2026届高三化学二轮复习  电化学基础

电化学基础 (知识点+习题原卷版) 1.原电池 本质：原电池是把化学能转化为电能的装置。其反应本质是自发进行的氧化还原反应。 形成条件:两极一液一回路 2.工作原理(以锌铜原电池为例) 总反应离子方程式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (1)电极 ①负极：失去电子，发生氧化反应 ②正极：得到电子，发生还原反应 (2)电子定向移动方向和电流方向 ①电子：负极---正极 ②电流：正极---负极 (3)离子移动方向：正向正，负向负 （4） 质量：锌片质量减少，铜片质量增加 R以上几方面用于判断原电池正负极 盐桥的构成及作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 ②盐桥的作用：形成闭合回路，使两溶液保持电中性。实质是阴、阳离子定向移动。 a.连接内电路，形成 闭合回路　；b.平衡 电荷　，使原电池不断产生电流。 注意：在电路接通的情况下，盐桥是原电池内电路的一部分，盐桥中含有的阴、阳离子定向移动，从而达到传导电流及保持溶液呈电中性的目的；若用金属导线代替盐桥，溶液中的离子不能通过金属导线，故不能用金属导线代替盐桥。 ③一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高 3.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：(2)加快化学反应速率(3)用于金属的防护 牺牲阳极法 (4)设计原电池 根据提供方程式找出发生氧化反应和还原反应的两方，确定负极材料和电解质溶液，选出适合的正极材料。 设计实例： 根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 设计的原电池为： 装置如下图所示： 　 不含盐桥 含盐桥 4.电极反应式的书写： (1)明确两极的反应物。 (2)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 (3)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 (4)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 注意：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 典型例子: 二次电池——放电后能充电复原继续使用 充电电池中能量的转化关系是：化学能电能(两个电极均参与电极反应：“放电”为原电池原理，“充电”为电解原理),常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等. (1)铅酸蓄电池 结构 铅酸蓄电池是由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板覆盖有Pb，稀硫酸作电解质溶液 总反应 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 放电时——原电池 负极反应 Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) 正极反应 PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) 充电时——电解池 阴极反应 PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq) 阳极反应 PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq) 特点 常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全 【易错提醒】 ①二次电池有放电和充电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应 R ②放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 ③二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正 ④放电时的总反应和充电时的总反应在形式上互逆，但不是可逆反应 ⑤铅蓄电池放电时，负极铅、正极二氧化铅均转变为硫酸铅，质量均增加,当电路中转移0.1 mol电子时，负极增加4.8 g。 5.复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 一、单选题 1．下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．制备简易氢氧燃料电池 2．一种合成乙醇酸盐的装置如图所示，下列说法正确的是 A．电极a的电势大于电极b B．电路中每通过电子时，理论上电极a上生成 C．电极b上反应： D．随着反应进行，溶液增大 3．电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．在阳极比容易失去电子，被氧化生成 C．使用阳离子交换膜可防止发生反应： D．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g 4．我国科研团队设计出一种双极性膜（解离成和）电解合成反应器，简化模型如图所示，M、N均为惰性电极，下列说法正确的是 A．电极M与电源的正极相连 B．电解一段时间后，极电解质溶液的增大 C．总反应式为： D．外电路每通过，N极上产生 5．碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A．a区为正极区 B．b区的电极反应为： C．