1、选择题命题区间 4电化学1(2017全国卷)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解析：选 C 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流，接近于 0，铁不容易失去电子，A 项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B 项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，
2、阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C 项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D 项正确。2(2017全国卷)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 H2SO4H2C2O4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 Al3 3e =AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：选 C 利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的 Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A 项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B 项正确；电解质溶液呈酸性，
3、阴极上应是 H 放电，阴极发生的电极反应为 2H 2e =H2，C 项错误；在电解过程中，电解池中的阴离子向阳极移动，D 项正确。3.(2016全国卷)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 SO 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24正确的是( )A通电后中间隔室的 SO 向正极迁移，正极区溶液 pH 增大24B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 2H2O4e =O24H ，负极区溶液 pH 降低D当电路中通过 1 m
4、ol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2生成解析：选 B A 项正极区发生的反应为 2H2O4e =O24H ，由于生成 H ，正极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的 SO 向正极迁移，正极区溶液的 pH 减小。B 项负极区24发生的反应为 2H2O2e =H22OH ，阴离子增多，中间隔室的 Na 向负极迁移，故负极区产生 NaOH，正极区产生 H2SO4。C 项由 B 项分析可知，负极区产生 OH ，负极区溶液的pH 升高。D 项正极区发生的反应为 2H2O4e =O24H ，当电路中通过 1 mol 电子的电量时，生成 0.25 mol O2。4(2016全国卷)MgAgCl 电
5、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 Mg2e =Mg2B正极反应式为 Ag e =AgC电池放电时 Cl 由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H 2O=Mg(OH)2H 2解析：选 B MgAgCl 电池的电极反应：负极 Mg2e =Mg2 ，正极2AgCl2e =2Ag2Cl ，A 项正确，B 项错误。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，C 项正确。Mg 是活泼金属，能和 H2O 发生反应生成 Mg(OH)2和H2，D 项正确。5(2015全国卷)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
6、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 C6H12O66O 26CO26H 2O解析：选 A 图示所给出的是原电池装置。A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为 O24e 4H =2H2O，C 6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为 C6H12O624e 6H 2O=6CO224H ，负极上有 CO2产生，故 A 不正确。B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故 B 正确。C.质子是阳离子
7、，阳离子由负极区移向正极区，故C 正确。D.正极的电极反应式为 6O224e 24H =12H2O，负极的电极反应式为C6H12O624e 6H 2O=6CO2 24H ，两式相加得电池总反应为C6H12O66O 2=6CO26H 2O，故 D 正确。6.(2014全国卷)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( )Aa 为电池的正极B电池充电反应为 LiMn2O4=Li1 xMn2O4 xLiC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 迁移解析：选 C 图示所给出的是原电池装置。A.由图示分析，金属锂易失电子，由原电
8、池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即 b 为负极，a 为正极，故正确。B.电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C.放电时，a 极为原电池的正极，发生还原反应的是 Mn 元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D.放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a 极)迁移，故正确。7(2017海南高考)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( )APd 电极 b 为阴极B阴极的反应式为 N26H 6e =2NH3CH 由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离 N2和 H2解析：选 A 此装置为电解池，总反应式是 N23H 2=2NH3，
