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命题猜想
“十四五”规划中明确提出：大力发展固态电池、液流电池、风电、光伏及大力开发多
种新型储能方式。 关注电化学在处理环境问题中的卓越表现。牢固核心知识，解题时往
往可以“上帝视角”俯瞰低落点的新型电池问题。特别注意: 光电池的导电机理（PN结
知识）。
难点重点热点
重点掌握原电池及电解池工作原理： 电极判断、电极反应方式的书写(尤其是有机物放
电）、离子的迁移方向、电化学相关计算（注意电子守恒与电荷守恒的运用）等。基于
此，熟悉电化学的工业应用，
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1.【2022·江苏无锡】下列电化学装置能达到目的的是
A．图甲：实现原电池反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B．图乙：制取少量Fe(OH)
2
C．图丙：证明铁发生了析氢腐蚀 D．图丁：电镀工业中，X是待镀金属
【答案】A
【详解】A． 三价铁离子的氧化性大于铜离子，所以该反应为自发的氧化还原反应，图甲有活性不
同的两个电极，形成了闭合回路，可构成原电池，故A正确；B． 铁与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应，不能失电子生成亚铁离子，故B错误；
C． 析氢腐蚀的条件应该是酸性环境，氯化钠溶液显中性，故C错误；
D． 电镀工业中，待镀金属表面生成金属单质，在阴极析出，与电源的负极相连，Y是待镀金属，
故D错误；
2.【2022·福建省南平市高级中学】根据如图回答，下列说法错误的是
A．燃料电池中正极反应为O+4e-+4H+=2H O
2 2
B．若用此装置电镀铜时，a为铜，则硫酸铜溶液的浓度不变
C．若用该装置进行粗铜的精炼，b电极下方有阳极泥沉积
D．若用该装置进行粗铜的精炼，当有1mol水生成时，可得到64g精铜
【答案】C
【分析】左边装置为酸性介质氢氧燃料电池，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极；右
边装置为电解池装置，和燃料电池正极相连的a极是电解池的阳极，和燃料电池负极相连的b是电解
池的阴极，据此分析解题。
【详解】A．氢氧燃料电池中，通入氧气的电极一定是正极，在酸性环境下，电极反应为：O+4e﹣
2
+4H+═2H O，故A正确；
2
B．此装置用于电镀铜时，金属铜必须作阳极，发生Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液为硫酸铜溶液，阴极为
待镀金属，发生Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒可知电解前后硫酸铜溶液的浓度不变，故B正确；
C．通入氢气的电极是负极，故b极为阴极，a电极下方有阳极泥沉积，故C错误；
D．氢氧燃料电池有1mol水生成，由2H+O =2H O~4e-可知，转移2mol电子，电解精炼铜时，粗铜
2 2 2
作阳极，精铜作阴极，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由电子守恒可知，转移2mol电子可得到1molCu，即
64g精铜，故D正确；
本题选C。
3.【2022·广东茂名·模拟预测】当斯法是经典的制钠方法，电解熔盐(氯化钠和氯化钙)装置如图所示。
阳极为碳棒，阴极为圆柱形钢，两极间有交换膜隔开。下列叙述正确的是A．氯化钙作助熔剂，流程中存在反应：Ca+2NaCl=2Na+CaCl
2
B．金属钠的密度大于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在下层
C．每生成1mol氯气，会有2molNa+穿过交换膜
D．电解槽中应通入CO 作保护气，产品氯气可用钢瓶存放
2
【答案】A
【详解】A．本装置的目的是电解熔融氯化钠，可以联想电解铝工业中的助熔剂冰晶石，加入氯化钙
的目的同样为做助熔剂，少量Ca2+在阴极也会放电，形成钙单质，在熔盐中会发生
Ca+2NaCl=2Na+CaCl ，选项A正确；
2
B．金属钠在上部收集，所以猜想到钠的密度小于混合盐的密度，(另：钠与水反应中可知，钠的密
度比水小，当然小于熔盐)，选项B不正确；
C．若隔膜D为阴膜，Na+-无法穿过，若隔膜D为阳膜，透过的还有钙离子，钠离子的量无法计算，
选项C不正确；
D．钠高温与二氧化碳发生反应，应以惰性气体作保护气，如氖。氯气(或液氯)常温下与铁不能反应
(需要点燃)能用钢瓶存放，选项D不正确；
答案选A。
