大單元五化學(xué)反應(yīng)與能量變化第19講電解池及其應(yīng)用復(fù)習(xí)目標(biāo)1.

理解電解池工作原理，能寫出常見的電解總反應(yīng)式和電極反應(yīng)式。2.

了解電解池在工業(yè)上的幾種常見應(yīng)用，能利用電解池知識(shí)防止金屬腐蝕。熟記網(wǎng)絡(luò)××××√√×4OH－－4e－===O2↑＋2H2OS2－－2e－===S壹考點(diǎn)研析考點(diǎn)1電解池工作原理1電解池的定義及工作原理1.

定義：將______轉(zhuǎn)化為_________的裝置叫電解池。電能化學(xué)能2.

工作原理(以用惰性電極電解CuCl2溶液為例)(1)電極反應(yīng)式。陰極：_______________________陽極：________________________(2)總反應(yīng)：___________________________。(3)電子流向：___________________________。(4)離子遷移方向：陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑陽極→正極，負(fù)極→陰極2陰、陽極的判斷1.

陰、陽極的判斷依據(jù)(1)依據(jù)外接電源判斷：與外接電源正極相連的一極是___極，與外接電源負(fù)極相連的一極是___極。(2)依據(jù)電子流向判斷：電子流出的一極是___極，電子流入的一極是___極。(3)依據(jù)電極反應(yīng)判斷：得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的一極是___極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是___極。(4)依據(jù)離子遷移方向判斷：陰離子移向的一極是陽極，陽離子移向的一極是陰極。(5)依據(jù)電極現(xiàn)象判斷：一般質(zhì)量減小或產(chǎn)生氧氣、氯氣的一極是陽極，質(zhì)量增大或產(chǎn)生氫氣或電極附近溶液能使無色酚酞變紅的一極是陰極。陽陰陽陰陰陽2.

陰、陽極放電分析(1)陰極(發(fā)生還原反應(yīng))放電順序：①陰極材料不參與放電，一般是電解液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子在陰極上得電子。②常見陽離子得電子順序：Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H2O。溶液中K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋等不參與放電。3用惰性電極電解水H2O4OH－－4e－===2H2O＋O2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－增大H2O2H2O－4e－===4H＋＋O2↑2H＋＋2e－===H2↑減小H2O2H2O－4e－===4H＋＋O2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－不變4用惰性電極電解有關(guān)鹽(如CuSO4、NaCl)溶液鹽溶液電極反應(yīng)式及總反應(yīng)電解后溶液pH變化NaCl溶液陽極：_____________________________________陰極：____________________________________總反應(yīng)：_________________________________________________2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2NaOH增大鹽溶液電極反應(yīng)式及總反應(yīng)電解后溶液pH變化CuSO4溶液陽極：____________________________________陰極：________________________________總反應(yīng)：________________________________________________________2H2O－4e－===O2↑＋4H＋Cu2＋＋2e－===Cu2H2SO4減小26利用電解原理實(shí)現(xiàn)“碳中和”1.

電解法轉(zhuǎn)化CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如圖所示。其中陰極CO2還原為HCOO－。2.

利用電解的方法來制備物質(zhì)或處理廢水(一般考查電極反應(yīng)式的書寫——利用溶液中的電解質(zhì)主要離子要參與配平，如HCO等)。例1

(2024·姜堰中學(xué))電催化CO2和含氮物質(zhì)可合成尿素，同時(shí)可解決含氮廢水污染問題。常溫常壓下，向一定濃度的KNO3溶液通入CO2至飽和，經(jīng)電解獲得尿素，其原理如圖1所示。電解過程中生成尿素的電極反應(yīng)式為________________________________________________。18H＋===CO(NH2)2＋7H2O例5

(2024·鎮(zhèn)江市名校期初)CO2通過電解法轉(zhuǎn)化為HCOO－的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示，Pt電極上覆蓋的Nafion膜是一種陽離子交換膜，對(duì)濃度不高的HCOO－有較好的阻攔作用，可讓H2O自由通過。Sn電極上生成HCOO－的電極反應(yīng)式為_______________________________________________________________。H＋＋CO2

下列裝置不屬于電解池的是(

)

