1、 1 / 16 专题专题 07 电化学原理及其应用电化学原理及其应用 1（安徽省池州市 2020 届高三教学质量监测）用新型甲醇燃料电池作电源电解硫酸铜溶液，下列有关说 法不正确的是（ ） A甲醇一极的电极反应式为 CH3OH-6e-+H2O= CO2+6H+ B若 a为粗钢，b为精铜，消耗标准状况下 224mL O2，则 a极质量减少 1.28g C若 a. b 均为石墨，a 极反应为：2H2O-4e-= 4H+ +O2 D若 a 为石墨，b为铜，消耗标准状况下 224mLO2，则电解后 CuSO4溶液的 pH 为 1(忽略溶液体积变化) 【答案】B 【解析】根据分析，甲醇作负极失去电子发生
2、氧化反应，在酸性电解液中，甲醇被氧化为 CO2，化合物中 碳元素化合价从-2上升到+4，故其电极反应式为 CH3OH-6e-+H2O= CO2+6H+，A说法正确；若 a为粗钢，b 为精铜，粗铜作阳极不考虑溶液中其他离子放电，粗铜（含铜、锌、铁、银等杂质）发生氧化会溶解，燃 料电池中消耗标准状况下 224mL O2，氧气的物质的量 0.1mol，电路中转移电子 0.04mol，则粗铜上转移的 电子 0.04mol，a极由锌、铁、铜等金属溶解，则 a极减少的质量不能确定，B说法错误；若 a. b 均为石墨为 惰性电极，根据分析 a极为阳极，聚集阴离子 SO42和水中的 OH，水中 OH失电子能力
3、比 SO42强，故 OH放电失去电子发生氧化，a极反应为：2H2O-4e- =4H+ +O2，C 说法正确；若 a为石墨,b 为铜，则阳极为 惰性电极，只考虑离子放电。阳极区聚集的水中 OH失电子能力比 SO42强，则水中 OH先放电发生氧化 反应生成氧气。阴极区 Cu2+得电子能力比水中的 H+强，则 Cu2+先放电发生还原反应生成 Cu。故电解池的 总反应为 2Cu2+2H2O= 电解 2Cu+ O2+4H+，消耗标准状况下 224mLO2，n（O2）=0.01mol，根据关系式法 O24e-4H+，得 n（H+）=0.04mol，溶液体积 400mL，c（H+）=0.1molL-1，故
4、pH为 1，D说法正确； 答案选 B。 2（安徽省合肥市第一中学 2020 年高三质监）某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将 H2O和 CO2转化为 O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是 2 / 16 A该装置将化学能转化为光能和电能 B该装置工作时，H从 b 极区向 a 极区迁移 C每生成 1 mol O2，有 44 gCO2被还原 Da 电极的反应为：3CO2+ 16H-18e= C3H8O+4H2O 【答案】B 【解析】根据图示可知，该装置将电能和光能转化为化学能，A 错误；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相 互吸引的原则，该装置工作时，H从正电荷较多的阳极 b 极区
5、向负电荷较多的阴极 a极区迁移，B 正确；该 反应的总方程式是：6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。根据反应方程式可知，每生成 1 mol O2，有 2/3molCO2被还 原，其质量是 88/3g，C 错误；根据图示可知与电源负极连接的 a电极为阴极，发生还原反应，电极的反应 式为：3CO2+ 18H+18e= C3H8O+5H2O，D 错误；答案选 B。 3（安徽省皖江名校联盟 2020 届高三第六次联考）如图是我国科学家研制的一种新型化学电池，成功实 现了废气的处理和能源的利用(H2R 和 R 都是有机物)。下列说法不正确的是（ ） A电池工作时，电子从电极 b 流出 B负极区，发
6、生反应 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ C电池工作时，负极区要保持呈酸性 D电路中每通过 2mol 电子，理论上可处理标准状况下 H2S22.4L 【答案】A 【解析】根据图示，a 电极生成 Fe3，生成 Fe3和 H2S 生成 S 和 Fe2，Fe2在电极 a 处失去电子生成 Fe3， 3 / 16 电极反应为 Fe2e=Fe3，生成的 Fe3能够继续氧化 H2S；b 电极一侧，O2和 H2R 反应生成 H2O2和 R，R 在电极 b 处得到电子和 H生成 H2R，电极方程式为 R2e2H=H2R，可知，电极 a 为负极，电极 b 为正 极。电池工作时，电子从负极流出，a 为负极，电
