2019年領(lǐng)軍高考化學(xué) 清除易錯(cuò)點(diǎn) 專題13 電解池知識(shí)點(diǎn)講解.doc

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易錯(cuò)點(diǎn)13 電解池 瞄準(zhǔn)高考 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 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。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說法正確；B、不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確；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)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說法錯(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 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。電解質(zhì)溶液的導(dǎo) 電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程。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，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 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) 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 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＋ 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)類型：氧化反應(yīng))。 陰極：2H＋＋2e－===H2↑(反應(yīng)類型：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溶液為例)，只允許陽(yáng)離子(Na＋)通過，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過，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(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－===3O2↑； 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 名 稱 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)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－+ H2↑ C． 通電過程中，右池溶液中的OH-通過陰離子膜進(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)1000km，而充電時(shí)間只需3～5min，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)該電池中消耗0.1molH+ 【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+ 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 molL━1NH4Cl溶液與2 L0.25molL━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)，電路中通過的電子數(shù)一定為2NA A． ② B． ②④⑤ C． ④⑤ D． ②④ 【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，無法計(jì)算電路中通過的電子物質(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)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(C6H12O6)和O2，X、Y是特殊催化劑型電極，下列說法正確的是 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，下列說法中正確的是 A． 電解時(shí)Cl-通過交換膜向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)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TiO2＋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)通過交換膜到達(dá)鐵極區(qū)域 D． 電解過程中，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)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TiO2＋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程，即TiO2+4e-→Ti+2O2-，故B正確；C、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. ．電解過程是陰極上氫離子放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1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成 【答案】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。