【备考2024年】2023年高考化学新课标卷真题变式分层精准练第4题
一、原题
1．（2023·新课标卷）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是
A．放电时为正极
B．放电时由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
二、基础
2．（2021高二下·乐山期末）下列装置中，可以实现反应的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021高二下·乐山期末）银锌纽扣电池的电池反应式为：。下列说法正确的是（ ）
A．锌是阴极，发生还原反应
B．电解液可以用硫酸代替
C．电池工作时，移向极
D．工作时转移电子，则消耗的质量为6.5g
4．（2021高二下·南充期末）下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机中用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
5．（2023高二下·定远开学考）化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 （ ）
A．氯碱工业是电解熔融的，在阳极能得到
B．电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术
C．晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能
D．煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源
6．（2022高二上·三明期中）如图为某电化学装置的一部分，电极材料为单一物质。已知两极反应式分别为a极：Cu2++2e-=Cu，b极：Mg-2e-=Mg2+。下列说法错误的是（ ）
A．a电极上发生还原反应 B．b电极材料是镁
C．该装置一定是原电池装置 D．电解质溶液中含有Cu2+
7．（2022高二下·资阳期末）用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态的是（ ）
A． B． C． D．
三、提高
8．（2023高一下·江门）下列说法正确的是（ ）
A．锌是正极，其质量不断减少
B．电子从锌片经导线流向铜片
C．该装置能将电能转化为化学能
D．铜电极发生反应为
9．（2023高一下·巴楚期末）关于如图装置所示的两个实验，说法正确的是（ ）
A．两个装置中都发生了化学变化，都由化学能转变为电能
B．装置②中电流方向是从Zn经导线流入Cu
C．反应开始阶段，两个装置中均有氢气产生
D．电极反应式：阳极 2Cl—－2e－→Cl2↑正极 2H+＋2e－→H2↑
10．（2023高一下·云南期中）一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．传感器工作时，工作电极电势高
B．工作时H+通过交换膜向工作电极附近移动
C．当导线中通过1.2×10-6mol电子，进入传感器的甲醛为9×10-3mg
D．工作时，对电极区电解质溶液的pH减小
11．（2023高二下·泸县期末）工业酸性废水中的可转化为除去，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 ① ② ③
电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨，滴加浓硫酸 阴极为石墨，阳极为铁，滴加浓硫酸
的去除率% 0.922 12.7 57.3
A．对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率
B．实验②中，在阴极放电的电极反应式是
C．实验③中，去除率提高的原因是阳极产物还原
D．实验③中，理论上电路中每通过电子，则有被还原
12．（2023高一下·浙江期中）一种水性电解液Zn－MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(已知：KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列说法正确的是（ ）
A．MnO2电极为负极
B．I区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
D．Zn电极反应：Zn+2e-+4OH-=Zn(OH)
13．（2023高二下·安徽期中）某传统锌-空气二次电池的放充电原理如下图所示：
下列叙述正确的是（ ）
A．放电时，电子从Zn电极流出经电解液向多孔铜电极移动
B．放电时，负极反应式仅为
C．充电时，Zn电极上“钝化”的ZnO不容易得电子
D．放电时，CO2做氧化剂被还原为K2CO3
四、培优
14．（2021高三上·广东月考）Na2SO3溶液吸收含SO2的烟气得到NaHSO3溶液(pH=6)，可用图装置将吸收液再生循环利用。已知电解过程中I室内气体逐渐减少，下列有关说法错误的是（ ）
A．II室的HSO 移向I室
B．I室溶液的pH先减小后增大
C．III室的电极反应：2HSO +2e-=H2↑+2SO
D．当电路通过1mol电子时，理论上III室得到11.2L气体(标准状况下)
15．（2021高三上·安徽月考）用蒸馏法淡化海水消耗大量能源，成本很高。下图是一种较经济的电渗析法，从海水中得到淡水，下列说法正确的是（ ）
A．乙处电极接电源的负极
B．丙处出来的为淡水
C．甲处发生氧化反应
D．丁处出来的液体中加入硝酸银溶液，没有沉淀
16．（2021高三上·江西开学考）工业上采用电化学法对煤进行脱硫处理，减少硫排放。脱硫原理：将 氧化成 ， 再将煤中的含硫物质(主要是 )氧化为 和 ， 。模拟装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电极b为负极
B．石墨1上的反应式为
C．电子流向：b→石墨2，石墨1→a
D．电路上转移1.5mol电子理论上处理
17．（2021·凉山州模拟）臭氧(O3)是一种强氧化剂，常用于消毒灭菌等，可用下图电解稀硫酸制得O3，下列说法正确的是（ ）
A．图中特制惰性电极C为阳极
B．电解一段时间后停止电解，溶液的pH显著变大
C．电解开始后电子的移动方向为：A→C→D→B
D．电解一段时间后E、F处分别收集到xL和yL气体(标准状况)，则F处收集的气体中O3所占的体积分数为 (忽略O3的分解)
