2018届高考化学二轮专题复习——电化学

电化学 (2)
熔融碳酸盐 (如：熔融 K 2CO 3)环境
O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3
下
题型一新式化学电源
[典例 1](2017 全·国卷Ⅲ )全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原
理以下列图，其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8资料，电池反应为16Li ＋xS8===8Li 2S x (2≤ x≤ 8)。

以下说法错误的选项
是 ()
A ．电池工作时，正极可发生反应：2Li 26＋
＋2e－24 S＋ 2Li===3Li S
B．电池工作时，外电路中流过mol 电子，负极资料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主若是提高电极 a 的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li 2S2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：Li 2S8→ Li 2 S6→Li 2S4→ Li 2 S2，其中可能有2Li 2S6＋2Li ＋＋ 2e－ ===3Li 2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移mol 电子，负极有 mol Li( 质量为 0.14 g)被氧化为
Li ＋，则负极质量减少，
B 项正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，
0.14 g
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Li S 的量趋于不变，故不是电池充电
22
时间越长，电池中Li 2S2的量越多， D 项错误。

[答案] D
[ 针对训练 ]
1．世界某着名学术刊物近期介绍了一种新式中温全瓷铁-空气电池，其结构以下列图。

以下有关该电池放电时的说法正确的选项是()
A ． a 极发生氧化反应
B．正极的电极反应式为 FeO x＋ 2xe－ ===Fe＋ xO 2－
C．若有 22.4 L( 标准状况 )空气参加反应，则电路中有 4 mol 电子转移
D．铁表面发生的反应为 xH 2O(g) ＋ Fe===FeO x＋ xH 2
解析：选 D a 极通入空气， O2在该电极发生得电子的还原反应， A 错误；O2在正极发生反应，电极反应式为O2＋ 4e－ ===2O2－， B 错误；由 B 项解析可知，电路中有 4 mol 电子转移时正极上耗资 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 L ×5＝ 112 L，C错误；由图可知，铁表面
H 2O(g) 参加反应生成H 2，则发生的反应为xH 2O(g) ＋Fe===FeO x＋ xH 2，D 正确。

题型二带离子交换膜的化学电源
[ 典例 2]液体燃料电池对照于气体燃料电池拥有体积小等优点。

一种以液态肼 (N 2H 4)为燃料的电池装置以下列图，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。

以下关于该电池的表达正确的选
项是()
A ． b 电极上发生氧化反应
B． a 电极反应式：
24
－－4e－ 2 ↑＋
4H
2
O N H ＋4OH===N
C．放电时，电流从 a 电极经过负载流向 b 电极
D．其中的离子交换膜需采用阳离子交换膜
[ 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采用阴离子交换膜，
错误。

[答案] B
[ 题后悟道 ]
[ 针对训练 ]
2．用 Na2SO3溶液吸取硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混杂液进行
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
环再活力理以下列图，则以下有关说法中不正确的选项是()
A ． X 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 b>a
D．该过程中的产品主要为H SO和 H
2
24
解析：选 B A 项，由图示可知 Pt( Ⅰ)极上 H ＋→H 2，发生还原反应，故 Pt( Ⅰ)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( Ⅱ )为阳
2－－2－－＋2－
，极，在阳极， SO3、HSO 3被氧化为 H 2S O4，SO3＋ H 2O－ 2e ===2H＋SO4 HSO－－===3H＋＋ SO2－，溶液的酸性增强， pH 减小，错误； C 项，3＋ H O － 2e4
2
由上面的解析可知，阳极有 H 2SO4生成，故 b>a，正确；D 项，阳极产物为H 2SO4，阴极产物为 H 2，正确。

题型三可逆电池
[典例 3](2016 全·国卷Ⅲ )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)2－。

4
以下说法正确的选项是
()
A ．充电时，电解质溶液中K ＋旭日极搬动
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
－－
2 －Zn ＋4OH－ 2e ===Zn(OH) 4
D．放电时，电路中经过 2 mol 电子，耗资氧气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搬动。

B 项，
充电时的总反应为放电时的逆反应： 2Zn(OH)2
－
＋ 2H2O，4
－===2Zn＋O
2＋4OH
c(OH － )逐渐增大。

C 项，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Zn ＋ 4OH －－2e－ ===Zn(OH) 24－。

