2021届新高考化学考点扫描36电化学的综合应用（解析版）

36电化学的综合应用

【基础拿分练】

1.下列说法正确的是（）

A.氯碱工业中，烧碱在阳极区生成

B.电解熔融氯化铝冶炼金属铝

C.电镀时，用镀层金属作阳极

D.将钢闸门与外电源正极相连，可防止其腐蚀

【答案】C

【解析】A项，水中的H+在阴极放电，剩下OH，烧碱在阴极区生成，错误；B项，氯化铝是共价化

合物，熔融状态不导电，错误；C项，电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，正确；D项，原电池防腐时，

保护的金属作正极（牺牲阳极的阴极保护法），错误。

2.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

炭黑、氯化

钱、氯化锌

原电池示意图锌镒干电池铅蓄电池

甲丙T

下列说法不正俄的是（）

A.甲：Zn?+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B.乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O—2Ag+2OJT

C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D.T：电池放电过程中，硫酸浓度不断减少。

【答案】A

【解析】A项，甲：锌为负极，铜为正极，锌失去电子生成锌离子，Zn2+向Cu电极方向移动，氢离子

在铜电极得到电子生成氢气，故Cu电极附近溶液中H+浓度不会增加，故A错误；B项，乙：锌为负极,

氧化银为正极，溶液为碱性条件，所以正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O—2Ag+2OJT,故B正确;

C项，丙：锌筒作负极，失去电子，发生氧化反应，锌筒会变薄，故C正确；D项，丁：电池放电过程中,

铅和二氧化铅都反应生成硫酸铅，消耗硫酸，硫酸浓度不断减少，故D正确。

A.装置①中，盐桥中的C「移向ZnSCU溶液

B.装置②工作一段时间后，b极附近溶液的pH增大

C.用装置③精炼铜时，c极为粗铜

D.装置④中电子由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成

【答案】A

【解析】A项，在装置①中锌是负极，铜是正极，C「移向负极ZnSCU溶液，故A正确；B项，装置②

中b电极与电源正极相连，作阳极，C「在阳极放电，a极才是H+放电，所以装置②工作一段时间后，a极

附近溶液的pH增大，故B错误；C项，用装置③精炼铜时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，所以用装置

③精炼铜时，d极为粗铜，故C错误；D项，装置④中锌比铁活泼，锌是负极失电子，负极反应式为Zn-2e

-=Zn2+,装置中没有Fe2+生成，故D错误。

4.下列图示中关于铜电极的连接错误的是（）

电解氯化铜溶液

ABCD

【答案】C

【解析】电镀铜时，Cu作阳极，镀件作阴极，故C错。

4.下列关于电解氯化钠水溶液（铁作阴极、石墨作阳极）的叙述正确的是（）

A.若在阴极附近的溶液中滴入酚麟溶液，溶液呈无色

B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色

C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

【答案】B

【解析】电解食盐水时发生的反应：

阳极：2Cr-2e-=Cl2T

阴极：2H++2e-=H2T

总反应：2NaCl+2H2（＞^^2NaOH+H2T+Cl2T

对照分析选项，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cb，滴加KI溶液后发生反应：Cl2+2r=I2

+2CP,溶液呈棕黄色，B正确；阴极附近产生大量的OH-,滴加酚醐后变红色,A错误；电解后生成NaOH,

溶液呈碱性，D错误。

5.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）

A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子

B.钻作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子

C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子

D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子

【答案】A

【解析】电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。

6.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（）

A.电解时以纯铜作阳极

B.电解时阳极发生还原反应

C.纯铜连接电源负极，其电极反应式是Cu—21==CU2+

D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等金属的阳极泥

【答案】D

【解析】电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2+得到电子后析出，附着在阴极

上，故纯铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，

A、B、C错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe?'、Zi?1进入溶

液，然后是铜失去电子，变成Ci?+进入溶液，因Ag、Au等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在电解

