2018届二轮复习电化学原理学案（全国通用）(1) 35页

第8讲　电化学原理 ‎[最新考纲]‎ ‎1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。‎ ‎3．理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。‎ ‎　新型化学电源的分析与判断 ‎1．(2017·课标全国Ⅲ，11)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：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　)‎ A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4‎ B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．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 解析　A项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li＋移动方向可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，正确；B项，电池工作时负极电极方程式为：Li－e－===Li＋，当外电路中流过0.02 mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol，其质量为0.14 g，正确；C项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，正确；D项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li2Sx16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量会越来越少，错误。‎ 答案　D ‎2．(2016·课标全国Ⅱ，11)‎ MgAgCl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Mg－2e－===Mg2＋‎ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ 解析　根据题意，Mg海水AgCl电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。A项，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，正确；B项，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋ 2Ag，错误；C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，正确。‎ 答案　B ‎3．(2016·课标全国Ⅲ，11)锌—空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2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。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：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)‎ 解析　A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为2Zn(OH)2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c(OH－)逐渐增大，错误；C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成Zn(OH)，正确；D项，O2～4e－，故电路中通过2 mol电子，消耗氧气0.5 mol，在标准状况体积为11.2 L，错误。‎ 答案　C ‎　电解原理在工农业生产中的应用 ‎4．(2017·课标全国Ⅱ，11)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：Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析　A项，根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。‎ 答案　C ‎5．(2016·课标全国Ⅰ，11)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SO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(　　)‎ A．通电后中间隔室的SO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H2SO4产品 C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，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 解析　电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SO离子向正极区移动，Na＋ 向负极区移动，正极区水电离的OH－发生氧化反应生成氧气，H＋留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H＋发生还原反应生成氢气，OH－留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C项错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，错误。‎ 答案　B ‎6．[2017·江苏化学，16(3)(4)]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。)‎ ‎(1)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_________________________________________________________________。‎ ‎(2)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为__________________________，阴极产生的物质A的化学式为________。‎ 解析　(1)电解Al2O3，阳极O2－放电生成O2，石墨(C)电极会被O2氧化。(2)阳极溶液中的阴离子即水中的OH－放电生成O2(图示)及H＋(2H2O－4e－===O2↑＋4H＋)，H＋与CO结合生成HCO(CO＋H＋===HCO，由图阳极区Na2CO3生成NaHCO3)，写出总反应：4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑。阴极，水中的H＋放电生成H2。