7、子从电极 a 流出，A 错误，符合题意；根据图示，负极区， Fe3和 H2S 反应生成 Fe2和 S，离子方程式为 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+，B 正确，不选；电池工作时，Fe3 与 H2S 反应，存在 Fe3的溶液为酸性，因此负极区需要保持酸性，防止 Fe3水解沉淀，C 正确，不选；根 据电极反应，每通过 2mol 电子，能够生成 2molFe3，2molFe3能够氧化 1molH2S，则处理标准状况下 H2S 的体积为 22.4L，D 正确，不选。答案选 A。 4（安徽省芜湖市示范高中 2020 届高三 5 月联考 25时，体积均为 25.00mL，浓度均为 0.0100mo1
8、L-1的 HA、H3B 溶液分别用 0.0100mo1L-1NaOH溶液滴定，溶液的 pH随 V(NaOH)变化曲线如图所示，下列说法 正确的是（ ） A25时，0.0100mo1L-1Na2HB溶液的 pH7 B向 HA 溶液中滴加 NaOH溶液至中性，c(A-)7，A正确；根据 c(HA)=c(A-)时，溶液显酸性，可知 A-水解程度小于 HA电离程度， 继续加入氢氧化钠，HA浓度减小，到达中性时，c(A-)c(HA)，B错误；NaOH溶液滴定 HA溶液时，滴定 突跃 pH在 6.0到 8.0之间，甲基橙在 pH大于 4.4 时即为黄色，不能作指示剂，应用酚酞做指示剂，C错误； 25时，根
9、据 c(H2B-)=c(H3B)时，pH=2.0，H2B-离子的水解常数 K= 3 2 () () () () c H B c OH c OH c H B ，数量级为 10-12，D错误；答案为 A。 4 / 16 5（广东省 2020 届高三模拟）钾(K)资源丰富，成本低廉，用其制作的钾离子电池有着超越锂离子电池的 发展前景。我国科研人员在钾离子电池的研发上做出了巨大的贡献。如图是我国某科研团队研制的一种钾 离子电池充电时的示意图，下列说法不正确的是（ ） A放电时，外电路电子由电极 a流向电极 b B钾离子电池电解液一般选择有机溶剂，但会有一定的安全隐患 C充电时，每当外电路中转移 1mo
10、le-，正极材料会“释放”39gK+ D充电时，电极 b上的电极反应式为：WS2+xK+xe-=KxWS2 【答案】A 【解析】该电池充电过程中，K+由类普鲁士蓝物移向 WS2层状物中，由此可知，电极 a 发生氧化反应，电 极 b发生还原反应，充电过程中，电极 a 为阳极，电极 b 为阴极，放电过程中，电极 a 为正极，电极 b 为负 极，以此解答。由上述分析可知，放电时，电极 b为负极，发生氧化反应，电极 a 为正极，发生还原反应， 因此外电路电子由电极 b流向电极 a，故 A符合题意；钾离子电池电解液基本沿用锂离子电池电解液体系， 钾盐主要有六氟磷酸钾（KPF6）、双氟磺酰亚胺钾（KFSI
11、）等，常见的溶剂有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙 烯酯（PC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）等，其有机易燃电解质在循环过程中会带来安全 威胁，热失控的可能性被认为是引起安全问题的主要问题，故 B 不符合题意；充电时，原正极材料发生氧 化反应“释放”K+，K+带 1 个单位正电荷，每当外电路中转移 1mole-，正极材料会“释放”1molK+(即 39gK+)， 故 C 不符合题意；充电时，电极 b为阴极，WS2发生还原反应，电极反应式为：WS2+xK+xe-=KxWS2，故 D 不符合题意；故答案为 A。 6（广东省 2020 届高三统考）钾(K)资源丰富，成本低廉，用其制作的钾离子
12、电池有着超越锂离子电池的 发展前景。我国科研人员在钾离子电池的研发上做出了巨大的贡献。如图是我国某科研团队研制的一种钾 离子电池充电时的示意图，下列说法不正确的是（ ） 5 / 16 A放电时，外电路电子由电极 a流向电极 b B钾离子电池电解液一般选择有机溶剂，但会有一定的安全隐患 C充电时，每当外电路中转移 1mole-，正极材料会“释放”39gK+ D充电时，电极 b上的电极反应式为：WS2+xK+xe-=KxWS2 【答案】A 【解析】该电池充电过程中，K+由类普鲁士蓝物移向 WS2层状物中，由此可知，电极 a 发生氧化反应，电 极 b发生还原反应，充电过程中，电极 a 为阳极，电极