菌菌b参与的转化过程，铁元素均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 6．电化学原理在日常生活和科技领域中应用广泛。对下列装置的说法正确的是 A．图Ⅰ装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 B．图Ⅱ装置是组装的铜锌原电池 C．图Ⅲ装置采集到的压强数据可以判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 D．图Ⅳ装置为电解饱和食盐水工作原理示意图，其离子交换膜为阴离子交换膜 7．暖贴主要由铁粉、活性炭、无机盐、水、硅石、吸水性树脂等组成，如图所示，具有携带方便、发热快、持续时间久等优点。下列有关说法错误的是 A．暖贴发热原理为铁的吸氧腐蚀 B．暖贴使用后产生的红色固体成分为 C．负极反应式为： D．活性炭作为原电池正极材料 8．在一块打磨过的生铁片的表面滴加含K3[Fe(CN)6]的食盐水。下列说法错误的是 A．一段时间后，黄色溶液中出现蓝色沉淀 B．轻轻晃动液滴可以加快反应速率 C．反应中K3[Fe(CN)6]被氧化 D．可形成原电池，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋ 9．某科研团队采用RhCu M-tpp双功能催化剂，成功构建了可充电锌-硝酸盐/乙醇电池，其放电工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，向极移动 B．放电时，正极的电极反应为 C．充电时，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的减小 D．充电时，每生成的同时有生成 10．镧系单原子催化剂(Ce-SACs)，能将电催化还原成CO，其工作原理如图所示(电解质为溶液)。下列说法正确的是 A．a为电源负极，发生还原反应 B．电解过程中阴极附近溶液的pH减小 C．阳极上的电极反应式为 D．当电路中转移时，理论上阴极区溶液增重47 g 11．中国科学院研发的离场电催化技术可实现H2S 100%转化为H2和S，其基本工作原理如图所示(C1、C2均为惰性电极)。下列说法错误的是 A．产品Ⅰ为S，产品Ⅱ为H2 B．电解池工作时，C2接外电源负极 C．电解过程中，理论上阳极室质量增加 D．该技术中Fe3+和V3+可循环利用 12.氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，如图所示。下列说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜中纯铜作阳极 13．以甲醇为原料合成的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为阳极，发生氧化反应 B．b电极附近溶液的pH降低 C．装置中也有可能在阳极放电生成 D．a极发生电极反应式为： 14．利用有机电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．与a相连的电极可改为金属铁，b为电源的正极 B．离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 C．X为CuCl，Y为，合成室内的反应为 D．中间室要补充NaCl固体 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 电化学基础 (知识点+习题解析版) 1.原电池 本质：原电池是把化学能转化为电能的装置。其反应本质是自发进行的氧化还原反应。 形成条件:两极一液一回路 2.工作原理(以锌铜原电池为例) 总反应离子方程式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (1)电极 ①负极：失去电子，发生氧化反应 ②正极：得到电子，发生还原反应 (2)电子定向移动方向和电流方向 ①电子：负极---正极 ②电流：正极---负极 (3)离子移动方向：正向正，负向负 （4） 质量：锌片质量减少，铜片质量增加 R以上几方面用于判断原电池正负极 盐桥的构成及作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 ②盐桥的作用：形成闭合回路，使两溶液保持电中性。实质是阴、阳离子定向移动。 a.连接内电路，形成 闭合回路　；b.平衡 电荷　，使原电池不断产生电流。 注意：在电路接通的情况下，盐桥是原电池内电路的一部分，盐桥中含有的阴、阳离子定向移动，从而达到传导电流及保持溶液呈电中性的目的；若用金属导线代替盐桥，溶液中的离子不能通过金属导线，故不能用金属导线代替盐桥。 ③一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高 3.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：(2)加快化学反应速率(3)用于金属的防护 牺牲阳极法 (4)设计原电池 根据提供方程式找出发生氧化反应和还原反应的两方，确定负极材料和电解质溶液，选出适合的正极材料。 设计实例： 根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 设计的原电池为： 装置如下图所示： 　 不含盐桥 含盐桥 4.电极反应式的书写： (1)明确两极的反应物。 (2)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 (3)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 (4)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 注意：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 典型例子: 二次电池——放电后能充电复原继续使用 充电电池中能量的转化关系是：化学能电能(两个电极均参与电极反应：“放电”为原电池原理，“充电”为电解原理),常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等. (1)铅酸蓄电池 结构 铅酸蓄电池是由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板覆盖有Pb，稀硫酸作电解质溶液 总反应 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 放电时——原电池 负极反应 Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) 正极反应 PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) 充电时——电解池 阴极反应 PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq) 阳极反应 PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq) 特点 常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全 【易错提醒】 ①二次电池有放电和充电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应 R ②放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 ③二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正 ④放电时的总反应和充电时的总反应在形式上互逆，但不是可逆反应 ⑤铅蓄电池放电时，负极铅、正极二氧化铅均转变为硫酸铅，质量均增加,当电路中转移0.1 mol电子时，负极增加4.8 g。 5.复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 一、单选题 1．下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．制备简易氢氧燃料电池 【答案】C 【详解】A．电镀时，待镀件（铁钉）作阴极接电源负极，镀层金属（Cu）作阳极接电源正极，电解质为含Cu2+的硫酸铜溶液，该装置符合镀铜要求，A正确； B．铅蓄电池放电时，Pb作负极，PbO2作正极，稀硫酸为电解质，B正确； C．外加电流的阴极保护法的原理是被保护金属接电源负极作阴极，才能防止被腐蚀，该装置中铁管道接电源正极，作阳极会加快腐蚀，C错误； D．该装置中，一侧电极吸附H2，一侧吸附O2，稀硫酸作电解质，可构成氢氧燃料电池，D正确； 故选C。 2．一种合成乙醇酸盐的装置如图所示，下列说法正确的是 A．电极a的电势大于电极b B．电路中每通过电子时，理论上电极a上生成 C．电极b上反应： D．随着反应进行，溶液增大 【答案】B 【分析】装置为电解池，电极b通入乙二醇，转化为乙醇酸盐，发生氧化反应，故电极b为阳极，电极a为阴极。阳极反应为，阴极反应为，总反应为。电解池中阳极电势高于阴极，据此分析。 【详解】A．电极b为阳极，电极a为阴极，电解池中阳极电势大于阴极电势，故电极a的电势小于电极b，A不符合题意； B．电极a为阴极，发生反应，电路中每通过电子时，理论上电极a上生成，B符合题意； C．电极b为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，C不符合题意； D．总反应为，反应消耗，随着反应进行，溶液减小，D不符合题意；故选B。 3．电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．在阳极比容易失去电子，被氧化生成 C．使用阳离子交换膜可防止发生反应： D．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g 【答案】D 【分析】在左侧电极氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气，该电极为阳极，则右侧为阴极，阴极水中氢离子放电生成氢气，钠离子通过离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，据此分析解答。 【详解】A．阴极上水电离出的优先得电子生成，电极反应为，A正确； B．惰性电极电解时阴离子放电顺序，故阳极优先失电子被氧化为，B正确； C．阳离子交换膜只允许阳离子通过，可阻止阳极生成的与阴极区的接触，避免发生反应，C正确； D．电路中通过2mol电子时，阳极生成1mol（质量71g）逸出，同时为平衡电荷，有2mol（质量46g）通过阳离子交换膜进入阴极室，因此阳极室溶液共减少，D错误； 故选D。 4．我国科研团队设计出一种双极性膜（解离成和）电解合成反应器，简化模型如图所示，M、N均为惰性电极，下列说法正确的是 A．电极M与电源的正极相连 B．电解一段时间后，极电解质溶液的增大 C．总反应式为： D．外电路每通过，N极上产生 【答案】C 【分析】M极上转化为，N元素从价降为价，得电子发生还原反应，因此M是阴极，接电源负极，电极反应式应为；N是阳极，接电源正极，电极反应为，据此分析； 【详解】A．M为阴极，应与电源负极相连，A错误； B．N为阳极，电极反应为，每转移，消耗，双极膜中被补充，但生成水，N极浓度减少，pH减小，B错误； C．配平总反应：N元素化合价降，每生成，O元素化合价总共升4，根据电子守恒，和系数比为，再结合原子守恒，总反应为：，C正确； D．