‎ 答案　(1)石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ‎(2)4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑　H2‎ ‎　金属的腐蚀与防护 ‎7．(2017·课标全国Ⅰ，11)支撑海港码头基础的防腐技术，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(　　)‎ A．通入保护电流使钢管桩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 解析　钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。‎ 答案　C ‎8．(2015·上海化学，14)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ C．d为锌块，铁片不易被腐蚀 D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑‎ 解析　A项，当d为石墨时，铁片为负极，腐蚀加快，正确；B项，当d为石墨时，石墨为原电池的正极，其电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正确；C项，当d为锌块时，铁片为原电池的正极而受到保护，称为牺牲阳极的阴极保护法，正确；D项，当d为锌块时，铁片为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。‎ 答案　D 分析评价 题型：选择题　填空题 评析：常以新型电源为命题背景，考查原电池的构成及工作原理；以电解原理在工农业生产中的应用为背景，考查电解池的工作原理及电解规律；以贴近日常生活的实例为背景，考查两种电化学腐蚀的原理及区别以及常见防腐方法。‎ 启示：二轮复习时应抓住燃料电池中介质对电极反应式的影响；新型高能充电电池四个电极式的关系等命题要点进行落实，强化电极方程式书写训练。‎ 高频考点一　原电池原理及应用 ‎ [考点精要]‎ ‎1．构成原电池的前提条件：自发的氧化还原反应。‎ ‎2．原电池中根据电性关系：电流方向与电解质溶液中阴离子移动方向相同；电子移动方向与电解质溶液中阳离子移动方向相同。‎ 电子：由负极通过导线移向正极；‎ 电流：由正极到负极；‎ 电解质溶液(熔融电解质)：阴离子移向负极，阳离子移向正极。‎ ‎3．工作原理(以锌铜原电池为例)‎ 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋‎ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 盐桥的作用 ‎(1)平衡电荷；‎ ‎(2)避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)‎ 说明　(1)无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ，电子均不能通过电解质溶液。‎ ‎(2)在装置Ⅰ中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置Ⅱ的能量转化率高。‎ ‎[考法指导]‎ ‎　考查两类原电池的工作原理(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 (带盐桥)(2017·河北衡水高三大联考)某小组用如图装置进行实验，下列说法正确的是(　　)‎ A．盐桥中的电解质可以用KCl B．闭合K，石墨电极上只生成铜 C．闭合K，电子流动方向为Ag电极―→盐桥―→Fe电极 D．导线中流过0.15 mol e－时，加入5.55 g Cu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成 解析　盐桥中的KCl与AgNO3溶液反应，生成AgCl沉淀堵塞盐桥，接通电路时，离子不能定向移动，A项错误；石墨为阴极，Cu2＋消耗完将由H＋进一步得电子，B项错误；电子不能通过盐桥，C项错误；5.55 g Cu2(OH)2CO3(可写成2CuO·H2O·CO2)的物质的量为0.025 mol，相当于加入0.05 mol CuO和0.025 mol H2O，转移0.15 mol e－时，溶液中减少的n(Cu2＋)＝0.05 mol，转移电子0.1 mol，即需加入0.05 mol CuO，其余0.05 mol e－转移时，消耗0.025 mol H2O，D项正确。‎ 答案　D ‎【考法训练2】 (带交换膜)如图所示装置，开关K闭合时，电流表指针发生偏转，下列有关开关K闭合时的说法正确的是(　　)‎ A．b极是负极 B．a极电极反应式为H2－2e－===2H＋‎ C．当装置中有1 mol电子通过时，右池产生标准状况下5.6 L气体 D．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O 解析　选项A，通入H2的一极为负极，则 a极为负极，b极为正极，错误。选项B，左池的电解质为NaOH，则a极电极反应式为2OH－＋H2－2e－===2H2O，错误。选项C，b极电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，当通过1 mol电子时，右池消耗标准状况下O2 5.6 L，错误。‎ 答案　D ‎【当场指导】‎ ‎“原电池装置”解题流程 ‎　几类重要的化学电源(难度系数☆☆☆)‎ ‎【典例演示】 先进的高能量密度二次电池对下一代电动汽车的发展和可再生能源发电的有效利用具有至关重要的作用。室温AlMn2O4二次电池是一种新型电池，由Al3＋、Al2Cl和AlCl组成的离子液体为该电池的电解液，电池结构如图所示，放电时的总反应式为Al＋Mn2O4===AlMn2O4。下列说法正确的是(　　)‎ A．放电时，负极的电极反应式为AlMn2O4－3e－===Mn2O4＋Al3＋‎ B．放电时，Al3＋向负极移动 C．充电时，Mn2O4极与电源的负极相连 D．充电时，Al电极质量增加 解析　首先，根据放电时的总反应式可知，放电时，Al的化合价升高，进而可确定Al电极是该电池的负极；然后，根据二次电池充放电时的特点逐一判断选项。放电时，Al电极是该电池的负极，发生反应：Al－3e－===Al3＋，Al3＋向正极移动，A、B项错误；放电时，Mn2O4极是电源的正极，发生反应：Mn2O4＋Al3＋＋3e－===AlMn2O4，充电时，则由AlMn2O4失电子，Mn2O4极做阳极，与电源的正极相连，C项错误；充电时，Al3＋‎ 在Al电极得电子生成Al，Al电极质量增加，D项正确。‎ 答案　D ‎【考法训练3】 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是(　　)‎ A．b极发生氧化反应 B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．放电时，电流从a极经过负载流向b极 D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 解析　燃料电池燃料(N2H4)在负极(a极)发生氧化反应：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正极(b极)发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极消耗，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。