18．（2021·泸县模拟）已知Fe2+与H2O2溶液混合发生Fenton反应生成氧化性很强的羟基自由基( OH)，可将CN-氧化为低毒的CNO-，实现废水处理的目的。三维电极电解-Fenton反应处理废水的原理如图所示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解池。下列说法错误的是（ ）
A．钛合金电极反应式为2H2O- 2e- =2H++2 OH
B．阴极电极反应式为O2+ 2H++ 2e - = H2O2
C．焦炭电极表面能产生 OH使废水处理效率提高
D．Fe(OH)2+能在钛合金电极实现再生循环利用
19．（2021·长安模拟）电致变色器件可通过在膜材料内部Li+定向迁移，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节，其工作原理如图。已知：WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。下列有关说法错误的是（ ）
A．该装置可用于汽车的玻璃变色调光
B．切换电源正负极使得无色变为蓝色时，Li+通过离子导体层由电致变色层向离子储存层迁移
C．当a接外接电源负极时，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光
D．当b接外接电源负极时，离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据化合价升降可知，该电池中Zn为负极；为正极，A项正确；
B.电解质溶液阴阳离子移动的方向为：阳正阴负，B项正确；
C.放电时总反应为：，放电与充电时相反的，所以反应为：，C项错误；
D.充电阳极上，氧化为，根据化合价变化可知，阳极反应为：，D项正确；
故答案为：C。
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
2．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．可以形成原电池，但是Fe是负极，A不符合题意；
B．没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B不符合题意；
C．是电解池，Cu作阳极失去电子，阴极是，总反应是：，C符合题意；
D．可以形成原电池，Cu是阴极不会失去电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、Fe是负极，失去电子；
B、不能自发发生反应；
C、Cu作阳极失去电子，连接电源正极；
D、Cu连接电源负极，不会失去电子。
3．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据总反应，Zn的化合价升高，失电子，做负极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．硫酸会和锌反应，故B不符合题意；
C．原电池中，阴离子移向负极，故移向锌电极，故C不符合题意；
D.1mol锌转移2mol电子，所以转移电子，则消耗为0.1mol，锌的质量为6.5g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、Zn的化合价升高，失电子，发生氧化反应；
B、硫酸会和锌反应；
C、阴离子移向负极，Zn的化合价升高，做负极；
4．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A不符合题意；
B．甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B不符合题意；
C．铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C符合题意；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、手机中用的电池可以充电反复使用；
B、燃料电池能直接将化学能转化为电能；
C、锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜；
D、使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱。
5．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；海水资源及其综合利用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氯碱工业是指电解NaCl溶液制氢氧化钠及氯气，故A符合题意；
B.海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等，其中电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术，故B不符合题意；
C.硅是良好的半导体材料，晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能，故C不符合题意；
D.煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、氯碱工业是电解氯化钠溶液；
B、电渗析法利用离子交换膜技术淡化海水；
C、太阳能电池将光能转化为电能；
D、煤的气化和液化为化学变化。
6．【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由a极发生的电极反应式：Cu2++2e-=Cu，可知a电极为正极，发生还原反应，A不符合题意；
B．根据b电极反应式：Mg-2e-=Mg2+，可知b电极材料是镁，发生失去电子的氧化反应，B不符合题意；
C．当不连接电源时，该装置为原电池，金属Mg为电极材料；当有电源时，装置为电解池，其中a电极连接电源负极，作阴极；b电极连接电源正极，作阳极，故该装置不一定就是原电池装置，C符合题意；
D．由a电极反应式：Cu2++2e-=Cu，可知电解质溶液中含有Cu2+，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、得到电子为还原反应；
B、b为负极，为镁作为电极；
C、无论是原电池还是电解池，镁为活性电极，优先放电，铜离子在a极得到电子；
D、溶液中含有铜离子，得到电子形成单质。
7．【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解溶液，阴极析出铜，阳极生成氯气，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入CuCl2，故A不符；