生成需要转移，因此外电路通过时，N极产生，D错误； 故选C。 5．碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A．a区为正极区 B．b区的电极反应为： C．菌菌b参与的转化过程，铁元素均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 【答案】D 【分析】根据图示电化学腐蚀机理，a区失电子发生氧化反应，为负极区，b区得电子发生还原反应，为正极区，逐一分析选项： 【详解】A．a区失电子，为负极区，A错误，不符合题意； B．b区得电子生成，正确电极反应为，选项中写为失电子，反应错误，B错误，不符合题意； C．菌b作用下，使（）转化为，该过程Fe元素化合价升高，被氧化；菌a作用下，使（）转化为，该过程Fe元素化合价降低，被还原，因此不是所有过程铁元素都被氧化，C错误，不符合题意； D．混合菌通过微生物作用，持续促进铁的氧化过程，使原电池反应不断进行，加速了碳钢的腐蚀，D正确，符合题意；故选D。 6．电化学原理在日常生活和科技领域中应用广泛。对下列装置的说法正确的是 A．图Ⅰ装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 B．图Ⅱ装置是组装的铜锌原电池 C．图Ⅲ装置采集到的压强数据可以判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 D．图Ⅳ装置为电解饱和食盐水工作原理示意图，其离子交换膜为阴离子交换膜 【答案】C 【详解】A．图Ⅰ是电解精炼铜装置，粗铜作阳极，纯铜作阴极。阳极反应（主要）：，同时比Cu活泼的杂质（如、等）也会失电子溶解：，。阴极反应：。由于阳极溶解的的物质的量小于阴极析出的的物质的量，因此电解质溶液中浓度会逐渐降低，A错误； B．图Ⅱ装置中，电极插入了溶液，Cu电极插入了溶液，会直接与发生置换反应：，在表面析出，无法形成有效的电子定向移动回路，不能构成铜锌原电池。若要构成铜锌原电池，应插入溶液，应插入溶液，再通过盐桥连接两个半电池，B错误； C．图Ⅲ装置中，铁钉在溶液中发生腐蚀时，若发生吸氧腐蚀，总反应为，会消耗装置内的，导致气体物质的量减少，压强降低。若发生析氢腐蚀，总反应为，会产生，导致气体物质的量增多，压强增大。因此，通过数据采集器和压强传感器得到的压强变化数据，可以判断铁钉发生的是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，C正确； D．图Ⅳ是电解饱和食盐水的装置，阴极（右侧）发生反应：，生成和。为了形成溶液，需要左侧阳极室的通过离子交换膜迁移到右侧阴极室，与结合。因此，该离子交换膜应为阳离子交换膜，允许通过，D错误； 故答案选C。 7．暖贴主要由铁粉、活性炭、无机盐、水、硅石、吸水性树脂等组成，如图所示，具有携带方便、发热快、持续时间久等优点。下列有关说法错误的是 A．暖贴发热原理为铁的吸氧腐蚀 B．暖贴使用后产生的红色固体成分为 C．负极反应式为： D．活性炭作为原电池正极材料 【答案】B 【详解】A．暖贴发热原理为铁粉、活性炭与电解质溶液构成原电池，铁发生吸氧腐蚀，A不符合题意； B．暖贴使用后，被氧化为，红色固体成分为，B符合题意； C．负极发生氧化反应，失去电子生成，电极反应式为，C不符合题意； D．活性炭为原电池正极材料，电极反应式为，D不符合题意； 故选B。 8．在一块打磨过的生铁片的表面滴加含K3[Fe(CN)6]的食盐水。下列说法错误的是 A．一段时间后，黄色溶液中出现蓝色沉淀 B．轻轻晃动液滴可以加快反应速率 C．反应中K3[Fe(CN)6]被氧化 D．可形成原电池，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋ 【答案】C 【分析】生铁片含有Fe和C，在含有K3[Fe(CN)6]（黄色）的食盐水中会发生吸氧腐蚀，形成原电池，负极为Fe-2e-=Fe2+，然后发生K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓（蓝色沉淀），正极为O2+2H2O+4e-=4OH-，据此解答。 【详解】A．据分析，K3[Fe(CN)6]溶液为黄色，产物KFe[Fe(CN)6]为蓝色沉淀，A正确； B．轻轻晃动液滴能增加溶液中溶解的氧气量，氧气是吸氧腐蚀的反应物，反应物浓度升高，反应速率加快，B正确； C．反应中K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀，该过程没有化合价的改变，不是氧化还原反应，C错误； D．据分析，吸氧腐蚀为原电池，负极为Fe-2e-=Fe2+，D正确； 故答案为C。 9．某科研团队采用RhCu M-tpp双功能催化剂，成功构建了可充电锌-硝酸盐/乙醇电池，其放电工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，向极移动 B．放电时，正极的电极反应为 C．充电时，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的减小 D．充电时，每生成的同时有生成 【答案】D 【详解】A．放电时，为负极，向极移动，A项正确； B．放电时，左池生成了氨气，电解质溶液非酸性，则正极的电极反应为，B项正确； C．充电时，阴极的电极反应为，阳极的电极反应为，有乙酸生成，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的pH减小，C项正确； D．根据得失电子守恒，Zn的摩尔质量为65 g/mol，生成6.5 g Zn的物质的量为0.1 mol。根据阴极反应，生成0.1 mol Zn转移0.2 mol电子。根据阳极反应，生成1 mol CH3COOH转移4 mol电子。因此，当转移0.2 mol电子时，生成的CH3COOH的物质的量为0.2 mol/4 =0.05 mol，故D错误。 