‎ 答案　B ‎【考法训练4】 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：4M＋nO2＋2nH2O===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 C．M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n D．在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 解析　A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极的表面，正确；B项，单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为 mol、 mol、 mol，显然铝的比能量比Mg、Zn高，正确；C项，电池放电过程正极O2得电子生成OH－，但负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极，故正极不能生成M(OH)n，反应式应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，为避免OH－移至负极而生成Mg(OH)2，可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH－，正确。‎ 答案　C ‎【当堂指导】‎ 电极反应式的书写方法 ‎（1）注意介质环境 氢氧燃料电池：‎ → ‎(2)掌握书写程序 高频考点二　电解原理及其应用 ‎[考点精要]‎ ‎1．悟透电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图 ‎2．准确判断放电顺序，锁定放电离子 ‎(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞……‎ ‎(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞……‎ ‎[考法指导]‎ ‎　电解原理分析(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 ‎ 用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是(　　)‎ A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析　通过图中离子的运动状态可判断连接a的电极为阴极，连接b的电极为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl－－2e－===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，C项错误，D项错误。‎ 答案　A ‎【考法训练2】 用石墨电极完成下列电解实验。‎ 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n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：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ 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 解析　根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A选项正确；b处变红，局部褪色，说明b为电解池的阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2‎ ‎＋H2OHCl＋HClO，HCl溶液显酸性，HClO具有漂白性，B选项不正确；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，C选项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。‎ 答案　B ‎【当堂指导】‎ 电极判断方法 判断 依据 电极 材料 电极 反应 电子 流向 离子 移向 电极现象 原电池 负极 活泼金属 氧化反应 流出 阴离子移向 电极质量减小 正极 不活泼金属或非金属 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或质量不变 电 解池 阳极 与电源正极相连 氧化反应 流出 阴离子移向 电极溶解或pH减小 阴极 与电源负极相连 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或pH增大 ‎　电解原理的应用(难度系数☆☆)‎ ‎【典例演示】 (2017·河南南阳、周口、驻马店等六市一模)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解，以实现H2S转化为S的目的。下列判断错误的是(　　)‎ A．电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－===S，(n－1)S＋S2－===S B．电解时阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ C．电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成S＋2H＋===nS↓＋H2↑‎ D．该装置的离子交换膜为阳离子交换膜 解析　电解过程中阳极区发生氧化反应，得到硫单质，然后是S和S2－之间的反应，即S2－－2e－===S，(n－1)S＋S2－===S，故A正确；电解过程中阴极上氢离子放电生成氢气：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B正确；电解后阳极区离子为S，酸性条件下，S失电子发生氧化反应生成S单质，同时生成H2S，反应方程式为S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑，故C错误；电解时阳极区c(S2－)减小，阴极区c(OH－)增大，故该装置的离子交换膜为阳离子交换膜，故D正确。‎ 答案　C ‎【考法训练3】 (2017·日照联合检测)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．钛电极发生氧化反应 B．阳极附近溶液的pH逐渐增大 C．离子交换膜应采用阳离子交换膜 D．阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O 解析　钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误、D项正确；由阴极区迁移过来的OH－‎ 在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的pH不变，B项错误。