1.3 电能转化为化学能-电解 同步练习-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.3.电能转化为化学能-电解课后练习-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2中，x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量，y轴表示 A．n(Na＋) B．n(Cl－) C．c(OH－) D．c(H＋) 2．下列装置，可达到铁片上镀锌目的的是 A．含Fe2+电镀液 B．含Fe2+电镀液 C．含Zn2+电镀液 D．含Zn2+电镀液 3．水溶液中电解催化还原制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．生成甲酸的电极反应为： C．阳离子由阴极移向阳极 D．电路中通过，阳极生成 4．下列装置图及有关说法正确的是    A．装置①中K闭合片刻后溶液中增大 B．装置③中当铁制品上析出铜时，电源负极输出的电子为 C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合只闭合只闭合都断开 D．装置①中K闭合片刻后可观察到滤纸a点变红色 5．图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同，表示水分子)，下列说法正确的是 A．X电极与电源负极相连 B．图b、c中Y电极上会生成不同产物 C．NaCl是电解质，三种状态下都能导电 D．图b说明通电后发生了：NaCl → Na+ + Cl— 6．工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8。电解时，阴极材料为Pb；阳极（铂电极）电极反应式为2HSO4－- 2e－=S2O82－+2H+。下列说法正确的是（    ） A．阴极电极反应式为Pb+HSO4－- 2e－=PbSO4+H+ B．阳极反应中S的化合价升高 C．S2O82－中既存在非极性键又存在极性键 D．可以用铜电极作阳极 7．下列关于电解池的叙述不正确的是 A．若用铁做阴极，则铁不会被氧化 B．与电源负极相连的是电解池的阴极 C．在电解池的阳极发生的是氧化反应 D．与电源正极相连的是电解池的阴极 8．下列有关说法正确的是 A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化 B．工业上用石墨电极电解食盐水，边电解边搅拌，可生产含有的漂白液 C．铅蓄电池放电时，正负极极板质量均减小 D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明具有催化作用 9．厦门大学国家重点实验室，受根瘤菌中固氮酶反应机理的启发，制备出生态友好经济高效的仿生纳米片电催化剂，可用于电化学法还原硝酸盐制，原理如图所示。下列说法正确的是 A．纳米片作阳极 B．向a电极移动 C．标准状况下，生成，转移电子 D．b电极表面发生的电极反应： 10．我国科学家提出了一种利用锂化磷酸钒锂[Li5V2(PO4)3]实现“先予后取”的自预锂化原理，并应用锂化磷酸钒锂和硬碳组成了具有高比能量、高比功率和宽工作温区的全电池，示意图如图所示。在充电过程中，锂离子从Li5V2(PO4)3中脱出嵌入到硬碳(C)构成Li2C，充电反应为Li5V2(PO4)3+C =Li3V2(PO4)3+Li2C。下列说法错误的是 A．充电时M与外接电源正极相连 B．充电过程中Li+向硬碳电极移动 C．该电池放电时，正极反应为Li3V2(PO4)3+2Li++2e-= Li5V2(PO4)3 D．该电池放电时，负极质量增加 11．用如图装置对CuSO4溶液进行电解，通电一段时间后，取出电极，经洗涤、干燥后，发现某一电极增重0.064g(设电解时该电极无气体放出，且不考虑水解和溶液体积变化)。下列说法正确的是 A．阳极反应式为Cu2++2e－=Cu B．电解后溶液的pH升高 C．电解后电解液的质量减少0.064g D．某电极能产生标准状况下的气体11.2mL 12．有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队与中国科学院大连化学物理研究所合作，通过N-烷基羧酸化的氨基蒽醌衍生物(K2 R)与亚铁氰化钾组装成碱性(KOH)水系液流电池，其工作原理为2[Fe(CN)6]4- +R2- R4-+ 2[Fe(CN)6]3-。下列说法中不正确的是 A．放电时，电子由a电极经导线流向b电极 B．电池中间的离子交换膜为阳离子交换膜 C．充电时，[Fe(CN)6]3-被还原为[Fe(CN)6]4- D．