13、b 为阴极，放电过程中，电极 a 为正极，电极 b 为负 极，以此解答。由上述分析可知，放电时，电极 b为负极，发生氧化反应，电极 a 为正极，发生还原反应， 因此外电路电子由电极 b流向电极 a，故 A符合题意；钾离子电池电解液基本沿用锂离子电池电解液体系， 钾盐主要有六氟磷酸钾（KPF6）、双氟磺酰亚胺钾（KFSI）等，常见的溶剂有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙 烯酯（PC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）等，其有机易燃电解质在循环过程中会带来安全 威胁，热失控的可能性被认为是引起安全问题的主要问题，故 B 不符合题意；充电时，原正极材料发生氧 化反应“释放”K+，K+带 1 个单
14、位正电荷，每当外电路中转移 1mole-，正极材料会“释放”1molK+(即 39gK+)， 故 C 不符合题意；充电时，电极 b为阴极，WS2发生还原反应，电极反应式为：WS2+xK+xe-=KxWS2，故 D 不符合题意；故答案为 A。 7（广东省深圳市 2020 届高三第一次调研）最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如 图所示，下列说法错误 的是( ) A放电时，X极为负极 B充电时，Na向 X 极迁移 C放电时，Y极反应为 32.52 CaFeONaeCa=FeO0.5Na O 6 / 16 D电极材料中，单位质量金属放出的电能：NaLi 【答案】D 【解析】放电时，该电
15、池为原电池，X极上钠失电子形成钠离子，发生氧化反应，为原电池的负极，故 A 正确；充电时，X极是阴极，Na向 X 极迁移，故 B正确；放电时，该装置为原电池，Y极为原电池的正 极，由图可知 CaFeO3转化为 CaFeO2.5，电极反应为： 32.52 CaFeONaeCa=FeO0.5Na O ，故 C正 确；锂的摩尔质量比钠小，故锂单位质量输出的电能多，单位质量金属放出的电能： LiNa，故 D错误； 答案选 D。 8（广东省肇庆市 2020 届高中毕业班第一次统测）电Fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧 化技术，反应原理如图所示。电解产生的 H2O2与 Fe 2+发生反应生
16、成的羟基自由基（OH）能氧化降解有机污 染物。下列说法错误的是 A电源的 A 极为负极 B与电源 B 极相连电极的电极反应式为 H2Oe - H+OH CFenton 反应为：H2O2Fe 2+Fe(OH)2+OH D每消耗 2.24LO2（标准状况），整个电解池中理论上可产生的OH 为 0.2mol 【答案】D 【解析】根据图示，三价铁离子在左端电极得到电子转化为亚铁离子，发生还原反应，左端电极为阴极， 则 A 为电源负极，B 为电源正极，右端电极为阳极。根据上述分析，电源的 A 极为负极，故 A 正确；与电源 B 极相连电极为阳极，根据图示，水在阳极上失电子产生羟基自由基（OH），电极反应
17、式为 H2Oe - H+ OH，故 B 正确；电解产生的 H2O2与 Fe 2+发生反应生成的羟基自由基（OH），由图示装置可知，H 2O e - H+OH，Fe3+e-=Fe2+，O 2+2e - +2H+=H 2O2；则 H2O2+Fe 2+ =Fe(OH)2+OH， Fenton 反应为：H 2O2Fe 2+ Fe(OH) 2+OH，故 C 正确；D.每消耗 1 mol O 2，转移 4 mol 电子，根据 H2O2+Fe 2+ =Fe(OH)2+ +OH 反应看 出转移 1 mol 电子，生成 1molOH ，所以应当生成 4 molOH，故 D 错误；答案选 D。 9 （广东肇庆市
18、2020 届高三第三次检测）某新型可充电电池构造如图所示，工作时(需先引发 Fe 和 KClO3 的反应，从而使 LiCl-KCl 共晶盐熔化)，某电极(记为 X )的反应式之一为：xLi+ xe- +LiV3O8=Lii+xV3O8。下 7 / 16 列说法正确的是 A放电时，正极的电极反应式为: Li e- = Li+ B放电时，总反应式为：xLi + LiV3O8 = Lii+xV3O8 C充电时，X电极与外接电源负极相连 D充电时，X电极的质量增加 【答案】B 【解析】放电时正极发生得电子的还原反应，即反应为：正极反应式为 xLi+LiV3O8+xe-Li1+xV3O8，故 A 错误；
