2022年領(lǐng)軍高考化學(xué) 清除易錯(cuò)點(diǎn) 專(zhuān)題13 電解池知識(shí)點(diǎn)講解

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1、2022年領(lǐng)軍高考化學(xué) 清除易錯(cuò)點(diǎn) 專(zhuān)題13 電解池知識(shí)點(diǎn)講解 1．（2018課標(biāo)Ⅰ）最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為： ①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+ 該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是 A. 陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H++2e-＝CO+H2O B. 協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S＝CO+H2O+S C. 石墨烯上的電勢(shì)比ZnO石墨烯上的低

2、 D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性 【答案】C 2．（2017課標(biāo)Ⅰ）支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管柱，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是 A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流 D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整 【答案】C 3．（2017課標(biāo)Ⅱ）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4—H2C2O4混合溶液

3、。下列敘述錯(cuò)誤的是 A．待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極 B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C．陰極的電極反應(yīng)式為：A3++3e-=Al D．硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng) 【答案】C 【解析】A、根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)升高失電子，因此鋁為陽(yáng)極，故A說(shuō)法正確；B、不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故B說(shuō)法正確；C、陰極應(yīng)為陽(yáng)離子得電子，根據(jù)離子放電順序應(yīng)是H＋放電，即2H＋＋2e－=H2↑，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、根據(jù)電解原理，電解時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，D說(shuō)法正確。 3．（2017課標(biāo)Ⅲ）全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)

4、為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2S2量越多 【答案】D 鎖定考點(diǎn) 一．電解池： 1、電解和電解池 使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。電解質(zhì)溶液的導(dǎo) 電過(guò)程，就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池。 2、電解池兩極的確定和電極反應(yīng)(電解CuCl2

5、溶液) 陽(yáng)極：接直流電源的正極。較易失去電子的陰離子優(yōu)先在陽(yáng)極(惰性)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。如2Cl－－2e－===Cl2↑。 陰極：接直流電源的負(fù)極。較易得到電子的陽(yáng)離子優(yōu)先在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。 如Cu2＋＋2e－=Cu。電解反應(yīng)式：CuCl2 Cu＋Cl2↑。 3、離子的放電順序 ①在陽(yáng)極上如是活性材料作電極時(shí)，金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，陰離子 不容易在電極上放電。如是惰性電極如Pt、Au、Ti、石墨等，溶液中陰離子放電順序是：S 2+＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3- ②在陰極上無(wú)論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離 子

6、，陽(yáng)離子在陰極上放電順序是：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。 二．用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律總結(jié) 1．電解水型 電解質(zhì)(水溶液) 電極反應(yīng)式 電解物質(zhì) 總反應(yīng)式 電解質(zhì)濃度 溶液pH 溶液復(fù)原 含氧酸 (如H2SO4) (如KNO3、Na2SO4) 陽(yáng)極： 4OH－－4e－=O2↑+2H2O 陰極：4H＋＋4e==2H2↑ 水 2H2OO2↑＋2H2↑ 增大 減小 加H2O 強(qiáng)堿(如NaOH) 增大 加H2O 活潑金屬 的含氧酸鹽 不變

7、 加H2O 2. 電解電解質(zhì)型 電解質(zhì)(水溶液) 電極方程式 電解物質(zhì) 總反應(yīng)式 電解質(zhì)濃度 溶液pH 溶液復(fù)原 無(wú)氧酸 (如HCl) 除HF外 陽(yáng)極： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極： 2H＋＋2e－===H2↑ 酸 2HClCl2↑＋H2↑ 減小 增大 通入HCl氣體 不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽 (如CuCl2) 除氟化物外 陽(yáng)極： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極： Cu2＋＋2e－=Cu 鹽 CuCl2 Cu＋Cl2↑ 加CuCl2固體 3. 放H2生堿型 電解質(zhì) (水溶液) 電極方程式 電解物質(zhì)

8、 總反應(yīng)式 電解質(zhì)濃度 溶液pH 溶液復(fù)原 活潑金 屬的無(wú) 氧酸鹽 (如NaCl) 陽(yáng)極： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極： 2H＋＋2e－===H2↑ 水和鹽 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新電解質(zhì) 增大 通入HCl氣體 4. 放O2生酸型 電解質(zhì) (水溶液) 電極方程式 電解物質(zhì) 總反應(yīng)式 電解質(zhì)濃度 溶液pH 溶液復(fù)原 不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4) 陽(yáng)極： 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 陰極： 2Cu2＋＋4 e－===2Cu 水和鹽 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H