该电池放电时正极上的电极反应式为R2--2e- =R4- 13．如图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极，A、B是电源的两极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色。则以下说法正确的是 A．电源A极是负极 B．电解一段时间后，向乙中通入一定量的HCl气体，可能使其恢复到原来的浓度 C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，G应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液 D．C、F电极上收集到的气体在相同状况下的体积相同 14．荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值锂离子电池的日本科学家，他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1－x)CoO2=LiCoO2+nC (x＜1)，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染 B．充电时，Li+由A极移向B极 C．充电时，阳极反应为LiCoO2－xe－=Li(1－x)CoO2+xLi+ D．若初始两电极质量相等，当转移2NA个电子时，两电极质量差为28g 15．下列物质的制备，不符合工业生产实际的是 A．工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉 B．工业上用电解饱和食盐水制备氯气 C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯硅 D．工业上用电解熔融氧化铝制备单质铝 16．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1mol异戊二烯中含有的共价键数目为14NA B．的溶液中含有的阴离子数目大于0.5NA C．标准状况下，2.24LNO与1.12L充分反应，产物的分子数目为0.1NA D．电解饱和溶液，阴极产生0.1mol沉淀，阳极失去的电子数目为0.1NA 17．一种铝胺电池的工作原理如图所示。已知代表三苯基胺，下列说法正确的是 A．放电时，正极的电极反应式为 B．充电时，阴极的电极反应为 C．充电时，向铝电极移动 D．理论上每生成，铝电极增重18g 18．汞阴极法电解饱和食盐水制取NaOH的原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解室中可使用铜棒做阳极 B．电解室中汞阴极的反应为 C．解汞室中的反应为吸热反应 D．两室联合生产的总反应为 19．科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌－溴二次电池，其总反应为：，中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许通过，如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，向锌极电极迁移 B．放电时，负极区的pH减小 C．充电时，锌与外接电源正极相连，将电能转化为化学能 D．充电时，石墨电极发生反应： 20．电解饱和食盐水制备烧碱的原理示意图如图(X、Y均为惰性电极)。下列说法正确的是 A．X接直流电源的负极 B．该装置中阳离子交换膜可以更换为阴离子交换膜 C．从D口加入NaOH稀溶液以增强溶液导电性 D．生成，同时产生2mol NaOH 21．工业上在600℃时电解含40% NaCl和60% CaCl2的混合电解液制取金属钠的电解槽如图所示，下列说法错误的是 A．使用混合电解液的目的是为了降低NaCl熔点 B．网状隔膜用于防止生成的Cl2和Na相互反应 C．理论上，每转移，生成1mol Cl2 D．若用串联的铅酸电池组电解NaCl制取Na，则PbO2极接石墨极 22．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 23．Ca—LiFePO4可充电电池的工作原理示意图如图，其中锂离子交换膜只允许Li+通过，电池反应为：xCa+2Li1-xFePO4+2xLi+=xCa2++2LiFePO4。下列说法正确的是 A．LiPF6/LiAsF6电解质与Li2SO4溶液可互换 B．充电时，当转移0.1mol电子时，左室中电解质的质量减轻1.3g C．充电时，阴极反应为：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 D．