2019领军高考化学一轮复习专题6 3 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

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2019领军高考化学一轮复习专题6 3 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

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1.(2018课标Ⅰ)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:

①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是
A. 阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2O
B. 协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S
C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
【答案】C
D正确。答案选C。
2.(2017课标Ⅱ)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:A3++3e-=Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【答案】C

3.(2017江苏)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:

注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。

阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________。
【答案】(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O (2)减小 (3)石墨电极被阳极上产生的氧气氧化
(4)4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑ H2 (5)氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜


考纲解读
考点
内容
说明
电解池
1. 理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电
极反应和总反应方程式。
2. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
电解是高考必考点之一,常以选择题的形式出现

考点精讲
考点一 电解
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中,电能转化为化学能。
1. 电解池
⑴ 电解池的构成条件
① 有与电源相连的两个电极。
② 两个电极插入电解质溶液(或熔融盐)中。
③ 形成闭合回路。
⑵ 电极名称及电极反应式
以用惰性电极电解CuCl2溶液为例:

总反应方程式:CuCl2Cu+Cl2↑。
⑶ 电解池中电子和离子的移动
① 电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
2. 电解产物的判断及有关反应式的书写
⑴ 判断电解池的阴、阳极
① 根据外接电源的正、负极判断:电源正极连接阳极;电源负极连接阴极。
② 根据电极产物判断:电极溶解、逸出O2(或电极区变酸性)或逸出Cl2的为阳极;析出金属、逸出H2(或电极区变碱性)的为阴极。
⑵ 分析电解质水溶液的组成
找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
⑶ 离子的放电顺序
阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳极:
① 是活性电极时:电极本身溶解放电
② 是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-):
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
⑷ 写出两极电极反应式
① 阳极:活性电极失去电子生成相应的金属阳离子;溶液中的阴离子失去电子生成相应的单质或高价态化合物。
② 阴极:溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质或低价态化合物。
⑸ 写出电解总反应式
在两极转移电子数目相同的前提下,两极反应式相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。
典例1(2018届山西省晋城市高三上学期第一次模拟考试)某化学活动小组利用如图装置对电化学进行探究,开始两电极质量相等,下列说法正确的是( )

A. 若X为铜片,左池发生吸氧腐蚀作原电池,X在右池的电极反应式为Cu -2e-=Cu2+
B. 若X装载的是足量饱和KCl溶液浸泡的琼脂,当外电路通过0.02mol电子时,两电极的质量差为0.64g
C. 若X装载的是足量饱和KC1洛液浸泡的琼脂,则X中的K+ 移向左池
D. 若X为锌片,左池为电池的负极区
【答案】A

典例2(2017课标Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管柱,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C

【总结提升】
用惰性电极电解电解质溶液规律总结
1.电解水型
电解质(水溶液)
电极反应式
电解物质
总反应式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
含氧酸
(如H2SO4)
(如KNO3、Na2SO4)
阳极:
4OH--4e-=O2↑+2H2O
阴极:4H++4e==2H2↑

2H2O电解O2↑+2H2↑
增大
减小
加H2O
强碱(如NaOH)
增大
加H2O
活泼金属
的含氧酸盐
不变
加H2O

2. 电解电解质型
电解质(水溶液)
电极方程式
电解物质
总反应式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
无氧酸
(如HCl)
除HF外
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:
2H++2e-===H2↑

2HClCl2↑+H2↑
减小
增大
通入HCl气体
不活泼金属的无氧酸盐
(如CuCl2)
除氟化物外
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:
Cu2++2e-=Cu

CuCl2电解?Cu+Cl2↑
加CuCl2固体

3. 放H2生碱型
电解质
(水溶液)
电极方程式
电解物质
总反应式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
活泼金
属的无
氧酸盐
(如NaCl)
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:
2H++2e-===H2↑
水和盐
2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
生成新电解质
增大
通入HCl气体

4. 放O2生酸型
电解质
(水溶液)
电极方程式
电解物质
总反应式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)
阳极:
4OH--4e-===O2↑+2H2O
阴极:
2Cu2++4 e-===2Cu
水和盐
2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
生成新电解质
减小
加CuO或CuCO3
考点一精练:
1.(2018届湖北省武汉市高中毕业生四月调研测试)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl-,图甲是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2+的示意图,图乙描述的是实验中阴极液pH与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是

A. 交换膜b为阴离子交换膜
B. 阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 阴极液pH= 1时,镍的回收率低主要是有较多H2生成
D. 浓缩室得到1L 0.5 mol/L盐酸时,阴极回收得到11.8 g镍
【答案】D

2.(2018届黑龙江省大庆市高三第二次教学质量检测)如下图所示装置图,下列叙述不正确的是

A. X 与滤纸接触处的铜丝发生反应Cu-2e-=Cu2+
B. 碳棒表面逐渐生成红色物质
C. 若隔膜左侧溶液中始终只有一种溶质,则A离子不能是Cu2+
D. 若滤纸与Y接触处变红,则B溶液可以是AgNO3溶液
【答案】D
【解析】根据图示,左侧为原电池,Zn为负极、C棒为正极;右侧为电解池,X是阳极、Y是阴极;X是阳极,阳极反应是Cu-2e-=Cu2+,故A正确;碳棒是原电池正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu,碳棒表面逐渐生成红色物质铜,故B正确;Zn为负极,电极反应是Zn-2e-=Zn2+,若隔膜左侧溶液中始终只有一种溶质,则A离子是Zn2+,故C正确;若B溶液是AgNO3溶液,Y电极反应是Ag++e-=Ag,故D错误。
3.(2018届百校联盟TOP20四月联考全国一卷)一种以可再生物质资源为原料的微生物电化学装置MEC 的工作原理如图所示(电极均为情性电极),下列叙述正确的是( )

A. 电极b表面发生氧化反应
B. 电极a应与电源的负极相连
C. MEC左右两极室均为有氧环境
D. 利用MEC制氢气,当消耗1m ol葡萄糖时,理论上可产生12mol氢气
【答案】D

4.(2018届山东K12联盟高三开年迎春考试)用Na[B(OH)4]溶液可以制备H3BO3,其工作原理如图,下列叙述不正确的是( )

A. a极反应式为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. M室发生的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 理论上每生成1mol产品,可消耗标准状况下5.6L甲烷气体
D. b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
【答案】C

5.(2018届天津市部分区高三质量调查试卷一)工业上常用隔膜电解法将乙醛转化为乙醇和乙酸来处理高浓度乙醛废水。探究性学习小组用如图所示装置电解一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液,模拟乙醛废水的处理过程。下列说法正确的是

A. a 为直流电源的负极
B. 阳极的电极反应为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+
C. 电解过程中,阴极区的pH逐渐减小
D. 理论上阳极区处理废水的能力是阴极区的两倍
【答案】B
【解析】根据氢离子向右移动,所以b是直流电源的负极,故A错误;阳极失电子发生氧化反应生成乙酸,电极反应为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+,故B正确;电解过程中,阴极反应式是CH3CHO+2e-+2H+= CH3CH2OH,pH逐渐增大,故C错误;根据电极反应式,转移相同电子,消耗乙醛一样多,所以阳极区处理废水的能力与阴极区相同,故D错误。
7.(2018届山东省天成大联考高三理综)重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,是一种重要的化工原料,广泛应用于制革、印染、电镀等工业。以铬酸钾(K2CrO4)和氢氧化钾为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示。已知水溶液中存在平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列说法中正确的是

A. 气体甲和乙分别为O2和H2
B. 该装置中阴极区的pH减小
C. Fe电极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 当铬酸钾的转化率达到80%时,右池中=
【答案】D

8.(2018届福建省厦门市双十中学高三第八次能力考试)日前正在研发的两种由电化学制取氨的装置如图1和图2所示:

下列说法正确的是
A. 工作时,O2-向X 极移动,H+向Z极移动
B. 两个电解池的电解总反应方程式完全相同
C. 两个电解池生成相同量NH3时,电路中流过电子的物质的量相同
D. 随着反应的进行,两种电解池中电解质不断减少,需及时补充电解质
【答案】C

9.(2018届福建省永春一中、培元、季延、石光中学四校高三上学期第二次联考)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的两种方法:
方法a
用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b
电解法,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑

(1)工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成__而使Cu2O产率降低。
(2)已知:
①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1
则方法a中发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=________。
(3)方法b是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度来制备纳米Cu2O,装置如图所示:

①上述装置中B电极应连_________电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为____离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电解池的阳极反应式为_______。
③原电池中负极反应式为______________。
(4)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示:
序号
温度/℃c/mol·L-1t/min
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.049 2
0.048 6
0.048 2
0.048 0
0.048 0

T1
0.050
0.048 8
0.048 4
0.048 0
0.048 0
0.048 0

T2
0.10
0.096
0.093
0.090
0.090
0.090
①催化剂的催化效率:实验①_______实验②(填“>”或“<”)。
②实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为________。
【答案】Cu +34.5kJ·mol-1 D 阴 2Cu-2e-+2OH-Cu2O+H2O N2H4-4e-+4OH-N2↑+4H2O < K1=K2应可以是②-③×2-×①,反应的焓变是-110.5kJ/mol-(-157kJ/mol×2)-×(-169kJ/mol)=+34.5kJ/mol;(3)①该电解池的阳极发生氧化反应,所以Cu失去电子,与氢氧根离子结合生成氧化亚铜和水,故铜为阳极,燃料电池中通入氧气一极D极氧气得电子产生氢氧根离子,故上述装置中B电极应连D电极;②该离子交换膜为阴离子交换膜,电极反应式是2Cu-2e-+2OH-= Cu2O+H2O;③原电池中负极碱性条件下N2H4失电子产生氮气,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-N2↑+4H2O;(4)①根据表中数据可知,实验②先达到平衡,催化剂的催化效率:实验①<实验②;②温度相同K值相同,则K1=K2,从表中数据可知实验③的水蒸气转化率低,故K3较小,则实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为K1=K2
考点二 电解原理的应用
1. 电解饱和食盐水
⑴ 电极反应 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(反应类型:氧化反应)。
阴极:2H++2e-===H2↑(反应类型:还原反应)。
⑵ 总反应方程式: 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
离子方程式: 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。

【名师点拨】
① NaCl溶液中的Na+、H+在通电后向阴极移动,H+放电,使水的电离平衡右移,OH-浓度增大,如果NaCl溶液中加了酚酞,阴极先变红。
② 阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能防止H2和Cl2混合爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。
2. 电解精炼铜

电解装置
电极反应
电极
材料
阳?极
粗铜(含Zn、Fe、
Ni、Ag、Au)
Cu-2e-===Cu2+
Zn-2e-===Zn2+
Fe-2e-===Fe2+
粗铜中的Ag、Au不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥
阴?极
纯 铜
Cu2++ 2e- === Cu
电解质溶液
CuSO4溶液
Cu2+浓度减小

3. 电镀(Fe表面镀Cu)
阴极:镀件(Fe)
阳极:镀层金属(Cu)
电解质溶液:含镀层金属离子的溶液(含Cu2+的盐溶液)
4. 电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
⑴ 冶炼钠
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
电极反应 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑;
阴极:2Na++2e-===2Na。
⑵ 冶炼镁
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
电极反应 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑;
阴极:Mg2++2e-===Mg。
⑶ 冶炼铝
2Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑
电极反应 阳极:6O2--12e-===3O2↑;
阴极:4Al3++12e-=== 4Al。
典例1(2018年重庆普通高等学校招生全国统一考试4月调研测试)SO2是主要大气污染物之一,工业上可用如下装置吸收转化SO2(A、B为惰性电极)。下列说法正确的是

A. 电子流动方向为:B→b→a→A
B. a、A极上均发生氧化反应
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. B极上的电极反应式为:SO2+2eˉ+2H2O=SO42-+4H+
【答案】C

典例2(2018届河北省衡水中学高三第十五次模拟)铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图一所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。图二为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是

A. 图一电池放电时,C1-从负极穿过选择性透过膜移向正极
B. 图一电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol/L
C. 用图二电池给图一装置充电时,图二中电极a接图一的正极
D. 用图二电池给图一装置充电时,每生成1molS2(s),图一装置中就有4molCr3+被还原
【答案】D
【解析】A、根据原电池工作原理,内电路中的阴离子向负极移动,所以A错误;B、电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+的物质的量减小0.1mol,但其浓度降低多少由体积决定,所以B错误;C、图二中在电极a上,H2S失去电子生成S2,所以电极a为负极,因此应连接图一的负极上,故C错误;D、在图二中每生成1molS2(s)转移电子4mol,则图一中就有4molCr3+被Fe2+还原为Cr2+,所以D正确。本题正确答案为D。
【总结提升】
一. 原电池、电解池、电镀池的比较

原电池
电解池
电镀池
定义
将化学能转变成电能的装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池。








①?活动性不同的两电极(连接)
②?电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)
③?形成闭合回路
①?两电极接直流电源
②?两电极插人电解质溶液
③?形成闭合回路
① 镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极
② 电镀液必须含有镀层金属的离子




负极:较活泼金属;
正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等)
阳极:电源正极相连的电极
阴极:电源负极相连的电极
阳极:镀层金属;
阴极:镀件




负极正极
电源负极阴极
电源正极阳极
电源负极阴极
电源正极阳极




负极(氧化反应):金属原子失电子;
正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子
阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子;
阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子
阳极(氧化反应):金属电极失电子;
阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子
离子流向
阳离子:负极→正极(溶液中)
阴离子:负极←正极(溶液中)
阳离子→阴极(溶液中)
阴离子→阳极(溶液中)
阳离子→阴极(溶液中)
阴离子→阳极(溶液中)
典例3 (2018届宁夏银川市高三4月高中教学质量检测)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见下图,该电池在使用中石墨I电极上生成氧化物Y,下列说法错误的是

A. Y的化学式可能为NO
B. 石墨I极为负极,石墨Ⅱ极为正极
C. 该电池放电时NO3-从右侧向左侧迁移
D. 石墨I附近发生的反应为NO2+NO3ˉ-eˉ=N2O5
【答案】A

典例4(2018届安徽省江淮十校高三第三次联考)工业上用电解法可用于治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,下列说法不正确的是