故答案选D。 10．镧系单原子催化剂(Ce-SACs)，能将电催化还原成CO，其工作原理如图所示(电解质为溶液)。下列说法正确的是 A．a为电源负极，发生还原反应 B．电解过程中阴极附近溶液的pH减小 C．阳极上的电极反应式为 D．当电路中转移时，理论上阴极区溶液增重47 g 【答案】D 【分析】阳离子向左移动，说明左侧电极为阴极，还原为，得电子发生还原反应，连接电源负极，因此为电源负极，为电源正极，右侧为阳极，生成，据此分析： 【详解】A．是电源负极，发生氧化反应，失去电子，还原反应发生在电解池的阴极，不是电源负极，A错误； B．阴极电极反应为，弱碱性环境下，生成，阴极附近浓度增大，增大，B错误； C．阳极生成，是水电离的失电子的反应，正确反应为，选项给出的是得电子的反应，原理完全错误，C错误； D．转移时，阴极消耗，质量为，生成，逸出CO质量为，同时电荷平衡需要迁移进入阴极区，质量为，总增重为，D正确； 答案选D。 11．中国科学院研发的离场电催化技术可实现H2S 100%转化为H2和S，其基本工作原理如图所示(C1、C2均为惰性电极)。下列说法错误的是 A．产品Ⅰ为S，产品Ⅱ为H2 B．电解池工作时，C2接外电源负极 C．电解过程中，理论上阳极室质量增加 D．该技术中Fe3+和V3+可循环利用 【答案】C 【分析】通过离场电催化实现 100%转化为和，反应为。离场反应Ⅰ中氧化：，生成产品Ⅰ（）；电解池中（阳极）：，（阴极）：；离场反应Ⅱ中与反应：，生成产品Ⅱ（），和可循环利用，据此分析。 【详解】A．由反应可知产品Ⅰ为，产品Ⅱ为，A不符合题意； B．电解池中为阴极，接外电源负极，B不符合题意； C．阳极室中被氧化为，同时质子交换膜允许进入阴极室，阳极室质量减少，C符合题意； D．和在反应中循环再生，可循环利用，D不符合题意； 故选C。 12.氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，如图所示。下列说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜中纯铜作阳极 【答案】C 【分析】氯碱工业中，通过电解饱和食盐水生产氯气、氢气和氢氧化钠，阳极发生反应为：，阴极发生反应：，该装置用阳离子交换膜分隔阴阳极，防止氯气、氢气混合爆炸，同时允许迁移至阴极，维持电荷平衡，则M端与电解池阳极相连，N端与电解池阴极相连；电解精炼铜利用电解法提纯粗铜，去除杂质，阳极电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极上比铜活泼的金属（如锌、铁）和铜都会失电子被氧化成离子进入溶液，阴极发生反应：，电解质为含的硫酸铜溶液，需定期补充。 【详解】A．M端与电解池阳极相连，则M是电源的正极，A项错误； B．电解精炼铜过程中，阳极上比铜活泼的金属杂质会先于铜放电，导致阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，因此硫酸铜溶液的浓度会下降，B项错误； C．阳极发生反应为：，则F口产生的气体是氯气，C项正确； D．电解精炼铜中纯铜作阴极，D项错误； 故选C。 13．以甲醇为原料合成的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为阳极，发生氧化反应 B．b电极附近溶液的pH降低 C．装置中也有可能在阳极放电生成 D．a极发生电极反应式为： 【答案】C 【分析】在电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。根据图示，右侧 b 电极通入 O2，生成 H2O，这表明 O2 在 b 电极得电子，发生还原反应，因此 b 是阴极，a 是阳极，CH3OH和CO发生氧化反应生成，电极方程式为：。 【详解】A．根据上述分析，b 电极是阴极，发生还原反应，而不是阳极，A错误； B．根据上述分析，b 电极是阴极，O2发生还原反应生成 H2O，电极反应为：O2+4H++4e-= 2H2O，该反应消耗了 H+，a电极产生的H+又会通过质子交换膜进入b极区，H+的物质的量不变，但生成了水，导致 b 电极附近H+浓度降低，pH 应升高，B错误； C．根据上述分析，a 是阳极，装置中也有可能在阳极失去电子发生氧化反应生成，C正确； D．根据上述分析，a极发生电极反应式为：，D错误； 故选C。 14．利用有机电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．与a相连的电极可改为金属铁，b为电源的正极 B．离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 C．X为CuCl，Y为，合成室内的反应为 D．中间室要补充NaCl固体 【答案】C 【分析】合成室内X与乙烯合成1，2-二氯乙烷，结合选项C，则N电极上CuCl转化为CuCl2，失电子发生氧化反应，因此N为阳极，连接电源正极，故为电源正极，为电源负极，M为阴极。 【详解】A．a连接阴极M，Fe作阴极时，阴极本身不参与反应，不会被氧化，因此可更换为铁电极，b为电源正极，A正确； B．阴极M反应为，左室负电荷增多，中间室需移向左室平衡电荷，因此离子交换膜I允许阳离子通过，为阳离子交换膜；阳极N反应为，消耗，中间室需移向右室，因此离子交换膜Ⅱ允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确； C．循环过程为：从合成室流出回到N极，在N极被氧化为，流入合成室，与乙烯反应生成1,2-二氯乙烷和。因此X应为，Y应为，选项中X、Y颠倒，C错误； D．中间室中经交换膜I移向左室，经交换膜Ⅱ移向右室，NaCl不断消耗，因此需要补充NaCl固体，D正确； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $