高考电化学专题整理 35页

高考选择题电化学专题 ‎【专题要点】‎ ‎ 电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池及电镀池精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。其中原电池的工作原理及其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。由于今年氢能源已进入实用阶段，它的重要性不言而愈，电动车用电池仍是考查的热点高考资源网 ‎§1基础知识框架 ‎【学习目标】‎ ‎1、掌握原电池、电解池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理 ‎2、学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌握常见离子放电的规律；‎ ‎3、能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。‎ ‎【复习重点】原电池、电解原理及应用；电极反应方程式书写 ‎【专题难点】电极反应及总反应方程式正确书写 ‎【知识概括】 一个反应：氧化还原反应 一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算 两个转化：化学能和电能的相互转化 两个应用: 原电池原理应用、电解原理应用 三个条件：原电池、电解池的形成条件 四个池子：原电池、电解池、电镀池、电解精炼池 一、 原电池、电解池工作原理 ‎1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。‎ ‎2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。‎ 原电池 ‎ 氧化反应: Zn-2e- = Zn2+ 还原反应:2H++2e - = H2↑‎ 电解池 ‎ ‎ 氧化反应: 4OH– - 4e - =O2↑+2H2O 还原反应:2H + +2e - = H2↑‎ 二、原电池、电解池、电镀池之比较 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变为电能的装置 将电能转变为化学能的装置 应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置 形成条件 活动性不同的两电极（连接）‎ 电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）‎ 形成闭合回路 两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源的正极；待镀金属接电源的负极 电镀液必须含有镀层金属的离子（电镀过程浓度不变）‎ 电极名称 负极：氧化反应，金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子或者O2得电子 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：电极金属失电子 阴极：电镀液中镀层金属的阳离子得电子（在电镀控制的条件下，水电离产生的H+、OH—一般不放电）‎ 电子的流向 负极导线→正极 电源负极导线→阴极 电源正极导线→阳极 同电解池 ‎ （1）同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。‎ ‎ （2）同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。‎ ‎ （3）串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时得失电子数相等；在计算电解产物的量时，应按得失电子数相等计算。‎ 三、 电解原理的应用 ‎1、镀铜反应原理 ‎ 阳极(纯铜)：Cu -2e—→Cu2+，‎ ‎ 阴极(镀件)：Cu2++2e—→Cu，‎ ‎ 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液.‎ ‎2、氯碱工业反应原理 ‎ 阳极：2Cl——2e—→Cl2↑，‎ ‎ 阴极：2H++2e—→H2↑‎ ‎ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑‎ ‎3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 ‎ ‎ 阳极(粗铜)：Cu -2e—→Cu2+，‎ ‎ （Zn -2e—→ Zn2+， Fe -2e→ Fe2+，等）‎ ‎ 阴极(精铜)： Cu2++2e→Cu 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等 阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。‎ ‎4.铝的冶炼 四、电解质溶液用惰性电极电解的规律 电解 类型 举例 ‎ ‎ 电极反应 变化 ‎ ‎ 溶液 复原 物质类别 实例 pH C浓度 电 解 水 含氧酸 H2SO4‎ 阳极：4OH—-4e→O2↑+2H2O ‎ ‎ ‎ 阴极：4H++4e→2H2↑‎ 减小 增大 H2O 强碱 NaOH 增大 增大 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4‎ 不变 增大 分解 电解 质 无氧酸 HCl 阳极：2Cl—-2e→Cl2↑‎ 阴极：2H++2e→H2↑‎ 增大 减小 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2‎ 阳极：2Cl—-2e→Cl2↑‎ 阴极：Cu2++2e→Cu 增大 略变 CuCl2‎ 溶质 和溶 剂同 时电 解 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阳极：2Cl—-2e→Cl2↑‎ 阴极：2H++2e→H2↑‎ 增大放出H2生成碱 生成 新物 质 HCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4‎ 阳极：4OH—-4e—→O2↑+2H2O 阴极：2Cu2++4e—→2Cu 减小放出O2生成酸 生成 新物 质 CuO 五、金属的腐蚀和防护 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。‎ ‎1.化学腐蚀与电化腐蚀 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 ‎2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）‎ 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强（pH＜4．3）‎ 水膜酸性很弱或中性 电极反应 负极 Fe-2e—=Fe2+‎ 正极 ‎2H++2e—=H2↑‎ O2+2H2O+4e—=4OH—‎ 总反应式 Fe+2H+=Fe2++H2↑‎ ‎2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2‎ ‎3.金属防护的几种重要方法 ‎（1）改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。‎ ‎（2）在金属表面覆盖保护保护层，使金属和周围物质隔离开来。‎ ‎（3）电化学保护法：利用电化学反应使金属钝化而受到保护，或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。‎ ‎（4）金属腐蚀速率大小 电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极 六、原电池与电解池电极的确定 ‎1. 原电池正、负极的确定 ‎(1) 根据构成原电池的必要条件之一确定: 活泼金属一般作负极；‎ 说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如 Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。‎ ‎(2) 根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；‎ ‎(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定：在内电路中阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。‎ ‎（4）根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。‎ ‎2.电解池 阴、阳极的判断 ‎★可根据电极与电源两极相连的顺序判断 阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。‎ 阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。　　 ‎ ‎①若是惰性电极（Pt、Au、C、Ti)，在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化；阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－。‎ ‎②若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。