考法01 原電池、化學(xué)電源
1. (2024·安徽卷)我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極，以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價(jià)鍵和配位鍵
B. 電池總反應(yīng)為：
C. 充電時(shí)，陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPP
D. 放電時(shí)，消耗0.65gZn，理論上轉(zhuǎn)移0.02ml電子
【答案】C
【分析】由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負(fù)極是鋅、正極是超分子材料；負(fù)極的電極反應(yīng)式為，則充電時(shí)，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時(shí)，該電極為陽極，電極反應(yīng)式為。
【解析】A．標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳?xì)滏I等多種共價(jià)鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；
B．由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；
C．充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65 g Zn（物質(zhì)的量為0.01ml），理論上轉(zhuǎn)移0.02 ml電子，D正確；
綜上所述，本題選C。
2.（2024·全國甲卷） 科學(xué)家使用δ-MnO2研制了一種MnO2-Zn可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時(shí)間后，MnO2電極上檢測到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列敘述正確的是
A. 充電時(shí)，Zn2+向陽極方向遷移
B.充電時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)Zn+MnO2=ZnMn2O4
C. 放電時(shí)，正極反應(yīng)有MnO2+H2O2+e-=MnOOH+OH-
D.放電時(shí)，Zn電極質(zhì)量減少0.65gl，MnO2電極生成了0.020mlMnOOH
【答案】C
【分析】Zn具有比較強(qiáng)的還原性，具有比較強(qiáng)的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負(fù)極，則充電時(shí)電極為陽極、Zn電極為陰極。
【解析】A．充電時(shí)該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；
B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為，則充電時(shí)陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時(shí)Zn元素化合價(jià)應(yīng)降低，而選項(xiàng)中Zn元素化合價(jià)升高，B不正確；
C．放電時(shí)電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；
D．放電時(shí)，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010ml），電路中轉(zhuǎn)移0.020ml電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020ml，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020ml，D不正確；
綜上所述，本題選C。
3. (2024·新課標(biāo)卷)一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當(dāng)傳感器檢測到血糖濃度高于標(biāo)準(zhǔn)，電池啟動(dòng)。血糖濃度下降至標(biāo)準(zhǔn)，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計(jì))
電池工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 電池總反應(yīng)為
B. b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mml電子流入
D. 兩電極間血液中的在電場驅(qū)動(dòng)下的遷移方向?yàn)閎→a
【答案】C
【分析】由題中信息可知，b電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個(gè)過程中發(fā)生的總反應(yīng)為。
【解析】A．由題中信息可知，當(dāng)電池開始工作時(shí)，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負(fù)極， 在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；
B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個(gè)過程中CuO的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；
C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移2 ml電子，的物質(zhì)的量為0.1 mml，則消耗18 mg葡萄糖時(shí)，理論上a電極有0.2 mml電子流入，C錯(cuò)誤；
D．原電池中陽離子從負(fù)極移向正極遷移，故遷移方向?yàn)閎→a，D正確。
綜上所述，本題選C。
4. (2024·河北卷)我國科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時(shí)還原產(chǎn)物為。該設(shè)計(jì)克服了導(dǎo)電性差和釋放能力差的障礙，同時(shí)改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
下列說法錯(cuò)誤的是
A. 放電時(shí)，電池總反應(yīng)為
B. 充電時(shí)，多孔碳納米管電極與電源正極連接
C. 充電時(shí)，電子由電極流向陽極，向陰極遷移
D 放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化
【答案】C
【分析】放電時(shí)CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為+3價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時(shí)，多孔碳納米管電極為正極、電極為負(fù)極，則充電時(shí)多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：
【解析】A．根據(jù)以上分析，放電時(shí)正極反應(yīng)式為、負(fù)極反應(yīng)式為，將放電時(shí)正、負(fù)電極反應(yīng)式相加，可得放電時(shí)電池總反應(yīng)：，故A正確；B．充電時(shí)，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時(shí)是陽極，與電源正極連接，故B正確；
C．充電時(shí)，電極為陰極，電子從電源負(fù)極經(jīng)外電路流向電極，同時(shí)向陰極遷移，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)放電時(shí)的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；
故答案為：C。
5. (2024·江蘇卷)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A. 電池工作時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 電池工作時(shí)，通過隔膜向正極移動(dòng)
C. 環(huán)境溫度過低，不利于電池放電
D. 反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
【答案】C
【分析】Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：。
【解析】A．電池工作時(shí)，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．電池工作時(shí)，通過隔膜向負(fù)極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．環(huán)境溫度過低，化學(xué)反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；
D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯(cuò)誤；
故選C。
6．(2024·北京卷)酸性鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理，下列說法正確的是（ ）
A．石墨作電池的負(fù)極材料 B．電池工作時(shí)，向負(fù)極方向移動(dòng)
C．發(fā)生氧化反應(yīng) D．鋅筒發(fā)生的電極反應(yīng)為