19、放电时负极发生氧化反应，负极反应为 xLi xe- = xLi+(或 Li e- = Li+)，则总反应式为 xLi + LiV3O8 =Lii+xV3O8，故 B正确；X极为原电池的正极，充电时与外接电源的正极相连，故 C 错误；充电时，X电极 发生氧化反应，电极反应为 Li1+xV3O8 xe- = xLi+LiV3O8，电极质量减轻，故 D错误；故答案为 B。 10（河北省衡水中学 2020 年高中毕业班教学质量监测）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
20、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 2H2O4e=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】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 8 / 16 应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡
21、，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，故 A 错误；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，故 B 正确；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，故 C 错误；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，故 D 错误。故选 B。 11
22、（河南省焦作市 2020 届高三第三次模拟）用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和 3 AsO，其 原理如图所示（导电壳内部为纳米铁）。下列说法正确的是 A纳米铁发生还原反应 B正极电极反应式：C2HCl35H8e=C2H63Cl C导电壳上电极反应式： 3 AsO 2 4 SO 14Fe214H=FeAsS13Fe37H 2O D当电路中有 04 mol 电子转移时，就会有 112 L 乙烷生成 【答案】B 【解析】据图可知纳米铁生成 Fe2+，化合价升高，发生氧化反应，故 A错误；原电池正极得电子发生还原 反应， 据图可知在酸性条件下， 正极上 C2HCl3被还原为乙烷， 则电极反应式
23、为： C2HCl3+5H+8e-=C2H6+3C1-， 故 B 正确；据示意图可判断亚铁离子还原 AsO3-，但该反应并不是发生在导电壳上，而是发生在含 SO42-的 酸性溶液中，导电壳上的反应为铁被氧化成亚铁离子，故 C 错误；根据电极反应式为：C2HCl3+5H+8e-= C2H6+3C1-，当电路中有 0.4mol 电子转移时，就会有 0.5mol 乙烷生成，但未指明温度和压强，不能确定气 体的体积，故 D错误；故答案为 B。 12（河南省郑州市 2020 届高三第二次质检）我国学者近期发表在 Green Chemistry 的研究成果是将电解 食盐水的阳极反应与电催化还原 CO2 的阴
24、极反应相耦合，反应原理的示意图如图所示。下列说法错误的是 9 / 16 A阳极反应为 2Cl-2e- = Cl2 B装置中的离子交换膜是质子交换膜 C整个反应过程中碳、氯、氧的原子利用率接近 100% D这种耦合为提高 CO2 电化学还原的实际应用提供了思路 【答案】A 【解析】阳极发生氧化反应，氯离子失去电子转化为 ClO-，则阳极电极反应式为：Cl-2e-+H2O = ClO-+2H+， A 项错误；阴极发生还原反应，阴极电极反应式为 -+ 22 CO +2e +2H =CO+H O，可知装置中的离子交换膜 是质子交换膜，B 项正确；总反应为 - 2 CO +Cl =CO+ClO，由方程式
25、可以看出整个反应过程中碳、氯、氧 的原子利用率为 100%，C项正确；这种耦合是一种新型思路，为提高 CO2电化学还原的实际应用提供了思 路，D项正确；答案选 A。 13（河南省郑州市第一中学 2020 年高中毕业班教学质量监测）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（2x8）。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 10 / 16 C石墨烯的作用主要是提高电极 a
