1、1(2018全国卷)最近我国科学家设计了一种 CO2H2S 协同转化装置，实现对天然气中 CO2 和 H2S 的高效去除。示意图如下图所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯(石墨烯包裹的 ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2e=EDTA-Fe32EDTA-Fe3H2S=2HS2EDTA-Fe2该装置工作时，下列叙述错误的是()答案 A阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低D若采用 Fe3/Fe2取代 EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需为酸性答案 C解析 解析 CO2 在 ZnO石墨烯
2、电极上转化为 CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应式为 CO22H2e=COH2O，A 正确；根据石墨烯电极上发生的电极反应可知2即得到 H2S2e=2HS，然后与阴极电极反应式相加得总反应式为 CO2H2S=COH2OS，B 正确；石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO石墨烯电极上的高，C 错误；由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用 Fe3/Fe2取代 EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需为酸性，D 正确。2(2018全国卷)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2二次电池。将 NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的
3、镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是()答案 A放电时，ClO4 向负极移动B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：3CO24e=2CO23 CD充电时，正极反应为：Nae=Na答案 D解析 解析 放电时是原电池，ClO4 向负极移动，A 正确；电池的总反应为3CO24Na2Na2CO3C，因此充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2，B正确；放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为 3CO24e=2CO23 C，C 正确；充电时是电解池，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为 2CO23
4、 C4e=3CO2，D错误。3(2018全国卷)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2 与 Li在多孔碳材料电极处生成 Li2O2x(x0 或 1)。下列说法正确的是()答案 A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中 Li向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为 Li2O2x=2Li1x2 O2答案 D解析 解析 放电时，O2 与 Li在多孔碳材料电极处反应，说明电池内，Li向多孔碳材料电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳材料电极为正极，A 错误。因为多孔碳材料电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳材料电极(由负极流
5、向正极)，B 错误。充电和放电时电池中离子的移动方向相反，放电时，Li向多孔碳材料电极移动，充电时向锂电极移动，C 错误。根据图示和上述分析，可知放电时，电池的正极反应是 O2 与 Li解析 得电子转化为 Li2O2x，电池的负极反应是单质 Li 失电子转化为 Li，所以总反应为：2Li1x2 O2=Li2O2x，充电时的反应与放电时的反应相反，所以充电时，电池总反应为 Li2O2x=2Li1x2 O2，D 正确。4.(2017全国卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()答案 A通入保护电流使钢管桩
6、表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整答案 C解析 解析 外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，A 正确；被保护的钢管桩作阴极，高硅铸铁作阳极，通电后，在电压作用下，电子流向被保护的钢管桩，B 正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，其主要作用是传递电流，而不是作为损耗阳极，C 错误；保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，应根据环境条件变化进行调整，D 正确。答案 5(2017全国卷)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 H2SO4-H2C2O4
7、 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 Al33e=AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案 C解析 解析 电解氧化法可以在铝制品表面形成致密的氧化膜，Al 被氧化，所以待加工铝质工件应为阳极，A 正确；阴极发生的电极反应为 2H2e=H2，阴极可选用不易被酸腐蚀的不锈钢网作电极，B 正确，C 错误；电解质溶液中的阴离子向阳极移动，D 正确。6(2017全国卷)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 16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()答案
8、 A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC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 解析 电池放电时，Li向正极移动，则 a 为正极，正极上发生还原反应，a 极发生的电极反应有 S82Li2e=Li2S8、3Li2S82Li2e=4Li2S6、2Li2S62Li2e=3Li2S4、Li2S42Li2e=2Li2S2 等，A 正确；电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子时，参与反应的 Li 的物质的量为 0.02 mol，
9、质量为 0.14 g，B 正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 正确；电池充电时电极 a 发生反应：2Li2S22e=Li2S42Li，充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越少，D 错误。7(2016全国卷)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 SO24 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。答案 下列叙述正确的是()A通电后中间隔室的 SO24 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 H
10、2SO4 产品C负极反应为 2H2O4e=O24H，负极区溶液 pH 降低D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2 生成答案 B解析 解析 正极区发生的反应为 2H2O4e=O24H，由于生成 H，正极区溶液的 pH 减小，中间隔室的 SO24 向正极区迁移，A 错误；负极区发生的反应为 2H2O2e=2OHH2，中间隔室的 Na向负极区迁移，故负极区产生 NaOH，正极区产生 H2SO4，B 正确；由 B 项分析可知，负极区产生 OH，负极区溶液的 pH 升高，C 错误；正极区发生的反应为 2H2O4e=O24H，电路中通过 1 mol 电子时，生成 0.25
11、 mol O2，D 错误。答案 8(2016全国卷)Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A负极反应式为 Mg2e=Mg2B正极反应式为 Age=AgC电池放电时 Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案 B解析 解析 该原电池中，Mg 作负极，发生反应：Mg2e=Mg2，A 正确；AgCl 在正极反应，电极反应式：AgCle=AgCl，B 错误；Cl带有负电荷，电池放电时在电解质溶液中由正极向负极移动，C 正确；Mg是活泼金属，负极发生副反应：Mg2H2O=Mg(OH)2H2，D 正确。答案 9(2016全国卷)锌空
