高考化学难点剖析专题47电解池中阴阳极的判断练习.docx

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高考化学难点剖析专题47电解池中阴阳极的判断练习

专题47电解池中阴阳极的判断

1．（2018届黑龙江省大庆市高三第二次教学质量检测）如下图所示装置图，下列叙述不正确的是

A．X 与滤纸接触处的铜丝发生反应Cu-2e-=Cu2+

B．碳棒表面逐渐生成红色物质

C．若隔膜左侧溶液中始终只有一种溶质，则A离子不能是Cu2+

D．若滤纸与Y接触处变红，则B溶液可以是AgNO3溶液

【答案】D

2．（2018届百校联盟TOP20四月联考全国一卷）一种以可再生物质资源为原料的微生物电化

学装置MEC的工作原理如图所示（电极均为情性电极），下列叙述正确的是（）

A．电极b表面发生氧化反应

B．电极a应与电源的负极相连

C．MEC左右两极室均为有氧环境

D．利用MEC制氢气，当消耗1mol葡萄糖时，理论上可产生12mol氢气

【答案】D

【解析】A、根据示意图，b极发生2H＋＋2e－=H2↑，根据电解原理，即b极为阴极，电极b表面发生还原反应，故A错误；B、根据A选项，分析，故B错误；C、根据示意图，左右两室均为厌氧环境，故C错误；D、根据得失电子数目守恒，有1×6×4=n（H2）×2，解得n（H2）=12mol，故D正确。

3．（2018届天津市部分区高三质量调查试卷一）工业上常用隔膜电解法将乙醛转化为乙醇和乙酸来处理高浓度乙醛废水。

探究性学习小组用如图所示装置电解一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液，模拟乙醛废水的处理过程。

下列说法正确的是

A．a为直流电源的负极

B．阳极的电极反应为:

CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+

C．电解过程中，阴极区的pH逐渐减小

D．理论上阳极区处理废水的能力是阴极区的两倍

【答案】B

4．（2018届福建省厦门市双十中学高三第八次能力考试）日前正在研发的两种由电化学制取氨的装置如图1和图2所示：

下列说法正确的是

A．工作时，O2-向X 极移动，H+向Z极移动

B．两个电解池的电解总反应方程式完全相同

C．两个电解池生成相同量NH3时，电路中流过电子的物质的量相同

D．随着反应的进行,两种电解池中电解质不断减少，需及时补充电解质

【答案】C

5．（2018年重庆普通高等学校招生全国统一考试4月调研测试）SO2是主要大气污染物之一，工业上可用如下装置吸收转化SO2（A、B为惰性电极）。

下列说法正确的是

A．电子流动方向为：

B→b→a→A

B．a、A极上均发生氧化反应

C．离子交换膜为阳离子交换膜

D．B极上的电极反应式为：

SO2+2eˉ+2H2O=SO42-+4H+

【答案】C

6．（2018届安徽省江淮十校高三第三次联考）工业上用电解法可用于治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示,下列说法不正确的是

A．A、B分别为直流电源的正极和负极

B．研究表明，当右侧区域pH较小时，会有气体逸出,该现象说明H+的氧化性强弱与其c（H+）有关

C．电解过程中，左侧区域将依次发生反应为:

Fe-2e-=Fe2+2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O

D．当电解过程转移0.6mol电子时,左侧区域质量减少1.4g

【答案】D

【解析】根据装置图中阳离子的移动方向可知，左侧区域是阳极室，右侧区域为阴极室，A为直流电源的正极，B为直流电源的负极，A正确；B.当右侧区域pH较小时，会有气体逸出，是H+优先Fe3+放电的结果，说明c（H+）越大，H+的氧化性越强，B正确；C.Fe电极是阳极，属于活性电极，Fe失电子，电极反应式为：

Fe－2e－=Fe2+，在酸性条件下Fe2+将NO2－还原成N2，离子方程式为：

2NO2－+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O，达到去除NO2－的污染问题，C正确；D.当电解过程转移0.6mol电子时，阳极生成0.3molFe2+，还原0.1molNO2－生成1.4gN2，除此之外还有部分阳离子通过离子交换膜移到右侧区域，导致左侧区域质量变化无法计算，D错误。