A. A、B分别为直流电源的正极和负极
B. 研究表明,当右侧区域pH较小时,会有气体逸出,该现象说明H+的氧化性强弱与其c(H+)有关
C. 电解过程中,左侧区域将依次发生反应为:Fe-2e-=Fe2+ 2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O
D. 当电解过程转移0.6mol电子时,左侧区域质量减少1.4g
【答案】D

【总结提升】
二. 原电池与电解池的组合装置
将原电池和电解池结合在一起,或几个电解池串联在一起,综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识,是高考试卷中电化学部分的重要题型。解答该类试题时电池种类的判断是关键,整个电路中各个电池工作时电子守恒,是数据处理的法宝。
1. 多池串联装置中电池类型的判断
⑴ 直接判断:
非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。如图:A为原电池,B为电解池。

⑵ 根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:

原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图:B为原电池,A为电解池。
⑶ 根据电极反应现象判断

在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型。如图:若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极,甲是电解池,A是阳极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。
2. 有关概念的分析判断
在确定了原电池和电解池后,电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等,只要按照各自的规律分析就可以了。
三. 电解的有关计算
1.计算的原则
(1) 阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。
(2) 串联电路中通过各电解池的电子总数相等。
(3) 电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
2.计算的方法
(1) 根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等。
(2) 根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。
(3) 根据关系式计算:根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。如电解计算时常用的定量关系为4e-~4Ag~2Cu~2Cl2~2H2~O2~4H+~4OH-。
3.计算步骤
首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料);其次注意溶液中有多种离子共存时,要根据离子放电顺序确定离子放电的先后;最后根据得失电子守恒进行相关计算。
典例3 如图为相互串联的甲乙两个电解池,X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中,发现石墨电极附近先变红。请回答:

(1) 电源X极为________极(填“正”或“负”),乙池中Pt电极上的电极反应式为________________。
(2) 甲池若为电解精炼铜的装置,其阴极增重12.8 g,则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________,电路中通过的电子为________mol。
(3 )在(2)的情况下,若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,则电解后所得溶液c(OH-)=____________。
【答案】(1) 正 2Cl--2e-===Cl2↑
(2) 4.48 L 0.4 (3) 1 mol·L-1

考点二精练:
1.(2018届湖南省衡阳市高三第二次联考二模)如图,利用电解原理将NO转化为NH4NO3,既节约了资源,又保护了环境。下列有关说法正确的是

A. NO转化为NH4NO3的反应属于氮的固定
B. 阴极上发生还原反应,电极反应式为:NO+5H++5e-==NH3·H2O
C. 电解池两极上分别生成的甲是NH4+,乙是NO3-
D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充的物质丙为HNO3
【答案】C

2.(2018届甘肃省兰州市高三第二次诊断)SO2和NOx是大气污染物的主要成分。防止空气污染,保卫“兰州蓝”是兰州市一项重要民生工程。利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可以吸收SO2还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法错误的是

A. 电极a应连接电源的正极
B. 电极b上的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O
C. 反应过程中,H+从a极室流向b极室
D. 每吸收标况下22.4LSO2,在b极室生成2NA个S2O42-
【答案】D

3.(2018届安徽省宣城市高三第二次调研测试)图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质的原电也装置示意图,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是

A. 图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接
B. 图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动
C. 图甲中M 电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+
D. 当图甲中M 电极消耗0.5mol尿素时,图乙中铁电极增重96g
【答案】D
【解析】根据图甲,N电极氧气发生还原反应生成水,所以N是正极、M是负极,图乙在铁上镀铜,铁作阴极,所以图乙中Fe电极应与图甲中X相连接,故A错误;N是正极,图甲中H+透过质子交护膜由左向右移动,故B错误;尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质,所以尿素在负极失电子生成CO2和N2,电极反应式是,故C错误;根据C项可知,M 电极消耗0.5mol尿素时转移3mol电子,图乙中铁电极生成1.5mol铜,增重96g,故D正确。
4.(2018届河南省高三4月普通高中毕业班高考适应性考试)工业上电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示(图中电极均为石墨电极)。下列说法错误的是

A. a 极连接电源的负极
B. 阳极反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O
C. 总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3
D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A 是NH3
【答案】B

5.(2018届山西省太原市第五中学高三下学期4月阶段性练习一模)我国科研人员研制出一种室温“可呼吸” NaCO2电池。该电池放电时“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如右图所示。吸入的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是

A. “吸入”CO2时,钠箔为正极
B. “吸入”CO2时的正极反应为4Na++3CO2+4e-===2Na2CO3+C
C. “呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
D. 标准状况下,每“呼出” 22.4 L CO2,转移电子的物质的量为0.75 mol
【答案】B

6.(2018届广西桂林市、百色市、崇左市高三联合模拟考试)用镁一次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr2O72-的过程(将“Cr2O72-”还原为“Cr3+”),装置如图所示。下列说法中错误的是

A. 金属铁电极的反应为:Fe-2e-=Fe2+
B. 装置中电子的流动路线是: C电极→惰性电极→金属铁电极→D电极
C. 装置工作过程中消耗14.4gMg,理论上可消除Cr2O72-0.1mol
D. 将Cr2O72-处理后的废水比原工业废水的pH增大
【答案】B
【解析】Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+,所以阳极生成Fe2+,金属铁电极的反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A正确;电解质溶液中没有电子流动,所以装置中电子的流动路线是: C电极→惰性电极,金属铁电极→D电极,故B错误;装置工作过程中消耗14.4gMg,转移电子1.2mol,阳极生成Fe2+0.6mol,根据Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,0.6mol Fe2+可消除Cr2O72-0.1mol,故C正确;阴极氢离子得电子生成氢气,阳极区发生Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,所以将Cr2O72-处理后的废水比原工业废水的pH增大,故D正确。
7.(2018届江西省吉安一中、九江一中等八所重点中学高三4月联考)电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获取氢气:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如图(a)所示,电解质溶液为氢氧化钠溶液,若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色色物质。C(Na2FeO4)随初始C(NaOH)的变化如图(b)所示。已知Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。下列说法不正确的是

A. 电解一段时间后,阳极室c(OH-)降低
B. 电路中经过0.2mol电子时,阴极室生成H2 2.24L(标准状况)
C. M点C(Na2FeO4)低于最高值的原因是铁电极上有Fe(OH)3生成
D. 阳极的电极反应:Fe一6e-+8OH-===FeO42-+4H2O
【答案】C

8.(2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三第二次模拟考试)如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐,阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是( )

A. 阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑ B. 阴极的电极反应式为TiO2+4e-===Ti+2O2-
C. 通电后,O2-、Cl-均向阴极移动 D. 石墨电极的质量不发生变化
【答案】B
【解析】A、电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,导致氧气等气体的出现,所以电极反应式为:2O2-→O2↑+4e-,故A错误;B、电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e-→Ti+2O2-,故B正确;C、电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,故C错误;D、石墨电极会和阳极上产生的氧气之间发生反应,导致气体一氧化碳、二氧化碳的出现,所以石墨电极会消耗,质量减轻,故D错误;故选B。
9.(2018届湖南省G10教育联盟高三4月联考)近年来,我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就,科学家在能量的转化,航天器的零排放作出了很大的努力,其中为了达到零排放的要求,循环利用人体呼出的CO2并提供O2,设计了一种装置(如图)实现了能量的转化。总反应方程式为2CO2=2CO+O2。关于该装置下列说法正确的是

A. 装置中离子交换膜为阳离子交换膜
B. CO2参与X电极的反应方程式:CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
C. N型半导体为正极,P型半导体为负极
D. 外电路每转移2mol电子,Y极生成气体22.4L(标准状况)
【答案】B

10.(2018届湖南省高三六校联考理科综合能力测试)工业上常用铁碳混合物处理含CuSO4废水获得金属铜。当休持铁屑和活性炭总质量不变时,测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时问变化的曲线如图所示。下列推论不合理的是

A. 由图可知,活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用
B. 铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁屑为负极
C. 利用铁碳混合物回收含CuSO4废水中铜的反应原理:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D. 增大铁碳混合物中铁碳质量比(x),一定会提高废水中Cu2+的去除速率
【答案】D

11.(2018届河北省唐山市高三第二次模拟考试)“低碳生活,绿色出行”已经成为很多人的生活理念。CO2的捕捉和利用也成为了科学家们积极探索的热门领域。回答下列问题:
(1)用CO2催化加氢可制取乙烯,其能量关系如图1,写出该反应的热化学方程式____________。

(2)以硫酸作电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图2。则A为电池的___极,N极的电极反应式为_________________________。
(3)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在恒容密闭容器中,均充入2mol.CO2和6molH2,分别以Ir和Ce作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率a(CO2)随反应温度的变化情况如图3。

①用Ir和Ce作催化剂时,反应的活化能更低的是_______。
②a、b、c、d和e五种状态,反应一定达到平衡状态的是__________,反应的△H ___0(填“>”、“=”或“<”)。
③从状态a到c,CO2转化率不断增大的原因是________________________________。
④状态e时,a(CO2)= 50%,若保持容器容积为10L,则此时的平衡常数K=____。
【答案】 CO2(g)+3H2(g)=== 1/2C2H4(g)+2H2O ΔH=-(b-a) kJ/mol 负 4OH――4e-=O2↑+2H2O或2H2O―4e-=O2↑+4H+ Ir d和e < 状态a和c均未达到平衡,从状态a到c,温度不断升高,化学反应速率不断增大,故在相同时间内CO2的转化量不断增大、CO2的转化率不断增大 (或23.15)

④状态e为平衡状态,a(CO2)= 50%,则CO2的变化量为1mol,H2、CH3OCH3、H2O的变化量分别为3mol、0.5mol、1.5mol,各组分的平衡量与变化量相同,若保持容器容积为10L,则CO2、H2、CH3OCH3、H2O的平衡浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.05mol/L、0.15mol,此时的平衡常数K=(或23.15)。

考点三 金属的腐蚀与防护
1.金属的腐蚀
⑴ 金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属离子,金属发生氧化反应的过程。
⑵ 金属腐蚀的类型
① 化学腐蚀与电化学腐蚀

类 型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条 件
金属与接触到的物质直接反应
不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应
本 质
M-ne-===Mn+
现 象
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
区 别
无电流产生
有电流产生
联 系
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍

② 析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析)

类 型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
水膜性质
酸性较强
弱酸性或中性
正极反应
2H++2e-===H2↑
2H2O+O2+4e-===4OH-
负极反应
Fe-2e-===Fe2+
总?反?应
Fe+2H+=== Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
其他反应
铁锈的形成:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O

2.金属的防护
⑴ 电化学防护
① 牺牲阳极的阴极保护法——利用原电池原理
a负极(阳极)是作保护材料的金属;
b 正极(阴极)是被保护的金属设备。
② 外加电流的阴极保护法——利用电解原理
a 阴极是被保护的金属设备;
b 阳极是惰性电极。
⑵ 其他方法
a 改变金属内部结构,如制成合金;
b使金属与空气、水等物质隔离,如电镀、喷油漆等。
典例1(2017江苏)下列说法正确的是
A.反应N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)的ΔH < 0,ΔS >0
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+ )≤5.6×10-4 mol·L-1
D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023
【答案】BC

典例2 (2017届苏教版高三单元精练)下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是( )

A. 该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B. 正极为C,发生的反应为氧化反应
C. 在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D. 正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
【答案】D
【解析】钢铁中含有铁和碳,在潮湿的环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极;A.从图中看出,空气中的氧气减少,所以发生了吸氧腐蚀,故A错误;B.碳作正极,发生的反应为还原反应,故B错误;C.在酸性环境下,原电池的正极发生氢离子得电子的还原反应,析出氢气,即在酸性条件下发生的是析氢腐蚀,故C错误;D.吸氧腐蚀时,氧气在正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e→4OH-,故D正确;故选D。
【总结提升】
影响金属腐蚀速率的因素
金属腐蚀既受到其组成的影响,又受到外界因素的影响。通常金属腐蚀遵循以下规律:
(1) 在同一电解质溶液中,金属腐蚀的速率大小是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。
(2) 在相同浓度的不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀;金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。
(3) 对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。
考点三精练:
1.(2018届山东省潍坊市高三第三次高考模拟考试)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,防护原理如图所示。下列说法错误的是

A. 通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B. 通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn
D. 断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
【答案】C

2.(2018届天津市河西区高三第三次模拟考试)为延长舰船服役寿命可采用的电化学防腐的方法有①舰体与直流电源相连②舰体上镶嵌某种金属块。下列有关说法正确的是( )
A. 方法①中舰体应连电源的正极 B. 方法②中镶嵌金属块可以是锌
C. 方法①为牺牲阳极的阴极保护法 D. 方法②为外加电流的阴极保护法
【答案】B

3.(2018届北京市通州区高三二模)研究金属腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法不正确的是
A. 图1:a点溶液变红
B. 图1:a点的铁比b点的铁腐蚀严重
C. 图2:若d为锌,则铁不易被腐蚀
D. 图2:正极的电极反应式为O2+4e- +2H2O =4OH-
【答案】B
【解析】A. 图1:a点氧气得电子产生氢氧根离子,溶液碱性遇酚酞溶液变红,选项A正确;B. 图1:a点为正极得电子, b点为负极铁失电子产生亚铁离子,b点铁腐蚀严重,选项B不正确;C. 图2:若d为锌为负极失电子,则铁为正极,不易被腐蚀,选项C正确;D. 图2:正极氧气得电子产生氢氧根离子,电极反应式为O2+4e- +2H2O =4OH-,选项D正确。答案选B。
4.(2018届江苏省南京市高三第三次模拟考试)下列说法正确的是
A. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔHB. 若在海轮外壳上附着一些锌块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
C. 1molNa2O2与足量H2O反应产生O2,理论上转移的电子数约为2×6.02×1023
D. 用pH均为2的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH,消耗醋酸的体积更大
【答案】B