‎ 七、 怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？‎ ‎1.单池判断：‎ ‎★原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。‎ ‎★电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。‎ ‎2.多池组合判断：‎ ‎①无外电源：一池为原电池，其余为电解池；‎ ‎②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池 ‎【说明】：多池组合时, ‎ 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。‎ 八、电极反应的书写 高中常见的原电池电极反应式的书写 书写过程归纳：列物质，标得失 （列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。‎ ‎ 选离子，配电荷 （根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。‎ 巧用水，配个数 （通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）‎ 一次电池 ‎1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4）‎ ‎ 负极： Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极： 2H++2e-==H2↑ (还原反应)‎ 离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ ‎ ‎2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)‎ ‎ 负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应)‎ 离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)‎ ‎3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)‎ 负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)‎ 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)‎ ‎4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)‎ 负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12(还原反应)‎ 化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)‎ ‎5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)‎ 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)‎ 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑‎ ‎6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物）‎ 负极： Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)‎ 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ （还原反应)‎ 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH ‎7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )‎ 负极 ：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)‎ 正极 ：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ (还原反应)‎ 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag ‎8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）‎ 负极 ：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) ‎ 正极 ：3O2+6H2O+12e－==12OH－ （还原反应)‎ 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面）‎ ‎9、镁---铝电池 （负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） ‎ 负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O (氧化反应)‎ 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– （还原反应)‎ 化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H2↑‎ ‎10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2）‎ 负极 ：8Li －8e－＝8 Li + (氧化反应)‎ 正极 ：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ （还原反应)‎ 化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S，‎ 二次电池（又叫蓄电池或充电电池）‎ ‎1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 浓硫酸）‎ 放电时 负极： Pb－2e－＋SO42－=PbSO4 (氧化反应)‎ 正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应)‎ ‎ 充电时 阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)‎ 阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)‎ 总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O ‎2、铁--镍电池：（负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液）‎ 放电时 负极： Fe－2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2 (氧化反应)‎ 正极： NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH– (还原反应)‎ 充电时 阴极： Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2 OH– (还原反应)‎ 阳极： Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)‎ 总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2‎ ‎3、LiFePO4电池（正极—LiFePO4，负极—石墨，含Li+导电固体为电解质）‎ 放电时 负极： Li － e— ==Li + (氧化反应)‎ 正极： FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)‎ 充电时： 阴极： Li+ + e—== Li (还原反应)‎ 阳极： LiFePO4－e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)‎ 总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO4‎ ‎4、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）‎ 放电时 负极： Cd －2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应)‎ Ni(OH)2+Cd(OH)2_正极： 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)‎ 充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (还原反应)‎ 阳极：2 Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)‎ 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2‎ ‎5、氢--镍电池：（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）‎ 放电时 负极： LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)‎ 正极： 