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电解池及金属的电化学腐蚀与防护
【知识网络 悉考点】
【研析真题 明方向】
1．(2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是( )
A．相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍
B．阴极反应：2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑
C．电解时OH 通过阴离子交换膜向b极方向移动
D．阳极反应：2HCHO＋4OH－－2e ＝2HCOO－＋2H2O＋H2↑
2．(2024·山东卷)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．电极a连接电源负极
B．加入Y的目的是补充NaBr
C．电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑
D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br－)＝3∶2
3．(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是( )
A．阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高
C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g
D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g
4．(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是( )
A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应：O2＋4e－===2O2－
C．工作时O2－从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供2mole－能分解1 mol H2O
5．(2024·湖南卷)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．电解时，OH－向Ni电极移动 B．生成C6N164－的电极反应：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O
C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16
6．(2024·浙江6月)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图，下列说法正确的是(　　)
图1 图2
A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
【核心考点精讲 固基础】
1．构建电解池模型——以惰性电极电解CuCl2溶液为例
总反应的化学程式：CuCl2Cu＋Cl2↑ (1)电极①阴极：与电源负极相连，得到电子，发生还原反应②阳极：与电源正极相连，失去电子，发生氧化反应(2)电子定向移动方向和电流方向①电子流向：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极②电流方向：电源正极阳极；阴极电源负极(3)离子移动方向阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极
2．电解池阴、阳极的判断的三种常见方法
(1)根据所连接的外加电源判断：与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极
(2)根据电子流动方向判断：电子流动方向为从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极
(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动
3．明确电解池的电极反应及其放电顺序
(1)电极类型：金属活动顺序表中银以前的金属(含银)做电极时，由于金属电极本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如：Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动顺序表中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要由铂(Pt)、石墨等
(2)电解时电极产物的判断
①阳极产物的判断：阳极吸引的是阴离子，比较阴离子还原性的大小
首先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，电极被溶解变成离子而进入溶液，溶液中的阴离子不能失电子；若阳极材料为惰性电极(Pt、石墨)，则根据阴离子的放电顺序来判断：
阳极(阴离子放电顺序)：金属(Au、Pt除外)电极＞S2－＞SO＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子
②阴极产物的判断：阴极吸引的是阳离子，比较阳离子氧化性的大小
直接根据阳离子的放电顺序进行判断阳离子放电顺序
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
(3)阴、阳极放电后的产物
反应物 阴极金属阳离子(H+) 阳极活性金属电极 S2－ I－ Br－ Cl－ OH－
产物 金属(H2) 金属离子 S I2 Br2 Cl2 O2、H2O
4．电解池电极反应式的书写
(1)基本电极反应式的书写——惰性电极电解电解质溶液的四种类型
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度变化 pH 电解液复原方法
电解水型 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加H2O
H2SO4 减小
Na2SO4 不变
电解电解质型 电解质的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 通HCl(g)
CuCl2 增大 加CuCl2(s)
放H2生碱型 阴极：放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 通HCl(g)
MgCl2 增大 通HCl(g)
放O2生酸型 阴极：电解质阳离子放电阳极：放O2生成酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加CuO
AgNO3 减小 加Ag2O
(2)提取“信息”书写电极反应式
铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜 总反应 2Al ＋3H2OAl2O3＋3H2↑
