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专题 08 电化学及其应用
1．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的再
生。该过程中
A．阴极发生的反应为 B．阴极上 被氧化
C．在电解槽底部产生含 的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等
【答案】C
【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中
以熔融盐为电解液，含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳
极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3+得电子生
成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。
A．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误；
B．Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误；
C．阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；
D．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子
生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误；
故选C。
2．（2022·浙江卷）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的电极发应：
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
【答案】C
【解析】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO ，锰元素化合价升高，失电子，则电极B
2
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MnO ，电极反应式为：2HO+Mn2+-2e-
2 2
=MnO+4H+，B正确；
2
C．电极A为阴极， LiMn O 得电子，电极反应式为：2LiMn O+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H O，依据得失
2 4 2 4 2
电子守恒，电解池总反应为：2LiMn O+4H+=2Li++Mn2++3MnO+2H O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，
2 4 2 2
C错误；
D．电解池总反应为：2LiMn O+4H+=2Li++Mn2++3MnO+2H O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离
2 4 2 2
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．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误
的是A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
【答案】B
【解析】锂海水电池的总反应为2Li+2HO═2LiOH+H ↑， M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为
2 2
负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2HO+2e-=2OH-+H ↑，同时氧气也可以在N极得电
2 2
子，电极反应为O+4e-+2H O=4OH-。
2 2
A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；
B．由上述分析可知，N为正极，电极反应为2HO+2e-=2OH-+H ↑，和反应O+4e-+2H O=4OH-，故B错误；
2 2 2 2
C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；
D．该电池不可充电，属于一次电池，故D正确；
答案选B。
4．（2022·广东卷）科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可
作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法正确的
是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时 溶液的 减小
C．放电时 溶液的浓度增大
D．每生成 ，电极a质量理论上增加
【答案】C【解析】A．由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳
极，故A错误；
B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为 可
知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；
C．放电时负极反应为 ，正极反应为 ，反应后
Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；
D．充电时阳极反应为 ，阴极反应为 ，由得失电
子守恒可知，每生成1molCl ，电极a质量理论上增加23g/mol 2mol=46g，故D错误；
2
答案选C。
5．（2021·山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成CHOH—O、NH—O、(CH)NNH—O 清洁燃料
3 2 2 4 2 3 2 2 2
电池，下列说法正确的是
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH)NNH—O 燃料电池的理论放电量最大
3 2 2 2
D．消耗1molO 时，理论上NH—O 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
2 2 4 2
【答案】C
【分析】
碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为：2CHOH+3O +4KOH=2K CO+6H O；NH-O 清洁燃料电池总反应
3 2 2 3 2 2 4 2
为：NH+O =N +2H O；偏二甲肼[(CH )NNH]中C和N的化合价均为-2价，H元素化合价为+1价，所以
2 4 2 2 2 3 2 2
根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为：(CH)NNH+4O +4KOH=2K CO+N +6H O，据此
3 2 2 2 2 3 2 2
结合原电池的工作原理分析解答。
【详解】
A．放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；
B．根据上述分析可知，NH-O 清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的
2 4 2
物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；
C．理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、NH 和
2 4(CH)NNH 放电量（物质的量表达式）分别是： 、 、 ，通过比较
3 2 2
可知(CH)NNH 理论放电量最大，C正确；
3 2 2
D．根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO 生成的氮气的物质的量为1mol，在标准状况下为
2
22.4L，D错误；故选C。
6．（2021·广东）火星大气中含有大量 ，一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供
电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时
A．负极上发生还原反应 B． 在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能
【答案】B
【解析】根据题干信息可知，放电时总反应为4Na+3CO =2Na CO+C。
2 2 3
A．放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+，故A错误；
B．放电时正极为CO 得到电子生成C，故B正确；
2
C．放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误；
D．放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D正确；
综上所述，符合题意的为B项，故答案为B。
7．（2021·广东）钴( )的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金
属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B．生成 ，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D．电解总反应：
【答案】D
【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离
子，电极反应式为2HO-4e-=O ↑+4H+，Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳
2 2
离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式
为Co2++2e-=Co，Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解
的总反应的离子方程式为2Co2++2H O 2 Co +O ↑+4H+。
2 2
【解析】A．由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度
增大，溶液pH减小，故A错误；
B．由分析可知，阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18g，故B错误；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则
移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；
D．由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H O 2 Co +O ↑+4H+，故D正确；
2 2
故选D。
8．（2021·河北）K—O 电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法
2
错误的是
A．隔膜允许K+通过，不允许O 通过
2
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
C．产生1Ah电量时，生成KO 的质量与消耗O 的质量比值约为2.22
2 2
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
【答案】D
【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为
K—e-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。
