1、第三讲 电解池【真题速递】1.（2019.天津）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。（ ）A. 放电时，a电极反应为B. 放电时，溶液中离子的数目增大C. 充电时，b电极每增重，溶液中有被氧化D. 充电时，a电极接外电源负极【答案】D【解析】放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn-2eZn2，正极反应式为I2Br+2e=2I+Br，充电时，阳极反应式为Br+2I-2e=I2Br、阴极反应式为Zn2+2e=Zn，放电时，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过交换膜，据此分析解答。A、放电时，a电极为正极，碘得电子变成
2、碘离子，正极反应式为I2Br+2e=2I+Br，故A正确；B、放电时，正极反应式为I2Br+2e=2I+Br，溶液中离子数目增大，故B正确；C、充电时，b电极反应式为Zn2+2e=Zn，每增加0.65g，转移0.02mol电子，阳极反应式为Br+2I-2e=I2Br，有0.02molI失电子被氧化，故C正确；D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，故D错误；2.(2017全国卷，11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅
3、铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。3.(2018全国卷，13)最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2e=EDTA-Fe32EDTA-Fe3H2S=2HS2EDT
4、A-Fe2该装置工作时，下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB.协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D.若采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需为酸性【答案】 C【解析】 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO石墨烯电极为阴极。阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的高，C项错误；由题图可知，电解时阴极反应式为CO22H2e=COH2O，A项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2H2S=COH2OS，B项正确；Fe3、
5、Fe2只能存在于酸性溶液中，D项正确。4(2016全国卷，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O4e=O24H，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成【答案】B【解析】电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，即SO离子向正极
6、区移动，Na 向负极区移动，正极区水电离的OH发生氧化反应生成氧气，H留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H发生还原反应生成氢气，OH留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，D错误。5.2018全国卷，27(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点)。【答案】
7、2H2O2e=2OHH2K由a到b产生Cl2易污染环境等【解析】电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O2e=2OHH2。电解过程中阳极反应为I6OH6e=IO3H2O。阳极的K通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。【考纲解读】考点内容说明电解池1. 理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。高考必考点之一，常以选择题、非选择题的形式出现【知识梳理】一、电解原理1电解2电解池(1)定义：电解池是把 转变为 的装置。(2)电解池的构成条件有外接直流电源。有与 相连的两个电极。形成闭合回路。电解质溶液或 电解质
8、。(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(4)电解原理示意图二、电解原理的应用1氯碱工业(1)电极反应阳极： 阴极： (2) 总反应方程式： (3) 总反应离子方程式： 。2电解精炼铜3电镀铜4电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。【答案】一、1还原 氧化 2(1)电能 化学能 (2)电源 熔融(3)(4) 二、1、(1)2Cl2e=Cl2 2H2e=H2 (2)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。 2Cl2H2O2OHH2Cl2。 23 4 【考点精讲】考点一、电解的原理1电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应
9、的过程。2能量转化形式电能转化为化学能。3电解池(1)构成条件有与电源相连的两个电极。电解质溶液(或熔融盐)形成闭合电路。(2)电极名称及电极的反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向(惰性电极)4电解过程(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组。说明不要忘记水溶液中的H和OH，不要把H、OH误加到熔融电解质中。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。说明“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属
10、。最常用的放电顺序：阳极：活泼金属ClOH；阴极：AgFe3Cu2H。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。名师助学：在掌握放电顺序的基础上，总结用惰性电极电解电解质的规律，是灵活运用电解原理的基础。1电解水型规律：H、OH放电，电解质形成的阳离子要么是H，要么是放电顺序排在H之后的活泼性较强的金属对应的阳离子；阴离子要么是OH，要么是放电顺序排在OH之后的含氧酸根等。实例电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4
