必清15 电极方程式的书写-备战2022年高考化学复习【错题必清】(通用版)(解析版）

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[必清15电极方程式的书写因五年考点分析------------------------------------------------------------------------------------------------------------,、｝电极方程式书写、__!_!~!~~~~----------------------------------------------------------------------------------------_;？？高考预测.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------！电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之｝！一，其中，燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写是高考出题重点。}--------------------------------------------------------------------------------------------------------------·易错考点剖析一、原电池中电极反应式的书写l、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式：若正极上的反应物质是02,且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且02生成OH·，若电解质溶液为酸性，则W必须写入正极反应式中，02生成水。3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式

1减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。二、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S吵so:畸>I->Br->Cl->OW>水电离的OH->含氧酸根离子＞F。阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>（酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>（水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K飞注：在水溶液中Al3+、Mg气Na+、Ca气k十这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得。三、燃料电池电极反应式的书写电极：惰性电极。燃料包含：H2；经如：C比；醇如：C2比OH等。电解质包含：＠酸性电解质溶液如：H2S04溶液：＠碱性电解质溶液如：NaOH溶液：＠熔融氧化物如：Al203;＠熔融碳酸盐如：K2C03等。第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+02=2H心：甲烧燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应为：(DCH4+202=C02+2H心@co订2Na0H=Na2CO卢比0O式＋＠式得燃料电池总反应为：CH4+20计2NaOH=Na2C03+3H心第二步：写出电池的正极反应式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02,随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：

2(I)酸性电解质溶液环境下电极反应式：02+4H++4e-=2H心2(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：0计2H心＋4e-=40ff(3)固体电解质（高温下能传导0勹环境下电极反应式：02+4e-=202(4)熔靶碳酸盐（如：熔融K2C03)环境下电极反应式：0计2C02+4e-=2CO了。第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物0妇四、可充电电池电极反应式的书写及应用（一）可充电电池试题必备知识1对可充电电池充电和放电两过程认识：放电是原电池反应，充电是电解池反应。要能根据题给总反应式，写出原电池总反应式和电解池总反应式。2对可充电电池电极极性和材料的判断：判断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电（原电池）总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极材料：得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料，方法同前，失去电子的一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质即为阴极材料。3可充电电池电极反应式的书写方法：书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存）；第三，在电子守恒

3的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电止极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：可根据电极反应式进行分析，放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，发生了氧化反应，其变价元素被氧化；放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。5对溶液中离子的移动方向判断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。6可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。7有关电化学的计算：有关电化学的计算都必须利用电子守恒，要注意各电极转移的电子数均相等。这类计算通常有计算电极的增重或较少量、溶液的PH、溶液的离子浓度、电子转移的数目等。五、特殊情况电极反应式的书写在书写电极反应式时，一定要注意一些特殊情况。1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变溶液中的离子浓度改变，有时可导致离子放电顺序的改变。2、注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。_撼,规避陷阱

4综观历年高考试题可发现，解可充电电池试题的关键在千能否正确书写电极反应式。书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后，即可正确解题。"-----------＿-------＿-----＿-----------一---------------------------------一一～－－－－－_______________________:典例精析l.(2014浙江高考真题）银氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)z+M=NiOOH+MH已知：6NiOOH+NH计比0+OH-=6Ni(OH)2+N02-下列说法正确的是A.NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H20+e=Ni(OH)z+OHB.充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式：比0+M+e-=MH+OH-,H心中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A【分析】钦氢屯池中主要为KOH作电解液充屯时，阳极反应：Ni(OH)2+0H·=NiOOH+H20+e、阴极反应：M+H20+e·=MH+OH,总反应：M+Ni(OHh=MH+NiOOH:放屯时，iF.极：NiOOH+H20+e-=Ni(OHh+OH-,负极：MH+OH-=M+H心＋c-,总反应：MH+NiOOH=M+Ni(OH)2以卜式中M为储氢合金，MH为吸附f氢原子的储氢合金。【解析】