阳极 2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
阴极 6H＋＋6e－===3H2↑
用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解 阳极 2Al＋6HCO－6e－===2Al(OH)3＋6CO2↑
阴极 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
用惰性电极电解K2MnO4溶液能得到化合物KMnO4 总反应 2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋H2↑＋2KOH
阳极 2MnO－2e－===2MnO
阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝 阳极 Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl
阴极 4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl
将一定浓度的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化锂混合液作为电解液，以铁棒作阳极，石墨为阴极，电解析出LiFePO4沉淀 阳极 Fe＋H2PO＋Li＋－2e－===LiFePO4＋2H＋
阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
(3)根据“交换膜”利用“信息”书写电极反应式
①电解装置如图，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O
阳极 2I－－2e－===I2
阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\03\\X152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\二轮\\二轮 化学 调整\\鲁琼word\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\吕芳\\2021\\看ppt\\步步高 大二轮 化学 新教材 鲁琼\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2021\\二轮\\化学\\步步高 大二轮 化学 福建\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2021\\二轮\\化学\\步步高 大二轮 化学 福建\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极)，并生成化工原料硫酸。其工作示意图如下：
阳极 HSO－2e－＋H2O===3H＋＋SO
阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
5．金属的腐蚀与电化学防护
(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性
正极反应 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极反应 Fe－2e－===Fe2＋
其他反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
(2)金属电化学保护的“两种方法”
①牺牲阳极法(原电池原理)：正极为被保护金属，负极为比被保护的金属活泼的金属
INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\03\\X152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\二轮\\二轮 化学 调整\\鲁琼word\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\吕芳\\2021\\看ppt\\步步高 大二轮 化学 新教材 鲁琼\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2021\\二轮\\化学\\步步高 大二轮 化学 福建\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2021\\二轮\\化学\\步步高 大二轮 化学 福建\\全书完整的Word版文档\\第一部分\\X152.TIF" \* MERGEFORMATINET = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②外加电流法(电解原理)：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极
【题型突破 查漏缺】
1．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是(　　)
A．b端电势高于a端电势
B．理论上转移2 mol e－生成4 g H2
C．电解后海水pH下降
D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋
2．库仑测硫仪可以测定待测气体中SO2的含量，其工作原理如图所示。检测前，溶液中 eq \f(c（I）,c（I－）) 为一定值，电解池不工作。通入待检气体a L后，电解池开始工作，一段时间后停止。下列说法错误的是(　　)
A．电解池开始工作时，阳极电极反应式：3I－－2e－===I
B．电解一段时间后停止，是因为I－已经全部转化为I
C．通入待测气体后发生反应：SO2＋I＋2H2O===3I－＋SO＋4H＋
D．测得电解过程转移电子b mol，则待测气体中SO2的含量为g/L
3．地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀，为减少腐蚀的发生，可使钢管与外接电源相连，使其表面形成致密的Fe3O4。下列说法错误的是(　　)
A．钢管应与电源的负极相连 B．电压过高有可能会加剧腐蚀
C．发生厌氧腐蚀会使土壤碱性增强 D．厌氧腐蚀过程中有FeS生成
4．环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下，下列说法中错误的是(　　)
A．电极1连接外接电源的正极 B．电极2的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
C．溶液a可能含有两种溶质，溶液b可循环使用 D．离子膜可选择性的透过H＋和K＋
5．电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图所示装置实现电催化合成2，5－呋喃二甲酸。下列说法错误的是(　　)
A．催化电极b连接电源的负极
B．阴极区溶液中c(H2SO4)不变
C．阳极区的总反应为
D．每消耗1 mol对硝基苯酚同时生成1 mol 2，5－呋喃二甲酸
