A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
解析：
选C 电解法制备高纯度的镍，粗镍作为阳极，金属按还原性顺序Zn>Fe>Ni>Cu>Pt发生氧化反应，电极反应依次为Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋，A项错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni溶解，Cu、Pt沉积到电解槽底部，阴极只析出Ni，结合两极转移的电子数相等，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等，B项错误；Cu和Pt还原性比Ni弱，不能失去电子，以沉淀的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥，C项正确；电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2＋、Zn2＋外，还有Ni2＋，D项错误。
3.据媒体报道，科学家重新设计的锂—氧电池，几乎能将全部储能释放，比能量约是传统锂—氧电池（总电池反应式为2Li＋O2===Li2O2）的二倍。
示意图如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．放电时，电流由a极经外电路流向b极
B．放电时，正极反应式为O2－4e－===2O2－
C．充电时，阴极反应式为Li2O＋2e－===2Li＋O2－
D．该电池与传统锂—氧电池放电时相比，当正极反应物的质量相等时，转移的电子数也相等
解析：
选C 从图可知，a极为负极，b极为正极，电子由负极（a）经外电路流向正极（b），电流方向与之相反，A项错误；放电时，装置为原电池，正极上发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，B项错误；充电时，阴极上发生还原反应，生成Li和O2－，其电极反应式为：
Li2O＋2e－===2Li＋O2－，C项正确；该电池与传统锂—氧电池放电时的正极反应物都是O2，当1molO2参与反应时，生成Li2O、Li2O2转移的电子分别是4mol、2mol，D项错误。
4．铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。
若上端开口关闭，可得到强还原性的H·（氢原子）；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH（羟基自由基）。
下列说法正确的是（ ）
A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－3e－===Fe3＋
B．鼓入空气时，每生成1mol·OH有2mol电子发生转移
C．不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋＋e－===H·
D．处理含有C2O
的污水时，上端开口应关闭
解析：
选C 在原电池中，铁作负极，电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；鼓入空气时，氧气在正极发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4·OH，每生成1mol·OH有1mol电子发生转移，故B错误；不鼓入空气时，正极发生还原反应为H＋＋e－===H·，故C正确；处理含有C2O
的污水时，正极有氢气生成，上端开口排气，不能关闭，故D错误。
5．用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图。
下列叙述正确的是（ ）
A．电源的B极为负极
B．可选用石英代替粗硅
C．电解时，熔融盐中Li＋向粗硅移动
D．阳极反应：
Si＋4H－－4e－===SiH4↑
解析：
选D 根据该装置图，该装置为电解池，总反应为：
Si＋2H2===SiH4。
H2生成H－，发生还原反应，Si发生氧化反应。
根据电解池，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，故通入H2的那一极是阴极，故A是负极，B是正极，故A错误；阳极粗硅失电子，若换成石英，即SiO2，SiO2中Si已经是＋4价，无法再失电子，故B错误；电解时，熔融盐中Li＋向阴极移动，故C错误；阳极粗硅生成SiH4，故电极反应为Si＋4H－－4e－===SiH4↑，故D正确。
6．新型镁－锂双离子二次电池如图，下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A．放电时，Li＋由左向右移动
B．放电时，正极的电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4
C．充电时，外加电源的正极与Y相连
D．充电时，导线上每通过1mole－，左室溶液质量减轻12g
解析：
选D 放电时，为原电池，原电池中阳离子移向正极，所以Li＋由左向右移动，故A正确；放电时，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，故B正确；充电时，外加电源的正极与正极相连，所以外加电源的正极与Y相连，故C正确；充电时，导线上每通过1mole－，左室得电子发生还原反应，反应式为Mg2＋＋2e－===Mg，但右侧将有1molLi＋移向左室，所以溶液质量减轻12g－7g＝5g，故D错误。
7．（2019·武汉联考）某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N（CH2）2NH2]氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。
下列分析正确的是（ ）
A．a电极发生反应：
H2NCH2CH2NH2＋16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋
B．质子交换膜处H＋由右向左移动
C．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能
D．开始放电时b电极附近溶液pH不变
解析：
选C 该微生物燃料电池可将污水中的乙二胺[H2N（CH2）2NH2]氧化成环境友好的物质，则产物为CO2和N2，根据氧化还原反应原理可知，a电极发生氧化反应，为负极，b电极发生还原反应，为正极。