D 项，由放电时的总反应
可知，电路中经过 2 mol 电子时，耗资mol O 2，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 Li 1－x CoO 2＋ Li x C6===LiCoO 2＋C6 (x＜ 1)。

以下关于该电池的说法不
正确的选项是
()
＋
在电解质中由负极向正极迁移
A ．放电时， Li
B．放电时，负极的电极反应式为
－＋
＋ C6 Li x C6－xe ===xLi
C．充电时，若转移 1 mol e －，石墨 (C 6电极将增重
7x g
)
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO 2－ xe－ ===Li 1－x CoO 2＋ 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，负极发生氧化反应，电极反应式为Li x C6－ xe－ ===xLi ＋＋C6，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－===Li 1－ x CoO 2＋xLi＋，正确。

题型四电解原理在环保、新资料制备中的应用
[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 9～ 10，阳极产生的ClO －将 CN －氧化为两种无污染的气体，以下说法不正确的是
()
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 2O
C．阴极的电极反应式：
－－2H2 O＋2e ===H2↑＋ 2OH
D ．除去－的反应： 2CN －＋ 5ClO －＋ 2H＋
===N
2↑＋
2CO
2 ↑＋
5Cl
－＋H 2 CN O
[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 的化合价高升，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，H2O 供应阳离子 (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===N 2↑
＋2CO 2↑＋ 5Cl －＋ 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 LiCl 溶液，
b 口导入 LiOH 溶液，以下表达正确的选
项是()
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－2↑＋2
===O2H O
C．当电路中经过 1 mol 电子的电量时，会有mol 的 Cl 2生成
D．通电后 Li＋经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 Cl 2，Cl 2溶于水，生成酸，pH 减小，错误；B 项，右端是阴极区获取电子，电极反应式为2H 2O ＋ 2e－ ===2OH
－
＋ H 2↑，错误； C 项，2Cl －－ 2e－ ===Cl 2，经过 1 mol 电子，获取mol Cl 2，错误； D 项，依照电解原理，阳离子经过阳离子交换膜，从阳极区向阴极区搬动，LiOH 浓溶液从 d 口导出，正确。

题型五新环境下金属的腐化与防范
[ 典例 5] (2015 上·海高考 )研究电化学腐化及防范的装置以下列图。

以下有关说法错误的选项是 ()
A ． d 为石墨，铁片腐化加快
B． d 为石墨，石墨上电极反应为
－－O2＋ 2H2 O＋ 4e―→ 4OH
C． d 为锌块，铁片不易被腐化
D． d 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，因此铁、石墨及海水组成原电池，Fe 为负极，失去电子被氧化变成Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨
上获取电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。

为石墨，由于是中
性电解质，因此发生的是吸氧腐化，石墨上氧气获取电子，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，第一被腐化的是Zn ，铁获取保护，铁片不易被腐化，正确。

为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐化，
在铁片上电极反应为O 2＋ 2H2 O＋4e－―→4OH －，错误。

[答案] D
[ 针对训练 ]
5．城市地下润湿的土壤中常埋有纵横交叉的管道和输电线路，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化。