B． 电解AgNO3，阴极析出Ag，阳极生成O2，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入Ag2O，故B不符；
C． 电解溶液，阳极生成氧气，阴极生成氢气，实际为电解水，电解后加入水可恢复到原来的浓度，故C符合；
D． 电解KCl溶液，生成KOH、H2、Cl2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体，故D不符；
故答案为：C。
【分析】加水恢复为原状态，即电解的过程应该是生成氧气和水，因此阳离子电解氢离子，阴离子电解氢氧根，再结合离子放电顺序的比较；
阳离子顺序：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水)；
阴离子顺序：S2– >I–> Br– > Cl– > OH– > (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－。
8．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．Zn的金属活动性强，是负极，Zn失电子生成Zn2+，质量不断减少，A不符合题意；
B．Zn是负极，电子从锌片经导线流向铜片，B符合题意；
C．该装置是原电池能将化学能转化为电能，C不符合题意；
D．铜电极是正极，反应为2H++2e-=H2↑，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．Zn的金属活动性强，是负极；
B．电子从负极经导线流向正极；
C．原电池能将化学能转化为电能；
D．正极发生得电子反应。
9．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.①有电源是电解池，电能转化为化学能，②是原电池，化学能转化为电能，A不符合题意；
B.装置②锌是负极，铜是正极，电流方向是从铜经导线流入锌，B不符合题意；
C.装置①阳极氯离子放电生成氯气，装置②氢离子在铜电极放电生成氢气，C不符合题意；
D.电极反应式：①阳极电极反应：2Cl-－2e－→Cl2↑，②正极电极反应：2H+＋2e－→H2↑，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.电解池电能转化为化学能，原电池化学能转化为电能；
B.电流方向是从正极经导线流入负极；
C.阳极氯离子放电生成氯气，氢离子在铜电极放电生成氢气；
D.电极反应式的书写。
10．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．工作电极为负极，传感器工作时，工作电极电势低，A不符合题意；
B．原电池中阳离子会向正极移动，工作时H+通过交换膜向对电极附近移动，B不符合题意；
C．当导线中通过1.2×10-6mol电子，进入传感器甲醛物质的量为3×10-7mol，质量为9×10-3mg，C符合题意；
D．反应消耗H+，生成水，对电极电解质溶液的pH增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．工作电极为负极，电势低；
B．原电池中阳离子会向正极移动；
C．转移电子数与物质的量的计算；
D．反应消耗H+，生成水，溶液的pH增大。
11．【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、结合①②可知，电极均为石墨时，酸性越强，去除率越高，A错误；
B、根据题干信息，可知Cr2O72-在酸性条件下转化为Cr3+，其电极反应式为，B错误；
C、③中阳极为铁，铁为活性电极，可以失去电子形成Fe2+，Fe2+具有还原性，Cr2O72-具有氧化性，Fe2+可以还原Cr2O72-，C错误；
D、阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+和Cr2O72-发生氧化还原反应，14H++6Fe2++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O，可列出关系式2e-~6Fe2+~1Cr2O72-，每通过3mol电子则有1.5mol Cr2O72-被还原，D正确；
故答案为：D
【分析】A、酸性越强，pH越低；
B、结合电荷守恒，以及溶液呈酸性，即含有氢离子，可以写出相关离子方程式；
C、铁为阳极时，比阴离子优先在阳极放电；
D、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
12．【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. MnO2电极为正极，A不符合题意 ；
B. I区的硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移，B符合题意 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH)，Ⅲ区的K+通过隔膜向Ⅱ区迁移，C不符合题意 ；
D. Zn电极反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. MnO2电极为正极 ；
B. 硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH) ；
D. Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42
13．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电子只能沿导线流出，不能经过电解质溶液，所以放电时，电子从Zn电极流出，经外电路向多孔铜电极移动，A错误；
B.由图可判断，放电时，负极Zn失电子产物与电解质反应生成 [Zn(OH)4]2-，则反应式还有，B错误；
C.由图可判断，充电时，Zn电极上“钝化”的ZnO不能转化为[Zn(OH)4]2-，也就不能转化为Zn，所以ZnO不容易得电子，C正确；
D.放电时，CO2转化为K2CO3，CO2的化合价没有变化，D错误；
故答案为：C。
【分析】Zn的金属活动性比Cu强，且Cu与电解质不反应，所以Zn作负极，Cu作正极。
14．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．I室是阳极室，阴离子向阳极移动，所以 II室的HSO 移向I室，故A不符合题意；
B．I室是阳极室， I室发生反应 ，I室溶液的pH减小，故B不符合题意；
C．III室是阴极室，III室的电极反应：2HSO +2e-=H2↑+2SO ，故C符合题意；