H2N（CH2）2NH2在a电极上失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为H2N（CH2）2NH2＋4H2O－16e－===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，A项错误；原电池中阳离子向正极移动，a电极是负极，b电极是正极，所以H＋由左向右移动，B项错误；该装置是原电池，可将化学能转化为电能，C项正确；b电极发生反应：
O2＋4e－＋4H＋===2H2O，所以b电极附近溶液的pH变大，D项错误。
8．镍氢电池的化学方程式为NiO（OH）＋MH
NiO＋M＋H2O（M为储氢合金，电解质为KOH），下列说法不正确的是（ ）
A．充电过程中，电池的负极上发生的反应为
H2O＋M＋e－===MH＋OH－
B．储氢合金位于电池的负极
C．放电时，OH－向电池的负极移动
D．充电过程中，化学能转化为电能储存在电池中
解析：
选D 据镍氢电池反应原理和化学方程式可知，充电过程为电解池，电池的负极得到电子，发生的反应为H2O＋M＋e－===MH＋OH－，A项正确；根据化学方程式可知，电池的负极有氢生成，M为储氢合金，只能位于电池的负极，B项正确；放电时，阴离子向负极移动，故电解质中的OH－移向负极，C项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，D项错误。
9．空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO
，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．H＋由右室进入左室
B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用
C．阴极的电极反应式：
2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O
D．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6L甲烷时，理论上可转化2molHNO2
解析：
选C A项，根据电解原理，H＋由左室向右室移动，错误；B项，空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO
，N的化合价升高，Ce4＋的化合价降低，然后对此溶液进行电解，又产生Ce4＋，根据电解原理，Ce4＋应在阳极上产生，即Ce4＋从a口流出，可循环使用，错误；C项，根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，HNO2转化为无毒物质，即转化为N2，阴极电极反应式为2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O，正确；D项，33.6L甲烷参与反应转移电子物质的量为
×8mol＝12mol，理论上可转化HNO2的物质的量为12×
mol＝4mol，错误。
10．现有一种锂离子二次电池，其工作原理如图。
放电时生成的Li2CO3固体和碳储存于碳纳米管中。
下列说法错误的是（ ）
A．该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢
B．充电时，Y为阳极，Li＋向X电极移动
C．放电时，负极反应为2Li＋CO
－2e－===Li2CO3
D．放电时，电池总反应为3CO2＋4Li===2Li2CO3＋C
解析：
选C 锂是活泼金属，该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢，否则锂会与有机溶剂发生反应，故A正确；充电时阳极发生氧化反应，Y为阳极，Li＋向阴极X电极移动，故B正确；放电时，碳酸根离子不能通过有机溶剂，负极反应为Li－e－===Li＋，故C错误；放电时，锂作还原剂，二氧化碳作氧化剂，电池总反应为3CO2＋4Li===2Li2CO3＋C，故D正确。
11．将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示，使用的电极材料均为惰性电极。
下列说法正确的是（ ）
A．a为电源的正极
B．每生成0.1mol乙烯，同时生成6.72LO2
C．阴极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O
D．电解过程中，阳极区溶液中c（H＋）逐渐减小
解析：
选C 根据图知，右侧电极上OH－放电生成O2，则右侧电极为阳极，左侧电极为阴极，连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池正极，所以a为负极、b为正极，故A错误；阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水，电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，每生成0.1mol乙烯，转移1.2mol电子，生成0.3mol氧气，但未注明是否为标准状况，无法计算氧气的体积，故B错误、C正确；电解过程中阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阳极附近有H＋生成，所以电解过程中，阳极区溶液中c（H＋）逐渐增大，故D错误。
12．电池式氧传感器原理构造如图，可测定O2的含量。
工作时铅极表面会逐渐附着Pb（OH）2。
下列说法不正确的是（ ）
A．Pt电极上发生还原反应
B．随着使用，电解液的pH逐渐减小
C．ammolO2反应，理论上可使Pb电极增重68amg
D．Pb电极上的反应式为Pb＋2OH－－2e－===Pb（OH）2
解析：
选B 铅作负极失电子产生铅离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铅，则铂电极作正极，发生还原反应，选项A正确；负极反应式：
2Pb＋4OH－－4e－===2Pb（OH）2，正极反应式：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应式：
2Pb＋O2＋2H2O===2Pb（OH）2，反应过程溶液pH增大，选项B不正确；根据反应2Pb＋O2＋2H2O===2Pb（OH）2，ammolO2反应，理论上可使Pb电极增重4ammol×17g·mol－1＝68amg，选项C正确；Pb电极为负极，反应式为Pb＋2OH－－2e－===Pb（OH）2，选项D正确。
13．一种Cu—Li可充电电池的工作原理如图所示，其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开。
下列说法正确的是（ ）
A．陶瓷片允许水分子通过
B．电池放电时，N极发生氧化反应
C．电池充电时，阴极反应为Li＋＋e－===Li
D．电池充电时，接线柱B应与外接直流电源的负极相连
