成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-电化学（解析版）

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成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-电化学（解析版）
原电池原理及应用
1．（2019·上海高考真题）关于下列装置，叙述错误的是（）
A．石墨电极反应O2+4H++4e→2H2O
B．鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀
C．加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀
D．加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e→H2
答案：A
解析：该装置为原电池，铁为负极，石墨为正极。A．石墨电极为正极，溶液为中性，空气中的氧气得到电子，电极反应为O2+2H2O
+4e-=4OH-，错误；B．鼓入少量空气，增加氧气的浓度，加快反应速率，正确；C．加入少量氯化钠，溶液导电能力增强，能加快铁的腐蚀，正确；D．加入氯化氢，发生析氢腐蚀，石墨电极上氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e→H2，正确；答案选A。
2．（2018·浙江高考真题）锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
答案：C
解析：A．在锂空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，正确；B．Li在负极失去电子变成了Li+，会通过有机电解质向水溶液处（正极）移动，正确；C．正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，错误；D．负极的反应式为Li-e-=
Li+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH，正确。综上所述，本题的正确答案为C。
3．（2017·浙江高考真题）金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应
D．电池反应
答案：B
解析：根据图示，金属M为负极，通入空气的电极为正极。A．金属M作电池负极，正确；B．根据图示，电解质是熔融的M(OH)2，错误；C．正极发生还原反应，电极反应，正确；D．负极M失去电子生成M2+，结合C的分析，电池反应，正确；答案选B。
4．（2019·浙江高考真题）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?
C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．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：A
解析：A．Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变H2，因而c(H+)减小，错误；B．Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag,结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?，正确；C．Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，正确；D．铅蓄电池总反应式为PbO2
+
Pb
+
2H2SO4
2PbSO4
+
2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，正确。故答案选A。
5．（2015·天津高考真题）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
答案：C
解析：A．由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋=
Zn2＋+
Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，错误；B．该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，错误；C．电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—=
Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，正确；D．该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，错误；本题选C。
6．（2016·上海高考真题）图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（　　）
A．铜棒的质量
B．c(Zn2＋)
C．c(H＋)
D．c(SO42-)
-
答案：C
解析：铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为
2H++2e-=H2↑。则A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，错误；B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，错误；C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，正确；D．SO42-不参加反应，其浓度不变，错误；故选C。
7．（2012·福建高考真题）将下图所示实验装置的
K
闭合，下列判断正确的是
A．Cu
电极上发生还原反应
B．电子沿
Zn→a→b→Cu
路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42-)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
答案：A
解析：关闭K后，甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极。A、铜电极上铜离子得电子发生还原反应生成铜，正确；B、电子从Zn→a，b→Cu路径流动，电子不能进入电解质溶液，错误；C、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，硫酸根离子不参加反应，所以硫酸根离子浓度不变，错误；D、电解池中，a电极上氢离子放电生成氢气，同时a电极附近生成氢氧根离子，导致溶液碱性增强，所以a点变红色，错误；答案选A。
8．（2009·广东高考真题）下列有关电池的说法不正确的是
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
答案：B
解析：A．手机锂离子电池可以多次充放电，因此是二次电池，正确；B．铜锌原电池工作的时候，锌作负极，铜作正极，电子应该是从锌电极经导线流向铜电极，错误；C．甲醇燃料电池就是将甲醇内部的化学能转化为电能的装置，正确；D．锌的化学性质比锰要活泼，因此锌锰干电池中锌是负极，正确。答案选B。
9．（2013·海南高考真题）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+
Mg
=
Mg2++
2Ag
+2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl
溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
答案：D
解析：A、根据电极总电极反应式，化合价升高的作负极，Mg作负极，错误；B、AgCl作正极，错误；C、KCl属于电解质，能被激活，错误；D、利用海水作电解质溶液，故正确。故选D。
10．（2012·全国高考真题）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（　　）
A．①③②④
B．①③④②
C．③④②①
D．③①②④
答案：B
解析：组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。组成原电池时，负极金属较为活泼，①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极，活泼性①＞②；①③相连时，③为正极，活泼性①＞③；②④相连时，②上有气泡逸出，应为原电池的正极，活泼性④＞②；③④相连时，③的质量减少，③为负极，活泼性③＞④；综上分析可知活泼性：①＞③＞④＞②；故选B。
11．（2015·全国高考真题）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
答案：A
解析：A．根据图象，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，因此CO2在负极产生，错误；B．葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，有电流产生，所以微生物促进了反应中电子的转移，正确；C．通过原电池的电极反应可知，负极区产生了H+，根据原电池中阳离子向正极移动，可知质子(H+)通过交换膜从负极区移向正极区，正确；D．该反应属于燃料电池，燃料电池的电池反应式和燃烧反应式相同，则电池反应式为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，正确；故选A。
12．（2011·广东高考真题）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-=
Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
答案：D
解析：A．a和b不连接时，铁和铜离子发生置换反应，所以铁片上有铜析出，正确；B．a和b连接时，该装置构成原电池，铁作负极，铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，正确；C．无论a和b是否连接，铁都失电子发生氧化反应，所以铁都溶解，正确；D．a和b分别连接直流电源正、负极，在电解池中阳离子向负极移动，铜离子向铁电极移动，错误；故选D。
13．（2013·上海高考真题）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e=Fe3+
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e=4OH-
D．含有1．12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
答案：D
解析：A．脱氧过程是放热反应，可吸收氧气，延长糕点保质期，A不正确；B．脱氧过程中铁作原电池负极，电极反应为Fe-2e=Fe2+，B不正确；C．脱氧过程中碳做原电池正极，电极反应为2H2O+O2+4e=4OH-，C不正确；D．含有1.12g铁粉的脱氧剂，铁的物质的量为0.02mol，其最终被氧化为氢氧化铁，电子转移总量为0.06mol，理论上最多能吸收氧气0.015mol，其体积在标准状况下为336mL，D正确。故选D。
14．（2016·全国高考真题）Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑
答案：B
解析：Mg-AgCl电池中，活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，金属Mg作负极，正极反应为：2AgCl+2e-═2C1-+2Ag，负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，A、负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，正确；B、正极反应为：2AgCl+2e-═2C1-+2Ag，错误；C、原电池中阴离子移向负极，则Cl-在正极产生由正极向负极迁移，正确；D、镁是活泼金属与水反应，即Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，正确。答案选B。
15．（2007·全国高考真题）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是
A．正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出
D．铜片上有H2逸出
答案：D
解析：相对活泼的锌做负极，失去的电子经导线流向正极，溶液中的氢离子在正极得电子逸出氢气；负极极反应：Zn
－2e－=Zn2＋；正极极反应：2H＋＋2e－=H2↑；阳离子移向原电池的正极，阴离子移向负极，所以负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大；故选D。
16．（2010·湖南高考真题）根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是
A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=2Ag＋(aq)＋Cd(s)
B．
C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)=
2Ag(s)＋Cd2＋(aq)
D．
答案：A
解析：根据图中电极标有“+”和“-”，可确定分别为正极和负极，且金属做电极，负极金属活动性强于正极金属，结合原电池装置可判断金属性分别为Cd＞Co和Co＞Ag，即Cd＞Co＞Ag。A、由于金属性Cd强于Ag，则2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=2Ag＋(aq)＋Cd(s)反应不可能发生，错误；B、由于金属性Cd强于Co，则反应可以发生，正确；C、由于金属性Cd强于Ag，则2Ag＋(aq)＋Cd(s)=
2Ag(s)＋Cd2＋(aq)反应可以发生，正确；D、由于金属性Co强于Ag，则反应可以发生，正确；答案选A。
17．（2012·上海高考真题）右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
答案：A
解析：A、如果此装置是电解池装置，阴阳两极可以都为锌，电解质溶液是硫酸溶液，错误；B、如果是电解池，阳极是锌，电极反应式：Zn－2e－=Zn2＋，阴极：2H＋＋2e－=H2↑，正确；B、如果是原电池，负极为Zn，反应式为Zn－2e－=Zn2＋，正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，正确；D、锌比铜活泼，锌作负极，负极为Zn，反应式为Zn－2e－=Zn2＋，铜作正极，正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，正确.