槽底部成为阳极泥，D正确。

7.某新型光充电电池结构如图。在太阳光照射下，TiCh光电极激发产生电子，对电池充电，Na+在两

极间移动。下列说法正确的是（）

电极A电解质电极B

A.光充电时，化学能转变成光能

B.光充电时，电极B为阴极

C.放电时，Na+向电极A移动

D.放电时，电极B发生反应：19+2e^^=3I-

【答案】D

【解析】A项，光充电时，太阳能转化为化学能，错误；B项，充电时“TiCh光电极激发产生电子”,

电子从电极B流出，电极B为阳极，电极A为阴极，错误；C项，放电时，电极A为负极，发生反应：2SF

—2e-=SF，电极B为正极，发生反应：H+2e~^=3r,Na卡从电极A移向电极B,C错误、D正确。

8.一种碳纳米管新型二次电池的装置如图所示。下列说法中正确的是（）

KOH溶液

A.离子交换膜选用阳离子交换膜(只允许阳离子通过)

B.正极的电极反应为NiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH

C.导线中通过Imol电子时，理论上负极区溶液质量增加lg

D.充电时，碳电极与电源的正极相连

【答案】B

【解析】根据装置图，碳电极通入氢气，发生氧化反应，电极反应为H2-2e-+2OH-2H2O,Ni电极

-

NiO(OH)-Ni(OH)2发生还原反应，电极反应为NiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH",碳电极是负极，Ni

电极是正极。根据以上分析，离子交换膜选用阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，故A错误；正极的电极反

应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故B正确；导线中通过Imol电子时，负极生成Imol水，理论

上负极区溶液质量增加18g,故C错误；充电时，负极与电源负极相连，所以碳电极与电源的负极相连，故

D错误。

9.半导体光催化CO2机理如图甲所示，设计成电化学装置如图乙所示，则下列说法正确的是()