9、＋ 生成新電解質(zhì) 減小 加CuO或CuCO3 三．電解原理的應(yīng)用 1. 電解飽和食鹽水 ⑴　電極反應(yīng) 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑(反應(yīng)類(lèi)型：氧化反應(yīng))。 陰極：2H＋＋2e－===H2↑(反應(yīng)類(lèi)型：還原反應(yīng))。 ⑵　總反應(yīng)方程式： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑； 離子方程式： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 【名師點(diǎn)撥】 ① NaCl溶液中的Na+、H+在通電后向陰極移動(dòng)，H+放電，使水的電離平衡右移，OH－濃度增大，如果NaCl溶液中加了酚酞，陰極先變紅。 ②　陽(yáng)離子交換膜(以電解NaCl溶液為

10、例)，只允許陽(yáng)離子(Na＋)通過(guò)，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過(guò)，這樣既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影響燒堿質(zhì)量。 2. 電解精煉銅 電解裝置 電極反應(yīng) 電極 材料 陽(yáng) 極 粗銅（含Zn、Fe、 Ni、Ag、Au） Cu-2e-===Cu2+ Zn-2e-===Zn2+ Fe-2e-===Fe2+ 粗銅中的Ag、Au不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥 陰 極 純 銅 Cu2++ 2e- === Cu 電解質(zhì)溶液 CuSO4溶液 Cu2+濃度減小 3. 電鍍(

11、Fe表面鍍Cu) 陰極：鍍件（Fe） 陽(yáng)極：鍍層金屬（Cu） 電解質(zhì)溶液：含鍍層金屬離子的溶液（含Cu2＋的鹽溶液） 4. 電冶金 利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。 ⑴　冶煉鈉 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 電極反應(yīng) 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑； 陰極：2Na＋＋2e－===2Na。 ⑵　冶煉鎂 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 電極反應(yīng) 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑； 陰極：Mg2＋＋2e－===Mg。 ⑶　冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 電極反應(yīng) 陽(yáng)極：6O2－－12e－===3O

12、2↑； 陰極：4Al3＋＋12e－=== 4Al。 四. 原電池、電解池、電鍍池的比較 原電池 電解池 電鍍池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。一種特殊的電解池。 裝 置 舉 例 形 成 條 件 ① 活動(dòng)性不同的兩電極(連接) ② 電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)) ③ 形成閉合回路 ① 兩電極接直流電源 ② 兩電極插人電解質(zhì)溶液 ③ 形成閉合回路 ① 鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極 ② 電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電 極

13、 名 稱(chēng) 負(fù)極：較活潑金屬； 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等) 陽(yáng)極：電源正極相連的電極 陰極：電源負(fù)極相連的電極 陽(yáng)極：鍍層金屬； 陰極：鍍件 電 子 流 向 負(fù)極正極 電源負(fù)極陰極 電源正極陽(yáng)極 電源負(fù)極陰極 電源正極陽(yáng)極 電 極 反 應(yīng) 負(fù)極（氧化反應(yīng)）：金屬原子失電子； 正極（還原反應(yīng)）：溶液中的陽(yáng)離子得電子 陽(yáng)極（氧化反應(yīng)）：溶液中的陰離子失電子，或金屬電極本身失電子； 陰極（還原反應(yīng)）：溶液中的陽(yáng)離子得電子 陽(yáng)極（氧化反應(yīng)）：金屬電極失電子； 陰極（還原反應(yīng)）：電鍍液中陽(yáng)離子得電子 離子流向 陽(yáng)離子：負(fù)

14、極→正極（溶液中） 陰離子：負(fù)極←正極（溶液中） 陽(yáng)離子→陰極（溶液中） 陰離子→陽(yáng)極（溶液中） 陽(yáng)離子→陰極（溶液中） 陰離子→陽(yáng)極（溶液中） 小題快練 1．工業(yè)上常采用吸收-電解聯(lián)合法除去天然氣中的H2S氣體，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，其裝置如下圖所示。通電前，先通入一段時(shí)間含H2S的甲烷氣，使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S，再接通電源，繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并控制好通氣速率即可保證裝置中反應(yīng)的連續(xù)性。 下列說(shuō)法正確的是 A． 與電源a端相連的碳棒為陽(yáng)極，氣體A為O2 B． 與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為：2H2O + 2e－ 2OH－+