4.【2022·广东·模拟预测】如图电化学装置可制备偏钨酸铵(NH )(H W O )，双极膜中间层中的水解
4 6 2 12 40
离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A．阳极发生氧化反应，电极反应为4NH ·H O- 4e- = 4 + O ↑+2H O
3 2 2 2
B．双极膜中间层中的OH-向左侧迁移进入碱室，a膜为阳离子交换膜
C．产品室发生反应： 12 +18H+ = [H W O ]6- +8H O
2 12 40 2D．当电路中通过4mol电子时，阴极室溶液的质量理论上增加72g
【答案】D
【分析】该电解池左侧为阳极，发生氧化反应，在氨水环境下，水失电子生成氧气及铵根，碱室中
阴离子通过阴离子交换膜进入阳极室，调整电荷关系；右侧阴极室发生还原反应，水得电子生成氢
气与氢氧根，产品室中铵根通过a膜进入阴极室调节电荷关系，阴极室中离子不能进入产品室，防止
造成产品含有杂质，所以a膜为阳离子交换膜；根据题目要求，产品室中 在酸性条件下生成产
品的阴离子[H W O ]6-，产品室中富余的铵根通过a膜进入阴极室；
2 12 40
【详解】A．阳极发生氧化反应，HO中氧原子失电子变为O 和H+，酸性条件下NH •H O生成 ，
2 2 3 2
电极反应式表达正确，不符题意；
B．电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，产品室中 通过a膜进入阴极室结合阴极上
水得电子后的OH-生成NH •H O，描述正确，不符题意；
3 2
C．根据题目所给信息及点解产物分析，离子方程式表达正确，不符题意；
D．当电路中通过4mol电子时，阴极反应生成2molH 和4molOH-，通过a膜进入4mol ，所以阴
2
极室质量变化为18g•mol-1×4mol-2 g•mol-1×2mol=68g，计算错误，符合题意；
综上，本题选D。
5.【2022·山东·模拟预测】国家重点研发计划“科技冬奥”专项——“氢能出行关键技术研究与应用
示范”项目负贵人杨福源教授介绍，服务北京2022年冬奥会冬残奥会的6款氢燃料电池客车已完成
整车测试，“零碳排放”氢能汽车将正式开启绿色出行。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说
法正确的是
A．左侧电极是负极，发生还原反应
B．右侧电极反应式为O+2H O+4e-=4OH-
2 2
C．当有0.1mol电子通过导线时，左侧消耗标准状况下1.12L气体
D．电子由a极流出经用电器达到b极，再由b极经电解质溶液流回a极形成闭合回路
【答案】C
【分析】由电子流动方向，可确定a电极为负极，b电极为正极。在负极，2H-4e-=4H+；在正极，
2
O+4H++4e-=2H O。
2 2
【详解】A．由分析可知，左侧电极是负极，失电子发生氧化反应，A不正确；
B．由分析可知，右侧电极反应式为O+4H++4e-=2H O，B不正确；
2 2
C．当有0.1mol电子通过导线时，左侧消耗H0.05mol，标准状况下0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，
2C正确；
D．电子只能沿导线流动，不能经过电解质溶液，所以电子不能由b极经电解质溶液流回a极，D不
正确；
故选C。
6.【2022·江苏·启东中学模拟预测】高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错
误的是
A．放电时，负极反应式为
B．放电时，正极区溶液的 增大
C．充电时， 转化为 转移 电子
D．充电时，中性电解质 的浓度增大
【答案】D
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化
反应生成Zn2+，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH，负极反应式为
2
Zn-2e-+4OH-=Zn(OH) ；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与
原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。
【详解】A． 放电时为原电池，金属Zn为负极，负极反应式为 ，选项A正
确；
B．放电时为原电池，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH，即正极区溶液的pH增大，选项B正确；
2
C． 充电时电解池，阳极反应为FQH -2e-=2FQ+2e-+2H+，则1molFQH 转化为FQ时转移2mol电子，
2 2
选项C正确；