【解析】A．金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许 通过，不
允许 通过，故A正确；
B．由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直
流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；
C．由分析可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为1mol×71g/mol：1mol×32g/
mol≈2.22：1，故C正确；
D．铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO +2H O＝PbO +Pb+2H SO ，反应消耗2mol水，转移2mol
4 2 2 2 4
电子，由得失电子数目守恒可知，耗 钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为 ×18g/mol=1.8g，故
D错误；
故选D。
9．（2021·湖南）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的
备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：
下列说法错误的是
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中 的浓度不断减小C．充电时，M极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
【答案】B
【分析】由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极
反应式为Br +2e—=2Br—，M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e—
2
=Zn2+，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧溴化
锌溶液的浓度保持不变；充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电源的
正极相连，做阳极。
【解析】A．由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；
B．由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；
C．由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发
生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2++2e—=Zn，故C正确；
D．由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，
故D正确；
故选B。
10．（2021·浙江）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时 得电子
成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为 薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过 电子时， 薄膜电解质损失
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为D．电池总反应可表示为
【答案】B
【分析】由题中信息可知，该电池充电时 得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，
故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。
【解析】A．由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的
负极相连，A说法正确；
B．放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol 通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，
但是LiPON薄膜电解质没有损失 ，B说法不正确；
C．放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为 ，C说法正
确；
D．电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成 ，正极上 得到电子和 变为
，故电池总反应可表示为 ，D说法正确。
综上所述，相关说法不正确的是B，本题选B。
11．（2021·浙江）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K、K 为开关，a、b为直
1 2
流电源的两极)。
下列说法不正确的是A．断开K、合上K，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
2 1
B．断开K、合上K，电极A为阴极，发生还原反应
1 2
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H O Cd(OH) +2Ni(OH)
2 2 2
【答案】C
【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成
Cd(OH) ，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH) ，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上
2 2
NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH) ，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H O=2Ni(OH) +2OH-，放电时总
2 2 2
反应为Cd+2NiOOH+2H O=Cd(OH) +2Ni(OH) ，据此分析作答。
2 2 2
【解析】A．断开K、合上K，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确；
2 1
B．断开K、合上K，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极
1 2
反应式为Cd(OH) +2e-=Cd+2OH-，B正确；
2
C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH) -2e-+2OH-=2NiOOH+2H O，则电极A发生还原反应的电
2 2
极反应式为Cd(OH) +2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH) +2Ni(OH)
2 2 2
Cd+2NiOOH+2H O，溶液中KOH浓度减小，C错误；
2
D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H O=Cd(OH) +2Ni(OH) ，则镍镉二次电池总反应式为
2 2 2
Cd+2NiOOH+2H O Cd(OH) +2Ni(OH) ，D正确；答案选C。
2 2 2
12．（2021·天津·高考真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O 生成，Fe O 逐渐溶解，下列
2 2 3
判断错误的是
A．a是电源的负极B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl 溶液浓度变大
2
D．当 完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
【答案】C
【解析】通电后石墨电极Ⅱ上有O 生成，Fe O 逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为
2 2 3
负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。
A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出
现红色，故B正确；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl 溶液浓度变小，故C错误；
2
D．当 完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式 ，产
生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确；
故选C。
13．（2021·辽宁·高考真题）利用 (Q)与 电解转化法从烟气中分离 的原
理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变
C． 在M极被还原 D．分离出的 从出口2排出
【答案】C【解析】由题干信息可知，M极发生的是由Q 转化为 的过程，该过程是一
个还原反应，故M极为阴极，电极反应为： +2H O+2e-= +2OH-，故与M极
2
相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为： -2e-= +2H+，b极为电源正
极，据此分析解题。
A．由分析可知，a为电源负极，A正确；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；
C．由分析可知，整个过程CO 未被还原， 在M极发生反应为CO+OH-= ，C错误；
2 2
D．由题干信息可知，M极上CO 发生反应为：CO+OH-= 被吸收， 向阳极移动，N极上发生
2 2
的反应为： +H+=H O+CO↑，故分离出的 从出口2排出，D正确；
2 2
故答案为：C。
14．（2021·辽宁·高考真题）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物 。下列说法正确的是
A．放电时，M电极反应为
B．放电时， 由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小D．充电时，N电极反应为
【答案】B
【解析】由题干信息可知，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼，故M
极作负极，电极反应为：Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为：
A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A错误；
B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故 由M电极向N电极移动，B正确；
C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：
Li++e-= Li，故电极质量增大，C错误；
D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为
，D错误；
故答案为：B。
15．（2021·海南·高考真题）液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的
液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是
A．b电极连接的是电源的负极 B．a电极的反应为
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小 D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
【答案】B
