資源簡介

(共50張PPT)
專題七　電化學
微專題2　電解池　金屬的腐蝕與防護
規律方法整合　建模型
強基培優精練　提能力
考前名校押題　練預測
高考真題賞析　明考向
新型電解池應用——合成有機物
1
角度
結構簡式為H2NCH2COOH
由此可知，Cu電極為陽極，Cu/Pb電極為陰極
由陰離子交換膜和陽離子交換膜構成
?
?
A．電解一段時間后陽極區c(OH－)減小
B．理論上生成1 mol H3N＋CH2COOH雙極膜中有4 mol H2O解離
C．陽極總反應式為2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O
D．陰極區存在反應H2C2O4＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O
【答案】　B
轉化成H3N＋CH2COOH：HOOC—CH===N—OH＋4e－＋5H＋===H3N＋CH2COOH＋H2O。根據分析，電解過程中，陽極區消耗OH－、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區c(OH－)減小，A項正確；根據分析，陰極區的總反應為H2C2O4＋HO—N＋H3＋6e－＋6H＋===H3N＋CH2COOH＋3H2O,1 mol H2O解離成1 mol H＋和1 mol OH－，故理論上生成1 mol H3N＋CH2COOH雙極膜中有6 mol H2O解離，B項錯誤；根據分析，結合裝置圖，陽極總反應為2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C項正確；根據分析，陰極區的Pb上發生反應H2C2O4＋2e－＋2H＋===OHC—COOH＋H2O，D項正確。
【答案】　B
新型電解池應用——制備無機物
2
角度
3. (2024·廣東選考)一種基于氯堿工藝的新型電解池(如圖)，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：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．陰極區溶液中OH－濃度逐漸升高
C．理論上每消耗1 mol Fe2O3，陽極
室溶液減少213 g
D．理論上每消耗1 mol Fe2O3，陰極室物質最多增加138 g
【答案】　C
【解析】　該裝置為電解池，可用于濕法冶鐵的研究，則左側Fe2O3得到電子生成Fe，左側電極為陰極，右側電極為陽極，Cl－放電產生氯氣，電極反應為：2Cl－－2e－===Cl2↑；中間為陽離子交換膜，Na＋由陽極向陰極移動。由分析可知，陽極反應為：2Cl－－2e－===Cl2↑，A正確；由分析可知，陰極反應為：Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－，消耗水產生OH－，陰極區溶液中OH－濃度逐漸升高，B正確；由分析可知，理論上每消耗1 mol Fe2O3，轉移6 mol電子，產生3 mol Cl2，同時有6 mol Na＋由陽極轉移至陰極，則陽極室溶液減少3×71 g＋6×23 g＝351 g，C錯誤；由分析可知，理論上每消耗1 mol Fe2O3，轉移6 mol電子，有6 mol Na＋由陽極轉移至陰極，陰極室物質最多增加6×23 g＝138 g，D正確。
4. (2024·山東選考)以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結合的循環方式，可實現高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．電極a連接電源負極
B．加入Y的目的是補充NaBr
【答案】　B
新型電解池應用——節能與除雜
3
角度
5. (2023·浙江省6月選考)氯堿工業能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是(　　)
A．電極A接電源正極，發生氧化反應
B．電極B的電極反應式為2H2O＋2e－===
H2↑＋2OH－
C．應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液
D．改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗
【答案】　B
【解析】　電極A是氯離子變為氯氣，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發生氧化反應，故A正確；電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B錯誤；右室生成氫氧根，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；改進設計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。