5.(2018届内蒙古鄂伦春自治旗高三下学期二模)下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将铁钉放入试管中,用食盐水浸没铁钉下端
验证铁的吸氧腐蚀
B
将SO2 通入石蕊试液中
证明SO2具有漂白性
C
用玻璃棒蘸取浓硝酸,点在pH 试纸上
测定浓硝酸的pH
D
称取2.0g烧碱固体,加入500mL 容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
配制0.1mol·L-1的NaOH溶液
【答案】A
【解析】铁钉中含有碳元素,将铁钉放入试管中,下端浸入食盐水中,铁钉会发生吸氧腐蚀,负极铁失去电子生成亚铁离子,正极氧气得到电子生成氢氧根离子,能够达到实验目的,A正确;将SO2与水反应生成亚硫酸,石蕊试液遇酸变红,不褪色,体现了二氧化硫酸性氧化物的性质,不是漂白性,B错误;浓硝酸具有强氧化性,能够将pH试纸氧化,不能用pH 试纸测定浓硝酸的pH,C错误;烧碱固体溶于水放出大量的热,应该在烧杯中溶解,冷却到室温,用玻璃棒转移到容量瓶内,加水溶解并稀释至刻度,D错误;正确选项A。
6.(2018届广东省东莞市高三第二次综合测试)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

A. 阴极电极反应为4OHˉ-4eˉ=02↑+2H2O
B. 阳极电极反应为Zn—2eˉ=Zn2+
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向阴极移动
【答案】B

7.(2018届山东省山东师范大学附属中学高三下学期第八次模拟)下列实验中所用的试剂或用品、仪器(夹持装置、连接装置、活塞省去)不能够达到实验目的的是

【答案】A
【解析】A、铝热反应需要的药品是氧化铁、铝粉、氯酸钾、镁条,仪器中不需要酒精灯,不能达到实验目的,故A正确;B、加入铁氰酸钾溶液,如果出现蓝色沉淀,说明产生Fe2+,铁作负极,如果不出现蓝色沉淀,说明溶液中无Fe2+,铁作正极,锌作负极,实验可以达到目的,故B错误;C、根据药品和仪器能够达到实验目的,故C错误;D、能够实验目的,故D错误。
8.(2018届安徽省江淮十校高三第三次联考)下列生活中常见物质的用途与其还原性或氧化性有关的是
A. 铁粉、碳粉用于“暧宝宝”的发热剂 B. 漂白液、漂粉精用于棉麻的漂白剂
C. 氢氧化铝、小苏打用于治疗胃酸过多 D. N2充入食品袋中用作防腐剂
【答案】B

9.(2018届北京市海淀区高三第一次模拟)研究小组进行如下表所示的原电池实验:
实验编号


实验装置
实验现象
连接装置5 分钟后,灵敏电流计指针向左偏转,两侧铜片表面均无明显现象
左侧铁片表面持续产生气泡,连接装置5 分钟后,灵敏电流计指针向右偏转,右侧铁片表面无明显现象
下列关于该实验的叙述中,正确的是
A. 两装置的盐桥中,阳离子均向右侧移动
B. 实验①中,左侧的铜被腐蚀
C. 实验②中,左侧电极的电极反应式为2H++ 2e-=H2↑
D. 实验① 和实验②中,均有O2 得电子的反应发生
【答案】D
【解析】A、①电子移动的方向从负极流向正极,即左侧铜为正极,右侧铜为负极,根据原电池工作原理,阳离子向正极移动,即向左侧移动,②5min前左侧铁片有气泡产生,说明左侧铁作正极,右侧铁作负极,根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,即向左侧移动,故A错误;B、根据A选项分析,实验①中左侧铜没有被腐蚀,右侧铜被腐蚀,故B错误;C、实验②,前5min,左侧铁片上有气泡产生,电极反应式为2H++2e-=H2↑,5min后,灵敏电流表指针发生偏转,说明正负极发生偏转,即左侧为负极,右侧为正极,即左侧电极反应式为H2-2e-=2H+,故C错误;D、实验①左侧电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,5min后,右侧铁片电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故D正确。
10.(2018届安徽省合肥市第九中学高三第二学期第二次理综)原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是( )

A. 装置甲研究的是电解CuCl2溶液,它将电能转化为化学能
B. 装置乙研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe上的反应为Fe - 2e -- = Fe2+
C. 装置丙研究的是电解饱和食盐水,B电极发生的反应:2Cl- -2e-- = Cl2↑
D. 向装置丁烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀生成
【答案】C

11.(2018届安徽省蚌埠市高三上学期第一次教学质量检查考试)下列有关电化学知识的说法不正确的是
A. 精炼铜时,可用阳极泥提取贵金属
B. 电冶铝工业中用石墨作电极,用冰晶石作助熔剂
C. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
D. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【解析】精炼铜时,阳极为粗铜,比Cu不活泼的金属Ag、Au等不能失去电子,形成阳极泥,则可用阳极泥提取贵金属,A正确;电解氧化铝制备Al,氧化铝的熔点高,用石墨作电极,用冰晶石作助熔剂,B正确;当镀锡铁制品的镀层破损时,构成原电池时Fe为负极,加快铁制品腐蚀,C错误;在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀,构成原电池时Zn为负极,采用了牺牲阳极的阴极保护法,D正确;正确选项C。
12.(2018届河南省天一大联考高三阶段性测试三)化学与生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 可用KI鉴别淀粉溶液和Na2CO3溶液
B. 隔夜蔬菜中的部分硝酸盐被氧化为有毒的亚硝酸盐
C. 沾附水滴的铁质餐具生锈是化学腐蚀所致
D. 白葡萄酒含维生素C 等多种维生素,通常添加微量SO2,以防止营养成分被氧化
【答案】D

13.(2018届宁夏银川一中高三第一次模拟考试)化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 蚕丝、羊毛、棉花可用来制作纺织品,它们的成分都是蛋白质
B. 丙烯和氯乙烯可以合成食品包装材料
C. 将水库的钢闸门与电源负极相连或将锌块焊接于钢闸门上以防止钢闸门生锈
D. 用于文物年代鉴定的放射性14C和作为相对原子质量的12C,化学性质不同
【答案】C
【解析】A,蚕丝、羊毛的成分都是蛋白质,棉花的成分是纤维素,A项错误;B,丙烯可合成聚丙烯,氯乙烯可合成聚氯乙烯,聚氯乙烯有毒不能用作食品包装材料,B项错误;C,将水库的钢闸门与电源负极相连,钢闸门为阴极被保护,此法为外加电流的阴极保护法,将锌块焊接于钢闸门上,Zn比Fe活泼,Zn为负极被腐蚀,钢闸门为正极被保护,此法为牺牲阳极的阴极保护法,C项正确;D,14C和12C互为同位素,物理性质不同,化学性质相同,D项错误;答案选C。
14.(2018届辽宁省大连市高三双基测试)下列有关表述正确的是
A. 同位素的性质完全相同
B. H2O分子比较稳定,是因为水分子间的作用力比较大
C. 在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀;是牺牲阳极的阴极保护法
D. 配制1L 1mol/L NaCl溶液,可用托盘天平称取5.85g的NaCl固体
【答案】C
【解析】A.元素的原子的最外层电子数决定了元素性质,而同位素的外层电子数相等,所以它们的化学性质几乎完全相同,但物理性质不一定相同,故A错误;B、H2O分子比较稳定,是因为分子内的化学键较为稳定,与分子间作用力无关,故B错误;C.作原电池负极的金属加速被腐蚀,作原电池正极的金属被保护,锌、铁和海水构成原电池,锌作负极,铁作正极被保护,该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D.托盘天平只能精确到0.1g,不能称取5.85g的NaCl固体,故D错误;故选C。
15.(2018届山西省孝义市高三下学期高考模拟卷一)深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根离子腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是

A. 铁管道发生的是吸氧腐蚀 B. 输送暖气的管道也易发生此类腐蚀
C. 这种情况下,土壤的pH增大 D. 管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀
【答案】C

16.(2018届四川省资阳市高中高三第二次诊断性考试)化学与生产、生活、科技等密切相关,下列有关解释正确的是
A. 用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂,是由于樟脑丸的分解产物能杀灭蟑螂
B. 氨气液化以及液氨气化均要吸收大量的热,所以氨气常作制冷剂
C. 纯银制品在空气中久置变黑,是因为发生了电化学腐蚀
D. 有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质,肥皂水等碱性物质有利其水解而解毒
【答案】D
【解析】A,用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂,是由于樟脑丸的主要成分萘酚具有强烈的挥发性,挥发产生的气体能杀灭蟑螂,A项错误;B,氨气液化时放出大量的热,B项错误;C项,纯银制品在空气中久置变黑,是因为发生了化学腐蚀,C项错误;D,有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质,肥皂水的主要成分为高级脂肪酸盐,由于高级脂肪酸根的水解,肥皂水呈碱性,酯类物质能在碱性条件下发生水解而解毒,D项正确;答案选D。
17.(2018届河北省邯郸市高三1月教学质量检测)据最近报道,中国生产的首艘国产航母“山东”号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是( )
A. 方法1叫外加电流的阴极保护法
B. 方法2叫牺牲阳极的阴极保护法
C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜
D. 方法2中舰体连接电源的负极
【答案】D
【解析】试题分析:舰体是由钢板做的。方法1,舰体镶嵌一些金属块,必须是比铁活泼的金属,如锌等(锡和铜不行),这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法;方法2,航母舰体与电源相连,必须与电源负极相连,这种方法叫外加电流的阴极保护法。综上所述,D正确,本题选D。
18.(2018届吉林省普通中学高三第二次调研测试)下列有关实验或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验目的
制备一定量的H2
检查滴定管是否漏液
验证氨气的溶解性和氨水的碱性
牺牲阳极的阴极保护法
实验或操作
【答案】C

19.(2018届河南省中原名校高三上学期第五次联考)溶液pH对含有碳杂质的金属铝的腐蚀影响关系如下图,下列说法正确的是

A. 金属铝在Na2CO3稀溶液中腐蚀严重
B. 电解液的pH=9.5时,可发生原电池反应,负极反应为Al-3e-=Al3+
C. 可用电解法在金属铝表面生成保护膜,其原理为2A1+3H2OAl2O3+3H2↑
D. 铝制餐具应该经常打磨以保持餐具光亮如新
【答案】C

20.(2018届湖北省稳派教育高三上学期第二次联考)远洋轮船的船体材料是合金钢,为了保障航行安全,延长轮船使用寿命,通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M。下列有关说法不正确的是
A. 上述保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法
B. M可能是锌、镁、锡等金属
C. 船壳主要发生吸氧腐蚀
D. 在上述保护船壳的过程中,负极反应为M—ne- ==Mn+
【答案】B
【解析】A、为了保障航行安全,延长轮船的使用寿命,通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M,如锌,形成原电池,这种保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B、M可能是锌等比铁活沷金属,在原电池中作负极,先腐蚀,不能是镁等太活泼的金属,活泼金属腐蚀太快,成
21.(2018届山西省太原市第五中学高三下学期4月阶段性练习一模)氮元素能够形成多种化合物。请回答下列问题:
(1)联氨(N2H4)在空气中迅速完全燃烧生成N2,同时放大量热,可作火箭的燃料。
已知:H2 (g)+1/2 O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2=+50.6kJ/mol
H2O(g)= H2O(l) △H3=-44kJ/mol
则N2H4(l)在空气燃烧生成N2和气态水的热化学方程式为________________________。
(2)汽车尾气中的氮氧化物是形成酸雨的气体之一,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图。写出该脱硝原理总反应的化学方程式:___________________________。

(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH= a kJ/mol
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:

根据图表数据分析T1℃时:
①该反应在0-20min的平均反应速率v(NO)= _________ ;
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是 _________(填字母)。
A.通入一定量的CO2
B.加入合适的催化剂
C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO
E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则a _____0(填“>”或“<”)。
(4)电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。下图是一种电解法合成氨的装置图。则b电极上的电极反应式为__________________________。

(5)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl (s)+2NH3 (aq) Ag( NH3)2+(aq) +Cl-(aq),其平衡常数K=1.936×10-3。现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1molAgCl,所需氨水浓度至少为________。(写出表达式即可)
【答案】N2H4(l)+ O2(g)== N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ/mol 6NO+3O2+2C2H44CO2+3N2+4H2O 0.030mol·L-1 ·min-1 CD < N2 + 3H2O + 6e- =2NH3 + 3O2- (+0.2) mol/L
【解析】(1)①H2 (g)+1/2 O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol,②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2=+50.6kJ/mol,③H2O(g)= H2O(l) △H3=-44kJ/mol,根据盖斯定律,将①×2-②得:N2H4(l)+ O2(g)== N2(g)+2H2O(g) △H=(241.8kJ/mol)×2-(+50.6kJ/mol)=-534.2kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+ O2(g)== N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ/mol;
(2)①图1可知,在催化剂的作用下,C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O,反应总方程式为6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O,故答案为:6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O;
(3)①T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率v(NO)= =0.030mol?L-1?min-1,故答案为:0.030mol?L-1?min-1;
N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-;
(5)AgCl (s)+2NH3 (aq) Ag( NH3)2+(aq) +Cl-(aq),用1L某浓度氨水完全溶解0.1molAgCl,Ag( NH3)2+和Cl-的浓度均为0.1mol/L,根据K=1.936×10-3==解得平衡时=mol/L=mol/L,因此所需氨水浓度至少=mol/L+0.2 mol/L=(+0.2)mol/L,故答案为:(+0.2)mol/L。
22.(2018届河南省高三4月普通高中毕业班高考适应性考试)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7),其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。

(1)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________。
(2)通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。
(3)固体A的主要成分为__________(填化学式),用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗降低。固体B的主要成分为___________________(填化学式)。
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数,设整个过程中其他杂质不参与反应)。进一步提纯产品的方法是___________________。
(5)+6价Cr的毒性很高,工业上用电解法来处理含Cr2O72-的废水。下图为电解装置示意图,电极材料分别为铁和石墨。通电后,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a 极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。