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应) ‎ 充电时 阴极： LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH– (还原反应)‎ 阳极： 6 Ni(OH)2 －6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)‎ 总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2‎ ‎6、高铁电池：（负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）‎ 放电时 负极：3Zn －6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)‎ 正极：2FeO42— +6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (还原反应) ‎ 充电时 阴极：3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH– (还原反应) ‎ 阳极：2Fe(OH)3 －6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH ‎7、锂电池二型（负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化，‎ Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中，以LiC6表示）‎ 放电时 负极: LiC6 – xe- ＝ Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)‎ 正极： Li（1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)‎ 充电时 阴极： Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- ＝LiC6 (还原反应)‎ ‎ 阳极： LiCoO2 – xe- ＝ Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)‎ 总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 ‎ 燃料电池 根据题意叙述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。‎ 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：‎ ‎1、电解质是KOH溶液（碱性电解质）‎ 负极：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)‎ 正极：O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应)‎ 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O ‎ ‎2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） ‎ 负极：H2 –2e- === 2H+ (氧化反应) ‎ 正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应) ‎ 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O ‎ ‎3、电解质是NaCl溶液（中性电解质） ‎ 负极：H2 – 2e- === 2H+(氧化反应)‎ 正极：O2 + H2O + 4e- === 4OH— ‎ 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O ‎ 说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2- ‎ ‎3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-— 4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH- ‎ 二、甲醇燃料电池 ‎ ‎1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极：3O2 + 12e- + 6H20=== 12OH- (还原反应)‎ 负极：2CH3OH – 12e- + 16OH— === 2CO32- +12H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O ‎ ‎2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极：3O2 + 12e-- + 12H+ == 6H2O (还原反应)（注：乙醇燃料电池与甲醇 ‎ 负极：2CH3OH –12e- +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相）‎ 总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应) ‎ 三、CO燃料电池 （总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2）‎ ‎1、熔融盐（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，‎ 空气与CO2的混合气为正极助燃气）‎ 正极： O2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32-- (还原反应)‎ 负极： 2CO＋2CO32- – 4e- ==4CO2 (氧化反应)‎ ‎2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O (还原反应)‎ 负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+ (氧化反应)‎ 四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH— (还原反应)‎ 负极： N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O 五、甲烷燃料电池 ‎1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极： 2O2 + 2H2O + 8e- == 8 OH— (还原反应)‎ 负极： CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O ‎2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极： 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O (还原反应)‎ 负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2 (氧化反应)‎ 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 六、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）‎ ‎1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32- (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O ‎2、酸性电解质 （电解液H2SO4溶液）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 26H+ == 10H2O (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+ (氧化反应)‎ 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O ‎3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH— (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e-+ 26 OH— == 3CO32- + 17H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O 七、乙烷燃料电池 （铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极 ： 7O2 + 28e- + 14H2O == 28OH— (还原反应)‎ 负极 ： ‎2C2H6 -- 28e-+ 36 OH— == 4CO32- + 24H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 ‎2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O ‎§2真题大通关 ‎2017年高考题组 ‎1、支持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 考点：金属的电化学腐蚀与防护 分析：外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，被保护金属与电源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子，据此解答．