2molMg2+迁移至正极【答案】D【解析】A.放电时V2O5作正极，生成MgxV2O5（结合V元素的价态变化以及V元素在不同物质中的存在便可判断），充电时阳极为V2O5这一端，逆向看总反应，这时MgxV2O5变为V2O5，显然质量减小，A项正确；B.放电时，负极电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，那么充电时，阴极为Mg这一端，电极反应式与负极完全相反，因而阴极反应式为Mg2+2e=Mg，B项正确；C.放电时，V元素降价，V2O5作正极，V2O5变为MgxV2O5，根据缺项配平原则，反应物还需补充Mg2+，因而正极反应式为V2O5+xMg2+2xe=MgxV2O5，C项正确；D.放电时，正极反应式为 V2O5+xMg2+2xe=MgxV2O5，n(Mg2+)：n(e-)=x：2x=1：2，当电路流过2mol电子，根据比例关系，有1molMg2+在正极消耗，即固体电解质中有1molMg2+迁移至正极，D项错误。30（河南省中原名校2019届高三下学期第一次联考）发展新能源汽车是国家战略，经过近10年的发展，目前我国新能源汽车产销量均达到80万辆，LiFePO4电池是新能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A充电时，电极a与电源的负极连接，电极b与电源正极连接B电池驱动汽车前进时，正极的电极反应为：Li1-xFePO4+x Li+x e= LiFePO4C电池驱动汽车后退时，负极材料减重1.4g ，转移0.4mol电子D电池进水将会大大降低其使用寿命【答案】C【解析】A.放电时Li+向电极b移动,则电极b为正极，电极a为负极,充电时，电极a与电源的负极连接，电极b与电源正极连接，故A正确；B.电池工作时,Li+向正极移动，正极上Li1-xFePO4,发生还原反应:Li1-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4,故B正确;C. 电池工作时，负极反应为LixC6 xe- =xLi+ + C6, 负极减重1.4 g，说明消耗锂的物质的量为0.2mol,则外电路中流过0.2 mol电子,故C错误。D. 因为Li的金属性很强，容易与水发生反应，所以电池进水将会大大降低其使用寿命，故D正确。31（四川省南充市2019届高三下学期第三次高考适应性考试）下图是一种已投入生产的大型蓄电系统。电解质通过泵不断地在储罐和电池间循环；电池中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过；图中左边的电解质为Na2S2、Na2S4，右边电解质为NaBr3、NaBr。充、放电时发生的反应为：Na2S4+3NaBr2Na2S2+NaBr3，下列说法正确的是A充电时b端为电源负极B在放电过程中钠离子通过离子选择膜的流向为从右到左C电池充电时，阴极的电极反应为S42+2e=2S22D以此蓄电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e转移吋时，阳极有3.2g铜溶解【答案】C【解析】A. 充电时右侧溶液中NaBr转化为NaBr3，Br元素化合价升高，失电子发生氧化反应作阳极，所以b端连接电源的正极，A项错误；B. 放电时，b端电极附近NaBr3转化NaBr，Br元素化合价降低，得电子发生还原反应，所以b端为正极，而阳离子向正极移动，则放电过程中钠离子从左到右通过离子交换膜，B项错误；C. 电池充电时，阴极发生得到电子的还原反应，则反应为：S42+2e=2S22，C项正确；D. 电解精炼铜时，阳极为粗铜，溶解的不全部是铜，还有较活泼金属杂质，所以当有0.1 mol e转移吋时，阳极溶解铜的质量小于3.2g，D项错误。32（广东省深圳市2019年高三4月第二次调研考试）电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示，电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐，通电一段时间后，Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是ANi电极表面发生了还原反应B阳极的电极反应为：2O2-4e-=O2C电解质中发生的离子反应有：2SO2 +4O2=2SO42D该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环【答案】C【解析】A. 由图示原理可知，Ni电极表面发生了还原反应，故A正确；B. 阳极发生失电子的氧化反应，电极反应为：2O2-4e-=O2，故B正确；C. 电解质中发生的离子反应有：2SO2 +O2+2O2-=2SO42和CO2 +O2-=CO32-，故C错误；D. 该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-，所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环，故D正确。33（四川省成都市第七中学2019届高三下学期4月阶段性测试）科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左图，用CuSi合金作硅源，在950利用三层液熔盐进行电解精炼，并利用某CH4燃料电池（右图）作为电源。有关说法不正确的是A电极c与a相连，d与b相连B左侧电解槽中：Si 优先于Cu被还原，Cu优先于Si被氧化C三层液熔盐的作用是增大电解反应面积，提高硅沉积效率D相同时间下，通入CH4、O2的体积不同，会影响硅提纯速率【答案】B【解析】A、电子从电解槽的阳极流向阴极，只能走导线，即由液态Cu-Si合金流出，从液态铝流入，因此电极c为阴极，与电极a(负极)相连，电极d为阳极，与电极b(正极)相连，故A正确；B、氧化性是：Si4+Cu2+，氧化性越强，离子的得电子能力越强，Cu2+优先被还原，故B错误；C、三层液熔盐在电解槽中充当电解质，可以供自由移动的离子移动，并增大电解反应面积，提高硅沉积效率，故C正确；D、相同时间下，通入CH4、O2的体积不同，导致转移电子的量不同，会造成电流强度不同，影响硅提纯速率，故D正确。34（陕西省榆林市2019届高三高考模拟第三次测试）一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5，表示，咸水中的主要溶质为NaCl。下列有关说法正确的是Aa为原电池的负极Bb电极附近溶液的pH减小Ca电极反应式为D中间室：Na+移向左室，Cl-移向右室【答案】A【解析】A. a极生成CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应，a为原电池的负极，故A正确；B. b电极的电极反应为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，附近溶液氢离子浓度减小，pH增大，故B错误；C. a电极反应式应为：C6H10O5-24e+7H2O=6CO2+24H+，故C错误；D. 中间室：Na+移向正极右室，Cl移向负极左室，故D错误。35某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出B无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Ca 和 b 分别连接直流电源正、负极，铜片上发生的反应为：Cu-2e-=Cu2+Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动【答案】D【解析】A.a和b不连接时，铁和铜离子发生置换反应，所以铁片上有铜析出，A正确；B.由于金属活动性FeCu，所以无论a和b是否连接，铁都失电子变为Fe2+进入溶液，发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2+Cu，因此看到铁溶解，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，B正确；C.a 是Cu电极连接直流电源正极，作阳极，铜是活性电极，所以Cu电极失去电子，发生氧化反应