D．根据III室的电极反应2HSO +2e-=H2↑+2SO ，当电路通过1mol电子时，理论上III室得到11.2L氢气(标准状况下)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Ⅰ室石墨电极与电源的正极相连，为阳极，Ⅱ室中HSO3－通过阴离子交换膜进入Ⅰ室中发生氧化反应生成SO42－，其电极反应式为2HSO3－－2e－＋H2O=SO42－＋3H＋。Ⅲ室中石墨电极与电源的负极相连，为阴极。溶液中的HSO3－得电子形成H2，其电极反应式为2HSO3－＋2e－=H2↑＋2SO32－。SO2通入Ⅲ室内，与SO32－反应形成HSO3－。据此结合选项进行分析。
15．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．乙处为阳极，接电源的正极，A不符合题意；
B．依据离子移动标向，中间阴阳离子都分别通过阴阳膜移走，所以可知丙处得到的是淡水，B符合题意；
C．甲处为阴极，接电源的负极，发生还原反应，C不符合题意；
D．丁处是浓盐水，存在大量的氯离子，所以加入硝酸银溶液，有 沉淀，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，乙处电极为阳极，甲处电极为阴极。据此分析选项。
16．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．由分析可知，与直流电源负极b相连的石墨电极2为阴极，故A不符合题意；
B．由分析可知，与直流电源正极a相连的石墨1为电解池的阳极，Mn2+离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成Mn3+离子，电极反应式为Mn2+-e-= Mn3+，故B符合题意；
C．电子由电源的负极b流向电解池的阴极石墨2，由阳极a流向电源正极a，故C不符合题意；
D．根据反应式知， 1molFeS2被氧化时，反应转移15mol电子，则电路上转移1.5mol电子理论上处理FeS2的质量为0.1mol×120g/mol=12.0g，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由Mn2+ 离子氧化为Mn3+可知，与直流电源正极a相连的石墨1为电解池的阳极，Mn2+离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成Mn3+离子，电极反应式为Mn2++e-= Mn3+ ，与负极b相连的石墨电极2为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e- =H2↑，进行分析判断。
17．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 由分析可知，图中特制惰性电极C为阴极，A不符合题意；
B. 由分析可知，电解过程中的总反应式为：3H2O O3↑+3H2↑或者2H2O O2↑+2H2↑，相当于电解水，故电解一段时间后停止电解，溶液的pH显著变小，B不符合题意；
C. 由分析可知，电极D为阳极，B为外接电源的正极，A为负极，C为阴极，故电解开始后电子的移动方向为：A→C，D→B，电子不能经过电解质溶液，C不符合题意；
D. 电解一段时间后E、F处分别收集到xL和yL气体(标准状况)，设F出收集到O3为aL，则O2为(y-a)L，根据电子守恒有： ，解得：a=(x-2y)L，则F处收集的气体中O3所占的体积分数为 (忽略O3的分解)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示可知，F出口产物为O2和O3，电极D反应如下：3H2O=O3↑+6H++6e-；2H2O=O2↑+4H++4e-，说明D极发生氧化反应，应为电解池的阳极，B电极为正极，阴极即电极C发生还原反应，生成氢气，电极方程式为2H++2e-=H2↑，A电极为负极，以此分析解题：
18．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，A不符合题意；
B．由分析知，B不符合题意；
C．多孔焦炭电极将整个电解槽变成许多微电解池，其作阳极的部分对应电极反应与钛合金电极相同，也可产生·OH，使废水处理效率提高，C不符合题意；
D．Fe(OH)2+中Fe元素为+3价，变回Fe2+需得电子，故可在石墨电极（阴极）上再生循环，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示知，钛合金电极连接电源正极，作电解的阳极，H2O在电极表面放电生成·OH和H+，电极反应为：2H2O-2e- =2H++2·OH，石墨电极为电解的阴极，O2在电极表面得电子生成H2O2，电极反应为：O2+2e-+2H+=H2O2。
19．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】电致变色器件可通过在膜材料内部Li+定向迁移，WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。即对该装置进行通电可以改变玻璃的颜色 ，该装置为电解池装置，
A．该装置通电后可以改变玻璃的颜色，则可用于汽车的玻璃变色调光，故A不符合题意；
B．切换电源正负极使得无色变为蓝色时，WO3变为LiWO3，Li4Fe4[Fe(CN)6]3变为Fe4[Fe(CN)6]3，根据两极物质的的转变，Li+应通过离子导体层由离子储存层向电致变色层迁移，故B符合题意；
C．当a接外接电源负极时，电致变色层为阴极，发生反应为WO3+Li++e-= LiWO3，LiWO3为蓝色晶体，b接正极，发生电极反应为Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e-= Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+，Fe4[Fe(CN)6]3为蓝色晶体，玻璃由无色变为蓝色，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光，故C不符合题意；
D．当b接外接电源负极时，离子储存层为阴极，电致变色层为阳极，结合C项分析，此时玻璃由蓝色变为无色，则离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.此装置利用电解池的原理实现无色和蓝色的转变，可以用作汽车玻璃的变色调光