【答案】D
【解析】酸性鋅錳干電池，鋅筒為負(fù)極，石墨電極為正極，負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤，D正確；原電池工作時(shí)，陽離子向正極（石墨電極）方向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤。
7．（2023·廣東卷）負(fù)載有和的活性炭，可選擇性去除實(shí)現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極
B．電子由經(jīng)活性炭流向
C．表面發(fā)生的電極反應(yīng)：
D．每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的，最多去除
【答案】B
【分析】在Pt得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極。
【解析】A．由分析可知，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極，A錯(cuò)誤；
B．電子由負(fù)極經(jīng)活性炭流向正極，B正確；
C．溶液為酸性，故表面發(fā)生的電極反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；
D．每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的，轉(zhuǎn)移電子2ml，而失去2ml電子，故最多去除，D錯(cuò)誤。
故選B。
8．（2023·全國乙卷）室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個(gè)電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列敘述錯(cuò)誤的是
A．充電時(shí)Na+從鈉電極向硫電極遷移
B．放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→b
C．放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能
【答案】A
【分析】由題意可知放電時(shí)硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極。
【解析】A．充電時(shí)為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時(shí)，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤；
B．放電時(shí)Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向?yàn)閍→b，B正確；
C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時(shí)正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；
D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強(qiáng)硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；
故答案選A。
9．（2023·新課標(biāo)卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，可插入層間形成。下列說法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)為正極
B．放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移
C．充電總反應(yīng)：
D．充電陽極反應(yīng)：
【答案】C
【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、為正極，電池的總反應(yīng)為。
【解析】A．由題信息可知，放電時(shí)，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時(shí)為正極，A說法正確；
B．Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)?，陽離子向正極遷移，則放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移，B說法正確；
C．電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為，則其在充電時(shí)的總反應(yīng)為，C說法不正確；
D．充電陽極上被氧化為，則陽極的電極反應(yīng)為，D說法正確；
綜上所述，本題選C。
10．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是
A．甲室電極為正極
B．隔膜為陽離子膜
C．電池總反應(yīng)為：
D．?dāng)U散到乙室將對電池電動(dòng)勢產(chǎn)生影響
【答案】CD
【解析】A. 向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B. 再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng)，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；
C. 左側(cè)負(fù)極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；
D. 擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動(dòng)勢產(chǎn)生影響，故D正確。
綜上所述，答案為CD。
11．（2023·遼寧卷）某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲(chǔ)能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時(shí)右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
【答案】B
【分析】該儲(chǔ)能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時(shí)，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。
【解析】A．放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；
B．儲(chǔ)能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；
C．放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯(cuò)誤；
D．充電時(shí)，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯(cuò)誤；
故答案選B。
12．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是
A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移
B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移
C． MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個(gè)離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動(dòng)或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動(dòng)或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動(dòng)。據(jù)此分析答題。
A．根據(jù)分析，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，B正確；
C．MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；
D．電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；
故答案選A。
13．（2022·福建卷）一種化學(xué)“自充電”的鋅-有機(jī)物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是
A．化學(xué)自充電時(shí)，增大
B．化學(xué)自充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極反應(yīng)式：
D．放電時(shí)，外電路通過電子，正極材料損耗
【答案】A
【解析】A．由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，消耗O2，該反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；
B．化學(xué)自充電時(shí)，無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極作陰極，該電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，1ml轉(zhuǎn)化為 ，消耗2ml K+，外電路通過電子時(shí)，正極物質(zhì)增加0.02ml K+，增加的質(zhì)量為0.02ml×39g/ml =0.78g，故D錯(cuò)誤；