11、H4e=2H2H2O2H2OO22H2增大减小加H2O强碱(如NaOH)增大加H2O活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)不变加H2O2.电解电解质型规律：电解质形成的阴、阳离子放电，电解质电离形成的阴、阳离子要么是H、OH，要么是放电顺序排在H、OH之前的对应离子。实例：电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原无氧酸(如HCl)，除HF外阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2酸2HClH2Cl2减小增大通入HC气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极：2Cl2e=Cl2阴极：Cu22e=Cu盐CuCl2CuCl2加CuCl2固体3
12、.电解电解质和水型规律：放电离子分别是水电离形成的H或OH以及电解质形成的阴离子或阳离子。实例1放H2生碱型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2水和盐2Cl2H2OCl2H22OH生成新电解质增大通入HCl气体实例2放O2生酸型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：2Cu24e=2Cu水和盐2Cu22H2O2CuO24H生成新电解质减小加CuO或CuCO3【典例1】1.用惰性电极
13、电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KClNa2SO4CuSO4C.CaCl2KOHNaNO3D.HClHNO3K2SO4【答案】B【解析】由电解电解质溶液的四种类型可知：类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2HCl升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH升高HNO3降低【典例2】2铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题：(1)铅蓄电池放电时的工作原理为PbPbO22H2SO4=2
14、PbSO42H2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题：A是铅蓄电池的_极。Ag电极的电极反应式是_，该电极的电极产物共_ g。Cu电极的电极反应式是_，CuSO4溶液的浓度_(填“减小”“增大”或“不变”)。(2)铅蓄电池的PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为_；PbO2也可以石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为_；阴极上观察到的现象是_；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为_，这样做的主要缺点是_。(3)将
15、Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：S22e=S，(n1)SS2=S。电解时阴极的电极反应式：_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_。【答案】(1)负2H2e=H20.4Cu2e=Cu2不变(2)PbOClO=PbO2ClPb22H2O2e=PbO24H石墨上析出铜Pb22e=Pb不能有效利用Pb2(3)2H2e=H2S2H=(n1)SH2S【解析】(1)因电解过程中铁电极质量减少，判断A是电源负极，B是电源正极。电解时Ag极作阴极，发生2H2e=H2，转移0.4 mol电子时，析出氢气0.4 g。右侧U形管相
16、当于电镀装置，Zn电极作阴极，电极反应式为Cu22e=Cu，铜电极作阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变。(2)根据电子得失守恒可得PbOClO=PbO2Cl。用电解法制PbO2，Pb价态升高，PbO2应为阳极产物，即Pb22H2O2e=PbO24H；阴极Cu2放电，在石墨极上析出铜；若不加Cu(NO3)2，则阴极为Pb2放电，损失Pb2，不能有效利用Pb2。(3)阴极只有H得电子生成H2；反应物为S、H，产物有S，所以S中S的化合价既升高也降低，有H2S生成，配平即可。【归纳总结】1电极反应式的书写步骤与方法2规避电解池中化学方程式书写的易失分点(1)书
17、写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成化学式。(2)电极反应的书写首先根据题干要求及信息写出反应物和生成物，然后根据“阴得阳失”加上得失电子数目，最后根据电解质溶液酸碱性补上H、OH或H2O，依据电荷守恒配平。(3)确保两极得失电子数目相等，且注明条件“电解”。【考点一精练】1.下列有关电化学原理的说法正确的是（）A 电解法冶炼铝时，阳极反应为：2O24e=O2B 用电解法精练铜，阳极反应为：Cu2+2e=CuC 钢铁在中性条件下被腐蚀，正极反应为：2H2O+2e=H2+2OHD 铝空气燃料电池以KOH为电解液时，负极反应为：Al3e=Al3+
18、【答案】A【解析】A电解法冶炼铝时，阳极为氧离子失电子生成氧气，则阳极反应为：2O24e=O2，正确；B电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，阳极为Cu失电子生成铜离子，阳极反应为：Cu2e=Cu2+，错误；C钢铁在中性条件下被腐蚀，正极上氧气得电子，则正极反应为：O2+2H2O+4e=4OH，错误；D铝空气燃料电池以KOH为电解液时，负极上铝失电子生成偏铝酸根离子，则负极反应为：Al+4OH3eAlO2+2H2O，错误2.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.06.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用
19、阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示下列说法正确的是（）A Fe为阳极，其电极反应为：Fe3e+3OH=Fe（OH）3B 通入甲烷的电极为负极，其电极反应为：CH48e+10OH=CO32+7H2OC 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池工作时必须有部分A物质参加循环,A物质是CO2D 实验过程中，若在阴极产生了4.48 L气体，则电路中通过的电子个数为0.4NA【答案】C【解析】A、电解时铁作阳极，因此主要发生Fe2e=Fe2+，错误；B、甲烷燃料电池中，负极发生的反应是甲烷失电