原理以下列图，但若
电压等条件合适，钢铁管道也可能减缓腐化，此现象被称为“阳极保护”。

下
列有关说法不正确的选项是()
A．该装置可以将电能转变成化学能
B．管道右端腐化比左端快，右端电极反应式为Fe－ 2e－ ===Fe2＋
C．若是没有外加电源，润湿的土壤中的钢铁管道比较简单发生吸氧腐化
D．钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐化的钝化膜
解析：选 B A 项，该装置相当于电解池，能将电能转变成化学能，正确；
B 项，左端是阳极，腐化得更快，错误；
C 项，若是没有外加电源，润湿的土壤(凑近中性 )中的钢铁管道发生原电池反应，因此发生的是吸氧腐化，正确；D项，依照题意，此种腐化较慢，因此“ 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 ]
1．MCFC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～ 700 ℃，所用燃料为H 2，电解质为熔融的K 2CO 3。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2 O，以下有关该电池的说法正确的选项是()
A ．该电池的正极反应式为
－
＋4e－
===O
2↑＋2 4OH2H O
B．该电池的负极反应式为H 2－ 2e－ ===2H ＋
C．放电时 OH －向负极搬动
D．当生成 1 mol H 2O 时，转移 2 mol 电子
解析：选 D 该燃料电池的燃料为H 2，电解质为熔融的K 2CO 3，总反应为
2H2＋ O2===2H 2O，负极反应式为 2H
2
2＋2CO 3
－
－4e－===2H 2O＋2CO 2，正极反
应式为 O2＋2CO2＋4e－===2CO 2－
，故 A 、B 均错误；电解质中搬动的阴离子为3
2
CO 3－，不是 OH －，故 C 错误；依照负极反应式知，生成 1 mol H 2O 时转移 2 mol 电子，故 D 正确。

2．(2017 ·北京西城模拟 )利用以下列图装置可以将温室气体CO 2转变成燃料气体 CO 。

以下说法中，正确的选
项是()
A ．该过程是将太阳能转变成化学能的过程
B．电极 a 表面发生还原反应
＋
从 b极区向 a 极区搬动
C．该装置工作时， H
D．该装置中每生成 1 mol CO ，同时生成 1 mol O 2
解析：选 A依照图示，该过程是将太阳能转变成化学能的过程，故 A 正确；电极 a 表面发生水转变成氧气的过程，反应中O 元素的化合价高升，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 极区搬动，故 C 错误；依照得失电子守恒，该装置中每生成 1 mol CO ，同时生
1
成2 mol O 2，故 D 错误。

3.纳米级Cu2O 由于拥有优异的催化性能而碰到关注。

采用离子交换膜控制电解液中OH －的浓度制备纳米级
Cu O 的装置以下列图，发生的反应为电解
2Cu ＋H O=====
22
Cu2O＋ H 2↑。

以下说法正确的选项是()
A．钛电极发生氧化反应
B．阳极周边溶液的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2Cu ＋2OH －－ 2e－ ===Cu 2O＋ H 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2Cu ＋ 2OH －－ 2e－ ===Cu 2O＋ H 2O，OH －由阴极区迁移到阳极区参加反应，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 －在阳极全部参加反应，阳极周边溶液
的 pH 不变， B 项错误。

4．如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作表示图。

该电池的反应
式为LiMnO 2＋ C6充电Li 1－x MnO 2＋Li x C6(Li x C6表示锂原子嵌入石墨形成
放电
的复合资料 )。

以下有关说法正确的选项是
()
A ． K 与 N 相接时， A 极为负极，该电极反应式为Li x C6－ xe－ ===C6＋xLi ＋
B．在整个充电或放电过程中都只存在一种形式的能量转变
C． K 与 N 相接时， Li ＋由 A 极迁移到 B 极
D．K 与 M 相接时， A 极发生氧化反应， LiMnO 2－ xe－ ===Li 1－x MnO 2＋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但存在电能与化学能的转变，也存在化学能与热能或电能与热能的转变，错误；C项，K 与N相接时，该装置为原电池，在原电池中，阳离子向正极搬动，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LiMnO 2－xe－ ===Li 1
－x MnO 2＋xLi ＋
，正确。

5.二甲醚 (CH 3OCH 3)是一种绿色燃料，可以用来制备燃料电池，其工作原
理以下列图。

以下有关判断正确的选项是()
A ． a 电极为电源阳极，发生氧化反应
B． H ＋从 a 电极移向 b 电极
C． b 电极反应式为O2＋ 4e－ ===2O2－
D．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， O2得电子，电极反应式为O 2＋4e－＋4H ＋ ===2H 2O ， 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CH 3OCH 3＋ 3O2 ===2CO 2＋ 3H 2O，D 项错误。