‎ 解答：A. 被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱腐蚀的发生，故A正确；‎ B. 通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故B正确；‎ C. 高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故C错误；‎ D. 在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D正确；‎ 故选C.‎ ‎2、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,电池中的Li2S2量越多 考点：原电池和电解池的工作原理 分析：由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算．‎ 解答：A. 据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4，故A正确；‎ B. 负极反应为：Li−e−=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；‎ C. 硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；‎ D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；‎ 故选D.‎ ‎3、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,电池中的Li2S2量越多 考点：原电池和电解池的工作原理 分析：由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算．‎ 解答：A. 据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4，故A正确；‎ B. 负极反应为：Li−e−=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；‎ C. 硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；‎ D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；‎ 故选D.‎ ‎4、一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的()‎ A. Pb电极b为阴极 B. 阴极的反应式为：N2+6H++6e−=2NH3 C. H+由阳极向阴极迁移 D. 陶瓷可以隔离N2和H2 考点：化学电源新型电池 分析：由电化学制备NH3的装置可知，通入氮气的一端为为阴极，通入氢气的一端为阳极，电解反应N2+3H2= 2NH3,电解池中阳离子向阴极移动，以此来解答．‎ 解答：A. Pb电极b上氢气失去电子，为阳极，故A错误；‎ B. 阴极上发生还原反应,则阴极反应为N2+6H++6e−=2NH3，故B正确；‎ C. 电解池中,H+由阳极向阴极迁移，故C正确；‎ D. 由图可知,氮气与氢气不直接接触,陶瓷可以隔离N2和H2，故D正确；‎ 故选A.‎ ‎5、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 考点：电解原理 分析：A、铝的阳极氧化法表面处理技术中，金属铝是阳极材料，对应的电极反应为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+； B、阴极材料选择没有特定的要求； C、阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应； D、在电解池中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极．‎ 解答：A. 铝的阳极氧化法表面处理技术中，金属铝是阳极材料，故A正确；‎ B. 阴极不论用什么材料离子都会在此得电子，故可选用不锈钢网作为阴极，故B正确；‎ C. 阴极是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,故电极反应方程式为2H++2e−=H2↑，故C错误；D. 在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故硫酸根离子在电解过程中向阳极移动，故D正确，‎ 故选C.‎ ‎2013——2016年高考题组 ‎1．(2016·课标全国卷Ⅱ，11，6分)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活池。‎ 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↑‎ ‎2．(2016·课标全国Ⅲ，11，6分)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)‎ ‎3．(2016·浙江理综，11，6分)金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等 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：‎ ‎4MnO2＋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 释放出的最大电能。‎ 下列说不正确的是(　　)‎ 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 ‎4．(2016·四川理综，5，6分)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：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的(　　)‎ 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LixC6－xe－===xLi＋＋C6‎ C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x g D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋‎ ‎5．(2016·北京理综，12，6分)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 ‎6．(2016·新课标全国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 ‎7．(2015·天津理综，4，6分)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 ‎8．(2015·课标全国卷Ⅰ，11，6分)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(　　)‎ 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．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O ‎9．(2015·江苏化学，10，2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是(　　)‎ A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O C．电池工作时，CO向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO ‎10．(2015·四川理综，4，6分)用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确 的是(　　) ‎ A．用石墨作阳极，铁作阴极 B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O ‎11．(2015·浙江理综，11，6分)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O、CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的(　　)‎ A．X是电源的负极 B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－‎ C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2‎ D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1‎ ‎12．(2014·北京理综，8，6分)下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)‎ A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池 ‎13．(2014·课标全国卷Ⅱ，12，6分)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(　　)‎ A．为电池的正极 B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放电时，a极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移 ‎14．(2014·福建理综，11，6分)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。 下列说法正确的是 (　　)‎ A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ ‎ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 ‎ C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 ‎ D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 ‎ ‎15．(2014·浙江理综，11，6分)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 ‎16．(2014·天津理综，6，6分)已知：锂离子电池的总反应为：‎ ‎ LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2‎ 锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi2S 有关上述两种电池说法正确的是(　　)‎ A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 ‎ C．理论上两种电池的比能量相同 ‎ D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 ‎17．(2014·广东理综，11，4分)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则(　　)‎ A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解 D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu ‎18.（2013江苏卷）9.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是 A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl－向正极移动 ‎19.（2013新课标卷2）11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是 A.电池反应中有NaCl生成 B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子 C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－‎ D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 ‎20.（2013全国新课标卷1）10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是 ‎ A、处理过程中银器一直保持恒重 ‎ B、银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 ‎ C、该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3 ‎ D、黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ‎ ‎21.2013北京卷）9.用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。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 ‎22.(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　)‎ A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移 C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原 D.a 电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O ‎§3模拟凝精华 模拟题 ‎1．(2016·黑龙江双鸭山一中期中)下列有关说法中错误的是(　　)‎ A．某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入CO和O2，则通入CO的一极为负极，电极反应式为CO－2e－＋CO===2CO2‎ B．Zn粒与稀硫酸反应制氢气时，为加快反应速率，可在反应过程中滴加几滴CuSO4溶液 C．根据自发氧化还原反应Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O设计原电池，可在常温下用铜和铁作电极，使用浓硝酸作电解质溶液 D．原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极构成闭合回路 ‎2．(2016·福建四地六校联考，20)将等物质的量浓度的Cu(NO3)2和KCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法错误的是(　　)‎ A．AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu B．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2‎ C．CD段相当于电解水 D．阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2‎ ‎3．(2016·贵州省六校第一次联考)如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是(　　)‎ A．燃料电池工作时，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出 C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出 D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等 ‎4．(2016·河北衡水月考)用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入(　　)‎ A．0.1 mol CuO B．0.1 mol CuCO3 ‎ C．0.075 mol Cu(OH)2 D．0.05 mol Cu2(OH)2CO3 ‎ ‎5．(2016·河北邢台期末，11)常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液变化的说法正确的是(　　)‎ A．电解质溶液的浓度增大，pH减小 B．电解质溶液的浓度增大，pH增大 C．电解质溶液的浓度减小，pH减小 ‎ D．电解质溶液的浓度不变，pH不变 ‎6．(2016·安徽淮南一模，5)工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱，生产装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法中正确的是(　　)‎ A．a极与电源的负极相连 B．产物丙为硫酸溶液 C．离子交换膜d为阴离子交换膜 D．b电极反应式：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O ‎7．(2016·江西南昌一模)已知高能锂电池的总反应式为：2Li＋FeS===Fe＋Li2S[LiPF6·SO( CH3)2为电解质]，用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生标准状况下H2 4.48 L。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．从隔膜中通过的离子数目为0.4NA B．若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为4 mol/L C．A电极为阳极 D．电源正极反应式为：FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S ‎8.(2015·沈阳质检)关于右图装置说法正确的是(　　) ‎ A.装置中电子移动的途径是：负极→Fe→M溶液→石墨→正极 B.若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能生成NaClO C.若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁 D.若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 ‎9.(2015·岳阳质检，11)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是(　　)‎ A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B.