解析：
选C A项，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过，错误；B项，放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，M是负极，N为电池的正极，发生还原反应，错误；C项，充电时，阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程，电极反应为Li＋＋e－===Li，正确。
14．如图所示的C/Na4Fe（CN）6—钠离子电池是一种新型电池。
下列有关说法正确的是（ ）
A．电极a在放电时作正极，充电时作阴极
B．放电时，电极b上的电极反应：
NaxC－e－===Na＋＋Nax－1C
C．电池工作时，Na＋向电极b移动
D．该电池通过Na＋的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应
解析：
选B A项，电极a在放电时作正极，充电时作阳极，错误；B项，放电时，电极b上发生氧化反应，电极反应式：
NaxC－e－===Na＋＋Nax－1C，正确；C项，电池工作时，阳离子移向正极，即Na＋向电极a移动，错误；D项，电池工作时发生氧化还原反应，错误。
15．（2019·陕西六校联考）摩拜单车可利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电，锂离子电池反应原理为LiCoO2＋6C
Li1－xCoO2＋LixC6，装置示意图如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．充电时，阴极质量增加，发生还原反应
B．充电时，电路中每有1mol电子通过，则有1molLi＋通过聚合物电解质膜
C．该锂离子电池放电时，化学能转化为电能
D．放电时，正极的电极反应式为
LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
解析：
选D 充电时，阴极的电极反应式为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6，阴极质量增加，发生还原反应，A正确；充电时，电路中每有1mol电子通过，则有1molLi＋由装置左侧通过聚合物电解质膜移向右侧，B正确；该锂离子电池放电时，化学能转化为电能，C正确；放电时，正极应该是Li1－xCoO2得电子发生还原反应，D错误。
级—素养升华卷
1．《JournalofEnergyChemistry》报导我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。
下列有关说法正确的是（ ）
A．a为负极
B．熔盐可用KOH溶液代替
C．d极电极反应式为CO
＋4e－===C＋3O2－
D．转移1mol电子可捕获CO211.2L（标准状况下）
解析：
选C 由图可知，c电极上氧离子失电子被氧化，故c作阳极，则a为正极，故A错误；若用KOH溶液做电解质，则该装置成为电解水的装置，阴极上是氢离子得电子生成氢气，当电解质溶液吸收足量的二氧化碳后变为碳酸氢钾溶液，不能再吸收二氧化碳，故该装置不能连续长时间吸收二氧化碳，故B错误；由图可知，d极电极得电子，反应式为CO
＋4e－===C＋3O2－，故C正确；碳元素化合价由＋4变为0，则转移1mol电子可捕获CO25.6L（标准状况下），故D错误。
2．（2019·济南质检）金属－硫电池价格低廉，使用寿命长，能量密度高，因而在电池研究领域得到广泛关注。
常温下新型Mg－S电池放电时的总反应为Mg＋nS===MgSn。
下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A．负极材料为金属镁，正极材料为固体硫
B．电解质溶液可选用硫酸铜溶液
C．放电时，溶液中的阳离子向负极移动
D．将金属镁换成金属钠或锂也可以形成原电池
解析：
选D 该电池的负极材料为Mg，但正极材料不是固体硫，因为固体硫不导电，A项错误；电解质溶液不能选用硫酸铜溶液，否则正极为Cu2＋得电子而不是S得电子，B项错误；放电时溶液中的阳离子向正极移动，C项错误；若将金属镁换成金属钠或锂，则总反应为2Na＋nS===Na2Sn或2Li＋nS===Li2Sn，也可以形成原电池，D项正确。
3．如图所示是一种以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是（ ）
A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲
B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O
C．当甲电极上有1molN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应
D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
解析：
选A 在原电池内部，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2－由电极乙移向电极甲，故A正确；电池的总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，故B错误；当甲电极上有1molN2H4消耗时，转移4mol电子，根据电子转移守恒，则乙电极上有1molO2参与反应，在标准状况下O2的体积为22.4L，但题目没有指明条件，故C错误；在外电路中，电子由负极（甲）移向正极（乙），故D错误。
4．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。
下列有关判断中正确的是（ ）
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
解析：
选C A项，图①是吸氧腐蚀，a极上O2得电子生成OH－，而Fe是负极发生氧化反应生成Fe2＋，Fe被腐蚀，错误；B项，金属作电解池的阴极被保护，而桥墩与电源正极相连作阳极发生氧化反应，错误；C项，Zn比Fe活泼，Zn失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，正确；D项，海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，错误。
5．下图是一种新型的光化学电源，当光照射光电极时，通入O2和H2S即产生稳定的电流（H2AQ和AQ是两种有机物）。
下列说法不正确的是（ ）
A．H＋通过阳离子交换膜从正极区进入负极区
B．电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化
