2021届高考化学备考二轮提分训练：电化学基础【答案+解析】

电化学基础 1．用小粒径零价铁( ZVI )的电化学腐蚀处理三氯乙烯( 2 3C HCl )，进行 水体修复的过程如图所示。H 、 2O 、 3NO 等共存物的存在会影响水体 修复效果。定义单位时间内 ZVI 释放电子的物质的量为 tn ，其中用于 有效腐蚀的电子的物质的量为 en 。下列说法错误的是( ) A．反应①②③④均在正极发生 B．④的电极反应式为 3 4 2NO 10H 8e NH 3H O       C．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl 时 en a mol D．过程中有可能形成  3Fe OH 2．近日，我国学者在 Science 报道了一种氯离子介导的电化学合成 方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的 具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便 可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是 A．Ni 电极与电源负极相连 B．工作过程中阴极附近 pH 增大 C．电解结束后，输出混合过程前两极电解液 KCl 浓度相同 D．该过程的总反应为 2 2 2CH CH H O   2H 3．有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京 大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(图 1)。 该电池在充电过程中，聚对苯二酚(图 2)被氧化，下列说法错误的是 ( ) A．放电时，电流由 a 电极经外电路流向 b 电极 B．充电时，a 电极附近的 pH 减小 C．充电时，b 电极的电极反应方程式为 +4ne-+4nH+= D．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，放电时 H+从 a 极区经过半透 膜向 b 极区迁移 4．利用 CH4 燃料电池电解制备 Ca(H2PO4)2 并得到副产物 NaOH、H2、Cl2， 装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．a 极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O B．A、C 膜均为阳离子交换膜，B 膜为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a 极上通入 2.24L 甲烷，阳极室 Ca2+减少 0.4mol 5．多伦多大学 EdwardSargent 教授团队研发了一种将乙烯高效转化 为环氧乙烷的电化学合成方法。反应在 KCl 电解液的流动池中进行， 示意图如图。电解结束后，将阴阳极电解液输出混合，便可生成环氧 乙烷。下列说法正确的是( ) A．泡沫镍电极连接电源负极 B．铂箔电极附近溶液 pH 下降 C．该过程的总反应为 CH2=CH2+HOCl→ +HCl D．当电路中通过 1mol 电子时，铂箔电极上会产生 11.2L 气体(标准 状况) 6．某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。下图 是一种新型的浸没式双极室脱盐—反硝化电池，中间由质子交换膜隔 开，阳极室中的 - 3NO 通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是（ ） A．电极电势：阴极室高于阳极室 B．负极的电极反应式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ C．当处理 1 mol - 3NO 时，有 5 mol H+经过质子交换膜，移向阴极室 D．该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高 7．利用如图HCOOH 燃料电池装置，获得电能的同时也得到 3KHCO 、 2 4K SO 。下列说法错误的是( ) A．通入 2O 的目的是将 2Fe  转化为 3Fe  B．放电过程中需补充的物质 X 为 2 4H SO C．负极电极反应式为 3 2HCOO 2OH 2e HCO H= O      D．每生成 31mol KHCO ，有1mol K 通过阳离子膜 8．某研究机构使用 Li—SO2Cl2 电池作为电源电解制备 Ni(H2PO2)2，其 工作原理如图所示。已知电池反应为 2Li＋SO2Cl2=2LiCl＋SO2↑，下 列说法错误的是 A．电池中 C 电极的电极反应式为 SO2Cl2＋2e-=2Cl-＋SO2↑ B．电池的 e 极连接电解池的 g 极 C．膜 a、c 是阳离子交换膜，膜 b 是阴离子交换膜 D．电解池中不锈钢电极附近溶液的 pH 增大 9．液流电池是一种新型可充电的高性能器电池，其工作原理如下图。 两边电解液存储罐盛放的电解液分别是含有 V3+、V2+的混合液和 VO 2  、 VO2+酸性混合液，且两极电解液分开，各自循环。下列说法不正确的 是 A．充电时阴极的电极反应是 V3++e-=V2+ B．放电时，V2+在负极被氧化 C．若离子交换膜为质子交换膜，充电时当有 1 mol e-发生转移时， 左槽电解液的 H+的物质的量增加了 2 mol D．若离子交换膜为阴离子交换膜，放电时阴离子由左罐移向右罐 10．青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀原理如图所示：多孔催化层 中的 Cl-扩散到孔口，与电极产物作用生成多孔粉状锈 Cu2(OH)3Cl， 下列说法正确的是（ ） A．此过程为电化学腐蚀中的析氢腐蚀 B．电极 b 发生的反应：O2+4e-+2H2O=4OH- C．生成 Cu2(OH)3Cl 的反应：2Cu2++3H2O+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓+3H+ D．若采用牺牲阳极的阴极保护法保护青铜器是利用了电解的原理 11．十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防 治比过去要求更高。硫化氢—空气质子交换膜燃料电池实现了发电、 环保的有效结合，已知：2H2S(g)+O2(g) = S2(s)+2H2O(l) △H= -632 kJ/mol，下列说法正确的是（ ） A．电极 a 发生反应为还原反应 B．标准状况下，每 11.2 L H2S 参与反应，有 1 mol H+ 经固体电解 质膜进入正极区 C．当电极 a 的质量增加 64 g 时，电池内部释放 632 kJ 的热能 D．电极 b 上发生的电极反应为 O2+2H2O+4e- = 4OH- 12．一种利用 LiCl、Li2CO3 制备金属锂的装置如图所示。下列说 法正确的是 A．电极 M 应与电源的负极相连 B．每产生 22.4 L Cl2，将有 2 mol Li+通过隔膜 C．隔膜右电极室每产生 1.4 g Li，消耗 7.4 g Li2CO3 D．电解过程中，需要不断补充 LiCl 13．一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上 时，发生反应：AgCl(s) Ag(s)+Cl(AgCl)， [Cl(AgCl)表示生成 的氯原子吸附在氯化银表面]，接着 Cl(AgCl)+e－→Cl－(aq)，若将光 源移除，电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是 A．光照时，电流由 Y 流向 X B．光照时，当转移 0.1mole-时在 Pt 电极上有 0.05molCl2 生成 C．光照时，Cl－向 Ag 电极移动 D．光照时，电池总反应为：AgCl(s) +Cu+(aq) Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl － 14．2020 年 3 月 29 日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推 出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使 单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通 过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正 极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（ ） A．“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染 B．放电时，负极反应为 LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6 C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D．该电池维持电流强度 4.825A，工作 10 分钟，理论上正极增加重 量 0.21g（已知 F=96500C/mol） 15．磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性，具有 较长的循环寿命，放电时的反应为：LixC6＋Li1—xFePO4=6C＋LiFePO4 。 某磷酸铁锂电池的切面如下图所示。下列说法错误的是 A．放电时 Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极 B．