9、Pd 电极 b 上是氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd 电极 b 为阳极，故 A 说法错误；根据 A 选项分析，Pd 电极 a 为阴极，反应式为 N26H 6e =2NH3，故 B 说法正确；根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即有阳极移向阴极，故 C 说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离 N2和 H2，故 D 说法正确。电化学是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现(如2015全国卷T26、2014全国卷T27)，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计
10、算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。1原电池中正负极的判断依据 正负极判断依据构成原电池两极的电极材料判断一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极依据原电池两极发生的变化判断原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应依据电子流动方向或电流方向判断 电子由负极流向正极；电流由正极流向负极依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向正极移动，阴离子向负极移动依据原电池盐桥中离子的移动方向判断 阳离子向正极移动，阴离子向负极移动2电解池中阴阳极的判断依据 阴阳极判
11、断根据所连接的外加电源判断与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极根据电子流动方向判断电子从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极根据电解池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动根据电解池两极产物判断一般情况下：阴极上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H 2)放出；阳极上的现象是有非金属单质生成，呈气态的有 Cl2、O 2或电极质量减小(活性电极作阳极)3电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag Fe 3 Cu 2 H (2)阴离子在阳极上的放电顺序：S 2 I Br Cl OH 4电解的四大类型及规律类型 电极反应特点 实
12、例电解物质电解液浓度 pH电解液复原方法NaOH 增大H2SO4 减小电解水型阴极：4H 4e =2H2阳极：4OH 4e =2H2OO 2Na2SO4H2O 增大不变加 H2OHCl增大通入HCl 气体电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电 CuCl2电解质 减小加CuCl2放 H2生碱型阴极：放 H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 增大通入HCl 气体放 O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放 O2生成酸 CuSO4电解质和水生成新电解质减小 加 CuO5金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的两种方法1新型电池的电极反应式总反应：Ag 2O
13、ZnH 2O 2AgZn(OH) 2放 电 充 电正极：Ag 2OH 2O2e =2Ag2OH 锌银电池负极：Zn2OH 2e =Zn(OH)2总反应：NiO 2Fe2H 2O Fe(OH)2Ni(OH) 2放 电 充 电正极：NiO 22e 2H 2O=Ni(OH)22OH 镍铁电池负极：Fe2e 2OH =Fe(OH)2总反应：3Zn2K 2FeO48H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH) 34KOH放 电 充 电正极：FeO 3e 4H 2O=Fe(OH)35OH 24高铁电池负极：Zn2e 2OH =Zn(OH)2总反应：Cd2NiOOH2H 2O Cd(OH)22Ni(OH) 2放
14、 电 充 电正极：NiOOHH 2Oe =Ni(OH)2OH 镍镉电池负极：Cd2e 2OH =Cd(OH)2总反应：H 2O22H Mg= =Mg2 2H 2O正极：H 2O22H 2e =2H2OMgH2O2电池负极：Mg2e =Mg2总反应：Mg2AgCl= =2AgMgCl 2正极：2AgCl2e =2Ag2Cl MgAgCl 电池负极：Mg2e =Mg2总反应：2Na xS=Na2Sx钠硫电池正极： xS2e =S2x负极：2Na2e =2Na总反应：VO 2H V 2 V3 VO 2 H 2O 2 放 电 充 电正极：VO 2H e =VO2 H 2O 2全钒液流电池负极：V 2
15、e =V3总反应：2LiCu 2OH 2O=2Cu2Li 2OH 正极：Cu 2OH 2O2e =2Cu2OH 锂铜电池负极：Lie =Li总反应：Li 1 xCoO2Li xC6 LiCoO2C 6(x1)放 电 充 电正极：Li 1 xCoO2 xe xLi =LiCoO2锂离子电池负极：Li xC6 xe =xLi C 6归纳点拨 新型化学电源中电极反应式的书写方法(1)书写步骤(2)不同介质在电极反应式中的“去留”中性溶液 反应物若是 H 得电子或 OH 失电子，则 H 或 OH 均来自于水的电离酸性溶液 反应物或生成物中均没有 OH碱性溶液 反应物或生成物中均没有 H水溶液 不能出现
16、 O22燃料电池的电极反应式(以 CH3OH 为例)电池类型 导电介质 反应式总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极：O 24e 4H =2H2O酸性燃料电池 H负极：CH 3OH6e H 2O= CO26H 碱性燃料电池 OH 总反应：2CH 3OH3O 24OH =2CO 6H 2O23正极：O 24e 2H 2O=4OH负极：CH 3OH6e 8OH = CO 6H 2O23总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极：O 24e 2CO 2=2CO23熔融碳酸盐燃料电池 CO23负极：CH 3OH6e 3CO =4CO22H 2O23总反应：2CH 3OH3O
17、 2=2CO24H 2O正极：O 24e =2O2固态氧化物燃料电池O2负极：CH 3OH6e 3O 2 =CO22H 2O总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极：O 24e 4H =2H2O质子交换膜燃料电池H负极：CH 3OH6e H 2O= CO26H 归纳点拨燃料电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是 O2，O 2得到电子后化合价降低，首先变成 O2 ，O 2 能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同，其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后为 O2 的存在形式：电解质环境 从电极反应式判 O
18、2 的存在形式酸性电解质溶液环境下 O24H 4e =2H2O碱性电解质溶液环境下 O22H 2O4e =4OH固体电解质(高温下能传导 O2 )环境下 O24e =2O2熔融碳酸盐(如：熔融 K2CO3)环境下 O22CO 24e =2CO23题型一 新型化学电源典例 1 (2017全国卷)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 x8)。下列说法错误的是( )A电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S62Li 2e =3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料
19、减重 0.14 gC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的量越多解析 原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8Li 2S6Li 2S4Li 2S2，其中可能有 2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)被氧化为 Li ，则负极质量减少 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li 2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中 Li2S2的
20、量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多，D 项错误。答案 D针对训练1世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是( )Aa 极发生氧化反应B正极的电极反应式为 FeOx2 xe =Fe xO2C若有 22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有 4 mol 电子转移D铁表面发生的反应为 xH2O(g)Fe= =FeOx xH2解析：选 D a 极通入空气，O 2在该电极发生得电子的还原反应，A 错误；O 2在正极发生反应，电极反应式为 O24e =2O2 ，B 错误；由 B 项分析可知，电路中有 4 m
21、ol 电子转移时正极上消耗 1 mol O2，在标准状况下的体积为 22.4 L，则通入空气的体积约为22.4 L5112 L，C 错误；由图可知，铁表面 H2O(g)参与反应生成 H2，则发生的反应为xH2O(g)Fe= =FeOx xH2，D 正确。题型二 带离子交换膜的化学电源典例 2 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N 2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )Ab 电极上发生氧化反应Ba 电极反应式：N 2H44OH 4e =N24H 2OC放电时，电流从 a 电极经过
22、负载流向 b 电极D其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜解析 A 项，b 电极上发生还原反应，错误；C 项，放电时，电子从 a 电极经过负载流向 b 电极，错误；D 项，其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜，错误。答案 B题后悟道针对训练2用 Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是( )AX 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极B阳极区 pH 增大C图中的 baD该过程中的产品主要为 H2SO4和 H2解析：选 B A 项，由图示可知 Pt()极上 H H
23、2，发生还原反应，故 Pt()为阴极，X 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极，正确；B 项，Pt()为阳极，在阳极，SO 、HSO 被氧化为23 3H2SO4，SO H 2O2e =2H SO ，HSO H 2O2e =3H SO ，溶液的酸性增23 24 3 24强，pH 减小，错误；C 项，由上面的分析可知，阳极有 H2SO4生成，故 ba，正确；D 项，阳极产物为 H2SO4，阴极产物为 H2，正确。题型三 可逆电池典例 3 (2016全国卷)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 2ZnO 24OH 2H 2O=2Zn(OH) 。下列说法正确的
24、是( )24A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 Zn4OH 2e =Zn(OH)24D放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 22.4 L(标准状况)解析 A 项，充电时装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动。B 项，充电时的总反应为放电时的逆反应：2Zn(OH) =2ZnO 24OH 2H 2O， c(OH )逐渐增大。C 项，24放电时负极失电子发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为Zn4OH 2e =Zn(OH) 。D 项，由放电时的总反应可知，电路中通过 2 mol 电子时，24消耗 0.5 mol
25、O2，其体积为 11.2 L(标准状况)。答案 C题后悟道有关可逆电池的解题思路针对训练3(2016四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为 Li1 xCoO2Li xC6=LiCoO2C 6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是( )A放电时，Li 在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为 LixC6 xe =xLi C 6C充电时，若转移 1 mol e ，石墨(C 6)电极将增重 7x gD充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2 xe =Li1 xCoO2 xLi解析：选 C A原电池中阳离子由负极向正极迁移，正确；B.放电时，负极发生氧化反
26、应，电极反应式为 LixC6 xe =xLi C 6，正确；C.充电时，若转移 1 mol 电子，石墨电极质量将增重 7 g，错误；D.充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2 xe =Li1 xCoO2 xLi ，正确。题型四 电解原理在环保、新材料制备中的应用典例 4 (2015四川高考)用右图所示装置除去含 CN 、Cl 废水中的 CN 时，控制溶液 pH 为 910，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：Cl 2OH 2e =ClO H 2OC阴极的电极反应式：2H 2O2e =H22OH D除
27、去 CN 的反应：2CN 5ClO 2H =N22CO 25Cl H 2O解析 A 项，若铁作阳极，则铁失电子生成 Fe2 ，则 CN 无法除去，故铁只能作阴极，正确；B 项，阳极 Cl 放电生成 ClO ，Cl 的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液呈碱性，正确；C 项，阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，在碱性条件下，H 2O 提供阳离子(H )，正确；D 项，由于溶液是碱性条件，故除去 CN 发生的反应为2CN 5ClO H 2O=N22CO 25Cl 2OH ，错误。答案 D针对训练4(2017广州模拟)用电化学法制备 LiOH 的实验装置如图，采用惰性电极，a 口导入
28、LiCl 溶液，b 口导入 LiOH 溶液，下列叙述正确的是( )A通电后阳极区溶液 pH 增大B阴极区的电极反应式为 4OH 4e =O22H 2OC当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.25 mol 的 Cl2生成D通电后 Li 通过交换膜向阴极区迁移，LiOH 浓溶液从 d 口导出解析：选 D A 项，左端为阳极，Cl 放电生成 Cl2，Cl 2溶于水，生成酸，pH 减小，错误；B 项，右端是阴极区得到电子，电极反应式为 2H2O2e =2OH H 2，错误；C 项，2Cl 2e =Cl2，通过 1 mol 电子，得到 0.5 mol Cl2，错误；D 项，根据电解原理，阳离
29、子通过阳离子交换膜，从阳极区向阴极区移动，LiOH 浓溶液从 d 口导出，正确。题型五 新环境下金属的腐蚀与防护典例 5 (2015上海高考)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( )Ad 为石墨，铁片腐蚀加快Bd 为石墨，石墨上电极反应为 O22H 2O4e 4OH Cd 为锌块，铁片不易被腐蚀Dd 为锌块，铁片上电极反应为 2H 2e H 2解析 A由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe 为负极，失去电子被氧化变为 Fe2 进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d 为石墨，由于是中性电解质，所以发
30、生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为 O22H 2O4e 4OH ，正确。C.若 d 为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn 为原电池的负极，Fe 为正极，首先被腐蚀的是 Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D.d 为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为 O22H 2O4e 4OH ，错误。答案 D针对训练5城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属管道形成回路时，就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示，但若电压等条件适宜，钢铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为“阳极保护” 。下列有关说法不正确的是( )A该装
31、置能够将电能转化为化学能B管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为 Fe2e =Fe2C如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀D钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜解析：选 B A 项，该装置相当于电解池，能将电能转化为化学能，正确；B 项，左端是阳极，腐蚀得更快，错误；C 项，如果没有外加电源，潮湿的土壤(接近中性)中的钢铁管道发生原电池反应，所以发生的是吸氧腐蚀，正确；D 项，根据题意，此种腐蚀较慢，所以“阳极保护”实际上是在金属表面形成了一层致密的保护膜，正确。课堂练练熟方法1MCFC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为 600700
32、 ，所用燃料为H2，电解质为熔融的 K2CO3。已知该电池的总反应为 2H2O 2=2H2O，下列有关该电池的说法正确的是( )A该电池的正极反应式为 4OH 4e =O22H 2OB该电池的负极反应式为 H22e =2HC放电时 OH 向负极移动D当生成 1 mol H2O 时，转移 2 mol 电子解析：选 D 该燃料电池的燃料为 H2，电解质为熔融的 K2CO3，总反应为2H2O 2=2H2O，负极反应式为 2H22CO 4e =2H2O2CO 2，正极反应式为23O22CO 24e =2CO ，故 A、B 均错误；电解质中移动的阴离子为 CO ，不是 OH ，23 23故 C 错误；根
33、据负极反应式知，生成 1 mol H2O 时转移 2 mol 电子，故 D 正确。2(2017北京西城模拟)利用如图所示装置可以将温室气体 CO2转化为燃料气体 CO。下列说法中，正确的是( )A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B电极 a 表面发生还原反应C该装置工作时，H 从 b 极区向 a 极区移动D该装置中每生成 1 mol CO，同时生成 1 mol O2解析：选 A 根据图示，该过程是将太阳能转化为化学能的过程，故 A 正确；电极 a表面发生水转化为氧气的过程，反应中 O 元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故B 错误；由图知，a 为负极，b 为正极，H 从 a 极区向 b 极
34、区移动，故 C 错误；根据得失电子守恒，该装置中每生成 1 mol CO，同时生成 mol O2，故 D 错误。123.纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中 OH 的浓度制备纳米级 Cu2O 的装置如图所示，发生的反应为 2CuH 2O Cu2OH 2。下列说法正确的是( )= = = = =电 解 A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的 pH 逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应为 2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O解析：选 D 钛电极为阴极，发生还原反应，A 项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应为 2Cu2OH 2
35、e =Cu2OH 2O，OH 由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C 项错误、D 项正确；由阴极区迁移过来的 OH 在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的 pH 不变，B 项错误。4如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作示意图。该电池的反应式为LiMnO2C 6 Li1 xMnO2 LixC6(LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)。下列有关充 电 放 电说法正确的是( )AK 与 N 相接时，A 极为负极，该电极反应式为 LixC6 xe =C6 xLiB在整个充电或放电过程中都只存在一种形式的能量转化CK 与 N 相接时，Li 由 A 极迁移到 B 极DK 与
36、M 相接时，A 极发生氧化反应，LiMnO 2 xe =Li1 xMnO2 xLi解析：选 D 充电时原电池的正极与电源正极相连，故 A 为原电池的正极，B 为原电池的负极。A 项，K 与 N 相接时，该装置为原电池，A 为正极，错误；B 项，在整个充电或放电过程中不仅存在电能与化学能的转化，也存在化学能与热能或电能与热能的转化，错误；C 项，K 与 N 相接时，该装置为原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，即 Li 由 B 极迁移到 A 极，错误；D 项，K 与 M 相接时，该装置为电解池，A 极为阳极，发生氧化反应，电极反应为 LiMnO2 xe =Li1 xMnO2 xLi ，正确。5.
37、二甲醚(CH 3OCH3)是一种绿色燃料，可以用来制备燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关判断正确的是( )Aa 电极为电源阳极，发生氧化反应BH 从 a 电极移向 b 电极Cb 电极反应式为 O24e =2O2D水是该电池的负极反应物，不是该电池的生成物解析：选 B 该电池为原电池，二甲醚在 a 电极发生氧化反应，a 电极是电源负极，不称为阳极，A 项错误；原电池中，阳离子从负极移向正极，B 项正确；b 电极为正极，O 2得电子，电极反应式为 O24e 4H =2H2O，C 项错误；该电池为燃料电池，一般燃料电池的电池反应为该燃料燃烧的反应(电池反应不注明反应条件“燃烧”)，则该电池反应为
38、CH3OCH33O 2=2CO23H 2O， D 项错误。6(2017石家庄模拟)如图所示装置是一种可充电电池，装置为电解池。离子交换膜只允许 Na 通过，充放电的化学方程式为 2Na2S2NaBr 3 Na2S43NaBr。闭合开放 电 充 电关 K 时，b 极附近先变红色。下列说法正确的是( )A负极反应为 4Na4e =4NaB闭合 K 后，b 电极附近的 pH 变小C当有 0.01 mol Na 通过离子交换膜时， b 电极上析出气体在标准状况下体积为 112 mLD闭合 K 后，a 电极上产生的气体具有漂白性解析：选 C 当闭合开关 K 时，b 附近溶液先变红，即 b 附近有 OH
39、生成，在 b 极析出氢气，b 极是阴极，a 极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以 B 极是负极，A 极是正极。闭合 K 时，负极发生氧化反应，电极反应为 2Na2S22e =2Na Na 2S4，A 错误；闭合开关 K 时，b 极附近先变红色，该极上生成 H2和 OH ，pH 增大，B 错误；闭合 K 时，有 0.01 mol Na 通过离子交换膜，说明有 0.01 mol 电子转移，阴极上生成 0.005 mol H2，标准状况下体积为 0.005 mol22.4 Lmol1 0.112 L112 mL，C 正确；闭合开关K 时，a 极是阳极，该极上金属铜被氧化，电极反应为 Cu2e
40、=Cu2 ，没有气体产生，D错误。7如图所示的电化学装置，可用于净化处理厕所排放废水中的尿素(H 2NCONH2)，同时产生电能。下列有关说法不正确的是( )A右侧的多孔碳电极是原电池的负极B电解质溶液中 H 向左侧移动C正极上发生还原反应：H 2NCONH2H 2O6e =CO2N 26H D电极上消耗标准状况下 33.6 L O2，电路中转移 6 mol 电子解析：选 C 在该原电池中，通入氧气的电极是正极，通入尿素(H 2NCONH2)的电极是负极，即左侧多孔碳电极是原电池的正极，右侧为负极，故 A 正确；电解质溶液中 H 向电池正极移动，即向左侧移动，故 B 正确；H 2NCONH2在
41、负极上发生氧化反应，故 C 错误；根据正极上的反应 O24H 4e =2H2O，当电极上消耗标准状况下 33.6 L 即 1.5 mol O2时，电子转移为 6 mol，故 D 正确。课下练练通高考1用电解法制取 KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解 KI 溶液，电解反应方程式为KI3H 2O KIO33H 2。下列说法中正确的是( )= = = = =电 解 A电解时石墨作阴极B电解时阳极上产生 H2C电解过程中阴极溶液 pH 升高D阴极电极反应式：I 6e 3H 2O=IO 6H 3解析：选 C A 项，电解时，铁作阴极，石墨作阳极，若铁作阳极，则铁放电，错误；B 项，阳极发生氧化反应，I
42、 失电子被氧化，电极反应为 I 6e 3H 2O=IO 6H ， 3错误；C 项，阴极水电离出的 H 放电，2H 2e =H2，H 不断减少，使电离平衡H2OH OH 不断右移，OH 增多，溶液的 pH 升高，C 项正确，D 项错误。2.(2017贵州模拟)镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。如图所示为镁次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )A该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应B正极反应为 ClO H 2O2e =Cl 2OH C电池总反应为 MgClO H 2O=Mg(OH)2Cl D放电过程中 OH 移向正极解析：选
43、 D 根据题给装置图可知，Mg 失电子生成 Mg2 发生氧化反应，镁作负极，负极反应为 Mg2e 2OH =Mg(OH)2，A 项说法正确；正极反应为ClO H 2O2e =Cl 2OH ，B 项说法正确；将电池的正极反应和负极反应相加得电池总反应式 MgClO H 2O=Mg(OH)2Cl ，C 项说法正确；放电过程中 OH 移向负极，D项错误。3.近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为 2LiCu 2OH 2O=2Cu2Li 2OH ，示意图如图。下列说法不正确的是( )A放电时，Li 透过固体电解质
44、向 Cu 极移动B放电时，负极的电极反应式为 Cu2OH 2O2e =2Cu2OH C通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂解析：选 B 由题中装置图和放电时的总反应可知，放电时 Li 为负极，Cu 为正极，阳离子向正极移动，A 项正确；放电时，负极 Li 失电子转化成 Li ，B 项错误；结合题中装置图可知，通入空气铜被腐蚀，生成 Cu2O，C 项正确；铜被腐蚀生成 Cu2O，放电时 Cu2O 又被还原成 Cu，所以整个反应过程中 Cu 相当于催化剂，D 项正确。4.利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b 两处的液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确
45、的是( )Aa 管发生吸氧腐蚀，b 管发生析氢腐蚀B一段时间后，a 管的液面高于 b 管的液面Ca 处溶液的 pH 增大，b 处溶液的 pH 减小Da、b 两处具有相同的电极反应式：Fe2e =Fe2解析：选 C a 管发生吸氧腐蚀，a 处溶液的 pH 增大，b 管发生析氢腐蚀，b 处溶液的c(H )减小，pH 增大，A 项正确、C 项错误；B 项，a 处消耗了液面上的 O2，b 管有 H2生成，b 管压强大于 a 管压强，正确；D 项，电化学腐蚀中铁失去电子变成 Fe2 ，正确。5.(2017清远模拟)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的 CaF2CaO 作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中错误的是( )A在制备金属钛前后，整套装置中 CaO 的总量保持不变B阳极的电极反应式为 C2O 2 4e =C