C．负极的电极反应式为2I－－2e－===I2
D．总反应为H2S＋O2
H2O2＋S
解析：
选A 由题意可知原电池工作时，阳离子向正极移动，故A错误；由题图可知电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化，故B正确；负极的电极反应为2I－－2e－===I2，故C正确；通入硫化氢和氧气，分别生成硫、过氧化氢，则总反应为H2S＋O2
H2O2＋S，故D正确。
6．某化肥厂排放含大量磷酸二氢铵（NH4H2PO4）的废水，某小组拟采用电化学渗析法处理废水并提取化工产品氨水和磷酸。
装置如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜
B．左侧电极上的电极反应式为
2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
C．相同条件下，X、Y体积比为2∶1
D．每转移1mol电子理论上生成98gH3PO4
解析：
选B 观察图示知，左侧制备氨水为阴极，X为氢气，阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，NH
＋OH－===NH3·H2O；右侧制备磷酸为阳极，Y为氧气，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，H2PO
＋H＋===H3PO4，NH
向左侧迁移，H2PO
向右侧迁移，故膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，A项不符合题意、B项符合题意；X为H2，Y为O2，物质的量之比为2∶1，C项不符合题意；根据电极反应式2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，H2PO
＋H＋===H3PO4，转移1mol电子时生成1molH3PO4，D项不符合题意。
7．工业上常采用吸收－电解联合法除去天然气中的H2S气体，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如图所示。
通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率即可保证装置中反应的连续性。
下列说法正确的是（ ）
A．与电源a端相连的碳棒为阳极，气体A为O2
B．与电源b端相连的碳棒上电极反应为
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．通电过程中，右池溶液中的OH－通过阴离子膜进入左池
D．在通电前后，右池中的c（NaOH）与c（Na2S）之比基本不变
解析：
选D 根据图中信息可知，右侧通入含有H2S杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极，阴极上水电离出的H＋得电子被还原为H2，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
右池中相当于H2S发生氧化反应而被除去，则溶液中c（NaOH）∶c（Na2S）基本保持不变。
与电源a端相连的碳棒为阴极，气体A为H2，选项A错误；与电源b端相连的碳棒为阳极，电极上硫离子失电子产生硫单质，电极反应为S2－－2e－===S↓，选项B错误；通电过程中，右池溶液中的S2－通过阴离子膜进入左池，选项C错误；在通电前后，右池中的c（NaOH）与c（Na2S）之比基本不变，选项D正确。
8．科学家研发出一种新型水溶液锂电池，采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂（LiMn2O4）作正极，以0.5mol·L－1Li2SO4水溶液作电解质溶液。
电池充、放电时，LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。
下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．该电池放电时，溶液中的SO
向电极b移动
B．该电池负极的电极反应式为
2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
C．电池充电时，外加直流电源的正极与电极a相连
D．电池充电时，阳极的电极反应式为
Li2Mn2O4－e－===LiMn2O4＋Li＋
解析：
选D 根据图示可知，电极a为金属Li作负极，电极b为正极，所以电池放电时，溶液中的SO
向电池负极a移动，即A错误；该电池负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，故B错误；在给电池充电时，遵循正接正、负接负的原则，所以外加直流电源的正极与该电池的正极b相连，故C错误；根据放电、充电时电子转移的规律可知，充电时的阳极反应式为放电时正极反应的逆反应，即Li2Mn2O4－e－===LiMn2O4＋Li＋，即D正确。
9．海水中含有大量Na＋、Cl－及少量Ca2＋、Mg2＋、SO
，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．b膜是阳离子交换膜
B．A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
C．淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHAD．B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
解析：
选A A项，阴极是水中的H＋得电子生成H2，促使水的电离平衡正向移动产生OH－，需要阳离子来平衡电荷，所以b为阳离子交换膜，正确；B项，A极室氯离子在阳极失电子产生氯气，但不产生沉淀，错误；C项，淡化工作完成后，A室氯离子失电子产生氯气，部分溶于水溶液呈酸性，B室氢离子得电子产生氢气，氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，C室溶液呈中性，pH大小为pHA10．已知反应：
2CrO
（黄）＋2H＋===Cr2O
（橙）＋H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，下列有关叙述正确的是（ ）
A．CrO
生成Cr2O
的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得
B．电源左侧是正极
C．右侧电极的电
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