1、课练18 电解池 金属的腐蚀与防护练 1某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子2.下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是()AFe电极作阳极，发生氧化反应BCl向石墨极作定向移动C石墨电极反应：Fe33e=FeD电解池发生总反应：2Cl2Fe3Cl22Fe23现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 molL1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图。下列说法正确的是()A电解开始时阴极有H2放出B电解开始时阳极上发生：Cu22e=CuC. 当电路中通
2、过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D整个电解过程中，SO不参与电极反应4如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量，需向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5。下列说法正确的是()A阴极的电极反应式为2H2O4e=4HO2B阳极的电极反应式为O22H2e=H2O2C处理废氨水的过程中所发生的反应为3H2O22NH3H2O=8H2ON2D工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大5科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示。下列说法错误的是()A反应过程中需要不断补充Fe2B阳极反应式是2HC
3、l2e=Cl22HC.电路中转移1 mol电子，消耗标况下氧气5.6 LD电解总反应可看作是4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)练 62021全国乙卷，12沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是()A阳极发生将海水中的Cl氧化生成Cl2的反应B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理72021天津卷如下图所示电解装置中，通电后石墨电极上有O2生成
4、，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是()Aa是电源的负极B通电一段时间后，向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色C随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)82021广东卷，16钴(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钴的装置示意图。下列说法正确的是()A工作时，室和室溶液的pH均增大B生成1 mol Co，室溶液质量理论上减少16 gC.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：2Co22H2O2CoO24H92021山东卷，17(4)利用膜电解技术(装置
5、如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO44H2O2Na2Cr2O74NaOH2H2O2。则Na2Cr2O7在_(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为_。102021湖南卷，16(节选)方法：氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。(4)电解过程中OH的移动方向为_(填“从左往右”或“从右往左”)；(5)阳极的电极反应式为_。练 112022山东模考工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8，电解时，阴极材料为Pb；阳极(铂电极)电极反应式为2HSO2e=S2O2H。下列说法正确的是()A阴极电极反应式
6、为PbHSO2e=PbSO4HB阳极反应中S的化合价升高CS2O中既存在非极性键又存在极性键D可以用铜电极作阳极122022广州模拟我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置，示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是()A铜箔上的电势比催化电极上的高B海水的pH变大C若转移1 mol电子，理论上铜箔增重7 gD固体陶瓷膜可用质子交换膜代替132022开封模拟MFC电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(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()A甲池中H移动的方向从M室到N室B电子移动方向为aY，XbC乙池可在
7、酸性较弱的环境中使用DY电极上得到双氧水的反应为O22e2H=H2O2142022济宁二模硬水结垢是循环冷却水系统中广泛存在的一种现象，西安交通大学徐浩团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理示意图如下(R代表有机物)。下列说法错误的是()A.处理后的水垢主要沉降在阴极附近B处理过程中Cl可以循环利用C若将b电极换成铁电极，处理过程不受影响D若R为CO(NH2)2，消耗1 mol CO(NH2)2生成无污染的气体，则产生3 mol H2152022湖北黄冈中学模拟利用如图所示装置可以实现吸收一定量SO2气体后的钠碱脱硫液(NaOHNa2SO3)的“循环再生”。下列说法正确的是()Am为阴膜B出