D． 充电时装置为电解池，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，NaCl溶液中的钠离子和氯
离子分别发生定向移动，即电解质NaCl的浓度减小，选项D错误；
答案选D。
7.【2022·广西南宁·模拟预测】2022年7月，中科院在锌碘液流可充电电池领域研究中取得重要进展。
该研究引入了聚乙烯吡咯烷酮 ，其单体为 ， 可结合 ，经一系列变化生成可溶性聚
碘配合物 ，有效提高锌碘液流电池碘正极容量，避免了电池改进前 导致 利用
率降低，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A．充电时，a极为阴极
B．离子交换膜可防止 、 分子进入左侧溶液
C．放电时，b极反应：
D．电池改进前，放电时 转化为 ，转移 电子
【答案】D
【分析】在锌碘液流电池中引入 ，经一系列变化生成可溶性聚碘配合物 ，有效提高电
池碘正极容量，避免了电池改进前 导致 利用率降低。放电时a为负极，发生氧化反应，b
极得电子，发生还原反应；充电时，发生还原反应做阴极；离子交换膜防止PVP，NVP进入左侧极
室。
【详解】A．放电时a极由Zn变为Zn2+，发生氧化反应，做负极，充电时，发生还原反应做阴极，
故A正确；
B．离子交换膜防止PVP，NVP进入左侧极室，该分子在右侧极室发挥作用，故B正确；
C．b极得电子，发生还原反应， ，故C正确；
D． ，放电时 转化为 ，转移 电子，故D错误；
故答案选D。
8.【2022·贵州·模拟预测】利用浓差电池电解NaSO 溶液(a、b电极均为石墨电极)，可制得O、H、
2 4 2 2
HSO 和NaOH，反应原理如图所示。下列说法正确的是
2 4
A．b电极的电极反应为2HO+2e- =H ↑+2OH-
2 2
B．c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．浓差电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu-2e- =Cu2+
D．当阴极产生2.24L气体时，电路中转移0.2mol电子
【答案】B【分析】根据电子流动方向可知，a为电解池的阴极， 电离出的 得到电子发生还原反应生成
，电极反应为 ，c为阳离子交换膜， 穿过阳离子交换膜进入阴极室，
阴极区NaOH溶液浓度不断增大；b为电解池阳极，发生反应 ，d为阴离子膜，
穿过阴离子交换膜进入阳极室，阳极区 溶液浓度不断增大；
【详解】A．b为电解池的阳极， 电离出的 失去电子发生氧化反应生成 ，电极反应为
，A错误；
B．c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，B正确；
C．Cu(1)为原电池的正极，电极反应为 ，Cu(2)为原电池的负极，电极反应为
，C错误；
D．没有说明是否为标况，不能计算气体的物质的量，D错误；
故选B。
9.【2022·江西·南昌实验中学高三】国家能源局发布2021年前三季度全国光伏发电建设运行情况，
前三季度新增并网容量2555.6万千瓦，下列如图为光伏并网发电装置，左图甲基氢氧化铵
[(CH )NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH )NCl]为原料，采用电渗析法合成
3 4 3 4
[(CH )NOH]，其工作原理如图所示，下列叙述中不正确的是
3 4
A．光伏并网发电装置是利用原电池原理，图中N型半导体为负极，P型半导体为正极
B．a极电极反应式：2(CH)N++2H O+2e-=2(CH )NOH+H ↑
3 4 2 3 4 2
C．制备18.2g(CH )NOH，两极共产生4.48L气体(标准状况)
3 4
D．c、e为阳离子交换膜，d均为阴离子交换膜
【答案】C
【详解】A．根据第三个池中浓度变化得出，钠离子从第四池通过e膜，氯离子从第二池通过d膜，
由电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则a为阴极，b为阳极，a与N型半导体相连，b
与P型半导体相连，所以N型半导体为负极，P型半导体为正极，选项A正确；
B．由题中信息可知，a为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为
，选项B正确；
C． 的物质的量为 ，a极电极反应式为，收集氢气 ，转移电子为 ，b极电极反应
式为 ，收集氧气为 ，标况下两极可得气体体积为
，选项C错误；
D．由题中图示信息可知，Na+离子通过e膜，Cl-通过d膜，(CH)N+通过c膜，所以c、e膜为阳离
3 4
子交换膜，d为阴离子交换膜，选项D正确；
答案选C。