故選A。
14．（2022·全國乙卷）電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是
A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)
B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)
C．放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移
D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)
【答案】C
【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)（Li++e-=Li+）和陽極反應(yīng)（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時(shí)總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。
A．光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，A正確；
B．充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；
C．放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；
答案選C。
15．（2022·廣東卷）科學(xué)家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為： 。下列說法正確的是
A．充電時(shí)電極b是陰極
B．放電時(shí)溶液的減小
C．放電時(shí)溶液的濃度增大
D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加
【答案】C
【解析】A．由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯(cuò)誤；
B．放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；
C．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；
D．充電時(shí)陽極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1mlCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/ml2ml=46g，故D錯(cuò)誤；
答案選C。
16．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是
A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：
C．電解一段時(shí)間后溶液中濃度保持不變
D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得
【答案】C
【解析】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；
B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；
C．電極A為陰極， LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯(cuò)誤；
D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；
答案選C。
17．（2022·遼寧卷）某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是
A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：
B．放電時(shí)透過多孔活性炭電極向中遷移
C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收
D．充電過程中，溶液濃度增大
【答案】A
【分析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。
【解析】A． 放電時(shí)負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：，故A正確；
B． 放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯(cuò)誤；
C． 放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯(cuò)誤；
D． 充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯(cuò)誤；
故選A。
18．（2022·山東卷）設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是
A．裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大
B．裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸
C．乙室電極反應(yīng)式為
D．若甲室減少，乙室增加，則此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移
【答案】BD
【解析】由于乙室中兩個(gè)電極的電勢差比甲室大，所以乙室是原電池，甲室是電解池，然后根據(jù)原電池、電解池反應(yīng)原理分析解答。
A．電池工作時(shí)，甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，C2+在另一個(gè)電極上得到電子，被還原產(chǎn)生C單質(zhì)，CH3COO-失去電子后，Na+通過陽膜進(jìn)入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行裕芤簆H減小，A錯(cuò)誤；
B．對于乙室，正極上LiCO2得到電子，被還原為C2+，同時(shí)得到Li+，其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O，因此電池工作一段時(shí)間后應(yīng)該補(bǔ)充鹽酸，B正確；
C．電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH-，乙室電極反應(yīng)式為：LiCO2+e-+4H+=Li++C2++2H2O，C錯(cuò)誤；
D．若甲室C2+減少200 mg，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e-)= ，乙室C2+增加300 mg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=，說明此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移，D正確；
故合理選項(xiàng)是BD。
19．（2022·湖南卷）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是
A．海水起電解質(zhì)溶液作用
B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：
C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能
D．該鋰-海水電池屬于一次電池
【答案】B
【分析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑， M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時(shí)氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-。
【解析】A．海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；
B．由上述分析可知，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯(cuò)誤；
C．Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；
D．該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；
答案選B。
考法02 電解池的工作原理及應(yīng)用
20. (2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計(jì)耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為：。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍
B. 陰極反應(yīng)：
C. 電解時(shí)通過陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)
D. 陽極反應(yīng)：
【答案】A
【解析】
【分析】據(jù)圖示可知，b電極上HCHO 轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO 轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應(yīng)物，由反應(yīng)機(jī)理可知：反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時(shí)還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。