8、液1的溶质主要是H2SO3C出液2的pH大于进液2的pHD当电路中转移0.2 mol电子时，a电极产生标准状况下1.12 L气体16一种冶炼铜的方法是在常温、常压下用溶剂溶浸矿石，浸出液经过萃取使铜和其他杂质金属分离，然后用电积法将溶液中的铜提取出来。铜电积的原理如图所示，下列说法错误的是()AN极应与外接直流电源的负极相连B铅合金板上的电极反应式为2H2O4e=O24HC电积过程中，溶液的c(Cu2)不变D通电一段时间后，溶液的pH减小一、选择题：本题共7小题，每小题只有一个选项符合题意。1用钛片作阴极，铜片作阳极，电解一定浓度的NaCl和NaOH混合液制取Cu2O，阳极区物质的有关转化如图
9、所示。下列有关叙述正确的是()A阳极的电极反应式为Cu2Cle=CuClB电解发生的总反应为2CuH2OH2Cu2OC电解一段时间后，整个电解液的pH不变D阴极上产生224 mL气体时，转移的电子数约为0.026.0210232我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B通电时，阴极上的电极反应为2H2O2e=H22OHC断电时，锌环上的电极反应为Zn22e=ZnD断电时，仍能防止铁帽被腐蚀3一种锌钒电池的工作原理如图所示，电解质为ZnSO4溶液，电池反应式为：ZnV2O5ZnV
10、2O5。下列说法错误的是()A.放电时，b电极的反应式：Zn2V2O52e=ZnV2O5B放电时，Zn2从a电极区向b电极区迁移C充电时，b电极与电源负极相连D充电时，若转移0.4 mol电子，理论上a电极增重13 g4选取pH2.5和pH5.0的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是()ApH5.0的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀B酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同C两组溶液的pH一定逐渐变大D若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大52022广东汕头金山中学三模如图为某二次电池充电时的工作原理示意图，该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是()A放电
11、时，负极反应式为Bi3eH2OCl=BiOCl2HB放电时，每生成1 mol Bi消耗1.5 mol Na3Ti2(PO4)3C.充电时，a极为电源正极D充电时，电解质溶液的pH减小62022江苏如臬模拟改编某科研小组用甲烷空气燃料电池提供的电能电解处理含Cr2O的酸性废水，设计如图所示装置(X、Y、Z均为气体)，电解后在右侧烧杯中产生Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。下列说法正确的是()AX为空气，Y为甲烷B燃料电池的负极反应式为CH48e2H2O=CO28HC若空气中O2的体积分数按20%计，则燃料电池正负两极消耗的气体体积比为141D除去1 mol Cr2O理论上消耗的标准状况下16.
12、8 L甲烷72022湖北武昌质检改编科学家设计如图所示装置获取氢能源和电能。其中，a极为Pt电极，电解质溶液为1 molL1 KOH溶液(已知：QnF，F为法拉第常数，F96 500 Cmol1)。下列说法错误的是()A. M是直流电源、N是用电器B当K和K1相接时，溶液中的OH向b极迁移C. 当K和K2相接时，b极的电极反应式为NiOOHeH=Ni(OH)2D理论上，每生成1 mol H2最多产生1.93105 C的电量二、选择题：本题共3小题，每小题有一个或两个选项符合题意。8用电解法制取KIO3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KI3H2OKIO33H2。下列说法中正
13、确的是()A. 电解时石墨作阳极B电解时阳极上产生H2C电解过程中阴极溶液pH升高D阴极电极反应式：I6e3H2O=IO6H92022山东模考工业上常用电解铬酐(CrO3，遇水生成H2Cr2O7和H2CrO4)水溶液的方法镀铬，电镀液中需加入适量的催化剂和添加剂，并通过加入H2O2提高或降低电镀液中Cr()的含量，发生的部分反应有：Cr2O14H6e=2Cr37H2O；2H2e=H22CrO2HCr2OH2O；CrO8H6e=Cr4H2O2H2O4e=O24H；2Cr37H2O6e=Cr2O14H下列说法错误的是()A反应在镀件上发生BH2O2既体现氧化性又体现还原性C当镀件上析出52 g单质
14、铬时，电路中转移6 mol电子D电镀一段时间后，电极附近溶液的pH：阳极阴极10水汽变换(WGS)反应(COH2OH2CO2)是工业上大规模制备氢气的主要方法。我国科学家利用电化学原理巧妙地将WGS反应拆分为彼此分离的两个半反应，首次提出在室温常压高效制备高纯氢气的电化学水汽变换(EWGS)反应，装置如图所示。下列叙述正确的是()A. 电解时，a、b分别与铅蓄电池的PbO2、Pb电极相连B电解时，铅蓄电池的正极反应为PbO24H2e=Pb22H2OC电解后，电解池阳极室溶液的pH几乎不变(忽略溶液体积变化)D与WGS反应相比，EWGS反应的显著优点是低能耗生产高纯氢气三、非选择题：本题共3小题