‎ 答案　D ‎【考法训练4】 用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽，可使废水中NH在某一室富集，模拟装置如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．阳极室溶液由无色逐渐变成棕黄色 B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ C．电解一段时间后阴极室溶液的pH升高 D．电解一段时间后，阴极室溶液C中的溶质一定是(NH4)3PO4‎ 解析　阳极上Fe发生氧化反应，阳极室溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应，2H＋＋2e－===H2↑，B项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗H＋，电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，C项正确；电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，NH与OH－反应生成NH3·H2O，因此阴极室溶液中溶质除(NH4)3PO4外，还可能有NH3·H2O，D项错误。‎ 答案　C ‎【当堂指导】‎ ‎“电解装置”解题流程 高频考点三　金属的腐蚀与防护 ‎ [考点精要]‎ ‎1．金属电化学保护的两种方法 ‎2．金属腐蚀快慢程度的判断方法 ‎[考法指导]‎ ‎　结合生产、生活考查金属的腐蚀与防护(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 (2017·滕州模拟)用下列装置能达到预期目的的是(　　)‎ A．甲图装置可用于电解精炼铝 B．乙图装置可得到持续、稳定的电流 C．丙图装置可达到保护钢闸门的目的 D．丁图装置可达到保护钢闸门的目的 解析　电解精炼铝时，粗铝作阳极，纯铝作阴极，但电解质溶液不能是AlCl3溶液，否则阴极上会析出H2，可以用熔融的Al2O3作电解质，A项错误；装置可以产生电流，但不能提供持续、稳定的电流，B项错误；丙中形成原电池，钢闸门是负极，易被腐蚀，不能达到保护钢闸门的目的，C项错误；丁中形成电解池，钢闸门是阴极，不易被腐蚀，可达到保护钢闸门的目的，D项正确。‎ 答案　D ‎【考法训练2】 某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。‎ 下列说法不合理的是(　　)‎ A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀 B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滳加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀 C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护 D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀 解析　①区发生吸氧腐蚀，Cu为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Cu电极上不产生气泡，A项错误；②区Cu为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Cu电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，B项正确；③区Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe为正极，得到保护，C项正确；④区Zn为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe作阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，D项正确。‎ 答案　A ‎[模型示例]‎ 镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是(　　)‎ A．放电时Mg2＋向正极移动 B．放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S C．放电时Mo3S4发生氧化反应 D．充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－===xMg ‎[分析建模]‎ ‎[模型解题]‎ 答案　C ‎[当堂应用]‎ ‎【应用1】 (2017·黑龙江牡丹江一中模拟)正、负极都是碳材料的双碳性电池，电池充、放电过程为2nC＋LiACnA＋LiCn，充电时Li＋、A－分别吸附在两极上形成LiCn和CnA(如图所示)，下列说法正确的是(　　)‎ A．a是电池的负极 B．放电时，A－向b极移动 C．放电时，负极的电极反应式是nC－e－＋A－===CnA D．充电时，电解质中的离子总数保持不变 解析　充电时A－吸附在a极形成CnA，则a极为阳极，发生氧化反应，而放电时a极发生还原反应，故a为电池的正极，A项错误；放电时a为正极，b为负极，而放电时阴离子向负极移动，B项正确；放电时负极上发生氧化反应：LiCn－e－===nC＋Li＋，C项错误；充电时Li＋、A－分别吸附在两极上形成LiCn和CnA，故电解质中的离子总数逐渐减小，D项错误。‎ 答案　B ‎【应用2】 镍氢电池(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)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO 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＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ B．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：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O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 解析　NiMH电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH，说明该电池放电时负极为MH放电，电极反应式为MH－e－＋OH－===M＋H2O；正极活性物质为NiOOH，放电时的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ ‎，A项正确；充电过程中，电子从阴极(放电时为负极)进入，溶液中的阴离子则从阴极向阳极移动，B项错误；MH极为负极，充电过程中该电极为阴极，对应的电极反应式为M＋H2O＋e－===MH＋OH－，H2O中的H是由于电解而被还原，不是M还原所得，C项错误；若用氨水作为电解质溶液，则NH3与NiOOH会反应，D项错误。‎ 答案　A 一、选择题 ‎1．(2017·商丘统考)在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。现通过如图所示装置进行实验探究。下列说法正确的是(　　)‎ A．用图Ⅰ所示装置进行实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管 B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ所示装置的正极材料是铁 C．铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究，Cl－由活性炭向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ D．图Ⅲ所示装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑 解析　A项，加热使具支试管中气体体积增大，部分气体逸出，冷却后，气体体积缩小，导管中形成液柱，并不能证明金属发生吸氧腐蚀，错误；B项，负极材料应为铁，错误；C项，铝箔为负极，活性炭为正极，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极反应为Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3，错误；D项，将正极反应式和负极反应式相加可得图Ⅲ所示装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，正确。‎ 答案　D ‎2．图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(　　)‎ A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋)‎ C．c(H＋) D．c(SO)‎ 解析　该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A项，在正极Cu上溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B项，由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，错误；C项，由于反应不断消耗H＋，所以溶液中的c(H＋)逐渐降低，正确；D项，SO不参加反应，其浓度不变，错误。‎ 答案　C ‎3．下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是(　　)‎ A．图a是原电池，可以实现化学能转化为电能 B．图b电解一段时间后，加入适量CuO固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原溶液 C．图c装置可以防止铁钉生锈 D．图d在轮船铁质外壳上镶嵌锡块，可减缓船体的腐蚀速率 解析　图a为原电池时，左侧烧杯中应盛装AgNO3溶液，右侧烧杯中应盛装CuSO4溶液，A项错误；电解硫酸铜溶液，阳极得到氧气，阴极析出单质 Cu，故电解一段时间后，加入适量CuO可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度，B项正确；图c中铁钉做阳极，会加快其腐蚀速率，欲防止铁钉生锈，应将石墨与铁钉互换位置，C项错误；锡的活泼性比铁弱，镶嵌锡块会加快船体的腐蚀速率，D项错误。‎ 答案　B ‎4．(2017·山东青岛模拟)下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是(　　)‎ 解析　A中装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极，所以H2在Cu电极上产生；B中装置是电解池，Cu是阳极，发生反应Cu－2e－===Cu2＋，Ag是阴极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，所以Cu电极上没有气泡产生；C中装置是原电池，Fe是负极，Cu是正极，H2在Cu电极上产生；D中装置是电解池，Ag是阳极，Cu是阴极，H＋在Cu电极上放电产生H2，所以Cu电极上有气泡产生。‎ 答案　B ‎5．下图为4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极反应产物为水的是(　　)‎ 解析　A项中正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A项符合题意；B项中正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不符合题意；C项中正极反应式为O2＋4e－===2O2－，C项不符合题意；D项中正极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，D项不符合题意。‎ 答案　A ‎6．法国格勒诺布尔(Grenoble)约瑟夫·傅立叶大学的研究小组发明了第一块可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池，其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生反应：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O(酸性环境)。下列有关该电池的说法不正确的是(　　)‎ A．该生物燃料电池不可以在高温下工作 B．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋‎ C．消耗1 mol氧气时转移4 mol e－，H＋向负极移动 D．今后的研究方向是设法提高葡萄糖生物燃料电池的效率，从而使其在将来可以为任何可植入医疗设备提供电能 解析　酶在高温下会变性，失去催化活性，所以该生物燃料电池不可以在高温下工作，A项正确；电池中C6H12O6在负极发生氧化反应，负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，B项正确；原电池反应中，阳离子向正极移动，C项错误；提高葡萄糖生物燃料电池的效 率肯定是今后的研究方向，D项正确。‎ 答案　C ‎7．工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN－，装置如图所示，依次发生的反应有：‎ ‎①CN－－2e－＋2OH－===CNO－＋H2O ‎②2Cl－－2e－===Cl2↑‎ ‎③3Cl2＋2CNO－＋8OH－===N2＋6Cl－＋2CO＋4H2O 下列说法正确的是(　　)‎ A．a为电源负极 B．通电过程中溶液pH不断增大 C．除去1 mol CN－，外电路中至少需要转移5 mol电子 D．