A.若导线上有4moi电子移动，则质子交换膜左侧产生22.4LO2

B.装置中进行的总反应一定是自发的氧化还原反应

C.图乙中的能量转化形式为：光能-电能-化学能

+

D.b极上的电极反应为：CO2+6H-6e-==CH3OH+H2O

【答案】C

【解析】A项，若导线上有4moi电子移动，根据原电池的正极，2H20To2-4e,则质子交换膜左侧

产生ImolO2,没有状态无法计算体积，故A错误；B项，.装置中进行的反应是通过光能作用完成的，不

是自发的氧化还原反应，故B错误；C项，图乙中的能量转化形式为：光能-电能-化学能，故C正确；

+-

D项，b极为原电池的正极，其电极反应为：CO2+6H+6e==CH3OH+H2O,故D错误；故选C。

10某同学组装了如图所示的电化学装置，电极I为A1,其他电极均为Cu,下列说法正确的是（）

A.盐桥中通常装有含琼脂的KC1饱和溶液,起作用是平衡电荷，电池工作时，K+、cr会分别进入两

边的溶液中

B.该装置工作一段时间后，电极in上有红色固体析出

c.该装置工作一段时间后，③号烧杯中电解质溶液浓度不变，两个电极的质量不变

D.该装置工作时，③号烧杯中的SCU2-向电极IV移动

【答案】A

【解析】A项，盐桥中通常装有含琼脂的KC1饱和溶液，电池工作时，盐桥通过离子移动导电，所以

K+、C1-会分别进入两边的溶液中，故A正确;B项，电极III是电解池阳极，电极III的电极反应式是Cu—2e-=Cu2+,

电极ni上没有红色固体析出，故B错误；C项，电极III的电极反应式是Cu—2e=Cu2+、IV的电极反应式是

Cu2++2e=Cu,③号烧杯是电镀池，该装置工作一段时间后，电解质溶液浓度不变，电极III减轻、电极IV质

量增大，故C错误；D项，③号烧杯是电镀池，阴离子移向阳极，SO42-向电极HI移动，故D错误。

【易错得分练】

1.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透

液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是（）

A.盐桥中Cl向Y极移动

B.电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L

C.电流由X极沿导线流向Y极

D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O===N2f+12OH—,周围pH增大

【答案】D

【解析】A项，处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，即氯离子向X极

移动，故A错误；B项，电池总反应为：5NH3+3NO3=4N2+6H2O+3OH-,该反应转移了15个电子，即转移

15个电子生成4个氮气，故电路中流过7.5mol电子时，产生2moi氮气，即44.8L,B错误；C项，电流由

正极流向负极，即Y极沿导线流向X极，故C错误；D项，Y是正极，发生得电子的还原反应，2NO3-+

10e+6H2O=-=N2T+120H-,周围pH增大，故D正确；故选D。

2.高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是Na+导体。下列

叙述正确的是（）

oNa

ONa+

os

(fNa2Sx

石墨a固体电解质石墨b

A.放电时，石墨电极a为正极

B.放电时，Na卡从石墨b向石墨a方向迁移

C.充电时，b极反应为Na2S,「2e-—;cS+2Na+

D.可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液

【答案】C

【解析】放电时，石墨电极a为负极，A选项错误；放电时，Na卡从石墨a向石墨b方向迁移，B选

项错误；充电时，b极反应为Na2sx—2e「=xS+2Na+,C选项正确；固体电解质不能改成NaCl溶液，因

为钠单质会与水反应，D项错误。

3.锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为2Li+xS=Li2S,“以该电池为电源制备甲烷的

原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A.b为锂硫电池的负极

B.锂硫电池的正极反应式为Li—底一口+

-

C.阳极反应式为CO+3COf+2H2O-2e=4HCOr

D.该装置工作时溶液中的CO歹增大

【答案】C

【解析】b为锂硫电池的正极，相应电极为阳极，A项错误；锂硫电池的负极反应式为Li—b=Li+,

B项错误；阳极失电子，发生氧化反应，阳极反应式为C0+3coF+2H2。-21=4HCO；,C项正确；根

据阳极反应，该装置工作时溶液中的C0歹降低，HCO?浓度增大，D项错误。

4.常温下，NCb是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒剂C1O2的原料，可以采用如图所示装置

制备NCb。下列说法正确的是（）

氯化铁

气体M和氯化

氢的混

合溶液

稀盐酸

质子交换膜

A.每生成1molNCb，理论上有4molH卡经质子交换膜由右侧向左侧迁移

B.可用湿润的淀粉-KI试纸检验气体M

-+

C.石墨极的电极反应式为NHt+3CC-6e=NCl3+4H

D.电解过程中，质子交换膜右侧溶液的pH会减小

【答案】C

【解析】A项，由NHj—NCb，根据元素化合价变化知，NH；中N由一3价升高至+3价，每生成1mol

NCb，理论上有6moiH+由质子交换膜右侧向左侧（阴极区）迁移，错误。B项，M是氢气，不能用湿润的淀

粉-KI试纸检验，错误。C项，石墨电极发生氧化反应，电极反应式为NH；+3C「-6b=NCb+4H+,正

确。D项，电解过程中，质子交换膜右侧溶液中c（H+）减小，溶液pH增大，错误。

5.电动车电池是一种锂离子电池，根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可分为液态锂

离子电池（简称为LIB）和聚合物锂离子电池（简称为LIP）两大类。聚合物锂离子电池总反应：LiCoC>2+6C

、充电一

放电Lii-ACOO2+Li.yCe,以下说法不正确的是（）

A.充电时，电池的负极与电源的负极相连

B.充电时，阴极发生还原反应：6C+xLi++无■=Li£6

C.放电时，正极发生还原反应LiiCoO2+尤Li++xe—^=LiCoC）2

D.放电时，Li+向负极移动

【答案】D

【解析】充电时负极与阴极相连，将电池的负极与外接电源的负极相连，A正确；充电时，电池的负

极和阴极相连，发生得电子的还原反应，B正确；放电时，电池的正极发生得电子的还原反应，C正确；放

电时，负极上失电子，正极上得电子，所以电子从负极沿导线流向正极，所以正极上附有大量电子，阳离

子向正极移动，阴离子向负极移动，D错误。

6.近年来，我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁

帽的腐蚀，下列说法正确的是()