12、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 2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)24。下列说法正确的是()A充电时，电解质溶液中 K向阳极移动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：Zn4OH2e=Zn(OH)24D放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 22.4 L(标准状况)答案 C解析 解析 充电时，该装置相当于电解池，电解质溶液中 K应向阴极移动，A 错误；由题中反应式知，充电时生成 OH，电解质溶液中 c(OH)逐渐增大，B 错误；放电时，负极 Zn 失电子发生氧化反应，结合总反应知负极反应式为 Zn4OH2e=Zn(
13、OH)24，C 正确；根据总反应知放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 0.5 mol，即 11.2 L(标准状况)，D 错误。10(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。答案 下列对实验现象的解释或推测不合理的是()Aa、d 处：2H2O2e=H22OHBb 处：2Cl2e=Cl2Cc 处发生了反应：Fe2e=Fe2D根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜答案 B解析 解析 实验一可以看作两个电解池串联，a 为阴极，c 为阳极，d 为阴极，b 为阳极。a、d 均为阴极，溶液中水放电生成 H2 和 OH，试纸变蓝，A 正确；b 为阳极，b 处变红，说明有 H生成，局部褪色
14、，说明 Cl放电生成 Cl2，溶于水中生成 HCl 和 HClO，b 处变红主要是 HCl 导致的，褪色主要是 HClO 导致的，B 错误；c 处铁作阳极，活性电极作阳极，优先失电子：Fe2e=Fe2，C 正确；由实验一原理，可知实验二中形成 3 个电解池(1 个球的两面为阴、阳两极)，m 为阴极，相当于电镀铜原理，m 处有铜析出。答案 11(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：Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A放电时，Li在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为 LixC6xe=x
15、LiC6C充电时，若转移 1 mol e，石墨(C6)电极将增重 7x gD充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi答案 C解析 解析 原电池放电时，电解质溶液中的阳离子从负极区向正极区移动，阴离子从正极区向负极区移动，A 项正确；放电时，电池负极失电子发生氧化反应，由电池总反应和氧化还原反应规律判断，放电时负极的电极反应式为 LixC6xe=xLiC6，B 项正确；由于 Li 的摩尔质量为 7 g/mol，结合充电时石墨电极反应：xLiC6xe=LixC6，若转移 1 mol e，石墨(C6)电极将增重 7 g，C 项错误；充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2
16、xe=Li1xCoO2xLi，D 项正确。12(2016浙江高考)金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较 Mg、Al、Zn 三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高答案 CM空气电池放电过程的正极反应式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD在 Mg空气电池中，为防止负极区沉积 M
17、g(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜答案 C解析 解析 多孔电极能够增大电极表面积，有利于氧气扩散至电极表面，A正确；单位质量的三种金属单质，铝提供的电子数最多，即 Al空气电池的理论比能量最高，B 正确；该电池中阳离子 Mn不能透过阴离子交换膜与 OH在正极结合，C 错误；为防止负极区沉积 Mg(OH)2，则可采取措施降低负极区溶液中 Mg2和 OH结合的机会，D 正确。13(2015全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()答案 A正极反应中有 CO2 生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从
18、负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O66O2=6CO26H2O答案 A解析 解析 负极发生氧化反应，生成 CO2 气体，A 项错误；微生物电池中的化学反应速率较快，即微生物促进了反应中电子的转移，B 项正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C 项正确；电池总反应是C6H12O6 与 O2 反应生成 CO2 和 H2O，D 项正确。14(2018全国卷)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：制备 Na2S2O5 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2 碱吸收液中含有 NaHSO3 和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。
19、电解后，_室的 NaHSO3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。答案 答案 2H2O4e=4HO2 a解析 解析 阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根离子放电，则电极反应式为 2H2O4e=4HO2。阳极区氢离子浓度增大，通过阳离子交换膜进入 a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸氢钠。阴极是氢离子放电，氢氧根离子浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后 a 室的亚硫酸氢钠浓度增加。15(2018全国卷)KIO3 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：KIO3 也可采用“电解法”制备，装置如图所示。答案 写出电解时阴极的电极反应式：
20、_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。答案 2H2O2e=2OHH2K a 到 b解析 解析 由图可知，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离出的氢离子得电子，反应为 2H2O2e=2OHH2。电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由 a 到 b。16(2017江苏高考节选)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(3)“电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4
21、)“电解”是电解 Na2CO3 溶液，原理如下图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 A 的化学式为_。答案 答案(3)石墨电极被阳极上产生的 O2 氧化(4)4CO23 2H2O4e=4HCO3 O2 H2解析 解析(3)石墨具有还原性，电解熔融 Al2O3，阳极 O2被氧化为 O2，阳极上产生的 O2 会氧化电极石墨。(4)电解 Na2CO3 溶液，阳极反应式为 4CO23 2H2O4e=4HCO3 O2，阴极反应式为 2H2O2e=H22OH。17(2015安徽高考)常温下，将除去表面氧化膜的 Al、Cu 片插入浓 HNO3中组成原电池(图 1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图 2 所示，反应过程中有红棕色气体产生。答案 0t1 时，原电池的负极是 Al 片，此时，正极的电极反应式是_，溶液中的 H向_极移动。t1 时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_。答案 2HNO3 e=NO2H2O 正 Al 在浓 HNO3 中发生钝化，氧化膜阻止了 Al 的进一步反应解析 解析 t1 后电子流动方向发生改变，原因是 Al 表面因钝化逐渐生成了致密的氧化膜，氧化膜阻止了 Al 的进一步反应，浓硝酸还可与铜发生反应，所以此时铜作负极，钝化后的铝作正极。