6．(2017 ·石家庄模拟 )以下列图装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。

离子交换膜只赞同 Na＋经过，充放电的化学方程式为2Na 22＋NaBr3放电
S充电
Na2S4＋3NaBr 。

闭合开关 K 时， b 极周边先变红色。

以下说法正确的选
项是()
A ．负极反应为 4Na－ 4e－ ===4Na＋
B．闭合 K 后， b 电极周边的 pH 变小
C．当有 mol Na ＋经过离子交换膜时， b 电极上析出气体在标准状况下体积
为 112 mL
D．闭合 K 后， a 电极上产生的气体拥有漂白性
解析：选 C当闭合开关K时，b周边溶液先变红，即b周边有OH－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 2Na2S2－2e－ ===2Na＋＋Na2S4，A 错误；闭合开关K 时， b 极周边先变红色，该极上
生成 H 2和 OH －，pH 增大， B 错误；闭合 K 时，有mol Na ＋经过离子交换膜，说明有mol 电子转移，阴极上生成mol H 2，标准状况下体积为mol × 22.4 L mol·－1＝ 0.112 L ＝112 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Cu －2e－===Cu 2＋，没有气体产生， D 错误。

7．以下列图的电化学装置，可用于净化办理洗手间排放废水中的尿素
(H 2NCONH 2)，同时产生电能。

以下有关说法不正确的选项是()
A．右侧的多孔碳电极是原电池的负极
＋
B．电解质溶液中H 向左侧搬动
C．正极上发生还原反应：H 2NCONH 2＋ H 2O－ 6e－ ===CO 2↑＋ N2↑＋ 6H＋D．电极上耗资标准状况下33.6 L O 2，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(H2NCONH2)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 ＋向电池正极搬动，即向左侧搬动，故 B 正确； H 2NCONH 2在负极上发生氧化反应，故 C 错误；依照正极上的反应O2＋ 4H＋＋ 4e－ ===2H 2O，当电极上耗资标准状况下33.6 L 即 mol O 2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 KIO 3 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 KI ＋3H 2电解3＋
3H 2↑。

以下说法中正确的选
项是
()
O=====KIO
A ．电解时石墨作阴极
B．电解时阳极上产生H2
C．电解过程中阴极溶液pH 高升
D．阴极电极反应式：－－－＋I－ 6e＋3H 2 O===IO 3＋ 6H
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 －失电子被氧化，电极反应为I －－ 6e
－
＋ 3H2O===IO 3－＋ 6H＋，错误； C项，阴极水电离出的H ＋放电， 2H ＋＋ 2e－===H 2↑，H ＋不断减少，使电离平衡H2O H ＋＋ OH －不断右移， OH －增添，溶液的 pH 高升， C 项正确， D 项错误。

2.(2017 贵·州模拟 )镁燃料电池拥有比能量高、使用安全方便、原资料本源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。

以下列图为镁－次氯酸盐燃料电池的工作
原理图，以下有关说法不正确的选
项是()
A．该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应
B．正极反应为－＋ H 2＋
－－
＋2OH －
ClO O2e ===Cl
C．电池总反应为 Mg ＋ ClO－＋H2O===Mg(OH) 2↓＋ Cl －
D．放电过程中OH －移向正极
解析：选 D依照题给装置图可知，Mg 失电子生成Mg 2＋发生氧化反应，镁作负极，负极反应为Mg － 2e－＋2OH － ===Mg(OH) 2↓，A 项说法正确；正极反应为 ClO －＋H 2 O＋ 2e－ ===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Mg ＋ ClO －＋ H 2O===Mg(OH) 2↓＋ Cl －，C 项说法正确；放电过程中 OH －移向负极， D 项错误。

3.近来几年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、
低成本”锂－铜空气燃料电池，该电池经过一种复杂的铜腐化“现象”产生电力，其中放电过程为 2Li ＋ Cu2O ＋
H 2O===2Cu ＋ 2Li ＋＋ 2OH －，表示图如图。

以下说法不正确的是()
＋
Cu 极搬动
A ．放电时， Li 透过固体电解质向
B．放电时，负极的电极反应式为Cu2 O＋H 2O＋
－－2e ===2Cu＋ 2OH
C．通空气时，铜被腐化，表面产生Cu 2O
D．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，阳离子向正极搬动， A 项正确；放电时，负极Li 失电子转变成 Li ＋，B 项错误；结合题中装置图可知，通入空气铜被腐化，生成
Cu2O， C项正确；铜被腐化生成Cu 2O，放电时Cu2O又被还原成Cu ，因此整个反应过程中Cu相当于催化剂， D 项正确。