20、子被氧化的过程，电极反应式为CH4+4CO328e=5CO2+2H2O，错误；C、电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，使该燃料电池长时间稳定运行，电池工作时必须 有部分A物质参加循环A物质是CO2，正确；D、电解时阴极反应式为2H+2e=H2，产生4.48 L气体为标准状况下时，转移电子数为0.2NA，错误3.人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素CO（NH2）2，原理如图，下列有关说法不正确的是（）A B为电源的正极B 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C 电子移动的方向是B右侧惰性电极，左侧惰性电极AD 阳极室中发生的反应依次为2Cl2e=Cl2、C
21、O（NH2）2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl【答案】A【解析】该装置是电解池，生成氢气的电极得电子发生还原反应为阴极，连接阴极的电极B为负极，则A为正极，生成氮气的电极为阳极，阳极室反应为6Cl6e3Cl2、CO（NH2）2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl，阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH，电子从负极流向阴极、阳极流向正极，A通过以上分析知，B为电极负极，错误；B电解过程中，阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，所以电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高，正确；C电子从负极流向阴极、阳极流向正极，所以电子移动的方向
22、是B右侧惰性电极，左侧惰性电极A，正确；D通过以上分析知，阳极室中发生的反应依次为2Cl2e=Cl2、CO（NH2）2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl，正确4.用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A a、d处：2H2O2e=H22OHB b处：2Cl2e=Cl2C c处发生了反应：Fe2e=Fe2D 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】A项，a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，正确；B项，b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与H2O反应生成HClO和H，Cl2e
23、H2O=HClOH，错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，正确；D项，实验一中ac形成电解池，bd形成电解池，所以实验二中形成3个电解池，n(右面)有气泡生成，为阴极产生氢气，n的另一面(左面)为阳极产生Cu2，Cu2在m的右面得电子析出铜，正确。5.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是（）A X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B 阳极区pH增大C 图中的baD 该过程中的产品还有H2SO4【答案】B【解析】A根据阴阳离子的移动方向知，阳离
24、子向Pt（）电极移动，阴离子向Pt（）移动，因此Pt（）为阴极，Pt（）为阳极，所以X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极，正确；B阳极上，亚硫酸根离子被氧化生成硫酸根离子，亚硫酸是弱电解质，硫酸是强电解质，所以阳极附近氢离子浓度增大，溶液的pH减小，错误；C阳极室中，出来的硫酸中不仅有加入的稀硫酸还有亚硫酸根离子被氧化生成的硫酸，所以ba，正确；D该电解池中阳极上生成硫酸，阴极上生成氢气，所以该过程中的产品主要为H2SO4和H2，正确。考点二、电解原理的应用1电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：2Cl2e=Cl2(氧化反应)阴极反应式：2H2e=H2(还原反应)(2)总反应方程式2NaC
25、l2H2O2NaOHH2Cl2离子反应方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。阴极：碳钢网。阳离子交换膜：只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。将电解槽隔成阳极室和阴极室。2电解精炼铜3电镀铜4电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)2NaCl22Cl2e=Cl22Na2e=2Na冶炼镁MgCl2(熔融)MgCl22Cl2e=Cl2Mg22e=Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al3O26O212e=3O24Al312e=4Al【典例1】1.以铅蓄
26、电池为电源，石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如下图。若一段时间后Y电极上有6.4 g 红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是()A.a为铅蓄电池的负极B.电解过程中SO向右侧移动C.电解结束时，左侧溶液质量增重8 gD.铅蓄电池工作时，正极电极反应式为：PbSO42e=PbSO【答案】C【解析】Y极有Cu析出，发生还原反应，Y极为阴极，故b为负极，a为正极，A错误；电解过程中阴离子向阳极移动，B错误；阴极反应式为Cu22e=Cu，阳极反应式为4OH4e=O22H2O，当有6.4 g Cu析出时，转移0.2 mol e，左侧生成1.6 g O2，同时有0.1 mol (9.6 g) SO进入
27、左侧，则左侧质量净增加9.6 g1.6 g8 g，C正确；铅蓄电池的负极是Pb，正极是PbO2，正极反应式为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，D错误。【典例2】2.按要求书写电极反应式和总反应方程式：(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应离子方程式：_。(2)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应离子方程式：_。(3)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应方程式：_。(4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在