B.无色变为蓝色，说明是 WO3 向 LiWO3 的转化，以及 Li4Fe4[Fe(CN)6]3 向 Fe4[Fe(CN)6]3 的转变，锂离子从来自储存层进入电致变色层
C.当a接外界电源负极时，电致变色层变为阴极，离子储存层变为阳极，均变为蓝色，减少得光得透射
D.当b接外界电源负极时，电致变色层变为阳极，离子储存层变为阴极，均变为无色
1 / 1【备考2024年】2023年高考化学新课标卷真题变式分层精准练第4题
一、原题
1．（2023·新课标卷）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是
A．放电时为正极
B．放电时由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据化合价升降可知，该电池中Zn为负极；为正极，A项正确；
B.电解质溶液阴阳离子移动的方向为：阳正阴负，B项正确；
C.放电时总反应为：，放电与充电时相反的，所以反应为：，C项错误；
D.充电阳极上，氧化为，根据化合价变化可知，阳极反应为：，D项正确；
故答案为：C。
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
二、基础
2．（2021高二下·乐山期末）下列装置中，可以实现反应的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．可以形成原电池，但是Fe是负极，A不符合题意；
B．没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B不符合题意；
C．是电解池，Cu作阳极失去电子，阴极是，总反应是：，C符合题意；
D．可以形成原电池，Cu是阴极不会失去电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、Fe是负极，失去电子；
B、不能自发发生反应；
C、Cu作阳极失去电子，连接电源正极；
D、Cu连接电源负极，不会失去电子。
3．（2021高二下·乐山期末）银锌纽扣电池的电池反应式为：。下列说法正确的是（ ）
A．锌是阴极，发生还原反应
B．电解液可以用硫酸代替
C．电池工作时，移向极
D．工作时转移电子，则消耗的质量为6.5g
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据总反应，Zn的化合价升高，失电子，做负极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．硫酸会和锌反应，故B不符合题意；
C．原电池中，阴离子移向负极，故移向锌电极，故C不符合题意；
D.1mol锌转移2mol电子，所以转移电子，则消耗为0.1mol，锌的质量为6.5g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、Zn的化合价升高，失电子，发生氧化反应；
B、硫酸会和锌反应；
C、阴离子移向负极，Zn的化合价升高，做负极；
4．（2021高二下·南充期末）下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机中用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A不符合题意；
B．甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B不符合题意；
C．铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C符合题意；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、手机中用的电池可以充电反复使用；
B、燃料电池能直接将化学能转化为电能；
C、锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜；
D、使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱。
5．（2023高二下·定远开学考）化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 （ ）
A．氯碱工业是电解熔融的，在阳极能得到
B．电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术
C．晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能
D．煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；海水资源及其综合利用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氯碱工业是指电解NaCl溶液制氢氧化钠及氯气，故A符合题意；
B.海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等，其中电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术，故B不符合题意；
C.硅是良好的半导体材料，晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能，故C不符合题意；
D.煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、氯碱工业是电解氯化钠溶液；
B、电渗析法利用离子交换膜技术淡化海水；
C、太阳能电池将光能转化为电能；
D、煤的气化和液化为化学变化。
6．（2022高二上·三明期中）如图为某电化学装置的一部分，电极材料为单一物质。已知两极反应式分别为a极：Cu2++2e-=Cu，b极：Mg-2e-=Mg2+。下列说法错误的是（ ）
A．a电极上发生还原反应 B．b电极材料是镁
C．该装置一定是原电池装置 D．电解质溶液中含有Cu2+
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由a极发生的电极反应式：Cu2++2e-=Cu，可知a电极为正极，发生还原反应，A不符合题意；
B．根据b电极反应式：Mg-2e-=Mg2+，可知b电极材料是镁，发生失去电子的氧化反应，B不符合题意；
C．当不连接电源时，该装置为原电池，金属Mg为电极材料；当有电源时，装置为电解池，其中a电极连接电源负极，作阴极；b电极连接电源正极，作阳极，故该装置不一定就是原电池装置，C符合题意；
