高中化学微专题-专题四 电解池的工作原理及其应用（练习）

专题四　电解池的工作原理及其应用 (2022·海南卷) 1．一种采用和为原料制备的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是 A．在b电极上，被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中不断减少 (2022·浙江卷6月) 2．通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是 A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应： C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得 (2020·全国Ⅱ卷) 3．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是 A．Ag为阳极 B．Ag+由银电极向变色层迁移 C．W元素的化合价升高 D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3 (2020·浙江卷1月) 4．在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（   ） A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出 D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 (2021·浙江卷7月) 5．电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是 A．电解总反应方程式： B．在阳极放电，发生氧化反应 C．阴极的电极反应： D．电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 (2020·山东卷) 6．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是 A．阳极反应为 B．电解一段时间后，阳极室的pH未变 C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移 D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 (2021·全国甲卷) 7．乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 A．在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2O C．制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子 D．双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移 (2021·北京卷) 8．环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有： 、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。 ②结合电极反应式说明生成溶液a的原理 。 (2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。 电解效率η和选择性S的定义： η(B)=×100% S(B)=×100% ①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为 。 ②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因： I.阳极有H2O放电 II.阳极有乙烯放电 III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO …… i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是 。 ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈ %。经检验阳极放电产物没有CO2。 iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是 。 可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。 9．2021年3月5日，李克强总理在国务院政府报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为CO，实现节能减排的目标。如图所示，下列有关说法正确的是 A．N极为阴极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．阳极的电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O D．理论上该装置在工作时，H3PO4与KH2PO4缓冲溶液的pH保持不变 10．一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对比。当电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项说法正确的是 A．通电时，铝片做阳极，铁片做阴极 B．生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物 C．通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质 D．铁片的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH- 11．以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如下：    上述装置工作时，下列有关说法正确的是 A．乙池电极接电池正极，气体X为H2 B．Na+由乙池穿过交换膜进入甲池 C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小 D．甲池电极反应：4OH－-4e-=2H2O+O2↑ 12．捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向，科学者利用电解法将CO2转化为甲醇的原理如图所示，下列说法错误的是 A．a电极为阳极 B．阴极上发生电极反应式为CO2 +6+6e-=CH3OH+6+H2O C．产生1 mol O2时，通过质子交换膜的质子的物质的量为4 mol D．电解过程中左侧需补充H2O，右侧需补充KHCO3溶液 13．浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是 A．向Cu(1)极区域迁移 B．C(2)极发生还原反应 C．膜1为阳离子交换膜 D．C(2)极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 14．电－Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2+发生反应生成的羟基自由基（·OH）能氧化降解有机污染物。下列说法错误的是    A．电源的A极为负极 B．与电源B极相连电极的电极反应式为H2O－e- ＝H+＋·OH C．Fenton反应为：H2O2＋Fe2+＝Fe(OH)2+＋·OH D．每消耗2.24LO2（标准状况），整个电解池中理论上可产生的·OH为0.2mol 15．某钠—空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸 B．放电时，NaOH溶液浓度变大 C．充电时，当有0.1mole-通过导线时，则钠箔减重2.3g D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ 16．某混合物浆液中含有和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出，某研究小组设计了利用石墨电极电解的分离装置(如图所示)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液，并回收利用。下列说法错误的是 A．a极室的电极反应式为 B．上述装置中a极室的电极可换成金属铁 C．电解后，b极室得到和的混合液 D．若电解后b极室溶液含铬元素，则电路中通过 17．工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2-离子，已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，则下列说法正确的是（    ） A．在负极S(g)只发生反应S-6e-+3O2-=SO3 B．该工艺用稀硫酸吸收SO3可提高S(g)的转化率 C．每生产1L浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸，理论上将消耗30mol氧气 D．工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电质量减少 18．