放电时，Li1-xFePO4/LiFePO4电极发生Li+脱嵌，充电时发生Li+嵌入 24．利用微生物电池处理有机废水的同时也可以实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图所示装置处理有机废水(含的溶液)。下列说法正确的是 A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B．当b极上产生11.2L(标准状况)气体时，理论上有1 mol通过隔膜1 C．该装置内工作温度越高，海水淡化效果越好 D．当电路中通过8 mol电子时，理论上负极区溶液的质量减少88g 25．电子科技大学和德国明斯特大学共同研发一种用于可充电空气电池的低成本非碱性醋酸锌[简写为]电解质，与传统的碱性相比，具有优异的循环性能和在空气中的稳定性，放电时最终产物是，工作原理如图。下列说法正确的是 A．放电时电子通过导线移向甲电极 B．若使用碱性电解质，会造成负极锌的不可逆转化，影响充电效果 C．放电时，每转移，理论上会产生 D．充电时，向电极甲移动 二、填空题 26．写出铜的电解精炼的主要电极反应。如果反应中转移了电子，阴极材料的质量将增加多少 ？ 27．铝和氢氧化钠都是重要的工业产品。请回答： (1)工业冶炼铝的化学方程式是 。 (2)可用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制NaOH，其工作原理如左下图所示。 ①请写出A、B两处物质的名称或化学式：A 、B ②请写出电解食盐水的离子方程式 (3)以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池如上中图。 ①负极材料为 (填Mg或Al)。 ②该原电池的总反应式为 (4)铝—空气燃料电池可用于电动汽车，通常以NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，通入空气的极为正极(如右上图)，则 负极的电极反应式为 ； 正极的电极反应式为 。 28．某低成本储能电池原理如下图所示。 回答下面问题： (1)放电时连接负载，电极反应为：，此时多孔碳a是 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，其电极反应式为 。溶液中移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)。 (2)充电时连接电源，此时电极连接外接电源的 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为 。 (3)若用该电池电解饱和食盐水(电解池均为石墨电极，忽略溶液体积变化)，阴极反应式是 。当阳极产生(标准状况下)气体时，溶液的 。 (4)若用该电池电解足量的溶液(电解池均为石墨电极)，写出电解反应的离子方程式 。当阴极质量增重时，阳极产生气体的体积为 mL(标准状况下)。 (5)若用该电池进行电解精炼铜，则多孔碳a与 (填“粗铜”或“纯铜”)相连。若用该电池进行“外加电流法”保护钢闸门，则钢闸门应与 (填“多孔碳a”或“”)电极相连。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B D B C D B C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D B B C A B B B C 题号 21 22 23 24 25 答案 C D B B B 1．C 【分析】该装置中，阳极氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极水电离的氢离子放电，电极反应式为2H++2e-=H2↑。 【详解】A．阴极氢离子放电，2H++2e-=H2↑，所以溶液中钠离子物质的量不变，故A不选； B．阳极氯离子放电生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑，所以溶液中氯离子物质的量减小，故B不选； C．阴极氢离子放电，2H++2e-=H2↑，所以溶液中氢氧根离子浓度增大，故C选； D．阴极氢离子放电，2H++2e-=H2↑，所以溶液中氢离子浓度减小，故D不选； 故选C。 2．C 【详解】A．含Fe2+电镀液则亚铁离子放电铁电极质量增加，A错误； B．含Fe2+电镀液则亚铁离子放电会在锌电极上镀一层铁，B错误； C．铁为阴极，锌为阳极，含Zn2+电镀液则锌离子放电会在铁上镀一层锌，C正确； D．铁为阳极，锌为银极，含Zn2+电镀液则锌离子放电会在锌上镀一层锌，D错误； 故选C。 3．