5A、正极的屯极反应式为：NiOOH+H心＋e＝Ni(OH)2+OH，故A正确；B、电韶时阴窝子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH离子从阴极向阳极，故B错误；C、H心中的H得电了，不丛被M还原，故C钻误；D、不能用氨水做电斛匝溶液，囚为NiOOH能和氨水发生反应，故D错误；答案选A。15.(2016全匡高考真题）三室式电渗析法处理含Na2S04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N旷和SO42一可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是稀Na2SO4溶液+aAc:I:：：尸I-■:::，一二二二二二一点－一一二负极区b个d正极区浓Na2S04溶液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Na2S04废水时可以得到NaOH和H2S04产品C.负极反应为2比0-4e-=02+4H十，负极区溶液pH降低D.当电路中通过lmol电子的电量时，会有0.5mol的02生成【答案】B【韶析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴跷千会向止电估较多的阳极区定向移动，因此迪电后中间隔室的S0➔2离子向让极迁移；在正极区带负屯荷的OH失去屯千，发生氧化反应而放电，山千破坏了附近的水的电离平衡，使浴液中c(H+)>c(OH)，所以1十极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，故A错误B.阳极区氢氧根放屯，溶液中产生硫酸，阴极区纨离了获得电了，发生还

6原反应而放电，砐坏（附近的水的电离1'衡，使溶液中c(OH-）次(H)，所以产生氢氧化钠，囚此该法在处押含Na2S04废水时可以得到NaOH和比SO.i产品，故B正确；C.负极区氢离了得到屯了，使溶液中c(H-）附人，所以负极区浴液pH升高，故C错误；D.节电路中通过lmol电了的电址时，根据整个闭合佪路中电了转移数II相等可知反应产生氧气的物）贞的队是n(02)=ImoH-4=0.25mol,故D错误。故选B。．；真题再练1.(2021湖北高考真题）Na2Cn07的酸性水溶液随涽W浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrQ3的原理如图所示。下列说法错误的是攸性NnOII飞CrO227水溶液水溶液离子交换膜A.电解时只允许W通过离子交换膜B.生成02和正的质量比为8:lC.电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大D.C心的生成反应为：Cr20了＋2H+=2Cr03+比0（答案】A【分析】根据左侧屯极上生成02'右侧屯极上生成H2'知左侧电极为阳极，发生反应：2H20-4e一-4H++02i,右侧电极为阴极，发生反应：2H20+2e-一20ff+H2个：由题意知，左室中Na2Cr207随若订浓度增大转化为Cr03:Cr20;-+2H十一2Cr03+H20,因此阳极生成的H十不能通过离

7千交换膜。【解析】A.山以上分析知，电解时通过离子交换膜的是Na十，A项错误；B.根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成02和H2的物质的总之比为I:2,其质旦比为8:1,B项正确；C.根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液OH一的浓度增大，C项正确：D.电觥过程巾阳极区W的浓度增大，Na2Cr202转化为Cr03:Cr20千＋2H十一2C心3+H20,D项正确。故选A。2.(2021辽宁高考真题）利用。《安o(Q)与的士立~OH(QH,)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是烟芯气(0j「勹—一20H-［『沁膜屯衱QH2QH2膜电极NaHC03溶液QQ一出••2出111---2HM极N极A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保待不变C.CO2在M极被还原D.分离出的CO2从出口2排出【答案】C【分析】

8由题干信息可知，M极发牛的是由Qo={女o转化为的4二tOK(QH》的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：心产0+2e=HO笠OK(QH,)+20H，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：气OK(Q出）－2e-＝0《二令o+2H飞b极为电源正极，据此分析解题。【解析】A.山分析可知，a为电源负极，A正确；B.由分析可知，根据电子守陌可知，溶液中Q的物质的扯保持不变，B千确；C.山分析可知，整个过程CO2未被还原，CO2在M极发生反应为COi+OH-=HCO;,C错误；D.由题干信息可知，M极上CO2发牛反应为：C02+0H-=HCO;被吸收，HCO；向阳极移动，N极上发生的反应为：Hco;+W=H心＋co汀，故分离出的CO2从出口2排出，D正确；故答案为：C。3.(2021辽宁高考真题）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li出1。下列说法正确的是M极：液态Li／泡沫NiN极：液态Sb-Bi-Sn不锈钢外壳A.放电时，M电极反应为Ni-2e-=Ni2+B.放电时，Li十由M电极向N电极移动