15、 H2↑ C． 通電過(guò)程中，右池溶液中的OH-通過(guò)陰離子膜進(jìn)入左池 D． 在通電前后，右池中的c(NaOH)與c(Na2S) 之比基本不變 【答案】D 2．全釩液流儲(chǔ)能電池一次性充電后，續(xù)航能力可達(dá)1000?km，而充電時(shí)間只需3～5?min，被譽(yù)為“完美電池”，其原理如圖所示(已知V2+呈紫色，V3+呈綠色)。電池放電時(shí)，左槽溶液質(zhì)量增加。下列說(shuō)法正確的是 A． 充電時(shí)的陰極反應(yīng)為VO2++2H++e-=VO2++H2O B． 放電時(shí)的正極反應(yīng)為V3++e-=V2+ C． 放電過(guò)程中，右槽溶液由紫色變?yōu)榫G色 D． 若負(fù)載為用石墨電極電解食鹽水的裝置，生成4gNaOH時(shí)該電

16、池中消耗0.1mol?H+ 【答案】C 3．為了實(shí)現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了如下圖裝置，反應(yīng)完畢，電解質(zhì)溶液的pH保持不變。下列說(shuō)法正確的是 A． 圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極 B． Y 電極的反應(yīng)：4OH--4e-=2H2O +O2↑ C． 圖中離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 D． 該裝置實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能→化學(xué)能→電能”的轉(zhuǎn)化 【答案】B 【解析】A、根據(jù)左圖，離子移動(dòng)的方向，以及原電池工作原理，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，得出N型半導(dǎo)體為負(fù)極，P型半導(dǎo)體為正極，故A錯(cuò)誤；B、Y電極連接電源的正極，Y電極作陽(yáng)極，根據(jù)電

17、解原理，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，故B正確；C、反應(yīng)完畢后，電解質(zhì)溶液的pH不變，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，故C錯(cuò)誤；D、該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能→電能→化學(xué)能，故D錯(cuò)誤。 4．鈉電池由于其快速充放電的特性受到科研工作者的重視，某鈉離子鈦基電池電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電解質(zhì)為含鈉離子的高聚物，已知電池的反應(yīng)方程式為2NaxCn+xNaTi2(PO4)32nC+ xNa3Ti2(PO4)3。?下列關(guān)于該電池說(shuō)法正確的是 A． 放電時(shí)電池正極為NaxCn B． 放電時(shí)Na+向電極Ⅱ移動(dòng) C． 充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：NaxCn-xe-=nC+xNa+

18、 D． 充電時(shí)電極Ⅰ與外電源正極相連 【答案】D 5．NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述錯(cuò)誤的是( ) ① 18 g金剛石中，碳碳共價(jià)鍵數(shù)為3NA ② 1mol銅與足量硫蒸氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 NA ③ 常溫常壓時(shí)S2和S8的混合物共6.4g，其中所含硫原子數(shù)一定為0.2NA ④ 一定溫度下，1 L 0. 50 mol·L━1NH4Cl溶液與2 L0.25mol·L━1NH4Cl溶液中NH4+的物質(zhì)的量均小于0.5NA，且前者更少 ⑤電解法精煉銅時(shí)，當(dāng)陽(yáng)極質(zhì)量減少64g時(shí)，電路中通過(guò)的電子數(shù)一定為2NA A． ② B． ②④⑤ C． ④⑤ D． ②

19、④ 【答案】C 【解析】①，n（C）==1.5mol，金剛石屬于原子晶體，其中n（C）：n（C-C）=1:2，則含有的碳碳共價(jià)鍵為3mol，①正確；②，Cu與S反應(yīng)生成Cu2S，Cu元素的化合價(jià)由0價(jià)升至+1價(jià)，1molCu完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，②正確；③，S2和S8的混合物中只有S元素，n（S）==0.2mol，③正確；④，由于NH4+的水解，兩溶液中NH4+物質(zhì)的量都小于0.5mol，NH4Cl的濃度越小，NH4+的水解程度越大，后者NH4+更少，④錯(cuò)誤；⑤，電解精煉銅，陽(yáng)極為粗銅，陽(yáng)極電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，粗銅中活潑性不