15、。11某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_。(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为_。(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_ mL(标准状况下)，丙池中_极析出_ g铜。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；丙中溶液的pH将_。12(1)铈元素(Ce)是镧
16、系金属中自然丰度最高的一种，常见有3、4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4的溶液吸收，生成NO、NO(二者物质的量之比为11)。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生Ce4，其原理如图所示：Ce4从电解槽的_(填字母代号)口流出。写出阴极的电极反应式：_。(2)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_；若通入的NO体积为4.48 L(标准状况下)，则另外一个电极通入的SO2的质量至少为_ g。(3)一种利用H2S电催化制氢并最终制得硫酸的装置如图所示：b接电源的_(填“正”或“负”)极，阳极
17、的电极反应式为_。写出一个SO2经一步反应转化为H2SO4的化学方程式：_。13电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示：图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的_(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_。a极区pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。图中应使用_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KO
18、H的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为_。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下：则D的化学式为_；阳极的电极反应式为_；阳离子迁移方向是_。(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：阴极的电极反应式为_。将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为_。课练18电解池金属的腐蚀与防护狂刷小题夯基础练基础1B电子从电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子Q移向阴极a。2AA项，电子流
19、出的一极是电源的负极，故Fe连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，正确；B项，电解质溶液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳极，Cl向Fe极作定向移动，错误；C项，石墨电极是电解池的阴极，发生还原反应，电极反应为Fe3e=Fe2，错误；D项，Fe为阳极，是活性电极，Fe被氧化生成Fe2，石墨是电解池的阴极，Fe3发生还原反应生成Fe2，故电解池发生的总反应：Fe2Fe33Fe2，错误。3D依据放电顺序，阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错误；由阴极反应Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol
20、时，此时Cu2消耗完毕，阴极放电离子变为H，故C错误；阳极先是Cl放电，当Cl消耗完毕，此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电，SO不参与电极反应，故D正确。4C根据题给装置图可知，阳极的电极反应式为2H2O4e=4HO2，阴极的电极反应式为O22H2e=H2O2，故A、B项错误。根据题图可知，H2O2可将NH3H2O氧化为N2，C项正确。根据电极反应式可知，工作过程中阳极上生成氢离子，所以阳极附近溶液的pH逐渐减小，D项错误。5AHCl在阳极失电子，发生氧化反应，生成Cl2和H，Fe3在阴极得电子，还原成Fe2，Fe2、H、O2反应生成Fe3和H2O，Fe2、Fe3在阴极循环，A错误；HCl
21、在阳极失电子生成Cl2和H，电极反应式为2HCl2e=Cl22H，B正确；根据电子得失守恒有O24e，电路中转移1 mol电子，消耗0.25 mol氧气，标准状况下体积为5.6 L，C正确；由图可知，反应物为HCl(g)和O2(g)，生成物为H2O(g)和Cl2(g)，故电解总反应可看作是4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)，D正确。练高考6D海水中含有较大浓度的Cl，通电后Cl能在阳极上发生失电子的氧化反应生成Cl2，A项正确；电解过程中阴极区有NaOH生成，阳极上生成的Cl2与阴极区生成的NaOH反应可得到NaClO，B项正确；H2具有可燃性，故应及时排入大气，以免出现意外