为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl 解析　电解时铁电极作阴极，则b为电源负极，a为电源正极，A项错误；阴极反应式为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，根据反应①、②、③及阴极反应式可知，通电过程中消耗OH－的量大于生成OH－的量，故溶液pH不断减小，B项错误；反应①转移2e－，反应③转移6e－，故除去1 mol CN－，外电路中至少需要转移2 mol＋×6 mol＝5 mol，C项正确；通电过程中OH－不断被消耗，且有部分Cl2逸出，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH和NaCl，D项错误。‎ 答案　C ‎8．某铅蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2，电解质溶液为30%的H2SO4溶液，题图是该铅蓄电池示意图，一段时间后两电极的质量均增加且a极增加的质量较多。下列说法正确的是(　　)‎ A．该铅蓄电池正在充电 B．工作一段时间后，溶液的pH不断减小 C．a为铅蓄电池的正极 D．b电极发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 解析　铅蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2，放电时负极反应式为：Pb－2e－＋SO===PbSO4，负极质量增加；正极反应式为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，正极质量也增加，但经过相同时间后负极增加的质量较多，故a极为负极，b极为正极，电池总反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。由此可知该铅蓄电池正在放电，A项错误；由电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O可知，H＋浓度逐渐减小，故溶液pH增大，B项错误；由以上分析可知，a极为负极，C项错误；b极为正极，正极反应式为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，D项正确。‎ 答案　D ‎9．如图甲是利用一种微生物将化学能直接转化为电能的装置，图乙是利用微生物电池在铁上镀铜的装置，下列说法中正确的是(　　)‎ A．质子透过离子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与X相连接 C．M极的电极反应式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋‎ D．当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极增重16 g 解析　由题图分析，N电极消耗O2，故N电极是正极，M电极为负极，原电池工作时，阳离子向正极移动，即H＋从左向右移动，A项错误；电镀时，镀层金属铜发生氧化反应生成Cu2＋，铜电极应与电源的正极相连，即铜电极与Y相连接，B项错误；淀粉在负极上失去电子转化为二氧化碳与氢离子，C项正确；当N电极消耗0.25 mol O2时，电路中有1 mol电子发生转移，故铁电极上应析出0.5 mol铜，质量为32 g，D项错误。‎ 答案　C ‎10．(名师改编)已知反应：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。某科研小组用如图所示的电解装置，从Na2CrO4溶液中制取Na2Cr2O7。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．CrO生成Cr2O的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得 B．a为电源正极 C．d口流出的NaOH溶液浓度与c口浓度相同 D．Na＋从右侧通过阳离子交换膜进入左侧 解析　电解装置右侧发生Na2CrO4转化为Na2Cr2O7‎ 的反应，尽管Cr的化合价无变化，但该反应得以实现的条件是通过电解调节溶液的pH，促进平衡移动，A项错误；右侧溶液中的H＋来源于H2O的氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故该电极为阳极，阳极连接电源正极，即b为电源正极，a为负极，B项错误；左侧发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故d口流出的NaOH溶液浓度增大，C项错误；电解时，阳离子从阳极区经阳离子交换膜流向阴极区，D项正确。‎ 答案　D ‎11．如图所示，A池用石墨电极电解pH＝13氢氧化钠溶液100 mL，B池c电极为纯铜，d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24 L，则下列说法正确的是(　　)‎ A．d电极质量一定减少6.4 g B．c电极质量一定增加6.4 g C．A池pH不变 D．A池溶液质量减少3.6 g 解析　由现象：‎ 由原理得a：4H＋＋4e－===2H2↑‎ b：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ c：2Cu2＋＋4e－===2Cu 由数据：n(H2)＝0.1 molH2～Cu c电极析出铜6.4 g。‎ 答案　B 二、填空题 ‎12．如图，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：‎ ‎(1)甲烷燃料电池的负极反应为_______________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)石墨(C)极的电极反应为__________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的体积为________ L；丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。‎ ‎(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图)。若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用________________________。若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。‎ 答案　(1)CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O ‎(2)2Cl－－2e－===Cl2↑‎ ‎(3)4.48　12.8‎ ‎(4)负　饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水)　铁 ‎13．(2015·海淀期末)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。‎ ‎(1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________(填字母序号)。‎ a．碳棒　　　b．锌板　　　c．