9C.充电时，M电极的质量减小D.充电时，N电极反应为Li3Bi+3e-=3Lt+Bi【答案】B【分析】由题十信息可知，放电时，M极由于Li比Ni史活泼，也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼，故M极作负极，电极反应为：L心＝L广，N极为正极，电极反应为：3Li++3e-+Bi=LiJBi,据此分析解题。【解析】A.1:8分析可知，放电时，M电极反应为L心＝Li+,A错误8.由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故Lf由M电极向N电极移动，B正确；C.由二次电池的原理可知，充电时和放电时同-电极I::.发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-=L]，故电极质朵增大，C错误；D.由二次电池的原理可知，充电时和放电时同－电极卜发生的反应互为逆过程，充屯时，N电极反应为Li3Bi-3e-=3L广＋Bi,D错误；故答案为：B。4.(2021广东高考真题）钻(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钻的装置示意图。下列说法正确的是II阳离子阴离子交换膜交换膜H+erH'SO/-lerIerCo2+H'I室II室III室A.工作时，I室和II室溶液的pH均增大

10B.生成ImolCo,I室溶液质芷理论上减少16gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D．电解总反应：2Co2++2H2。主2Co+02i+4H+（答案】D【分析】山图可知，该装置为电解池，个患电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H心－4e·=O汁＋4W,I室中阳离子电荷数大千阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由1室向IT室移动，钻电极为阴极，钻离了在阴极得到电了发生还原反应生成钻，电极反应式为Co2++2e·=Co,Ill室中阴离子电荷数大千阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由III室向II室移动，屯解的总反应的离子方程式为2Co2++2H心恩皂2Co+O叮＋4H飞【解析】A.由分析可知，放电生成的氢离子迪过阳离子交换膜由［室向II室移动，使II室中氛离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；B.由分析可知，阴极牛成lmol钻，阳极有lmol水放电，则l室溶液质旦减少18g,故B错误；c.若移除离了交换膜，氯离了的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，41思电极的电极反应会发生变化，故C错误；D.由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H心堕叟2Co+O叮＋4H十，故D正确；故选D。5.(2016北京高考真题）用石墨电极完成下列电解实验I实验一·］实验二

11装置栝砒肋双化钠馆液润湿的pll试纸铜欢|a、d处试纸变蓝，b处变红，局部褪1两个石墨电极附近有气泡产生，n现象色；c处无明显变化处有气泡产生．．．下列对实验现象的解释或推测不合理的是（)A.a、d处：2H心＋2e·=H汁＋2OHB.b处：2CJ--2e-=Cl汀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【解析】A、a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电千生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，A正确；B、b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离千同时放电，分别产牛氧气和氯气，氢离子浓度增大，酸性增强，氯气与水反应牛成的次氯酸具有渍白性，B错误；C、c处为阳极，铁失去电了生成亚铁离了，C正确；D、实验一中ac形成电解池，db形成屯解池，所以实验二中也相当千形成三个电解池（一个球曲面为不同的两极），m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极(n的背面），故相当于电锁，即m上有铜析出，D正确；答案选B。6.(2020山东高考真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是

12t气一一二厂．--_-__-_「比Oi_-a极b_极-＿哑--—---一-A.阳极反应为2H20-4e-=4H++02个B.电解一段时间后，阳极室的pH未变C.电解过程中，W由a极区向b极区迁移D.电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等量【答案】D【分析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电觥池的阴极。【解析】A依据分析a极是阳极，屈千放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2比0-4e·=4H++O开，故A正确，但小符合题意：B电解时阳极产生氢离子，氢离了是阳离了，通过质了交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH仙不变，故B正确，但不符合题意；C有B的分析可知，C正确，但不符合题意：D．电解时，阳极的反应为：2H心－4e=4H++o叶，阴极的反应为：0计2e·+2H+＝比02,总反应为：0计2比0=2比02,婓消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，故D错误，符合题意；故选：D。7.(2020浙江高考真题）能正确表示下列反应的离子方程式是A.(NH4)2Fe(SO山溶液与少世Ba(OH)2溶液反应：so;·+Ba2+=BaS04-J,