7．（2018届山东省天成大联考高三理综）重铬酸钾（K2Cr2O7）具有强氧化性，是一种重要的化工原料，广泛应用于制革、印染、电镀等工业。

以铬酸钾（K2CrO4）和氢氧化钾为原料，用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示。

已知水溶液中存在平衡：

2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O。

下列说法中正确的是

A．气体甲和乙分别为O2和H2

B．该装置中阴极区的pH减小

C．Fe电极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O

D．当铬酸钾的转化率达到80%时，右池中

=

【答案】D

【解析】根据原理和装置图可知，图中右池中产生H+，所以推断出C电极为阳极，阳极电极反应式为

；

电极为阴极，阴极电极反应式为 

。

A项，气体甲和乙应分别为H2和O2，故A项错误；B项，阴极区产生

，则

增大，故B项错误；C项，

电极反应式为：

，故C项错误。

D项，设开始时K2CrO4的物质的量是amol，有

，

则阳极区钾元素物质的量：

，铬元素物质的量：

，

故D项正确；答案为D。

8．（2018届河北省衡水中学高三第十五次模拟）铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图一所示，工作原理为Fe3++Cr2+

Fe2++Cr3+。

图二为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。

下列说法一定正确的是

A．图一电池放电时，C1-从负极穿过选择性透过膜移向正极

B．图一电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+浓度降低0.1mol/L

C．用图二电池给图一装置充电时，图二中电极a接图一的正极

D．用图二电池给图一装置充电时，每生成1molS2（s），图一装置中就有4molCr3+被还原

【答案】D

9．（2018届宁夏银川市高三4月高中教学质量检测）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，该电池在使用中石墨I电极上生成氧化物Y，下列说法错误的是

A．Y的化学式可能为NO

B．石墨I极为负极，石墨Ⅱ极为正极

C．该电池放电时NO3-从右侧向左侧迁移

D．石墨I附近发生的反应为NO2+NO3ˉ－eˉ=N2O5

【答案】A

【解析】解:

A.石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应,为原电池的正极，所以石墨I为原电池的负极，发生失电子的氧化反应，NO2失电子不可能得到NO，所以A选项错误；B.石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，所以石墨I为负极，故B正确；C.原电池工作时，阴离子向负极移动，所以C选项是正确的；D.负极的电极反应应该为NO2+NO3ˉ－eˉ=N2O5，所以D选项是正确的。

10．（2018届湖南省衡阳市高三第二次联考）如图，利用电解原理将NO转化为NH4NO3，既节约了资源，又保护了环境。

下列有关说法正确的是

A．NO转化为NH4NO3的反应属于氮的固定

B．阴极上发生还原反应，电极反应式为：

NO+5H+

+5e-==NH3·H2O

C．电解池两极上分别生成的甲是NH4+，乙是NO3-

D．为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质丙为HNO3

【答案】C

11．（2018届甘肃省兰州市高三第二次诊断）SO2

和NOx是大气污染物的主要成分。

防止空气污染，保卫“兰州蓝”是兰州市一项重要民生工程。

利用下图所示装置（电极均为惰性电极）可以吸收SO2还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。

下列说法错误的是

A．电极a应连接电源的正极

B．电极b上的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O

C．反应过程中，H+从a极室流向b极室

D．每吸收标况下22.4LSO2，在b极室生成2NA个S2O42-

【答案】D

12

．（2018届天津市南开中学高三第五次月考）以铬酸钾为原料，用电解法制备重铬酸钾的实验装置如图，下列说法不正确的是

A．在阴极室，发生的电极反应为：

2H2O+2e-=2OH-+H2↑

B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向左移动

C．该制备过程总反应的化学方程式为：

4K2CrO4+4H2O

2K2Cr2O4+4KOH+2H2↑+O2↑

D．测定阳极液中K和Cr的含量。

若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为2-d

【答案】B

13．（2018届河北省武邑中学高三下学期期中考试）工业上通过电化学原理在铝表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力，工作原理如图所示。