20、如Cu的雜質(zhì)以陽(yáng)極泥的形式沉降，由于陽(yáng)極中各雜質(zhì)的比例未知，無(wú)法計(jì)算電路中通過(guò)的電子物質(zhì)的量，⑤錯(cuò)誤；錯(cuò)誤的為④⑤，答案選C。 6．應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備；二是電解飽和NaCl溶液制備燒堿；三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是（ ） A． 電解法制鋁時(shí)一般是用熔融態(tài)的氧化鋁進(jìn)行電解，但也可用熔融態(tài)的A1C13 B． 電解法生產(chǎn)鋁時(shí)，每轉(zhuǎn)移3mol電子的時(shí)候，就能生產(chǎn)出1mol的鋁。 C． 在電解飽和NaCl溶液中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽(yáng)極附近產(chǎn)生 D． 電解飽和NaCl溶液和金屬鈉的冶煉都用到了NaC1，在電解時(shí)

21、它們的陰極都是C1-失電子 【答案】B 7．某科研小組模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)(C6H12O6)和O2，X、Y是特殊催化劑型電極，下列說(shuō)法正確的是 A． 電源a極為正極 B． 該裝置中Y電極發(fā)生還原反應(yīng) C． X電極的電極反應(yīng)式為6CO2+24H++24e-=C6H12O6+6H2O D． 理論上，每生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,必有4mol H+由X極區(qū)向Y極區(qū)遷移 【答案】C 8．用陰離子交換膜控制電解液中OH－的濃度制備納米Cu2O，反應(yīng)為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，裝置如圖，下列說(shuō)法中正確的是 A． 電解

22、時(shí)Cl-通過(guò)交換膜向Ti極移動(dòng) B． 陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為：2Cu －2e－ +2OH－ = Cu2O+H2O C． 陰極OH-放電，有O2生成 D． Ti電極和Cu電極生成物物質(zhì)的量之比為2∶1 【答案】B 【解析】Cu極與外加電源的正極相連，Cu極為陽(yáng)極，Ti極與外加電源的負(fù)極相連，Ti極為陰極；A項(xiàng)，電解時(shí)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，OH-通過(guò)陰離子交換膜向Cu極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cu極為陽(yáng)極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，Ti極為陰極，陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陰極有H2生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)電極反應(yīng)式和陰、陽(yáng)

23、極得失電子相等，Ti極生成的H2和Cu極生成的Cu2O物質(zhì)的量之比為1:1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．下列敘述正確的是 A． 合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將NH3液化分離，可提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)可以加快正反應(yīng)速率 B． 電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰極析出銅的質(zhì)量大 C． 用惰性電極電解K2SO4溶液，陰極產(chǎn)物和陽(yáng)極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2 D． 鍍層破損后，鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕 【答案】D 10．下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進(jìn)入熔融鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說(shuō)法中正確的是

24、 A． 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B． 陰極的電極反應(yīng)式為T(mén)iO2＋4e－===Ti＋2O2－ C． 通電后，O2－、Cl－均向陰極移動(dòng) D． 石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化 【答案】B 【解析】A項(xiàng)、由裝置示意圖可知，電解池的陽(yáng)極是O2－離子放電， O2－離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)式為：2O2——4e-=O2↑，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，是二氧化鈦電極本身得電子的過(guò)程，即TiO2+4e?-=Ti+2O2-，故B正確；C項(xiàng)、電解池中，電解質(zhì)里的陰離子O2-、Cl-均移向陽(yáng)極，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)、石墨電極會(huì)和陽(yáng)極上產(chǎn)生

25、的氧氣之間發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致氣體一氧化碳、二氧化碳的出現(xiàn)，所以電解本身會(huì)消耗，質(zhì)量減輕，故D錯(cuò)誤。 11．電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣：Fe＋2H2O＋2OH－FeO42-＋3H2↑，工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 (已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原) A． 裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42- B． M點(diǎn)表示氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì) C． 氫氧根離子從鎳極區(qū)通過(guò)交換膜到達(dá)鐵極區(qū)域 D． 電解過(guò)程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出 【答案】B 12．下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)