26、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】原电池工作时，Li +向正极移动，则 a 为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种 反应，其中可能为 2Li2S6+2Li +2e-=3Li 2S4，故 A 正确；原电池工作时，转移 0.02mol 电子时，氧化 Li 的物 质的量为 0.02mol，质量为 0.14g，故 B 正确；石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性， 故 C 正确；电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的 Li 和 S8越多，即电池中 Li2S2的量越少，故 D 错 误；答案为 D。 14（湖北省八校 2020 届
27、高三 5 月第二次联考）2019 年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重 要贡献的科学家。用太阳能电池给磷酸铁锂锂离子电池充电示意图如图所示，阳极反应式为：LiFePO4xe =xLiLi 1xFePO4。下列叙述错误的是 A晶体硅能将太阳能转化为电能，但硅太阳能电池不属于原电池 B该锂电池放电时负极反应为：LiC6xe=xLiLi1xC6 C该锂电池放电时，电子通过外电路由铝箔流向钢箔 D磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过 Li+迁移实现，Fe、C、P 元素化合价均不发生变化 【答案】D 【解析】由磷酸铁锂锂离子电池图解可知，锂离子从右向左移动，钢箔为阳极，铝箔为阴极，据此回答问 题。
28、晶体硅能将太阳能转化为电能，但硅太阳能电池不属于原电池，A正确；该锂电池放电时负极为铝箔， 发生氧化反应，阳极反应式为 LiFePO4xe=xLiLi1xFePO4，即放电时正极为 xLiLi1xFePO4xe= LiFePO4，即负极反应为：LiC6xe=xLiLi1xC6，B 正确；放电时 Li+右移，铝箔是负极，钢箔是正极， 电子由铝箔沿导线流向钢箔，C 正确；磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过 Li+迁移实现，Li、Fe 元素化合 价发生变化，D错误；答案为 D。 11 / 16 15（湖南省湘潭市 2020 届高三教学质量监测）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
29、中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。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】原电池工作时，Li +向正极移动，则 a 为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种 反应，其中可能为 2Li2S6+2Li +2e-=3Li 2S4，故 A 正确；原电池工作时，转移 0.02mol 电子时，氧化 L
30、i 的物 质的量为 0.02mol，质量为 0.14g，故 B 正确；石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性， 故 C 正确；电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的 Li 和 S8越多，即电池中 Li2S2的量越少，故 D 错 误；答案为 D。 16（湖南省株洲市 2020 年高三质监）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 24224 H SOH C O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： 3 Al3Ale D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C 【解析】根据原理可知，