6．有研究表明，以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料高选择性的合成甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]，工作原理如图，下列说法不正确的是(　　)
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/In2O3－x，电极上可能有副产物H2生成
C．在In/In2O3－x，电极上发生的反应为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－
D．标准状况下33.6 L CO2参与反应时Ni2P电极有1.5 mol辛腈生成
7．我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将CO2转化为乙烯，装置示意图如图。已知：电解效率η(B)＝×100%。下列说法正确的是(　　)
A．电极a连接电源的正极
B．电极b上发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．通电后右室溶液质量减少
D．若电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，标况下产生1.12 L乙烯
8．对氨基苯酚是一种重要的有机精细化工中间体，可用惰性电极电解硝基苯生产，装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a极区加入乙醇的目的是增强溶液的导电性
B．a极的电极反应为
C．电解一段时间后，a极区需要补充稀硫酸
D．生成1 mol对氨基苯酚时，b极区理论上放出气体22.4 L
9．工业上通过电解NaCl－CaCl2共熔物制取金属Na的装置如图所示，已知在电解过程中会产生一定量的金属Ca，下列说法错误的是(　　)
A．b电极为阳极
B．添加CaCl2的目的之一是降低电解质体系的熔点
C．阴极反应：Na＋＋e－===Na；Ca2+＋2e－===Ca
D．为防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极之间应用钢板隔开
10．一种用3－氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜，且绿色高效，图中X为Cl或Br，工作时X－和OH－同时且等量放电。下列说法错误的是(　　)
A．电解一段时间后，装置中OH－物质的量增大 B．每转移2 mol e－，生成1 mol环氧氯丙烷
C．若X为Br，也可电解制得环氧氯丙烷 D．该装置工作时不需要补充X－
11．用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(如图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是(　　)
A．“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a
B．b电极的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
C．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量浓度增大
D．每生成2 mol NH3·H2O，双极膜处有16 mol的H2O解离
12．某电化学锂富集装置如图，工作步骤如下：Ⅰ.向MnO2所在腔室通入海水，启动电源乙，使海水中Li＋进入MnO2结构形成LixMn2O4；Ⅱ.关闭电源乙和海水通道，启动电源甲，同时向电极a上通入O2。下列说法错误的是(　　)
A．电极b与电源乙的正极相连
B．步骤Ⅰ时，腔室2中的Na＋进入MnO2所在腔室
C．步骤Ⅱ时，阳极的电极反应式为LixMn2O4－xe－===xLi＋＋2MnO2
D．在电极a上每消耗5.6 L O2(换算成标准状况)，腔室1质量增加7 g
13．乙醛酸(OHCCOOH)用作调香剂、香料等，还用作医药、染料、塑料和农药的中间体。利用双极膜(由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，双极膜中间层中的水解离成H＋和OH－，并在直流电场的作用下，分别向两极迁移)技术电解制备乙醛酸的装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Pb电极上发生还原反应
B．OH－通过b膜向石墨电极迁移
C．石墨电极反应式为：OHCCHO＋2OH－－2e－===OHCCOOH＋H2O
D．电路中转移2 mol e－，理论上可得到2 mol OHCCOOH
14．城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是(　　)
A．钢铁输水管作为负极 B．金属镁是作为牺牲阳极材料
C．该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D．这种防腐蚀的方法称为外加电流法
15．电解法制备Cu2O的装置如图所示，已知生成Cu2O的反应为Cu2Cl2＋2OH－===Cu2O＋H2O＋2Cl－，下列说法错误的是(　　)
A．铂电极连接电源的负极 B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．铜电极反应为2Cu－2e－＋2Cl－===Cu2Cl2 D．制备7.2 g Cu2O，阴极区溶液质量减少0.1 g
【题型特训 练高分】
1．用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．DSA电极与外接电源的负极连接
B．Cl－发生的电极反应为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋
C．降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D．1 mol HO·和足量NH3反应，转移的电子数约为2×6.02×1023
2．大连理工大学提出了一种低能耗、无阳极氯腐蚀的电解混合海水制氢新技术，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．在该条件下，N2H4的放电能力强于Cl－
B．a极与电源负极连接，发生氧化反应产生O2
C．b极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
D．逸出2.24 L气体1(标准状况)时外电路转移电子数为0.2NA
3．目前报道的电催化还原N2制NH3主要有下图所示的类型，下列说法错误的是(　　)
A．a、c的电解总反应相同 B．a、c的阳极发生的反应相同
C．b的阴极反应为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－ D．每生成1 mol NH3，a、b、c转移的电子数均相同
4．高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图。下列说法不正确的是(　　)
A．阴极的电极反应为GaO＋2H2O＋3e－===Ga＋4OH－