4.利用以下列图装置进行实验，开始时，a、 b 两处的液面相平，密封好，
放置一段时间。

以下说法不正确的选项是()
A ． a 管发生吸氧腐化，b 管发生析氢腐化
B．一段时间后， a 管的液面高于 b 管的液面
C． a 处溶液的 pH 增大， b 处溶液的 pH 减小
D． a、b 两处拥有相同的电极反应式：Fe－ 2e－ ===Fe2＋
解析：选 C a 管发生吸氧腐化， a 处溶液的 pH 增大， b 管发生析氢腐化，b 处溶液的 c(H ＋ )减小， pH 增大， A 项正确、 C 项错误； B 项， a 处耗资了液面上的 O2， b 管有 H 2生成， b 管压富强于 a 管压强，正确； D 项，电化学腐化中铁失去电子变成Fe2＋，正确。

5.(2017 清·远模拟 )研究发现，可以用石墨作阳极、作阴极、熔融的CaF 2-CaO 作电解质，利用图示装置金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。

钛网获得下列
说法中错误的选
项是
()
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 C＋ 2O2－－ 4e－ ===CO 2↑
C．由TiO2 制得 1 mol金属Ti ，理论上外电路经过 2 mol电子
D．若用铅蓄电池作供电电源，“－”接线柱应连接Pb电极
解析：选C A ．石墨为阳极，电极反应式为C＋ 2O2－－4e－===CO 2↑，阴极反应式为CaO ＋ 2e－ ===Ca＋ O2－，尔后2Ca ＋TiO2===Ti＋2CaO，因此反应前后耗资氧化钙的量不变，正确； B. 石墨作阳极， C 失去电子，转变成CO 2，因此电极反应式为C＋ 2O2－－4e－===CO 2↑，正确； C. 依照选项 A 的解析，生
成 1 mol Ti ，转移 4 mol e－，错误；D.铅蓄电池： Pb＋ PbO 2＋ 2H 2SO4===2PbSO 4＋2H 2O， Pb 作负极，正确。

6．光电池是发展性能源。

一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有
光
氯化银的银片上时， 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
即恢复至初始状态。

以下说法不正确的选项是 ()
A ．光照时，外电路中电流由X流向Y
B．光照时， Pt 电极发生的反应为 2Cl －＋ 2e－ ===Cl 2↑C．光照时， Cl －向 Pt 电极搬动
D ．光照时，电池总反应为
＋光＋－AgCl(s) ＋ Cu(aq)=====Ag(s)＋ Cu 2(aq) ＋ Cl
(aq)
解析：选 B Ag 电极上发生 Cl(AgCl) ＋ e－ ===Cl －(aq) ，则 Ag 电极为正极，Pt 电极为负极，外电路中电流由X 流向 Y ， A 项正确； Pt 电极为负极， Cu ＋失去电子，电极反应式为Cu＋－ e－ ===Cu 2＋， B项错误；光照时， Cl －向负极 (Pt
电极 )搬动， C 项正确；光照时，电池总反应为
光
AgCl(s) ＋Cu ＋ (aq)=====Ag(s)＋
Cu2＋ (aq) ＋ Cl －(aq) ， D 项正确。

7．(2017 ·北京东城模拟 )氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料，用电解法
制备氢氧化锂的工作原理以下列图：
以下表达不正确的选项
是 ()
A ． b 极周边溶液的 pH 增大
B． a 极发生的反应为2H2O － 4e－ ===O2↑＋ 4H＋
C．该法制备 LiOH 还可获取硫酸和氢气等产品
D．当电路中经过 1 mol 电子时，可获取 2 mol LiOH
解析：选 D 从电解质溶液中离子的搬动方向看，石墨 a 是阳极，石墨 b
是阴极； a 极失去电子，发生氧化反应，即2H－===O ↑＋4H＋，结合移
2O－4e2
动过来的SO24－获取硫酸； b 极 H ＋得电子放出氢气，c(OH － )增大，溶液的pH 增大，结合搬动过来的Li ＋生成 LiOH ，故 A 、B、 C 都是正确的。