31、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；不锈钢网 接触面积大，能增加电解效率，故 B 说法正确；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=H 2，故 C 说法错误；根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故 D 说法正确。 17 （江西省上饶市 2020 届第一次高考模拟）十九大 报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染 防治比以前更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时， 实现了制硫酸、发电、 12 / 16 环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益， 其理原如图所示。下列说法错误的是 APtl 电极附近发
32、生的反应为：SO2+ 2H2O-2e- =SO42-+4H+ B该电池放电时电子从 Pt l电极经过外电路流到 Pt2电极 CPt2电极附近发生的反应为 O2+4e- =2O2- D相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 2 : 1 【答案】C 【解析】该图为二氧化硫与氧气组成的燃料电池，则氧气作正极，二氧化硫作负极，电解质溶液中氢离子 从负极流向正极。Ptl电极为负极，附近发生的反应为：SO2+ 2H2O-2e- =SO42-+4H+，故 A正确；电子由负极 Ptl流出经外电路流向正极 Pt2，故 B正确；Pt2电极为正极，附近发生的反应为 O2+4e-+4H+ =2H2O，
33、故 C错 误；根据得失电子守恒可知，SO2和 O2按物质的量 2:1 反应，则相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和 O2 的体积比为 2 : 1，故 D正确；综上所述，答案为 C。 18（辽宁省葫芦岛协作校 2020 届高三一模）2019年诺贝尔化学奖授子对锂离子电池研究做出贡献的三位 科学家。高能磷酸铁锂电池多应用于公共交通，内部结构如图，电池中间是聚合物的隔膜。电池在充电过 程中，LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成 FePO4。下列叙述不正确 的是 A放电时 Li通过隔膜移向正极 BB放电时正极反应式为：FePO4LieLiFePO4 C充电时铜箔连接电源负极 D充电时，每转移 1mol
34、电子，石墨增重 12g 【答案】D 【解析】电池在充电过程中为电解池，LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成 FePO4，Fe 元素由+2价变为+3价， 13 / 16 化合价升高，失电子，发生氧化反应，所在铝电极为阳极，则放电(原电池)时，FePO4所在铝电极为正极， 发生得电子的还原反应，正极电极反应式为 FePO4+Li+e-LiFePO4，铜电极为负极，电极反应为： LixCn-xe-xLi+nC；充电时为电解池，原电池的正、负极分别与电源的正、负极相接、作电解池的阳极、阴 极，阳、阴极电极反应与原电池正、负极的恰好相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，据此 分析解答。放电时为原电
35、池，原电池中，阳离子向正极移动，根据分析，铝电极为正极，Li通过隔膜移向 正极，故 A正确；根据分析，放电时正极反应式为：FePO4LieLiFePO4，故 B正确；结合分析，充 电时为电解池，原电池的正、负极分别与电源的正、负极相接，作电解池的阳极、阴极，铜箔为原电池的 负极，应与电源负极连接，故 C正确；充电时，阴极反应式为 nC+xLi+xe=LixCn，则通过 1mol电子石墨 电极增加 1molLi+，增重质量为 7g，故 D 错误；答案选 D。 19（陕西省渭南市 2020 届高三教学质量检测二）下列有关说法错误的是( ) Ab为正极 B中，捕获 2 CO时碳元素的化合价未发生变化
36、 Cd极电极反应式为 22 3 CO4eC3O D由a极反应 2 25 2C O4e 22 4COO 可知，每转移1mol电子生成 2 22.4LCO 【答案】D 【解析】根据图片可知 c极 C2O52-O2，发生氧化反应生成单质 O2，所以 a为阳极，d为阴极，阳极与电源 正极相接、 阴极与电源负极相接， 即 b 极为电源正极、 c极为电源负极， 阳极反应式为 2C2O52-4e-4CO2+O2， 阴极电极反应式为：CO32-+4e-C+3O2-，以此解答该题。根据上述分析，b 极为电源正极，故 A正确；根据 图示，中，CO2C2O52或 CO32时碳元素的化合价均为+4，没有变化，故 B
