C．阴极的电极反应式为2H2O+2e－=H2↑+2OH－
D．电解过程中，Cl－移向阳极
18．为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。
反应原理如下:
电池:
Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）=2PbSO4（s）+2H2O（l）
电解池:
2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑
电解过程中,以下判断正确的是（）
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2mol Al2O3
C
正极:
PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
阳极:
2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
D
A．AB．BC．CD．D
19．某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。
分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，如图所示连接电解池装置，电解40min后取出铝片用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30min，即可得到更加致密的氧化膜。
下列有关说法正确的是（ ）。
A．电解时电子从电源负极→导线→铝极，铅极→导线→电源正极
B．电解过程阳极周围溶液的pH下降
C．在电解过程中，H＋向阳极移动，SO42-向阴极移动
D．电解的总反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
20．氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。
为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-，装置如图，下列说法错误的是
A．钢筋接电源的正极
B．金属导电网上发生的电极反应为2Cl—－2e-=Cl2↑
C．混凝土中的钙离子向钢筋方向移动
D．电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大
21．下图所示装置中，甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液，a、b、e、f电极均为石墨电极。
通电一段时间后，a极附近首先变红色，下列有关说法正确的是
A．则M接电源的正极
B．乙为铁片上镀铜，则d极为铁片
C．当f电极生成0.224L某一种气体时（已经换算为标准状况下），常温下，则甲中溶液的pH=13（忽略溶液体积的变化）
D．丙中原理用于工业制备镁单质
22．电解NaB（OH）4溶液制备H3BO3的原理如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．M室发生的电极反应式：
2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+
B．a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
C．N室中：
a%＜b%
D．每生成1molH3BO3，则有1molNa+进入N室
23．C2H4及C2H2等均可用适当的羧酸盐采用Kolbe电解法得到。
如图为制取C2H2的电解装置，该装置工作时，下列说法中错误的是
A．电能转变为化学能
B．阴极周围溶液的pH不断升高
C．电极a上发生：
D．制取乙烯可用CH3COOK溶液作阳极电解液
24．铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。
（1）铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，其反应的化学方程式为_______。
（2）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：
过程1中分离提纯的方法是___，滤液2中的溶质主要是____填物质的名称）。
过程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______。
（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为____。
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向____极室（填“阴”或者“阳”）加入____（填化学式）。
25．
（1）用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性废水[最终Cr2O72-转化为Cr3+，NO2-转化为无毒物质]，其装置如图所示。
①阴极电极反应：
________________________，
左池中Cr2O72-转化为Cr3＋的离子方程式是_________________________________________。
②当阴极区消耗2molNO2-时，右池减少的H＋的物质的量为________mol。
③若将铁电极换成石墨棒，阳极电极反应式为：