6. (2023·北京選考)回收利用工業廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下。
【答案】　C
7. (2024·浙江選考)金屬腐蝕會對設備產生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環境有關。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
金屬的防護
4
角度
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，鋼閘門表面可發生反應：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
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效果
D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發生化學反應
【答案】　B
【解析】　圖1為犧牲陽極的陰極保護法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護法，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，電解質溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的Cl－，A不正確；圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的H＋放電外，海水中溶解的O2也會競爭放電，故可發生O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正確；圖2為外加電流的陰極保護法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護效果最好；腐蝕電流會隨著環境的變化而變化，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效果，C不正確；圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了Fe－2e－===Fe2＋的發生，鋼閘門不發生化學反應，但是犧牲陽極發生了氧化反應，輔助陽極上也發生了氧化反應，D不正確。
? 對比掌握電解規律(陽極為惰性電極)
電解類型 電解質實例 溶液復原物質
電解水型 NaOH、H2SO4或Na2SO4 水
電解電解質型 HCl或CuCl2 原電解質
放氫生堿型 NaCl HCl氣體
放氧生酸型 CuSO4 CuO或CuCO3
? 金屬腐蝕與保護
1.判斷金屬腐蝕快慢的方法
2.金屬電化學保護的方法
【微點撥】金屬作正極或陰極時，金屬的腐蝕電流接近為零。
? 電解計算解題“三方法”
1.用于串聯電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。
2.先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式列出比例式計算。
3.根據得失電子守恒構建計算所需的關系式。
(M為金屬，n為其陽離子所帶電荷數)
新型電解池應用——合成有機物
1
角度
1. (2024·河北石家莊市二模)電有機合成是一種應用廣泛的新型有機合成方法。某種3-氯-4-氨基苯酚的電有機合成裝置如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．b與外接電源的正極相連
B．Pb電極的電極反應式：Pb－2e－===Pb2＋
C．電解一段時間后，陰陽兩極室中電解質溶
液的質量均增大
【答案】　D
【答案】　A
注意電極反應與非電極反應的關系，電子守恒是關鍵
?
新型電解池應用——制備無機物
2
角度
3. (2024·湖北武漢二模)鈣介導下電化學合成氨的原理如圖所示，已知鈣元素的轉化途徑為Ca2＋→Ca→CaxNyHz→Ca2＋。
下列說法正確的是(　　)
A．陰極區的反應式為H2－2e－＋2C2H5O－===2C2H5OH
B．理論上每產生17 g NH3消耗3 mol C2H5OH
C．鈣離子在該合成氨過程中的作用是活化N2
D．電解質溶液可換為含有少量乙醇的水溶液
【答案】　C