37、正确；根据分析，d为阴 极，阴极电极反应式为：CO32-+4e-C+3O2-，故 C 正确；根据分析，a为阳极，阳极反应式为 2C2O52-4e- 4CO2+O2，转移 1 mol电子可捕获 1molCO2，标准状况下体积为 22.4 L，题中未指明气体的状态条件，不 14 / 16 能确定体积，故 D 错误；答案选 D。 20（四川省攀枝花市 2020 届高三第三次统考）电解合成 1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中 不正确 的是 A该装置工作时，阳极的电极反应是 CuCl(s)+Cl-e-=CuCl2 B液相反应为 CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(
38、s) CX、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D该装置总反应为 CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2 【答案】C 【解析】由图可知，左边电极失电子，铜元素化合价升高，为阳极，发生反应为：CuCl(s)+Cl-e-=CuCl2； 右边电极得电子，氢元素化合价降低，为阴极，发生反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-。由分析可知，阳极的电 极反应是 CuCl(s)+Cl-e-=CuCl2，A正确；由图可知，液相反应为 CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)， B正确；Cl-透过 X 膜在左边电极反应，故 X 膜为阴离子交换膜，N
39、a+透过 Y膜和右边电极附近产生的 OH- 结合得到 NaOH，故 Y为阳离子交换膜，C 错误；结合装置图可知，该装置总反应为 CH2=CH2+2NaCl+2H2O 电解 ClCH2CH2Cl+2NaOH+H2，D 正确。答案选 C。 21（湘赣皖长郡中学十五校 2020 届高三第二次联考）镁稀土合金广泛应用于航空、航天、电子、通讯和 汽车制造业等领域。熔盐电解法是一种高效制备镁稀土合金的方法，实验室制取 Mg-Gd 合金(物质的量比为 1：1)的电解槽示意图如下(相对原子质量 Mg24，Gd157)，下列说法正确的是 15 / 16 A添加 LiF、BaF2的作用是催化剂 B阳极的电极反应式
40、为 2F2e= F2 C当电路中通过 0.1mol电子时，生成 Mg- Gd合金的质量为 3.62 g D电解结束后，铝、碳电极质量不变 【答案】C 【解析】加入 LiF和 BaF2可提高导电性，降低混合熔融物的熔点，因此不是催化剂，A 项错误；O2-的还原 性强于 F-，因此阳极上 O2-失电子生成 O2，故阳极上的电极反应为 2O2-4e-=O2，B项错误；阴极上 Mg2+ 得电子生成 Mg，Gd3+得电子生成 Gd，电极反应为 Mg2+2e-=Mg，Gd3+3e-=Gd，根据得失电子守恒可知生 成 Mg-Gd合金的质量为 0.02mol24g/mol+0.02mol157g/mol=3.
41、62g，C项正确；反应过程中阳极区 O2-放 电生成 O2，碳阳极发生反应生成了 CO或 CO2，因此电解结束后，铝电极质量不变，碳电极质量减小，D 项错误；答案选 C。 22（重庆市高 2020 届高三质量调研）如图是一种新型的光化学电源，当光照射 N型半导体时，通入 O2 和 H2S即产生稳定的电流并获得 H2O2 (H2AQ和 AQ是两种有机物)。下列说法正确的是 A甲池中的石墨电极是电池的负极 BH+通过全氟磺酸膜从甲池进入乙池 C甲池中石墨电极上发生的电极反应为 AQ2H2e=H2AQ D总反应为 H2S + O2 光照 H2O2 + S 【答案】D 【解析】由电子流向可知石墨电极为正极，负极碘离子失电子被氧化，电极反应为 3I2e=I3，生成的 I3 可与硫化氢反应，正极 AQ得电子被还原生成 H2AQ，H2AQ 与氧气反应生成 AQ和过氧化氢，电解质溶液 浓度基本不变，总反应为 H2S+O2 光照 H2O2+S，以此解答该题。由分析可知，甲池中的石墨电极是电池的 正极，故 A错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，H+通过全氟磺酸膜从乙池进入甲池，故 B错误；甲 16 / 16 池中石墨电极上发生的电极反应为 AQ+2H+2e=H2AQ，故 C 错误；通入硫化氢和氧气，分别生成硫、过 氧化氢，则总反应为 H2S+O2 光照 H2O2+S，故 D 正确；故答案选 D。