B 【详解】A．该过程的装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置，选项A错误； B．电解过程生成甲酸是利用二氧化碳得电子实现的，故电极反应为：，选项B正确； C．电解池中阳离子由阳极移向阴极，选项C错误； D．电路中通过，阳极生成1molO2，但没有说明标准状况，无法确定气体的体积，选项D错误； 答案选B。 4．D 【详解】 A．装置①中K闭合形成原电池，锌较活泼为负极、铜为正极，阴离子向负极移动，则氯离子移向左侧，片刻后硫酸锌溶液中增大，A错误； B．装置③为电解池装置，铜片为阳极，铁为阴极，阴极铜离子得到电子生成铜单质，当铁制品上析出铜（为0.025mol）时，根据电子守恒，电源负极输出的电子为×2=0.05mol，B错误；   C．铁做电解池阳极被腐蚀速率最快、做阴极被保护腐蚀最慢，铁石墨构成原电池则铁为负极被锈蚀、都断开铁正常被锈蚀，则铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合只闭合都断开>只闭合，C错误； D ．装置①中K闭合，形成铜锌原电池，ab构成电解池，a为阴极，b为阳极，阴极水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，使得a点附近溶液呈碱性，溶液变红，D正确； 故选D。 5．B 【详解】A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，A错误； B．Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，B正确； C．NaCl在晶体状态没有自由移动的电子不导电，即图a不导电，C错误； D．熔融状态下，NaCl通电生成Na和Cl2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，D错误； 答案选B。 6．C 【详解】A选项，阴极反应式为2H+ + 2e－= H2，故A错误； B选项，S的化合价仍为+6价，中间的两个O均为-1价，其他的O均为-2价，电解时阳极的HSO4－中O失去电子，S未变价，故B错误； C选项，Na2S2O8的结构为，由此结构可以判断S2O82－中既存在氧氧非极性键，氧硫极性键，故C正确； D选项，阳极不能用铜电极作电极，铜作电极，阳极是铜失去电子，故D错误； 综上所述，答案为C。 【点睛】HSO4－中硫已经是最高价了，硫的化合价不变，因此只有氧元素化合价升高。 7．D 【详解】A．阴极发生还原反应，若用铁做阴极，则铁不会被氧化，A正确； B．在电解池中，与电源负极相连的是电解池的阴极，B正确； C．在电解池中，阳极发生的是氧化反应，C正确； D．在电解池中，与电源正极相连的是电解池的阳极，D错误； 故选D。 8．B 【详解】A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会形成Al-Cu原电池，铜做正极得到保护，故A错误； B．工业上用石墨电极电解食盐水，阳极为氯离子失电子生成氯气，阴极为氢离子得电子生成氢气，氢氧根离子增多，搅拌时生成的氯气和氢氧根离子反应，可生产含有的漂白液，故B正确； C．铅蓄电池放电时，正负极均生成硫酸铅，正负极极板质量均增加，故C错误； D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，是由于锌与硫酸铜反应生成的铜附着在锌表面形成Cu-Zn原电池，加快反应速率，故D错误。 故答案为B。 9．C 【分析】右侧b电极与太阳能电池正极相连，则为阳极，发生失去电子的氧化反应，其电极反应为，a电极为阴极，其电极反应为，据此解答。 【详解】A．a电极纳米片作与太阳能电池负极相连，做阴极，故A错误； B．电解池中阴离子向阳极移动，则向b电极移动，故B错误； C．阳极的反应为，标准状况下，生成，即1mol，转移电子，故C正确； D．b电极为阳极，表面发生的电极反应为，故D错误； 故选C。 10．D 【分析】根据充电过程中，锂离子从Li5V2(PO4)3中脱出嵌入到硬碳构成Li2C，可知充电时Li3V2(PO4)3电极为阳极，硬碳电极为阴极。充电时阳极反应为Li5V2(PO4)3-2e-=Li3V2(PO4)3+2Li+，阴极反应为2Li++C+2e-=Li2C，充电时总反应为Li5V2(PO4)3+C=Li3V2(PO4)3+Li2C；放电时负极反应为Li2C-2e-=2Li++C，正极反应为Li3V2(PO4)3+2Li++2e-= Li5V2(PO4)3，原电池总反应为Li3V2(PO4)3+Li2C=Li5V2(PO4)3+C。 【详解】A．