18．（2013·全国高考真题）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
答案：B
解析：A．银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银，所以银器质量减小，错误；B．银作正极，正极上Ag2S得电子作氧化剂，在反应中被还原生成单质银，正确；C．Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3，错误；
D．黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl，错误；故选B。
19．（2008·广东高考真题）用铜片、银片、Cu
(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
答案：C
解析：原电池中，较活泼的金属铜作负极，负极上金属铜失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属银作正极，正极上银离子得电子发生还原反应，外电路上，电子从负极沿导线流向正极，①在外电路中，电流由银电极流向铜电极，故错误；②正极上得电子发生还原反应，所以反应为：Ag++e-=Ag，故正确；③实验过程中取出盐桥，不能构成闭合回路，所以原电池不能继续工作，故错误；④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同，故正确。答案选C。
20．（2013·山东高考真题）对于反应CO（g）+H2O（g）CO
2（g）+
H
2（g）△H﹤0，在其他条件不变的情况下
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变
B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变
C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变
D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变
答案：B
解析：A．催化剂虽然改变了反应途径，反应物、生成物的状态不变，所以△H不变，A错误；B．反应前后体积不变，则改变压强（压缩气体或扩大容积），平衡不发生移动，反应放出的热量不变，B正确；C．该反应是放热反应，升高温度，化学反应速率加快，反应的△H不变，但由于平衡向逆反应方向进行，放出的热量减少，C错误；D．若在原电池中进行，反应不放出热量，而是将化学能转换为电能，D错误。答案选B。
21．（2013·全国高考真题）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
答案：B
解析：A．在反应中，Na失去电子变为Na+,与电解质中的Cl-结合形成NaCl，所以电池反应中有NaCl生成，正确；B．在电池正极是NiCl2+2e-=Ni+2Cl－,所以其总反应是金属钠还原Ni2+变为Ni，错误；C．根据电池结构及工作原理可知：正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－，正确；D．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，钠离子通过钠离子导体从负极移向正极，正确；答案选B。
22．（2009·上海高考真题）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A．②③
B．②④
C．①②
D．①④
答案：A
解析：①原电池中电极分为正、负极，故①错误；②一般较活泼的金属为原电池的负极，铝合金为负极，②正确；③电极在海水中，故海水为电解质溶液，③正确；④铝合金为负极，原电池的负极发生氧化反应，④错误；答案选A。
23．（2016·浙江高考真题）如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
答案：B
解析：A．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，正确；B．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，错误；C．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，正确；D．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-═Zn2+，正确；故选B。
24．（2016·海南高考真题）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．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42?+10H＋+6e－=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH?向负极迁移
答案：AD
解析：A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，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=2Fe(OH)3+10OH?，错误；C．电池总反应为2K2FeO4+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，因此该电池放电过程中电解质溶液浓度增大，C错误；D．电池工作时阴离子OH?向负极迁移，D正确；故选AD。
25．（2014·海南高考真题）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
（2）电池正极反应式为___________________________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是_____________________。
（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为____________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
答案：（1）b
a
（2）MnO2+e－+Li+=LiMnO2（3）否电极Li是活泼金属，能与水反应（4）3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
2∶1
解析：
（1）锂是活泼的金属，作负极，因此外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
（2）在电池正极b上发生得到电子的还原反应，则电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2；
（3）由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
（4）根据题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，根据化合价升降总数等于电子转移的数目可知：每转移2mol的电子，产生1mol的MnO2、2mol
KMnO4，所以生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1。
26．（2007·海南）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）
+
Cu（s）
=
Cu2+（aq）
+
2Ag（s）设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
（1）电极X的材料是___________；电解质溶液Y是______________；
（2）银电极为电池的___________极，发生的电极反应为________________________________；
X电极上发生的电极反应为______________________________________；
（3）外电路中的电子是从___________电极流向___________电极（填电极材料名称）。
答案：（1）Cu
AgNO3（2）正极
Ag++e－＝Ag↓
Cu－2e－＝Cu2+（3）铜银
解析：
（1）由反应2Ag+（aq）
+
Cu（s）
=
Cu2+（aq）
+
2Ag（s）可知，铜失去电子，Ag+得到电子，所以铜必须是负极，银是正极，即X为铜，Y是硝酸银溶液。
（2）银是正极，电极反应式为Ag++e－＝Ag↓。铜为负极，电极反应式为Cu－2e－＝Cu2+。
（3）在外电路中电子从负极流向正极，即从铜电极流向银电极。
电解池原理与应用
1．（2020·山东高考真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
A．阳极反应为
B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移
D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量
答案：D
解析：a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A．依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑，正确；B．电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值不变，正确；C．有B的分析可知，C正确；D．电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，错误；故选：D。
2．（2020·全国高考真题）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是
A．Ag为阳极
B．Ag+由银电极向变色层迁移
C．W元素的化合价升高
D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3
答案：C
解析：从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，g电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。A．通电时，Ag电极有Ag+生成，g电极为阳极，正确；B．通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，正确；C．过程中，W由WO3的+6价降低到AgxWO3中的+(6-x)价，错误；D．该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为：xAg-xe-=
xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg++xe-
=
AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg
+
WO3=AgxWO3，正确；答案选C。
3．（2013·天津高考真题）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：
Pb(s)
+
PbO2(s)
+
2H2SO4(aq)
=2PbSO4(s)
+
2H2O(l)；
电解池：2Al+3O2Al2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是（）
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极：PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O
阳极：2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+
D
答案：D
解析：A．原电池中，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动，错误；B．根据电子守恒分析，每消耗3molPb，转移6mol电子，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误；C．原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，错误；D．原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，正确；故选D。
4．（2012·福建高考真题）将下图所示实验装置的
K
闭合，下列判断正确的是
A．Cu
电极上发生还原反应
B．电子沿
Zn→a→b→Cu
路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42-)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
答案：A
解析：关闭K后，甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极。A、铜电极上铜离子得电子发生还原反应生成铜，正确；B、电子从Zn→a，b→Cu路径流动，电子不能进入电解质溶液，错误；C、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，硫酸根离子不参加反应，所以硫酸根离子浓度不变，错误；D、电解池中，a电极上氢离子放电生成氢气，同时a电极附近生成氢氧根离子，导致溶液碱性增强，所以a点变红色，错误；答案选A。
5．（2010·全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
研读右图，下列判断不正确的是
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B．当电路中转移0.2
mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2mol
C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
答案：C
解析：根据铅蓄电池的工作原理，可知左边是原电池，右边是电解池。A．d连的是原电池的正极，所以为电解池的阳极，电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-，正确；B．根据Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O，转移2mol电子，则消耗2mol硫酸，所以当电路中转移0.2
mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2mol，正确；C．K闭合时，Ⅱ是电解池，阴离子移向阳极，d是阳极，所以向d电极迁移，错误；D．K闭合一段时间后，Ⅱ中发生了充电反应：2PbSO4+2H2O
=
Pb+PbO2+2H2SO，c、d电极上的PbSO4分别转化为Pb和PbO2，所以可单独作为原电池，d电极上附着PbO2，放电时得到电子，为正极，正确；故选C。
6．（2007·全国高考真题）以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100
mol，则阴极上析出铜的质量为（）
A．0.64
g
B．1.28
g
C．2.56
g
D．5.12
g
答案：B
解析：惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol，因此根据电子得失守恒可知，析出铜是＝0.02mol，质量是0.02mol×64g/mol＝1.28g；答案选B。
7．（2014·上海高考真题）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001
mol气体
答案：B
解析：A、K1闭合构成原电池，铁是活泼的金属，铁棒是负极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为Fe-2e－＝Fe2＋，A不正确；B、K1闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的氧气得到电子转化为OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，石墨棒周围溶液pH逐渐升高，B正确；C、K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电产生氢气，铁不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C不正确；D、K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气。石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式分别为2H＋＋2e－＝H2↑、2Cl－－2e－＝Cl2↑，电路中通过0.002NA个电子时，两极均产生0.001mol气体，共计是0.002mol气体，D不正确；答案选B。
8．（2012·安徽高考真题）某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl—
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
答案：D
解析：A、断开K2、闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则总反应为2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，铜电极附近产生OH-，溶液变红，A错误；B、根据A中分析可知B错误；C、断开K1、闭合K2时，装置为原电池，铜电极上的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，其为负极，而石墨上的电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，其为正极，C错误；D、根据C中分析可知D正确，答案选D。
9．（2007·上海高考真题）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a点是负极，b点是正极
答案：D
解析：出现红色字迹，说明溶液中有OH－生成，所以铅笔端作阴极，氢离子放电，发生还原反应，因此a是电源的负极，b是正极。A．铅笔端作阴极，发生还原反应，错误；B．铂片端作阳极，发生氧化反应，错误；C．铅笔端作阴极，溶液中的阳离子在铅笔端放电，所以不会生成氯气，错误；D．铅笔端作阴极，则a是电源的负极，b是正极，正确；答案选D。
10．（2012·上海高考真题）右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
答案：A
解析：A、如果此装置是电解池装置，阴阳两极可以都为锌，电解质溶液是硫酸溶液，错误；B、如果是电解池，阳极是锌，电极反应式：Zn－2e－=Zn2＋，阴极：2H＋＋2e－=H2↑，正确；B、如果是原电池，负极为Zn，反应式为Zn－2e－=Zn2＋，正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，正确；D、锌比铜活泼，锌作负极，负极为Zn，反应式为Zn－2e－=Zn2＋，铜作正极，正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，正确。
11．（2013·浙江高考真题）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O
下列说法不正确的是
A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3-
C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
答案：D
解析：A．左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，则右侧电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，正确；B．一段时间后，蓝色变浅，发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，中间为阴离子交换膜，右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO3-通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO3-，正确；C．左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，同时发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故总的电极反应式为：KI+3H2OKIO3+3H2↑，正确；D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，为保证两边溶液呈电中性，左侧多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极，左侧生成I2，右侧溶液中有KOH生成，碘单质与KOH不能反应，总反应相当于：2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑，电解槽内发生的总化学方程式发生变化，错误；答案为D。
12．（2012·海南高考真题）下列各组中，每种电解质溶液电解时（惰性电极）只生成氢气和氧气的是
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
答案：C
解析：A、根据我们所学的电解原理，惰性电极电解CuCl2时阳极析出氯气，阴极析出铜，A错误；B、惰性电极电解CuSO4时阴极析出铜，阳极产生氧气，B错误；C、惰性电极电解NaOH、H2SO4、Ba(OH)2实质上均是电解水，只生成氢气和氧气，C正确；D、惰性电极电解NaBr时，阳极析出溴单质，阴极产生氢气，D错误。答案选C
13．（2014·江苏高考真题）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－＝S（n—1）S+
S2－＝Sn2－。
①写出电解时阴极的电极反应式：__________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_____________。
答案：（1）2H2O+2e-=H2↑+2OH-
Sn2-+2H+=(n-1)S↓+H2S↑
解析：
（1）①阳极上硫离子放电，电极反应式为S2--2e-＝S，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
②电解后阳极区离子为Sn2-，酸性条件下，Sn2-和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应生成S单质，同时S元素得电子生成H2S，反应方程式为Sn2-+2H+=（n-1）S↓+H2S↑，故答案为Sn2-+2H+=（n-1）S↓+H2S↑；
14．（2019·江苏高考真题）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。
（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO?的电极反应式：________。
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是________。
答案：（2）①CO2+H++2e?HCOO?或CO2++2e?HCOO?+②阳极产生O2，pH减小，浓度降低；K+部分迁移至阴极区
解析：
（2）①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2＋HCO3－＋2e－=HCOO－＋CO32－，或CO2＋H＋＋2e－=HCOO－；
②阳极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，阳极附近pH减小，H＋与HCO3－反应，同时部分K＋迁移至阴极区，所以电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低；
15．（2015·北京高考真题）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（4）利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理：_________。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是_______。
答案：（4）①a室：2H2O-4e－=
O2↑+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCO3－+H+=
CO2↑+H2O
②
c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH
解析：
（4）①海水pH＞8，显碱性，需要H+中和降低海水的碱性，a室发生阳极反应：2H2O-4e－=
O2↑+4H+，c（OH－）下降，H2OOH－+H+平衡右移，c（H+）增大，H+从a室进入b室，发生反应：HCO3－+H+=
CO2+H2O。
②c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH
。
16．（2012·全国高考真题）由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为_______；若粗铜中还含有Au?Ag?Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______。
答案：（3）
c
Cu2++2e-=
Cu
Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中
解析：
（3）①在粗铜的电解过程中，粗铜板作阳极，应是图中电极c；
②在电极d为阴极，发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
③若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，Au、Ag的活泼性弱于铜，所以Au、Ag以单质形式沉积在阳极下方，铁比铜活泼，会失电子生成Fe2+，Fe2+氧化性弱于Cu2+，所以Fe以Fe2+形式进入电解液中。
17．（2014·重庆高考真题）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（4）一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。
①导线中电子移动方向为____________。
②生成目标产物的电极反应式为_________。
③该储氢装置的电流效率＝_____（＝×100%，计算结果保留小数点后1位）
答案：
（4）①A→D
②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12③64.3%
解析：
（4）①苯生成环戊烷属于得氢反应，因此是还原反应，即电极D是阴极，电极E是阳极，因此导线中电子的流动方向是A→D。
②苯得到电子生成环戊烷是目标产物，由于存在质子交换膜，所以氢离子向阴极移动，则电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12。
③阳极生成2.8mol气体，该气体应该是阳极OH－放电生成的氧气，则转移电子的物质的量＝2.8mol×4＝11.2mol。设阴极消耗苯的物质的量是xmol，则同时生成
xmol环戊烷，根据电极反应式C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12可知得到电子是6xmol，根据电子守恒可知，阴极生成氢气是＝5.6mol－3xmol，所以＝0.1，解得x＝1.2，因此储氢装置的电流效率＝×100%＝64.3%。
18．（2017·江苏高考真题）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____________。
答案：（1）Al2O3+2OH?=2+H2O
（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4+2H2O?4e?=4+O2↑
H2
解析：以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝，由流程可知，加NaOH溶解时Fe2O3不反应，由信息可知SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到的滤渣为Fe2O3、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al（OH）3，过滤II得到Al（OH）3，灼烧生成氧化铝，电解I为电解氧化铝生成Al和氧气，电解II为电解Na2CO3溶液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气。
（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O；（2）向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液，与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，碱性为OH－＞AlO2－＞CO32－，可知溶液的pH减小，NaHCO3中存在化学键有：离子键和共价键；（3）“电解I”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是石墨电极被阳极上产生的O2氧化。（4）由图可知，阳极反应为4CO32－+2H2O-4e－═4HCO3－+O2↑，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质A的化学式为H2。
19．（2011·天津高考真题）工业废水中常含有一定量的，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含CrO的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）。
溶液中同时生成的沉淀还有。
答案：
（5）阳极极反应：Fe-2e-=Fe2+，提供还原剂Fe2+
（6）2H++2e-=H2↑，氢氧化铁或Fe(OH)3
解析：
（5）金属铁做阳极，失电子生成亚铁离子，能够把Cr2O32-还原为Cr3+；
综上所述，本题正确答案：阳极极反应：Fe-2e-=Fe2+，提供还原剂Fe2+。
（6）在阴极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应：2H++2e-=H2↑，氢离子浓度减小，阴极附近溶液pH升高；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，被亚铁离子氧化成的铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，
综上所述，本题正确答案：2H++2e-=H2↑，氢氧化铁或Fe(OH)3。
20．（2010·全国高考真题）右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0，酸色—红色，碱色—黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________（填编号）；
①A管溶液由红变黄；②B管溶液由红变黄；
③A管溶液不变色；④B管溶液不变色；
（2）写出A管中发生反应的反应式：_________________________________；
（3）写出B管中发生反应的反应式：_________________________________；
（4）检验a管中气体的方法是_______________________________________；
（5）检验b管中气体的方法是____________________________________________；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_____________________。
答案：（1）①④（2）2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=2OH-+H2↑)、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
（3）4OH-
-4e-
=O2↑+2H2O
(或2H2O-4e-
=O2↑+4H+)
（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰（5）用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃（6）溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）
解析：
（1）由装置图可知A为电解池的阴极，电极反应为：4H++4e-=2H2↑；B为电解池的阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑。根据放电情况可知A管由于H+放电，A管中溶液显碱性，溶液由红变黄，同时还会发生反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；B管由于OH-放电，B管中溶液显酸性，溶液不变色；答案选①④。
（2）A管中发生的反应有：2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=2OH-+H2↑)、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓。
（3）B管中发生的反应有：4OH-?-4e-?=O2↑+2H2O
(或2H2O-4e-?=O2↑+4H+)。
（4）a管中为H2，检验H2时利用其可燃性，方法是：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰。
（5）b管中为O2，检验O2时利用其能使带火星的木条复燃的性质进行检验，方法是：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃。
（6）由于该电解反应的实质是电解水，所以将电解液倒入烧杯后，整个溶液呈中性，故溶液呈红色，Mg(OH)2沉淀会溶解。
21．（2014·北京高考真题）（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压值：）
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a＞x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b＞x＞0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
（1）用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______。
（2）I中，Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。
（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_____性。
（4）II中虽未检测出Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a＞x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c＞x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：___________________。
答案：（1）溶液变为血红色
（2）2Cl--2e-=Cl2↑；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（3）还原
（4）①0.2②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝
③通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电
解析：
（1）铁离子与KSCN反应生成血红色络合物，故现象为溶液变为血红色；
（2）Cl-在阳极放电，电解反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，生成的氯气氧化Fe2+为Fe3+，方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（3）因为阳极产物无Cl2，又Fe2+具有还原性，故也可能是Fe2+在阳极放电，被氧化为Fe3+；
（4）①因为为对比实验，l-浓度应与电解FeCl2的相同，即为0.1mol/L
×2=0.2mol/L；
②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，则说明有氯气存在；
③与II对比可知，IV中电解氯化亚铁时，电压较大a＞x≥c时，氯离子放电产生氯气，即说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到；电压较小c＞x≥b时，氯离子不放电，即还原性Fe2+＞Cl-，同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为：①通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；②通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电。
电解原理的应用
1．（2020·浙江高考真题）电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是(
)
A.
电解总反应方程式：
B.
在阳极放电，发生氧化反应
C.
阴极的电极反应：
D.
电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
答案：A
解析：
A．因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确；
B．RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，
-COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确；
C．阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确；
D．根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH
的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。
答案为A。
2．（2020·浙江高考真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（）
离子交换膜
A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出
D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量
答案：D
解析：氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极，据此作答。A．根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，正确；B．阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：H2O+2e-═H2↑+2OH-；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从d口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，正确；C．根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，正确；D．因为有离子交换膜的存在，OH-不发生迁移，错误；故答案为D。
3．（2011·上海高考真题）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是(
)
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
答案：B
解析：A．在铂电极上电镀铜，无法提取铜，错误；B．利用电解法提取CuCl2溶液中的铜，阴极应发生反应：Cu2＋＋2e－=Cu，阳极可以用碳棒等惰性材料作电极，正确；C．电解时阴极产生铜，无法用NaOH溶液吸收，错误；阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，无法用带火星的木条检验，错误；答案选B。
4．（2013·全国高考真题）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是
A．阳极反应为Fe－2e－=Fe2＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D．电路中每转移12
mol电子，最多有1
mol
Cr2O72-被还原
答案：B
解析：A、铁为活泼电极，铁板作阳极时电解过程中电极本身失电子，电极反应式为：
Fe-2e-=Fe2+，正确；B、阴极是氢离子得到电子生成氢气，氢离子被消耗，在反应Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O中，也消耗氢离子，所以反应过程中溶液中的氢离子浓度减小，溶液pH增大，错误；C、反应过程中消耗了大量H+，使得Cr3+和Fe3+都转化为氢氧化物沉淀，正确；D、电路中每转移12
mol电子，有6mol
Fe2+生成，根据反应Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，最多有1
mol
Cr2O72-被还原，正确。
5．（2013·北京高考真题）用石墨电极电解CuCl2溶液（见下图）。下列分析正确的是
A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C．阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
答案：A
解析：A、依据装置图可知，铜离子移向的电极为阴极，阴极和电源负极相连，a为负极，正确；B、通电氯化铜发生氧化还原反应生成氯气和铜，电离是氯化铜离解为阴阳离子，错误；C、与b连接的电极是阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，错误；D、通电一段时间后，氯离子在阳极失电子发生氧化反应，在阳极附近观察到黄绿色气体，错误；故选A．
6．（2009·北京高考真题）下列叙述不正确的是（）
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：
2Cl--2e-=Cl2↑
答案：A
解析：A．铁作阳极，铁失去电子生成Fe2＋，铁电极溶解，错误；B．Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体，正确；C．钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子，与水生成OH－，正确；D．Cl―先于OH－放电，电解饱和食盐水时，Cl―在阴极失去电子变为Cl2，正确；答案选A。
7．（2017·全国高考真题）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：
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
答案：C
解析：A、根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，说法正确；B、不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H＋放电，即2H＋＋2e－=H2↑，说法错误；D、根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，说法正确。
8．（2016·全国高考真题）三室式电渗析法处理含Na2SO4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Na+和SO42-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SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
答案：B
解析：A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OH－失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H＋)>c(OH－)，所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，错误；B．阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH－)>c(H＋)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，正确；C．负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H＋)增大，所以负极区溶液pH升高，错误；D．当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol，错误。故选B。
9．（2015·四川高考真题）用下图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl－+
2OH－－2e－=
ClO－+
H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O
+
2e－=
H2↑
+
2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－+
5ClO－+
2H+
=
N2↑
+
2CO2↑
+
5Cl－+
H2O
答案：D
解析：A、根据电解的原理，铁作阳极时，铁失电子，参与反应，但根据题中信息，铁不参与反应，因此铁作阴极，正确；B、根据信息，环境是碱性，利用ClO－氧化CN－，因此阳极反应式为Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2O，正确；C、根据电解原理，阴极上是阳离子放电，即2H＋＋2e－=H2↑，正确；D、CN－被ClO－氧化成两种无毒的气体，即为N2和CO2，环境是碱性，不能生成H＋，错误。
10．（2017·海南高考真题）一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是
A．Pd电极b为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e?2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
答案：A
解析：A、此装置为电解池，总反应是N2＋3H2=2NH3，Pd电极b上是氢气发生反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，说法错误；B、根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2＋6H＋＋6e－=2NH3，说法正确；C、根据电解的原理，阴极上发生还原反应，即有阳极移向阴极，说法正确；D、根据装置图，陶瓷隔离N2和H2，说法正确。
11．（2012·浙江高考真题）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：
下列说法不正确的是
A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O＋2e－2OH―＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡2＋2H＋＋H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝
答案：D
解析：A、根据装置图可知，左侧是阴极室，阴极是氢离子放电，腐蚀还原反应生成氢气，正确；B、阳极发生氧化反应，氢氧根离子放电生成氧气，导致阳极区氢离子浓度增大，2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向右移动，正确；C、电解时，铬酸钾和水放电生成重铬酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠，所以总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，正确；D、设加入反应容器内的K2CrO4为1mol，则n（K）="2mol,"
n（Cr）=1mol,反应过程中有xmol
K2CrO4转化为K2Cr2O7，由于阴极是氢离子放电，造成阴极区氢氧根离子增多，所以K+向阴极区移动，补充氢离子，根据化学方程式可知，xmol
K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阴极区生成KOH的物质的量是xmol，则阳极区剩余n（K）=（2-x）mol，Cr元素不变，仍是1mol，根据：K与Cr的物质的量之比为d，解得(2-x)/1=d，x=2-d，转化率为(2-d)/1×100%=2-d，错误，答案选D。
12．（2010·海南高考真题）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是
A．电解时以纯铜作阳极
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，电极反应是Cu
－2e-=Cu2+
D．电解结束，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等阳极泥
答案：D
解析：A．电解精炼Cu时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；B．电解时阴极发生得电子的还原反应，B错误；C．粗铜作阳极，连接电源的正极，电极反应有Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，C错误；D．粗铜作阳极，电极反应有Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，粗铜中活泼性不如Cu的Ag、Au不会放电，以阳极泥的形式沉积在电解槽底部，D正确；答案选D。
13．（2013·海南高考真题）下列叙述正确的是
A．合成氨的“造气”阶段会产生废气
B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
答案：AD
解析：氨的造气用天燃气或煤，必产生二氧化碳，A对；电镀液含重金属离子，应处理后排放，B错；铝的生产中阳极放电，煤有消耗，C错；煤的气化后作了脱硫处理，污染减少，D对。
14．（2020·北京高考真题）H2O2是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。
（2）电化学制备方法：已知反应2H2O2=2H2O+O2↑能自发进行，反向不能自发进行，通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2，如图为制备装置示意图。
①a极的电极反应式是____。
②下列说法正确的是____。
A．该装置可以实现电能转化为化学能
B．电极b连接电源负极
C．该方法相较于早期剂备方法具有原料廉价，对环境友好等优点
答案：（2）①
O2+2H++2e-=
H2O2②AC
解析：
（2）①根据分析，a极的电极反应式是O2+2H++2e-=
H2O2；
②A．2H2O2=2H2O+O2↑能自发进行，反向不能自发进行，根据图示，该装置有电源，属于电解池，电解池是将电能转化为化学能的装置，正确；
B．根据分析，电极b为阳极，电解池阳极与电源正极连接，错误；
C．根据分析，该装置的总反应为2H2O+O22H2O2，根据反应可知，制取双氧水的原料为氧气和水，来源广泛，原料廉价，对环境友好等优点，正确；
答案选AC。
15．（2019·北京高考真题）氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2时，连接_______________。
产生H2的电极反应式是_______________。
②改变开关连接方式，可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________。
答案：（2）①
K1
2H2O+2e-=H2↑+2OH-③连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移
解析：
（2）①电极生成H2时，根据电极放电规律可知H+得到电子变为氢气，因而电极须连接负极，因而制H2时，连接K1，该电池在碱性溶液中，由H2O提供H+，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③电极3上NiOOH和Ni(OH)2相互转化，其反应式为NiOOH+e-+H2O?Ni(OH)2+OH-，当连接K1时，Ni(OH)2失去电子变为NiOOH，当连接K2时，NiOOH得到电子变为Ni(OH)2，因而作用是连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移。
16．（2020·全国高考真题）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。
答案：（1）Na+
a
解析：
（1）电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑，阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，氯气从a口逸出，阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，产生OH-与通过离子膜的Na+在阴极室形成NaOH，故答案为：Na+；a；
17．（2020·全国高考真题）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。
（3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
①阴极上的反应式为_________。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH4和CO2体积比为_________。
答案：（3）①CO2+2e?=CO+O2?②6∶5
解析：
（3）①由图可知，CO2在阴极得电子发生还原反应，电极反应为CO2+2e-=CO+O2-；
②令生成乙烯和乙烷分别为2体积和1体积，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，再根据得失电子守恒，得到发生的总反应为：6CH4+5CO2=2C2H4+
C2H6+5H2O+5CO，即消耗CH4和CO2的体积比为6:5。故答案为：6:5。
18．（2019·全国高考真题）近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：
负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。电路中转移1
mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）
答案：（4）
Fe3++e?=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
5.6
解析：
（4）电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3++e－＝Fe2+和4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O；电路中转移1
mol电子，根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是1mol÷4＝0.25mol，在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。
19．（2018·浙江高考真题）（一）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。
（1）收集到(CH3)4NOH的区域是________(填a、b、c或d)。
（2）写出电池总反应_____________。
答案：（1）d
（2）2(CH3)4NCl+2H2O=2(CH3)4NOH+?H2?↑+Cl2?↑
解析：
（一）（1）以石墨为电极电解四甲基氯化铵溶液制备四甲基氢氧化铵，需要氢氧根离子，电解过程中阴极氢离子得到电子生成氢气，电解附近生成氢氧根离子，所以收集到(CH3)4NOH的区域是阴极区即d口。
故答案为d；
（2）结合反应为和生成物的关系可知电解过程中生成产物为四甲基氢氧化铵、氢气和氯气，据此写出电解反应的化学方程式：2(CH3)4NCl+2H2O=2(CH3)4NOH+?H2?↑+Cl2?↑。
故答案为2(CH3)4NCl+2H2O=2(CH3)4NOH+?H2?↑+Cl2?↑。
20．（2018·全国高考真题）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
（1）KIO3的化学名称是_____。
（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____。“滤液”中的溶质主要是
_____。“调pH”中发生反应的化学方程式为_____。
（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_____。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是_____。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____（写出一点）。
答案：（1）碘酸钾（2）加热
KCl
KH(IO3)2+KOH═2KIO3+H2O
（3）①2H2O+2e-═2OH-+H2↑
K+②a到b
③产生Cl2易污染环境
解析：
（1）根据氯酸钾（KClO3）可以推测KIO3为碘酸钾；
（2）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐Cl2”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时KH(IO3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为KCl。“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3，所以方程式为：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O；
（3）①由图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为2H2O
+
2e-
=
2OH-
+
H2↑；
②电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由a到b；
③KClO3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氯气。
21．（2014·全国高考真题）次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式___________；
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________；
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是___________杂质。该杂质产生的原因是___________。
答案：
（4）①4OH--4e-=O2↑+2H2O；②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；③PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化
解析：
（4）①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；故答案为4OH--4e-=O2↑+2H2O；
②产品室可得到H3PO2的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，故答案为阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-，产品中混有PO43-，故答案为PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化。
22．（2013·重庆高考真题）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为__________（填A或B），阴极反应式为________________。
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为____g。
答案：（1）①
A
2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-②14.4
解析：
（2）①在Ag—Pt电极上NO3-得电子发生还原反应生成了N2，Ag—Pt电极为阴极，则B为直流电源的负极，A为电源的正极；阴极的电极反应式为2NO3-＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH-。
②Ag—Pt电极的电极反应式为2NO3-＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH-，当转移2
mol电子时，右侧放出N2的质量为×28g/mol=5.6g、右侧消耗0.4molNO3-同时生成2.4molOH-，为平衡电荷，有2
mol
H+通过质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少的质量为5.6g-2mol×1g/mol=3.6
g；Pt电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，当转移2
mol电子时，生成O2的质量为×32g/mol=16g，同时有2
mol
H＋通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少16g+2mol×1g/mol=18
g，故Δm左－Δm右=18g-3.6g=14.4
g。
23．（2012·重庆高考真题）尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物．
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2所示．
①电源的负极为（填“A”或“B”）．
②阳极室中发生的反应依次为、．
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为
g（忽略气体的溶解）．
答案：
（3）①B②6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl③不变，7.2
解析：
（3）①由图可知，左室电极产物为Cl2，发生氧化反应，为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，为电源的负极，故答案为B；
②由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，
故答案为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl；
③阴极反应为6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑（或6H++6e﹣═3H2↑）
阳极反应为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；
由上述反应式可以看出，转移6
mol
e﹣时，阴极产生3
mol
H2，阳极产生1
mol
N2和1
mol
CO2，故电解收集到的13.44
L气体，物质的量为=0.6mol，即n（N2）=n（CO2）=0.6mol×=0.12
mol，根据方程式CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知生成0.12
mol
N2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12
mol，其质量为：m[CO（NH2）2]="0.12"
mol×60
g?mol﹣1=7.2
g，故答案为不变，7.2；
24．（2015·上海高考真题）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式。
（2）离子交换膜的作用为：、。
（3）精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从图中位置流出（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
答案：
（1）2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
（2）阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸
（3）a；d
解析：
（1）1.电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发生氧化反应。产生Cl2。反应的离子方程式是2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。
（2）2.图中的离子交换膜只允许阳离子通，是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH-进入阳极室，与氯气发生反应，阻止Cl-进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。
（3）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。
25．（2015·山东高考真题）(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液（填化学式），阳极电极反应式为_________，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。
答案：（1）LiOH；2Cl?—2e?=Cl2↑；B
解析：
（1）根据示意图，B极区生产H2，同时生成LiOH，则B极区电解液不能是LiCl溶液，如果是LiCl溶液则无法得到纯净的LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl?失去电子，则阳极电极反应式为：2Cl?—2e?=Cl2↑；根据电流方向，电解过程中Li+向B电极迁移。
26．（2014·北京高考真题）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。
（4）IV中，电解NO制备
NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。
答案：
（4）氨气；根据反应8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多
解析：
（4）电解NO制备硝酸铵，阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出若要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4+的量，总反应为8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3，故应补充适量的氨气。
燃料电池
1．（2020·全国高考真题）一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是
A．负载通过0.04
mol电子时，有0.224
L(标准状况)O2参与反应
B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C．电池总反应为
D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
答案：B
解析：根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成和，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，据此分析。A．当负极通过0.04mol电子时，正极也通过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气，在标况下为0.224L，A正确；B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误；C．根据分析，电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正确；D．电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极，D正确；故选B。
2．（2020·山东高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含
CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
答案：B
解析：据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，正确；B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，错误；C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，正确；故答案为B。
3．（2018·浙江高考真题）锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
答案：C
解析：A．在锂空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，正确；B．Li在负极失去电子变成了Li+，会通过有机电解质向水溶液处（正极）移动，正确；C．正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，错误；D．负极的反应式为Li-e-=
Li+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH，正确。综上所述，本题的正确答案为C。
4．（2019·全国高考真题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
答案：B
解析：由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—e—=
MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—=
MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。A．相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，正确；B．左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—e—=
MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，错误；C．右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—=
MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，正确；D．电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，正确。故选B。
5．（2012·四川高考真题）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH?3CH2OH
–
4e-+
H2O
=
CH3COOH
+
4H+。下列有关说法正确的是
A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动
B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH
+
O2=
CH3COOH
+
H2O
D．正极上发生的反应为：O2+
4e-+
2H2O
=
4OH-
答案：C
解析：A、该燃料电池的电极反应式分别为正极：O2+
4e-+4H+=2H2O，负极：CH?3CH2OH
–
4e-+
H2O
=
CH3COOH
+
4H+，电解质溶液中的H+应向正极移动（正极带负电），A不正确；B、根据正极反应式，若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24
L氧气，B不正确；C、将正负极电极反应式叠加得CH3CH2OH
+
O2=
CH3COOH
+
H2O，C正确；D、酸性条件下正极：O2+
4e-+4H+=2H2O，D不正确。答案选C。
6．（2010·江苏高考真题）如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
答案：C
解析：装置X和Y实际上是存储了部分太阳能电池产生的电能，太阳能电池利用光能转化为电能可直接用于工作；马达实现了电能与机械能的转化；在装置X中，电解水生成H2、O2，实现了电能与化学能的转化；在装置Y中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应，装置X能利用光能实现H2、O2、H2O的循环再生，据此回答。A．存在能量转化形式有太阳能、机械能、化学能、电能，则不只是三种，错误；B．装置Y为燃料电池,氢气在负极失电子被氧化，电极反应式是：H2-2e-+2OH-=2H2O，错误；C．在装置X中,电解水生成H2、O2，能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生，正确；D．在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化，错误。答案选
C。
7．（2015·江苏高考真题）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）
A．反应，每消耗1mol
CH4转移12mol
电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C．电池工作时，CO32-向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e－=2CO32-
答案：D
解析：A、1mol
CH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1mol
CH4参加反应共转移6mol电子，错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO+H2+2CO32--4e-=3CO2＋H2O，错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32-，正确；故合理选项为D。
8．（2017·浙江高考真题）金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应
D．电池反应
答案：B
解析：根据图示，金属M为负极，通入空气的电极为正极。A．金属M作电池负极，正确；B．根据图示，电解质是熔融的M(OH)2，错误；C．正极发生还原反应，电极反应，正确；D．负极M失去电子生成M2+，结合C的分析，电池反应，正确；答案选B。
9．（2016·浙江高考真题）Mg?H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图。下列说法不正确的是(　　)
A．石墨电极是该电池的正极
B．石墨电极上发生还原反应
C．Mg电极的电极反应式：Mg－2e－＝Mg2＋
D．电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再由石墨电极经电解质溶液流向Mg电极
答案：D
解析：A、Mg易失电子发生氧化反应而作负极，石墨电极是该电池的正极，正确；B、H2O2在石墨电极上得电子发生还原反应，正确；C、Mg易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，正确；D、电池工作时，电子从负极Mg电极经导线流向石墨电极，但是电子不会经过电解质溶液，错误。答案选D。
10．（2012·北京高考真题）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH
答案：C
解析：根据装置图中电子的流向，判断催化剂a为负极电极反应：2H2O-4
e-═O2+4H+，酸性增强；催化剂b为正极，电极反应：CO2+2H++2e-═HCOOH，酸性减弱，总的电池反应为2H2O+2CO2═2
HCOOH+O2，该过程把太阳能转化为化学能；
A、过程中是光合作用，太阳能转化为化学能，正确；B、催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生，正确；C、催化剂a附近酸性增强，催化剂b附近酸性条件下生成弱酸，酸性减弱，错误；D、催化剂b表面的反应是通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应为：CO2+2H++2e一═HCOOH，正确；故选C。
11．（2018·海南高考真题）一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是
A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2
B．正极反应式为：Mg－2e－＝Mg2＋
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由a经外电路到b
答案：BC
解析：A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2，不符合题意；B．正极应该是氧气得电子，发生还原反应，反应式为：O2+4e-+4OH-=2H2O，符合题意；C．氧气在正极参与反应，符合题意；D．外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，故不符合题意；故答案为BC。
12．（2011·福建高考真题）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH-向正极移动
D．总反应为：
答案：C
解析：A．在反应2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑中，水是氧化剂，同时水又是溶剂，正确；B．正极发生还原反应，所以放电时正极上有氢气生成，正确；C．阴离子移向负极，放电时OH－向负极移动，错误；D．Li
与Na处于同主族，化学性质相似，所以总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，正确。答案选C。
13．（2008·北京高考真题）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会中小学教育资源及组卷应用平台
成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-电化学（解析版）
原电池原理及应用
1．（2019·上海高考真题）关于下列装置，叙述错误的是（）
A．石墨电极反应O2+4H++4e→2H2O
B．鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀
C．加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀
D．加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e→H2
2．（2018·浙江高考真题）锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
3．（2017·浙江高考真题）金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应
D．电池反应
4．（2019·浙江高考真题）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?
C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
5．（2015·天津高考真题）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
6．（2016·上海高考真题）图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（　　）
A．铜棒的质量
B．c(Zn2＋)
C．c(H＋)
D．c(SO42-)
-
7．（2012·福建高考真题）将下图所示实验装置的
K
闭合，下列判断正确的是
A．Cu
电极上发生还原反应
B．电子沿
Zn→a→b→Cu
路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42-)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
8．（2009·广东高考真题）下列有关电池的说法不正确的是
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
9．（2013·海南高考真题）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+
Mg
=
Mg2++
2Ag
+2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl
溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
10．（2012·全国高考真题）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（　　）
A．①③②④
B．①③④②
C．③④②①
D．③①②④
11．（2015·全国高考真题）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
12．（2011·广东高考真题）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-=
Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
13．（2013·上海高考真题）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e=Fe3+
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e=4OH-
D．含有1．12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
14．（2016·全国高考真题）Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑
15．（2007·全国高考真题）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是
A．正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出
D．铜片上有H2逸出
16．（2010·湖南高考真题）根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是
A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=2Ag＋(aq)＋Cd(s)
B．
C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)=
2Ag(s)＋Cd2＋(aq)
D．
17．（2012·上海高考真题）右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
18．（2013·全国高考真题）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
19．（2008·广东高考真题）用铜片、银片、Cu
(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
20．（2013·山东高考真题）对于反应CO（g）+H2O（g）CO
2（g）+
H
2（g）△H﹤0，在其他条件不变的情况下
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变
B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变
C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变
D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变
21．（2013·全国高考真题）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
22．（2009·上海高考真题）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A．②③
B．②④
C．①②
D．①④
23．（2016·浙江高考真题）如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
24．（2016·海南高考真题）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．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42?+10H＋+6e－=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH?向负极迁移
25．（2014·海南高考真题）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
（2）电池正极反应式为___________________________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是_____________________。
（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为____________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
26．（2007·海南）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）
+
Cu（s）
=
Cu2+（aq）
+
2Ag（s）设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
（1）电极X的材料是___________；电解质溶液Y是______________；
（2）银电极为电池的___________极，发生的电极反应为________________________________；
X电极上发生的电极反应为______________________________________；
（3）外电路中的电子是从___________电极流向___________电极（填电极材料名称）。
电解池原理与应用
1．（2020·山东高考真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
A．阳极反应为
B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移
D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量
2．（2020·全国高考真题）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是
A．Ag为阳极
B．Ag+由银电极向变色层迁移
C．W元素的化合价升高
D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3
3．（2013·天津高考真题）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：
Pb(s)
+
PbO2(s)
+
2H2SO4(aq)
=2PbSO4(s)
+
2H2O(l)；
电解池：2Al+3O2Al2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是（）
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极：PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O
阳极：2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+
D
4．（2012·福建高考真题）将下图所示实验装置的
K
闭合，下列判断正确的是
A．Cu
电极上发生还原反应
B．电子沿
Zn→a→b→Cu
路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42-)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
5．（2010·全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
研读右图，下列判断不正确的是
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B．当电路中转移0.2
mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2mol
C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
6．（2007·全国高考真题）以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100
mol，则阴极上析出铜的质量为（）
A．0.64
g
B．1.28
g
C．2.56
g
D．5.12
g
7．（2014·上海高考真题）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001
mol气体
8．（2012·安徽高考真题）某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl—
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
9．（2007·上海高考真题）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a点是负极，b点是正极
10．（2012·上海高考真题）右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
11．（2013·浙江高考真题）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O
下列说法不正确的是
A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3-
C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
12．（2012·海南高考真题）下列各组中，每种电解质溶液电解时（惰性电极）只生成氢气和氧气的是
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
13．（2014·江苏高考真题）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－＝S（n—1）S+
S2－＝Sn2－。
①写出电解时阴极的电极反应式：__________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_____________。
14．（2019·江苏高考真题）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。
（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO?的电极反应式：________。
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是________。
15．（2015·北京高考真题）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（4）利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理：_________。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是_______。
16．（2012·全国高考真题）由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为_______；若粗铜中还含有Au?Ag?Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______。
17．（2014·重庆高考真题）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（4）一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。
①导线中电子移动方向为____________。
②生成目标产物的电极反应式为_________。
③该储氢装置的电流效率＝_____（＝×100%，计算结果保留小数点后1位）
18．（2017·江苏高考真题）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____________。
19．（2011·天津高考真题）工业废水中常含有一定量的，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含CrO的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）。
溶液中同时生成的沉淀还有。
20．（2010·全国高考真题）右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0，酸色—红色，碱色—黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________（填编号）；
①A管溶液由红变黄；②B管溶液由红变黄；
③A管溶液不变色；④B管溶液不变色；
（2）写出A管中发生反应的反应式：_________________________________；
（3）写出B管中发生反应的反应式：_________________________________；
（4）检验a管中气体的方法是_______________________________________；
（5）检验b管中气体的方法是____________________________________________；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_____________________。
21．（2014·北京高考真题）（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压值：）
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a＞x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b＞x＞0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
（1）用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______。
（2）I中，Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。
（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_____性。
（4）II中虽未检测出Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a＞x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c＞x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：___________________。
电解原理的应用
1．（2020·浙江高考真题）电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是(
)
A.
电解总反应方程式：
B.
在阳极放电，发生氧化反应
C.
阴极的电极反应：
D.
电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
2．（2020·浙江高考真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（）
离子交换膜
A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出
D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量
3．（2011·上海高考真题）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是(
)
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
4．（2013·全国高考真题）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是
A．阳极反应为Fe－2e－=Fe2＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D．电路中每转移12
mol电子，最多有1
mol
Cr2O72-被还原
5．（2013·北京高考真题）用石墨电极电解CuCl2溶液（见下图）。下列分析正确的是
A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C．阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
6．（2009·北京高考真题）下列叙述不正确的是（）
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：
2Cl--2e-=Cl2↑
7．（2017·全国高考真题）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：
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
8．（2016·全国高考真题）三室式电渗析法处理含Na2SO4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Na+和SO42-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SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
9．（2015·四川高考真题）用下图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl－+
2OH－－2e－=
ClO－+
H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O
+
2e－=
H2↑
+
2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－+
5ClO－+
2H+
=
N2↑
+
2CO2↑
+
5Cl－+
H2O
10．（2017·海南高考真题）一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是
A．Pd电极b为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e?2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
11．（2012·浙江高考真题）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：
下列说法不正确的是
A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O＋2e－2OH―＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡2＋2H＋＋H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝
12．（2010·海南高考真题）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是
A．电解时以纯铜作阳极
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，电极反应是Cu
－2e-=Cu2+
D．电解结束，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等阳极泥
13．（2013·海南高考真题）下列叙述正确的是
A．合成氨的“造气”阶段会产生废气
B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
14．（2020·北京高考真题）H2O2是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。
（2）电化学制备方法：已知反应2H2O2=2H2O+O2↑能自发进行，反向不能自发进行，通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2，如图为制备装置示意图。
①a极的电极反应式是____。
②下列说法正确的是____。
A．该装置可以实现电能转化为化学能
B．电极b连接电源负极
C．该方法相较于早期剂备方法具有原料廉价，对环境友好等优点
15．（2019·北京高考真题）氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2时，连接_______________。
产生H2的电极反应式是_______________。
②改变开关连接方式，可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________。
16．（2020·全国高考真题）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。
17．（2020·全国高考真题）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。
（3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
①阴极上的反应式为_________。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH4和CO2体积比为_________。
18．（2019·全国高考真题）近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：
负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。电路中转移1
mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）
19．（2018·浙江高考真题）（一）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。
（1）收集到(CH3)4NOH的区域是________(填a、b、c或d)。
（2）写出电池总反应_____________。
20．（2018·全国高考真题）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
（1）KIO3的化学名称是_____。
（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____。“滤液”中的溶质主要是
_____。“调pH”中发生反应的化学方程式为_____。
（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_____。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是_____。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____（写出一点）。
21．（2014·全国高考真题）次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式___________；
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________；
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是___________杂质。该杂质产生的原因是___________。
22．（2013·重庆高考真题）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为__________（填A或B），阴极反应式为________________。
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为____g。
23．（2012·重庆高考真题）尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物．
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2所示．
①电源的负极为（填“A”或“B”）．
②阳极室中发生的反应依次为、．
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为
g（忽略气体的溶解）．
24．（2015·上海高考真题）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式。
（2）离子交换膜的作用为：、。