由电子守恒，
反应中电路中经过 1 mol 电子时，获取 1 mol LiOH ， D 说法是错误的。

8．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽办理废水中的
＋
，模拟装置如图NH 4
所示。

以下说法正确的选项是()
A．阳极室溶液由无色变成棕黄色
B．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质必然是(NH 4)3PO4
C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH 高升
D．当电路中经过 1 mol 电子的电量时，阴极有mol 的 O2生成
解析：选 C A 项， Fe 为阳极，阳极上 Fe 失电子发生氧化反应生成Fe2＋，
因此溶液变浅绿色，错误；
＋
向阴极室搬动， H
＋
放电B 项，电解时，溶液中 NH 4
生成 H 2，因此阴极室中溶质为 (NH 4)3PO4或 NH 4H2PO4、(NH 4)2HPO 4，错误；
C 项，电解时，阴极上 H＋放电生成 H ，溶液中 c(OH－)增大，溶液中 pH高升，
2
正确； D 项，阴极生成H2，错误。

9．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。

用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4 )的装置以下列图。

以下说法正确的选项是()
－－
↓
A ．铁是阳极，电极反应为 Fe－ 2e ＋ 2OH===Fe(OH) 2
B．电解一段时间后，镍电极周边溶液的pH 减小
C．若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有
2－FeO4
D．每制得 1 mol Na 2FeO4，理论上可以产生67.2 L 气体
解析：选 C由题意可知，用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH 溶液制备高铁
酸钠 (Na 2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，发生氧化反应，Fe 为阳极，电极反应
为 Fe－6e－＋ 8OH － ===FeO2－＋4H O， A 项错误；镍电极为阴极，发生还原反
42
应，电极反应为2H 2O＋ 2e－ ===2OH －＋H 2↑，OH －不断增添，溶液的pH 不断增大， B 项错误； C 项，若离子交换膜为阴离子交换膜，则左侧溶液中会含有
FeO24－，正确； D 项没有指明温度和压强，无法计算生成气体的体积，错误。

10．以下列图，装置在常温下工作(溶液体积变化忽略不计)。

闭合 K ，灯泡
发光。

以下表达中不正确的选项是()
A ．当电路中有×1022个电子转移时，乙烧杯中溶液的pH 约为 1
B．电池工作时，盐桥中的K ＋移向甲烧杯，外电路的电子方向是从 b 到 a
C．电池工作时，甲烧杯中由水电离出的c(H ＋ )逐渐减小
D．乙池中的氧化产物为SO2－
4
解析：选C A 项， n(e－)＝错误 !mol ＝ mol ，乙烧杯中， HSO 错误 ! － 2e －＋ H O===3H＋＋ SO2－， n(H＋)＝ mol ，c(H＋)＝错误 ! ＝ mol·L－
1
4，乙烧杯中2
溶液的 pH 约为 1， A 项正确； B 项，乙烧杯中发生氧化反应，故乙烧杯中的石
墨电极为负极，甲烧杯中的石墨电极为正极，盐桥中的阳离子K ＋向正极搬动，即向甲烧杯中搬动，外电路的电子由负极移向正极，即方向是从 b 到 a，B 项正
确； C 项，电池工作时，甲烧杯中
－－－
＋MnO 4不断获取电子被还原，MnO 4＋ 5e
8H＋ ===Mn 2＋＋4H 2 O，反应耗资 H ＋，溶液中的 c(H ＋)不断减小，因此由水电离
出的 c(H ＋－2－
，)逐渐增大， C 项错误； D 项，在乙池中 HSO 3不断被氧化，变成 SO4
D项正确。

11．中国科学家用毛笔书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、
柔性且可折叠的可充电锂空气电池(图 1)，电池的工作原理如图2。

以下有关说法正确的选项是 ()
A．放电时，纸张中的纤维素作锂电池的正极
B．放电时， Li ＋由正极经过有机电解质溶液移向负极
C．开关 K 闭合给锂电池充电，X 为直流电源正极
D．充电时，阳极的电极反应式为Li O－＋
－2e ===O ↑＋ 2Li
222
解析：选 D纤维素不导电，石墨导电，故放电时，纸张表面毛笔书写后
留下的石墨作电池正极， A 项错误。

原电池或电解池工作时，电解质中阴、阳
离子的搬动方向一般依照“ 阴阳相吸” 原则，即电池放电时，电解质中的阳离
子移向正极，据此可快速判断锂电池放电时，带正电荷的Li ＋由负极经过有机电
解质溶液移向正极， B 项错误。

充电时，直流电源负极与电池负极(金属锂)相连，故X为直流电源负极， C 项错误。

充电时，空气电极作阳极，此时Li 2 O2失去电子生成O2： Li 2O2－ 2e－ ===O2↑＋ 2Li ＋， D项正确。

12．以 H 2、 O2、熔融盐 Na2CO 3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH) 2，装置以下列图，其中P 端通入 CO 2。

通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量
的白色积淀，且较长时间不变色。

则以下说法中正确的选项是()
A ． X 、Y 两端都必定用铁作电极
B．不可以用NaOH 溶液作为电解液
－－
C．阴极发生的反应是 2H2 O＋ 2e ===H 2↑＋ 2OH
D． X 端为电解池的阳极
解析：选 C 左侧装置是原电池，通入氢气的电极Ⅰ 是负极、通入氧气的电极Ⅱ 是正极，负极反应式为H－2－===CO＋ H O ，正极反应式为
－ 2e ＋ CO
32
22
2
O2＋4e－＋ 2CO 2===2CO 3－，右侧装置是电解池，
X 是阴极、 Y 是阳极，阴极反应式为 2H2O＋2e－===H 2↑＋2OH－、阳极反应式为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH) 2↓ 。

X 、 Y 两端，阳极 X 必定是铁电极， Y 电极不需要必然用铁作电极，可以用石墨作电极，故 A 错误；电解过程是阴极上H ＋放电获取溶液中的OH －结合 Fe2＋生成氢氧化亚铁，因此可以用NaOH 溶液作为电解液，故 B 错误；阴极发生的反应是溶液中的H ＋获取电子生成H 2，碱溶液中电极反应：2H2O＋2e－ ===H 2↑＋ 2OH －，故 C 正确； X 连接原电池负极，因此是电解池阴极，故
D错误。

13．以下列图的装置是用氢氧燃料电池 B 进行的某电解实验：
(1) 若电池 B 使用了亚氨基锂(Li 2 NH) 固体作为储氢资料，其储氢原理是
Li NH ＋ H ===LiNH
2＋ LiH ，则以下说法中正确的选
项是________(填字母 )。

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A ． Li 2 NH 中 N 的化合价是－ 1 价
B．该反应中 H 2既是氧化剂又是还原剂
C． Li ＋和 H ＋的离子半径相等
D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池 B 工作时：
①若用固体 Ca(HSO 4 2为电解质传达
＋
，则电子由 ________极流出， H ＋
)H
向 ________极搬动 (填“a”或“b”)。

②b 极上的电极反应式为 __________________。

③外电路中，每转移mol 电子，在 a 极耗资 ______ L( 标准状况下 )的 H 2。

(3)若 A 中 X 、Y 都是惰性电极，电解液W 是滴有酚酞的饱和NaCl 溶液，则 B 工作时：
①电解池中X 极上的电极反应式是________________。

在 X 极这边观察到的现象是 ____________________。

②检验Y电极上反应产物的方法是__________________________________________
________________________________________________________________ ________。

③若 A 中其他均不改变，只将电极Y 换成铁棒，可实现的实验目的是
________。

解析： (1)Li 2NH中N 的化合价是－ 3， A 项错误；该反应中，一部分
H 2→LiNH 2， H 元素的化合价由 0→＋ 1， H 元素被氧化，一部分 H 2→ LiH ， H 元素的化合价由 0→ －1，H 元素被还原，故该反应中 H 2既是氧化剂又是还原剂，
B项正确； Li ＋的半径大于 H ＋的半径， C 项错误；此法储氢是利用化学方法储氢，而钢瓶储氢是利用加压和降温，使氢气变成液体氢，故二者原理不相同，D
项错误。