【解析】　由圖可知，與直流電源正極相連的左側電極為電解池的陽極，氫氣在陽極失去電子發生氧化反應生成氫離子，氫離子與C2H5O－結合生成乙醇，乙醇又離解生成氫離子和C2H5O－，右側電極為陰極，鈣離子在陰極得到電子發生還原反應生成鈣，鈣與氮氣反應生成CaxNyHz，CaxNyHz與氫離子反應生成鈣離子和氨氣，則電解的總反應為鈣離子和乙醇催化作用下氮氣和氫氣電解生成氨氣。由分析可知，與直流電源正極相連的左側電極為電解池的陽極，氫氣在陽極失去電子發生氧化反應生成氫離子，氫離子與C2H5O－結合生成乙醇，反應式為H2－2e－＋2C2H5O－===2C2H5OH，故A錯誤；由分析可知，電解的總反應為
鈣離子和乙醇催化作用下氮氣和氫氣電解生成氨氣，則陰極區生成氨氣時，催化劑乙醇的量沒有變化，故B錯誤；由分析可知，電解的總反應為鈣離子和乙醇催化作用下氮氣和氫氣電解生成氨氣，則鈣離子的作用是活化氮氣，故C正確；鈣能與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，所以電解質溶液不能換為含有少量乙醇的水溶液，故D錯誤。
4. (2024·山東濰坊二模)Adv·Mater報道我國科學家耦合光催化/電催化分解水的裝置如圖，光照時，光催化電極產生電子(e－)和空穴(h＋)，下列有關說法正確的是(　　)
A．光催化裝置中溶液的c(H＋)增大
【答案】　B
新型電解池應用——節能與除雜
3
角度
5. (2024·福建龍巖市二模)研究表明許多疾病可能與NO的釋放或調節不正常有關，用間接電化學法可對NO進行無害化處理，其原理如右圖所示，下列相關判斷正確的是(　　)
A．H＋從電極Ⅰ移向電極Ⅱ
【答案】　D
6. (2024·湖南衡陽二模)含氮廢水中氮元素有銨態氮和硝態氮兩種形式，利用鐵碳微電池法在弱酸性條件下進行電化學處理，可同時除去銨態氮和硝態氮，該電化學裝置的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．該裝置工作時，碳電極附近pH增大
B．該裝置工作時，Fe2＋移向碳電極附近
【答案】　A
A．左室電解獲得的電解液可用于實現“轉化Ⅰ”
【答案】　C
2. (2024·湖南永州市三模)苯酚作為質子穿梭劑可用于高效連續性催化合成氨，電解裝置中使用LiBF4的四氫呋喃有機電解液。下列說法錯誤的是(　　)
【答案】　D板塊一　專題七　選擇題專項突破分級訓練
【強基練】
1.(2024·廣東廣州二模)一種具有雙極膜的酸—堿液流電池如圖所示，工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H＋和OH－，有利于電解反應順利進行。充電時電極a的反應為DASQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，下列說法不正確的是(　　)
A．充電時電極b是陽極
B．充電時KOH溶液中KOH的物質的量增大
C．放電一段時間后，負極區溶液的pH減小
D．每消耗1 mol DSAQ，雙極膜處有2 mol的H2O解離
2.(2024·河北部分高中二模)氮氣電解催化裝置可以實現同時制備銨鹽和硝酸鹽，利用雙極膜(M、N)將水解離成H＋、OH－，還可以濃縮溶液(圖中進、出氣通道及部分反應均省略)。下列說法正確的是(　　)
A．a端的電勢比b端高
B．M、N分別為陰、陽離子交換膜
C．相同時間內X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5∶3
D．陰極室的總反應為N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－
3.(2024·北京西城二模)雙極膜可用于電解葡萄糖(C6H12O6)溶液同時制備山梨醇(C6H14O6)和葡萄糖酸(C6H12O7)。電解原理示意圖如下(忽略副反應)。
已知：在電場作用下，雙極膜可將水解離，在兩側分別得到H＋和OH－。
注：R為—C5H11O5
下列說法不正確的是(　　)
A．右側的電極與電源的正極相連
B．陰極的電極反應：C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6
C．一段時間后，陽極室的pH增大
D．每生成1 mol山梨醇，理論上同時可生成1 mol葡萄糖酸
4.(2024·福建部分地市三模)我國科學家以海水為氯源合成α，α-二氯酮，其裝置如圖。并以其為原料合成藥物米托坦c，合成路線為 。下列說法不正確的是(　　)
A．陽極反應：＋2Cl－＋2OH－－4e－=== ＋H2O
B．M為陽離子交換膜
C．b為
D．整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3種