下列说法不正确的是

A．碳棒可用铜棒代替，其作用是传递电流

B．通电一段时间后，溶液的pH减小

C．通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜

D．可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度

【答案】C

【解析】A、根据电解原理，碳棒为阴极，铜棒能够代替碳棒，作用是传递电流，故A说法正确；B、阳极反应式为2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，总电解反应式为

2Al＋3H2O

Al2O3＋3H2↑，硫酸浓度增大，c（H＋）增大，即pH减小，故B说法正确；C、电子移动方向是从电源的负极→碳棒，铝片→电源的正极，电解质溶液中没有电子通过，故C说法错误；D、滑动变阻器调节电路中电流的强度，即可以控制氧化膜的形成速度，故D说法正确。

14．（2018届安徽省宣城市高三第二次调研测试）图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO（NH2）2]转化为环境友好物质的原电也装置示意图，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。

下列说法正确的是

A．图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接

B．图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动

C．图甲中M 电极反应式：

CO（NH2）2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+

D．当图甲中M 电极消耗0.5mol尿素时，图乙中铁电极增重96g

【答案】D

15．（2018届河南省高三4月普通高中毕业班高考适应性考试）工业上电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示（图中电极均为石墨电极）。

下列说法错误的是

A．a极连接电源的负极

B．阳极反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O

C．总反应方程式为8NO+7H2O

3NH4NO3+2HNO3

D．为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是NH3

【答案】B

16．（2018届山西省太原市第五中学高三下学期4月阶段性练习一模）我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”NaCO2电池。

该电池放电时“吸入”CO2，充电时“呼出”CO2。

吸入CO2时，其工作原理如右图所示。

吸入的全部CO2中，有

转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管（MWCNT）电极表面。

下列说法正确的是

A．“吸入”CO2时，钠箔为正极

B．“吸入”CO2时的正极反应为4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C

C．“呼出”CO2时，Na＋向多壁碳纳米管电极移动

D．标准状况下，每“呼出”22.4LCO2，转移电子的物质的量为0.75mol

【答案】B

【解析】A、活泼金属钠是负极，不是正极，故A错误；B、“吸入”CO2时是原电池装置，正极发生还原反应，电极反应式为：

4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C，故B正确；C、“呼出”CO2时，是电解池，而且该电极是阳极，钠离子向阴极钠箔移动，而不是向多壁碳纳米管移动，故C错误；D、标准状况下，每“呼出”22.4LCO2，物质的量为1mol，结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-═4Na++3CO2，所以每“呼出”22.4LCO2，转移电子数为1.33mol，D错误。

17．（2018届广西桂林市、百色市、崇左市高三联合模拟考试）用镁一次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr2O72-的过程（将“Cr2O72-”还原为“Cr3+”），装置如图所示。

下列说法中错误的是

A．金属铁电极的反应为:

Fe-2e-=Fe2+

B．装置中电子的流动路线是:

C电极→惰性电极→金属铁电极→D电极

C．装置工作过程中消耗14.4gMg，理论上可消除Cr2O72-0.1mol

D．将Cr2O72-处理后的废水比原工业废水的pH增大

【答案】B

18．（2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三第二次模拟考试）如图为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

【答案】B

【解析】A、电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应，导致氧气等气体的出现，所以电极反应式为：

2O2-→O2↑+4e-，A错误；B、电解池的阴极发生得电子的还原反应，是二氧化钛电极本身得电子的过程，即TiO2+4e-→Ti+2O2-，B正确；C、电解池中，电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极，C错误；D、石墨电极会和阳极上产生的氧气之间发生反应，导致气体一氧

化碳、二氧化碳的出现，所以石墨电极会消耗，质量减轻，D错误。

19．（2018届湖南省G10教育联盟高三4月联考）近年来，我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就，科学家在能量的转化，航天器的零排放作出了很大的努力，其中为了达到零排放的要求，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，设计了一种装置（如图）实现了能量的转化。

总反应方程式为2CO2=2

CO+O2。

关于该装置下列说法正确的是

A．装置中离子交换膜为阳离子交换膜

B．CO2参与X电极的反应方程式:

CO2+2e-+H2O=CO+2OH-

C．N型半导体为正极，P型半导体为负极

D．外电路每转移2mol电子，Y极生成气体22.4L（标准状况）

【答案】B

20．（2018届北京市丰台区高三一模）下面是电解饱和食盐水的装置，通电一段时间后下列说法不正确的是

A．阴极附近溶液的pH增大

B．阳极产生的气体可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验

C．若阳极最终收集到气体4.48L，则反应中转移电子的物质的量为0.4mol

D．完全电解后充分混合U型管中物质，所得溶液会含有NaClO

【答案】C

21．（2018届江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市高三第二次调研二模）铝石墨双离子电池是一种全新低成本、高效电池。

原理为：

A1Li+Cx（PF6）

Al+xC+Li++PF6-

。

电池结构如图所示。

下列说法正确的是

A．放电时，外电路中电子向铝锂电极移动

B．放电时，正极反应为Cx（PF6）+e-=xC+PF6-

C．充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连

D．充电时，若电路中通过1mol电子，阴极质量增加9g

【答案】B

【解析】A.放电时铝锂电极中锂失电子作为负极，外电路中电子由负极铝锂电极向正极铝石墨移动，A错误；B.放电时正极铝石墨电极Cx（PF6）得电子产生PF6-，电极反应为Cx（PF6）+e-=xC+PF6-，B正确；C.充电时，应将铝石墨电极与电源正极相连，C错误；D.充电时，根据电极反应Li++Al+e-=AlLi可知，若电路中转移lmol电子，阴极质量增加36g，D错误。

22．（2018年4月福建省高三毕业班质量检查测试）某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。

TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。

下列说法错误的是

A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能

B．放电时，a极为负极

C．充电时，阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-

D．M是阴离子交换膜

【答案】D

23．（2018届陕西省高三年级第四次模拟考试）一种脱除废水中NH4+的电化学装置如图所示，下列说法正确的是（）

A．该装置将化学能转变为电能

B．该装置工作时，CIˉ向阴极移动

C．NH4+在阴极上被还原为N2，阴极周围溶液的pH增大

D．阳极的电极反应式为Clˉ+H2O－2eˉ=ClOˉ+2H+

【答案】D

【解析】电解装置将电能转变为化学能，A错误；电解池中阴离子移向阳极，CIˉ向阳极移动，B错误；NH4+

N2失电子发生氧化反应，C错误；阳极Clˉ失电子生成ClOˉ，所以阴极反应式是Clˉ+H2O－2eˉ=ClOˉ+2H+，D正确。

24．（2018年天津市滨海新区七所重点学校高三毕业班联考）如图所示，装置Ⅰ为新型电池，放电时B电极的反应式为NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr，装置Ⅱ为铅蓄电池。

首先闭合K1和K2，当铅蓄电池充电结束后，断开K1，闭合K2。

下列说法正确的是（　　）

A．闭合K1、K2时，每有0.1molNa＋通过离子交换膜，装置II溶液中有0.1mol电子转移

B．装置Ⅰ放电时的A电极反应式为2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋

C．断开K1、闭合K2时，b电极的电极反应式为PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋===PbSO4＋2H2O

D．断开K1、闭合K2时，装置Ⅱ中SO42-向a电极迁移

【答案】B

25．（2018届陕西省榆林市高三第二次模拟考试）世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。

下列说法错误的是

A．X为电源正极

B．若该装置在高温下进行，则净化效率将降低

C．若BOD为葡萄糖（C6H12O6），则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极上流出24mole-

D．若有1molNO3-被还原，则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区

【答案】D

26．（2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试）甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，乙图是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。

关于甲、乙的说法正确的是

A．装置乙中的b极要与装置甲的X极连接

B．装置乙中a极的电极反应式为:

2Cl--2e-=Cl2↑

C．当N极消耗5.6L（标准状况下）气体时，则有2NA个H+通过离子交换膜

D．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为:

C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+

【答案】D

27．（2018届北京市石景山区高三3月统一测试）探究电场作用下阴阳离子的迁移。

a、b、c、d均为石墨电极，电极间距4cm。

将pH试纸用不同浓度Na2SO4溶液充分润湿，进行如下实验：

实验现象：

时间

试纸I

试纸II

lmin

a极附近试纸变红，b极附近试纸变蓝

c极附近试纸变红，d极附近……

10min

红色区和蓝色区不断向中间扩展，相遇时红色区约2.7cm，蓝色区约1.3cm

两极颜色范围扩大不明显，试纸大部分仍为黄色

下列说法不正确的是

A．d极附近试纸变蓝

B．a极附近试纸变红的原因是：

2H2O+2e-=H2↑+2OH-

C．对比试纸I和试纸II的现象，说明电解质浓度环境影响H+和OH-的迁移

D．试纸I的现象说明，此环境中H+的迁移速率比OH-快

【答案】B

【解析】d极为阴极，氢离子在此极发生还原反应变为氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，d极附近试纸变蓝，A正确；a极为阳极，氢

氧根离子在此极发生氧化反应生成氧气，溶液中氢离子浓度增大，a极附近试纸变红，B错误；10min以后，试纸I和试纸Ⅱ的现象不同，说明电解质浓度越大，对H+和OH-的迁移影响较大，C正确；红色区约2.7cm，蓝色区约1.3cm，说明氢离子H+的迁移速率比OH-快，D正确。

28．（2018届河南省郑州市高三第二次质量预测）利用光伏电池与膜电解法制备Ce（SO4）2溶液的装置如下图所示，下列说法不正确的是

A．该离子交换膜为阴离子交换膜,SO42-由右池向左池迁移

B．电解池中发生的总反应为Cu2++2Ce3+=Cu+2Ce4+

C．该装置工作时的能量转化形式只有两种

D．由P电极向N电极转移0.1mol电子时，阳极室生成33.2gCe（SO4）2

【答案】C

29．（2018届四川省广安、眉山、内江、遂宁高三第二次诊断性考试）中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理，其原理示意如图（质子膜允许H+和H2O通过），下列相关判断正确的是

A．电极I为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2

B．电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动

C．吸收塔中的反应为2NO+2S2O32

-+H2O=N2+4HSO3-

D．每处理1molNO电解池质量减少16g

【答案】C

30．（2018届宁夏六盘山高级中学高三下学期第一次模拟考试）据报道，我国研制出“可充电钠——二氧化碳电池”，电极材料为钠金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠一四甘醇二甲醚，电池总反应为:

4Na+3CO2

2Na2CO3+C生成固体Na2CO3沉积在碳纳米管上，下列叙述不

正确的是

A．放电时钠金属片发生氧化反应

B．放电时每消耗3mo1C02，转移12mol电子

C．充电时碳纳米管接直流电源的正极

D．充电时阳极反应为C+2Na2CO3-4e-=4Na++3CO2↑

【答案】B

【解析】A、放电时钠金属片作负极失去电子发生氧化反应，A正确；B、放电时每消耗3mo1C02，生成1molC,转移4mol电子，B不正确；C、充电时碳纳米管接直流电源的正极作阳极失去电子生成二氧化碳，C正确；D、充电时的阳极碳失去电子生成二氧化碳，其电极反应式为C+2Na2CO3-4e-=4Na++3CO2↑，D正确。

31．（2018届河南省洛阳市高中三年级第二次统一考试）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，还原性比NaHSO3更强，工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。

工业上可用惰性电极电解NaHSO3溶液得到连二亚硫酸钠（Na2S2O4），如下图所示。

下列说法不正确的是

A．得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2HSO3－+2e－=S2O42－+2OH－

B．a为阳极

C．连二亚硫酸钠产品在阴极得到

D．若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠

【答案】B

32．（2018届河北省石家庄市高三第一次教学质量检测）NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。

以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。

下列说法不正确的是

A．离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移

B．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O

C．电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液

D．每消耗2.24LO2（标准状况）时，A电极的质量减轻12.8g

【答案】D

33．（2018届安徽省蚌埠市高三上学期第一次教学质量检查考试）下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。

下列说法正确的是

A．该过程是化学能转化为电能的过程

B．一段时间后，①池中n（KHCO3）不变

C．一段时间后，②池中溶液的pH不变

D．铜电极的电极反应式为9CO2+6H2O+