【解析】A．由以上分析可知，陽極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2ml電子時(shí)，陰、陽兩極各生成1mlH2，共2mlH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2ml電子，只有陰極生成1mlH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯(cuò)誤；
B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；
C．由電極反應(yīng)式可知，電解過程中陰極生成OH-，負(fù)電荷增多，陽極負(fù)電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動(dòng)，即向b極方向移動(dòng)，故C正確；
D．由以上分析可知，陽極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應(yīng)為：，故D正確；
答案選A。
21. (2024·湖北卷)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種雙位點(diǎn)電催化劑，用和電化學(xué)催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 電解一段時(shí)間后陽極區(qū)減小
B. 理論上生成雙極膜中有解離
C. 陽極總反應(yīng)式為
D. 陰極區(qū)存在反應(yīng)
【答案】B
【分析】在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
【解析】A．根據(jù)分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時(shí)生成H2O，故電解一段時(shí)間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項(xiàng)正確；
B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O，1mlH2O解離成1mlH+和1mlOH-，故理論上生成1mlH3N+CH2COOH雙極膜中有6mlH2O解離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項(xiàng)正確；
D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項(xiàng)正確；
答案選B。
22. (2024·山東卷)以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 電極a連接電源負(fù)極
B. 加入Y的目的是補(bǔ)充
C. 電解總反應(yīng)式為
D. 催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比
【答案】B
【分析】電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成，電極b為陽極，電極反應(yīng)為Br- -6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時(shí)生成O2，實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2。
【解析】A．根據(jù)分析，電極a陰極，連接電源負(fù)極，A項(xiàng)正確；
B．根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補(bǔ)充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑，C項(xiàng)正確；
D．催化階段，Br元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià)，生成1mlBr-得到6ml電子，O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升至0價(jià)，生成1mlO2失去4ml電子，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項(xiàng)正確；
答案選B。
23. (2024·湖南卷)在KOH水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)時(shí)，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是
A. 電解時(shí)，向Ni電極移動(dòng)
B. 生成的電極反應(yīng)：
C. 電解一段時(shí)間后，溶液pH升高
D. 每生成的同時(shí)，生成
【答案】B
【解析】
【分析】由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應(yīng)為：，同時(shí)，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應(yīng)為：。
【解析】A．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動(dòng)，即向Pt電極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：，B正確；
C．由分析可知，陽極主要反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：，則電解過程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：，反應(yīng)消耗，生成，電解一段時(shí)間后，溶液pH降低，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)電解總反應(yīng)：可知，每生成1ml，生成0.5ml，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應(yīng)：，則生成1mlH2時(shí)得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5ml，D錯(cuò)誤；
故選B。
24. (2024·甘肅卷)某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A. 電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積
B. 電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：
C. 工作時(shí)從多孔電極1遷移到多孔電極2
D. 理論上電源提供能分解
【答案】B
【分析】多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2。
【解析】A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項(xiàng)正確；
B．根據(jù)分析，電極2陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．工作時(shí)，陰離子O2-向陽極移動(dòng)，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項(xiàng)正確；
D．根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)2H2+O2，分解2mlH2O轉(zhuǎn)移4ml電子，則理論上電源提供2ml電子能分解1mlH2O，D項(xiàng)正確；
答案選B。
25. (2024·廣東卷)一種基于氯堿工藝的新型電解池(下圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是
A. 陽極反應(yīng)：
B. 陰極區(qū)溶液中濃度逐漸升高
C. 理論上每消耗，陽極室溶液減少
D. 理論上每消耗，陰極室物質(zhì)最多增加
【答案】C
【分析】右側(cè)溶液為飽和食鹽水，右側(cè)電極產(chǎn)生氣體，則右側(cè)電極為陽極，放電產(chǎn)生氯氣，電極反應(yīng)為：；左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)為：；中間為陽離子交換膜，由陽極向陰極移動(dòng)。
【解析】A．由分析可知，陽極反應(yīng)為：，A正確；
B．由分析可知，陰極反應(yīng)為：，消耗水產(chǎn)生，陰極區(qū)溶液中濃度逐漸升高，B正確；
C．由分析可知，理論上每消耗，轉(zhuǎn)移6ml電子，產(chǎn)生3ml，同時(shí)有6ml由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，則陽極室溶液減少，C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，理論上每消耗，轉(zhuǎn)移6ml電子，有6ml由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，陰極室物質(zhì)最多增加，D正確；
故選C。
26．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時(shí)，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應(yīng)發(fā)生在電極上