10.【2022·黑龙江·哈九中高三开学考试】硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类
的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p—n结，此时
自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法不正确的是
A．1molSi晶体中含有的Si—Si键数目为2NA
B．若在Si晶体中掺入某些金属元素，可得p型半导体
C．p-n结在导电过程中，n型一侧带正电，p型一侧带负电
D．光伏电池的能量转化形式为：光能→化学能→电能
【答案】D
【详解】A．硅晶体中，一个硅原子与4个硅原子形成4个Si-Si键，一个Si-Si键2个硅原子共用，
平均1molSi晶体中含有的Si-Si键数目为2N ，故A正确；
A
B．若在Si晶体中掺入金属元素，金属最外层少于4个电子，可形成多电子的p型半导体，故B正确；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低，P型一侧带负电；而n型半导体的自由
电子浓度高，空穴浓度低，n型一侧带正电，故C正确；
D．光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，能量转化形式为：光能→电能，故D错
误；
故答案选D。
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11.【2022·安徽铜陵·二模】以新型甲醇碱性燃料电池为电源，电解NaOH稀溶液和饱和食盐水可制
备氯气和烧碱，设计装置如图所示。下列说法正确的是A．a电极的反应式为
B．X区为NaOH稀溶液，Y区为饱和食盐水
C．N极生成1mol气体时，有 通过离子交换膜
D．M极生成22.4L气体时，理论上导线中流过
【答案】B
【分析】如图，钠离子向M极移动，在电解池中，阳离子向阴极移动，则M极为阴极，N极为阳极；
与阴极相连的a极为电池负极，发生氧化反应，电极反应式为 ，与阳
极相连的b极为电池正极；
【详解】A．甲醇碱性燃料电池，a电极的反应式为 ，A项错误；
B．由 迁移方向可知M为阴级， 得电子产生 ，N极为阳极产生 ，为制备较纯的
NaOH，X区为NaOH稀溶液，Y区为饱和食盐水，B项正确；
C．N极生成1mol气体时转移2mol电子，有 通过离子交换膜，C项错误；
D．没有标明状态，无法计算，D项错误；
故选B。
12.【2022·黑龙江·哈师大附中模拟预测】厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍
的菌种，腐蚀过程如图所示。下列说法正确的是
A．正极的电极反应式为 (吸附)、SO +8H·(吸附) S2-+4H O
2
B．正极区溶液的pH变小
C．生成1molFeS，转移6mol电子D．若引入新细菌，一定会加速金属的腐蚀
【答案】A
【详解】A．根据示意图可知，正极上发生了2个电极反应，分别为 (吸附)、
，故A正确；
B．正极区消耗氢离子，所以溶液的pH变大，而不是减小，故B错误；
C．由A可知：生成1 molFeS，转移8mol电子，故C错误；
D．若引入新的菌种，不一定能参与电极反应，故不一定会加速金属的腐蚀，故D错误；
故选：A。
13.【2022·北京·首都师大附属中三模】下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中，不正确的是
操
作
现 一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；
象 ②中……
A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路
B．①中变红是因为发生反应 ，促进了水的电离
C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域产生蓝色沉淀，铜丝附近区域变红
D．①和②中发生的氧化反应均可表示为 (M代表锌或铁)
【答案】B
【详解】A．①和②中，Zn和Fe分别发生了电化学腐蚀，NaCl的琼脂水溶液的作用是形成闭合回路，
即NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路，A正确；
B．①中，由于Zn的活动性比Fe强，故Zn作负极，Fe作正极，正极的电极反应式为O+2H O+4e-
2 2
=4OH-，正极附近区域OH-使酚酞变红，B错误；
C．②中，由于Fe的活动性比Cu强，故Fe作负极，Cu作正极，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