①在以上处理过程中,Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为________________________。
②a电极的电极反应式是是____________________;电解一段时间后在阴极区有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成,若电解后的溶液中c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1,则溶液中c(Fe3+)为____________ mol·L-1。已知:Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38,K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。
【答案】除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重结晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12
【解析】考查化学工艺流程,(1)根据题目信息,母液中含有少量的Fe3+,加碱液的目的是除去Fe3+;(2)根据温度与溶解度的关系,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大,低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且温度降低,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大;(3)母液I中加入KCl,发生Na2Cr2O7+KCl=K2Cr2O7+NaCl,采用冷却降温得到K2Cr2O7固体,即母液II中含有大量的NaCl,因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl;冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出,但溶液中含有少量的K2Cr2O7,蒸发浓缩时,NaCl表面附着一部分K2Cr2O7,为了提高产率又可使能耗降低,因此需要把洗涤液转移到母液II中,达到类似富集的目的;因此



1.(2018届内蒙古北京八中乌兰察布分校高三下学期第二次调研考试)三室式电渗析法处理含废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室下列叙述正确的是

A. 通电后中间隔室的离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B. 该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品
C. 负极反应为,负极区溶液pH降低
D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有的生成
【答案】B

2.(2018届陕西省西安市长安区高三教学质量检测)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是

A. 图Ⅰ所示电池中,MnO2是催化剂
B. 图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C. 图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D. 图Ⅳ所示电池工作过程中,电子由Zn极流向Ag2O极
【答案】D

3.(2018届吉林省实验中学高三下学期第十次模拟考试)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl-,图甲是双膜三室电沉积法回收废水中的Ni2+的示意图,图乙描述的是实验中阴极液pH值与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是( )

A. 交换膜a为阳离子交换膜
B. 阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+
C. 阴极液 pH=1时,镍的回收率低主要是有较多的H2生成
D. 浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时,阴极回收得到11.8g镍
【答案】D
【解析】阳极区域是稀硫酸,阳极氢氧根离子失电子生成氧气,氢离子通过交换膜a进入浓缩室,所以交换膜a为阳离子交换膜,故A正确;阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,故B正确;阴极发生还原反应,酸性强时主要氢离子发生还原反应生成氢气、酸性弱时主要Ni2+发生还原反应生成Ni,故C正确;浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时,转移电子0.4mol,阴极生成镍和氢气,所以阴极回收得到镍小于11.8g,故D错误。
4.(2018届山东省师范大学附属中学高三第十一次模拟)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是

A. 关闭K2打开K1时,该装置实现太阳能转化为电能,又转化为化学能
B. M是阳离子交换膜.
C. 充电时,阳极的电极反应式为:3I--2e-=I3-
D. 放电时,b极区总离子浓度减小。
【答案】D

5.(2018届甘肃省靖远县高三第四次联考)利用电化学原理还原CO2制取ZnC2O4的装置如图所示(电解液不参加反应),下列说法正确的是

A. 可用H2SO4溶液作电解液
B. 阳离子交換膜的主要作用是増強导电性
C. Pb电极的电极反应式是2CO2-2e-==C2O42-
D. 工作电路中毎流过0.02 mol电子,Zn电极质量减重0.65g
【答案】D
【解析如果用硫酸溶液作电解液,溶液中氢离子会在正极得电子生成氢气,影响2CO2+2e-==C2O42-反应的发生,A错误;用阳离子交換膜把阳极室和阴极室隔开,它具有选择透过性,只允许氢离子透过,其它离子难以透过,B错误;Pb电极为正极,发生还原反应,2CO2+2e-==C2O42-,C错误;锌电极为负极,发生氧化反应,Zn-2e-== Zn2+;当电路中毎流过0.02mol电子,消耗锌的量为0.01mol,质量为0.65g,D正确;正确选项D。
6.(2018届安徽省宿州市高三第三次教学质量检测)下图为光伏发电电解甲基肼[CH3-NH-NH2]制氢的装置示意图(电解池中交换膜仅阻止气体通过,a、b极均为惰性电极)。下列叙述中正确的是

A. N型半导体为正极,P型半导体为负极
B. 制氢装置溶液中电子从a极流向b极
C. 工作时,产生的N2、H2体积比为1:3(同温同压)
D. 工作时,a极的电极反应式为CH3-NH-NH2+12OHˉ-10eˉ=CO32-+N2↑+9H2O
【答案】D

7.(2018届山东省淄博市高三第二次模拟考试)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是

A. 充电时,太阳能转化为电能,又转化为化学能
B. 放电时,a极的电极反应式为:4S2--6e-=S42-
C. 充电时,阳极的电极反应式为:3I--2e-=I3-
D. M是阴离子交换膜
【答案】D
【解析】分析:TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又能转化为化学能,充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,b是正极,在充电时,阳极失电子发生氧化反应,3I--2e-=I3-,据此回答。
详解:TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又能转化为化学能,A正确;充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,a极的电极反应式为:4S2--6e-=S42-,B正确;在充电时,阳极I-失电子发生氧化反应,极反应为3I--2e-=I3-,C正确;通过图示可知,交换膜只允许钠离子自由通过,所以M是阳离子交换膜,D错误;正确选项D。
8.(2018届福建省莆田市高三下学期第二次(5月)质量测试)以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池,可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是

A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区
B. 电极b采用Pt/C,该极溶液的pH增大
C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O
D. 电池总反应:BH4- + 4H2O2 === BO2- + 6H2O
【答案】B

9.(2018届湖北省黄冈中学高三5月适应性考试)某化学兴趣小组学生对塑料饭盒废弃物的水解液进行电渗析处理,同时得到对苯二甲酸。原理如图所示(H2A表示对苯二甲酸,A2-表示对苯二甲酸根离子),下列说法正确的是( )

A. 电极a为阴极,电极b产生氧气
B. 通电一段时间后,硫酸溶液pH升高
C. A2-通过阴离子交换膜进入浓缩室
D. 对200ml的8.3g/L对苯二甲酸溶液,通电一段时间后,浓度上升到0.1mol/L,阴极产生气体体积4.48L
【答案】C

10.(2018届福建省福州市高三下学期5月模拟考试)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是
A. 电池工作时OH-向负极迁移
B. 正极反应式为2Fe+=Fe2O3+5H2O
C. 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D. 电子由Zn电极流出,经KOH溶液流向正极
【答案】A
【解析】分析:某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液,原电池工作时,Zn被氧化,为原电池的负极, K2FeO4具有氧化性,为正极,碱性条件下被还原生成Fe(OH)3,总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH;结合电极方程式以及离子的定向移动解答该题。
详解:A.电池工作时阴离子OH-向负极迁移, A正确;B.KOH溶液为电解质溶液,则正极电极方程式为2FeO42-+6e-++8H2O= Fe(OH)3↓+10 OH-,B错误;根据总反应 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH可以知道该电池放电过程中电解质溶液浓度增大,C错误;D.根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,电子从负极流出经导线流向正极,电子不能流入电解质溶液, D错误;正确选项A。
11.(2018届云南省保山市高三毕业复习统一检测一)臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多,其中高压放电法和电解纯水法原理如图所示,下列有关说法不正确的是 ( )

A. 高压放电法,反应的原理为3O22O3
B. 高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物
C. 电解纯水时,电极b周围发生的电极反应有6OH--6e-=O3↑+3H2O和4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 电解水时,H+由电极a经聚合电解质薄膜流向电极b
【答案】D

12.(2018届四川省宜宾市高高三第三次诊断考试)用粗硅作原料,熔融盐电解法制取硅烷原理如图。下列叙述正确的是

A. 电源的B极为负极
B. 可选用石英代替粗硅
C. 电解时,熔融盐中Li+向粗硅移动
D. 阳极反应:Si+4H--4e-= SiH4↑
【答案】D

13.(2018届云南省保山市高三毕业复习统一检测一)LiFePO4是锂离子电池一种电极材料,其结构稳定、资源丰富、安全性能好、无毒.该电极材料在充放电时的变化如图所示,下列有关说法正确的是( )

A. 放电时该电极为负极
B. 充电是Li+向阳极移动
C. 充电时该电极发生氧化反应,反应式为LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+
D. 该电池可以用磷酸溶液作电解质
【答案】C
【解析】分析:在Li、LiFePO4电池放电时,负极上Li失电子发生氧化反应,正极上LiFePO4得电子发生还原反应,根据得失电子确定正负极,根据反应物、生成物书写电极反应式,放电时,阳离子移向正极,金属Li能够与磷酸反应,据此解答。
详解:A、放电时, LiFePO4得电子发生还原反应为正极,充电时发生氧化反应为阳极,故A错误; B、放电时,阳离子移向正极,充电时Li+向阴极移动,故B错误; C、放电时, LiFePO4得电子发生还原反应为正极,充电时发生氧化反应为阳极,电极反应式为: LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+,所以C选项是正确的; D、金属Li能够与硫酸反应,不可以用磷酸溶液作电解质,故D错误;本题正确答案选C。
14.(2018届山东省日照市高三5月校际联考)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是

A. 充电时,太阳能转化为化学能,化学能又转化为电能
B. 放电时,a极为负极
C. 充电时,阳极的电极反应式为I3--2e-=3I-
D. M可以使用阴离子交换膜
【答案】B

15.(2018届江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟考试)下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 氯气与水反应:Cl2+H2OH++Cl- +HClO
B. 电解饱和CuCl2溶液:Cu2+ + 2Cl-+ 2H2OCu(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
C. 氢氧化钡溶液中加入硫酸铵: Ba2++ OH- +NH4++ SO42- = BaSO4↓+NH3·H2O
D. 碳酸氢钙溶液中加入足量石灰水:Ca2+ + 2HCO3-+2OH- = CaCO3↓+ 2H2O+ CO32-
【答案】A
【解析】分析:A项,Cl2与水反应生成HCl和HClO;B项,电解饱和CuCl2溶液生成Cu和Cl2;C项,Ba(OH)2与(NH4)2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2NH4++SO42-=BaSO4↓+2NH3·H2O;D项,碳酸
16.(2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三下学期第四次模拟考试)混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,KOH溶液作电解液。关于镍氢电池,下列说法不正确的是

A. 充电时,阴极附近pH降低
B.电动机工作时溶液中OH-向甲移动
C. 放电时正极反应式为: NiOOH+H2O+e- = Ni(OH)2+OH-
D. 电极总反应式为:M+Ni(OH)2 = MH+NiOOH
【答案】A
【解析】分析:放电过程为原电池,NiOOH转变为Ni(OH)2,镍的化合价从+3价降到+2价,则乙为正极,电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣═Ni(OH)2+OH﹣,甲为负极,MH中H由0价升高到+1价,氢失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水,电极反应为MH﹣e﹣+OH﹣═M+H2O;充电是放电的逆过程,此时甲为阴极发生还原反应,乙为阳极发生氧化反应,据此解答。
详解:A项,充电时,甲电极得电子被还原,是阴极,由图可知,阴极附近H2O变为OH-,pH增大,故A项错误;B项,电动机工作时为放电过程,甲为原电池的负极,阴离子向负极移动,故B项正确;C项,放电时,正极的NiOOH得电子被还原,化合价降低,电极反应式为NiOOH+H2O+e- = Ni(OH)2+OH-,故C项正确;D项,镍氢电池充电过程中,M转化为MH,Ni(OH)2转化为NiOOH,放电过程与充电过程相反,因此电极总反应式为M+Ni(OH)2 = MH+NiOOH,故D项正确。综上所述,本题正确答案为A。
17.(2018届湖北省鄂州市高三下学期第三次模拟考试)世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法,其装置如图所示。下列说法正确的是

A. X为电源负极
B. 若该装置在高温下进行,则净化效率将降低
C. 若有1molNO3-被还原,则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区
D. 若BOD为葡萄糖(C6H12O6),则1mol葡萄糖被完全氧化时,理论上电极流出20 mol e-
【答案】B

18.(2018届江西省南昌市高三第二次模拟考试)下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源;乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O72-废水,电解过程中溶液发生反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。当电池工作时,下列说法错误的是

A. 甲中H+透过质子交换膜由左向右移动
B. 乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连
C. M极电极反应式:H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+
D. 若溶液中减少了0.OlmolCr2O72-,则电路中至少转移了0.06 mol电子
【答案】B

19.(2018届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三第四次模拟考试)碱性硼化钒(VB2)一空气电池工作时反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5.用该电池为电源,选用情性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。下列说法正确的是

A. VB2电极的电极反应式为:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B. 外电路中电子由c电极流向VB2电极
C. 电解过程中SO42-向b电极移动
D. 电解过程中,b电极表面有红色物质析出
【答案】C

20.(2018届四川省绵阳中学高三考前适应性考试三)我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如右图所示。吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是( )

A. “吸入”CO2时,钠箔为正极
B. “吸入”CO2时的正极反应:4Na++ 3CO2+ 4e-= 2Na2CO3+ C
C. “呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
D. 标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,转移电子数为0.75 mol
【答案】B
【解析】A、“吸入”CO2时是原电池装置,钠箔失电子为负极,选项A错误;B、“吸入”CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,电极反应式为:4Na++ 3CO2+ 4e-= 2Na2CO3+ C,选项B正确;C、“呼出”CO2时是电解池,阳离子Na+向阴极钠箔电极移动,选项C错误;D、标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,转移电子数为0.25 mol,选项D错误。答案选B。
21.(2018届山东省临沂市高三第三次高考模拟考试)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示,下列叙述错误的是

A. M室发生的电极反应式:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜
C. N室中:a%D. 理论上每生成1 mol H3BO3,两极室共产生标准状况下16.8 L气体
【答案】B

22.(2018届华中师范大学第一附属中学高三5月押题考试)现有阳离子交换膜,阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是

A. 阴极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ B. 从A口出来的是NaOH溶液
C. b是阳离子交换膜,允许Na+通过 D. Na2SO4溶液从G口加入
【答案】C

23.(2018届黑龙江省大庆实验中学高三得分训练三)如图为一种固体离子导体电池与湿润KI试纸AB连接,Ag+可以在RbAg4I5晶体中迁移,空气中的氧气透过聚四氯乙烯膜与AlI3反应生成I2,Ag与I2作用形成电池。下列说法中正确的是( )