B．從電極遷移到電極
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)有：
D．每轉(zhuǎn)移電子，陽極生成氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
【答案】C
【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時(shí)，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進(jìn)入陰極室。
【解析】A．析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯(cuò)誤；
B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯(cuò)誤；
C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；
D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1ml電子，生成0.25mlO2，在標(biāo)況下體積為5.6L，故D錯(cuò)誤；
答案選C。
27．（2023·湖北卷）我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯(cuò)誤的是

A．b電極反應(yīng)式為
B．離子交換膜為陰離子交換膜
C．電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過PTFE膜
D．海水為電解池補(bǔ)水的速率為
【答案】D
【分析】由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，據(jù)此解答。
【解析】A．b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；
B．該裝置工作時(shí)陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH-離子要通過離子交換膜進(jìn)入陽極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；
C．電解時(shí)電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動(dòng)能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補(bǔ)水，故C正確；
D．由電解總反應(yīng)可知，每生成1mlH2要消耗1mlH2O，生成H2的速率為，則補(bǔ)水的速率也應(yīng)是，故D錯(cuò)誤；
答案選D。
28．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動(dòng)海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢B．理論上轉(zhuǎn)移生成
C．電解后海水下降D．陽極發(fā)生：
【答案】D
【分析】由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負(fù)極，該裝置的總反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當(dāng)于電解水，以此解題。
【解析】A．由分析可知，a為正極，b電極為負(fù)極，則a端電勢高于b端電勢，A錯(cuò)誤；
B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移生成，B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，該裝置的總反應(yīng)為電解海水的裝置，隨著電解的進(jìn)行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯(cuò)誤；
D．由圖可知，陽極上的電極反應(yīng)為：，D正確；
故選D。
29．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。
下列說法不正確的是
A．廢氣中排放到大氣中會(huì)形成酸雨
B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度
C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和
D．裝置中的總反應(yīng)為
【答案】C
【解析】A．是酸性氧化物，廢氣中排放到空氣中會(huì)形成硫酸型酸雨，故A正確；
B．裝置a中溶液的溶質(zhì)為，溶液顯堿性，說明的水解程度大于電離程度，故B正確；
C．裝置a中溶液的作用是吸收氣體，與溶液不反應(yīng)，不能吸收，故C錯(cuò)誤；
D．由電解池陰極和陽極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為，故D正確；
選C。
30．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時(shí)，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法不正確的是

A．電解總反應(yīng)：
B．每生成，雙極膜處有的解離
C．電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變
D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率
【答案】B
【分析】由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。
【解析】A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為，故A正確；
B．每生成，陰極得8ml e－，同時(shí)雙極膜處有8ml 進(jìn)入陰極室，即有8ml的解離，故B錯(cuò)誤；
C．電解過程中，陽極室每消耗4ml ，同時(shí)有4ml 通過雙極膜進(jìn)入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；
D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；
故選B。
31．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)的再生。該過程中
A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為B．陰極上被氧化
C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽極泥D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等
【答案】C
【解析】根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。
A．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯(cuò)誤；
B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯(cuò)誤；
C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；
D．因?yàn)殛枠O除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；
故選C。
32．（2022·天津卷）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時(shí)寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是
A．a(chǎn)為負(fù)極
B．端的字跡呈藍(lán)色
C．電子流向?yàn)椋?br>D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時(shí)的現(xiàn)象相同
【答案】B
【解析】A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯(cuò)誤；
B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時(shí)，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍(lán)，B正確；
C．電子從電源的負(fù)極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯(cuò)誤；
D． 如果換成銅棒，銅做陽極放電，現(xiàn)象與碳作電極時(shí)不相同，D錯(cuò)誤；
故選B。
33．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。
下列有關(guān)說法正確的是
A．在b電極上，被還原
B．金屬Ag可作為a電極的材料
C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變
D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少
【答案】A
【解析】由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，據(jù)此分析解答；
A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即N2被還原，A正確；