5.(2024·廣東深圳二模)利用雙極膜電解含有HCO的溶液，使HCO轉化成碳燃料，實現了CO2還原流動。電解池如下圖所示，雙極膜中水電離的H＋和OH－在電場作用下可以向兩極遷移。下列說法不正確的是(　　)
A．銀網電極與電源負極相連
B．雙極膜b側應該用質子交換膜
C．陰極電極反應為：HCO＋2e－＋3H＋===CO↑＋2H2O
D．雙極膜中有0.1 mol H2O電離，則陽極附近理論上產生0.05 mol O2
6.(2024·河北邯鄲二模)羥基自由基(·OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池—電解池組合裝置，實現了發電、環保兩位一體。下列說法錯誤的是(　　)
A．a是正極，c是陰極
B．氧化1 mol苯酚，理論上NaCl溶液中減少的離子為20NA
C．電池工作時，b極電極反應為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋
D．d極電極反應為H2O－e－===H＋＋·OH
【培優練】
7.(2024·遼寧省撫順市六校協作體高三三模)鋁電池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充電快速等優點，可成為常規電池的安全替代品，將納米級FeF3嵌入電極材料，能大大提高可充電鋁離子電池的容量。其中有機離子導體主要含AlxCl，隔膜僅允許含鋁元素的微粒通過，工作原理如圖甲所示；圖乙為電解CuCl2溶液裝置的一部分。下列說法正確的是(　　)
A．b極與鋁電極連接
B．為了提高電導效率，左極室采用酸性AlxCl水溶液
C．放電時，正極反應為：2Al2Cl＋FeF3＋e－===3AlCl＋FeCl2＋AlF3
D．若b極材料為Pt，b極的電極反應式始終為2Cl－－2e－===Cl2↑
8.(2024·山東青島市二模)一種非金屬—有機物液流電池放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．放電時，正極電極反應為＋H2O－2e－===＋2H＋
B．充電時，H＋通過質子交換膜向電極甲移動
C．可將儲液罐做大以增大液流電池的儲能容量
D．以此電源電解硫酸銅溶液，若加98 g Cu(OH)2使溶液復原，理論上消耗160 g Br2
9.(2024·重慶名校聯考三模)微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細菌，工作時可將工業廢水中的有機污染物轉化為CO2，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．呼吸細菌的作用為催化有機物分解
B．工作時，b極發生還原反應，電子從a極流向b極內
C．M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜
D．若b極上消耗標準狀況下2.24 L氣體，通過N膜的離子的物質的量為0.4 mol
10.(2024·廣東茂名市三模)我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯催化劑，通過電解法將CO2轉化為乙烯，裝置示意圖如圖所示。已知：電解效率η(B)＝×100%。
下列說法錯誤的是(　　)
A．惰性電極a與直流電源的負極相連，惰性電極b上有O2產生
B．納米Cu催化劑上發生的反應：2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－
C．OH－從左室穿過陰離子交換膜進入右室
D．若乙烯的電解效率為60%，電路中通過2 mol電子時，產生0.15 mol乙烯
板塊一　專題七　選擇題專項突破分級訓練
【強基練】
1.(2024·廣東廣州二模)一種具有雙極膜的酸—堿液流電池如圖所示，工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H＋和OH－，有利于電解反應順利進行。充電時電極a的反應為DASQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，下列說法不正確的是(　　)
A．充電時電極b是陽極
B．充電時KOH溶液中KOH的物質的量增大
C．放電一段時間后，負極區溶液的pH減小
D．每消耗1 mol DSAQ，雙極膜處有2 mol的H2O解離
【答案】　C