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是（   ）    A．a为电源的负极 B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高 C．除去尿素的反应为：CO(NH2)2＋2Cl2＋H2O== N2＋CO2＋4HCl D．若两极共收集到气体0.6mol，则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应) 19．2019年3月，我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是    A．放电时B电极反应式为：I2+2e-=2I- B．放电时电解质储罐中离子总浓度增大 C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 D．充电时，A极增重65g时，C区增加离子数为4NA 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【分析】由装置可知，b电极的N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a为阳极，电极反应式为2O2--4e-=O2，据此分析解答； 【详解】A．由分析可得，b电极上N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2被还原，A正确； B．a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误； C．改变工作电源的电压，电流强度发生改变，反应速率也会改变，C错误； D．电解过程中，阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，阳极电极反应式为2O2--4e-=O2，因此固体氧化物电解质中O2-不会改变，D错误； 答案选A。 2．C 【详解】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确； B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正确； C．电极A为阴极， LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误； D．电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确； 答案选C。 3．C 【分析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。 【详解】A．通电时，Ag电极有Ag+生成，故Ag电极为阳极，故A项正确； B．通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，故B项正确； C．过程中，W由WO3的+6价降低到AgxWO3中的+(6-x)价，故C项错误； D．该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为：xAg-xe- = xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg++xe- = AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg + WO3 =AgxWO3，故D项正确； 答案选C。 【点睛】电解池的试题，重点要弄清楚电解的原理，阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写，阳极反应式+阴极反应式=总反应式，加的过程中需使得失电子数相等。 4．D 【分析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极，据此作答。 【详解】A.根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确； B.阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H2O+2e-═H2↑+2OH-；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从d口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确； C.根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确； D.因为有离子交换膜的存在，OH-不发生迁移，故D错误； 故答案为D。 【点睛】本题考查电解池的工作原理知识，注意把握阴阳两极上参加反应的离子的判断，根据电极产物判断阴阳极是解题的关键。 5．A 【详解】A．因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确； B．RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确； C．阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确； D．根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。 答案为A。 6．D 【分析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。 【详解】A.依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑，故A正确，但不符合题意； B.电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值不变，故B正确，但不符合题意； C.有B的分析可知，C正确，但不符合题意； D.电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，故D错误，符合题意； 故选：D。 7．D 【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。 【详解】A．KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误； B．阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误； C．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol，因此制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误； D．由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正确； 综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。 8．(1) Cl2 +H2O= HCl+ HClO 阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液 (2) KCl O2 13 KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝 【详解】（1）阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸其方程式为：Cl2 +H2O= HCl+ HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液； （2）①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶液b的溶质为：KCl； ②i.阳极有H2O放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O2；ii. 设EO的物质的量为amol 则转化的乙烯的物质的量为：；生成EO转化的电子的物质的量：2amol；此过程转移电子的总物质的量：；生成CO2的物质的量：；生成CO2转移的电子的物质的量：，则η(CO2)=≈13%； iii.实验证实推测III成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。 9．D 【分析】由图示知，该装置外电路有光伏电池（将太阳能转化为电能），故为电解池装置，在P极上，CO2得电子转化为CO，故P极为阴极，N极为阳极，阴极电极反应为：CO2+2H++2e-=CO+H2O，需要缓冲溶液提供H+，故离子交换膜为阳离子交换膜，阳极电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【详解】A．由分析知，N极为阳极，A错误； B．由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，B错误； C．由分子知，CO2在阴极转化为CO，故选项所写电极反应为阴极电极反应，C错误； D．根据得失电子守恒和阴阳极电极反应知，缓冲溶液流入阴极的H+和阳极流入缓冲溶液的H+数目相等，故缓冲溶液中c(H+)保持不变，故pH保持不变，D正确； 故答案选D。 10．B 【分析】自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀，说明Fe失电子生成亚铁离子，与水电离的氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，其被氧化生成灰绿色物质或氢氧化铁红棕色沉淀。 