13通电B.电解MgCl2水溶液：2cr+2Hp~20W+CI2个＋H2个C.乙酸乙酕与NaOH溶液共热：CH3COOCH2CH3+OH一一气CH3COO飞CH3CHpHD.CuS04溶液中滴加稀氨水：Cu2++20H-=Cu(OH)2-1,【答案】C【解析】A.(NH巾Fe(SO中可以马成(N儿）2S04·FeSO心(NH心Fe(SO心溶液与少最Ba(OH)2溶液反应，OH冼与F产反应，再和NH;十反应，由十Ba(OH)2较少，NH；不会参与反应，离子方程式为：Fe2++so;-+Ba2++20H-=Fe(OH)2L+BaS04L,A错误；B.用惰性材料为电极电~MgCb溶液，阳极反应为：2CL--2e-=Chj,阴极反应为：2比0+2e-+Mg2+=Mg(OH)平H2j,总反应的离子方程式为：Mg2++2CJ-+2H20=Mg(OH)斗＋H汁＋Cl汀，B错误；C.乙酸乙酕与氢氧化钠溶液共热时发生水解，生成乙酸钠和乙醇，离子方程式为：CH3CQOCH丈H3+QH-__g__CH3COO-+CH3CH20H,C正确：D.向硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸较，一水合氨为弱电解质，在离千反应中个能拆开，离千方程式为：Cu2++2NH3•比0=2NH;+Cu(OH)扎，D错误。答案选C。8.(2020-全国高考真题）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag分主入到无色WO3薄膜中，生成Ag,.-W03,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是Ag固体电解质，只允许Ag通过屯电致变色层(wo3)源透明导屯层

14A.Ag为阳极B.Ag十由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为：WO妇Ag=AgrW03【答案】C【分析】从题干司知，当迪电时，Ag节主入到无色W03薄膜中，牛成AgxW03器件呈现蓝色，说明通电时，Ag屯极有Ag十生成然后经固体电解质进入电致变色尺，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag屯极卜发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。【解析】A.通电时，Ag电极有Ag十生成，故Ag电极为阳极，故A项正确；B.通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag十从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，故B项正确；C.过程中，W由W03的＋6价降低到Agxwo3中的＋（6-x)价，故C项错误；D.该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为：xAg-xe-=xAg十，而另一极阴极卜发生的电极反应为：W03+xAg斗xe-=AgxW03,故发生的总反应式为：xAg+W03=AgxW03，故D项正确；答案选C。9.(2019北京高考真题）下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符号表示）l-BcAD

15晶'J又/CH3COOH在水中电八IIJ圈al...NaCl溶千水I液离比与Cb反应能量变化比(g)+Ch(g)=2HCNaCl=Na++ClCuCh:Cu2++2CCH3COOH唔'qCH3Il(g)1-coo-+H+AH=－183kJ·mol一］【答案】B【分析】本题A、B、C选项应区分电离和电解的概念。电离是电解顶溶千水或熔卧状态下，解离成能够自由移动的离了的过程。根据其电离程度可分为强电解匝和弱电解原，几乎全部电离的是强电解队（如A选项），只有少部分电离的是弱电解质（如C选项）：是将电能转化为化学能的个装笠（构成：外加电源，电解质溶液，阴阳电极）。使电流通过电解质溶液或熔触电解质而在阴，阳两极引起还原氧化反应的过程（如B选项）。【解析】A.NaCl为强电解庙，NaCl溶千水，NaCl在水分子作用下，自发解离为Na+和Cl一，故电离方程式为NaCl=Na++CI一，故A不符合题总；B电解氯化铜溶液，铜离子向阴极移动，得电子，发生电极反应为：Cu2++2e-=Cu，氯离了向阳极移动，失电了，发生电极反应为：2Cl+2e-=Cl2,通电所以电解总反应为：Cu2++2ClCu+Cl叶，故B符合题意；C.CH妃OOH为弱电解质，溶千水部分电离，因此电离方程式为CH妃OOH~CH3COO-+H十，故C个符合题意；

16D和图可知，反应H2(g)+Ch(g)=2HCl(g)的反应热等千断裂反应物分子中的化学键吸收的总能址(436kJ/rno1+243kJ/rnol=679kJ/rnol)，与形成生成物分子中化学键放出的总能惜(431kJ/rnolx2=862kJ/mol)之差，即放热183kJ/mol,放热AH为负值，所以H2(g)+Ch(g)=2HCl(g)t,.H=-J83kJ/rnol,故D不符合题意.'综上所述，本题应选B。10.(2013浙江高考真题）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知3h+60H·=IO叶5]-+3比0下列说法不正确的是A.右侧发生的电极方程式：2比0+2e·=H汁＋2OHB.电解结束时，右侧溶液中含有IO3.C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3比O=KIO计3H叮D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解梢内发生的总化学方程式不变【答案】D【解析】A.左侧溶液变蓝色，生成12，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极卜．氢离子得电子生成氢气，则右侧电极反应式为：2H心＋2e·=H叮＋20R,故A正确；B.一段时间后，蓝色变浅，发生反应3h+60R=I03于5I·+3H心，中间为阴离子交换膜，右侧I、OH通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的103通过阴离了交换朕向右侧移动，故右侧溶液中含有10孔