22、，C项正确；阴极的电极反应式为2H2O2e=2OHH2，生成的OH与海水中的Mg2结合形成Mg(OH)2，故Mg(OH)2主要在阴极上形成，D项错误。7C通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极为阴极，据此解答。A.由分析可知，a是电源的负极，正确；B.石墨电极为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色，正确；C.随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，错误；D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，消耗氢离子为0.06 mol，根据阳极电极反应式2H2O
23、4e=O24H，产生氧气为0.015 mol，体积为336 mL(折合成标准状况下)，正确。8D石墨电极为阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，H通过阳离子交换膜由室进入室，右侧Co电极为阴极，电极反应式为Co22e=Co，Cl通过阴离子交换膜由室进入室，与H结合生成盐酸。由上述分析知，室中水放电使硫酸浓度增大，室中生成盐酸，故室和室溶液的pH均减小，A错误；生成1 mol Co时，转移2 mol电子，室有0.5 mol O2(即16 g)逸出，有2 mol(即2 g)H通过阳离子交换膜进入室，则室溶液质量理论上减少18 g，B错误；移除两交换膜后，石墨电极上的电极反应为2Cl2e=Cl2
24、，C错误；根据上述分析可知，电解时生成了O2、Co、H，则电解总反应为2Co22H2O2CoO24H，D正确。9答案：阳Na解析：由4Na2CrO44H2O2Na2Cr2O74NaOH2H2O2可知，电解过程中实质是电解水，阳极上水失去电子生成H和O2，阴极上H得到电子生成H2，由2CrO2HCr2OH2O可知，Cr2O在氢离子浓度较大的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极室产生；电解过程中，阴极产生氢氧根离子，氢氧化钠在阴极生成，所以为提高制备Na2Cr2O7的效率，Na通过离子交换膜移向阴极。10答案：(4)从右往左(5)2NH36e6OH=N26H2O解析：(4)根据反应物以及两极产物
25、，可以看出产生氢气的一极氢元素的化合价变化为10，发生还原反应，应为阴极，产生氮气的一极氮元素的化合价变化为30，发生氧化反应，应为阳极。电解池中，阴离子向阳极移动，所以电解过程中OH的移动方向为从右往左。(5)阳极上NH3变为N2，溶液环境为碱性，所以阳极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O。练模拟11C阴极发生还原反应，氢离子获得电子生成氢气，阴极电极反应式为2H2e=H2，故A错误；阳极发生氧化反应，硫元素最高正价为6价，只能是氧元素价态升高，S2O中含有过氧键，反应中硫元素价态不变，故B错误；S2O中含硫氧极性键和氧氧非极性键，故C正确；若用铜作阳极，则阳极反应式为Cu2e=
26、Cu2，故D错误。12C根据海水提取金属锂的装置图知，催化电极上放出气体，为氯离子放电生成氯气，因此催化电极为阳极，则铜箔为阴极，铜箔上的电势比催化电极上的低，故A错误；海水中的锂离子和氯离子放电，海水的pH基本不变，故B错误；根据转移电子数相等，若导线中转移1 mol电子，则铜箔上产生1 mol Li，质量为7 g，故C正确；因为催化电极为阳极，放出氯气，铜箔为阴极，形成金属锂，所以固体陶瓷膜为阳离子交换膜，不能用质子交换膜代替，故D错误。13C甲池为燃料电池，a电极燃料失去电子，为负极，H由负极向正极运动，即从M室到N室移动，A项正确；甲为燃料电池，燃料失去电子，电子移动aY，X电极作阳极
27、，失去电子，电子移动Xb，B项正确；乙池中，酸性较弱时，Fe3易水解生成沉淀，C项错误；Y为阴极，氧气得到电子，发生还原反应，电极方程式为：O22e2H=H2O2，D项正确。14D由题干信息图可知，电极a上是将Cl转化为Cl2，或者将H2O转化为O2和H，故发生氧化反应，电极a是阳极，电极b上是将H2O转化为H2和OH，发生还原反应，电极b为阴极，据此分析解题。A.由分析可知，电极b为阴极，从图中可以看出水垢Mg(OH)2、CaCO3等均在电极b处产生，故处理后的水垢主要沉降在阴极附近，正确；B.由图中可知，Cl在阳极a处转化为Cl2，Cl2H2O=HClHClO，然后HClO将有机物氧化，自
28、身被还原为Cl，故转化为处理过程中的Cl可以循环利用，正确；C.由分析可知电极b为阴极，电极反应式为：2H2O2e=H22OH，与电极无关，故若将b电极换成铁电极，处理过程不受影响，正确；D.若R为CO(NH2)2，Cl在阳极a处转化为Cl2，Cl2H2O=HClHClO，然后HClO将CO(NH2)2氧化生成无污染的气体即CO2和N2，自身被还原为Cl，消耗1 mol CO(NH2)2这样转移电子数目为6 mol，但此时阳极上还在进行另一个电极反应2H2O4e=4HO2，故经过阴极上的电子数目大于6 mol，故产生的H2大于3 mol，错误。15B进液1中的NaHSO3转化为再生液中的NaO
29、H，故a电极上水电离出的H放电，电极反应式为2H2O2e=H22OH，a电极是阴极，中间室中的Na通过m移向左室，故m是阳膜，A错误。b电极作阳极，H通过阳膜移向中间室，与SO、HSO结合生成H2SO3，故出液1的溶质主要是H2SO3，B正确。b电极上水电离出的OH放电，故右室中H2O减少，H2SO4浓度增大，出液2的pH略小于进液2的pH，C错误。由a电极的电极反应式可知，当电路中转移0.2 mol电子时，a电极产生0.1 mol H2，标准状况下体积为2.24 L，D错误。16CA铜电积的过程中，Cu2在铜板上放电生成Cu并附着，该电极为阴极，因此N极应与外接直流电源的负极相连，正确；B.