B．电解过程中，阳极室中OH－的物质的量减小
C．电路中每转移3 mol电子，理论上粗镓熔融液减少70 g
D．电解后粗镓中的Zn、Fe以离子形式进入NaOH溶液中
5．运用电化学原理可高效解决生产生活中的诸多问题。在一定条件下，如图所示装置可实现以有效成分为苯的混合气到以环己烷为目标产物的储氢过程，已知电流效率＝×100%。下列说法错误的是(　　)
A．该装置电子移动方向为：EB，AD
B．该装置中，H＋由电解池的右池移向左池
C．电极D发生的主要电极反应为：＋6H＋－6e－===
D．该装置的电流效率约为64.3%
6．利用废旧锂电池中LiMn2O4制备MnO2的装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．电极A为阴极
B．电极B发生的反应为：Mn2+－2e－＋2H2O===MnO2↓＋4H＋
C．LiMn2O4中的Mn元素转移到了MnO2中
D．Mn2+和H＋的迁移方向相同
7．一种电解装置如图所示，电解时H＋从右室移向左室。通过电解获得的电解液可实现
。下列说法正确的是(　　)
A．左室电解获得的电解液可用于实现“转化Ⅰ”
B．右室发生的电极反应为Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3+＋7H2O
C．“转化Ⅱ”发生的反应为＋6Ti3+＋6H+===＋6Ti4+＋2H2O
D．“转化Ⅰ”生成1 mol ，理论上电路中通过3 mol e－
8．以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料高选择性地合成甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成
C．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－
D．标准状况下，33.6 L CO2参与反应时Ni2P电极有1.5 mol辛腈生成
9．哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX614.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX614.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HX614.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\402HX614.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．电解过程中，电极A附近溶液的pH不变
B．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热
C．OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂
D．UOR的电化学反应总过程为CO(NH2)2－6e－＋6OH－===CO2↑＋N2↑＋5H2O
10．利用电化学原理治理硝酸盐污水中的NO(如图所示)。下列说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\待考文件\\442化学\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HX729.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．直流电源电极：A为正极，B为负极
B．电解过程，溶液中质子从Pt电极向Ag－Pt电极移动
C．在阳极发生的电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
D．当转移2 mol电子时，阴极室质量减少5.6 g
11．己二腈[NC(CH2)4CN]是制尼龙 66的原料，利用丙烯腈(CH2==CHCN，不溶于水)为原料、四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]为盐溶液制备己二腈的电化学合成装置如图所示，其总反应为
4CH2==CHCN＋2H2O===2NC(CH2)4CN＋O2↑。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX381.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX381.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HX381.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\402HX381.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．电解过程中，H＋向电极b移动
B．电极a的电极反应为2CH2==CHCN＋2H＋－2e－===NC(CH2)4CN
C．当电路中转移1 mol e－时，阳极室溶液质量增加9 g
D．(CH3)4NBr在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解
12．研究表明，由于人类活动的影响，过量的二氧化碳排放已将海洋表层水的pH值降低了0.2。海水酸性的增强，使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。用如图所示装置可以降低温室气体二氧化碳的含量。下列说法错误的是(　　)
A．a室中发生的电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
B．c室中的部分阳离子会迁移到b室
C．b室发生的反应：H＋＋HCO===H2O＋CO2↑
D．可以利用上述方法从海水中提取CO2
13．利用新型合成酶(DHPS)可以设计一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置，如图所示。利用泵将两种参与电极反应的物质进行转移，使物质循环利用，持续工作。下列说法错误的是(　　)
A．反应器Ⅰ中发生的反应为4[Fe(CN)6]3－＋2H2O4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋4H＋
B．隔膜为阴离子交换膜，OH－从电解池的右室通过隔膜向左室迁移
C．电极b与电源的负极相连，电极反应为DHPS＋2H2O＋2e－===DHPS－2H＋2OH－
D．该装置的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，气体N是H2
【电解池及金属的电化学腐蚀与防护】
【研析真题 明方向】
1．A。解析：　
电极 电极名称 电极反应式
a 阴极 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
b 阳极 2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑
传统电解水过程中每转移4 mol e－可制得2 mol H2，耦合HCHO高效制H2过程中每转移4 mol e－，阴、阳极均可产生2 mol 氢气，则相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，A错误；由上述分析可知，阴极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；综合图像中的离子交换膜为阴离子交换膜及电解池中阴离子向阳极移动知，OH－通过交换膜向b极区移动，C正确；由上述分析可知，D正确。
2．B。解析：电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成BrO，电极b为阳极，电极反应为Br－ －6e－＋3H2O===BrO＋6H＋；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H＋＋6e－===3H2↑；电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑；催化循环阶段BrO被还原成Br－循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；根据分析，电解过程中消耗H2O和Br－，而催化阶段BrO被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，B项错误；根据分析，电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑，C项正确；催化阶段，Br元素的化合价由＋5价降至－1价，生成1 mol Br－得到6 mol电子，O元素的化合价由－2价升至0价，生成1 mol O2失去4 mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br－)＝6∶4＝3∶2，D项正确。
3．C。解析：右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl－放电产生氯气，电极反应为：Cl－－2e－＝Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：
Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。A．由分析可知，阳极反应为：Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；B．由分析可知，阴极反应为：Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－，消耗水产生
OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B正确；C．由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71g＋6×23g＝351 g，C错误；D．由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23g＝138 g，D正确；故选C。
4．B。解析：多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为
2H2O＋4e－===2H2＋2O2－；多孔电极2上O2－发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2－－4e－===O2，。电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2－－4e－===O2，B项错误；工作时，阴离子O2－向阳极移动，即O2－从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2＋O2，分解2 mol H2O转移4 mol电子，则理论上电源提供2 mol电子能分解1 mol H2O，D项正确；故选B。
5．B。解析：由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，作阳极，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。
A．由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH－向Pt电极移动，A错误；B．由分析可知，Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－＝C6N＋8H2O，B正确；C．由分析可知，阳极主要反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N164－＋8H2O，阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电解过程中发生的总反应主要为：2C3N8H4＋4OH－===C6N＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；D．根据电解总反应：2C3N8H4＋4OH－＝C6N＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则生成1molH2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5 mol，D错误；故选B。
6．B。解析：A项，图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl－，A不正确；B项，图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生生O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确；C项，图2为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；D项，图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe－2e－===Fe2＋的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D不正确；故选B。
【题型突破 查漏缺】
1．D。解析：由题图分析可知，a为正极，b为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；右侧电极上产生氢气的电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，则理论上转移2 mol e－生成2 g H2，B错误；电解总反应为Cl－＋H2OClO－＋H2↑，ClO－水解使溶液呈碱性，海水pH上升，C错误。由题图可知，阳极上有PRT，可抵制O2产生，故阳极上的电极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，D正确；故答案为D