A. 试纸B端发生氧化反应 B. Ag+从石墨电极移向银电极
C. 试纸A端发生反应: 2I--2e-=I2 D. 若该电池转移1mol电子,则滤纸上生成8gO2
【答案】C
【解析】解:Ag和I2作用形成原电池,生成物为RbAg4I5,可以知道在反应中Ag被氧化,为电池的负极反应, I2被还原,为原电池的正极反应,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;A与正极相连为阳极,B与负极相连为阴极; 试纸B端为阴极,I2被还原, A错误;原电池中阳离子向正极移动,即Ag+从银电极移向石墨, B错误;试纸A端为阳极,为碘离子失电子发生氧化反应生成单质碘,C正确;电解碘化钾溶液,阳极碘离子先失电子变为碘单质,碘离子消耗完,才有氢氧根离子失电子变为氧气,因此该电池转移1mol电子,则滤纸上生成O2的量小于0.25mol,D错误;正确选项C。
24.(2018届四川省成都市高三理综高考模拟一)锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池,某种锂离子电池的结构示意图如下,它在放电时有关离子转化关系如图所示,下列说法正确的是

A. Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过
B. 充电时,电池内部发生的总反应为Li++Fe2+Li+Fe3+
C. 充电时,钛电极与外电源的负极相连
D. 放电时,进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为: S2O82-+Fe2+=Fe3++2SO42-
【答案】B

25.(2018届广西南宁市第三中学高三第二次模拟考试)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:H3BO3+OH- = B(OH)4-,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是

A. 电子流向: 电源负极→b电极→电解液→a 电极→电源正极
B. 阳极的电极反应式为:2H2O - 4e- = O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时,可得到1mol H3BO3
D. A膜为阳膜,B膜为阴膜,且穿过A膜和B膜的离子数相同
【答案】B
【解析】分析:根据装置图,a电极为阳极,b电极为阴极,电子流向:电源负极→b电极,a电极→电源正
26.(2018年山东省威海市高考模拟考试)近几年,具有超常性能的铝离子电池成为研究热点,其可在一分钟内完成充放电。铝与石墨为电极,内部用AlCl4-和有机阳离子构成电解质溶液,其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是

A. 放电时,有机阳离子向石墨电极方向移动
B. 放电时,正极的电极反应式为:Cn[AlCl4]+e-=Cn+AlCl4-
C. 充电时,每生成1mol铝,同时消耗4molAl2Cl7-
D. 充电时铝电极接电源负极,该极有Cn[AlCl4]生成
【答案】D
【解析】分析:A、原电池中阳离子向正极移动;
B、放电时负极发生氧化反应子,正极发生得到电子的还原反应;
C、根据充电时的电极反应式解答;
D、根据充电可以可作是放电的逆反应解答。
详解:A、铝是活泼的金属,放电时做负极,石墨做正极。原电池中阳离子向正极移动,所以有机阳离子向石墨电极方向移动,A正确;
B、放电时正极发生得到电子的还原反应,根据装置图可知正极的电极反应式为:Cn[AlCl4]+e-=Cn+AlCl4-,B正确;
C、充电时铝电极作阴极,发生得到电子的还原反应,电极反应式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,因此充电时,每生成1mol铝,同时消耗4molAl2Cl7-,C正确;
D、放电时,铝是活泼的金属铝是负极,因此充电时铝电极接电源负极,电极反应式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,因此该极有AlCl4-生成,石墨电极有Cn[AlCl4]生成,D错误;答案选D。
28.(2018届湖北省高考仿真模拟适应性考试)手持技术的氧电化学传感器可用于测定O2含量,下图为某种氧电化学传感器的原理示意图。已知在测定O2含量过程中,电解质溶液的质量保持不变。一定时间内,若通过传感器的待测气体为aL(标准状况),某电极增重了bg。下列说法正确的是

A. Pt上发生氧化反应
B. Pb上发生的电极反应式为Pb-2e-+2OH-=Pb(OH)2
C. 反应过程中转移OH-的物质的量为0.25bmol
D. 待测气体中氧气的体积分数为0.7b/a
【答案】D
【解析】由图可知O2在Pt电极上发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,所以Pt电极为正极,Pb电极则为负极,发生氧化反应,电极反应式为Pb-2e-+2OH-=PbO+H2O,电池总反应为2Pb+ O2=2PbO。根据以上分析,A选项 Pt上发生还原反应,故A错误;B选项 Pb上发生的电极反应式为Pb-2e-+2OH-=PbO+H2O,B错误;C项反应过程中,负极增加的质量为O的质量,正极消耗氧气mol,根据O2+2H2O+4e-=4OH-,转移OH-的物质的量为0.125bmol,故C错误;D. 电极增加的质量为O的质量,待测气体为aL含有的氧气体积为L/mol=0.7bL,则待测气体中氧气的体积分数为0.7b/a,D正确;本题答案为D。
29.(2018届宁夏石嘴山市第三中学高三下学期第四次模拟考试)一种新型镁储备电池的储存寿命长,电压平稳,电池的总反应为Mg+Cu2Cl2=2Cu+MgCl2,以该电池为电源在铜片上镀银的实验装置如图所示。

下列说法正确的是
A. 接通电路后,电池的正极质量减小
B. 若反应消耗1mol Mg,则有1mol Cl-通过阴离子交换膜
C. M电极材料为铜片
D. 接通电路后,AgNO3溶液的浓度减小
【答案】A

30.(2018届河北省唐山市高三第三次模拟考试)用电渗析法由NaH2PO2制备H3PO2的工作原理如图所示,下列说法正确的是

A. 电源a极为负极,所连石墨电极上的反应为2H++2e-=H2↑
B. 氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小
C. H+由左向右穿过阳膜1,H2PO2-由右向左穿过阴膜
D. 当导线中转移0.4mole-时,两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48L
【答案】C
【解析】由工作原理图可知,四室中左端电极室的H+通过阳膜1进入产品室,H2PO2-由右向左穿过阴膜进入产品室,因此左端电极为阳极,和电源正极相连,a为正极,则b为负极,右端石墨电极为阴极。结合以上分析可判断A. 电源a极为正极,所连石墨电极上的反应为氧化反应2H2O-4e-=4H++O2↑;A错误;B. 氢氧化钠溶液所在的极室中发生的电极反应为还原反应2H2O+2e-=4OH-+H2↑,有OH-生成,故pH增大,B错误;C. H+由左向右穿过阳膜1,H2PO2-由右向左穿过阴膜,C正确;D. 根据电极反应,当导线中转移0.4mole-时,阳极产生0.1molO2,阴极产生0.2molH2,产生气体体积之和为标准状况下6.72L,故D错误;本题正确答案为C。
31.(2018届湖北省荆州中学高三全真模拟考试一)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 一定条件下,丁烷催化裂化生成1mol乙烯时,消耗丁烷的数目为NA
B. 常温常压下,0.5 molO3与11.2 LO2 所含的分子数均为0.5NA
C. 用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入29.4 gCu(OH)2 能使溶液复原,则电解过程中转移电子的数目为1.2NA
D. 25℃时,1LpH=10的NaHCO3溶液中含有H2CO3的数目为10-4NA
【答案】C

32.(2018届甘肃省西北师范大学附属中学高三冲刺诊断考试)用酸性氢氧燃料电池电解粗盐水(含Na+、Cl-和少量Mg2+、Br-)的装置如图所示(a、b均为石墨电极),下列说法正确的是

A. 电池工作时,负极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O
B. a极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑
C. 电解过程中电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D. 当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时,b极周围会产生0.1 mol气体
【答案】D

33.(2018届安徽省江南十校高三冲刺联考)利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境中温室气体的含量。下列说法正确的是

A. 通电后,a室的pH增大
B. 中间隔室发生的反应:HCO3-+H+==CO2↑+H2O,从而提取CO2
C. 阴极反应式为2H+-2e-==H2↑
D. 当电路中通过1 mol电子的电量时,会有22.4LCO2气体产生
【答案】B
【解析】a室为阳极,发生氧化反应,电极极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,溶液的pH减小,A错误;氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应: HCO3-+H+==CO2↑+H2O,实现b 室中提取CO2的目的,B正确;阴极发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,2H++2e-==H2↑,C错误;根据阳极极反应可知,2H2O-4e-=4H++O2↑,当电路中通过1mol电子的电量时,会有1mol氢离子生成,进入b室,产生标况下CO2气体22.4,本题没有给出气体的外界条件,无法计算出CO2气体的体积,D错误;正确选项B。
34.(2018届山东省聊城市高三5月第三次高考模拟)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。 工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示,两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是

A. 阳极电极反应式:Fe-6e- +8OH-=FeO42- +4H2O
B. 甲溶液可循环利用
C. 离子交换膜a是阴离子交换膜
D. 当电路中通过2mol电子的电量时,会有1molH2生成
【答案】C

35.(2018届四川省广安、眉山、内江、遂宁高三第三次诊断性考试)在实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程(如图),乙醛在两电极分别转化为乙醇和乙酸。下列对电解过程的分析正确的是

A. 以铅蓄电池为电源,则a极为Pb电极
B. 石墨Ⅱ电极附近的pH逐渐减小
C. 阳极反应为CH3CHO+H2O-2e-=CH3COOH+2H+
D. 每处理含8.8g乙醛的废水,转移电子的数目为0.4NA
【答案】C

36.(2018届安徽省合肥市第一中学冲刺高考最后1卷)锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是

A. 充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧
B. 放电时每转移1mol电子负极区溶液质量减少65g
C. 充电时阴极的电极反应式为Br2+2e-=2Br-
D. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正负极也随之改变
【答案】A
【解析】分析:该电池为二次电池,Zn是负极,电池反应为Br2+Zn=ZnBr2;充电时变为电解池,Zn变为阴极,与Zn相连的n接电源负极,电解总反应为电池反应的逆反应。
详解:A. 充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜向阴极定向迁移,故由左侧流向右侧,A正确;
B. 放电时,负极Zn溶解生成Zn2+,Zn2+通过阳离子交换膜向正极定向迁移,故负极区溶液质量不变,B不正确;
C. 充电时阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn,C不正确;
D. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正负极不会改变,Zn仍是负极,D不正确。
本题选A。
37(2018届安徽省皖江名校高三最后一卷).如图所示的C/Na4Fe(CN)6--钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是

A. 电极a在放电时做正极,充电时做阴极
B. 放电时,电极b上的电极反应为:NaxC-e-=Na++Nax-1C
C. 电池工作时,Na+向电板b移动
D. 该电池通过Na+的定向移动产生电流,不发生氧化还原反应
【答案】B

38.(2018届湖北省高三五月冲刺)下图为利用肼(N2H4)一空气燃料电池电解硫酸铜溶液的示意图。下列说法正确的是( )

A. 左图中离子交换膜为阳离子交换膜
B. 左图负极反应式为:N2H4-6e-+4OH-=N2↑+4H2O
C. 闭合开关K一段时间后,左图电池中电解质溶液的pH不变
D. 当右图阴极上析出4.48L气体(标准状况)时,消耗0.15molN2H4
【答案】D

39.(2018届黑龙江省齐齐哈尔市高三第三次模拟考试)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,质子膜允许H+和H2O通过。下列说法正确的是

A. 电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B. 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+4HSO3-
D. 每处理1 mol NO,可同时得到32g O2
【答案】C
【解析】由图示,电极I的反应应该是HSO3-得电子转化为S2O42-,选项A错误。电解时,阳离子应该向阴极移动,所以H+由电极II向电极I迁移,选项B错误。由图示,吸收塔中进入的物质是NO和S2O42-,出去的生成物是N2和HSO3-,所以反应为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,选项C正确。该装置的总反应可以理解为:2NO=N2 + O2,所以每处理1 mol NO,可同时得到0.5mol(16g)O2,选项D错误。
40.(2018届江苏省苏锡常镇四市高三调研)高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如右图所示(EMI+为有机阳离子)。

①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH3
下列说法正确的是( )
A. ΔH3<0
B. Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH3=(a-b) kJ·mol-1
C. 该电池充电时石墨电极与电源负极相连
D. 该电池放电时的负极反应方程式为Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl
【答案】D

41.(2018年江西省赣州市高三(5月)适应性考试)铈(Ce)是镧系金属元素。空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO3ˉ,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是

A. H+由右室进入左室
B. Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用
C. 阴极的电极反应式:2HNO2+6H++6eˉ=N2↑+4H2O
D. 若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6L甲烷时,理论上可转化HNO22mol
【答案】C

42.(2018届北京市西城区高三二模)某同学用如下装置进行实验①和②,在相同时间内,记录现象如下(溶液的温度变化均不明显)。
实验装置
实验序号
电极材料
实验现象


两极均产生大量无色气泡,
两极区的溶液均未见白色浑浊

石墨
两极均产生大量无色气泡,
阴极区未见白色浑浊,
阳极区产生白色浑浊,分离出该白色固体,加酸溶解,产生气泡

根据实验现象,下列说法正确的是
A. ①②中,阴极的电极反应式:2H2O-4e? == O2↑+ 4H+
B. ②中,白色浑浊的主要成分是Ca(OH)2
C. ②中,产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水
D. ②中,产生白色浑浊与阳极材料被氧化生成CO32?有关
【答案】D
【解析】惰性电极电解石灰水溶液,在阴极,氢离子得电子变为氢气,2H++2e?= H2↑,A错误;②阳极区产生白色浑浊,分离出该白色固体,加酸溶解,产生气泡,说明该白色沉淀为碳酸钙,B错误;②中,阳极中氢氧根离子失电子变为氧气,氧气与电极材料石墨反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,这是主要原因,C错误、D正确;正确选项D。
43.(2018届四川省成都市高三第三次诊断性检测)载人空间站为了循环利用人体呼出的CO2并将其转化为O2,设计装置工作原理如图所示,以实现“太阳能能→电能→化学能”的转化。总反应为2CO2=2CO+O2。下列说法正确的是

A. 该装置属于原电池 B. 水在Y电极参与反应
C. 反应完毕,该装置中电解质溶液碱性增强 D. X极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】B

44.(2018届河南省安阳市高三第三次模拟考试)一种用水和N2制备NH3的电化学装置如图所示,下列说法错误的是

A. 该离子交换膜为阳离子交换膜
B. 阴极发生的电极反应为Li++e-==Li
C. 阳极发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑
D. 每生成1molNH3,电路中通过3mol电子
【答案】B