30、由图可知铅合金板上生成O2，电极反应式为2H2O4e=O24H，正确；C.电积的过程消耗Cu2，溶液中c(Cu2)减小，错误；D.电解过程的化学方程式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，溶液中c(H)增大，pH减小，正确。综合测评提能力1BA由图可知阳极(反应)，CuClCle=CuCl，错误；B.由图可知，总反应为2CuH2OH2Cu2O，正确；C.根据总反应可知，电解时消耗水，使c(H)减少，pH变大，错误；D.没有说明标准状况，无法计算出氢气的物质的量，错误。2C锌环与电源的正极相连，为阳极，发生氧化反应，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn2e=Zn2，C项
31、错误。3CA放电时，b电极上发生还原反应，电极反应式为：Zn2V2O52e=ZnV2O5，正确；B.原电池中阳离子向正极移动，放电时，Zn2从a电极区向b电极区迁移，正确；C.放电时，b是正极，所以充电时b电极与电源的正极相连，错误；D.充电时，a电极发生：Zn22e=Zn，转移0.4 mol电子，a电极增重m(Zn)65 gmol10.2 mol13 g，正确。4DpH2.5的醋酸溶液与铁反应时压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH2e=H22CH3COO，pH5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O24CH3COOH4e=2H2O4CH3COO。A.pH5.0的醋酸
32、溶液反应时压强减小，则是吸氧腐蚀，正确；B.pH2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，正确；C.两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，正确；D.腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，错误。5A6C因为电解后在右侧烧杯中产生Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀，说明Fe放电，Fe为阳极，与燃料电池的正极相接，故Y是空气，X是甲烷，A错误；燃料电池的电解质是熔融碳酸盐，导电离子是CO，则负极反应式为CH48e4CO=5CO22H2O，B错误；燃料电池的正极反应式为2CO2O24e=2CO，则有关系式：CH48e
33、4CO22O24CO210空气，故燃料电池正负两极消耗气体体积比为141，C正确；烧杯中阳极反应式为Fe2e=Fe2，Fe2被Cr2O氧化，发生反应6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O，则有关系式CH48e4Fe2Cr2O，故除去1 mol Cr2O理论上消耗标准状况下甲烷的体积为22.4 L33.6 L，D错误。7C由题图可知，在碱性条件下，H2O生成H2是非自发过程，Zn生成ZnO是自发过程，故K接K1时形成电解池，M是直流电源；K接K2时形成原电池，N是用电器，A正确。当K和K1相接时，a极发生得电子的还原反应，为阴极，b极为阳极，溶液中的OH向b极迁移，B正确。当K和K2相
34、接时，c极作负极，b极作正极，故b极的电极反应式为NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，C错误。理论上，每生成1 mol H2，转移2 mol电子，则QnF2 mol96 500 Cmol11.93105C，D正确。8AC电解时，铁作阴极，石墨作阳极，若铁作阳极，则铁放电，A正确；阳极发生氧化反应，I失电子被氧化，电极反应式为I6e3H2O=IO6H，B、D两项错误；阴极上水放电，2H2O2e=H22OH，溶液的pH升高，C项正确。9CD选项A，反应得到电子，发生的是还原反应，应在阴极上发生，镀件为阴极，正确；选项B，H2O2既能提高也能降低电镀液中Cr()的含量，则H2O2既体现氧化性又体
35、现还原性，正确；选项C，阴极上发生反应，当镀件上析出52 g单质铬时，电路中转移电子大于6 mol，错误；选项D，由阴极发生的电极反应可知阴极pH增大，由阳极发生的电极反应可知阳极pH减小，则pH：阳极阴极，错误。10D由题图知，与a相连的电极发生水得电子的还原反应，电极反应为2H2O2e=H22OH，该电极为电解池的阴极，故a应该与铅蓄电池的负极Pb相连，b应该与铅蓄电池的正极PbO2相连，A错误；PbSO4难溶于水，故电解时铅蓄电池的正极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O，B错误；电解时，CO在电解池阳极被氧化为CO，故阳极反应为CO4OH2e=CO2H2O，转移2 mol e