（3）精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从图中位置流出（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
25．（2015·山东高考真题）(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液（填化学式），阳极电极反应式为_________，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。
26．（2014·北京高考真题）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。
（4）IV中，电解NO制备
NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。
燃料电池
1．（2020·全国高考真题）一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是
A．负载通过0.04
mol电子时，有0.224
L(标准状况)O2参与反应
B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C．电池总反应为
D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
2．（2020·山东高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含
CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
3．（2018·浙江高考真题）锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
4．（2019·全国高考真题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
5．（2012·四川高考真题）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH?3CH2OH
–
4e-+
H2O
=
CH3COOH
+
4H+。下列有关说法正确的是
A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动
B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH
+
O2=
CH3COOH
+
H2O
D．正极上发生的反应为：O2+
4e-+
2H2O
=
4OH-
6．（2010·江苏高考真题）如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
7．（2015·江苏高考真题）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）
A．反应，每消耗1mol
CH4转移12mol
电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C．电池工作时，CO32-向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e－=2CO32-
8．（2017·浙江高考真题）金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应
D．电池反应
9．（2016·浙江高考真题）Mg?H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图。下列说法不正确的是(　　)
A．石墨电极是该电池的正极
B．石墨电极上发生还原反应
C．Mg电极的电极反应式：Mg－2e－＝Mg2＋
D．电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再由石墨电极经电解质溶液流向Mg电极
10．（2012·北京高考真题）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH
11．（2018·海南高考真题）一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是
A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2
B．正极反应式为：Mg－2e－＝Mg2＋
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由a经外电路到b
12．（2011·福建高考真题）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH-向正极移动
D．总反应为：
13．（2008·北京高考真题）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（）
A．正极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH-
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2====2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24
L
Cl2(标准状况)时，有0.1
mol电子转移
14．（2008·宁夏高考真题）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O（1）+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B．O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O（1）
C．CH3OH(g)+H2O（1）=CO2(g)+6H+(aq)+6e–
D．O2(g)+2H2O（1）+4e–=4OH-
15．（2017·上海高考真题）能量转化率大；氧化剂和还原剂可以不断从外部输入；电极产物可以不断输出；且能代替汽油作为汽车的动力，能持续使用的新型电池为
A．锂电池
B．燃料电池
C．干电池
D．铅蓄电池
16．（2016·全国高考真题）锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是（）
A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中c(OH－)
逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–=
Zn(OH)42－
D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）
17．（2015·全国高考真题）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
18．（2013·安徽高考真题）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca
=
CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ca
+
2Cl－－2e－=
CaCl2
B．放电过程中，Li+向负极移动
C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7
g
Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
19．（2020·江苏高考真题）CO2/
HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
（2）
HCOOH燃料电池。研究
HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为_____________；放电过程中需补充的物质A为_________(填化学式)。
②图-2所示的
HCOOH燃料电池放电的本质是通过
HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______________。
20．（2009·天津高考真题）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______，在导线中电子流动方向为___________（用a、b
表示）。
（2）负极反应式为________。
（3）电极表面镀铂粉的原因为___________________________。
可充电电池
1．（2020·全国高考真题）科学家近年发明了一种新型Zn?CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，1
mol
CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2
mol
C．充电时，电池总反应为
D．充电时，正极溶液中OH?浓度升高
2．（2020·天津高考真题）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
3．（2018·浙江高考真题）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，向左移动
4．（2018·全国高考真题）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是(　　)
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1—）O2
5．（2019·天津高考真题）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．放电时，a电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b电极每增重，溶液中有被氧化
D．充电时，a电极接外电源负极
6．（2018·全国高考真题）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（）
A．放电时，ClO4－向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋C
D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
7．（2010·浙江高考真题）Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是
A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe
C．负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
8．（2011·全国高考真题）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
9．（2010·全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
研读右图，下列判断不正确的是
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B．当电路中转移0.2
mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2mol
C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
10．（2014·浙江高考真题）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH)2+
M
=
NiOOH+
MH
已知：6NiOOH
+
NH3+
H2O
+
OH－=6Ni(OH)2+
NO2－
下列说法正确的是
A．NiMH
电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH
+
H2O
+
e－=
Ni(OH)2
+
OH－
B．充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O
+
M
+
e－=
MH
+
OH-，H2O中的H被M还原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
11．（2016·浙江高考真题）金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)
n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
12．（2017·全国高考真题）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e?=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02
mol电子，负极材料减重0.14
g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
13．（2014·全国高考真题）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
14．（2008·江苏高考真题）镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd
+
2NiOOH
+
2H2OCd(OH)2+
2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—+
OH-="
NiOOH"
+
H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
15．（2014·天津高考真题）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S，有关上述两种电池说法正确的是
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
16．（2014·全国高考真题）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH?Ni电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－=H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
17．（2017·浙江高考真题）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A．Zn电极是负极
B．Ag2O电极发生还原反应
C．Zn电极的电极反应式：Zn-2e-++2OH-=Zn(OH)2
D．放电前后电解质溶液的pH保持不变
18．（2007·天津高考真题）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+
C6
CoO2+
LiC6，下列说法正确的是
A．充电时，电池的负极反应为
LiC6－
e－=
Li
+
C6
B．放电时，电池的正极反应为
CoO2+
Li＋+
e－=
LiCoO2
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
19．（2019·全国高考真题）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D?Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D?Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是
A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?NiOOH(s)+H2O(l)
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH?(aq)?2e?ZnO(s)+H2O(l)
D．放电过程中OH?通过隔膜从负极区移向正极区
20．（2013·海南高考真题）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+
Mg
=
Mg2++
2Ag
+2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl
溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
21．（2016·海南高考真题）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．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42?+10H＋+6e－=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH?向负极迁移
22．（2008·广东高考真题）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li+向负极移动.
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
23．（2019·海南高考真题）微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是和，电解质为溶液，电池总反应为，下列说法正确的是(
)
A．电池工作过程中，溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解液中向负极迁移
C．负极发生反应
D．正极发生反应
24．（2009·海南高考真题）Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为________，发生的电极反应为__________________。
（2）电池正极发生的电极反应为___________________________。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是___________________，反应的化学方程式为______。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是__________________。
金属的腐蚀与防护
1．（2020·江苏高考真题）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．阴极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
2．（2019·江苏高考真题）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
3．（2020·浙江高考真题）下列说法不正确的是(
)
A．会破坏铝表面的氧化膜
B．的热稳定性比强
C．具有氧化性，其稀溶液可用于消毒
D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
4．（2018·全国高考真题）化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A．泡沫灭火器可用于一般的灭火，也适用于电器灭火
B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性
C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
5．（2017·浙江高考真题）在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现，铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。
下列说法正确的是
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
6．（2017·全国高考真题）[2017新课标Ⅰ]支撑海港码头基础的钢管桩，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
7．（2018·北京高考真题）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
8．（2013·上海高考真题）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e=Fe3+
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e=4OH-
D．含有1．12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
9．（2009·江苏高考真题）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是：
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO
的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
10．（2009·北京高考真题）下列叙述不正确的是（）
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：
2Cl--2e-=Cl2↑
11．（2013·北京高考真题）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是
A．水中的钢闸门连接电源的负极
B．金属护拦表面涂漆
C．汽车底盘喷涂高分子膜
D．地下钢管连接镁块
12．（2010·北京高考真题）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-3e-═Fe3+
13．（2018·上海高考真题）如图所示，具支试管内壁用水湿润后，放入铁粉、碳粉，导管插入到红墨水中。下列描述错误的是（）
A．具支试管底部发热
B．负极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
C．反应结束后，最终导管内液面下降
D．正极电极反应式：2H2O+O2+4e-=4OH-
14．（2012·海南高考真题）下列叙述错误的是
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
15．（2010·上海高考真题）铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如右图所示）。数天后，他观察到的现象是（）。
A．铁屑不生锈，试管内液面上升
B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变
C．铁屑生锈，试管内液面上升
D．铁屑生锈，试管内液面高度不变
16．（2019·上海高考真题）关于下列装置，叙述错误的是（）
A．石墨电极反应O2+4H++4e→2H2O
B．鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀
C．加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀
D．加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e→H2
17．（2015·上海高考真题）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H＋＋2e－＝H2↑
18．（2012·山东高考真题）下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（　　）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu﹣Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn﹣MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
19．（2011·北京高考真题）结合右图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ种正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量溶液，均有蓝色沉淀
20．（2017·江苏高考真题）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
21．（2014·福建高考真题）铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为__________________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_________(填字母)。
22．（2015·重庆高考真题）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
（5）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是（填图中字母“a”或“b”或“c”）；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈u2（OH）3Cl，其离子方程式为；
③若生成4.29
g
Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）。
23．（2014·安徽高考真题）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
__
36.0
③
__
0.2
2.0
90.0
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_____________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了__(“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是___________________________________。
（3）该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：______________________________；
……
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：_________
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精品试卷·第
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