26、生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進(jìn)入熔融鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說(shuō)法中正確的是 A． 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B． 陰極的電極反應(yīng)式為T(mén)iO2＋4e－===Ti＋2O2－ C． 通電后，O2－、Cl－均向陰極移動(dòng) D． 石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化 【答案】B 【解析】A、電解池的陽(yáng)極是氧離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，導(dǎo)致氧氣等氣體的出現(xiàn)，所以電極反應(yīng)式為：2O2-→O2↑+4e-，故A錯(cuò)誤；B、電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，是二氧化鈦電極本身得電子的過(guò)程，即TiO2+4e-→Ti+2O2-，故B正確；C、

27、電解池中，電解質(zhì)里的陰離子O2-、Cl-均移向陽(yáng)極，故C錯(cuò)誤；D、石墨電極會(huì)和陽(yáng)極上產(chǎn)生的氧氣之間發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致氣體一氧化碳、二氧化碳的出現(xiàn)，所以電解本身會(huì)消耗，質(zhì)量減輕，故D錯(cuò)誤。 13．如圖是一種新型鋰電池裝置，電池充、放電反應(yīng)為 。放電時(shí)，需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反 應(yīng)使共晶鹽熔化。下列說(shuō)法不正確的是 A． 共晶鹽儲(chǔ)熱效果好，利于電解質(zhì)熔化 B． 整個(gè)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化只涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C． 放電時(shí)LiV3O8電極的反應(yīng)為xLi++xe-+LiV3O8= Li1+XV3O8 D． 充電時(shí) Cl-移向LiV3O8電極 【答案】B 14．以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成

28、燃料電池，采用電解法制備Fe(OH)2，裝置如圖所示，其中電解池兩極材料分別為鐵和石墨，通電一段時(shí)間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀。則下列說(shuō)法正確的是 A． 石墨電極Ⅱ處的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－ B． X是鐵電極 C． 電解池中的電解液為蒸餾水 D． 若將電池兩極所通氣體互換，X、Y兩極材料也互換，實(shí)驗(yàn)方案更合理 【答案】D 【解析】A. 通入氧氣的電極II是正極，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO32-，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B. X是陰極、Y是陽(yáng)極，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故X是石墨電極，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C. ．電解過(guò)程是陰極上氫離子放

29、電得到溶液中的氫氧根離子交換亞鐵離子生成氫氧化亞鐵，所以可以用NaOH溶液作為電解液，蒸餾水的導(dǎo)電性較差一般不用做電解液，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D. 若將電池兩極所通氣體互換，X、Y兩極材料也互換，則Y極產(chǎn)物的氫氣能起保護(hù)氣作用，防止X極產(chǎn)生的氫氧化鐵迅速氧化，實(shí)驗(yàn)方案更合理，選項(xiàng)D正確。 15．載人空間站為了循環(huán)利用人體呼出的CO2并將其轉(zhuǎn)化為O2，設(shè)計(jì)裝置工作原理如圖所示，以實(shí)現(xiàn)“太陽(yáng)能能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化?？偡磻?yīng)為2CO2=2CO+O2。下列說(shuō)法正確的是 A． 該裝置屬于原電池 B． 水在Y電極參與反應(yīng) C． 反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液

30、堿性增強(qiáng) D． X極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH- 【答案】B 16．三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。 下列敘述正確的是 A． 通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B． 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C． 負(fù)極反應(yīng)為2H2O ? 4e– = O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D． 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成 【答案

31、】B 17．一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽(yáng)能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A． 鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I- B． 電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，X為電池的正極 C． 電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度均不斷減小 D． 電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)2Ru3++3I-═2Ru2++I3- 【答案】D 【解析】A. 鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是做電極，起到導(dǎo)電作用，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B. 電極X失去電子，為電池的負(fù)極，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C. 電池放電時(shí)，總反應(yīng)為：2Ru2++I3-=2Ru3++3I-，電池充電時(shí)，總反應(yīng)為：2Ru3++3I-=2 u2++I3-，因此電池的電解質(zhì)溶液中，I-和I3-的濃度不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.在陽(yáng)極，I-失電子被氧化，在陰極，Ru3+得電子被還原，所以發(fā)生的反應(yīng)為2Ru3++3I-=2 u2++I3-，故D項(xiàng)正確。