充电时Li5V2(PO4)3电极为阳极，则M与外接电源正极相连，A项正确； B．充电过程中阳离子(Li+)向阴极(硬碳电极)移动，B项正确； C．由上述分析知，正极反应为Li3V2(PO4)3+2Li++2e-= Li5V2(PO4)3，C项正确； D．该电池放电时，负极中嵌入的锂离子脱出进入溶液，负极质量减小，D项错误； 故答案选D。 11．D 【详解】A．阳极是失去电子，发生氧化反应，而反应式为Cu2++2e－=Cu，是阴极反应式，故A错误； B．电解硫酸铜，阴极得到铜单质，阳极得到氧气，剩余氢离子，电解后溶液的pH降低，故B错误； C．电解硫酸铜，阴极得到铜单质，阳极得到氧气，某电极增重0.064g，还有氧气放出，因此电解后电解液的质量减少大于0.064g，故C错误； D．某电极得到0.064g即铜，铜物质的量为0.001mol，电子转移0.002mol，阳极产生氧气，则得到氧气物质的量为0.0005mol，某电极能产生标准状况下的气体0.0005mol ×22.4L∙mol−1×10−13mL∙L−1 =11.2mL，故D正确。 综上所述，答案为D。 12．D 【分析】放电时[Fe(CN)6]4-转化为[Fe(CN)6]3-，Fe元素被氧化，所以a电极为负极，R2-转化为R4-被还原，所以b电极为正极。 【详解】A．放电时为原电池，电子由负极经导线流向正极，即电子由a电极经导线流向b电极，A正确； B．原电池中阴离子有向负极移动的趋势，为了防止R2-移向负极，离子交换膜为阳离子交换膜，B正确； C．放电时a为负极，则充电时a为阴极，[Fe(CN)6]3-被还原为[Fe(CN)6]4-，C正确； D．放电时b为正极，R2-得电子被还原为R4-，电极反应式为R2-+2e-=R4-，D错误； 综上所述答案为D。 13．B 【详解】A．向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色，说明F极上有OH-产生，则F极为阴极，C、E为阳极，电源A极是正极，故A错误； B．若NaCl溶液足量，电解一段时间后，阴极生成氢气，阳极生成氯气，因此向乙中通入一定量的HCl气体，可能使其恢复到原来的浓度，故B正确； C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，镀件作阴极，镀层金属作阳极即H应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液，G为Cu，故C错误； D．C电极为阳极，生成的气体为氧气，F电极为阴极，生成的气体为氢气；生成1mol氧气和1mol氢气，转移的电子的物质的量分别为4mol和2mol，故在同一电路中，转移的电子数相同，C、F电极上收集到的气体在相同状况下的体积之比为1:2，故D错误； 综上所述，答案为B。 14．B 【详解】A．汽车燃烧汽油等化石燃料，排放的汽车尾气含氮的氧化物，大量氮氧化物排放到空气中，产生光化学烟雾，电动汽车可有效减少汽车尾气，从而减少光化学烟雾污染，故A正确； B．放电时为原电池，据图可知A为负极，B为正极，充电时为电解池，则A为阴极，B为阳极，电解池中阳离子流向阴极，所以Li+由B极移向A极，故B错误； C．可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+nC，则放电时正极反应为Li(1-x)CoO2+xLi++xe-=LiCoO2，充电时，原电池的正极即为电解池的阳极，反应逆转，则反应为LiCoO2-xe-=Li(1-x)CoO2+xLi+，故C正确； D．若初始两电极质量相等，当转移2NA个电子时，负极减少2molLi，其质量为14g，正极有2molLi+迁入，其质量为14g，两电极质量差为28g，故D正确； 综上所述答案为B。 15．C 【详解】A．氯气和石灰乳反应产生CaCl2、Ca(ClO)2，漂白粉就是CaCl2、Ca(ClO)2的混合物，所以工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉，A正确； B．用电解饱和食盐水产生NaOH、H2、Cl2，而且NaCl廉价、易得，因此工业上用电解饱和食盐水制备氯气，B正确； C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得粗硅，C错误； D．由于AlCl3是共价化合物，液体时不能导电，因此工业上一般是采用电解熔融氧化铝制备单质铝，D正确； 故合理选项是C。 16．A 【详解】A．异戊二烯的结构简式为，1mol异戊二烯中含有的共价键数目为14NA，故A正确； B．溶液体积未知，不能确定离子数目，故B错误； C．