高压直流线路

中电流方向

A.阴极电极反应为4OJT—4屋=027+2H2。

B.阳极电极反应为Zn—2e-^=Zn?+

C.该装置为牺牲阳极的阴极保护法

D.绝缘子表面产生的OH一向阴极移动

【答案】B

【解析】阴极电极反应为2H2O+2e-—H2T+2OH,选项A错误；阳极锌失电子产生锌离子，电极

反应为Zn—2b=Zn2+,选项B正确；该装置为外加电源的阴极保护法，选项C错误；电解池中绝缘子表

面产生的OH一向阳极移动，选D错误。

7.利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示，下列说法正确的是()

A.该装置工作时的能量形式只有两种

B.石墨电极发生反应：Ce4++e-=Ce3+

C.该离子交换膜为阴离子交换膜，SO42-由左池向右池迁移

D.由P电极向N电极转移O.lmol电子时，阳极室生成33.2gCe(SO4)2

【答案】D

【解析】A项，该装置工作时的能量转化形式：热能、电能、化学能和光能，故A错误；B项，石墨

是阳极，电极反应式Ce3+e=Ce4+,故B错误;C项,溶液在左侧石墨电极附近电极发生反应:Ce3+e=Ce4+,

石墨是阳极，所以硫酸根离子移向石墨电极，离子交换膜为阴离子交换膜，SCU2-由右池向左池迁移，故C

3+

错误;D项，由P电极向N电极转移0.1mol电子时，根据电极反应：Cee=Ce4+,阳极室生成O.lmolCe(SO4)2,

即33.2gCe(SO4)2,故D正确；故选D。

8.复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池，该可充电电池以锌盐溶液作为电解液，其

原理如图所示。下列说法不正确的是()

A.放电时，N极发生还原反应

B.充电时，Z/+向M极移动

C.放电时，每生成ImolPTO—Zn2+,M极溶解Zn的质量为260g

D.充电时，N极的电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO—Zn2+

【答案】D

【解析】A项，放电时，左边为负极，右边为正极，正极发生还原反应，故A正确；B项，充电时,

左边为阴极，右边为阳极，充电时阳离子移向阴极，即Zd+向阴极即M极移动，故B正确；C项，放电时，

每生成ImolPTO-Zn2+,有4mol锌离子移动到N极即消耗4mol锌，M极溶解Zn的质量为65gmorIx4mol

=260g,故C正确;D项，充电时,N极为阳极，失去电子，其电极反应式为2PT0—+4Zn2+=PTO—Zn2+,

故D错误。故选D。

9.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnCU的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。

该装置工作时，下列说法不正确的是()

阳离子交换膜

Z

2MnC)4溶液

A.甲为正极，丙为阴极

B.丁极的电极反应式为MnO42——e-===MnC>4—

C.KOH溶液的质量分数：c%>a%>b%

D.标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4moiK+移入阴极区

【答案】C

【解析】A项，通入氧气的电极为电池的正极，与电源正极相连的一极为电解池阳极，所以丙是阴极，

故A正确；B项，丁是电解池阳极，MnCUz一失电子被氧化为MnO「，电极反应式是MnCV—-1===MnC)4

一,故B正确；C项，丙电极上的反应是2%。+2e-=2。"-+H2T，电极甲的电极反应式是。2+2%。+

4e-=40『，乙电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2。，根据溶液流动方向，c%>b%>a%,故C错误，

D项，标准状况下，甲电极上每消耗22.4L氧气时，转移4moi电子，所以理论上有4moiK+移入阴极区，故

D正确。

10.用电解法处理含硝酸根离子(NO,)废水的原理如图所示。下列说法错误的是()