B．a(chǎn)為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯(cuò)誤；
C．改變工作電源的電壓，反應(yīng)速率會(huì)加快，C錯(cuò)誤；
D．電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會(huì)改變，D錯(cuò)誤；
答案選A。
34．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是
A．左側(cè)電極反應(yīng)：
B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，b中溶液紅色恰好褪去
C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為
D．把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測定結(jié)果
【答案】A
【分析】本裝置為電解池，左側(cè)陽極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。
【解析】A．左側(cè)陽極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：，A正確；
B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯(cuò)誤；
C．若c中收集氣體，若在標(biāo)況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3ml，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3ml×4=2×10-3ml，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3ml，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3ml ÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計(jì)算，C錯(cuò)誤；
D．鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；
答案選A。
35．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。
下列說法錯(cuò)誤的是
A．惰性電極2為陽極B．反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變
C．消耗1ml氧氣，可得到1ml硝酮D．外電路通過1ml電子，可得到1ml水
【答案】C
【解析】A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；
B．WO/WO循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變，故B正確；
C．總反應(yīng)為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1ml二丁基-N-羥基胺失去2mlH原子生成1ml硝酮，氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗1ml氧氣，可得到2ml硝酮，故C錯(cuò)誤；
D．外電路通過1ml電子，生成0.5mlH2O2，H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到1ml水，故D正確；
選C。
36．（2023·湖南卷）葡萄糖酸鈣是一種重要的補(bǔ)鈣劑，工業(yè)上以葡萄糖、碳酸鈣為原料，在溴化鈉溶液中采用間接電氧化反應(yīng)制備葡萄糖酸鈣，其陽極區(qū)反應(yīng)過程如下：

下列說法錯(cuò)誤的是
A．溴化鈉起催化和導(dǎo)電作用
B．每生成葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了電子
C．葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物
D．葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)
【答案】B
【解析】A．由圖中信息可知，溴化鈉是電解裝置中的電解質(zhì)，其電離產(chǎn)生的離子可以起導(dǎo)電作用，且在陽極上被氧化為，然后與反應(yīng)生成和，再和葡萄糖反應(yīng)生成葡萄糖酸和，溴離子在該過程中的質(zhì)量和性質(zhì)保持不變，因此，溴化鈉在反應(yīng)中起催化和導(dǎo)電作用，A說法正確；
B．由A中分析可知，2ml在陽極上失去2ml電子后生成1ml，1ml與反應(yīng)生成1ml，1ml與1ml葡萄糖反應(yīng)生成1ml葡萄糖酸，1ml葡萄糖酸與足量的碳酸鈣反應(yīng)可生成0.5 ml葡萄糖酸鈣，因此，每生成1 ml葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了4 ml電子，B說法不正確；
C．葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，因此，其能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，C說法正確；
D．葡萄糖分子中的1號C原子形成了醛基，其余5個(gè)C原子上均有羥基和H；醛基上既能發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基，也能在一定的條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成醇，該加成反應(yīng)也是還原反應(yīng)；葡萄糖能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)也是取代反應(yīng)；羥基能與其相連的C原子的鄰位C上的H（）發(fā)生消去反應(yīng)；綜上所述，葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)，D說法正確；
綜上所述，本題選B。
37．（2023·浙江卷）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是

A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電極B的電極反應(yīng)式為：
C．應(yīng)選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的溶液
D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗
【答案】B
【解析】A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價(jià)升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：，故B錯(cuò)誤；
C．右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進(jìn)入到右邊，在右室獲得濃度較高的溶液，故C正確；
D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。
綜上所述，答案為B。
38．（2023·浙江卷）在熔融鹽體系中，通過電解和獲得電池材料，電解裝置如圖，下列說法正確的是
A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電極A的電極反應(yīng)：
C．該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應(yīng)
D．電解時(shí)，陽離子向石墨電極移動(dòng)
【答案】C
【分析】由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，與電源正極相連，則電極A作陰極，和獲得電子產(chǎn)生電池材料，電極反應(yīng)為。
【解析】A．在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．電極A的電極反應(yīng)為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應(yīng)，選項(xiàng)C正確；
D．電解池中石墨電極為陽極，陽離子向陰極電極A移動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
答案選C。
39．（2022·湖北卷）含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備，過程如圖所示(為甲基)。下列說法正確的是
A．生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子
B．陰極上的電極反應(yīng)為：
C．在電解過程中向鉑電極移動(dòng)
D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于
【答案】D
【解析】A．石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：P4→化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽極，對應(yīng)的電極反應(yīng)式為：，則生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子，A錯(cuò)誤；
B．陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得電子，為陽極發(fā)生的反應(yīng)， B錯(cuò)誤；