正极的电极反应式为O+2H O+4e-=4OH-，负极附近区域Fe2+和 反应生成蓝色沉淀，正极附
2 2
近区域OH-使酚酞变红，C正确；
D．①中Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，②中Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D正确；
故选B。
14.【2022·福建·高三阶段练习】如图，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，总方程式为： 。
下列说法正确的是
A．放电时 溶液的 减小
B．放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C．充电时的阴极反应为
D．充电时，电路中每转移 ，理论上从 中释放
【答案】C
【分析】由总反应可知多孔活性炭电极为电池的正极，钛电极为电池的负极。
【详解】A．放电时总反应式为： ，则放电时 溶液的
不变，A选项错误；
B．放电时，阴离子移向负极，即 透过多孔活性炭电极移向 溶液中，B选项错误；
C．根据总反应式可知，充电时的阴极反应为 ，C选项正确；
D．充电时，阳极反应式为： ，电路中每转移 ，理论上生成 进入到
中，D选项错误；
答案选C。
15.【2022·云南·昆明市第三中学高三阶段练习】钒氧化还原流电池，是一种活性物质呈循环流动液
态的二次电池，可用于固定储能设备。放电时工作原理如图所示。下列有关叙述错误的是
A．放电时，H+通过质子交换膜向a极迁移
B．放电时，a电极反应方程式为VO +e-+2H+=VO2++H O
2
C．充电时，电极b与外接电源的负极相连D．电池的总反应可以表示为：VO +V2++2H+ VO2++V3++H O
2
【答案】D
【分析】该装置为氧化还原液流电池，根据装置图，电极a发生VO +e-+2H+=VO2++H O，根据原电
2
池工作原理，该电极为正极，电极b则为负极，电极反应式为V2+－e-=V3+，据此分析；
【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，则H+通过质子交换膜向a极迁移，故A说法正确；
B．放电时，电极a为正极，VO 得电子生成VO2+，其电极反应式为：VO +e-+2H+=VO2++H O，故
2
B说法正确；
C．充电时，电极b为阴极，与外接电源的负极相连，故C说法正确；
D．根据两个电极反应，电池的总反应可以表示为：VO +V2++2H+ VO2++V3++H O，故D说法错误；
2
答案为D。
16.【2022·陕西商洛·一模】一种电化学技术中固定CO 的反应途径如图所示，它实现了CO 的固定
2 2
和储能灵活应用。储能器件使用的Li-CO 电池的组成为钌基正极、饱和LiClO 和DMSO电解液以及
2 4
锂片负极，CO 固定策略中总反应为CO=C+O ↑，下列说法错误的是
2 2 2
A．CO 的固定中，负极每生成1. 5 mol气体，可转移3 mol e-
2
B．CO 通过储能系统和CO 固定策略可转化为固体产物C
2 2
C．该装置不仅减少了CO 的排放，还可将CO 作为可再生能源载体
2 2
D．储能系统中，Li-CO 电池放电时总反应为4Li+ 3 CO=2Li CO +C
2 2 2 3
【答案】A
【分析】由图可知，CO 的固定反应式为：2LiCO-4e-=4Li++2CO ↑+O ，CO 固定策略反应式和储能
2 2 3 2 2 2
系统过程II的反应式可知，CO 最终转化为固体物质C，Li-CO 电池放电时总反应为
2 2
4Li+3CO═2Li CO+C。
2 2 3
【详解】A． CO 的固定中的电极反应式为：2LiCO-4e-=4Li++2CO ↑+O ，转移4mole-生成3mol气
2 2 3 2 2
体，则每生成1.5mol气体，可转移2mole-，故A错误；
B． 由图，CO 通过储能系统和CO 固定策略可转化为固体产物C，故B正确；
2 2
C． CO 通过储能系统和CO 固定策略转化为固体产物C，则这种电化学转化方式不仅减少CO 的排
2 2 2
放，还可将CO 作为可再生能源载体，故C正确；
2
D． 储能系统中，Li失电子变成Li+，Li-e-=Li+，结合4Li++3CO +4e-=2Li CO+C，Li-CO 电池放电时
2 2 3 2总反应为4Li+ 3 CO=2Li CO +C，故D正确；
2 2 3
故选A。
17.【2022·全国·高三】锌-空气电池被认为是替代锂离子电池，满足电动汽车爆炸性需求的下一代候
选电池。用光照充电的锌-空气电池的工作原理如图所示。光照时，光电极 (空穴)驱动阴
