2010-2019十年高考化学真题分类汇编10电化学（含解析Word版）

十年高考真题分类汇编（2010-2019） 化学 专题 10 电化学 题型一：原电池的工作原理、金属的电化学腐蚀与防护.............................1 题型二：电解原理及应用.......................................................20 题型三：原电池、电解池的综合考查..............................................31 题型一：原电池的工作原理金属的电化学腐蚀与防护 1.（2019·全国Ι·12）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,示意图如图所示。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】本题考查原电池工作原理，涉及酶的特性、电极反应式的书写和电解质中离子迁移 方向等知识，考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析。由题图和题意 知，电池总反应是 3H2+N2 2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能， 反应不需要高温、高压和催化剂，A 项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应 MV+-e- MV2+,为负极，不是阴极，B 项错误；正极区 N2 在固氮酶作用下发生还原反应 生成 NH3，C 项正确；电池工作时，H+通过交换膜，由左侧（负极区）向右侧（正极区）迁 移，D 项正确。 【解后反思】分析装置图时，抓住粒子流向与物质转化，整体认识合成氨原理。联系原电池 原理综合作出判断。电解池的电极分阴极、阳极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应； 原电池的电极分正极、负极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。 2.（2019·江苏·10）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  【答案】C 【解析】本题考查金属的电化学腐蚀，考查的核心素养是证据推理与模型认知。A 项，铁和 炭的混合物用 NaCl 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成 Fe2+，电极反应式为 Fe－2e- Fe2+，错误；B 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为 热能等，错误；C 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D 项，用水代替 NaCl 溶液， Fe 和炭也可以构成原电池，Fe 失去电子，空气中的 O2 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。 3.（2019·浙江 4 月选考·12）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.甲：Zn2+向 Cu 电极方向移动,Cu 电极附近溶液中 H+浓度增加  B.乙：正极的电极反应式为 Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH- C.丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄 D.丁：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】本题以铜锌原电池，钮扣式银锌电池，锌锰干电池和铅蓄电池为背景考查原电池的 基本概念、工作原理以及电极反应式的书写。 铜锌原电池（电解质溶液为硫酸）中铜作正 极，电极反应为2H++2e- H2↑，故铜电极附近 H+浓度降低，A 项错误。 4.（2017·全国 I·11）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 【答案】C 【解析】5.（2017·全国 III·11）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 【答案】D 【解析】 6.（2017·江苏·12）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 【答案】BC7.（2016·全国 II·11）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】根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，负极反应为：Mg-2e-=Mg2+，A 项正确，B 项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负 极，C 项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D 项正确； 答案选 B。 8.（2016·浙江·11）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 Mg–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 【答案】C9.（2016·海南·10）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 为电池的负极科_网 Z_X_X_K] 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 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， 正确；B．KOH 溶液为电解质溶液，则正极反应式为 2FeO42− +6e−+8H2O =2Fe(OH)3+10OH−，错 误；C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；D．电池工作时阴离子 OH−向负极迁 移，正确；故选 AD。 10.（2016·上海·8）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 11.（2016·天津·3）下列叙述正确的是( ) A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H) OH−B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关 C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生 D．在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶而 CuS 不溶，说明 CuS 的溶解度比 ZnS 的小 【答案】D 【解析】A．使用催化剂不能改变化学反应的反应热(△H) ，错误；B．金属发生吸氧腐蚀时， 被腐蚀的速率和氧气浓度有关，氧气的浓度越大，腐蚀速率越快，错误；C．原电池中发生 的反应达到平衡时，两端就不存在电势差了，无法形成电压驱动电子移动，无法形成电流， 错误；D．根据 Ksp 的计算公式，二者化学式形式相似，在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶而 CuS 不溶，说明 CuS 的溶解度比 ZnS 的小，正确；故选 D。 12.（2016·天津·4）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】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，故 A 项错误；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，故 B 项错误；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，C 项正确；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，故 D 项错误；本题选 C。 13.（2015·全国 I·11）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】 14.（2015·上海·14）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↑ 【答案】D 【解析】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：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，正确。C.若 d 为 锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，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：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，错误。 15.（2015·江苏·10）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 CH4＋H2O 3H2＋CO,每消耗 1molCH4 转移 12mol 电子 B．电极 A 上 H2 参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O =====点燃 ======= 通电 ======= 电解 ======== 催化剂 △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】 16.（2015·重庆·4）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。 （1）原子序数为 29 的铜元素位于元素周期表中第 周期。 （2）某青铜器中 Sn、Pb 的质量分别为 119g、20.7g，则该青铜器中 Sn 和 Pb 原子的数目之 比为 。 （3）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在 CuCl。关于 CuCl 在青铜器腐蚀过程中的 催化作用，下列叙述正确的是 。 A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率 C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数 （4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状 Ag2O 涂在被腐蚀部位， Ag2O 与有害组分 CuCl 发生复分解反应，该化学方程式为 。 （5）题 11 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 Cu2(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）。 【答案】(1)四 (2)10∶1 (3)A、B (4)Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O (5)①c　②2Cu2＋＋ 3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓　 ③0.448 【解析】（1）A．催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，故 A 正确； B．催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机 会，所以反应速率增大，故 B 正确；C．催化剂改变反应路径，但焓变不变，故 C 错误； D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，与催化剂无关，故 D 错误；故选 AB； （2）Ag2O 与有害组分 CuCl2 发生复分解反应，则二者相互交换成分生成另外的两种化合物，反应方程式为 Ag2O+CuCl2=2AgCl+CuO，故答案为：Ag2O+CuCl2=2AgCl+CuO； （3）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 Cu2（OH）3Cl， 负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根 离子反应生成 Cu2（OH） 3Cl 沉淀，离子方程式为 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2（OH） 3Cl↓；n[Cu2 （OH） 3Cl]=4.29g÷214.5g/mol=0.02mol，根据转移电子得 n（O 2）=0.02mol，V（O 2） =0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案为：2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2（OH）3Cl↓；0.448． 17.（2014·天津·6）已知：锂离子电池的总反应为 LixC＋Li1－xCoO2 C＋LiCoO2 锂硫电池的总反应 2Li＋S Li2S 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．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 【解析】A、电池工作时，阳离子(Li＋)向正极迁移，A 项错误；B、锂硫电池充电时，锂电 极上发生 Li＋得电子生成 Li 的还原反应，B 项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上 两种电池的比能量不相同，C 项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应， 因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应 接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D 项错误。 18.（2014·全国 II·12）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 LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi C．放电时，a 极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中的 Li+从 b 向 a 迁移 【答案】C 【解析】根据题给装置图判断，电极 b 是原电池的负极，电极反应式为 Li-e- =Li+，电极 a 是原电池的正极，电极反应为 LiMn2O4 +xLi +xe- =Li1-xMn2O4。A、综上所述，a 是原电池的正 极，A 正确；B、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为 LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，B 正确；C、放电时，a 极锰的化合价发生变化，Li 的化合价没有变化，C 错误；D、放电时， 溶液中的 Li+从 b 向 a 迁移，D 正确。 19.（2014·海南·20-1）下列有关叙述正确的是 A．碱性锌锰电池中，MnO2 是催化剂 B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O 被还原为 Ag C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还 原反应 【答案】 【解析】A、由碱性锌锰电池的总反应：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，可知正极 MnO2 得电子被还原，A 错误；B、银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正极和氢氧化钾溶液构成．电池工作时的反应原理为：Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，电池工作过程中，正极上氧 化银得电子发生还原反应，生成 Ag ，B 正确；C 、铅酸蓄电池放电时，发生的反应是 PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，硫酸不断 的消耗，浓度不断减小，C 错误；D、电镀时， 待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，D 正确。 20.（2014·福建·11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为 2Ag＋Cl 2＝2AgCl。下列 说法正确的是 A．正极反应为 AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用 NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移 0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子 【答案】D 【解析】正极反应为氯气得电子与银离子变成氯化银沉淀，A 错误；放电时交换膜右侧不会 出现大量沉淀，B 错误；氯化钠代替盐酸，电池总反应不变，C 错误；当电路中转移 0.01mole 时，左侧溶液中减少 0.02mol 离子，D 正确。 21.（2014·北京·8）下列电池工作时，O2 在正极放电的是（ ） A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 【答案】B 【解析】A、锌锰电池，Zn 是负极，二氧化锰是正极，所以正极放电的物质时二氧化锰，A 错误；B、氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一 极为原电池的正极，电子由负极经外电路流向正极，正确；C、铅蓄电池负极为 Pb，正极为 PbO2 放电；D、镍镉电池负极为 Ni，正极为氧化铬放电。 22.（2014·海南·16）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 KClO4 在高温条件下反应，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 （每空 1 分，共 2 分）（2）MnO2+e— +Li+=LiMnO2 （2 分） （3）否 电极 Li 是活泼金属，能与水反应 （每空 1 分，共 2 分） （4）3MnO2+KClO3+6KOH 2K2MnO4+KCl+3H2O （2 分） 2:1 （1 分） 【解析】（1）结合所给装置图以及原电池反应原理，可知 Li 作负极材料，MnO2 作正极材料， 所以电子流向是从 a→b，那么电流方向则是 b→a； （2）根据题目中的信息“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”，所以正极的电极反应式 MnO2+e—+Li+=LiMnO2； （3）因为负极的电极材料 Li 是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的 混合有机溶剂； （4）由题目中的信息“MnO2 可与 KOH 和 KClO4 在高温条件下反应，生成 K2MnO4”，可知该反 应属于氧化还原反应，Mn 元素化合价升高（ ），则 Cl 元素的化合价降低 （ ），所以方程式为 3MnO2+KClO3+6KOH 2K2MnO4+KCl+3H2O；根据“K2MnO4 在 酸性溶液中歧化，生成 KMnO4（ ）和 MnO2（ ）”， 根据电子得失守恒，可知生成的 KMnO4 和 MnO2 的物质的量之比为 2:1。 23.（2014·江苏·20）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 20 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 。 4 6+ + →Mn Mn 5 1+ − →Cl Cl 6 7+ + →2 4 4K MnO KMnO 6 4+ + →2 4 2K MnO MnO【答案】（1）①2H2O+2e—=H2+2OH— ②Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S 【 解 析 】（ 1 ） ① 溶 液 呈 碱 性 ， 电 解 时 水 得 到 电 子 ， 阴 极 的 电 极 反 应 式 为 ： 2H2O+2e—=H2+2OH—；②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S 24.（2013·江苏·9）Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质 溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是 A.Mg 电极是该电池的正极 B.H2O2 在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的 pH 增大 D.溶液中 Cl－向正极移动 【答案】C 【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。 A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上 被还原变为水，溶液 PH 值增大。D.溶液中 Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向 负极方向移动。 25.（2013·海南·4）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】根据氧化还原判断，Mg 为还原剂是负极、失电子，所以 A、B 都错，C 是指电解质 溶液可用 KCl 溶液代替。 26.（2013·上海·8）（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】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧 腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成 Fe2+；在脱氧过程中，Fe 失电子氧化为 Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为 Fe3+，由电子守 恒知消耗氧化剂氧气的体积（标况下）V(O2)＝22.4L·mol-1×（3×1.12g/56g·mol-1）/4 ＝336mL。27.（2013·安徽·10）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 20.7gPb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 【答案】D 【解析】A、正极发生还原反应，故为 ，错误；B、放电过程为原电池， 阳离子向正极移动，错误；C、每转移 0.1mol 电子，生成 0.05molPb，为 10.35g，错误；D 常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。 28.（2013·全国 II·11）“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个铝离子 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】考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子 经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此 可知负极是液体金属 Na，电极反应式为：Na－e－＝Na＋；正极是 Ni，电极反应式为 NiCl2+2e －=Ni+2Cl－；总反应是 2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以 A、C、D 正确，B 错误，选择 B。 29.（2013·全国 I·10）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，再将变黑的银器浸入该溶液中，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 错，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，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加； C 错，Al2S3 在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成 H2S 和 Al(OH)3； D 错，黑色褪去 是 Ag2S 转化为 Ag 而不是 AgCl。 - 2 4 4pb +2 =pb+SO e SO −30.（2013·北京·7）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.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块 【答案】A 【解析】A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护 法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误 D、镁比铁活泼，构成原电池， 铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。 31.（2012·海南·10）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 【答案】C 【解析】生铁中含有碳，构成原电池加快了腐蚀速率，故 A 选项正确；用锡焊接的铁质器件， 焊接处易生锈，是因为构成的原电池中 Fe 作负极，加快了腐蚀速率，故 B 选项正确；在铁 制品上镀铜时，镀件应为阴极，故 C 选项错；铁管上镶嵌锌块，构成的原电池中 Fe 作正极， 受到保护，故 D 选项正确。 32.（2012·福建·9）将右图所示实验装置的 K 闭合，下 列判断正确的是 A． 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】Zn 作原电池的负极，Cu 作原电池的正极，Cu 电极 是发生还原反应。B 选项貌似正确，迷惑学生。电子流向是 负极到正极， 但 a→b 这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动。C 选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。D 选项中是滤纸 a 点是阴极，氢离子放电，溶液中氢 氧根暂时剩余，显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识，装置图设计有些复杂，B 选 项干扰作用明显，设问巧妙。 33. （2012·浙江·10）已知电极上每通过 96 500 C 的电量就会有 1 mol 电子发生转移。精 确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池 的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是 A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上 发生的电极反应是： Ag+ + e- = Ag B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为 108.0 mg，则电 解过程中通过电解池的电量为 96.5 C C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致 测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结 果会偏高。 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极 相连，铂坩埚与电源的负极相连。 【答案】D 【解析】电量计中的银棒应与电源的正极相连，银棒作阳极，若要测定电解饱和食盐水时通 过的电量，该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连（见下图），D 选项错。 Cu → → →34.（2012·山东·13）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 【答案】B 【解析】图 a 中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A 项 错误；图 b 中开关由 M 置于 N，Cu 一 Zn 作正极，腐蚀速率减小，B 对；图 c 中接通开关时 Zn 作负极，腐蚀速率增大，但氢气在 Pt 上放出，C 项错误；图 d 中干电池放电时 MnO2 发生还 原反应，体现还原性，D 项错误。 35.（2012·四川·11）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 CH3CH2OH－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：CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O=4OH－ 【答案】C 【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中 H＋移向电池的正极，A 项错误；该 原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式，C 项正确，用 C 项的方程式进行判断，有 0.4 mol 的 电子转移，消耗氧气为 0.11 mol，B 项错误；酸性电池不可能得到 OH—，D 项错误。 36.（2012·全国 I·11）①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，① ②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有气泡逸出 ；③ ④ 相连时，③ 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A ①③②④ B ①③④② C ③ ④ ②① D ③ ① ②④ 【答案】B 【解析】由题意知：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，则① 大于②；①③相连时，③为正极，则① 大于③；②④相连 时，②有气泡逸出 ，则④大于②；③ ④ 相连时，③ 的质量减少，则③大于 ④，答案：①③④ Fe 海水图 a Zn CuCu－Zn 合金 N M图 b 稀盐酸 稀盐酸Pt Zn图 c 图 dZn MnO2NH4Cl 糊状物碳棒②。 【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定)： （1）由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极，一般地，负极材料与电解 质溶液要能发生反应。 （2）由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应， 则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原 反应，则此电极为正极，燃料电池除外。 37.（2011·浙江·10）将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液 滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致 该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 A．液滴中的 Cl―由 a 区向 b 区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－ C．液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的 OH― 形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为： Cu－2e－ Cu2＋ 【答案】B 【解析】液滴边缘 O2 多，在碳粒上发生正极反应 O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。液滴下的 Fe 发 生负极反应，Fe－2e－ Fe2＋，为腐蚀区(a)。A．错误。Cl－由 b 区向 a 区迁移。B．正 确。C．错误。液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀。D．错误。Cu 更稳定，作正极，反应 为 O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。 【评析】本题考察电化学内容中金属吸 氧腐蚀的原理的分析。_科_网 Z_X_X_K] 老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不 是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生 也能回答。 38. （2011·安徽·12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与 海 水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10 ＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B.每生成 1 mol Na2Mn5O10 转移 2 mol 电子 C.Na＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物 【答案】B 【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物 AgCl 是氧化 产物，A、D 都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池 的正极移动，C 错误；化合物 Na2Mn5O10 中 Mn 元素的化合价是+18/5 价，所以每生成 1 mol Na2Mn5O10 转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项 B 正确。 39.（2011·北京·8）结合下图判断，下列叙述正确的是A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 Fe－2e－＝Fe2＋ C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量 K3Fe(CN)6 溶液，均有蓝色沉淀 【答案】A 【解析】锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为 Zn－2e－=Zn2＋。铁作正极，但溶液显 中 性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；铁比铜活泼，装置Ⅱ中 铁作负极，负极反应为 Fe－2e－＝Fe2＋。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢 离子得电子，方程式为 2H++2e－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有 Fe2＋生成，所以装置Ⅰ中加入少 量 K3Fe(CN)6 溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项 A 是正确的。 40.（2011·福建·11）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：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑ 【答案】B 【解析】考生可能迅速选出 C 项是错误，因为原电池放电时 OH－是向负极移动的。这个考点 在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2 ↑。再写出其电极反应如下：（—）2Li—2e—＝2Li+（+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑ 结合选项分析 A、B、D 都是正确的。此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础， 对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。 41.（2011·广东·12）某小组为研究电化学原理，设计如图 2 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】本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若 a 和 b 不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与 Cu2＋发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu， A 正确；若 a 和 b 用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为： Fe－2e－＝Fe2＋、Cu2＋+2e－=Cu，B 正确；有 A、B 分析可知，选项 C 是正确的；若 a 和 b 分 别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电 解池中阳离子向阴极运动，因此选项 D 是错误的。 42.（2011·海南·9）根据下图，下列判断中正确的是 [来 A.烧杯 a 中的溶液 pH 升高 B.烧杯 b 中发生氧化反应 C.烧杯 a 中发生的反应为 2H++2e -=H2 D.烧杯 b 中发生的反应为 2Cl--2e-=Cl2 【答案】AB 【解析】题中给出的物质表明，该电池的总反应是 2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2，a 烧杯中电极 反应为 O2 + 2H2O +4e- =4OH-， b 中 Zn-2e- = Zn2+，所以正确项为 AB。 【技巧点拨】原电池的题是历届常考点，本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主 要是先要找到电池的总反应，反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计 算才能有据可依。 43.（2010·全国 I·10）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有 机光敏燃料（S）涂覆在 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中 发生的反应为： （激发态） 下列关于该电池叙述错误的是： A．电池工作时，是将太阳能转化为电能 B．电池工作时， 离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C．电池中镀铂导电玻璃为正极 D．电池的电解质溶液中 I-和 I3-的浓度不会减少 【答案】B 【解析】B 选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极， 发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A 选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原 电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少； 2TiO 2 2TiO /S TiO /Shν ∗→ + - 2 2TiO /S TiO /S +e∗ → 3I +2e 3I− − −→ 2 2 32TiO /S 3I 2TiO /S+I+ − −+ → I−C 正确，见 B 选项的解析；D 正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3- 3I- 的转化（还有 I2+I- I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已， 所有化学物质最终均不被损耗！ 【点评】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工 作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应 用所学知识解决新的问题等，本题立意很好，但是考查过为单薄，而且取材不是最新的， 在 3 月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第 17 题（3）问，与此题极为相似的模 型，这对一些考生显得不公平！ 44.（2010·浙江·9）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： 【答案】C 【解析】本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根 据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料 Li-Al/FeS 可以判断放电时（原电池）负极 的电极反应式为 Al-3e-=Al3+。A、Li 和 Al 分别是两极材料。B、应有 Al 的参加。D、应当是 阳极失电子反应。 【教与学提示】原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电 池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行 的氧化还原反应，负极反应（因负极就是参加反应的电极）开始。电解池的教学要从外加电 源的正负极，分析阳极（活性电极时本身参加反应）开始，最终获得被进行的氧化还原反应。 简单记住：沸（负）羊（阳）羊（氧化）。 45.（2010·广东·23）铜锌原电池（如图 9）工作时，下列叙述正确的是 A 正极反应为：Zn—2e-=Zn2+ B 电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU C 在外电路中，电子从负极流向正极 D 盐桥中的 K+移向 ZnSO4 溶液 【答案】B C 【解析】Zn 是负极，故 A 错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故 B 正 确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故 C 正确；在溶液中， 阳离子往正极移动，故 D 错误。 