标准状况下，2.24LNO与1.12L充分反应生成0.1molNO2，NO2部分转化为N2O4，因此产物分子数小于0.1NA，故C错误； D．电解饱和溶液，阴极发生反应：；产生0.1mol沉淀，阳极失去的电子数目为0.2NA，故D错误； 故选：A。 17．B 【分析】由图可知，放电时上部铝极失去电子发生氧化反应为负极：；则下部为正极，得到电子发生还原反应：； 【详解】A．由分析可知，放电时，正极的电极反应式为，A错误； B．充电时，上部为阴极，得到电子发生还原反应，阴极的电极反应为，B正确； C．充电时，阴离子向阳极运动，故向下部电极移动，C错误； D．，理论上每生成，铝极反应为，则铝极减少质量为，D错误； 故选B。 18．B 【分析】由原理图可知，电解室内阳极反应为：，阴极反应为：；解汞室内发生的反应为：。 【详解】A．电解室中若使用铜棒做阳极，则发生反应，因此不可使用铜棒做阳极，A错误； B．根据分析，电解室中汞阴极的反应为：，B正确； C．解汞室中的钠与水的反应为放热反应，C错误； D．根据分析，电解室内总反应为：，D错误； 故选B。 19．B 【分析】由图可知：新型酸碱双液锌溴二次电池放电时，左侧Zn电极发生失去电子的氧化反应生成ZnO，为负极，电极反应式为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；电池右侧为正极，在正极上发生得电子的还原反应生成Br-，电极反应式为：+2e-=3Br-，放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极；充电时，原电池的负极与外加电源负极相接，为电解池的阴极，正极为电解池的阳极，电极反应与放电时相反，据此分析解答。 【详解】A．原电池中左侧Zn电极为负极，右侧石墨电极为正极，放电时，阳离子移向正极，即K+向石墨电极迁移，故A错误； B．放电时，负极电极反应式为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，所以负极区的pH减小，故B正确； C．据分析可知，充电时，锌与外接电源负极相连，故C错误； D．充电时，原电池正极石墨电极与外加电源正极相接，为电解池的阳极，发生氧化反应，所以石墨电极发生反应为：3Br--2e-=，故D错误； 故选B。 20．C 【分析】由图示可知，Na+向Y极移动，则Y极为阴极，连接外接电源的负极，X极为阳极，连接外接电源的正极，阴极水得电子生成H2，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为：2Cl--2e-= Cl2↑，总反应为：2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑。 【详解】A．由分析可知，X极为阳极，连接外接电源的正极，A错误； B．阴极水得电子生成H2，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钠离子向阴极移动与氢氧根离子结合得到氢氧化钠，因此阳离子交换膜不可以更换为阴离子交换膜，B错误； C．阴极产生大量的氢氧化钠，为了增强溶液导电性，可以从D口加入含少量氢氧化钠的水溶液，C正确； D．氢气所处温度、压强未知，无法计算的物质的量，也就无法计算产生氢氧化钠的物质的量，D错误； 答案选C。 21．C 【分析】电解池中放电顺序：Cl->OH-、H+>金属离子，阳极反应式：，阴极为水放电生成氢气； 【详解】A．CaCl2和NaCl混合，可降低NaCl的熔点，A项正确； B．网状隔膜用于隔离阳极产物与阴极产物，防止Cl2与Na发生反应，B项正确； C．阳极反应式：，故转移，理论上生成0.5mol Cl2，C项错误； D．PbO2作为铅酸电池的正极，应与石墨阳极连接，D项正确； 故选C。 22．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。 23．B 【分析】据原电池反应可知，放电时Ca转化为Ca2+发生氧化反应，所以钙电极为负极，充电时则发生还原反应为阴极，则放电时Li1-xFePO4/LiFePO4为正极，充电时为阳极。 【详解】A．Ca是活泼金属，易与水发生剧烈反应，所以LiPF6/LiAsF6为非水电解质，而Li2SO4溶液中有水，不可互换，A项错误； B．充电时每转移0.1mol电子，左室中就有0.05mol Ca2+转化为Ca，同时有0.1mol Li+迁移到左室，所以左室中电解质的质量减轻，B项正确； C．充电时，钙电极为阴极，电极反应为Ca2++2e-=Ca，C项错误； D．充电时为电解池，电解池中阳离子流向阴极，Li1-xFePO4/LiFePO4为阳极，所以Li1-xFePO4/LiFePO4电极发生Li+脱嵌然后流向阴极，放电时为原电池，原电池中阳离子流向正极，所以放电时发生Li+嵌入，D项错误； 答案选B。 