_________________________________。
（2）由甲醇（CH3OH）、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为___________________________________________，正极电极反应式_____________________________________________。
②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200mL含有2mol·L－1HCl与0.5mol·L－1CuSO4的混合溶液。
当两极收集到相同体积（相同条件下）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），阳极上收集到氧气的质量为_____g，总共转移_____mol电子。
专题23电解池及其应用【参考答案】
1．
【答案】D
【解析】A项、阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故A正确；B项、阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，溶液中氢离子浓度增大，H+通过阳膜向产品室移动，故B正确；C项、撤去阳极室与产品室之间的阳膜，阳极生成的氧气会把H3PO2氧化成H3PO4，导致H3PO2的产率下降，故C正确；
D项、阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，溶液中氢氧根浓度增大，原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动，通电一段时间后，阴极室中NaOH溶液的浓度增大，故D错误。
2．
【答案】D
【解析】A项、1min内甲池消耗1molO2，反应转移的电子为4mol，甲池和乙池中，转移的电子数目相等，乙池Ag电极为阴极,转移的也为4mol，析出2molCu，故A错误；B项、甲池是燃料电池，CH3OH燃料通入的极是电池的负极，发生氧化反应，因电解质是氢氧化钾，所以电极反应不会生成氢离子，故B错误；
C项、电解硫酸铜时，阳极放氧气，阴极析出金属铜，所以要让电解质在电解后复原，应加入氧化铜，故C错误；D项、丙池中电解氯化镁溶液，电解的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+Mg（OH）2↓，甲池中标准状况下消耗280mLO2的物质的量为0.0125mol，转移的电子为0.05mol，此时析出氢氧化镁的物质的量为58g/mol×0.025mol=1.45g，故D正确。
3．
【答案】B
【解析】A．铁为阳极，发生氧化反应，生成FeO42-，故A错误；B．阳极的电极反应式为Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，阴极反应式为6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－，电解过程中阳极消耗OH－，故阳极区pH下降，故B正确；C．为保障阳极区的强碱性条件，该电解池中离子交换膜只能是阴离子交换膜，因此通电后，阴极区的OH－向左移动，故C错误；D．阴极电极反应：
2H2O+2e-=H2↑+2OH-，2mol电子转移生成1mol氢气，当电路中通过1mol电子的电量时，生成0.5mol氢气，温度压强不知，无法计算气体的体积，故D错误。
4．
【答案】A
【解析】A、乙装置为电解池，M为阳极，CH3—NH—NH2在阳极失去电子生成N2、H2O，生成的CO2与OH−反应生成
，电极反应为：
CH3—NH—NH2+12OH−−10e−=
+N2+9H2O，A项正确；B、甲为二甲醚燃料电池，电池总反应为：
CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，电解质溶液的pH基本不变，乙中N电极反应为：
10H2O+10e−=5H2↑+10OH−，M电极消耗的OH−大于N电极产生的OH−，溶液pH减小，B项错误；C、乙中的交换膜是交换OH−，为阴离子交换膜，OH−透过交换膜向M极移动，C项错误；D、生成6.72LH2不一定是标准状况，无法得出消耗CH3OCH3的质量，D项错误。
5．
【答案】B
【解析】A.没有指明气体所处的温度和压强，无法计算气体的体积，A项错误；B.电解NaOH溶液，实质是电解水，所以将左边的电解水装置中的水改为NaOH溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，B项正确；C.a电极为阴极，a电极上产生的是氢气，所以d电极发生的电极反应是：
H2-2e-=2H+，C项错误；
D.b电极为阳极，b极上产生的气体Y为氧气，c极上是氧气发生还原反应：
O2+4e-+4H+=2H2O，c极为燃料电池的正极，d极为燃料电池的负极，B池中的H+通过隔膜进入A池，D项错误。
6．
【答案】C
【解析】A.根据上面分析可知石墨1为电池负极，Pt2为电解池阴极，故A错误；B.石墨2上的电极反应为：
O2+4e-+2CO2=2CO32-，故B错误；C.阳极的电极反应为：
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+，故C正确；D.电极反应式：
CH4+4CO32--8e-=6CO2，N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+，根据转移电子数相等，每制得1molN2O5，理论上消耗标况下CH4
=2.8L，故D错误。
7．
【答案】D
【解析】A.根据上述分析，放电时不锈钢箔为正极，发生还原反应，故A正确；B.放电时，锌为负极，发生氧化反应，负极的反应为Zn－2e－==Zn2+，故B正确；C.充电时，原电池的负极接电源的负极充当阴极，因此锌片与电源的负极相连，故C正确；D.充电时，原电池的正极接电源的正极充当阳极，失去电子，发生氧化反应，故D错误。