【解析】　由信息充電時電極a的反應為DSAQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，則a為陰極，b為陽極，電極反應式為2Br－－2e－===Br2；放電時a為負極，b為正極。據此作答。根據分析，b是陽極，A正確；根據分析，充電時，雙極膜處產生的H＋移向左邊陰極區，OH－移向KOH溶液，K＋從陽極區經過陽離子交換膜移向KOH溶液，所以KOH的物質的量增大，B正確；放電時，負極發生的電極反應：H2DSAQ－2e－===DSAQ＋2H＋，每產生2 mol H＋，同時有2 mol H＋通過雙極膜離開陰極室，故pH基本不變，C錯誤；根據電極反應式DSAQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，每消耗1 mol DSAQ，得到2 mol電子，雙極膜處有2 mol的H2O解離，D正確。
2.(2024·河北部分高中二模)氮氣電解催化裝置可以實現同時制備銨鹽和硝酸鹽，利用雙極膜(M、N)將水解離成H＋、OH－，還可以濃縮溶液(圖中進、出氣通道及部分反應均省略)。下列說法正確的是(　　)
A．a端的電勢比b端高
B．M、N分別為陰、陽離子交換膜
C．相同時間內X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5∶3
D．陰極室的總反應為N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－
【答案】　C
【解析】　由已知信息可知，氮氣電解催化裝置可以實現同時制備銨鹽和硝酸鹽，根據圖給示意圖可知，左側氮氣轉化為NH，為陰極；右側氮氣轉化為NO，為陽極。由圖可知，X極氮氣發生還原反應，即X為陰極，a與電源負極相連，所以a端電勢比b端低，故A項錯誤；根據題干信息可推知，左側制備銨鹽，所以H＋透過M膜進入陰極室，故M為陽離子交換膜，同理可得N為陰離子交換膜，故B項錯誤；X極上氮元素從0價降低至－3價，Y極上氮元素從0價升高至＋5價，由得失電子守恒可得，X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5∶3，故C項正確；陰極室發生的總反應中應有NH生成，故D項錯誤。
3.(2024·北京西城二模)雙極膜可用于電解葡萄糖(C6H12O6)溶液同時制備山梨醇(C6H14O6)和葡萄糖酸(C6H12O7)。電解原理示意圖如下(忽略副反應)。
已知：在電場作用下，雙極膜可將水解離，在兩側分別得到H＋和OH－。
注：R為—C5H11O5
下列說法不正確的是(　　)
A．右側的電極與電源的正極相連
B．陰極的電極反應：C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6
C．一段時間后，陽極室的pH增大
D．每生成1 mol山梨醇，理論上同時可生成1 mol葡萄糖酸
【答案】　C
【解析】　左邊電極葡萄糖被還原為山梨醇，為陰極，右邊電極溴離子失電子被氧化為溴，為陽極，與電源正極相連，故A正確；左邊電極為陰極，葡萄糖中的醛基被還原，電極反應式：C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6，故B正確；陽極室中還發生H2O＋Br2＋RCHO===RCOOH＋2H＋＋2Br－，電解一段時間后，pH減小，故C錯誤；制備山梨醇的反應為C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6，制備葡萄糖酸的總反應為C6H12O6－2e－＋H2O===C6H12O7＋2H＋，根據得失電子守恒可知每生成1 mol山梨醇，理論上同時可生成1 mol葡萄糖酸，故D正確。
4.(2024·福建部分地市三模)我國科學家以海水為氯源合成α，α-二氯酮，其裝置如圖。并以其為原料合成藥物米托坦c，合成路線為 。下列說法不正確的是(　　)
A．陽極反應：＋2Cl－＋2OH－－4e－=== ＋H2O
B．M為陽離子交換膜
C．b為
D．整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3種
【答案】　B
【解析】　陽極連接電源正極，失去電子生成，根據得失電子守恒和電荷守恒配平電極反應為＋2Cl－＋2OH－－4e－=== ＋H2O，A正確；陰極H2O放電生成H2和OH－，生成的OH－通過陰離子交換膜進入陽極參與反應，M為陰離子交換膜，故B錯誤；NaBH4可將羰基還原成醇，故b為，C正確。整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3種，分別為sp、sp2、sp3，D正確。
5.(2024·廣東深圳二模)利用雙極膜電解含有HCO的溶液，使HCO轉化成碳燃料，實現了CO2還原流動。電解池如下圖所示，雙極膜中水電離的H＋和OH－在電場作用下可以向兩極遷移。下列說法不正確的是(　　)
A．銀網電極與電源負極相連
B．雙極膜b側應該用質子交換膜