11如何判斷裝置是電解池【解析】D項(xiàng)裝置中沒有外接電源，沒有標(biāo)“＋、－”極或注陰、陽極等，不屬于電解池裝置，D符合題意。D2電解原理2D【解析】

電解時(shí)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，A錯(cuò)誤；鉑電極為陰極，將鉑電極與直流電源負(fù)極相連，B錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，生成1mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為22.4L，C錯(cuò)誤。2電解池電極反應(yīng)式的書寫2

(1)(2024·江蘇部分學(xué)校聯(lián)考)一種高溫固體氧化物電解水制氫原理如圖1所示。通過施加高溫下的電壓，使電解質(zhì)中的O2－從陰極一側(cè)遷移到陽極一側(cè)，同時(shí)氧化為O2。電解時(shí)陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________________。(2)(2024·常州一中)工業(yè)上也可以用電解磷鐵渣FeP的方法制備FePO4。FeP在陽極放電的電極反應(yīng)式為____________________________________。H2O＋2e－===H2↑＋O2－FeP＋4H2O－8e－===FePO4＋8H＋【解析】(1)電解水制氫，電解時(shí)陰極上H2O(g)得電子生成H2、O2－，電極反應(yīng)式為H2O＋2e－===H2↑＋O2－。(2)由圖可知，與直流電源正極相連的磷鐵渣為電解池的陽極，水分子作用下FeP在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成磷酸鐵和氫離子，電極反應(yīng)式為FeP＋4H2O－8e－===FePO4＋8H＋。考點(diǎn)2電解的應(yīng)用1電冶利用電解熔融鹽或熔融氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Mg、Al等。1.

冶煉鈉圖例說明陰極環(huán)繞在陽極外面，兩極之間用隔膜隔開；在陰極區(qū)得到液態(tài)鈉，在陽極區(qū)得到氯氣。2.

冶煉鈉、鎂、鋁的電極反應(yīng)式2Cl－－2e－===Cl2↑Na＋＋e－===Na2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg2O2－－4e－===O2↑Al3＋＋3e－===Al(1)AlCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，所以不能用電解熔融AlCl3的方法來制備Al單質(zhì)。(2)Al2O3的熔點(diǎn)很高，在電解熔融Al2O3制備Al單質(zhì)時(shí)，常加入冰晶石，降低Al2O3的熔融溫度。2電解精煉銅1.

銅的電解精煉示意圖2.

粗銅(含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)精煉(1)電極材料及電極反應(yīng)式：陽極材料：______，陽極反應(yīng)式(至少寫4個(gè))：___________________、__________________、__________________、___________________。陰極材料：______，陰極反應(yīng)式：__________________________。(2)電解質(zhì)溶液：______________。(3)電解液中的c(Cu2＋)：______(填“增大”或“減小”)。(4)由于雜質(zhì)的存在，一般情況下，陽極金屬減輕的質(zhì)量_________(填“等于”或“不等于”)陰極金屬增加的質(zhì)量。粗銅Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋Fe－2e－===Fe2＋Ni－2e－===Ni2＋精銅Cu2＋＋2e－===CuCuSO4溶液減小不等于3電鍍(以電鍍銀為例)1.

電鍍銀原理示意圖(1)電極材料①陽極：鍍層金屬(銀)。②陰極：待鍍金屬制品。(2)電鍍液：含______的電解質(zhì)溶液。Ag＋2.

電極反應(yīng)式陽極：__________________；陰極：_________________。3.

電鍍液中c(Ag＋)：______(填“增大”“減小”或“不變”)。4.

陽極金屬減輕的質(zhì)量______(填“等于”或“不等于”)陰極金屬增加的質(zhì)量。Ag－e－===Ag＋Ag＋＋e－===Ag不變等于4氯堿工業(yè)1.

離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－Cl2H2、NaOH3.

陽離子交換膜的作用(1)___________________________；(2)______________________________________。4.