金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属 C.金属棒M上发生反应：M－ne－―→Mn＋‎ D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 ‎10.(2015·洛阳统考，9)下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是(　　)‎ ‎11.(2015·保定期末，15)两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol/L，工作一段时间后，测得有0.2 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是(　　)‎ A.产生气体体积 ①＝②‎ B.①中阴极质量增加，②中正极质量减小 C.电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ ‎②中负极：2H＋＋2e－===H2↑‎ D.溶液的pH变化：①减小，②增大 ‎12.(2015·日照质检，14)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.阳极反应式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O ‎13.(2015·广州检测)一种碳纳米管能够吸附氢气，可做充电电池(如图所示)的碳电极，该电池的电解质溶液为6 mol·L－1 KOH溶液，下列说法中正确的是(　　)‎ A.充电时将碳电极与电源的正极相连 B.充电时阴极发生氧化反应 C.放电时镍电极反应为：NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ D. 放电时碳电极反应为：2H＋－2e－===H2↑‎ ‎14.(2015·郑州质检，15)某可充电电池的原理如图所示，已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性。充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是(　　)‎ A. 充电时，b极接直流电源正极，a极接直流电源负极 B. 充电过程中，a极的电极反应式为：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O C. 放电时，H＋从左槽迁移进右槽 D. 放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色 ‎15.将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是(　　)‎ ‎①通入CH4的电极为正极　②正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－　③通入CH4的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O　④负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动　⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动 A.①③⑤ B.②④⑥‎ C.④⑤⑥ D.①②③‎ ‎16.(2015·潍坊一中模拟)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.该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，pH变大 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 ‎17.固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2－可以在其中自由移动。下列有关说法合理的是(　　)‎ A.电极b为电池负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－‎ B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过 C.若H2作为燃料气，接触面上发生的反应为H2＋OH－－2e－===H＋＋H2O D.若C2H4作为燃料气，接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O ‎18.某同学在查阅资料时发现的一种电池结构如图所示，当光照在表面涂有氯化银的银片上时：AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法中不正确的是(　　)‎ A.Ag电极是电池的正极 B.光照时，Pt电极发生的反应为Cu＋－e－===Cu2＋‎ C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)‎ ‎19.下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，‎ 其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是(　　)‎ A.阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑‎ B.阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－‎ C.通电后，O2－、Cl－均向阴极移动 D.石墨电极的质量不发生变化 ‎20.下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是(　　)‎ A.自行车的钢圈上镀一层铬，防止生锈 B.外加直流电源保护钢闸门时，钢闸门与电源的负极相连 C.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－‎ D.钢铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe－3e－===Fe3＋‎ ‎21．利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　)‎ A.a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B.一段时间后，a处液面高于b处液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D.a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋‎ ‎22.如图所示，若电解5min时铜电极质量增加‎2.16g，试回答：‎ ‎（1）电源电极X名称为_______________。‎ ‎（2）‎ 通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL。（设电解前后无体积变化）则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为__________。‎ ‎（3）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH是___________（设前后体无体积变化）。‎ 答案 ‎2013——2016年高考题组 ‎1．B考点：原电池的工作原理。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。‎ ‎2．C 考点：原电池和电解池的工作原理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2mol电子，消耗氧气0.5mol，在标准状况体积为11.2 L，错误。‎ ‎3．C 考点：原电池的工作原理 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M(OH)n，可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH－，正确。‎ ‎4．C 考点： 放电时，负极反应为LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正极反应为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2，A、B正确；充电时，阴极反应为：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，转移1 mol e－时，石墨C6电极将增重 7 g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D项正确。‎ ‎5．B 考点：电化学原理的应用，化学电源 A项，a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，正确；B项，b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与H2O反应生成HClO和H＋，Cl－－e－＋H2O===HClO＋H＋，错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，正确；D项，实验一中ac形成电解池，bd形成电解池，所以实验二中形成3个电解池，n(右面)有气泡生成，为阴极产生氢气，n的另一面(左面)为阳极产生Cu2＋，Cu2＋在m的右面得电子析出铜，正确。