充电时电子从电源经铝箔流入正极材料 C．隔膜在反应过程中只允许 Li+ 通过 D．充电时电池正极上发生的反应为：LiFePO4－xe－== Li1－xFePO4＋xLi+ 16．最近我国科学家以 CO2 与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选 择性合成，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．b 为电源的负极 B．In/ 2 3-xIn O 电极上可能有副产物 O2 生成 C．每生成 1mol 辛腈，同时生成 1mol HCOO- D．在 Ni2P 电极上发生的反应为：    3 2 2 3 2 27 6CH CH NH 4e 4OH O=CH CH CN 4H    17． 3 4Fe O 中含有 Fe(II)、Fe(III)，以 3 4Fe O /Pd 为催化材料，可实现 用 2H 消除酸性废水中的致癌物 2NO ，其反应过程如图所示。下列说 法正确的是( ) A．Pd 作正极 B．反应过程中 2NO 被 Fe(II)氧化为 2N C．Fe(II)与 Fe(III)，的相互转化起到了传递电子的作用 D．用该法处理后水体的pH 降低 18．研究发现钾离子可在有机与无机材料层间脱嵌实现电池的充放电 过程。如图所示是一种钾离子的二次电池模型。下列说法正确的是 ( ) A．放电时，a 为负极，碳元素化合价不变 B．放电时，转移 0.2NA 电子，正极增重 7.8g C．充电时，b 极反应为 K2C6O6-e-+K+=K3C6O6 D．电池总反应为 K4C6O6+K2C6O6 充电 放电 2K3C6O6 19．SiH4 广泛用于微电子、光电子行业，用粗硅作原料熔融盐电解法 制取硅烷原理如图，下列叙述正确的是( ) A．通入 H2 的一极为电解池的阳极，反应式为 H2-2e-=2H+ B．电解过程中，Li+由粗硅一极向通入 H2 的一极迁移 C．为增强导电性，使用粗硅 D．粗硅上反应：Si+4H++4e-=SiH4↑ 20．2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应 用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次 电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3  放电 充电 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3， 下列说法正确的是 A．放电时，溶液中的 Na+移向 a 极 B．放电时，    - + 3 2 4 2 43 3Na Ti PO -2e =NaTi PO +2Na C．充电时，Na2FePO4F 发生还原反应 D．充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g 21．研究人员设计出一种新型太阳能催化电解装置，利用过渡金属化 合物作催化剂制得合成气，同时减少温室气体的排放。下列说法不正 确的是 A．M 是光电池的负极 B．阳极电极反应式为 2H2O-4e-=O2↑+ 4H+ C．该装置工作一段时间后，H3PO4 与 KH2PO4 混合液的 pH 增大 D．A 极收集到 0.5 mol 合成气时，B 极收集到 0.25mol 氧气 22．用三室电渗析法处理含 K2SO4 的废水得 KOH 和 H2SO4，装置如图所 示。下列说法错误的是 A．直流电源的 A 为负极，B 为正极 B．ab 为阳离子交换膜，cd 为阴离子交换膜 C．阴极区加入 KOH 溶液，阳极区加入稀硫酸，目的是增加导电性同 时又不引入新杂质 D．当电路上通过 0.5 mol e-时，理论上溶液中共有 NA 个离子通过离 子交换膜 23．一种以 NaBH4 和 H2O2 为原料的新型电池的工作原理如图所示。下 列说法不正确的是 A．电池的正极反应为 H2O2+2e-=2OH- B．电池放电时，Na+移向 b 极区 C．温度越高，该电池性能提高越大 D．理论上两极分别产生的 OH-和 - 2BO 的物质的量之比为 8：1 24．一种新型水锂充电电池采用复合膜包裹的金属锂和锰酸锂 ( 2 4LiMn O )作电极材料，以 2 4Li SO 水溶液作电解质，工作时电池的总 反应为 2 4 2 2 4LiMn O +Li=Li Mn O 。下列有关该电池的说法错误．．的是( ) A．该电池放电时，溶液中的 2 4SO  向电极 a 移动 B．该电池的负极反应式为 - +Li-e =Li C．电池充电时，阳极的锂元素质量分数减小 D．去掉包裹金属锂的复合膜能使金属锂的利用率更高 25．Li/SOCl2 电池以锂、碳膜为电极，LiAlCl4(SOCl2)为电解质溶液， 为防止锂电极上形成致密的 LiCl 薄膜产生电压滞后现象，可采用如 图所示的双膜结构。