45.(2018届山东省青岛市高三5月第二次模拟)下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。

已知储氢装置的电流效率100%,下列说法不正确的是
A. 若η=75%,则参加反应的苯为0.8mol
B. 过程中通过C—H键断裂实现氢的储存
C. 采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失
D. 生成目标产物的电极反应式为:C6H6+6e-+6H+=C6H12
【答案】B

46.(2018届山东省烟台市高三高考适应性练习一)电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图1和图2所示。

下列说法错误的是
A. a电极上通入的物质是H2
B. 电解池中b是阳极,c是阴极
C. d电极上电极反应式是N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-
D. 若I=2.0A,通电1h,理论上两装置均可得NH3的质量为。 (已知一个电子的电量为1.6×10-19C)
【答案】B
【解析】通过图1得出b极通入的是N2,所以a极通入的气体应该H2,A说法正确;b极通入的是N2,得到电子,发生还原反应,所以电解池的b极是阴极,c极O2-失去电子,发生氧化反应,c极是阳极,B说法错误;d电极是阴极,N2得到电子生成NH3,总反应式是:2N2+6H2O=4NH3+3O2,所以阴极(d电极)的电极反应式:N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,C说法正确;当流过的电流1 安培时,每秒钟所通过的电量为 1 库仑,所以I=2.0A,通电1h,理论上电量是:2.0×60×60C,通过的电子:(2.0×60×60)÷(1.6×10-19×NA)mol,1molN原子得到3mol电子生成NH3,所以n(NH3)=(2.0×60×60)÷(1.6×10-19×NA×3)mol, NH3的质量是:m(NH3)=n(NH3)?M(NH3)=,D说法正确,本题正确选项B。
47.(2018届济宁市高三第二次模拟考试)实验表明钠离子聚合物新型电池正负极材料均表现出较快的电极反应动力学,使得电池表现出类似电容器的高功率性能。可以循环充放电高达50000次,这远远超过了传统可充电电池的循环寿命(<10000次)。其放电时的工作原理如图。下列说法不正确的是

A. 充电时,阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-
B. 离子交换膜只能让阳离子通过而不能让阴离子通过
C. 放电时,当转移0.5mol电子时,NaI溶液中增加NA个Na+
D. 放电时,高聚物发生氧化反应
【答案】C

48.(2018届四川省内江市高三第三次模拟考试)聚合物锂离子电池是以Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。如图为一种聚合物锂离子电池示意图,其工作原理为LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6。下列说法不正确的是( )

A. 电池放电或充电时,通过胶态高分子电解质的微粒是Li+
B. 一段时间内Li0.4C6转化为Li0.9C6发生的是放电过程
C. 充电时,阳极反应为LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+x Li+
D. 该电池过充电可能引起电池负极发生金属锂沉积
【答案】C
【解析】根据该装置的工作原理LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6分析可知,其放电时的正极反应为6C+xLi++xe-=LixC6,负极反应为LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+x Li+。A、在该装置内部能够移动的离子只有Li+,故A正确;B、随着放电的进行,生成LixC6中Li+越来越多,所以Li0.4C6转化为Li0.9C6是放电过程,故B正确;C、充电时,阳极反应为LixC6 -xe-= 6C+ x Li+,所以C不正确;D、该电池过充电时,电池的负极即为阴极,可能发生x Li+ +xe=x Li而沉积,故D正确。所以本题答案为C。
点睛:本题的关键是通过工作原理的总反应式,确定电池的正负极及电极反应式。需要注意的是Li在化合物中的化合价是不变的,即+1价,由此确定C的化合价降低,得到电子,作正极,则Ni的化合价从+3价升高为+(3+x)价,失去电子,则LiNiO2作负极。
49.(2018届河南省郑州市高三下学期第三次模拟考试)全钒液流电池充电时间短,续航能力强,其充放电原理为VO2++V3++H2O VO2++V2++2H+。以此电池为电源,用石墨电极电解Na2SO3溶液,可得到NaOH 和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是

A. 全钒液流电池放电时,正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O
B. 图中a电极为阴极,N物质是H2
C. 全钒液流电池充电时,V3+被氧化为VO2+
D. 电解时,b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
【答案】C

50.(2018届安徽省芜湖市高三5月模拟考试)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。相关电解槽装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法不正确的是

A. 在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原
B. 电子由液态Cu-Si合金流出,从液态铝流入
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. 电流强度不同,会影响硅提纯速率
【答案】A
【解析】由图示得到,电解的阳极反应为Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si,所以选项A错误。由图示得到:液态铝为阴极,连接电源负极,所以电子从液态铝流入;液态Cu-Si合金为阳极,电子由液态Cu-Si合金流出,选项B正确。使用三层液熔盐的可以有效的增大电解反应的面积,使单质硅高效的在液态铝电极上沉积,选项C正确。电解反应的速率一般由电流强度决定,所以选项D正确。
51.(2018届宁夏银川市第二中学高三三模考试)SO2是主要大气污染物之一,工业上可用如图装置吸收转化SO2(A、B 为惰性电极)。下列说法错误的是( )

A. a为电源的正极
B. B 极上发生氧化反应
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. A极区溶液的pH逐渐增大
【答案】A

52.(2018届福建省南平市高三下学期第二次(5月)综合质量检查)某新型中温全瓷铁一空气二次电池,其结构如图所示。下列有关该电池的说法正确的是

A. 放电时O2-从a移向b B. 放电时负极的电极反应为O2+4e-=2O2-
C. 充电时1molFe 氧化为FeOx,转移2xmole- D. 充电时a 与电源的负极相连。
【答案】A
【解析】放电时a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极,则b为负极;放电时a极连接电源正极为阳极,b极连接电源负极为阴极。A. 放电时原电池中阴离子O2-从正极a极移向负极b极,选项A正确;B. 放电时负极氢气失电子产生氢离子,电极反应为H2-2e-=2H+,选项B错误;C. 充电时1molFeOx 还原为Fe,转移2xmole- ,选项C错误;D. 充电时a 与电源的正极相连,选项D错误。答案选A。
53.(2018届河南省名校高三压轴第二次考试)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4,下列有关说法不正确的是

A. 右侧电极反应方程式:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
B. 左侧为阳离子交换膜,当Cu电极生成1mol气体时,有2molNa+通过阳离子交换膜
C. 可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部,以保证装置连续工作
D. Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3+,因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2+等
【答案】D

54.(2018届宁夏石嘴山市第三中学高三下学期第三次模拟考试)电-Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示。其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应:H2O2+Fe2+Fe3++OH-+·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法中正确的是( )

A. 电源的X极为正极,Y极为负极
B. 阴极的电极反应式为Fe2+-e-Fe3+
C. 每消耗1molO2,整个电解池中理论上可产生2mol·OH
D. 阳极的电极反应式为H2O-e-H++·OH
【答案】D

55.(2018届陕西省西安交通大学附属中学高三下学期第六次测试)已知电极上每通过96500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是

A. 若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。
B. 称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
C. 实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。
D. 电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上生的电极反应是:Ag+ + e- = Ag
【答案】A
【解析】该电量计相当于铂上镀银,所以该银电量计中的银棒与待测电解池的阴极相连,铂坩埚与电源的负极相连,故A错误;析出Ag的物质的量为,根据Ag++e-=Ag可知通过的电子物质的量为0.001mol,通过电量为96.5C,故B正确;银溶解时有些银原子可能未失电子变成银离子,而是直接跌落到铂坩埚中,造成铂坩埚增重较多,导致计算出的电量偏大,所以必须增加收集袋,故C正确;该电量计相当于铂上镀银,阴极(Pt):Ag++e-═Ag,故D正确。
56.(2018届贵州省贵阳市高三5月适应性考试二)铬(Ⅵ) 的化合物有较大毒性,如不回收利用,会对环境造成污染。某混合浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。某研究小组设计了如下电解分离装置,可以使浆液较完全地分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。下列说法错误的是( )

A. 通电后CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室 B. 阴极室最终只能得到Na2SO4和H2
C. 阳极的电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 分离后所得含铬元素的粒子有CrO42-和Cr2O72-
【答案】B

57.(2018届福建省龙岩市高三下学期教学质量检查)某研究小组用NaOH 溶液吸收尾气中的H2S 气体,再将得到的Na2S溶液进行电解制得NaOH溶液,以实现NaOH的循环利用。电解装置如图所示,电极材料均为石墨,ab、cd均为离子交换膜。下列叙述不正确的是

A. ab表示阳离子交换膜,cd 表示阴离子交换膜
B. 阳极的电极反应式为S2--2e-==S ↓,阳极区有淡黄色沉淀产生
C. 阴极的电极反应式为2H2O-4e-==O2 ↑+4H+,阴极区溶液pH 降低
D. 当电路中转移1mol 电子时,会有11.2 L (标准状况) 的气体生成
【答案】C
【解析】根据图示,硫离子在阳极失去电子生成硫,因此cd为阴离子交换膜,溶液的氢离子在阴极得到电子生成氢气,中间区域的钠离子向阴极区移动,形成氢氧化钠,ab表示阳离子交换膜。A. 根据上述分析,ab表示阳离子交换膜,cd 表示阴离子交换膜,故A正确;B. 硫离子在阳极失去电子生成硫,阳极的电极反应式为S2--2e-==S ↓,阳极区有淡黄色沉淀产生,故B正确;C. 氢离子在阴极得到电子生成氢气,阴极的电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―,阴极区溶液pH 增大,故C错误;D. 当电路中转移1mol 电子时,会生成0.5mol氢气,标准状况下的体积为11.2 L,故D正确;故选C。
58.(2018届湖南省长沙市长郡中学高考押题卷二)K2S2O8具有强氧化性(S2O82-中含有过氧根),在石油行业中有重要用途,工业上可利用电解法制备它,工作原理如图(电极材料是石墨)所示,下列说法中错误的是

A. C1电极上的电极反应式为:2SO42--2e-=S2O82-
B. 通电后Na+移向C2电极
C. 反应一段时间后,溶液的pH减小
D. 电解过程中,两电极上参与反应的离子的物质的量相等
【答案】C

59.(2018届四川省凉山州高三第三次诊断性检测)工业上通过电化学原理在铝片表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力,工作原理如下图所示。列说法正确的是

A. 碳棒可用任意金属代替,其作用是传递电流
B. 通电一段时间后,溶液的pH增大
C. 通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜
D. 可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度
【答案】D

60.(2018届天津市河西区高三下学期总复习质量调查二)利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒物质的原理示意图如下图1所示,同时利用该装置再实现镀铜工艺示意图如图2所示,当电池工作时,下列说法正确的是

A. 图1中H+透过质子交换膜由右向左移动
B. 工作一段时间后,图2中CuSO4溶液浓度减小
C. 当Y电极消耗0.5 mol O2时,铁电极增重64 g
D. X 电极反应式:H2N(CH2)2NH2+16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+
【答案】C
【解析】图1是原电池,Y电极上氧气被还原成水,所以Y是正极,氢离子移向正极,H+透过质子交换膜由左向右移动,故A错误;图2是电镀池,CuSO4溶液浓度不变,故B错误;当Y电极消耗0.5 mol O2时,转移电子2mol,根据电子数,铁电极生成1mol铜,电极增重64 g,故C正确;X是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式是,故D错误。
61.(2018届贵州省安顺市高三适应性监测考试三)人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],原理如图所示。下列有关说法不正确的是

A. a 为直流电源的正极
B. 阳极室中发生的电极反应式有2Cl--2e-=Cl2↑
C. 电解结束后,阴极室溶液的pH 将降低
D. 若两极共收集到气体13.44 L( 标准状况),混合溶液可除去尿素7.2g (忽略气体的溶解)
【答案】C

62.(2018届重庆市巴蜀中学高三适应性月考)储氢材料是当前新能源领域研究的一类热门材料。在一定条件下,以Cu-Zn原电池作电源,利用图所示装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是( )

A.在Cu-Zn原电池装置工作时,盐桥内的Cl- 向铜电极一端移动
B.电极C为阳极,在电极D 上发生还原反应
C.气体X的主要成分是H2
D.H+透过高分子膜从右室进入左室,在电极C 上发生还原反应
【答案】D

63.(2018届青海省西宁市第四高级中学、第五中学、第十四中学三校高三4月联考)以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法正确的是( )

A. 燃料电池工作时,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
B. a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
C. 电解过程中SO42— 移向b极
D. a、b两极若是石墨,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
【答案】B
【解析】A.因该燃料电池是在酸性电解质中工作,所以正极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O, 选项A错误;B.a极是粗铜,b极是纯铜时,为粗铜的精炼,电解时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,符合精炼铜原理,选项B正确;C. b与电池的负极相连,b为电解池的阴极,a极是阳极,阴离子SO42— 移向阳极a极移动,选项C错误;D.电解CuSO4溶液时,a极产生的气体为O2,产生1molO2需4mol电子,所以需要燃料电池的2molH2,二者的体积并不相等,选项D错误;答案选B。
64.(2018届四川省泸州市高三第三次教学质量诊断考试)用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是( )

A. 阴极与阳极产生的气体体积比为1:2
B. b极的电极反应式为2H2O-2eˉ=O2↑+4H+
C. 产品室中发生的反应是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ
D. 每增加1 mol H3BO3产品,NaOH溶液增重22g
【答案】D

65.(2018届山东省潍坊市高三第二次高考模拟考试)下图是半导体光电化学电池光解水制氢的反应原理示意图。在光照下,电子由价带跃迁到导带后,然后流向对电极。下列说法不正确的是

A. 对电极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑
B. 半导体电极发生还原反应
C. 电解质溶液中阳离子向对电极移动
D. 整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化
【答案】B

66.(2018届河北省衡水市衡水中学高三第十六次模拟考试)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)4-,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是( )

A. a与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时,可得到1molH3BO3
D. B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,Na+穿过阳膜进入阴极室
【答案】C
【解析】a为阳极,与电源的正极相连接,故A正确;阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+,故B正确;电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,原料室中的钠离子通过阳膜进入阴极室,原料室中的B(OH)4-通过阴膜进入产品室,故D正确;阳极室中氢离子通入阳膜进入产品室,理论上每生成1molH3BO3,需要1mol H+,1mol B(OH)4-,故需要转移1mol电子,故C错误;故选C。
67.(2018届广东省潮州市高三二模)化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A. A为电源的正极
B. 溶液中H+从阳极向阴极迁移
C. 电解过程中,每转移2 mol电子,则左侧电极就产生32gO2
D. Ag-Pt电极的电极反应式为2NO3-+12H++10e- = N2↑+ 6H2O
【答案】C

68.(2018届辽宁省部分重点中学协作体高三模拟考试)目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品,其模拟工作原理如图所示。其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。M、N 为离子交换膜。下列说法正确的是( )

A. X 电极为电解池的阴极,该电极反应式为: 2H+-2e-=H2↑
B. 电子流向: 电源负极→X电极→Y 电极→电源正极
C. 电路中每转移1mol 电子,X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体
D. M为阳离子交换膜,A室获得副产品NaOH; 若去掉B室双极膜,B室产物不变
【答案】C

69.2018届(四川省成都市第七中学高三下学期三诊模拟考试)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是

A. a极为直流电源的负极,与其相连的电极发生还原反应
B. 阴极得到2mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2mol
C. 吸收池中发生反应的离子方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
D. 阳极发生的反应式为SO2+2e-+2H2O=SO42-+4H+
【答案】D

70.(2018届河南省新乡市高三第三次模拟)利用电化学原理还原CO2制取ZnC2O4的装置如图所示(电解液不参加反应),下列说法正确的是

A. 可用H2SO4溶液作电解液
B. 阳离子交换膜的主要作用是增强导电性
C. 工作电路中每流过0.02 mol电子,Zn电极质量减重0.65g
D. Pb电极的电极反应式是2CO2-2e-=C2O42-
【答案】C
【解析】如果用H2SO4溶液作电解液,溶液中氢离子会在正极得电子生成氢气,影响2CO2+2e-=C2O42-反应的发生,A错误;用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开,它具有选择透过性,它只允许H+透过,其它离子难以透过,B错误;Zn电极为负极,发生氧化反应,Zn-2e-= Zn2+;当电路中每流过0.02 mol电子,消耗锌的量为0.01 mol,质量为0.65g,C正确;Pb电极为正极,发生还原反应,2CO2+2e-=C2O42-,D错误;正确选项C。
71.(2018年贵州省普高等学校招生适应性考试)第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金;汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。镍氢电池充放电原理的示意图如下:

其总反应式为。根据所给信息判断,下列说法错误的是
A. 混合动力汽车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为:NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ
B. 混合动力汽车上坡或加速时,电解液中OHˉ向甲电极移动
C. 混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH减小
D. 混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为:甲电极→发动机→乙电极
【答案】C

72.(2018届广东省高三4月模拟考试二模)用电渗析法可将含硝酸钠的废水再生为硝酸和氢氧化钠,其装置如图所示。

下列叙述不正确的是
A. 膜a、膜c分别是阴离子交换膜、阳离子交换膜
B. 阳极室、阴极室的产品分别是氢氧化钠、硝酸
C. 阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
D. 该装置工作时,电路中每转移0.2 mol 电子,两极共生成气体3.36L(标准状况)
【答案】B

73.(2018届山东省烟台市高三模拟考试)酸性废水中的NH4+可在一定条件下利用硝酸盐菌转化为NO3-,再用图示的电化学装置除去NO3-下列有关说法正确的是

A. a端是直流电源的负极
B. 该装置把化学能转化为电能
C. 图中离子交换膜应为阴离子交换膜
D. 阴级的电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
【答案】D
【解析】A.由图示可知电解池的右侧 NO3-转化为N2,N由+5价降为0价,说明右侧为电解池的阴极,因此b为电源的负极,a为电源的正极,A错误;B. 该装置是电解池,把电能转化为化学能,B错误;C.左侧为阳极,发生电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,为保持电荷平衡,产生的H+通过离子交换膜进入右侧,所以离子交换膜为阳离子交换膜,C错误;D. 右侧为电解池的阴极,NO3-转化为N2,N由+5价降为0价,发生的电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,D正确;答案选D.
74.(2018届湖南省株洲市高三教学质量统一检测)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;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;放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和NaBr。下列说法正确的是

A. 左储罐中的电解质为Na2S2,右储罐中的电解质为NaBr3
B. 在充电过程中钠离子通过膜的流向为从右到左
C. 放电时,正极的电极反应为Na2S4+2Na++2e-=2Na2S2
D. 电池充电时,阳极的电极反应为3NaBr-2e-= NaBr3 + 2Na+
【答案】D

75.(2018届吉林省延边州高三年级高考仿真模拟)工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为50mL,Cr2O72-的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,不正确的是
实验



电解条件
阴、阳极均为石墨
阴、阳极均为石墨,
滴加1mL浓硫酸
阴极为石墨,阳极为铁,滴加1mL浓硫酸
Cr2O72-的去除率/%
0.922
12.7
57.3
A. 对比实验①②可知,降低pH可以提高Cr2O72-的去除率
B. 实验②中,Cr2O72-在阴极放电的电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+═2Cr3++7H2O
C. 实验③中,Cr2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6 Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
D. 实验③中,理论上电路中每通过6 mol电子,则有1 mol Cr2O72-被还原
【答案】D

76.(2018届安徽省淮北市高三第二次模拟考试)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用,被称为生命火花。利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH],进而制取葡萄糖酸锌,装置如图所示,下列说法错误的是

A. 钛网与直流电源的正极相连
B. 石墨电极的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变
D. .生成葡萄糖酸的方程式为:CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O=CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr
【答案】D
【解析】电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸,所以钛网是阳极,钛网与直流电源的正极相连,故A正确;石墨电极作阴极发生还原反应,电极反应式应该为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B正确;电解过程中经过质子交换膜不断向右侧提供被消耗的H+,所以硫酸钠溶液浓度保持不变,故C正确;装置左侧反应为、CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O=CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr,故D错误。
77.(2018届山东省临沂市临沭第一中学高三4月学情调研测试)下图是一种新型锂电池装置,电池充、放电反应为xLi+LiV3O8Li1+xV3O8。 放电时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化,下列说法不正确的是

A. 共晶盐储热效果好,利于电解质熔化
B. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能
C. 放电时LiV3O8电极反应为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+xV3O8
D. 充电时Cl-移向LiV3O8电极
【答案】B

78.(2018届山东省聊城市高三二模)NaClO2( 亚氯酸纳)是常用的消毒剂和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。下列叙述正确的是

A. 若直流电源为铅蓄电池,则b极为Pb
B. 阳极反应式为ClO2+e-=ClO2-
C. 交换膜左测NaOH 的物质的量不变,气体X 为Cl2
D. 制备18.1g NaClO2时理论上有0.2molNa+由交换膜左侧向右侧迁移
【答案】C
【解析】A、左边通入ClO2,ClO2得电子产生ClO2-,故左边电极为阴极,连接电源的负极,铅蓄电池Pb极为负极,则a极为Pb,选项A错误;B. 阳极氯离子失电子产生氯气,电极反应式为2Cl--e-=Cl2,选项B错误;C. 交换膜左测NaOH不参与电极反应,物质的量不变,根据选项B分析气体X为Cl2,选项C正确;D. 电解池中阳离子向阴极移动,则制备18.1gNaClO2即0.2mol时理论上有0.2molNa+由交换膜右侧向左侧迁移,选项D错误。答案选C。
79.(2018届湖北省高三4月调研考试)三元电池成为2018年我国电动汽车的新能源,其电极材料可表示为,且x+y+z=1.充电时电池总反应为LiNixCoyMnzO2+6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6,其电池工作原理如图所示,两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是

A. 允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜
B. 充电时,A 为阴极,Li+被氧化
C. 可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂
D. 放电时,正极反应式为 Li1-aNixCoyMnzO2+aLi ++ae-= LiNixCoyMnzO2
【答案】D

80.(2018届湖南省长沙市雅礼中学、河南省实验中学高三联考)如图所示是一种利用锂电池“固定CO2”的电化学装置,在催化剂的作用下,该电化学装置放电时可将CO2转化为C 和Li2CO3充电时选用合适催化剂,只有Li2CO3发生氧化反应,释放出CO2和O2。下列说法中正确的是

A. 该电池放电时,Li+向电极X 方向移动
B. 该电池充电时,每转移0.4mol电子,理论上阳极产生4.48L.CO2
C. 该电池放电时,每转移4mol电子理论上生成1molC
D. 该电池充电时,阳极反应式为C+2Li2CO3-4e-==3CO2↑+4Li+
【答案】C

81.(2018届山西省太原市高三4月模拟二)有通电条件下,用如图所示装置由乙二醛(OHC-CHO)制备乙二酸(HOOC-COOH),其反应为:OHC-CHO+2Cl2+2H2OHOOC-COOH+4HCl。下列说法正确的是

A. Pt1的电极反应为:2H2O+ 2e-=2OH-+H2↑
B. 盐酸起提供Cl- 和增强导电性的作用
C. 每消耗0.1mol乙二醛,在Pt1极放出2.24 L 气体(标准状况)
D. 每得到1mol乙二酸将有2 mol H+从右室迁移到左室
【答案】B

82.(2018年北京市顺义区高三第二次模拟考试)电动汽车在我国正迅猛发展,磷酸铁锂(LiFePO4)电池是电动汽车常用的一种电池,其工作原理如下图所示。中间是聚合物的隔膜把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。该电池的总反应式是:LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6 。下列说法不正确的是

A. 放电时电子从A极通过导线流向B极
B. 充电时Li+从A极区移向B极区
C. 充电时B极电极反应式为:C6+xLi++xe-===LixC6
D. 放电时A极电极反应式为:Li1-xFePO4+ xLi++ xe-=== LiFePO4
【答案】A
【解析】根据电池的总反应式:LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6,LixC6在负极B上发生氧化反应生成C6,Li1-xFePO4在正极A上发生还原反应生成LiFePO4。A. 放电时电子从负极(B极)通过导线流向A极,故A错误;B. 充电时,阳离子从阳极移向阴极,即Li+从A极区移向B极区,故B正确;C. 充电时B极为阴极,发生还原反应,电极反应式为:C6+xLi++xe-===LixC6,故C正确;D. 放电时A极为正极,发生还原反应,电极反应式为:Li1-xFePO4+ xLi++ xe-=== LiFePO4,故D正确;故选A。
83.(2018届辽宁省朝阳市普通高中高三第三次模拟考试)三室式电渗析祛处理废液(HCl 和FeCl2混合溶液)的原理如图所示,其中X、Y均为离子交换膜。在直流电场的作用下,中间室得到盐酸,阴极区可回收铁。下列说法正确的是

A. X、Y 依次是阴离子透过膜和阳离子透过膜
B. 通电后,阴极区溶液的pH 不断减小
C. 阳极反应式为2H2O-4e-==4H+ + O2 ↑
D. 中间室得到1L 2 mol/L盐酸时,电路中通过1mol电子
【答案】C

84.(2018届云南省高三毕业生统测)科学家研发出了一种新材料,其工作原理如图所示。在外接电源作用下,材料内部发生氧化还原反应导致颜色变化,从而实现对光的透过率进行可逆性调节。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN6]3均为无色透明,LiWO3和Fe4[Fe(CN6]3均有颜色。下列说法正确的是( )

A. 当M外接电源正极时,该材料颜色变深使光的透过率降低
B. 该材料在使用较长时间后,离子导电层中Li+的量变小
C. 当M外接电源负极时,离子导电层中的Li+向变色导电层定向迁移
D. 当N外接电源正极时,离子储存层的电极反应式为:Fe4[Fe(CN6]3+4Li++4eˉ= Li4Fe4[Fe(CN6]3
【答案】C
【解析】A. 当M外接电源正极时,M为阳极,LiWO3失电子产生WO3,该材料颜色变浅使光的透过率增强,选项A错误;B. 电极总反应式为4WO3+Li4Fe4[Fe(CN6]3=4LiWO3+Fe4[Fe(CN6]3,该材料在使用较长时间后,离子导电层中L+的量不变,选项B错误;C. 当M外接电源负极时作为阴极,离子导电层中的阳离子Li+向阴极变色导电层定向迁移,选项C正确;D. 当N外接电源正极作为阳极时,离子储存层的电极反应式为Li4Fe4[Fe(CN6]3-4eˉ= Fe4[Fe(CN6]3+4Li+,选项D错误。答案选C。
85.(2018届山西省运城市康杰中学高考模拟一)NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。已知,能量密度=电池输出电能/燃料质量,以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是

A. 离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移
B. 该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=B+6H2O
C. 若NaBH4 燃料电池的电压为U伏,则此电池的能量密度为2.03×104UkJ·kg-1
D. 每消耗2.24 L O2(标准状况)时,A电极的质量减轻12.8 g
【答案】D

86.(2018届四川省遂宁市高三三诊考试)某化学兴趣小组进行两组电解实验。
实验一:已知固体电解质只有特定离子才能移动。按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag+导电还是I-导电;

实验二:用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液,对产生的气体进行研究。
关于以上实验,下列说法正确的是
A. 实验一:若α-AgI固体是Ag+导电,则通电一段时间后的晶体密度不均匀
B. 实验一:若α-AgI固体是I-导电,则通电一段时间后的晶体密度仍均匀
C. 实验二:若阳极为纯净气体,阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
D. 实验二:若阳极为混合气体,阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
【答案】D

87.(2018届广东省韶关市高三4月模拟考试二模)某手机电池采用了石墨烯电池,可充电5分钟,通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是

A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料
B. 充电时A电极为阴极,发生还原反应
C. 充电时B电极的反应:Li2S8-2e-=2Li++S8
D. 手机使用时电子从A电极经过手机电路版流向B电极,再经过电池电解质流回A电极
【答案】D
【解析】A、单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多,能量越高,Li是所有金属元素中原子量最小的金属,所以金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料,故A正确;B、原电池中阳离子向正极移动,由图可知,做电源时,B为正极,A为负极,负极发生失电子的氧化反应;反过来,充电时负极为阴极,发生还原反应,故B正确;C、B电极上S8得电子生成Li2S8,则B电极的反应:2Li++S8+2e-═Li2S8,故C正确;D、电子只能在电极和导线中移动,电子不能在电解质溶液中移动,故D错误;故选D。
88.(2018届广西高三4月考前模拟联合)处理工业酸性废水中NO3-的电解池工作原理如图所示,电解总反应为4NO3-+4H+2N2↑+5O2↑
+2H2O。下列说法正确的是

A. X电极上发生还原反应
B. Y电极上发生的电极反应为2NO3-+10e-+12H+==N2↑+6H2O
C. 电解池工作时,H+从质子交换膜右侧向左侧移动
D. 电解池工作时,电路中每通过2mol电子,生成15.68L气体
【答案】B

89.(2018届湖南师大附中高三高考模拟卷一)工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液的体积均为50mL,Cr2O72-的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,不正确的是
实验



电解条件
阴、阳极均
为石墨
阴、阳极均为石墨,滴
加1mL浓硫酸
阴极为石墨,阳极为铁,
滴加1mL浓硫酸
Cr2O72-的去除率/%
0.922
12.7
57.3
A. 对比实验①②可知,降低pH可以提高Cr2O72-的去除率
B. 实验③中,理论上电路中每通过6mol电子,就有1molCr2O72-被还原
C. 实验②中,Cr2O72-在阴极放电的电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O
D. 实验③中,C2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【答案】B

90.(2018届河南省天一大联考高三阶段性测试五)普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜( 阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是

A. 电极a为粗铜,电极b为精铜
B. 甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C. 乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区
D. 当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜
【答案】D
【解析】A. 由题意结合电解原理可知,电极a是阴极,为精铜;电极b阳极,为粗铜,A不正确;B. 甲膜为阴离子交换膜,可阻止杂质离子阳离子进入阴极区,B不正确;C. 乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C不正确;D. 当电路中通过1mol电子时,可生成0.5mol精铜,其质量为32g ,D正确。本题选D。
91.(2018届北京市丰台区高三一模)下面是电解饱和食盐水的装置,通电一段时间后下列说法不正确的是

A. 阴极附近溶液的pH增大
B. 阳极产生的气体可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验
C. 若阳极最终收集到气体4.48L,则反应中转移电子的物质的量为0.4 mol
D. 完全电解后充分混合U型管中物质,所得溶液会含有NaClO
【答案】C

92.(2018届江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市高三第二次调研)铝石墨双离子电池是一种全新低成本、高效电池。原理为:A1Li+Cx(PF6) Al+xC+Li++PF6-。电池结构如图所示。下列说法正确的是

A. 放电时,外电路中电子向铝锂电极移动
B. 放电时,正极反应为Cx(PF6)+e-=xC+PF6-
C. 充电时,应将铝石墨电极与电源负极相连
D. 充电时,若电路中通过1 mol电子,阴极质量增加9 g
【答案】B

93.(2018年4月福建省高三毕业班质量检查测试)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是

A. 充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能
B. 放电时,a极为负极
C. 充电时,阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-
D. M是阴离子交换膜
【答案】D
【解析】A. 充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能贮存起来,故A正确;B. 放电时,a极为负极,Na2S失电子氧化为Na2S4,故B正确;C. 充电时,阳极失电子被氧化,阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-,故C正确;D. M是阳离子交换膜,阴离子会相互反应,故D错误,故选D。
94.(2018届陕西省榆林市高三第二次模拟考试)世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法,其装置如图所示。

下列说法错误的是
A. X为电源正极
B. 若该装置在高温下进行,则净化效率将降低
C. 若BOD为葡萄糖(C6H12O6),则1mol葡萄糖被完全氧化时,理论上电极上流出24mole-
D. 若有1molNO3-被还原,则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区
【答案】D

95.(2018届陕西省高三年级第四次模拟考试)一种脱除废水中NH4+的电化学装置如图所示,下列说法正确的是( )

A. 该装置将化学能转变为电能
B. 该装置工作时,CIˉ向阴极移动
C. NH4+在阴极上被还原为N2,阴极周围溶液的pH增大
D. 阳极的电极反应式为Clˉ+H2O-2eˉ=ClOˉ+2H+
【答案】D
【解析】电解装置将电能转变为化学能,故A错误;电解池中阴离子移向阳极,CIˉ向阳极移动,故B错误;NH4+ N2失电子发生氧化反应,故C错误;阳极Clˉ失电子生成ClOˉ,所以阴极反应式是Clˉ+H2O-2eˉ=ClOˉ+2H+,故D正确。
96.(2018年天津市滨海新区七所重点学校高三毕业班联考)如图所示,装置Ⅰ为新型电池,放电时B电极的反应式为NaBr3+2Na++2e-===3NaBr,装置Ⅱ为铅蓄电池。首先闭合K1和K2,当铅蓄电池充电结束后,断开K1,闭合K2。下列说法正确的是( )

A. 闭合K1、K2时,每有0.1 mol Na+通过离子交换膜,装置II溶液中有0.1mol电子转移
B. 装置Ⅰ放电时的A电极反应式为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+
C. 断开K1、闭合K2时,b电极的电极反应式为PbO2+2e-+SO42-+4H+===PbSO4+2H2O
D. 断开K1、闭合K2时,装置Ⅱ中SO42-向a电极迁移
【答案】B

97.(2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试)甲图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,乙图是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法正确的是

A. 装置乙中的b极要与装置甲的X极连接
B. 装置乙中a极的电极反应式为:2Cl- -2e-=Cl2↑
C. 当N极消耗5.6L(标准状况下)气体时,则有2NA个H+通过离子交换膜
D. 若有机废水中主要含有葡萄糖,则装置甲中M极发生的电极反应为: C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
【答案】D

98.(2018届北京市石景山区高三3月统一测试)探究电场作用下阴阳离子的迁移。a、b、c、d 均为石墨电极,电极间距4cm。将pH试纸用不同浓度Na2SO4溶液充分润湿,进行如下实验:

实验现象:
时间
试纸I
试纸II
lmin
a极附近试纸变红,b极附近试纸变蓝
c极附近试纸变红,d极附近……
10min
红色区和蓝色区不断向中间扩展,相遇时红色区约2.7cm,蓝色区约1.3cm
两极颜色范围扩大不明显,试纸大部分仍为黄色

下列说法不正确的是
A. d极附近试纸变蓝
B. a极附近试纸变红的原因是:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
C. 对比试纸I和试纸II的现象,说明电解质浓度环境影响H+和OH-的迁移
D. 试纸I的现象说明,此环境中H+的迁移速率比OH-快
【答案】B

99.(2018届陕西省高三教学质量检测一)用电解法可制取有广泛用途的Na2FeO4:Fe+2H2O+ 2NaOHNa2FeO4+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeOH42-,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。下列说法不正确的是

A. a是电源的正极
B. 电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阴极室
C. 电解过程中,阳极发生的电极方程式为Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O
D. 如图2,N点c(Na2FeO4)低于最高值的原因是氢氧化钠溶液浓度过高
【答案】B
【解析】铁电极附近生成紫红色的FeOH42-,说明铁发生氧化反应,铁是阳极,a是电源的正极,故A正确;阴极反应是,阴极室c(OH-)增大,故B错误;电解过程中,阳极铁失电子发生氧化反应,阳极电极反应式为Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O,故C正确;若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色氢氧化铁,所以N点c(Na2FeO4)低于最高值,故D正确。
100.(2018届河南省郑州市高三第二次质量预测)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,下列说法不正确的是

A. 该离子交换膜为阴离子交换膜,SO42-由右池向左池迁移
B. 电解池中发生的总反应为Cu2++2Ce3+=Cu+2Ce4+
C. 该装置工作时的能量转化形式只有两种
D. 由P电极向N电极转移0.1mol电子时,阳极室生成33.2gCe(SO4)2
【答案】C

101.(2018届宁夏六盘山高级中学高三下学期第一次模拟考试)据报道,我国研制出“可充电钠——二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠一四甘醇二甲醚,电池总反应为:4Na+3CO22Na2CO3+C生成固体Na2CO3沉积在碳纳米管上,下列叙述不正确的是
A. 放电时钠金属片发生氧化反应
B. 放电时每消耗3mo1C02,转移12mol电子
C. 充电时碳纳米管接直流电源的正极
D. 充电时阳极反应为C+2Na2CO3-4e-=4Na++3CO2↑
【答案】B
【解析】A、放电时钠金属片作负极失去电子发生氧化反应,选项A正确;B、放电时每消耗3mo1C02,生成1molC,转移4mol电子,选项B不正确;C、充电时碳纳米管接直流电源的正极作阳极失去电子生成二氧化碳,选项C正确;D、充电时的阳极碳失去电子生成二氧化碳,其电极反应式为C+2Na2CO3-4e-=4Na++3CO2↑,选项D正确。答案选B。
102.(2018届四川省广安、眉山、内江、遂宁高三第二次诊断性考试)中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是

A. 电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2
B. 电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动
C. 吸收塔中的反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-
D. 每处理1 mol NO电解池质量减少16g
【答案】C

103.(2018届四川省德阳市高三二诊考试)硼酸( H3BO3) 为一元弱酸,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如右图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是

A. a 与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. [B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室,Na+穿过阳膜进入阴极室
D. 当电路中通过3mol 电子时,可得到1molH3BO3
【答案】D
【解析】A.与 a 极相连的石墨所处的区域为阳极室,则a与电源的正极相连接,故A正确;B. 阳极上发生氧化反应,溶液中水失去电子生成氧气,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+↑,故B正确;C. 在电解池中,阴离子向阳极运动,阳离子向阴极运动,因此[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室,Na+穿过阳膜进入阴极室,故C正确;D. 阳极电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,阴极上发生还原反应,溶液中的水得到电子生成氢气,2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―,[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室,与氢离子反应生成H3BO3,[B(OH)4]-+ H+= H3BO3+ H2O,当电路中通过3mol 电子时,生成3mol氢离子,可得到3mol H3BO3,故D错误;故选D。
104.(2018届江西省上饶市高三第一次模拟考试)现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体。工艺原理如下图所示。下列说法中不正确的是( )

A. H+从电解池左槽迁移到右槽 B. 左槽中发生的反应是:2Cl--2e-=Cl2↑
C. 右槽的反应式: 2H++2e-=H2↑ D. FeCl3溶液可以循环利用
【答案】B

105.(2018届河南省洛阳市高中三年级第二次统一考试)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,还原性比 Naso3更强,工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。工业上可用惰性电极电解 NaHSO3溶液得到连二亚硫酸钠(Na2S2O4),如下图所示。下列说法不正确的是

A. 得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH-
B. a为阳极
C. 连二亚硫酸钠产品在阴极得到
D. 若不加隔膜,则得不到连二亚硫酸钠
【答案】B
【解析】A工业上可用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4,因为硫从+4价降到+3价得电子,所以产品在阴极得到,其电极反应式为2HSO3-+2e-═S2O42-+2OH-;故A 和C对;B错;D若不加隔膜,则HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,得不到连二亚硫酸钠,故D对;答案B。
106.(2018届河北省石家庄市高三第一次教学质量检测)NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是

A. 离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移
B. 该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
C. 电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液
D. 每消耗2.24LO2(标准状况)时,A电极的质量减轻12.8g
【答案】D
【解析】燃料电池中通入氧气的一极,氧气得电子生成氢氧根离子,该电极为正极。A、氧气得电子产生氢氧根离子,钠离子通过交换膜进入右边得到浓的氢氧化钠,故离子交换膜允许钠离子通过,是阳离子交换膜,选项A正确;B、根据图示,负极BH4-转化为BO2-,故反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,选项B正确;C、电解池是电解精炼铜,电解质溶液必须含有铜离子,可以选择CuSO4溶液,选项C正确;D、A极连接正极,作为阳极,每消耗2.24LO2(标准状况)时,转移电子4mol,A电极的铜的质量减轻32g,选项D不正确。答案选D。
107.(2018届安徽省蚌埠市高三上学期第一次教学质量检查考试)下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法正确的是

A. 该过程是化学能转化为电能的过程
B. 一段时间后,①池中n(KHCO3)不变
C. 一段时间后,②池中溶液的pH不变
D. 铜电极的电极反应式为9CO2+6H2O+8e-=CH4+8HCO3-
【答案】D

108.(2018届广东省江门市普通高中高三调研测试)通常钢闸门的保护可采用牺牲阳极的阴极保护法,其方法是在钢闸门上连接一种金属或合金,工作原理如图所示。下列有关表述正确的是

A. 连接的金属可以是铜 B. 保护过程中电能转变为化学能
C. 电子从钢闸门经导线流向所接金属 D. 阴极的电极反应有O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D

109.(2018届广西钦州市高三上学期第一次质量检测)结合图判断,下列叙述正确的是

A. I和II中正极均被保护
B. I和II中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+
C. I和II中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-
D. I和II中分别加入少量氯水和KSCN溶液均变红色
【答案】A
【解析】A.题给装置I、II都是原电池,活泼金属作负极,首先被腐蚀,不活泼金属作正极,被保护,故A正确;B.锌比铁活泼,为原电池的负极,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,故B错误;C.I溶液显中性,其电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,而II溶液显酸性,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故C错;D.I中没有Fe2+,加入少量氯水和KSCN溶液不变红色,故D错误;答案为A。
110.(2018届“江淮十校”高三第一次联考)铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层弱酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如图。下列说法错误的是 ( )

A. 若水膜中溶解了SO2,则铁铆钉腐蚀的速率将加快
B. 铁、铜与弱酸性水膜形成了原电池,铁铆钉发生还原反应
C. 铜极上的反应有:2H+ +2e-= H2↑,O2+4e -十4H+= 2H2O
D. 若在金属表面涂一层油漆,可有效阻止铁铆钉被腐蚀
【答案】B

111.(2018届辽宁省六校协作体高三期初联考)下列叙述正确的是( )
A. 酸性氧化物均与水反应生成对应的酸
B. 将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体
C. 电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因
D. 碱石灰、玻璃、生石灰、漂白粉都是混合物
【答案】C
【解析】A.酸性氧化物不一定均能与水反应生成对应的酸,如SiO2,故A错误;B.将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液得到Fe(OH)3红褐色沉淀,而不是胶体,故B错误;C.金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,故C正确;D.碱石灰、玻璃、漂白粉都是混合物,而生石灰是氧化钙,是纯净物,故D错误;答案为C。

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