极和阳极反应，阳极反应为 。下列叙述正确的是
A．放电时， 向正极迁移
B．放电时，电池反应为
C．充电时，光电子经电解液向 极移动
D．充电时，阴极的电极反应为
【答案】B
【分析】如图，光照充电时 转化为Zn，故充电时Zn为阴极，光电极为阳极，则放电时
Zn为负极，光电极为正极；
【详解】A．放电时，阴离子向负极迁移，A项错误；
B．放电时，如图，Zn转化为 ，空气电池氧气在正极被还原，故电池反应为
，B项正确；
C．光电子只能在外电路中通过，C项错误；
D．充电时，阴极上发生反应 ，D项错误；
答案选B。
18.【2022·重庆八中高三】液流电池可以实现光伏发电和风力发电电能的储存和释放。一种非金属有
机物液流电池的工作原理如下图。下列说法不正确的是
A．放电时，正极反应式为Br +2e-=2Br-
2
B．充电时，物质a为AQDSH
2
C．放电时，AQDS/AQDSH 储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室
2
D．增大储液罐体积，可提高液流电池的储能容量
【答案】B
【分析】根据图示，放电时，右侧溴单质得电子，发生还原反应，故为正极，左侧为负极。
【详解】A．放电时，溴元素价态降低得电子，故右侧电极为正极，电极反应式为Br +2e-=2Br-，A
2
项正确；
B．充电时，左侧电极为阴极，电极反应式为AQDS+2e-+2H+=AQDSH，物质a为AQDS，B项错误；
2
C．放电时，左侧电极为负极，电极反应式为AQDSH -2e-=AQDS+2H+，pH减小，H+通过质子交换
2
膜到达溴极室，C项正确；
D．增大储液罐体积，储存的反应物增加，可提高液流电池的储能容量，D项正确；
答案选B。
19.【2022·黑龙江·鹤岗一中高三阶段练习】电镀行业产生的酸性废水含有毒性较强的Cr(Ⅵ)，图所
示为电解处理酸性含铬废水的装置，应用该装置使Cr(Ⅵ)转化为 沉淀除去。图为不同pH的
溶液中铬元素去除率与通电时间(t)的关系。下列说法错误的是
A．铁板为阳极，电极反应为
B．电解法去除Cr(Ⅵ)的最佳pH范围为4~6C．曲线Ⅳ铬元素去除率低的原因可能是 氧化性较弱
D．除去Cr(Ⅵ)的主要反应为
【答案】D
【分析】酸性废水含有毒性较强的Cr(Ⅵ)，电解处理酸性含铬废水，根据装置图可知，阴极氢离子
得电子生成氢气，阳极为铁，则铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子与溶液中的Cr(Ⅵ)自发的发生氧
化还原反应，从而使Cr(Ⅵ)被还原为 沉淀而除去，随着反应的进行，溶液的氢离子不断被
消耗，碱性增强，根据不同pH的溶液中铬元素去除率与通电时间(t)的关系图可知，pH=4~6时，Cr
去除率最高。
【详解】A．根据上述分析可知，铁板为电解池的阳极，电极反应式为 ，A正确；
B．不同pH的溶液中铬元素去除率与通电时间(t)的关系图可知，电解法去除Cr(Ⅵ)的最佳pH范围为
4~6，B正确；
C．曲线Ⅳ的pH=10，碱性条件下铬元素主要以 存在，没有酸性条件下的 的氧化性强，
所以去除率低，C正确；
D．根据电解目的可知，应用上述装置使Cr(Ⅵ)转化为 沉淀除去，所以离子方程式中不能以
和 形式存在，而是以氢氧化物形式生成，D错误；
故选D。
20.【2022·青海·海东市一中一模】一种以Fe O 为催化剂的简单高效电合成NH 工艺如图所示(已知
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Fe O/石墨电极上发生的化学反应为2Fe+N +3H O=Fe O+2NH)，装置工作时，下列说法错误的是
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A．OH-向Pt电极迁移
B．Fe O/石墨电极上的电极反应为Fe O+6e-+3H O=2Fe+6OH-
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C．2.24 L N 与Fe反应生成NH ，转移了0.6 mol电子
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D．总反应为2N+6H O 4NH +3O
2 2 3 2
【答案】C
【详解】A． 电极与电源正极相连，为阳极，阴离子 向阳极迁移，A正确；B．Fe O/石墨电极为阴极发生还原反应，介质为碱性溶液，阴极反应式应为
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，B正确；
C． 未知是否为标况，不能确定量，C错误；
D．总反应氮气和水通过电解装置生成氨气和氧气，为 ，D正确；
故选C。