2．B。解析：A．由题意可知，测硫仪工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式：3I－－2e－===I，A正确；B.溶液中 eq \f(c（I）,c（I－）) 为一定值，电解池不工作，并不是因为I－已经全部转化为I，B错误；C.由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式：SO2＋I＋2H2O===3I－＋SO＋4H＋，C正确；D.反应过程中S元素化合价变化为2，当转移b mol电子时，则待测气体中SO2的物质的量为： mol，则其含量为 g/L，D正确；故选B。
3．A
4．B。解析：从图中可知，电极1上Cl－失电子生成Cl2，电极1为阳极，生成的氯气与水反应生成HClO，HClO与CH2===CH2反应生成HOCH2CH2Cl，电极2为阴极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，钾离子可通过离子膜向下层移动，溶液a为KOH和KCl的混合溶液，KOH与HOCH2CH2Cl反应生成环氧乙烷和KCl溶液，溶液b为KCl溶液。A．电极1为阳极，连接电源的正极，A正确；B.电极2上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B错误；C.溶液a可能含有KCl和KOH两种溶质，溶液b为KCl溶液，可循环使用，C正确；D.电解质溶液中，阳离子向阴极移动，则钾离子和氢离子可通过离子膜向下层移动，D正确；故选B。
5．B。解析：由图可知，a极上发生氧化反应，为阳极，则b极为阴极，连接电源的负极，A正确；阳极区总反应为 eq \a\vs4\al() ；阴极区反应为，反应生成水，故溶液中c(H2SO4)减小，B错误，C正确；由两电极反应式可知，根据得失电子守恒，每消耗1 mol对硝基苯酚同时生成1 mol 2，5－呋喃二甲酸，D正确。
6．D。解析：由图示知，该装置为电解池，In/In2O3－x电极CO2转化为HCOO－，C元素化合价由＋4价降到＋2价，得电子被还原，故In/In2O3－x电极为阴极，则Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确；In/In2O3－x电极为阴极，H2O可能在阴极放电产生副产物H2，故B正确；标准状况下33.6 L CO2的物质的量为1.5 mol，In/In2O3－x电极电极反应式为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－，得到3 mol电子；Ni2P电极电极反应式为CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋4H2O，失去3 mol电子时，生成0.75 mol CH3(CH2)6CN，故D错误。
7．D。解析：CO2在电极a发生还原反应生成乙烯，电极a是阴极，连接电源的负极，故A错误；电极b是阳极，电极b上发生反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故B错误；根据4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，若电路中转移4 mol电子，阳极放出1 mol氧气，4 mol OH－通过阴离子交换膜由左室移入右室，右室溶液质量增加36 g，故C错误；阴极总反应式为2CO2＋8H2O＋12e－===C2H4＋12OH－，若电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，生成0.05 mol乙烯，标况下产生乙烯的体积为1.12 L，故D正确。
8．B。解析：图为电解池装置，硝基苯()发生还原反应生成对氨基苯酚()，则a为阴极，电极反应式为；b为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，b电极区的氢离子经过质子交换膜进入a电极区。乙醇为有机溶剂，a极区加入乙醇的目的是增大硝基苯的溶解度，A错误；根据电极反应，a极区不需要补充硫酸，C错误；生成气体的温度、压强未知，无法计算气体的体积，D错误。
9．D。解析：依据图示可知，b电极出口有Cl2，故b为阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；a为阴极，添加CaCl2的目的是降低电解质熔点，节省能源，同时减少单质钠的挥发，增大熔融电解质密度，使得被还原出的密度较低的液态钠单质能漂浮在混合盐之上，易于分离得到产物，B正确；电解过程中会产生一定量的金属Ca，说明部分钙离子会在阴极放电，C正确；为了防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极应该用离子交换膜隔开，以保持两极区电解质的电中性，不能使用钢板，D错误。
10．A。解析：由图可知，右电极上H2O被还原生成H2，即右电极作阴极，则左电极作阳极，阳极上X－和OH－同时且等量放电：X－－e－===X·、OH－－e－===OH·；每生成1个环氧氯丙烷，阳极上消耗1个OH－，阴极上生成2个OH－，在生成环氧氯丙烷过程中又消耗一个OH－，即OH－消耗的量与生成的量相等，则电解一段时间后，装置中OH－物质的量不变，A错误；阳极上X－和OH－各失去1个电子，即转移2个电子，就生成1个环氧氯丙烷，则每转移2 mol e－，生成1 mol环氧氯丙烷，B正确；X为Cl或Br，电解制备产物均为环氧氯丙烷，C正确；每生成1个环氧氯丙烷，阳极上先消耗1个X－，最终生成环氧氯丙烷时又释放1个X－，即X－为可循环离子，则该装置工作时无需补充X－，D正确。
11．C。解析：催化电解KNO3溶液制氨，氮元素化合价降低，硝酸钾发生还原反应，则电极a为阴极，电极b为阳极，双极膜界面产生的H＋移向阴极，而OH－移向阳极，阴极反应式为NO＋9H＋＋8e－===NH3·H2O＋2H2O，阳极反应式为8OH－－8e－===2O2↑＋4H2O。A．由分析可知，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向阴极，即电极a，A项正确；B.由分析可知，b电极为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，B项正确；C.由分析可知，每生成1 mol NH3·H2O，转移8 mol电子，双极膜处有8 mol的H2O解离，产生的8 mol OH－移向电极b所在的阳极室且全部放电，阳极室中KOH的物质的量不变，而阳极产生水，所以阳极室中KOH的物质的量浓度减小，C项错误；D.由分析可知，每生成NH3·H2O转移8 mol电子，则每生成2 mol NH3·H2O，双极膜处有16 mol的H2O解离，D项正确；故选C。