C．石墨電極：P4→發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，鉑電極為陰極，應(yīng)該向陽極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；
D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生和，而HCN中的H來自，則電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于，D正確；
故選D。
40．（2022·北京卷）利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。
下列說法不正確的是
A．①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸
B．①中檢測到，推測可能發(fā)生反應(yīng)：
C．隨陰極析出，推測②中溶液減少，平衡逆移
D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密
【答案】C
【分析】由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。
【解析】A．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；
B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；
C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極析出銅，但陽極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應(yīng)，銅離子濃度不變，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；
故選C。
41．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是
A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電極B的電極反應(yīng)：
C．電解一段時(shí)間后溶液中濃度保持不變
D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得
【答案】C
【解析】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；
B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；
C．電極A為陰極， LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯(cuò)誤；
D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；
答案選C。
42．（2022·河北卷）科學(xué)家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學(xué)裝置，工作原理示意圖如圖。
下列說法正確的是
A．電極b為陽極
B．隔膜為陰離子交換膜
C．生成氣體M與N的物質(zhì)的量之比為2：1
D．反應(yīng)器I中反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O
【答案】BD
【分析】由圖可知，a電極為陽極，堿性條件下[Fe(CN)6]4—離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Fe(CN)6]3—離子，催化劑作用下，[Fe(CN)6]3—離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4—離子、氧氣和水，b電極為陰極，水分子作用下DHPS在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成DHPS—2H和氫氧根離子，催化劑作用下，DHPS—2H與水反應(yīng)生成DHPS和氫氣，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽極室移動(dòng)，則M為氧氣、N為氫氣。
【解析】A．由分析可知，b電極為電解池的陰極，故A錯(cuò)誤；
B．由分析可知，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽極室移動(dòng)，則隔膜為陰離子交換膜，故B正確；
C．由分析可知，M為氧氣、N為氫氣，由得失電子數(shù)目守恒可知，氧氣和氫氣的的物質(zhì)的量之比為1：2，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為催化劑作用下，[Fe(CN)6]3—離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4—離子、氧氣和水，反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O，故D正確；
故選BD。
考法03 金屬的腐蝕與防護(hù)
43. (2024·浙江卷1月)破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列說法不正確的是
A. 氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大
B. 隨著腐蝕的進(jìn)行，溶液pH變大
C. 鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2NH3+2e-=2NH2-+2H2↑
D. 每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mLH2，消耗0.010mlZn
【答案】C
【解析】
【解析】A．氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢越大，A正確；
B．腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；
C．該電化學(xué)腐蝕中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)得失電子守恒，每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗，D正確；
故選C
44. (2024·浙江卷6月)金屬腐蝕會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
下列說法正確的是
A. 圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子
B. 圖2中，外加電壓偏高時(shí)，鋼閘門表面可發(fā)生反應(yīng)：
C. 圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護(hù)效果
D. 圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
【答案】B
【解析】
【解析】A．圖1為犧牲陽極的陰極甕中保護(hù)法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負(fù)極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；
B．圖2中，外加電壓偏高時(shí)，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會(huì)競爭放電，故可發(fā)生，B正確；
C．圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)保護(hù)效果最好；腐蝕電流會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護(hù)效果，C不正確；
D．圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是犧牲陽極和發(fā)生了氧化反應(yīng)，輔助陽極上也發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確；
綜上所述，本題選B。
45. (2024·廣東卷)我國自主設(shè)計(jì)建造的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)御油裝置“?？惶枴睂⒃谥榻谂璧睾Ｓ蚴褂茫滗撹F外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學(xué)原理延緩?fù)鈿さ母g。下列有關(guān)說法正確的是
A. 鋼鐵外殼為負(fù)極B. 鑲嵌的鋅塊可永久使用
C. 該法為外加電流法D. 鋅發(fā)生反應(yīng)：
【答案】D
【解析】
【分析】鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動(dòng)性Zn＞Fe，即鋅塊為負(fù)極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)，，從而保護(hù)鋼鐵，延緩其腐蝕。
【解析】A．由于金屬活動(dòng)性Zn＞Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B．Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)，，鑲嵌的鋅塊會(huì)被逐漸消耗，需根據(jù)腐蝕情況進(jìn)行維護(hù)和更換，不能永久使用，故B錯(cuò)誤；