【解析】A．根据图示可知：在b电极上产生N，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b
2
电极为阳极，连接电源的正极，A错误；
B．电极a上产生H，H元素化合价降低得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为：
2
，B正确；C．电解过程中，阴极附近产生 ，使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向
阴极区定向移动，最终导致阴极附近K+浓度增大，C错误；
D．每反应产生1 mol H ，转移2 mol电子，每反应产生1 mol N ，转移6 mol电子，故阴极产生H 与阳极
2 2 2
产生的N 的物质的量的比是3:1，D错误；
2
选B。
16．（2021·福建·高考真题）催化剂 (Ⅱ)的应用，使 电池的研究取得了新的进展。
电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。
下列说法错误的是
A． 电池可使用有机电解液
B．充电时， 由正极向负极迁移
C．放电时，正极反应为
D． 、 、 和C都是正极反应的中间产物
【答案】D
【解析】
A．Li是活泼金属能与水发生反应，因此不能采用水溶液作为电解质，应使用有机电解液，故A正确；
B．充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极，原电池的正极与电源正极相连作阳极，阳离子由阳极向
阴极移动，则 由正极（电池中标注“＋”，实际阳极）向负极（电池中标注“－”，实际阴极）迁移，
故B正确；C．由装置可知，该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C单质，电极反应式为：
，故C正确；
D．由正极的反应历程图示可知，C为最终的产物，不是中间产物，故D错误；
故选：D。
17．（2021·湖北·高考真题）NaCr O 的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO。电解法制备CrO 的
2 2 7 3 3
原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O 和H 的质量比为8∶1
2 2
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO 的生成反应为：Cr O +2H+=2CrO +H O
3 2 3 2
【答案】A
【解析】
根据左侧电极上生成 ，右侧电极上生成 ，知左侧电极为阳极，发生反应： ，
右侧电极为阴极，发生反应： ；由题意知，左室中 随着 浓度增大转
化为 ，因此阳极生成的 不能通过离子交换膜。
A．由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A项错误；
B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其
质量比为8∶1，B项正确；
C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C项正确：D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D项正确。
故选A。
18．（2021·江苏·高考真题）通过下列方法可分别获得H 和O：①通过电解获得NiOOH和H(如图)；②
2 2 2
在90℃将NiOOH与HO反应生成Ni(OH) 并获得O。下列说法正确的是
2 2 2
A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小
B．电解时阳极电极反应式：Ni(OH) +OH--e-=NiOOH+H O
2 2
C．电解的总反应方程式：2HO 2H↑+O ↑
2 2 2
D．电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO
2
【答案】B
【解析】
A．阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH) 失电子生成NiOOH，电解过程总反应为
2
，电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，故A错误；
B．电解时阳极Ni(OH) 失电子生成NiOOH，电极反应式为Ni(OH) +OH--e-=NiOOH+H O，故B正确；
2 2 2
C．阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH) 失电子生成NiOOH，电解过程总反应为
2
，故C错误；D．电解过程中转移4mol电子，生成4molNiOOH，根据 ，生成1mol氧气，
非标准状况下的体积不一定是22.4L，故D错误；
选B。
19．[2020浙江7月选考]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
【答案】A
【解析】
A．因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO，在强碱性环境中，CO 会与OH-反应生成CO2-和
2 2 3
HO，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO2-+2H O，阴极上HO电离产生的H+放电生成
2 3 2 2
H，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2HO+2e-=2OH-+H ↑，因而电解总反应方程式为
2 2 2
2RCOONa+2NaOH R-R+2Na CO+H ↑，故A说法不正确；
2 3 2
B．RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO2-+2H O， -COO-中碳元素的化合价由
3 2
+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HO电离产生的H+放电生成H，同时生成OH-，阴极的电极反应为2HO+2e-=2OH-+H ↑，故C
2 2 2 2
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：2CHCOONa+2NaOH CH-
3 3CH+2Na CO+H ↑，2CHCHCOONa+2NaOH CHCH-CHCH+2Na CO+H ↑，
3 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2
CHCOONa+CH CHCOONa+2NaOH CH-CHCH+2Na CO+H ↑。因此，电解CHCOONa、
3 3 2 3 2 3 2 3 2 3
CHCHCOONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。
3 2
答案为A。
20．[2020年山东新高考]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电
能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含
CHCOO-的溶液为例)。下列说法错误的是
3
A．负极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】
据图可知a极上CHCOOˉ转化为CO 和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。
3 2
A．a极为负极，CHCOOˉ失电子被氧化成CO 和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为
3 2
CHCOOˉ+2H O-8eˉ=2CO↑+7H+，故A正确；
3 2 2
B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子
需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；
C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向
正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H↑，所以当转移
2
8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，
故D正确；故答案为B。
21．[2020年山东新高考]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O 与b极反应的O 等量
2 2
【答案】D
【解析】
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。
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2HO-4e-=4H++O ↑，故A正确，
2 2
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：2HO-4e-=4H++O ↑，阴极的反应为：O+2e-+2H+=H O，总反应为：
2 2 2 2 2
O+2H O=2HO，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；
2 2 2 2
故选：D。
22．[2020天津卷]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为
(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是A．NaS 的电子式为
2 4
B．放电时正极反应为
C．Na和NaS 分别为电池的负极和正极
2 x
D．该电池是以 为隔膜的二次电池
【答案】C
【解析】
根据电池反应： 可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-=
Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为 ，据此分析。
A．NaS 属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为 ，故A
2 4
正确；
B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为： ，故B正确；
C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；
D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池， 为隔膜，起到电
解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；
答案选C。
23．[2020江苏卷]将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，
下列有关说法正确的是A．阴极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】C
【解析】
该装置为原电池原理的金属防护措施，为牺牲阳极的阴极保护法，金属M作负极，钢铁设备作正极，据此
分析解答。
A.阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故A错误；
B.阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe
的活动性强，故B错误；
C.金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子
从而被保护，故C正确；
D.海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中
的腐蚀速率比在河水中快，故D错误；故选：C。