‎ ‎6．B 考点：电解原理的应用。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。‎ ‎7． C　A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO)不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池中，则有Cu2＋→Zn2＋，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2＋通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。‎ ‎8．A　由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H＋通过，则正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。‎ ‎9．D　[A项，H4→O，则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为：H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为：O2＋4e－＋CO2===2CO，正确。]‎ ‎10．D　[Cl－在阳极发生氧化反应生成ClO－，水电离出的H＋在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H＋，正确的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，错误。]‎ ‎11．D　由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D项，因阳极电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，错误。‎ ‎12．B　氢燃料电池中，负极上H2放电，正极上O2放电，A、C、D中均不存在O2放电，故选B。‎ ‎13． C　由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li＋从负极(b)向正极(a)迁移，A项、D项正确；该电池放电时，负极：xLi－xe－===xLi＋，正极：Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C项错误；由放电反应可得充电时的反应，B项正确。‎ ‎14． D A项，Pt为正极发生还原反应：Cl2＋2e－===2Cl－，错误；B项，放电时，左侧的电极反应式Ag＋Cl－－e－===AgCl↓，有大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H＋、‎ Na＋均不参与电极反应，则用NaCl代替盐酸，电池总反应不变，错误；D项，当电路中转移0.01 mol e－时，左侧产生0.01 mol Ag＋与Cl－结合为AgCl沉淀，右侧产生0.01 mol ‎ Cl－，为保持溶液的电中性，左侧约有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧，故左侧溶液中约减少0.02 mol离子，正确。‎ ‎15．A　充电时，电池正极发生氧化反应，A项正确；充电时OH－离子从阴极向阳极移动，B项错误；充电时阴极的电极反应式为：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，则水中的H被电极上的 e－ 还原，C项错误；由题中提示反应可知，氨水能与电极材料NiOOH反应，干扰电池总反应，故不能作电池的电解质溶液，D项错误。‎ ‎16. B　A项，在原电池内部，阳离子应移向正极；二次电池充电过程为电解的过程，阴极发生还原反应，B项正确；C项，比能量是指这种电池单位质量或单位体积所能输出的电能，当二者质量相同时，转移电子的物质的量不相等，即比能量不同；D项，左边装置已经是放完电的电池，应为锂硫电池给锂离子电池充电。‎ ‎17．A　分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且Ⅰ为负极，Ⅱ为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极Ⅰ→Ⓐ→电极Ⅳ，则电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ，A正确；电极Ⅰ发生氧化反应，B错误；电极Ⅱ的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，有铜析出，C错误；电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，D错误。‎ ‎18.C A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水，溶液PH值增大。D.溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。‎ ‎19. B考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此可知负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－＝Na＋；正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e ‎－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以A、C、D正确，B错误，选择B。‎ ‎20． B A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加； ‎ C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3； ‎ D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl ‎ ‎21. A. A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源 的负极，a端是电源的负极，故正确；B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；‎ C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。‎ ‎22.A项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H2O在光催化剂的表面转化为O2和H＋，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H＋从阳极b极区向阴极a极区迁移，正确；C项，该电解池的总反应式为6CO2＋8H2O2C3H8O＋9O2。根据总反应方程式可知，每生成1 mol O2，有 mol CO2被还原，其质量为 g，错误；D项，a电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，错误。‎ 模拟题组 ‎1．D. 2．B ‎ ‎3．C ‎4．D 用惰性电极电解硫酸铜溶液时，先发生反应2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，当铜离子完全析出时，发生反应2H2O2H2↑＋O2↑，根据图像知，转移电子0.2 mol时只有气体氧气生成，发生反应2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，实际上相当于析出氧化铜，根据氧化铜和转移电子之间的关系式得n(Cu)＝0.2 mol/2＝0.1 mol，所以相当于析出0.1 mol CuO；继续电解发生的反应为2H2O2H2↑＋O2↑，实际上是电解水，根据水和转移电子之间的关系式得n(H2O)＝(0.3－0.2)/2 mol＝0.05 mol，所以电解水的物质的量是0.05 mol，根据“析出什么加什么”的原则知，要使溶液恢复原状，应该加入0.1 mol氧化铜和0.05 mol水；A.只加氧化铜不加水不能使溶液恢复原状，故A错误；B.加入碳酸铜时，碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳，所以相当于加入氧化铜，没有加入水，所以不能使溶液恢复原状，故B错误；C.0.075 mol Cu(OH)2相当于加入0.075 mol ‎ CuO和0.075 mol H2O，与析出物质的物质的量不同，所以不能恢复原状，故C错误；D.0.05 mol Cu2(OH)2CO3，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，根据原子守恒知，相当于加入0.1 mol CuO和0.05 mol的水，所以能使溶液恢复原状，故D正确；答案为D。]‎ ‎5．A NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液实质是电解水，因此NaHSO4溶液的浓度增大，c(H＋)增大，pH减小，故A项正确。‎ ‎6．B [装置图分析可知是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极生成氢气，2H＋＋2e－===H2↑，气体体积比为1∶2，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。