17故B正确；C.左侧电极为阳极，电极反应为：2r--2e-=h,同时发生反应3l2+60H-=I03-+5r-+3H心，右侧电极为阴极，电极反应式为：噩0+2e-=H平2OH，故总的电极反应式为：K.1+3H心皇旦闪03+3H汀，故C正确；D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧电极为阳极，电极反应为：21--2e-=h，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H心＋2e-=H叶＋2OH，为保证两边溶液呈电中性，左侧多余伈通过阳离了交换朕迁移至阴极，左侧生成I2，右侧溶液中有KOH生成，懊单质与KOH不能反应，总反应相当丁：2KI+2H心堕袒2KOH+h+H叶，电解槽内发生的总化学方程式发生变化，故D错误；答案为D。＾，最新模拟IIlI.(2017重庆万州·一模）工业上用电解法处理含铢酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是阴子离膜锁铁铢棒碳棒I阳离子膜卜一一一一．--一一一一卜－－------－－－卜-----1%NaCl骂雷归;1溶液1出篇立ABC已知：＠N产在弱酸性溶液中发生水解＠氪化性：N产（高浓度）＞H+>Ni2+（低浓度）A.碳棒上发生的电极反应：40H--4e-=0叮＋2H心B.电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的巨浓度将不断减小C.为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD.若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生

18改变【答案】B【解析】A.根据图示，碳棒是阳极发牛氧化反应，碳棒上发牛的电极反应：40H--4e-=O叮＋2H心，故A正确；8.电解过程中，N旷由A进入B,氯离了由C进入B,B室中NaCl溶液的物版的晕浓度将不断增大，故B错误；C.氧化性：H+>N产（低浓度），为防止氢离了在阴极放电，提高Ni的产率，电解过程中而要控制废水pH,故C正确；D.若将图中阳怯i-f膜去掉，将A、B两室合并，阳极氯离子失屯子生成氯气则电解反应总方程式发生改变，故D正确；选B。2.(202卜河北石家庄一模）近日，湘溜大学和安徽工程大学团队合作研发出以阳F/Ni2P@CC-2催化剂为电极组建的整体尿素电解体系，实现了高效节能制氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是K.OH"CO(NH2)2A.N为电源的负极，K沛］b电极迁移B.b电极反应式为CO(NH山－6e+60H=CO2个＋N2个＋5H20c.当外电路通过0.5mole一时，a电极析出5.6L（标准状况）气体D.NiF/Ni2P@CC-2电极更易吸附尿素分子并促进化学键断裂【答案】A【分析】由工作原理示总图可知，该装跷为电解池，与直流电源正极N极相连的b电极为电解池的阳极，碱性条件下，尿素在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和水，电极反应式为

19CO(NH山－6e·+60H=C02个＋N2T+5H20，与负极相连的a电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为H20+2e·=H2个＋20H。【解析】A.由分析可知，N电极为直流电源的正极，b电极为电解池的阳极，则电解池工作时，钾离子向阴极a电极移动，故A错误；B.山分析可知，b电极为电解池的阳极，碱性条件下，尿素在阳极失去电了发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和水，电极反应式为CO(NH山－6e·+60H.=C02个＋N2个＋5H20，故B正确；C.由分析可知，a电极为阴极，外电路通过2rnol电子时，阴极生成lrnol氢气，则标准状况下外电路通过0.5rnol电子，a电极析出氢气的体积为10.5molx~x22.4L/mol=5.6L,故C正确；2D.由题意可知，N迅／NizP@CC-2电极史易吸附尿素分千，能起催化剂的作用，降低反应的活化能，促进化学键断裂，故D正确；故选A。3.(2021四川宜宾一模）猛及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置，可从MnS04溶液中电沉积金属猛，并联产Mn02,同时回收硫酸。下列叙述错误的是亘股膜.n珈扣abMnM贰珈改4吩庄S凶叩MnSO4叩A.a连接电源负极B.膜n为阴离子交换膜

20C.阳极上的反应式为：Mn2++2H心－2e·=Mn02+4H+D.阴极析出llgMn,理论上外电路中迁移了0.4mol电子【答案】B【分析】根据装置图可看出，装置利用的是电解池原理，电极a表面Mn2＋得电子生成Mn单质，其电极反应式为：Mn2++2e·=Mn,所以a极为电解池的阴极，连接电源的负极，又溶液中电解液为MnS04,为保证溶液的电中性，硫酸根离了需经过朕m向中间硫酸溶液中移动；同理b极区Mn2＋失去电子生成Mn02,其电极反应式为：Mn2++2H心2e·=Mn02+4H十，溶液中阳离子数增大，所以膜n为阳离子交换膜，氢离子移向中侚硫酸溶液中，所以电解一段时间，硫酸溶液的浓度增大，据此分析解答。【解析】A.根据上述分析可知，a极区是电解池的阴极，连接电源的负极，A正确；B.根据上述分析，b极区的氢窝了需移向中间室的硫酸裕液中，所以朕n为阳离子交换膜，B错误；C.阳极Mn2十失去电千转化为Mn02,其电极反应式为：Mn2++2H釭2e-=Mn02+4H+,C正确；D.阴极电极反应式为：Mn2++2e-=Mn,所以析出llgMn(0.2mol)，理论卜一外电路中迁移了0.4mol电子，D仆确；故选B。4.(2021-广匹北海一模）锌－空气燃料电池是一种低能耗电池，在生产生活中应用广泛，其装置示总图如图所示。下列说法错误的是b活性炭Zn/ZnOA.充电时，a与电源正极相连

21B.放电时，M极每消耗l6g02,理论上N极质量增加16gC.充电时，N极的电极反应式为Zn0+2H++2e·=Zn+H心D.放电过程中，KOH溶液浓度不变【答案】C【分析】Zn失去电了发生氧化反应生成ZnO,则Zn/ZnO屯极为负极，电极反应式为Zn+20H"-2e·=Zn0+H心，则通入02的活性炭电极为正极，正极上02发生得电了的还原反应生成0H；充电时，为电解池，原电池的正极与外加电源正极相接，活性炭电极作阳极，负极与外加电源负极相接，Zn/ZnO电极作阴极，阴极反应式为ZnO+H心＋2e·=Zn+20R,据此分析解答。【解析】A.充电时，Zn/ZnO电极为阴极，与外加电源负极相接，活性炭电极为阳极，外加电源正极相接，所以a与电源正极相连，故A正确：m_16gB.放电时，M极每消耗l6g02,氧气的物顶的蜇为n=—==O.Smol,M32g/mol由2Zn+02=2Zn0可知，N极卜生成的ZnO为Imo!,则Zn增加的质址为lmolO的质呈，所以理论上N极庙蜇增加16g,故B正确；C.充电时，N极上ZnO得屯子生成Zn,阴极反应式为ZnO+H心＋2e·=Zn+20H-,故C错误；D.放电过程中，电池中总反应为2Zn+02=2Zn0,溶液的体积小变，KOH的物质的兄不变，所以KOH溶液浓度不变，故D正确；故选：C。5.(202卜山西太原五中模拟预测）工业电解Na2C03溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是a溶NaOH溶液-1溶液NaOH溶液

22A.其中A极发生还原反应B.该装置可用千制备NaHC03溶液，生成a溶液的电极室中反应为：2H心4e-+4CO尸O叮＋4Hco;C.A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大千2:lD.当c1=9mol心，c2=lmol心时，则另一室理论上司制备0.4mol溶质a（假设右室溶液体积为O.lL)【答案】B【解析】A.根据图示，N旷移向B电极，B是阴极、A是阳极，阳极发生氧化反应，故A错误：8.该装置可用十制备NaHCOJ溶液，A是阳极，阳极发生氧化反应，电极室中反应为2H心－4e-+4Co;·=02j+4HCO}，故B正确；C.A生成氧气，B生成氢气，A极氢离子和碳酸根离子反应还可能有少昼CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大十I:2,故C错误；D.阴极反应式是2比0+2e-=H计2OH，当c1=9mol-L·1,c2=lrnol-L-1时，右室生成0.8rnol氢氧化钠，所以电路中转移0.8rnol电了，另一室发生反应2比0-4e-+4CO;·=0叮＋41-JCO;,根据电子守恒，理论上可制备0.8mol溶质a（假设才1室溶液体积为O.JL)，故D铅误；选B。6.(2021湖南湘潭一模）光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的压0能解离为甘和OH，且双极膜能实现庄和OH的定向通过。下列说法正确的是