D．由a电极反应式：Cu2++2e-=Cu，可知电解质溶液中含有Cu2+，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、得到电子为还原反应；
B、b为负极，为镁作为电极；
C、无论是原电池还是电解池，镁为活性电极，优先放电，铜离子在a极得到电子；
D、溶液中含有铜离子，得到电子形成单质。
7．（2022高二下·资阳期末）用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解溶液，阴极析出铜，阳极生成氯气，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入CuCl2，故A不符；
B． 电解AgNO3，阴极析出Ag，阳极生成O2，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入Ag2O，故B不符；
C． 电解溶液，阳极生成氧气，阴极生成氢气，实际为电解水，电解后加入水可恢复到原来的浓度，故C符合；
D． 电解KCl溶液，生成KOH、H2、Cl2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体，故D不符；
故答案为：C。
【分析】加水恢复为原状态，即电解的过程应该是生成氧气和水，因此阳离子电解氢离子，阴离子电解氢氧根，再结合离子放电顺序的比较；
阳离子顺序：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水)；
阴离子顺序：S2– >I–> Br– > Cl– > OH– > (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－。
三、提高
8．（2023高一下·江门）下列说法正确的是（ ）
A．锌是正极，其质量不断减少
B．电子从锌片经导线流向铜片
C．该装置能将电能转化为化学能
D．铜电极发生反应为
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．Zn的金属活动性强，是负极，Zn失电子生成Zn2+，质量不断减少，A不符合题意；
B．Zn是负极，电子从锌片经导线流向铜片，B符合题意；
C．该装置是原电池能将化学能转化为电能，C不符合题意；
D．铜电极是正极，反应为2H++2e-=H2↑，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．Zn的金属活动性强，是负极；
B．电子从负极经导线流向正极；
C．原电池能将化学能转化为电能；
D．正极发生得电子反应。
9．（2023高一下·巴楚期末）关于如图装置所示的两个实验，说法正确的是（ ）
A．两个装置中都发生了化学变化，都由化学能转变为电能
B．装置②中电流方向是从Zn经导线流入Cu
C．反应开始阶段，两个装置中均有氢气产生
D．电极反应式：阳极 2Cl—－2e－→Cl2↑正极 2H+＋2e－→H2↑
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.①有电源是电解池，电能转化为化学能，②是原电池，化学能转化为电能，A不符合题意；
B.装置②锌是负极，铜是正极，电流方向是从铜经导线流入锌，B不符合题意；
C.装置①阳极氯离子放电生成氯气，装置②氢离子在铜电极放电生成氢气，C不符合题意；
D.电极反应式：①阳极电极反应：2Cl-－2e－→Cl2↑，②正极电极反应：2H+＋2e－→H2↑，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.电解池电能转化为化学能，原电池化学能转化为电能；
B.电流方向是从正极经导线流入负极；
C.阳极氯离子放电生成氯气，氢离子在铜电极放电生成氢气；
D.电极反应式的书写。
10．（2023高一下·云南期中）一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．传感器工作时，工作电极电势高
B．工作时H+通过交换膜向工作电极附近移动
C．当导线中通过1.2×10-6mol电子，进入传感器的甲醛为9×10-3mg
D．工作时，对电极区电解质溶液的pH减小
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．工作电极为负极，传感器工作时，工作电极电势低，A不符合题意；
B．原电池中阳离子会向正极移动，工作时H+通过交换膜向对电极附近移动，B不符合题意；
C．当导线中通过1.2×10-6mol电子，进入传感器甲醛物质的量为3×10-7mol，质量为9×10-3mg，C符合题意；
D．反应消耗H+，生成水，对电极电解质溶液的pH增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．工作电极为负极，电势低；
B．原电池中阳离子会向正极移动；
C．转移电子数与物质的量的计算；
D．反应消耗H+，生成水，溶液的pH增大。
11．（2023高二下·泸县期末）工业酸性废水中的可转化为除去，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 ① ② ③
电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨，滴加浓硫酸 阴极为石墨，阳极为铁，滴加浓硫酸
的去除率% 0.922 12.7 57.3
A．对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率
B．实验②中，在阴极放电的电极反应式是
C．实验③中，去除率提高的原因是阳极产物还原
D．实验③中，理论上电路中每通过电子，则有被还原
【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、结合①②可知，电极均为石墨时，酸性越强，去除率越高，A错误；
B、根据题干信息，可知Cr2O72-在酸性条件下转化为Cr3+，其电极反应式为，B错误；
C、③中阳极为铁，铁为活性电极，可以失去电子形成Fe2+，Fe2+具有还原性，Cr2O72-具有氧化性，Fe2+可以还原Cr2O72-，C错误；
D、阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+和Cr2O72-发生氧化还原反应，14H++6Fe2++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O，可列出关系式2e-~6Fe2+~1Cr2O72-，每通过3mol电子则有1.5mol Cr2O72-被还原，D正确；
故答案为：D
【分析】A、酸性越强，pH越低；