12．D。解析：启动电源乙，使海水中Li＋进入MnO2结构形成LixMn2O4，MnO2中锰元素的化合价降低，作阴极，与电源乙的负极相连，电极反应式为：2MnO2＋xLi＋＋xe－===LixMn2O4；电极b作阳极，连接电源乙的正极，电极反应式为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。关闭电源乙和海水通道，启动电源甲，向电极a上通入空气，使LixMn2O4中的Li＋脱出进入腔室1，则电极a为阴极，电极反应式为：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，阳极的电极反应式为：LixMn2O4－xe－===xLi＋＋2MnO2，故C正确；电极b作阳极，连接电源乙的正极，故A正确；步骤Ⅰ时，MnO2中锰元素的化合价降低，作阴极，腔室2中的Na＋向阴极移动，进入MnO2所在腔室，故B正确；根据a极电极反应式知，每消耗5.6 L O2(换算成标准状况)，即0.25 mol O2，转移电子数为1 mol，即有1 mol Li＋进入腔室1，腔室1增重：0.25 mol×32 g·mol-1＋1 mol×7 g·mol-1＝15 g，故D错误。
13．C。解析：由装置图可知，乙二酸转化为乙醛酸发生还原反应，故铅电极为阴极，反应为：HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O，石墨电极为阳极，反应为：2Br－－2e－===Br2，OHC—CHO＋H2O＋Br2===OHC—COOH＋2H＋＋2Br－，工作过程中H＋移向铅电极，OH－移向石墨电极，A、B正确；石墨电极的总反应式为OHCCHO＋H2O－2e－===OHCCOOH＋2H＋，C错误；阳极区和阴极区均有乙醛酸生成，且1 mol乙二酸转化为1 mol乙醛酸与1 mol乙二醛转化为1 mol乙醛酸均转移2 mol电子，根据电子守恒，则制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2 mol电子，D正确。
14．B。解析：该方法属于牺牲阳极法，其中镁作为负极，钢铁输水管是正极，A、D错误；金属镁是作为牺牲阳极材料，B正确；该装置接地，故已经构成了闭合回路，C错误。
15．D。解析：由题意可知，铜电极为电解池的阳极，在氯离子作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2，铂电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，放电生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，和Cu2Cl2反应生成Cu2O。由分析可知，铂电极为连接电源负极的阴极，故A正确；由分析可知，电解池工作时，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，故B正确；由分析可知，铜电极为电解池的阳极，在氯离子作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2，电极反应式为2Cu－2e－＋2Cl－===Cu2Cl2，故C正确；据分析，结合得失电子数目守恒可知，电解制备得到7.2 g Cu2O时，阴极区溶液减少水的质量为×18 g/mol＝0.9 g，故D错误。
【题型特训 练高分】
1．C。解析：分析题图可知，DSA电极上NH3转化为N2，N的化合价由－3价升高为0价，发生氧化反应，故DSA电极为阳极，Ti电极为阴极。DSA电极为电解池的阳极，与外接电源的正极相连，A项错误；DSA电极上Cl－转化为Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，B项错误；反应②中NH3转化为，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以降解过程中应该控制条件避免发生反应②，C项正确；HO·中氧元素为－1价，其还原产物中氧元素为－2价，一个HO·可得到一个电子，故1 mol HO·完全反应时转移的电子数约为6.02×1023，D项错误。
2．B。解析：由题干信息及装置图可知，由于无阳极氯腐蚀，则N2H4的放电能力强于Cl－，N2H4失电子生成N2，A正确；结合A项中分析，b极失电子为阳极，则a极为阴极，与电源负极连接，气体1为H2，发生还原反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B错误；阳极发生氧化反应，N2H4失电子生成N2，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，C正确；根据a极电极反应式知，标准状况下，产生0.1 mol H2时外电路转移电子数为0.2NA，D正确。
3．B。解析：A.a、c的电解总反应均为N2＋3H22NH3，A正确；B.a、c的阳极发生的反应分别为
H2－2e－===2H＋、3H2－6e－＋2N3－===2NH3，B错误；C.b的阴极反应为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，C正确；D.a、b、c阴极均只有N2得电子生成氨气，生成等量氨气，转移电子数相等，D正确。
4．D。解析：电解精炼法提纯镓时，纯金属镓在阴极生成，含有杂质的粗镓在阳极溶解，电解池中的阴阳极分别与电源的负正极相接，即M为电源负极，N为电源正极，阳极上活泼性强的金属Zn、Ga失电子进入溶液中，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成GaO，然后GaO在阴极得电子生成镓，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，阴极反应为2H2O＋GaO＋3e－===Ga＋4OH－，据此分析解答。A.由分析可知，阴极的电极反应为GaO＋2H2O＋3e－===Ga＋4OH－，A正确；B.由分析可知，电解过程中，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，根据电荷守恒每消耗4 mol OH－只有3 mol OH－或者GaO由阴极室进入阳极室，则阳极室中OH－的物质的量减小，B正确；C.由分析可知，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，虽然阳极室还有Zn等放电，但产生的Zn2＋不进入NaOH溶液，而是Ga3＋经Ga3＋快离子导体进入NaOH溶液，故电路中每转移3 mol电子，理论上粗镓熔融液减少70 g，C正确；D.由C项分析可知，电解后粗镓中的Zn失电子以离子形式进入粗镓熔融液，而不是NaOH溶液中，Fe比Ga更不活泼，不失电子，D错误。
5．C。解析：A．根据分析苯在左侧变为环己烷，化合价减低，发生还原反应，即为阴极，因此电源A为负极，电源B为正极，故该装置电子移动方向为：E→B，A→D，A正确；B.电解池中离子异向移动，H＋向阴极移动，故H＋由电解池的右池移向左池，B正确；C.电极D是苯变为环己烷，＋6H＋＋6e－===，C错误；D.阳极得到2.8 mL氧气，则电子转移为2.8 mol×4＝11.2 mol，阴极10 mol混合气体中苯物质的量分数由24%变为12 mol混合气体的10%，则反应了(10×24%－12×10%)mol＝1.2 mol，则得到电子物质的量为1.2 mol×6＝7.2 mol，因此该装置的电流效率×100%≈64.3%，D正确； 故选C。