23A.该装置的能蜇转化形式只有电能转化为化学能B.再生池中的反应为2v2++2比0=2V3++20H·+H订C.当阳极生成22.4L02时，电路中转移电子数为4NAD.光照过程中阳极区溶液中的n(OH)基本不变【答案】D【解析】A.有光能等其他能最的转化，A错误；B.反应环境为酸性环境，电极反应中不会生成OH-,B错误；C.没有说明在标准状况下，C错误；D.山于水能电离出H俐OH-，所以n(OH-)某本小变，D正确。故选D。7.(2021·全国模拟预测）MFC－电芬顿技术不需要外加能蜇即可发生，通过产生经基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是e~Fe2ro.(卢7l\）、e3溶中液F02c。2MN甲乙A.甲池中庄移动的方向从M室到N室

24B.电子移动方向为a---+Y,X一bC.乙池的可在酸性较弱的环境中使用D.y电极上得到双氧水的反应为0红2e·+2H三比02【答案】C【解析】A.甲池为燃料电池，a电极燃料失去电了，为负极，庄由负极向正极运动，即从M宰到N室移动，A项正确；B.甲为燃料电池，燃料失去电子，电千移动a-Y,X屯极作阳极，失去电子，电子移动X---+b,B项正确；C.乙池中，酸性较弱时，Fe“易水解生成沉淀，C项错误；D.y为阴极，氧气得到电子，发生还原反应，电极方程式为：0计2e-+2H+＝比02,D项正确；答案选C。8.(2021江西景德镇一模）Mg-L如FeP04是一种新型二次电池，其装置的示意图如下(Li十透过膜只允许Li十通过）。下列说法正确的是凸氐Mg尸尸一了一寸ul-FePO4/LiFeP04/'庄透过膜含MgS04、L½S04的溶液丛so~水溶液A.断开K1、闭合K2,右室的电极为阳极，Li十发生还原反应B.断开K2、闭合Kl，右室的电极反应式：Li,.,FePO叶xLi++xe·=LiFeP04C.断开K2、闭合K1,外电路中通过amol电子时，左室溶液质矗增加12agD.该二次电池的总反应为xMg+xLi2S04+2L几xFeP04、::`xMgS04+2LiFeP04【答案】B【解析】

25A.断开K1、闭合K2,该装置为电解池，右室的电极与外接电源的正极相连作阳极，LiFePQ4中的铁元素发生氧化反应，A项错误；B.断开K2、闭合K1,该装仅为原电池，右全的电极为正极，得屯子发生还原反应，电极反应式为L阳FeP04+xLi++xe·=L千eP04,B项正确；C.断开K2、闭合K1,外电路中通过amol电子时，左室有0.5amolMg溶解，同时有amolL广移向右室，因此左室溶液质址增加(0.5a1nolx24g/mol-amolx7g/mol)=5ag,C项错误D.该二次电池的总反应为xMg+xLi2S04+2Li卜,FeP04弓~xMgS04+2LiFeP04,D项铅误；答案选B。9.(2021·全国模拟预测）用太阳光伏电池作电源，以惰性材料作电极，电解法将CO2转化为甲酸，原理示意图如下。克，太阳光子c，．、HCOOH千—-－－N型半导体丁P型半导体CO2---,:电极/I.d太阳光伏电池的光电转换系统硫酸下列有关说法正确的是A.a为电解池的阳极，接太阳光伏电池的CB.当有22.4LC02转化为HCOOH,转移的电子数为2molC.a电极电势高千b电极电势D.阴极反应式：CO2+2W+2e-=HCOOH（答案】D【解析】A.CO2转化为乙酸，CO2发生还原反应，所以a是电池的负极，A错误；B.没有指明为标准状况，无法计算CO2物瓜的昼，B错误；