该电池工作时的总反应为 4Li+ 2SOCl2=S+ SO2+ 4LiCl。下列说法错误的是 A．锂为电池的负极 B．锂电极周围需使用阳离子交换膜 C．碳膜上的电极反应为 2SOCl2+4e- =S+ SO2 +4Cl- D．电流由锂电极流经负载、碳膜、电解质溶液回到锂电极 参考答案 1．C【解析】A．由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知， 反应①②③④均为化合价降低得电子的反应，所以应在正极发生，故 A 正确； B．由示意图及 N 元素的化合价变化可写出如下转化 - 3NO ~8e-~ + 4NH ， 由于生成物中有 + 4NH 所以只能用 H+和 H2O 来配平该反应，所以 ④的 电极反应式为 3 4 2NO 10H 8e NH 3H O       ，故 B 正确； C．三氯乙烯 C2HCl3 中 C 原子化合价为+1 价，乙烯中 C 原子化合价为 -2 价，1 mol C2HCl3 转化为 1 molC2H4 时，得到 6 mol 电子，脱 去 3 mol 氯原子，所以脱去 a mol Cl 时 ne =2a mol，故 C 错误； D．由修复过程示意图可知，生成的二价铁与氧气、氢氧根结合可能 产生 Fe(OH)3，故 D 正确。 2．C【解析】结合题意和电解池装置知，制备环氧乙烷的原理为：氯 离子在阳极表面被氧化成氯气，后者与水发生歧化反应生成 HCl 和 HClO，HClO 与通入电解液的乙烯反应生成氯乙醇，而 HCl 没有被消 耗，因此在电解过程中阳极电解液变成酸性。在阴极表面，水得到电 子生成氢气和氢氧根离子，因此在电解结束时，阴极电解液变为碱性。 在电解结束后，将阳极电解液和阴极电解液输出混合，氢氧根离子与 氯乙醇反应生成环氧乙烷。同时，在阴极处生成的氢氧根离子也可以 中和阳极电解液山的 HCl. A． 由反应流程可知，Pt 电极区要将 Cl-转化为 Cl2，发生氧化反应， 故 Pt 为阳极，Ni 电极为阴极，故与电源负极相连，A 正确； B． 工作过程中阴极区的反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故阴极附近 pH 增大，B 正确； C． 在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧 乙烷，则可知左侧阳极得到氯乙醇，右侧生成 KOH，阴极区的反应为： 2H2O+2e-=2OH-+H2↑，Cl-移动向左侧，，则右侧 KCl 浓度减小，右侧氯 离子被消耗，同时有等量的 Cl-移动向左侧，则左侧 KCl 浓度几乎不 变，C 错误； D． 根据阳极的反应历程 和阴极区 的反应 2H2O+2e-=2OH-+H2↑，可知该过程的总反应为：CH2=CH2+H2O→ +H2，D 正确。 3．D【解析】A．放电为原电池，电流由正极流向负极，即由 a 极流 向 b 极，A 项不符合题意； B．充电时，聚对苯二酚在 a 电极被氧化，释放出 H+，酸性增强，pH 减小，B 项不符合题意； C．充电 b 电极为阴极，发生还原反应，根据得失电子守恒和环境知 该电极反应式正确，C 项不符合题意； D．放电为原电池，阳离子从负极项正极迁移，即由 b 极向 a 极迁移， D 项符合题意。 4．D【解析】A．阴离子移向负极，a 极为负极，反应为 CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，A 正确； B．阴极室为氢离子得电子，有大量氢氧根生成，故 C 膜为阳离子交 换膜，产品室与原料室阴离子相同，故 B 膜为阴离子交换膜，阳极室 与产品室阳离子相同，故 A 膜为阳离子交换膜，B 正确； C．阴极材料不参与反应，故可用铁电极替换阴极的石墨电极，C 正 确； D．不知道气体所处的温度和压强，所以无法计算甲烷的物质的量，D 错误. 5．D【解析】据图可知泡沫镍电极上 Cl-失电子被氧化生成 Cl2，所以 泡沫镍电极为阳极，则铂箔电极为阴极，电解质溶液为 KCl 溶液，所 以阴极上水电离出的氢离子放电生成氢气。 A．根据分析可知泡沫镍电极为阳极，应连接电源正极，故 A 错误； B．铂箔电极为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气，同时产生大 量氢氧根，所以铂箔电极附近溶液 pH 升高，故 B 错误； C．铂箔电极的产物为 H2 和 KOH，所以阳极区生成的 HCl 又会反应生 成 KCl，初始反应物没有 HOCl，该物质是阳极产物氯气和水反应生成 的，据图可知 HOCl 中氯元素最终又生成了氯离子，所以该反应的实 际反应物只有乙烯和水，最终的生成物为环氧乙烷和氢气，总反应为 ，故 C 错误； D．铂箔电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，转移 1mol 电子生成 0.5mol 氢气，标况下体积为 11.2L，故 D 正确。 6．B【解析】根据原电池的图示及电子移动的方向(左→右)，可知左 边为负极，发生反应(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，右边为正极，发 生反应 2NO 3  +12H++10e-=N2↑+6H2O。 A．原电池中电极电势，右侧正极高于左侧负极，则右侧阴极高于左 侧阳极，故 A 正确； B．负极电极反应式为(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，故 B 错误； C．由正极电极反应式 2NO 3  +12H++10e-=N2↑+6H2O 可知，当处理 1 mol - 3NO 时，有 5 mol H+经过质子交换膜，移向阴极室，故 C 正确； D．温度过高(CH2O)n 会变成气体，因此需要控制温度，故 D 正确. 7．D【解析】A．由图可知，通入 2O 的目的是将 2Fe  转化为 3Fe  ，A 项 正确； B．因为有 2 4K SO 生成，故放电过程中需补充的物质 X 为 2 4H SO ，B 项 正确； C．负极电极反应式为 3 2HCOO 2OH 2e HCO H O      ，C 项正确； Ｄ．每生成 31mol KHCO ，通过阳离子膜的 K  为2mol，D 项错误。 8．B【解析】根据电池反应为 2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑可知，放电时 Li 元素化合价由 0 价变为+1 价，失去电子，所以 Li 电极是负极，反 应式为 2Li-2e-═2Li+，则碳棒是正极，正极是 SO2Cl2 中+6 价的硫得 电子、发生还原反应，电极反应式为 SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑；电解池 中，Ni 电极失去电子生成 Ni2+，通过膜 a 进入产品室 II 室，所以 g 电极为阳极、与锂-磺酰氯（Li-SO2Cl2）电池的正极 C 棒相接，H2PO2 - 由原料室 III 室通过膜 b 进入产品室 II 室，与 Ni2+生成 Ni(H2PO2)2， h 电极为阴极，与原电池的 e 电极相接，H2O 或 H+发生得电子的还原 反应，电极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或 2H++2e-=H2↑，Na+通过膜 c 进入 IV 室，形成闭合回路，所以膜 a、c 是阳离子交换膜，膜 b 是阴 离子交换膜. A．由图示可知，Li 电极为负极，发生氧化反应，则 C 电极为正极， 发生得电子的还原反应，电极反应式为 SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑，故 A 正确； B．原电池中 Li 电极为负极，C 电极为正极，电解池中，Ni 电极失去 电子生成 Ni2+，即 g 电极为阳极，则 h 电极为阴极，与原电池的负极 Li 电极 e 相接，故 B 错误； C．电解池中，Ni 电极失去电子生成 Ni2+，通过膜 a 进入产品室 II 室，H2PO2 -由原料室 III 室通过膜 b 进入产品室 II 室，在产品室 II 室中与 Ni2+生成 Ni(H2PO2)2，Na+通过膜 c 进入 IV 室，形成闭合回路， 所以膜 a、c 是阳离子交换膜，膜 b 是阴离子交换膜，故 C 正确； D．电解池中不锈钢电极即 h 电极为为阴极，电极上 H2O 或 H+发生得 电子的还原反应，电极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或 2H++2e-=H2↑， 所以电极附近溶液的 pH 增大，故 D 正确。 9．C【解析】由图知，充电时左侧电极与电源正极相连，则为电解池 的阳极，阳极上还原剂失电子化合价升高发生氧化反应，右侧区则为 阴极区；阴极上氧化剂得电子发生还原反应，元素化合价降低。该装 置放电时为原电池，负极失电子，化合价升高，正极得电子元素化合 价降低。 A．充电时阴极上氧化剂得电子发生还原反应，元素化合价降低，阴 极的电极反应是 V3++e-=V2+，A 正确； B．放电时，正极上发生得电子的还原反应，VO2 ++2H++e-=VO2++H2O，VO2 + 作氧化剂，在正极被还原，负极上发生失电子的氧化反应，V2+-e-=V3+， V2+做还原剂，V2+在负极被氧化，B 正确； C．充电时左槽是阳极区，阳极上还原剂失电子化合价升高发生氧化 反应，电极反应式为： VO2++H2O -e-= VO2 ++2H+，充电时当有 1 mol e- 发生转移时，左槽电解液中有 2molH+生成、若离子交换膜为质子交换 膜，则又有 1molH+从左向右进入阴极区，故左侧溶液中实际增加了 1molH+，C 错误； D．放电过程中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，即放电时阴离 子由由左罐移向右罐，D 正确。 10．B【解析】根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu 失电子生 成铜离子，发生吸氧腐蚀，则 Cu 作负极被氧化，腐蚀过程中，负极 是 e，多催化层作正极。 A．根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu 失电子生成铜离子， 发生吸氧腐蚀，A 不正确； B．氧气在正极得电子生成氢氧根离子电极反应式为：O2＋4e-＋ 2H2O=4OH-，B 正确； C．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↓，C 不正确； D．牺牲阳极的阴极保护法是利用了原电池的原理，D 不正确。 11．B【解析】由 2H2S(g)+O2(g) =S2(s)+2H2O(l)可知，O2 在正极 b 发 生还原反应，电极反应式为 O2+4H++4e- =2H2O，H2S 在负极 a 发生氧化 反应，电极反应式为 2H2S-4e-=4H++S2。 A. 电极 a 为负极，发生氧化反应，A 错误。 B. 由电极反应式 2H2S-4e-=4H++S2 可知，标准状况下，每 11.2 L H2S 即 0.5 mol H2S 参与反应，有 1 mol H+ 经固体电解质膜进入正极区， B 正确。 C. 反应由化学能转化为电能，电池内部释放的热能小于 632 kJ，C 错误。 D. 该电池是质子固体做电解质，所以电极反应式为 O2+4H++4e- =2H2O， D 错误。 12．C【解析】据图可知，有外接电源，所以该装置为电解池，在该 电解池中，根据 Li+由左向右移动可知，M 为阳极，电极反应：2Cl ——2e—=Cl2，N 为阴极，电极反应：Li++ e—=Li。 A.M 为阳极，应与电源的正极相连，故 A 错误； B.根据电荷守恒，当有 2 mol Li+通过隔膜，左侧电极室消耗 2molCl- 则电路中转移 2mol 电子，产生 1 mol Cl2，但没有说明温度和压强， 故不能确定氯气体积，故 B 错误； C.根据电极反应式，阴极产生 1.4 g Li，即 0.2 mol Li，转移 0.2 mol 电子，产生 0.1 mol Cl2， 电解池左侧的反应为 2Cl2+2Li2CO3=4LiCl+2CO2+O2，消耗 0.1 mol Li2CO3，即 7.4 g Li2CO3， 故 C 正确； D.由图可知，补充到电解池中的 LiCl 是由碳酸锂和 Cl2 反应产生的， 故需要不断补充的是 Li2CO3，故 D 错误。 13．D【解析】该装置中氯原子在银电极上得电子发生还原反应，所 以银作正极、铂作负极，A．光照时，电流从正极银 X 流向负极铂 Y， A 错误；B．光照时，Pt 电极作负极，负极上亚铜离子失电子发生氧 化反应，电极反应式为）Cu+（aq）-e-=Cu2+（aq），B 错误；C．光照 时，该装置是原电池，银作正极，铂作负极，电解质中氯离子向负极 铂移动，C 错误；D．光照时，正极上氯原子得电子发生还原反应， 负极上亚铜离子失电子，所以电池反应式为 AgCl(s) +Cu+(aq) Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl－，D 正确。 14．C【解析】磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6， 正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极 反应式：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式： Li1-xC6+ xLi++ xe-= LiC6。 A．“刀片电池”的总反应：LiC6+ Li1-xFePO4= Li1-xC6+LiFePO4，由锂 离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A 正确，不选； B．放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为： LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，B 正确，不选； C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材 料产生锂离子，电极反应式为：：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+，放 电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6， 则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C 错误， 符合题意； D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C， 转移电子的物质的量为 2895C 96500C / mol ，则正极增加重量为： 2895C 6.941g / mol=0.21g96500C / mol  ，D 正确。 15．B【解析】A．原电池放电时，电解质中阳离子移向正极，即 Li+ 脱离石墨，经电解质嵌入正极，故 A 正确； B．充电时电子从外电源负极→阴极、阳极→电源正极，即充电时电 子从电源经铜箔流入负极材料，故 B 错误； C．放电时，正极反应式为 Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，充电时，原电 池的正极与外加电源正极相接，电极反应与原电池正极反应相反，即 充电时电池正极上发生的反应为 LiFePO4-xe-═Li1-xFePO4+xLi+，故 C 正确； D．该原电池中，负极反应式为 LixC6-xe-=6C+xLi+，正极反应式为 Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，所以隔膜为阳离子交换膜，在反应过程 中只允许 Li+通过，故 D 正确。 16．D【解析】由图示知，该装置为电解池，In/In2O3-x 电极发生反应 CO2 转化为 HCOO-，C 元素化合价由+4 价降到+2 价，得电子被还原， 故 In/In2O3-x 电极为阴极，则 Ni2P 为阳极，电源 a 极为负极，b 极为 正极。 A．由分析知，b 为电源正极，A 错误； B．由分析知，In/In2O3-x 电极为阴极，溶液中 H+可能在阴极放电产生 副产物 H2，OH-可能在阳极放电产生副产物 O2，B 错误； C．由辛胺（分子式：C8H19N）→辛腈（分子式：C8H15N），C 元素化合 价由-2 价升高到 3- 2 价（平均价），即转移电子关系为：辛胺~辛腈~4e-， 故 1 mol 辛腈生成，电路中转移 4 mol 电子，由分析知，CO2 转化为 HCOO-，C 元素化合价由+4 价降到+2 价，即生成 1 mol HCOO-转移电子 2 mol，故当电路中转移 4 mol 电子时，生成 HCOO-应为 2 mol，C 错 误； D．由 C 选项分析知，1 mol 辛胺→辛腈转移 4 mol 电子，初步确定 电极反应为：CH3(CH2)7NH2 - 4e-→CH3(CH2)6CN，根据图示，可在左边 添加 4 个 OH-配平电荷守恒，右边添加 4 个 H2O 配平元素守恒，最终 得电极反应为：CH3(CH2)7NH2 - 4e- + 4OH- = CH3(CH2)6CN + 4H2O，D 正确。 17．C【解析】A．由图可知 Pd 上氢气得电子生成氢离子，电极反应 为: H2 - 2e- = 2H+，Pd 作负极，A 项错误； B．由图可知反应过程中 - 2NO 得到 Fe(Ⅱ)给的电子生成 N2，所以反应 过程中 - 2NO 被 Fe(II) 还原为 N2，B 项错误； C．Fe(Ⅲ) 得电子生成 Fe(II)，Fe(II)失电子生成 F(Ⅲ)，则 Fe(II) 与 Fe(II) 的相互转化起到了传递电子的作用，C 项正确； D．由图可知总反应方程式为： + - 2 2 2 22H +2NO +3H = N +4H O 催化剂 ，所以用该法处 理后水体的 pH 升高，D 项错误。 18．B【解析】A．放电时，钾离子向 b 电极移动，b 电极是正极，a 为负极，碳元素失去电子，化合价升高，A 错误； B．放电时正极反应是为 K2C6O6+e－+K＋＝K3C6O6，因此转移 0.2NA 电子， 正极增重 0.2mol×39g/mol＝7.8g，B 正确； C．充电时，b 极反应为 K3C6O6-e-＝K2C6O6+K+，C 错误； D．根据以上分析可知电池总反应为 K4C6O6+K2C6O6  充电 放电 2K3C6O6，D 错误。 19．B【解析】熔融盐 LiH 中，含有 Li+和 H-，所以 H2 应转化为 H-， 从而得出通入 H2 的电极为阴极，粗硅为阳极。 A．由以上分析知，通入氢气的电极为电解池的阴极，反应式为： H2+2e-=2H-，A 错误； B．电解过程中，通入氢气的一极为阴极，带负电荷，Li+由粗硅一极 向通入 H2 的一极迁移，B 正确； C．粗硅为电解池的阳极，使用粗硅的主要目的不是为增强导电性， 是为了降低生产成本，C 错误； D．粗硅上反应式为：Si+4H--4e-=SiH4↑，D 错误。 20．B【解析】由电池总反应知，放电时，NaFePO4F 转化为 Na2FePO4F， Fe 元素化合价由+3 价降低到+2 价，发生还原反应，故 b 极为正极， Na3Ti2(PO4)3 转化为 NaTi2(PO4)3，Ti 元素化合价由+3 价升高到+4 价， 发生氧化反应，故 a 极为负极。 A．由分析知，a 极为负极，b 为正极，放电时，Na+移向正极，即 b 极，A 错误； B．由分析知，放电时，Na3Ti2(PO4)3 转化为 NaTi2(PO4)3，对应电极反 应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，B 正确； C．充电时，Na2FePO4F 转化为 NaFePO4F，Fe 元素由+2 价升高到+3， 发生氧化反应，C 错误； D．充电时，b 极发生反应 Na2FePO4F 转化为 NaFePO4F，对应电极反应 为：Na2FePO4F-e- =NaFePO4F+Na+，1 mol 电子转移时，b 电极失去 1 mol Na+，故电极质量减小 23 g，D 错误。 21．C【解析】CO2 转化成 CO，C 元素的化合价降低，则 A 作为阴极， 电极反应式：CO2+2H++2e-=CO+H2O，H2O 转化成 O2，O 元素化合价升高， 则 B 作为阳极，电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+ 4H+，总反应：2CO2=2CO+ O2。 A．分析知 A 作为阴极，则连接 M 是电源负极，A 正确； B．阳极是 H2O 失电子转化成 O2，电极反应式为 2H2O-4e-=O2↑+ 4H+，B 正确； C．该电解池不消耗 H+，混合液的 pH 不变，C 错误； D．总反应：2CO2=2CO+ O2，A 极收集到 0.5 mol CO 时，收集氧气为 0.25mol，D 正确。 22．D【解析】由示意图可知，该装置为电解池，水在阴极上得到电 子生成氢气，同时破坏水的电离平衡，使阴极区溶液呈碱性，硫酸钾 浓溶液中的钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，水在阳极上失去电 子发生氧化反应生成氧气，同时破坏水的电离平衡，使阳极区溶液呈 酸性，硫酸钾浓溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区， 电解结束时，在阴极区得到氢氧化钾溶液，在阳极区得到硫酸。 A．由图可知，A 电极与阴极区的石墨电极相连，则 A 电极为直流电 源的负极，B 为正极，故 A 正确； B．由分析可知，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，硫酸根离子 通过阴离子交换膜进入阳极区，则 ab 为阳离子交换膜，cd 为阴离子 交换膜，故 B 正确； C．由分析可知，电解结束时，在阴极区得到氢氧化钾溶液，在阳极 区得到硫酸，则向阴极区溶液中加入 KOH 溶液，阳极区溶液中加入稀 硫酸，可以增大溶液中离子的浓度，增强溶液的导电性，同时又不会 引入新杂质，故 C 正确； D．当电路上通过 0.5 mol e-时，有 0.5mol 钾离子通过阳离子交换膜 进入阴极区和 0.25mol 硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，则 理论上溶液中共有 0.75NA 个离子通过离子交换膜，故 D 错误。 23．C【解析】A．由图示可知，b 电极 H2O2→OH-，发生还原反应，b 是正极，电池的正极反应为 H2O2+2e-=2OH-，故 A 正确； B．电池放电时，阳离子移向正极，b 是正极，Na+移向 b 极区，故 B 正确； C．温度过高，过氧化氢分解为水和氧气的速率加快，故 C 错误； D．负极反应 BH4 --8e-+8OH-=BO2 -+6H2O、正极反应式是 H2O2+2e-=2OH-， 根据得失电子守恒，理论上两极分别产生的 OH-和 - 2BO 的物质的量之比 为 8：1，故 D 正确。 24．D【解析】A． 电极 a 为负极，放电时，阴离子移动向负极，则 溶液中的 2 4SO  向电极 a 移动，A 正确； B． 电极 a 为负极，锂失去电子生成锂离子，负极反应式为 - +Li-e =Li ， B 正确； C． 电极 b 为正极，充电时，电极 b 为阳极，电极反应式为 - + 2 2 4 2 4Li Mn O -e =Li +LiMn O ，则阳极的锂元素质量分数减小，C 正确； D． 去掉包裹金属锂的复合膜，由于锂化学性质活泼，易与水或氧气 反应，使金属锂的利用率降低，D 错误。 25．D【解析】A．从电池总反应可知锂被氧化，从电池结构示意图还 可知工作时电子从锂流出， 均可推出锂为电池的负极(当然碳膜为电池的正极)，A 正确； B．为防止在锂极上形成致密的 LiCl 薄膜产生电压滞后现象，需要 阻断 Cl-移向 Li 极，故锂极需使用阳离子能透过、阴离子不能透过 的隔膜，B 正确； C．根据电池总反应可知负极反应为 4Li- 4e- = 4Li+、正极反应为 2SOCl2 + 4e- = S + SO2 + 4Cl-，C 正确； D．电子由锂极流经负载、碳膜、电解质溶液回到锂极，但电流方向 与电子流动的方向相反，D 错误。