川铅蓄电池

A.铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbCh

B.铅蓄电池放电时负极质量增加

+-

C.该电解池的阴极反应为2N0F+12H+10e=N2t+6H2O

D.若电路中通过2moi电子，则阳极室溶液质量减少32g（忽略气体的溶解）

【答案】D

【解析】根据图示，电解池的右侧区域硝酸根离子被还原为氮气，所以应为电解池的阴极，进而确定

A、B电极分别是铅蓄电池的正、负极。A项正确，铅蓄电池的反应原理是Pb+PbO2+4H++2SOF建虹

-充电~

+

2PbSO4+2H2O,A为正极，反应为PbO2+2e-+4H+SOF=PbSO4+2H2O；B项正确，负极反应为Pb

-2e+SOF=PbSO4,放电过程中固体电极质量增加；C项正确，阴极发生还原反应，硝酸根离子被还原

为氮气；D项错误，阳极区溶液中，水电离的氢氧根离子放电2H2。一4e-=ChT+4H+,电路中每通过2moi

电子，则溶液质量损失16g。

11.某化学学习小组学习电化学后，设计了下面的实验装置图，则下列有关该装置图的说法中正确的

是（）

A.合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池移动

B.合上电键后，丙池为电镀银的电镀池

C.合上电键后一段时间，丙池中溶液的pH增大

D.当丁池中生成标准状况下1120mLe12气体时，丁池中理论上最多产生2.9g固体

【答案】D

【解析】A项，甲池与乙池及盐桥构成了原电池，锌为负极，失电子生成锌离子进入甲池，盐桥中阳

离子向乙池移动，故A错误；B项，电镀银时，银应该作阳极，但丙池中银为阴极，故B错误；C项，丙

池在电解过程中，不断生成H+,溶液的pH减小，故C错误；D项，丁池电解氯化镁溶液生成氯气、氢气

和Mg(0H)2沉淀，根据反应过程中的电子得失守恒可得物质的量关系式：Cb〜Mg(OH)2,丁池中生成标准

112L

状况下1120mLCL气体时，可得Mg(OH)2的物质的量为二一一,=0.05mol,质量为0.05molx58g/mol=2.9g,

故D正确。

12.设计如下装置探究HC1溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知：Cd的金属活动性大于

Cu)。恒温下，在垂直的玻璃细管内，先放CdCb溶液及显色剂，然后小心放入HC1溶液，在aa，处形成清

晰的界面。通电后，可观察到清晰界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是()

HC1--

CdCl2-^^y

Cd富唱.

A.通电时，H+、CcP+向Pt电极迁移，C1-向Cd电极迁移

B.装置中总反应的化学方程式为：Cd+2HC1M'UCdCh+H2?