28、钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为_。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为_。【答案】(1)2Cl2e=Cl2Mg22H2O2e=H2Mg(OH)2Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(2)2Al6e8OH=2AlO4H2O6H2O6e=3H26OH(或6H6e=3H2)2Al2H2O2OH2AlO3H2(3)2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H22Al3H2OAl2O33H2(4)负4Al2Cl3e=Al7AlClH2【解析】(4)电镀时，镀件作阴极，即钢制品作阴极，接电源负极，根据阴极生成A
29、l可知反应式为4Al2Cl3e=Al7AlCl。若改用AlCl3水溶液作电解液，阴极反应为2H2e=H2，产物为H2。【归纳总结】电解原理应用的注意事项(1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na)通过，而阻止阴离子(Cl、OH)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱的质量。(2)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。(3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活
30、泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2浓度会逐渐减小。(4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。【考点二精练】1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH4e=2H2OO2B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁【答案】D【解析】氯碱工业中阳极是Cl放电生成Cl2；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解，阴极上Cu2放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，电解质溶液中C
31、u2浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。2.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al33e=AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【解析】A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。3.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新
32、型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是()A.阳极反应式：Fe6e8OH=FeO4H2OB.甲溶液可循环利用C.离子交换膜a是阴离子交换膜D.当电路中通过2 mol电子的电量时，会有1 mol H2生成【答案】C【解析】A项，阳极发生氧化反应，电极反应式：Fe6e8OH=FeO4H2O，正确；B项，阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，甲溶液为浓的氢氧化钠溶液，可循环利用，正确；C项，电解池中阳离子向阴极移动，通过离子交换膜a的是Na，故a为阳离子交换膜，错误；D项，阴极发生还原反应
33、，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，电极反应式为2H2O2e=H22OH，当电路中通过2 mol电子的电量时，会有1 mol H2生成，正确。4.用惰性电极电解法制备硼酸H3BO3或B(OH)3的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是()A.阴极与阳极产生的气体体积比为12B.b极的电极反应式为2H2O2e=O24HC.产品室中发生的反应是B(OH)3OH=B(OH)D.每增加1 mol H3BO3产品，NaOH溶液增重22 g【答案】D【解析】由图可知，b电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H，a电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和O
34、H，原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中B(OH)通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通过阳膜进入产品室，B(OH)、H发生反应生成H3BO3；a、b电极反应式分别为2H2O2e=H22OH、2H2O4e=O24H，理论上每生成1 mol产品，b极生成1 mol H、a极生成0.5 mol H2。5.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是()A.Zn与电源的负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成C.电解的总反应为2CO2ZnZnC2O4D.通入11.2 L CO2时，转移
35、0.5 mol电子【答案】C【解析】电解过程中Zn被氧化，作阳极，所以Zn与电源的正极相连，A错误；Zn2透过阳离子交换膜到达左侧与生成的C2O形成ZnC2O4，B错误；没有给出气体所处的温度和压强，D错误。6.图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池，则下列说法正确的是A 图2电池放电过程中，Na+从正极区向负极区迁移B 图2电池正极区的电极反应为BH48e+8OH=BO2+6H2OC 若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则铅笔芯C点处出现红色D 若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与AB电极相连，铅笔芯C点处出现蓝色，则b
36、接的是A电极【答案】C【解析】A、在电池中阳离子向正极移动，所以Na+从负极区向正极区迁移，错误；B、燃料电池的负极是BH4发生氧化反应，电极反应式为BH4+8OH8eBO2+6H2O，正极电极反应式为H2O2+2e2OH，错误；C、若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，构成原电池，则锌电极为负极，锌失电子，铅笔芯为正极，氧气得电子，在该极生成大量的氢氧化钠，能使酚酞变红色，正确；D、若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，A极是负极，B极是正极，阳极放电的是碘离子，碘单质遇到淀粉显蓝色，而铅笔芯C点处出现蓝色，所以C点放电的是碘离子，b为正极，b接的是B电极，错误21