26C.a是屯池的负极，a电极电势低于b电极电势，C错误；D.阴极得电子发牛还原反应。阴极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH,D正确故选D。10.(2021吉林长春·一模）以铅蓄电池为电源，将CO2转化为乙烯的装置如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是铅蓄电池or2CO2--..+质子交换膜A.a为铅蓄电池的正极B．电解过程中，阳极区溶液中c(H+)逐渐减小C.阴极反应式：2C02+l2H++12e·=C2凡＋4H20D.每生成lmol乙烯，理论上铅蓿电池中消耗6mo!H2S04【答案】C【解析】A.根据图知，右侧电极tOH放电生成02,则右侧电极为阳极，左侧电极为阴极，连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池干极，所以a为负极、b为正极，故A错误；B．电解过程中阳极反应式为2压0-4e·=O订＋4H十，阳极附近有H十生成，所以电解过程中，阳极区溶液中c(H+）逐渐增大，故B错误；C.阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应牛成乙烯和水，电极反应式为2CO计l2H++l2e·=C2H4+4H心，故C正确；D.阴极反应式为2CO计I2W+I2e·=C2H4+4H心，铅裕电池反应式为Pb+PbO计2比S04=2PbS04+2H心，串联电路中转移电子相等，生成Imo!乙烯转移12rnol电子，转移2rnol电子消耗2rnol硫酸，所以当转移12rnol电子

27则诮耗12mol硫酸，故D错误；故选：C。11.(2021·陕西长安一中一模）邻二淏（氯）化物常用作火焰阻滞剂、杀虫剂等。近日，科研团队从价格低廉且安全友好的双卤代物出发，发展了电化学辅助的“穿梭“反应（即某基团能在两种分子间进行可逆地“穿梭＂），实现了烯经的双卤化反应。反应原理如下图所示（图中X代表卤素原子，本题中为Br)。bx少x.｀、;.......►2x-诊X•.....,RA__,,XR入下列说法错误的是A.a电极为阴极B.1,2－二涣乙烧生成Br的同时，会释放乙烯气体，从而为“穿梭“反应提供驱动力，推动新的邻二卤代物生成C.b极反应为R-CH=CH2+2B(+2e·=R-CHBrCH2BrD.该方法可用于修复被有机氯农药残留污染的土壤，同时还能生产有价值的化学药品【答案】C【解析】A.a电极反应Br-CH2-CH2-Br+2e·=CHFCH计2Br中。碳元素化合价降低。发生还原反应，a电极为阴极，A干确；B.释放的乙烯气体具有推动力，可以为该“穿梭“反应提供驱动力，B正确；C.b极为阳极，反应为R-CH=CH2+2Br·-2e·=R-CHBrCH2Br,C错误；D.六氯代环已院曾被广泛用作杀虫剂，但是它具有高毒性且不易降解，选取六氯代坏已烧作为实验对象，在经过三次连续的转移I,2-双氯化反应后。

28生成了苯和有价伯的邻二氯代物，D正确。故选C。12.(2021山东烟台·二模）科学家利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯，原理如图所示。已知：电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法错误的是多晶铜电极-－持续通入CO2p距8KHC03溶液A.铅电极产生的气体是02和CO2B.铜电极的电极反应式为2CO计12HCO;+12e-=C2比＋12co~-+4H心C.通电过程中，溶液中HCO;通过阴离子交换膜向左槽移动D.当电路中通过0.6mol电子时，理论上能产生标况下C2比l.12L【答案】B【分析】CO,制乙烯，碳的化合价降低，得电子，故多晶铜电极作电解池的阴极；阴极生成的Hco;'HCO；经阴离子交换膜进入阳极区，因屯解前后电解液浓度几乎不变，可判断其与水起失去电了生成02和CO2o【解析】A.据分析，铅电极产生的气休是02和CO2,AiF.确；B.铜电极的电极反应式为14CO计l2e-＋8比O=C2H叶12HCO;,B错误；C.通电过程中，溶液中HCO;朝阳极移动，即通过阴离子交换膜向左槽移动，C正确；D.根据l4CO计12e-+8比O=C扎＋l2HCO3，电路中通过0.6mol电子时理论七能产生0.05molC2儿，即标况下1l2L,D正确