C．由分析得，該方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故C錯(cuò)誤；
D．Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)：，故D正確；
故選D。
46．（2022·遼寧卷）鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是
A．褪色原因?yàn)楸贿€原B．液體分層后，上層呈紫紅色
C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D．溶液恢復(fù)棕色的原因?yàn)楸谎趸?br>【答案】D
【解析】A．比活潑，更容易失去電子，還原性更強(qiáng)，先與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故溶液褪色原因?yàn)楸贿€原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．液體分層后，在層，的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．若鍍層金屬活潑性大于，則不易生銹，反之，若活潑性大于鍍層金屬，則更易生銹，由于活潑性：，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．漂白粉的有效成分為，其具有強(qiáng)氧化性，可將氧化，D項(xiàng)正確；
答案選D。
47．（2022·河北卷）下列圖示裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A．裝置甲用CCl4萃取溴水中的Br2B．裝置乙除去Cl2中的HCl并干燥
C．裝置丙驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕D．裝置丁實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3
【答案】D
【解析】A．四氯化碳和水不互溶，溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，則裝置甲能達(dá)到用用四氯化碳萃取溴水中溴的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A不符合題意；
B．濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，盛有的飽和食鹽水的洗氣瓶能用于除去氯化氫氣體，盛有的濃硫酸的洗氣瓶能用于干燥氯氣，則裝置乙能達(dá)到除去氯氣中的氯化氫氣體并干燥的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故B不符合題意；
C．鐵絲網(wǎng)在氯化鈉溶液中發(fā)生吸氧腐蝕會(huì)使試管內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減小，氣體壓強(qiáng)減小，紅墨水會(huì)進(jìn)入導(dǎo)氣管中形成一段液柱，則裝置丙能達(dá)到驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故C不符合題意；
D．由圖可知，裝置丁的向下排空氣法收集氨氣的試管中沒有排出氣體的出口，則裝置丁不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)室制備少量氨氣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故D符合題意；
故選D。
48．（2022·湖北卷）下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略)或現(xiàn)象錯(cuò)誤的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A．碳酸鈉和碳酸氫鈉都會(huì)因水解而使溶液顯堿性，碳酸鈉的堿性強(qiáng)于碳酸氫鈉，滴入酚酞溶液后，碳酸鈉溶液呈現(xiàn)紅色，碳酸氫鈉的溶液呈現(xiàn)淺紅色，A正確；
B．食鹽水為中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，試管中的氣體減少，導(dǎo)管口形成一段水柱，B正確；
C．鈉燃燒溫度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高溫，故鈉燃燒通常載體為坩堝或者燃燒匙，C錯(cuò)誤；
D．石蠟油發(fā)生熱分解，產(chǎn)生不飽和烴，不飽和烴與溴發(fā)生加成反應(yīng)，使試管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正確；
故答案選C。
49．（2022·廣東卷）為檢驗(yàn)犧牲陽極的陰極保護(hù)法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是
A．加入溶液產(chǎn)生沉淀B．加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)
C．加入溶液無紅色出現(xiàn)D．加入溶液無藍(lán)色沉淀生成
【答案】D
【分析】鍍層有破損的鍍鋅鐵片被腐蝕，則將其放入到酸化的3%NaCl溶液中，會(huì)構(gòu)成原電池，由于鋅比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，而鐵片作正極，溶液中破損的位置會(huì)變大，鐵也會(huì)繼續(xù)和酸化的氯化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，溶液中會(huì)有亞鐵離子生成，據(jù)此分析解答。
【解析】A．氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故A不符合題意；
B．淀粉碘化鉀溶液可檢測氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質(zhì)與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，故B不符合題意；
C．KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，上述現(xiàn)象中不會(huì)出現(xiàn)鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現(xiàn)，故C不符合題意；
D．K3[Fe(CN)6]是用于檢測Fe2+的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會(huì)生成亞鐵離子，則加入K3[Fe(CN)6]溶液就不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故D符合題意。
綜上所述，答案為D?？键c(diǎn)
三年考情（2022-2024）
命題趨勢
考點(diǎn)1 電化學(xué)及其應(yīng)用
◆原電池、化學(xué)電源：2024安徽卷、2024全國甲卷、2024新課標(biāo)卷、2024河北卷、2024江蘇卷、2024北京卷、2023廣東卷、2023全國乙卷、2023新課標(biāo)卷、2023山東卷、2023遼寧卷、2022全國甲卷、2022全國乙卷、2022福建卷、2022廣東卷、2022浙江卷、2022遼寧卷、2022山東卷、2022湖南卷
◆電解池的工作原理及應(yīng)用：2024黑吉遼卷、2024湖北卷、2024山東卷、2024湖南卷、2024甘肅卷、2024廣東卷、2023全國甲卷、2023湖北卷、2023遼寧卷、2023北京卷、2023廣東卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022廣東卷、2022天津卷、2022海南卷、2022遼寧卷、2022重慶卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷
◆金屬的腐蝕與防護(hù)：2024浙江卷、2024廣東卷、2022遼寧卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022廣東卷
高考對于電化學(xué)板塊內(nèi)容的考查變化變化不大，主要考查陌生的原電池裝置和電解池裝置的分析，對于電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點(diǎn)。問題的落腳點(diǎn)主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應(yīng)情況和電解液成分的參與情況這些問題上。
定位：二次電池，放電時(shí)陽離子向正極移動(dòng)，充電時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)。
電極
過程
電極反應(yīng)式
電極
放電
充電
多孔碳納米管電極
放電
充電
裝置示意圖
序號
電解質(zhì)溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
0.1ml/LCuSO4
+少量H2SO4
陰極表面有無色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有
②
0.1ml/LCuSO4
+過量氨水
陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無元素
A．滴入酚酞溶液
B．吸氧腐蝕
C．鈉的燃燒
D．石蠟油的熱分解

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