B、结合电荷守恒，以及溶液呈酸性，即含有氢离子，可以写出相关离子方程式；
C、铁为阳极时，比阴离子优先在阳极放电；
D、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
12．（2023高一下·浙江期中）一种水性电解液Zn－MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(已知：KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列说法正确的是（ ）
A．MnO2电极为负极
B．I区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
D．Zn电极反应：Zn+2e-+4OH-=Zn(OH)
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. MnO2电极为正极，A不符合题意 ；
B. I区的硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移，B符合题意 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH)，Ⅲ区的K+通过隔膜向Ⅱ区迁移，C不符合题意 ；
D. Zn电极反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. MnO2电极为正极 ；
B. 硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH) ；
D. Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42
13．（2023高二下·安徽期中）某传统锌-空气二次电池的放充电原理如下图所示：
下列叙述正确的是（ ）
A．放电时，电子从Zn电极流出经电解液向多孔铜电极移动
B．放电时，负极反应式仅为
C．充电时，Zn电极上“钝化”的ZnO不容易得电子
D．放电时，CO2做氧化剂被还原为K2CO3
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电子只能沿导线流出，不能经过电解质溶液，所以放电时，电子从Zn电极流出，经外电路向多孔铜电极移动，A错误；
B.由图可判断，放电时，负极Zn失电子产物与电解质反应生成 [Zn(OH)4]2-，则反应式还有，B错误；
C.由图可判断，充电时，Zn电极上“钝化”的ZnO不能转化为[Zn(OH)4]2-，也就不能转化为Zn，所以ZnO不容易得电子，C正确；
D.放电时，CO2转化为K2CO3，CO2的化合价没有变化，D错误；
故答案为：C。
【分析】Zn的金属活动性比Cu强，且Cu与电解质不反应，所以Zn作负极，Cu作正极。
四、培优
14．（2021高三上·广东月考）Na2SO3溶液吸收含SO2的烟气得到NaHSO3溶液(pH=6)，可用图装置将吸收液再生循环利用。已知电解过程中I室内气体逐渐减少，下列有关说法错误的是（ ）
A．II室的HSO 移向I室
B．I室溶液的pH先减小后增大
C．III室的电极反应：2HSO +2e-=H2↑+2SO
D．当电路通过1mol电子时，理论上III室得到11.2L气体(标准状况下)
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．I室是阳极室，阴离子向阳极移动，所以 II室的HSO 移向I室，故A不符合题意；
B．I室是阳极室， I室发生反应 ，I室溶液的pH减小，故B不符合题意；
C．III室是阴极室，III室的电极反应：2HSO +2e-=H2↑+2SO ，故C符合题意；
D．根据III室的电极反应2HSO +2e-=H2↑+2SO ，当电路通过1mol电子时，理论上III室得到11.2L氢气(标准状况下)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Ⅰ室石墨电极与电源的正极相连，为阳极，Ⅱ室中HSO3－通过阴离子交换膜进入Ⅰ室中发生氧化反应生成SO42－，其电极反应式为2HSO3－－2e－＋H2O=SO42－＋3H＋。Ⅲ室中石墨电极与电源的负极相连，为阴极。溶液中的HSO3－得电子形成H2，其电极反应式为2HSO3－＋2e－=H2↑＋2SO32－。SO2通入Ⅲ室内，与SO32－反应形成HSO3－。据此结合选项进行分析。
15．（2021高三上·安徽月考）用蒸馏法淡化海水消耗大量能源，成本很高。下图是一种较经济的电渗析法，从海水中得到淡水，下列说法正确的是（ ）
A．乙处电极接电源的负极
B．丙处出来的为淡水
C．甲处发生氧化反应
D．丁处出来的液体中加入硝酸银溶液，没有沉淀
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．乙处为阳极，接电源的正极，A不符合题意；
B．依据离子移动标向，中间阴阳离子都分别通过阴阳膜移走，所以可知丙处得到的是淡水，B符合题意；
C．甲处为阴极，接电源的负极，发生还原反应，C不符合题意；
D．丁处是浓盐水，存在大量的氯离子，所以加入硝酸银溶液，有 沉淀，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，乙处电极为阳极，甲处电极为阴极。据此分析选项。
16．（2021高三上·江西开学考）工业上采用电化学法对煤进行脱硫处理，减少硫排放。脱硫原理：将 氧化成 ， 再将煤中的含硫物质(主要是 )氧化为 和 ， 。模拟装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电极b为负极
B．石墨1上的反应式为
C．电子流向：b→石墨2，石墨1→a
D．电路上转移1.5mol电子理论上处理
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．由分析可知，与直流电源负极b相连的石墨电极2为阴极，故A不符合题意；
B．由分析可知，与直流电源正极a相连的石墨1为电解池的阳极，Mn2+离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成Mn3+离子，电极反应式为Mn2+-e-= Mn3+，故B符合题意；
C．电子由电源的负极b流向电解池的阴极石墨2，由阳极a流向电源正极a，故C不符合题意；