铜板 用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)图2中，钢闸门C作________极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为_______________________________________‎ ‎_________________________________________________________________，‎ 检测该电极反应产物的方法是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。‎ ‎①E为该燃料电池的________极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为__________________________________________________________________。‎ ‎②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因：_________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图 ‎4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。‎ ‎①N电极上的电极反应式为___________________________________________。‎ ‎②若有2 mol H＋通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为________ mol。‎ 解析　根据电化学原理，材料B对应的金属的活泼性应强于被保护的金属，所以材料B可以为锌板。(2)图2为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，则D作阳极，Cl－在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸或淀粉碘化钾溶液来检验Cl2。(3)①镁具有较强的还原性，且由图示可知Mg转化为Mg(OH)2，发生失电子的氧化反应，故E为负极。次氯酸根离子具有强氧化性，且由图示可知在F电极(正极)ClO－转化为Cl－，发生得电子的还原反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气(与热水反应较快)，即发生自腐蚀现象。(4)①由H＋的迁移方向可知N为阴极，发生得电子的还原反应，结合题意“两极室均可产生乙醛酸”，可知N电极为乙二酸发生得电子的还原反应生成乙醛酸。②1 mol乙二酸在阴极得到2 mol电子，与2 mol H＋反应生成1 mol乙醛酸和1 mol H2O，同时在阳极产生的1 mol Cl2能将1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，两极共产生2 mol乙醛酸。‎ 答案　(1)b　锌等作原电池的负极，(失电子，Zn－2e－===Zn2＋)不断遭受腐蚀，需定期拆换 ‎(2)阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉KI溶液，变蓝)‎ ‎(3)①负　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－‎ ‎②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ ‎(4)①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O ‎②2‎ ‎14．金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。‎ ‎(1)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2，该反应的氧化剂是________，当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为________ mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3‎ ‎(碱式碳酸铜)。该过程中负极的电极反应式为_______________________________________________________________。‎ ‎(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na＋)为电解质，其原理如图所示：‎ ‎①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在________。‎ 物质 Na S Al2O3‎ 熔点/℃‎ ‎97.8‎ ‎115‎ ‎2 050‎ 沸点/℃‎ ‎892‎ ‎444.6‎ ‎2 980‎ a.100 ℃以下 b．100 ℃～300 ℃‎ c．300 ℃～350 ℃ d．350 ℃～2 050 ℃‎ ‎②放电时，电极A为________极，S发生________反应。‎ ‎③放电时，内电路中Na＋的移动方向为________(填写“从A到B”或“从B到A”)。‎ ‎④充电时，总反应为Na2Sx===2Na＋Sx(3＜x＜5)，Na所在电极与直流电源________极相连，阳极的电极反应式为______________________________。‎ 解析　(1)题给反应中，铜元素的化合价降低，硫元素的化合价升高，氧化剂为Cu2O、Cu2S，还原剂为Cu2S，根据硫元素化合价变化，可知该反应转移的电子数为6e－。当生成0.3 mol Cu时转移电子为0.3 mol。铜发生吸氧腐蚀，正极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极反应为：Cu－4e－→Cu2(OH)2CO3，根据电荷守恒补4OH－，根据碳原子守恒补CO2，根据原子守恒生成H2O。(2)①温度要求能熔化Na、S而不能使其为蒸气，因此温度高于115 ℃，而低于444.6 ℃。②熔融钠作负极，熔融硫作正极，正极电极反应式为xS＋2e－===S，Na＋在负极生成，移向正极，即如图所示，由A到B。④放电时，钠作负极，发生氧化反应，则充电时发生还原反应，为阴极，接电源的负极，阳极发生放电时正极的逆反应，即：S－2e－===xS。‎ 答案　(1)Cu2O和Cu2S　0.3‎ ‎2Cu＋4OH－＋CO2－4e－===Cu2(OH)2CO3＋H2O ‎(2)①c　②负　还原　③从A到B　④负　S－2e－===xS 加练4　新型电源及电解在工农业生产中的应用 ‎1．被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，另一边镀二氧化锰)作为传导体。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列说法正确的是(　　)‎ A．该电池的负极为锌，发生还原反应 B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用 C．当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子数目约为1.204×1023‎ D．