A项，分析可知a电极为阳极，与电源正极相连，错误；B项，阳极a生成氧气，电极反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H＋＋2e－===H2↑，生成产物丁为氢氧化钠，正确；C项，阳极a生成氧气，电极反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H＋＋2e－===H2↑，生成产物丁为氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，错误；D项，阳极a生成氧气，电极反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，b电极是阴极，该电极上应该发生得电子的还原反应，错误。]‎ ‎7．C A项，由反应FeS＋2Li===Fe＋Li2S可知，Li被氧化，应为原电池的负极，FeS被还原生成Fe，为正极反应，正极方程式为FeS＋2e－===Fe＋S2－，甲连接原电池负极，A为阴极，生成氢气，电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，转移0.4 mol电子，生成0.4 mol OH－，则隔膜中通过的K＋离子数为0.4 mol，通过的离子数目为0.4NA，正确；B项，甲连接原电池负极，为阴极，生成氢气，电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，n(H2)＝0.2 mol，转移0.4 mol电子，生成0.4 mol OH－，则隔膜中通过的K＋离子数为0.4 mol，c(OH－)＝＝4 mol/L，即电解后甲池中溶液浓度为4 mol/L，正确；C项，A电极为阴极，错误；D项，FeS被还原生成Fe，为正极反应，正极方程式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S，正确。‎ ‎8.B　电子移动的途径是：负极→Fe，石墨→正极，溶液中通过离子导电而不是电子，A错误；石墨为阳极，铁为阴极，若M为NaCl溶液，电解NaCl溶液属于“放氢生碱”型，阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠可能发生反应生成NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，铁电极(阴极)：Fe2＋＋2e－===Fe；石墨电极(阳极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，C错误；若M是海水，该装置属于“外加电源的阴极保护法”，D错误。 ‎ ‎9.B　钢铁中的铁、碳(原电池的两极)在潮湿的环境(电解质溶液)中构成原电池，铁作负极，易被腐蚀，A项正确；如图所示，利用原电池原理保护钢质管道，说明管道作正极，金属棒M作负极，要比铁活泼，不一定比镁活泼，发生反应：M－ne－=== Mn＋，这叫牺牲阳极的阴极保护法，B错误，C、D正确。‎ ‎10.D　A项，发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，c(H＋)减小，pH增大；B项，阳极：Cu －2e－＋2OH－===Cu(OH)2↓，阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，总反应为：Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑，pH变化不明显；C项，总反应为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，pH增大；D项，总反应为：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，pH减小。‎ ‎11.D　①发生电解反应，阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应为2Cu2＋＋4e－===2Cu；②中发生原电池反应，负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。两个电池中的CuSO4和H2SO4的物质的量都是0.1 mol，当通过0.2 mol电子时两种物质正好完全反应，①生成0.05 mol O2，②生成0.1 mol H2，由此可知只有D正确。‎ ‎12.D　A项，钛电极是阴极，发生还原反应，错误；阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O ，溶液的pH逐渐减小，B项错误，D项正确；C项，采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜，错误。‎ ‎13.C　A项，碳纳米管能够吸附氢气，可做充电电池的负极，放电时氢气发生氧化反应，故充电时该电极与外接电源的负极相连，错误；B项，充电时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，错误；C项，放电时镍电极为正极，得到电子，发生还原反应，其电极反应为：NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正确；D项，放电时碳电极反应为：H2－2e－＋2OH－===2H2O，错误。‎ ‎14.D　由题“充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色”，说明充电时右槽发生反应：V3＋＋e－===V2＋，为还原反应，因此右槽为阴极区，b接电源负极，A项错误；充电时左槽发生氧化反应：VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋，B项错误；由B项分析可知，放电时，左槽反应为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，溶液颜色由黄色变蓝色，H＋从右槽进入左槽，C项错误，D项正确。‎ ‎15.B　根据题意知发生的反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，反应产生的CO2在KOH溶液中会转化为CO。CH4为还原剂，应为电源的负极，所以①错误；正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故②、④正确，③错误；放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，⑤错误，⑥正确。‎ ‎16.B　燃料电池通入燃料的一极为负极，电流由正极流向负极，正极发生还原反应，A、C错；负极反应物是N2H4，环境是碱性，产物是N2，故B正确；a极消耗OH－而b极产生OH－，因而必须通过OH－运动来平衡电荷，D错。‎ ‎17.D　负极应该发生氧化反应，b极应为电池正极，A错；电子在外电路中通过，O2－通过固体氧化物定向移动，B错；燃料在接触面上与O2－反应，失去电子，C错、D正确。]‎ ‎18.C　光照时AgCl得电子最终生成Ag和Cl－，所以Ag电极是正极；Pt电极为负极发生失电子的反应，依据还原性强弱可知Cu＋－e－===Cu2＋，两式相加可知D选项正确；由阴离子向负极移动可知C选项错误 ‎19.B　电解质中的阴离子O2－、Cl－向阳极移动，由图示可知阳极生成O2、CO、CO2，所以电极反应为2O2－－4e－===O2↑，O2与石墨反应生成CO、CO2，A、C、D错误，只有B正确。‎ ‎20.D　A项中铬的作用为隔绝空气中的水和氧气，防止生锈；B项是外接电源的阴极保护法；C项吸氧腐蚀的正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，D项铁的析氢腐蚀负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。‎ ‎21.C　根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为 左边　负极：Fe－2e－===Fe2＋ 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－‎ 右边　负极：Fe－2e－===Fe2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2↑‎ a处、b处的pH均增大，C错误。‎ ‎22.（1）C装置的铜电极质量增加，说明铜电极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原成银单质，故铜极为阴极，由此确定X极为负极。（2）B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同。C装置中转移电子的数目为0.02mol。经判断，B装置的电极反应为：阴极Cu2++2e－=Cu，2H++2e－=H2↑‎ 阳极4OH－-4e－=O2↑+2H2O。根据题意可得：2n(H2)+2n(Cu)=4n(O2)=0.02mol，n(H2)+n(O2)=0.01mol，解得n(Cu)=0.005mol，CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol/L。（3）A装置的总反应为2KCl+2H2O=2KOH+H2↑+Cl2↑即反应中转移电子的物质的量与生成的氢氧根离子的物质的量相等，为0.02mol，氢氧根浓度为0.1mol/L，pH=13。‎ ‎ ‎