8．
【答案】B
【解析】A.铅蓄电池的负极，铅失电子生产的铅离子与溶液中的硫酸根离子反应生成PbSO4，电极反应为：
Pb-2e－+SO42-=PbSO4，A正确；B.交换膜左侧Pt电极上电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，Ag—Pt电极上电极反应为2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2O，根据阴阳极上得失电子守恒，电解一段时间后，若不考虑溶液体积变化，交换膜左侧溶液酸性不变，右侧溶液酸性减弱，B错误；
C.该电解池的阴极上硝酸根离子得电子被还原成氮气，电极反应式为2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2O，C正确；D.交换膜左侧Pt电极上电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，若电解过程中转移2mole－，参与反应的水为1mol，电解液的质量减少Δm（左）1mol×18g/mol=18.0g，D正确。
9．
【答案】C
【解析】从图示中，可知在吸收塔中NO变成了N2，N的化合价降低，S2O42－变成了HSO3－，S的化合价从＋3升高到了＋4，化合价升高。
在电解池中，HSO3－变成了S2O42－，S的化合价从＋4降低到＋3，得到电子，电极Ⅰ为阴极，而在电极Ⅱ附近有氧气生成，为H2O失去电子生成O2，为阳极。
A．在电解池中，HSO3－变成了S2O42－，S的化合价从＋4降低到＋3，得到电子，电极Ⅰ为阴极，电极方程式为2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O，A项错误；B．电解时，阳离子向阴极移动，电极Ⅰ为阴极，H＋由电极Ⅱ向电极Ⅰ移动，B项错误；C．吸收塔中NO变N2，S2O42－变成HSO3－，C中的离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒，C项正确；D．整个装置中转移的电子数相同，处理1molNO，N的化合价从＋2降低到0，转移了2mol电子。
阳极2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，生成32gO2即1molO2需要4mol电子，D项错误。
10．
【答案】D
【解析】A.电池放电时，是原电池的工作原理，负极失电子发生氧化反应，电极反应式为Cr2+-e-=Cr3+，A错误；B.放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol的铁离子得电子，减小浓度和体积有关，B错误；C.电池放电时，Cl-从正极室穿过选择性透过膜移向负极室，C错误；D.充电时是电解池工作原理，b电极连接电源的负极，作阴极，阴极发生得电子的还原反应，所以b电极反应式为Cr3++e-=Cr2+，D正确。
11．
【答案】B
【解析】A.制备铬，则Cr3+被还原成Cr，Cr电极应该是阴极，即a为直流电源的负极，选项A错误；B.石墨为阳极，根据放电顺序，阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，阳极附近水的电离平衡正向移动，产生的H+通过A膜进入乙池，若有1mol离子通过A膜，即丙池产生1mol氢离子，则理论上阳极生成0.25mol氧气，选项B正确；C.工作时，甲池中硫酸根移向乙池，丙池中氢离子移向乙池，乙池中硫酸浓度增大，溶液的pH减小，选项C错误；D.阴极反应式为Cr3++3e-=Cr，选项D错误。
12．
【答案】A
【解析】结合题图装置可知，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3，则Ⅱ室中的阳离子NH4+、H+向Ⅰ室移动与Ⅰ室中的稀硝酸反应生成了硝酸铵，则c膜为阳离子交换膜，Ⅰ室中石墨为电解池阴极，a极为电源负极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；Ⅱ室中的阴离子NO3-、OH-向Ⅲ室移动与Ⅲ室中的稀氨水反应生成硝酸铵，则d膜为阴离子交换膜，Ⅲ室中石墨为电解池阳极，b极为电源正极，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
根据上述分析A正确，BC错误；D选项中没有给出标准状况下，无法用气体摩尔体积公式计算体积，则D错误。
13．
【答案】D
【解析】A.放电时V2O5作正极，生成MgxV2O5（结合V元素的价态变化以及V元素在不同物质中的存在便可判断），充电时阳极为V2O5这一端，逆向看总反应，这时MgxV2O5变为V2O5，显然质量减小，A项正确；B.放电时，负极电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，那么充电时，阴极为Mg这一端，电极反应式与负极完全相反，因而阴极反应式为Mg2++2e－=Mg，B项正确；C.放电时，V元素降价，V2O5作正极，V2O5变为MgxV2O5，根据缺项配平原则，反应物还需补充Mg2+，因而正极反应式为V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5，C项正确；D.放电时，正极反应式为V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5，n（Mg2+）：
n（e-）=x：
2x=1：
2，当电路流过2mol电子，根据比例
升级会员 