36、时，阳极消耗4 mol OH，阴极室只有2 mol OH穿过阴离子交换膜进入阳极室，故电解后阳极室OH浓度减小，pH减小，C错误；WGS反应需要在180250 和高压(1.06.0 MPa)的苛刻条件下进行，该反应为可逆反应，制得的氢气不纯，需要进一步的分离纯化才能应用，与WGS反应相比，EWGS反应的显著优点是低能耗生产高纯氢气，D正确。11答案：(1)原电池CH3OH8OH6e=CO6H2O(2)阳极4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)减小增大解析：(1)甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，电极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O。(2)乙池为用
37、惰性电极电解AgNO3溶液，其中A作阳极，B作阴极，总反应式为4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根据各电极上转移的电子相同，得n(Ag)4n(O2)2n(Cu)，故V(O2)22.4 Lmol10.28 L280 mL，m(Cu)64 gmol11.60 g。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，根据丙中总反应2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，则溶液pH增大，而甲中总反应为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，溶液pH减小。12答案：(1)a2NO8H6e=N24H2O(2)NO6H5e=NHH2O32(3)负H2S2H2O6e=SO26HSO2H2O
38、2=H2SO4解析：(1)生成Ce4，则Ce3e=Ce4，Ce4在阳极生成，从a口流出；NO转化为无毒物质，则NO在阴极得电子，转化为N2，结合电子得失守恒、电荷守恒可得阴极电极反应为2NO8H6e=N24H2O。(2)根据电解装置，NO和SO2转化为硫酸铵，说明NO转化成NH，即NO在阴极上发生：NO6H5e=NHH2O；阳极反应式为SO22H2O2e=4HSO，根据得失电子守恒，有关系式2NO10e5SO2，求出SO2的质量为32 g。(3)a电极硫化氢转化为二氧化硫，硫元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，b接电源的负极，阳极的电极反应式为H2S2H2O6e=SO26H。SO2经一步反应
39、转化为H2SO4的化学方程式：SO2H2O2=H2SO4。13答案：(1)正极Cl5e2H2O=ClO24H增大阳(2)2MnO24KOHO22K2MnO42H2OKOHMnOe=MnOK由阳离子交换膜左侧向右侧迁移(3)NO5e6H=NHH2O14解析：(1)根据题意可知，Cl放电生成ClO2的电极为阳极，接电源的正极。根据元素守恒，有水参加反应，同时生成H，电极反应式为Cl5e2H2O=ClO24H；a极区为阴极区，电极反应式：2H2O2e=H22OH，阴极区OH浓度增大，溶液的pH增大；根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜。(2)软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH小火加热至
40、熔融，得到K2MnO4，Mn元素化合价由4价升为6价，则空气中的O2作氧化剂，化学方程式为2MnO24KOHO22K2MnO42H2O；电解锰酸钾溶液时，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O2e=H22OH，K通过阳离子交换膜由左侧向右侧迁移，所以D是氢氧化钾溶液，阳极上MnO失电子生成MnO，电极反应式为MnOe=MnO。(3)由图示可知，NO在阴极上得电子生成NH，电极反应式为NO5e6H=NHH2O；NO在阳极上失电子生成NO，电极反应式为NO3e2H2O=NO4H，电解总反应式为8NO7H2O3NH4NO32HNO3，故当实际参加反应的NO为8 mol时，要将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，还应通入2 mol NH3，则n(NH3)n(NO)2 mol8 mol14。15