46.（2010·安徽·11）某固体酸燃料电池以 CaHSO4 固体为电解质传递 H＋，其基本结构见 下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从 b 极流向 a 极 B.b 极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C.每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12 L 的 H2 D.H＋由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极 【答案】D 【解析】首先明确 a 为负极，这样电子应该是通过外电路由 a 极流向 b，A 错；B 选项反应 应为 O2+4e-+4H+=2H2O ; C 没有告知标准状况。 47.（2010·江苏·11）（2010 江苏卷）11．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 氧化还原 2Li s+Fe-2 2e Li FeS− += + 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】本题主要考查的是电化学知识。A 项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系， 即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B 项，装置 Y 为氢氧燃料电池，负极电 极反应为 H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C 项，相当于用光能电解水，产生 H2 和 O2，实现燃料 （H2）和氧化剂（O2）的再生；D 项，在反应过程中，有能力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。综上分析可知，本题选 C 项。 题型二：电解原理及应用 48.（2019·北京·27）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。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】①K1(1 分)2H2O+2e- H2 +2OH-(2 分) 制 H2 时，电极 3 发生反应：Ni(OH） 2+OH--e- NiOOH+H2O。制 O2 时，上述电极反应逆向进行，使电极 3 得以循环使用(3 分) 【解析】①电解碱性电解液时，H2O 电离出的 H+在阴极得到电子产生 H2，根据题图可知电极 1 与电池负极连接，为阴极，所以制 H2 时，连接 K1，产生 H2 的电极反应式为 2H2O＋2e- H2↑＋2OH-。③制备 O2 时碱性电解液中的 OH-失去电子生成 O2，连接 K2，O2 在电极 2 上产生。 连接 K1 时，电极 3 为电解池的阳极，Ni(OH)2 失去电子生成 NiOOH，电极反应式为 Ni(OH)2-e-+OH- NiOOH+H2O,连接 K2 时，电极 3 为电解池的阴极，电极反应式为 NiOOH+e- ＋H2O Ni(OH)2+OH-,使电极 3 得以循环使用。 【易错警示】本题中部分考生不能根据电池的正、负极和电解原理找出生成 H2、O2 的电极， 书写电极反应式时忘记考虑电解质溶液的酸、碱性而出错等。 49.（2018·全国 I·13）最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气 中 CO2 和 H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为 ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO） 和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： 2 2O +2H O+4e 4OH− −=①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+ ②2 EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时，下列叙述错误的是（ ） A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S C．石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的低 D．若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性 【答案】C 【解析】 B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到 H2S－2e－＝2H＋+S，因此总反应式为 CO2+H2S＝CO+H2O+S，B 正确；C、石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的 电势比 ZnO@石墨烯电极上的高，C 错误；D、由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采 用 Fe3＋/Fe2＋ 取代 EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需要酸性，D 正确。答案选 C。 50.（2018·全国 III·11）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 【答案】D 【解析】本题考查的是电池的基本构造和原理，应该先根据题目叙述和对应的示意图，判 断出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行电极反应方程式的书写。 D．根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是 O2 与 Li+得电子转化为 Li2O2-X，电池的负 极反应应该是单质 Li 失电子转化为 Li+，所以总反应为：2Li + (1－ )O2 ＝ Li2O2-X，充 电的反应与放电的反应相反，所以为 Li2O2-X ＝ 2Li + (1－ )O2，选项 D 正确 。 51.（2017·全国 II·11）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，故 A 说 法正确；B、不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故 B 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↑，故 C 说法错误；D、根据电解原 理，电解时，阴离子移向阳极，故 D 说法正确。 52.（2016·全国 I·11）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 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。 2 4 2 2 4H SO H C O− 3Al 3e Al+ −+ = 2- 4SO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 53.（2016·全国 III·11）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） 【答案】C54.（2016·北京·12）用石墨电极完成下列电解实验。 实验一 实验二 装 置 现 象 a、d 处试纸变蓝；b 处变红，局部褪色；c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n 处 有气泡产生；…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ） A．a、d 处：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．b 处：2Cl--2e-=Cl2↑ C．c 处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+ D．根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜 【答案】B 55．（2016·四川·5）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应 为： Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x