C.一定时间内，如果通过HC1溶液某一界面的总电量为5.0C,测得H+所迁移的电量为4.1C,说明

该HC1溶液中H+的迁移速率约是C1的4.6倍

D.如果电源正负极反接，则下端产生大量Cb,使界面不再清晰，实验失败

【答案】D

【解析】装置中上边的Pt电极与外电源负极相连，作为阴极；下端的Cd电极与外电源的正极相连,

作为阳极；题中指出Cd的金属活动性大于Cu,所以阳极发生Cd的氧化反应，阴极则发生H+的还原反应；

如果把电源的正负极反接，则Pt电极为阳极，C1-的在Pt电极处被氧化生成Cb,Cd电极为阴极发生的是还

原反应。A项，通电后，Pt为阴极，Cd为阳极，所以H+和Cd2+向Pt电极迁移，C1-向Cd电极迁移，A项

正确；B项，通电后Pt为阴极，Cd为阳极，分别发生发生H+的还原反应和Cd的氧化反应，所以总反应方

程式为：Cd+2HC1CdCh+H2?,B项正确；C项，由于通过该界面的总电量为5.0C,其中H+迁移

的电量为4.1C,所以C1-迁移的电量为0.9C,所以HC1溶液中H+迁移速率约为C1的4.6倍，C项正确；D

项，正负极若反接，则上端的Pt电极为阳极，C1-在Pt电极处发生氧化反应生成C12,D项错误；故选D。

【难题高分练】

1.（2020・山东新高考卷）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下

图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是（）

A.阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2T

B.电解一段时间后，阳极室的pH未变

C.电解过程中，H+由a极区向b极区迁移

D.电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等量

【答案】D

【解析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧

元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A项，依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所

以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2f,故A正确，但不符合题意；B项，电解时阳极产生氢离子，氢离子

是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值不变，故B正确，但不符合题

意；C项，有B的分析可知，C正确，但不符合题意；D项，电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H++O2f,

阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2,总反应为：O2+2H2O2H2O2,要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b

极消耗的氧气，故D错误，符合题意；故选D。

2.(2020•新课标I卷)科学家近年发明了一种新型Zn-CCh水介质电池。电池示意图如图，电极为金属

锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一

种新途径。

下列说法错误的是()

A.放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH=Zn(OH)42+

B.放电时，1molCCh转化为HCOOH,转移的电子数为2moi

C.充电时，电池总反应为2Zn(OH)42+=2Zn+O2f+4OH-+2H2。

D.充电时，正极溶液中OFT浓度升高

【答案】D

【解析】由题可知，放电时，CCh转化为HCOOH,即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极,

左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)42+；充电时，右侧为阳极，HzO发生氧化反应生成。2,左

侧为阴极，ZnQHM+发生还原反应生成Zn。A项，放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：

Zn-2e+4OH=Zn(OH)42+,故A正确，不选；B项，放电时，CCh转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则

1molCCh转化为HCOOH时，转移电子数为2mol,故B正确，不选；C项，充电时，阳极上压。转化为

Ch,负极上ZnCOHM+转化为Zn,电池总反应为：2Zn(OH)42+=2Zn+C)2T+4OH-+2H2。，故C正确，不选；D

项,充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2f,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)・c(OH-)=Kw,

温度不变时，Kw不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误，符合题意；故选D。

3.四甲基氢氧化镂［(CH3)4NOH］常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化镂［(CH3)4NC1］为原料，采用电

渗析法合成KCH3)4NOH］,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)，下列说法不正

确的是()