【详解】A. 分析可知，通电时，铁片做阳极，铝片做阴极，与题意不符，A错误； B. 阴极的水得电子生成的气泡、阳极的铁，失电子生成亚铁离子，然后生成红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物，符合题意，B正确； C. 通过对比，能说明自来水中含有大量的离子，不一定为对人体有毒有害的物质，与题意不符，C错误； D. 铁片做阳极，电极反应：Fe-2e-=Fe2+，与题意不符，D错误； 答案为B。 【点睛】灰绿色或红棕色的沉淀，为氢氧化亚铁被氧化的中间产物或产物，可判断Fe作阳极。 11．C 【分析】装置图分析可知放出氧气的电极为阳极，电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气，气流浓度增大，碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢钠，则电极反应，4CO32-+2H2O-4e-=HCO3-+O2↑，气体X为阴极上溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极连接电源负极，放电过程中生成更多氢氧根离子，据此分析判断。 【详解】A．乙池电极为电解池阴极，和电源负极连接，溶液中氢离子放电生成氢气，故A错误； B．电解池中阳离子移向阴极，钠离子移向乙池，故B错误； C．阴极附近氢离子放电破坏了水的电离平衡，电极附近氢氧根离子浓度增大，NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大，故C正确； D．放出氧气的电极为阳极，电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度增大，碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢钠，则电极反应，4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑，故D错误； 故答案为C。 12．D 【详解】A．根据图示，a电极放出氧气，a为阳极，故A正确； B．阴极上二氧化碳得电子生成甲醇，发生电极反应式为CO2 +6+6e-=CH3OH+6+H2O，故B正确； C．阳极发生反应，产生1 mol O2时，电路中转移4mol电子，为平衡电荷，4mol氢离子通入质子交换膜由左向右移动，故C正确； D．总反应为，电解过程中左侧需补充H2O，不需补充KHCO3，故D错误； 选D。 13．C 【分析】浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池，该浓差电池最终交换膜两侧硫酸铜溶液浓度相等，即阴离子交换膜左侧溶液c(CuSO4)增大，右侧c(CuSO4)减小，又因为只允许阴离子迁移，故交换膜左侧铜极溶解，c(Cu2+)增大；交换膜右侧铜极上析出铜，c(Cu2+)减小，即Cu(1)极为负极，发生反应Cu-2e-═Cu2+；Cu(2)极为正极，发生还原反应，Cu2++2e-═Cu，由阴离子交换膜右侧向左侧迁移，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Cu(1)极为负极，Cu(2)极为正极，原电池中阴离子流向负极，则向Cu(1)极区域迁移，A正确；     B．由分析可知，Cu(1)极为负极，则C(2)极为阴极，电解池中阴极发生还原反应，B正确； C．由分析可知，Cu(2)极为正极，则C(1)极为阳极，电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，故NaCl中的Cl-通过膜1进入阳极室，故膜1为阴离子交换膜，C错误； D．由B项分析可知，C(2)极为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，D正确； 故答案为：C。 14．D 【分析】根据图示，三价铁离子在左端电极得到电子转化为亚铁离子，发生还原反应，左端电极为阴极，则A为电源负极，B为电源正极，右端电极为阳极。 【详解】A. 根据上述分析，电源的A极为负极，故A正确； B. 与电源B极相连电极为阳极，根据图示，水在阳极上失电子产生羟基自由基（·OH），电极反应式为H2O－e- ＝H+＋·OH，故B正确； C. 电解产生的H2O2与Fe2+发生反应生成的羟基自由基（·OH），由图示装置可知，H2O－e- ＝H+＋·OH，Fe3++e-=Fe2+，O2+2e- +2H+=H2O2；则H2O2+Fe2+ =Fe(OH)2++·OH， Fenton反应为：H2O2＋Fe2+＝Fe(OH)2+＋·OH，故C正确； D. D.每消耗1 mol O2，转移4 mol电子，根据H2O2+Fe2+ =Fe(OH)2+ +·OH反应看出转移1 mol电子，生成1mol·OH ，所以应当生成4 mol·OH，故D错误； 答案选D。 15．B 【详解】A．放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸，故A错误； B．放电时，总反应方程式是4Na+O2+2H2O=4NaOH，NaOH溶液浓度变大，故B正确； C．充电时，阴极发生反应，当有0.1mole-通过导线时，则钠箔增重2.3g，故C错误； D．充电时，碳纸与电源正极相连，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故D错误； 选B。 16．C 【详解】A．通过装置图可知要透过阴离子交换膜向b极移动，可知a为阴极，b为阳极，则a极室的电极反应式为，A正确； B．a极上发生还原反应，故将电极换成铁电极，不会被消耗，B正确； C．电解时b极发生反应：，b极产生，发生反应，因此b极室还有存在，C错误； D．铬元素的物质的量为，说明有透过阴离子交换膜，则电路中通过电子，D正确； 故选C。 17．B 【详解】A．据图可知反应过程中有SO2生成，所以负极还发生S-4e-+2O2-=SO2，故A错误； B．S(g)在负极发生的反应为可逆反应，吸收生成物SO3可使反应正向移动，提高S的转化率，故B正确； C．浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸中n(H2SO4)==18.4mol，由S～6e-～1.5O2～H2SO4可知，消耗氧气为18.4mol×1.5=27.6mol，故C错误； D．工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫与水反应生成硫酸，故D错误； 故答案为B。 18．D 【详解】A、由图可以知道，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故b为电源的负极，故A错误； B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+，通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，故B错误； C、由图可以知道，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，故C错误； D、如图所示，阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，若两极共收集到气体0.6mol，则n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol，由反应CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12mol，故D正确。答案选D。 19．CD 【分析】由装置图可知，放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，石墨是正极，反应式为I2+2e-=2I-，外电路中电流由正极经过导线流向负极，充电时，阳极反应式为2I--2e-=I2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn，据此分析解答。 【详解】A.放电时，B电极为正极，I2得到电子生成I-，电极反应式为I2+2e-=2I-，A正确； B.放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，所以储罐中的离子总浓度增大，B正确； C.离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应，负极区生成Zn2+、正电荷增加，正极区生成I-、负电荷增加，所以Cl-通过M膜进入负极区，K+通过N膜进入正极区，所以M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，C错误； D.充电时，A极反应式Zn2++2e-=Zn，A极增重65g转移2mol电子，所以C区减少2molK+、2molCl-，减少离子总数为4NA，D错误； 故合理选项是CD。 【点睛】本题考查化学电源新型电池，根据电极上发生的反应判断放电时的正、负极是解本题关键，要会根据原电池、电解池反应原理正确书写电极反应式，注意交换膜的特点，选项是C为易错点。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$