24．B 【详解】在a极，转化为，C元素化合价升高，则a极为负极，b极为正极。a极电极反应式为，b极电极反应式为。 A．模拟海水中氯离子向负极（a极）移动、钠离子向正极（b极）移动，则隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，选项A错误； B．当b极上产生11.2L（标准状况）气体时，电路中转移1 mol，则有1 mol通过隔膜1，选项B正确； C．工作温度太高，生物膜的催化效果会降低，选项C错误； D．当电路中通过8 mol电子时，负极区溶液中释放2 mol，同时有8 mol通过隔膜1进入负极区，则理论上负极区溶液的质量增加g，选项D错误； 答案选B。 25．B 【分析】结合题意和图中信息可知，放电时，甲电极做负极，电极反应为：，乙电极做正极，电极反应为：；充电时，甲电极做阴极，电极反应为：，乙电极做阳极，电极反应为：。 【详解】A．放电时电子通过导线移向正极乙电极，故A错误； B．若使用碱性电解质，负极电极反应为：，不溶会造成负极锌的不可逆转化，影响充电效果，故B正确； C．放电时，根据守恒关系每摩尔转化为，需要电极产生4mol，则需要转移，所以每转移，理论上会产生，故C错误； D．充电时，向电极的阳极乙移动，故D错误； 故选B。 26．阳极反应式为：；阴极反应式：Cu2++2e-=Cu；总反应方程式为：；0.64g 【详解】电解精炼铜，电解氯化铜溶液，粗铜做阳极，铜失电子，阳极反应式为：；该溶液中有阳离子H+和Cu2+，Cu2+的得电能力大于H+，所以在阴极Cu2+得电子发生还原反应，阴极反应式：Cu2++2e-=Cu；电解总反应方程式为：；反应中转移0.02mol电子，阴极生成0.01mol铜，所以阴极材料质量将增加；故答案为阳极反应式为：；阴极反应式：Cu2++2e-=Cu；总反应方程式为：；0.64g； 27． 2Al2O3 4Al +3O2 ↑ 浓NaCl 浓NaOH 2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+H2↑+Cl2↑ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al-6e-+6OH-=Al2O3+3H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 【详解】（1）工业冶炼铝为电解熔融的Al2O3，方程式为2Al2O3 4Al +3O2 ↑； （2）阳离子交换法电解NaCl，阳极失电子得到Cl2，阴极得电子得到H2，根据图可以分析，将浓NaCl通入A侧，稀NaOH通入B侧，可以得到浓NaOH，故A通入的是浓NaCl，B流出的是浓NaOH。电解食盐水的方程式为2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+H2↑+Cl2↑。 （3）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池，因为Al可以和NaOH发生反应，故Al为负极，Mg为正极，电极总反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （4）铝—空气燃料电池可用于电动汽车，通常以NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，通入空气的极为正极，总反应为4Al+3O2=2Al2O3，负极反应为2Al-6e-+6OH-=Al2O3+3H2O，正极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 28．(1) 正极 从左到右 (2) 负极 (3) 13 (4) 5600 (5) 粗铜 【详解】（1）放电时，电极发生氧化反应：，则电极为负极，此时多孔碳a是正极，发生还原反应，电极反应式为；溶液中的由负极移向正极，即移动方向是从左到右。 （2）放电时，电极为负极，则充电时电极为阴极，连接外接电源的负极，其电极反应式为。 （3）用该电池电解饱和食盐水，电解池中阴极发生还原反应：；阳极发生氧化反应：，产生的时，转移电子，溶液中生成的，，溶液的13。 （4）电解足量溶液的反应离子方程式：；当阴极质量增重时，说明反应生成Cu，则阳极产生的，体积为。 （5）用该电池进行电解精炼铜时，粗铜作阳极，多孔碳a为电源的正极，与粗铜相连。若用该电池进行“外加电流法”保护钢闸门，则钢闸门应作阴极，与电源的负极即电极相连。 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 $$