C．陰極電極反應為：HCO＋2e－＋3H＋===CO↑＋2H2O
D．雙極膜中有0.1 mol H2O電離，則陽極附近理論上產生0.05 mol O2
【答案】　D
【解析】　根據示意圖，右側HCO生成CO，發生還原反應，為陰極區，即Ag網為陰極，與電源的負極相連，陰極的反應式為HCO＋2e－＋3H＋===CO↑＋2H2O；Ni網為陽極，電極反應式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，雙極膜中H＋向右側移動，即b為質子膜，OH－向左側移動，a為陰離子膜。由上述分析可知，銀網電極為陰極，與電源負極相連，故A正確；雙極膜中H＋向右側移動，即b為質子膜，故B正確；陰極的電極反應式為HCO＋2e－＋3H＋===CO↑＋2H2O，故C正確；根據陽極反應式4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，產生0.05 mol O2會消耗0.2 mol OH－，雙極膜中有0.2 mol H2O電離，故D錯誤。
6.(2024·河北邯鄲二模)羥基自由基(·OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池—電解池組合裝置，實現了發電、環保兩位一體。下列說法錯誤的是(　　)
A．a是正極，c是陰極
B．氧化1 mol苯酚，理論上NaCl溶液中減少的離子為20NA
C．電池工作時，b極電極反應為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋
D．d極電極反應為H2O－e－===H＋＋·OH
【答案】　B
【解析】　題圖中裝置，左邊為原電池，a上鉻由＋6價變為＋3價得電子發生還原反應，是正極，b是負極，右邊是電解池，c是陰極，d是陽極。a是正極，c是陰極，A正確；原電池工作時，a極Cr2O得電子生成Cr(OH)3，發生反應：Cr2O＋6e－＋7H2O===2Cr(OH)3↓＋8OH－，b極電極反應為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，1 mol C6H5OH參與反應，轉移28 mol電子，理論上a極有28 mol OH－、b極有28 mol H＋進入氯化鈉溶液中生成水，NaCl溶液中離子幾乎不變，B錯誤；原電池工作時，a極Cr2O得電子生成Cr(OH)3，發生反應：Cr2O＋6e－＋7H2O===2Cr(OH)3↓＋8OH－，b極電極反應為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，C正確；結合題干信息，·OH是水在d電極上失電子生成的，所以d極電極反應為H2O－e－===H＋＋·OH，D正確。
【培優練】
7.(2024·遼寧省撫順市六校協作體高三三模)鋁電池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充電快速等優點，可成為常規電池的安全替代品，將納米級FeF3嵌入電極材料，能大大提高可充電鋁離子電池的容量。其中有機離子導體主要含AlxCl，隔膜僅允許含鋁元素的微粒通過，工作原理如圖甲所示；圖乙為電解CuCl2溶液裝置的一部分。下列說法正確的是(　　)
A．b極與鋁電極連接
B．為了提高電導效率，左極室采用酸性AlxCl水溶液
C．放電時，正極反應為：2Al2Cl＋FeF3＋e－===3AlCl＋FeCl2＋AlF3
D．若b極材料為Pt，b極的電極反應式始終為2Cl－－2e－===Cl2↑
【答案】　C
【解析】　根據圖甲中電子流動方向知，鋁電極為負極，反應式：Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl，正極反應式：2Al2Cl＋FeF3＋e－===3AlCl＋FeCl2＋AlF3，根據圖乙離子移動方向可知，b為陽極，Cl－失電子能力大于水中OH－，優先失電子。根據分析，b為陽極，應與電源正極相連，A項錯誤；把左極室的有機離子導體改成水溶液后，會使左極室溶液中的離子總濃度減小，導致電導效率下降，B項錯誤；根據分析，原電池正極反應為2Al2Cl＋FeF3＋e－===3AlCl＋FeCl2＋AlF3，C項正確；若b極材料為Pt，b極先發生的電極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，當Cl－放電完畢后，水發生放電反應，D項錯誤。
8.(2024·山東青島市二模)一種非金屬—有機物液流電池放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．放電時，正極電極反應為＋H2O－2e－===＋2H＋
B．充電時，H＋通過質子交換膜向電極甲移動