6．C。解析：由图可知，该装置为电解池，工作过程中LiMn2O4发生还原反应生成锰离子，A极为阴极，电极方程式为：LiMn2O4＋3e－＋8H＋===Li＋＋2Mn2+＋4H2O，A正确；电极B为阳极，电极反应式为2H2O＋Mn2+－2e－===MnO2↓＋4H＋，B正确；电解的总反应方程式为2LiMn2O4＋4H＋2Li＋＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，由方程式可知，LiMn2O4中的Mn元素转移到了MnO2和Mn2+中，C错误；电解池中阳离子移向阴极，Mn2+和H＋的迁移方向相同，都向阴极移动，D正确。
7．C。解析：根据氢离子在电解池中移动方向可知，a电极为阴极，b电极为阳极，阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，阳极(右室)反应：2Cr3+－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，阴极(左室)反应：Ti4+＋e－===Ti3+，B错误；阳极生成的=Cr2O具有强氧化性，阴极生成Ti3+具有还原性，“转化Ⅰ”为氧化反应，可加入右室电解获得的电解液氧化实现；“转化Ⅱ”为还原反应，可加入左室电解获得的电解液还原实现，A错误；“转化Ⅱ”发生的反应为＋6Ti3+＋6H+===，C正确；“转化Ⅰ”发生的反应为，根据得失电子守恒，生成1 mol 理论上电路中通过6 mol e－，D错误。
8．D。解析：由题图可知，该装置为电解池，In/In2O3－x电极上CO2转化为HCOO－，C元素化合价由＋4价降到＋2价，得电子被还原，故In/In2O3－x电极为阴极，则Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确；
In/In2O3－x电极为阴极，H2O可能在阴极放电产生副产物H2，故B正确；In/In2O3－x电极电极反应式为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－，Ni2P电极电极反应式为CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋ 4H2O，标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为1.5 mol，1.5 mol CO2在In/In2O3－x电极反应得到3 mol电子，则CH3(CH2)7NH2在Ni2P电极失去3 mol电子生成0.75 mol CH3(CH2)6CN，故C正确、D错误。
9．D。解析：电极A上电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，电极A附近溶液的碱性增强，pH变大，故A错误；非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物是OER反应的催化剂，能改变反应速率，不能改变OER反应的反应热，故B错误；OER的第Ⅱ步有O—O非极性键的形成，故C错误
10．D。解析：根据题图知，硝酸根离子得电子发生还原反应生成N2，则Ag Pt电极为阴极，Pt电极为阳极，则A为电源正极，B为电源负极，A正确；电解质溶液中质子向阴极移动，所以电解过程中质子从Pt电极向Ag Pt电极移动，B正确；阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当转移2 mol电子时，阳极产生2 mol H＋进入阴极室，阴极上电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，当转移2 mol电子时，产生0.2 mol N2，质量为5.6 g，同时有2 mol H＋(质量为2 g)进入，因此，阴极室质量减少3.6 g，C正确，D错误。
11．D。解析：由图结合总反应可知，a极丙烯腈得到电子发生还原反应生成己二腈：2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN，则a为阴极，b为阳极，b极水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，电解过程中阳离子向阴极移动，故H＋向电极a移动，A、B错误；当电路中转移1 mol e－时，阳极室生成氧气0.25 mol，质量为8 g，同时有1 mol氢离子(质量为1 g)进入阴极区，故溶液质量减少9 g，C错误。
12．B。解析：水从入口进入a室和c室，在a室发生氧化反应产生H＋和O2，在c室发生还原反应产生OH－和H2，由于阳离子膜只允许阳离子通过，故a室产生的氢离子通过阳离子膜进入b室，而c室产生的OH－被阻隔，海水呈弱碱性，故在b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，由于二氧化碳气体微溶于水，故二氧化碳气体从海水中分离。A.水从入口进入a室和c室，在a室发生氧化反应产生H＋和O2，电极方程式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A正确；B.由分析可知，c室为阴极区，a室为阳极区，电解池中阳离子向阴极移动，B错误；C.由分析可知，b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，离子方程式为H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，C正确；D.由分析可知，b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，由于二氧化碳气体微溶于水，故可利用题述方法从海水中提取CO2，D正确。
13．A。解析：由图中装置可知为电解池，a电极是[Fe(CN)6]4－变为[Fe(CN)6]3－，Fe元素化合价由＋2价变为＋3价，则a为阳极，电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－=== [Fe(CN)6]3－，b极为阴极，电极反应式为DHPS＋2H2O＋2e－===DHPS－2H＋2OH－，左侧[Fe(CN)6]3－变化生成[Fe(CN)6]4－时，Fe元素化合价降低得电子，则反应器Ⅰ中的反应为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，所以气体M是氧气，则右侧产生气体N为氢气，隔膜应为阴离子交换膜，允许OH－通过，以此分析。A.由分析可知，反应器Ⅰ中发生的反应为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，故A错误；B.由分析可知，a为阳极，b极为阴极，电解池中阴离子移向阳极，OH－从电解池的右室通过隔膜向左室迁移，故B正确；C.由分析可知，阴极b发生的反应式为DHPS＋2H2O＋2e－=== DHPS－2H＋2OH－，故C正确；D.根据图示以及本装置的作用可知，该装置的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，气体N是氢气，故D正确。
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