(CH3)4NC1稀溶液NaCl浓溶液

A.N为电源正极

B.b极电极反应式：4OH-4e=O2t+2H2O

C.c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜

D.a、b两极均有气体生成,同温同压下体积比为2：1

【答案】C

【解析】以四丁基澳化镂［(CH3)4NC1］为原料，采用电渗析法合成［(CH3)4NOH］的过程中，根据第三个

池中浓度变化得出：钠离子从第四池通过e膜，氯离子从第二池通过d膜，得到c、e均为阳离子交换膜，a

为阴极b为阳极，阳极电极反应式为40H--4-=ChT+2H2。。A项，a为阴极b为阳极，N为电源正极，故

A正确；B项，b为阳极，发生氧化反应，b极电极反应式：4OH-4e=O2t+2H2O,故B正确；C

项，钠离子从第四池通过e膜，氯离子从第二池通过d膜，得到c、e均为阳离子交换膜，d为阴离子交换

膜，故C错误；D项，a电极为氢离子放电生成氢气，故电极反应方程式为2H++2e-=H2f,b电极为氢氧根

离子放电生成氧气4OJT-4e「=O2T+2H2。，标况下制备lmol(CH3)4NOH,转移电子是Imol,a、b两极产生

气体物质的量分别为0.5mol和0.25mol,a、b两极均有气体生成，同温同压下体积比为2：1,故D正确；

故选C。

4.全钢液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置(如

图)。

外加电源或负极

已知：

①溶液呈酸性且阴离子为SO42-；

②溶液中颜色：V3+绿色，V2+紫色，VO2+黄色，VO2+蓝色；

③放电过程中，右槽溶液的颜色由紫色变成绿色。

下列说法不正确的是（）

A.放电时B极为负极

B.放电时若转移的电子数为3.01x1023个，则左槽中H+增加0.5mol

C.充电过程中左槽的电极反应式为：VO2++H2O-e-=VO2++2H+

D.充电过程中H+通过质子交换膜向右槽移动

【答案】B

【解析】A项，根据③放电过程中，右槽溶液的颜色由紫色变成绿色，结合V3+绿色，V2+紫色，说明

放电时，右槽电极上失去V2+电子，发生氧化反应，电极反应式为：V2+-e=V3+,则B电极为负极，A电极

为正极，A正确；B项，根据选项A分析可知：A电极为正极，B电极为负极，正极上发生还原反应：

++2++

VO2+2H+e=VO+H2O,可知：每反应转移1mol电子，反应消耗2molH,放电时若转移的电子数为

3.01X1023个即转移0.5mol电子，则左槽中H+减少0.5mol,B错误；C项，充电时，左槽为阳极，失去电

子发生氧化反应，电极反应式为：VO2++H2Oe=VO2++2H+,C正确；D项，充电时，左槽为阳极，发生氧

化反应：VO2++H2Oe=VO2++2H+,H+通过质子交换膜向右槽移动，D正确；故选B。

5.光电池在光照条件下可产生电流，如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为

H+和OH\并实现其定向通过。下列说法不正确的是（）

A.该装置可利用光能实现水的分解

B.光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变

C.再生池中的反应为2V2++2H+上2V3++H2T

D.每有ImolOH-通过双极性膜，可产生5.6L（标准状况）的

【答案】B

【解析】A项，由图可知，该装置将光能转化为化学能并分解水，故A正确；B项，双极性膜可将水

解离为H+和OH-,由图可知，H+进入阴极，OH进入阳极，则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱

性，则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变，故B错误；C项，由分析知，再生池中的反应为

2V2++2H+演化苑2V3++H2T,故C正确；D项，阳极区反应式为4OH--4e=2H2O+O2T，每有ImolOH通过双极

性膜，生成0.25moK）2,其标准状况下体积为5.6L,故D正确；故选B。

6.高铁酸钠（NazFeCU）是一种新型高效多功能净水剂，电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠的装置如图①

所示。下列说法不正确的是（）

c(NaOH)/(mol-L*)

IM图②

2

A.X为电源负极，铁电极发生的电极反应式是：Fe-6e-+80H-=FeO4-+4H2O

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.当生成L66gNa2FeO4时，收集到的气体在标准状况下的体积是672mL

D.NaOH溶液的初始浓度与电解后生成的Na2FeO4浓度的变化关系如图②所示，“NazFeCU)降低的原

因可能是发生了副反应

【答案】B

【解析】A项，图①中，Fe作阳极失去电子，即Y是正极，所以X是负极，阳极发生的电极方程式

2

为：Fe-6e-+8OH-=FeO?'+4H2O,故A正确；B项，铁是阳极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO4-+4H2O,

Ni电极上氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e=H2T+2OH-,图①中的离子交换膜为阴离子交换膜，OH自

左向右移动，电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，故B错误；C项，X电极这边的电极方程式是：

2

6H2O+6e=3H2T+6OH-,即生成氢气，总反应方程式为：Fe+2OH-+2H2O=FeO4-+3H2T,1.66gNa2FeO4即为

0.01mol,根据化学计量关系可得到n(H2)=0.03mol,标况下体积为672mL,故C正确；D项，NazFeCU只在

强碱性条件下稳定，当c(OH)降低，NazFeCU稳定性变差，且反应慢，当c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁

生成，使NazFeCU产率降低，故D正确。

7.废水中的乙酸钠和氯苯(CIY'可以利用微生物电池除去，其原理如图所示，下列说法错误的是

A.该装置能将化学能转化为电能

B.B极上发生氧化反应

C.每有1molCH3coeT被氧化，废水中通过8mol电子

D.A极电极反应式为0YZ)>+2e-+H+=—C1+O

【答案】C

【解析】该装置是原电池，能将化学能转化为电能，A项正确;原电池中阳离子向正极移动，所以B

极是负极，发生氧化反应，B项正确;电子只能通过导线传递，不能通过溶液，C项错误;A极是正极，电极

反应式为aYZ>+2e-+H+==C「+O,D项正确。

8.储氢可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：C6H12(g)C6H6(g)

+3H2(g)o一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢：

.电蚪B

知1幡性电极DHI乡孔情性也极E

含隼的物硒敢分散一

为的混合气体-

1"mol的混合气体.；

典中装的物质的看

分数为24%高分子电蟀质腹

下列说法不正确的是()

A.多孔惰性电极D为阴极

B.从多孔惰性电极E产生的气体是氧气

C.高分子电解质膜为阴离子交换膜

D.上述装置中生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H++6e=C6H12

【答案】C

【解析】根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，所以A是负极、B是正极；

该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子在酸性条件下反应生成环

己烷。A项，根据分析，可知D为阴极，A正确；B项，阴极上苯和氢离子生成环己烷，氢离子由水产生，

同时还生成氧气，所以电极E产生的气体是氧气，B正确；C项，阴极上苯和氢离子生成环己烷，氢离子

由水产生，即氢离子通过高分子电解质膜，所以为阳离子交换膜，C错误；D项，该实验的目的是储氢，所

以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，所以电极反应式为

C6H6+6H++6e=C6H⑵D正确；故选C。

9.“三室法”制备烧碱和硫酸示意图如下，下列说法正确的是（）

A.电极A为阳极，发生氧化反应

B.离子交换膜A为阴离子交换膜

C.稀硫酸从c处进，浓NaOH溶液从b处出，浓Na2s04溶液从e处进

D.Na+和SCU2-迁移的数量和等于导线上通过电子的数量

【答案】C

【解析】根据题意和装置图，利用“三室法”制备烧碱和硫酸，则两个电极一边产生硫酸，一边产生烧

碱，e处加入的应为硫酸钠溶液，钠离子与硫酸根离子通过离子交换膜A、B向两极移动，根据B电极上生

成氧气，即电解质溶液中的氧元素，由-2价变为0价，化合价升高失电子，发生氧化反应，则电极B为阳

+

极，硫酸根离子通过离子交换膜B向电极B移动，阳极反应为2H2O-4e=O2T+4H,则c处加入的为稀硫酸，

d处流出的为浓硫酸；电极A为阴极，Na+透过离子交换膜A向电极A移动，a加入的为稀氢氧化钠溶液,

b流出的为浓氢氧化钠溶液，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2bA项，根据分析，电极A为阴极，发生还

原反应，故A错误；B项，Na+透过离子交换膜A向电极A移动，则离子交换膜A为阳离子交换膜，故B

错误；C项，稀硫酸从c处进，浓NaOH溶液从b处出，浓Na2s04溶液从e处进，故C正确；D项，一个

电子带一个单位的负电荷，Na+带一个单位的正电荷，硫酸根离子带两个单位的负电荷，Na+迁移的数量等

于导线上通过电子的数量，导线上通过电子的数量等于硫酸根离子迁移数量的两倍，故D错误；故选C。

10.已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS=Fe+Li2S,电解液为含LiPF6-SO(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馍，工作原理如图所示。

X

碳沱J*1*就保碳棒

、含集离子、

氯离子的

酸性庾水

含Ba(OH)[

废水、•

阳离子交换膜阴离子交换膜

下列分析正确的是()

A.X与电池的Li电极相连

B.电解过程中c(BaCb)保持不变