C．可將儲液罐做大以增大液流電池的儲能容量
D．以此電源電解硫酸銅溶液，若加98 g Cu(OH)2使溶液復原，理論上消耗160 g Br2
【答案】　C
【解析】　由圖可知，放電時溴元素化合價降低，發生還原反應，即電極甲為正極，正極電極反應式為Br2＋2e－===2Br－，則電極乙為負極，負極電極反應式為＋H2O－2e－===＋2H＋。據以上分析可知，放電時，電極乙為負極，發生氧化反應，M中醛基氧化為羧基，所以負極電極反應式為＋H2O－2e－===＋2H＋，故A錯誤；放電時，電極乙為負極，則充電時電極乙為陰極，H＋通過質子交換膜向陰極移動，即H＋向電極乙移動，故B錯誤；儲液罐做大，可增加儲存的反應物的量，增大液流電池的儲能容量，故C正確；以此電源電解硫酸銅溶液，若加98 g Cu(OH)2使溶液復原，電解時除了發生2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，還有反應2H2OO2↑＋2H2↑，且電解時消耗1 mol CuSO4轉移2 mol電子，接著電解消耗1 mol H2O又轉移2 mol電子，由電子得失守恒可知，理論上轉移4 mol電子消耗2 mol Br2，即320 g Br2，故D錯誤。
9.(2024·重慶名校聯考三模)微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細菌，工作時可將工業廢水中的有機污染物轉化為CO2，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．呼吸細菌的作用為催化有機物分解
B．工作時，b極發生還原反應，電子從a極流向b極內
C．M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜
D．若b極上消耗標準狀況下2.24 L氣體，通過N膜的離子的物質的量為0.4 mol
【答案】　D
【解析】　a極上加入了呼吸細菌，工作時可將工業廢水中的有機污染物轉化為CO2，則a極為負極，發生氧化反應，則M為陰離子交換膜，經過M膜的離子為Cl－和SO，b極為正極，發生還原反應，N為陽離子交換膜，經過N膜的離子為Na＋和Ca2＋；呼吸細菌的作用為催化有機物分解，A正確；工作時，b極為正極，發生還原反應，電子從a極流向b極內，B正確；根據分析，M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜，C正確；若b極上消耗標準狀況下2.24 L氣體(O2)，則外電路中通過0.4 mol電子，通過N膜的離子為Na＋和Ca2＋，其所帶電荷數不同，故此離子數目無法確定，D錯誤。
10.(2024·廣東茂名市三模)我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯催化劑，通過電解法將CO2轉化為乙烯，裝置示意圖如圖所示。已知：電解效率η(B)＝×100%。
下列說法錯誤的是(　　)
A．惰性電極a與直流電源的負極相連，惰性電極b上有O2產生
B．納米Cu催化劑上發生的反應：2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－
C．OH－從左室穿過陰離子交換膜進入右室
D．若乙烯的電解效率為60%，電路中通過2 mol電子時，產生0.15 mol乙烯
【答案】　D
【解析】　電極a實現將CO2轉化為乙烯，發生還原反應，電極a為陰極，則電極b為陽極，氫氧根離子失電子產生氧氣，電極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。惰性電極a實現將CO2轉化為乙烯，C由＋4價變為－2價，化合價降低，發生還原反應，電極a為陰極，與直流電源的負極相連，惰性電極b上氫氧根離子失去電子轉化為氧氣，電極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故A正確；由圖可知，納米Cu催化劑上發生CO轉化為乙烯的反應，電極反應為2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－，故B正確；OH－從左室穿過陰離子交換膜進入右室，故C正確；若乙烯的電解效率為60%，電路中通過2mol電子時，根據公式得n(生成乙烯所用的電子)＝2 mol×60%＝1.2 mol，CO2轉化為乙烯的電極反應為2CO2＋8H2O＋12e－===C2H4＋12OH－，所以當n(生成乙烯所用的電子)＝1.2 mol時，產生的乙烯為0.1 mol，故D錯誤。

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