D．根据反应式知， 1molFeS2被氧化时，反应转移15mol电子，则电路上转移1.5mol电子理论上处理FeS2的质量为0.1mol×120g/mol=12.0g，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由Mn2+ 离子氧化为Mn3+可知，与直流电源正极a相连的石墨1为电解池的阳极，Mn2+离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成Mn3+离子，电极反应式为Mn2++e-= Mn3+ ，与负极b相连的石墨电极2为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e- =H2↑，进行分析判断。
17．（2021·凉山州模拟）臭氧(O3)是一种强氧化剂，常用于消毒灭菌等，可用下图电解稀硫酸制得O3，下列说法正确的是（ ）
A．图中特制惰性电极C为阳极
B．电解一段时间后停止电解，溶液的pH显著变大
C．电解开始后电子的移动方向为：A→C→D→B
D．电解一段时间后E、F处分别收集到xL和yL气体(标准状况)，则F处收集的气体中O3所占的体积分数为 (忽略O3的分解)
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 由分析可知，图中特制惰性电极C为阴极，A不符合题意；
B. 由分析可知，电解过程中的总反应式为：3H2O O3↑+3H2↑或者2H2O O2↑+2H2↑，相当于电解水，故电解一段时间后停止电解，溶液的pH显著变小，B不符合题意；
C. 由分析可知，电极D为阳极，B为外接电源的正极，A为负极，C为阴极，故电解开始后电子的移动方向为：A→C，D→B，电子不能经过电解质溶液，C不符合题意；
D. 电解一段时间后E、F处分别收集到xL和yL气体(标准状况)，设F出收集到O3为aL，则O2为(y-a)L，根据电子守恒有： ，解得：a=(x-2y)L，则F处收集的气体中O3所占的体积分数为 (忽略O3的分解)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示可知，F出口产物为O2和O3，电极D反应如下：3H2O=O3↑+6H++6e-；2H2O=O2↑+4H++4e-，说明D极发生氧化反应，应为电解池的阳极，B电极为正极，阴极即电极C发生还原反应，生成氢气，电极方程式为2H++2e-=H2↑，A电极为负极，以此分析解题：
18．（2021·泸县模拟）已知Fe2+与H2O2溶液混合发生Fenton反应生成氧化性很强的羟基自由基( OH)，可将CN-氧化为低毒的CNO-，实现废水处理的目的。三维电极电解-Fenton反应处理废水的原理如图所示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解池。下列说法错误的是（ ）
A．钛合金电极反应式为2H2O- 2e- =2H++2 OH
B．阴极电极反应式为O2+ 2H++ 2e - = H2O2
C．焦炭电极表面能产生 OH使废水处理效率提高
D．Fe(OH)2+能在钛合金电极实现再生循环利用
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，A不符合题意；
B．由分析知，B不符合题意；
C．多孔焦炭电极将整个电解槽变成许多微电解池，其作阳极的部分对应电极反应与钛合金电极相同，也可产生·OH，使废水处理效率提高，C不符合题意；
D．Fe(OH)2+中Fe元素为+3价，变回Fe2+需得电子，故可在石墨电极（阴极）上再生循环，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示知，钛合金电极连接电源正极，作电解的阳极，H2O在电极表面放电生成·OH和H+，电极反应为：2H2O-2e- =2H++2·OH，石墨电极为电解的阴极，O2在电极表面得电子生成H2O2，电极反应为：O2+2e-+2H+=H2O2。
19．（2021·长安模拟）电致变色器件可通过在膜材料内部Li+定向迁移，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节，其工作原理如图。已知：WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。下列有关说法错误的是（ ）
A．该装置可用于汽车的玻璃变色调光
B．切换电源正负极使得无色变为蓝色时，Li+通过离子导体层由电致变色层向离子储存层迁移
C．当a接外接电源负极时，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光
D．当b接外接电源负极时，离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】电致变色器件可通过在膜材料内部Li+定向迁移，WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。即对该装置进行通电可以改变玻璃的颜色 ，该装置为电解池装置，
A．该装置通电后可以改变玻璃的颜色，则可用于汽车的玻璃变色调光，故A不符合题意；
B．切换电源正负极使得无色变为蓝色时，WO3变为LiWO3，Li4Fe4[Fe(CN)6]3变为Fe4[Fe(CN)6]3，根据两极物质的的转变，Li+应通过离子导体层由离子储存层向电致变色层迁移，故B符合题意；
C．当a接外接电源负极时，电致变色层为阴极，发生反应为WO3+Li++e-= LiWO3，LiWO3为蓝色晶体，b接正极，发生电极反应为Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e-= Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+，Fe4[Fe(CN)6]3为蓝色晶体，玻璃由无色变为蓝色，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光，故C不符合题意；
D．当b接外接电源负极时，离子储存层为阴极，电致变色层为阳极，结合C项分析，此时玻璃由蓝色变为无色，则离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.此装置利用电解池的原理实现无色和蓝色的转变，可以用作汽车玻璃的变色调光
B.无色变为蓝色，说明是 WO3 向 LiWO3 的转化，以及 Li4Fe4[Fe(CN)6]3 向 Fe4[Fe(CN)6]3 的转变，锂离子从来自储存层进入电致变色层
C.当a接外界电源负极时，电致变色层变为阴极，离子储存层变为阳极，均变为蓝色，减少得光得透射
D.当b接外界电源负极时，电致变色层变为阳极，离子储存层变为阴极，均变为无色
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