电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===‎ MnO(OH)＋OH－‎ 解析　由电池的总反应Zn＋2MnO2＋H2O===2MnO(OH)＋ZnO，可知Zn作负极，失电子发生氧化反应，A项错误；该电池中正极MnO2得电子被还原，生成MnOOH，则二氧化锰不是催化剂，B项错误；电子只能在导线中移动，不能流经电解液，C项错误；正极MnO2得电子被还原，生成MnO(OH)，电池的正极反应式为MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－，D项正确。‎ 答案　D ‎2．(2017·厦门质检)锂空气电池是高能量密度的新型电池，结构如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．固体电解质只有Li＋可通过 B．电池反应为4Li＋O22Li2O C．充电时，水性电解液的pH将升高 D．放电时，若外电路有0.1 mol e－通过时，理论上将消耗1.12 L O2(标准状况)‎ 解析　A项，固体电解质只有Li＋可通过，形成闭合回路，正确；B项，电池反应：4Li＋O2＋2H2O4LiOH，错误；C项，充电时，水性电解液中的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，消耗OH－，pH降低，错误；D项，通过0.1 mol电子时，消耗的O2在标准状况下体积为×22.4 L·mol－1＝0.56 L，错误。‎ 答案　A ‎3．(2017·兰州模拟)关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：①微生物促进了电子的转移　②微生物所在电极区放电时发生还原反应　③放电过程中，H＋从正极区移向负极区　④正极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O正确的是(　　)‎ A．④ B．①③‎ C．①④ D．②③‎ 解析　①微生物的作用是分解氧化燃料，不能促进电子的转移，错误；②微生物在右侧，右侧电极为电源的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；③根据电流的方向，放电过程中，H＋从负极区移向正极区，错误；④电池左侧为电池的正极区，MnO2在H＋条件下发生得电子反应，所以正极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，A项正确。‎ 答案　A ‎4．(2017·石家庄模拟)快速充电电池的电解液为LiAlCl4－SOCl2，电池的总反应为4LiCl＋S＋SO24Li＋SOCl2。下列说法正确的是(　　)‎ A．该电池的电解质可为LiCl水溶液 B．该电池放电时，负极发生还原反应 C．充电时阳极反应式为4Cl－＋S＋SO2－4e－===2SOCl2‎ D．放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质溶液流向负极 解析　A项，该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液，因为Li能和水发生反应，错误；B项，电池放电时，负极发生氧化反应，错误；D项，放电时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子，错误。‎ 答案　C ‎5．(2017·云南高三质检)铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．阴极上有金属铝生成 B．电极A为石墨，电极B为金属铝 C．OH－在电极A上放电，有氧气生成 D．阳极的电极反应式为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋‎ 解析　电解液为硫酸溶液，阴极上H＋放电，故阴极产物为氢气，A项错误；Al―→Al2O3，发生氧化反应，故电源正极连接的是金属铝，即电极A为金属铝，B项错误；电极A上Al发生氧化反应，C项错误、D项正确。‎ 答案　D ‎6．电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，X、Y均为Pt电极，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。下列说法正确的是(　　)‎ A．物质A为NH3‎ B．X电极为电解池的阳极 C．Y电极上发生了还原反应 D．Y电极反应式为NO－3e－＋4OH－===NO＋2H2O 解析　结合题中电解NO制备NH4NO3的装置图可知，阳极反应为：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，阴极反应为：NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，由两极反应可知，要使得失电子守恒，则阳极产生的n(NO)大于阴极产生的n(NH)，总反应方程式为：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，则需补充NH3，A项正确；由于X电极上生成NH，故X电极为阴极，Y电极为阳极，Y电极发生氧化反应，Y电极的反应式为：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，B、C、D项错误。‎ 答案　A ‎7．(2017·山西省高三下学期高考前质量检测)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法，下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法正确的是(　　)‎ A．Zn与电源的负极相连 B．ZnC2O4在交换膜右侧生成 C．电解的总反应：2CO2＋ZnZnC2O4‎ D．通入11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子 解析　锌化合价升高被氧化，连接电源正极，故A错误；阳离子交换膜只允许阳离子通过，所以ZnC2O4在交换膜左侧生成，故B错误；电解的总反应：2CO2＋ZnZnC2O4，故C正确；11.2 L CO2的物质的量不一定是0.5 mol，转移电子不一定是0.5 mol，故D错误。‎ 答案　C ‎8．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．b电极为该电池的负极 B．b电极附近溶液的pH减小 C．a电极反应式：C6H10O5－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋‎ D．中间室：Na＋移向左室，Cl－移向右室 解析　b电极上有N2生成，N2为NO的还原产物，故b电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，b电极发生还原反应，是电池的正极，A项错误；b电极发生的反应消耗H＋，故该电极附近溶液的pH增大，B项错误；a电极为负极，C6H10O5失电子生成CO2，C项正确；因左侧为Cl－交换膜，故Cl－只能在左室与中间室之间交换，右侧为Na＋交换膜，故Na＋只能在右室与中间室之间交换，D项错误。‎ 答案　C