陰極室加入NaOH稀溶液的作用是___________，且不引入雜質(zhì)。避免H2和Cl2混合引起爆炸避免Cl2和NaOH反應(yīng)，提高堿的純度增強(qiáng)導(dǎo)電性5金屬的防護(hù)

下列說法正確的是(

)A.用如圖1所示裝置在鐵制品表面鍍銅，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂.圖2所示裝置可用于粗銅的提純C.電解精煉粗銅時(shí)，陰極減少的質(zhì)量等于陽極增加的質(zhì)量D.(2024·江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室利用圖3所示裝置進(jìn)行鐵釘鍍鋅實(shí)驗(yàn)41電鍍與精煉D【解析】

銅為鍍層金屬，與電源正極相連，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，A錯(cuò)誤；粗銅提純時(shí)，粗銅作陽極，精銅作陰極，B錯(cuò)誤；一般情況下，電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等，C錯(cuò)誤；該裝置為電解池，鐵釘與電源負(fù)極相連作陰極，鋅片與電源的正極相連作陽極，電解質(zhì)溶液為ZnCl2溶液，可以實(shí)現(xiàn)鐵釘上鍍鋅，D正確。2電解溶液與電解熔融電解質(zhì)(電冶)5D3電解原理在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用6C

氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體。利用太陽能電池電解NH3得到高純H2的裝置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.該裝置工作時(shí)只發(fā)生兩種形式能量的轉(zhuǎn)化B.電解過程中OH－由b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.電解時(shí)b極區(qū)溶液中n(KOH)減少D.電解過程中1molNH3參與反應(yīng)，得到3×6.02×1023個(gè)電子4光解裝置7B【解析】

該裝置工作時(shí)，太陽能轉(zhuǎn)化為電能、光能和熱能，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，故能量轉(zhuǎn)化形式不止兩種，A錯(cuò)誤；電解時(shí)，a電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，b電極為陰極，a電極為陽極，故電解過中OH－由b極區(qū)向a極區(qū)遷移，B正確；由于K＋不能進(jìn)行遷移，故b極區(qū)n(KOH)不變，C錯(cuò)誤；NH3參與反應(yīng)時(shí)失電子，D錯(cuò)誤。8[Ga(OH)4]－＋3e－===Ga＋4OH－貳質(zhì)量評(píng)價(jià)CD【解析】

電解精煉銅時(shí)陰極上Cu2＋得到電子被還原為Cu單質(zhì)，電極反應(yīng)式：Cu2＋

＋2e－===Cu，A錯(cuò)誤；電解時(shí)，Mn2＋在陽極被氧化生成MnO2，B錯(cuò)誤；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子，C錯(cuò)誤；電解飽和NaCl溶液的陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，D正確。C4.(2024·蘇錫常鎮(zhèn)一模)催化電解含較低濃度的HCHO、NaOH混合溶液，可獲得H2與HCOONa(如圖所示)。(1)電解時(shí)，電極b上同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO－的物質(zhì)的量之比為1∶2，則電極b上的電極反應(yīng)式為__________________________________________________。(2)電解過程中每產(chǎn)生1molH2，通過陰離子交換膜的OH－為___mol。2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O1【解析】(1)電解時(shí)，電極b與電源正極相連，是電解池的陽極，HCHO失去電子同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO－，電極a是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。(2)電解過程中每產(chǎn)生1molH2，每個(gè)電極上各產(chǎn)生0.5molH2，故通過陰離子交換膜的OH－為1mol。叁練習(xí)1電解池原理BB3.(2023·浙江卷)在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.A電極的電極反應(yīng)式：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2OC.該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)D.電解時(shí)，陽離子向石墨電極移動(dòng)C【解析】

由圖可知，在外加電源作用下，石墨電極上的C轉(zhuǎn)化為CO，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故石墨電極為陽極，A錯(cuò)誤；A電極作陰極，TiO2和SiO2得到電子生成TiSi，電極反應(yīng)式：TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B錯(cuò)誤；石墨電極上有CO生成，無Cl2生成，故該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)，C正確；電解時(shí)，陽離子向陰極(A電極)移動(dòng)，D錯(cuò)誤。4.(2023·連云港期中)利用惰性電極電解Na2SO3和NaHSO3混合溶液分離得到二者的濃溶液，其電解裝置如圖所示，Ⅰ室中加入的是稀硫酸，Ⅱ室和Ⅲ室中加入的是Na2SO3和NaHSO3的混合溶液。下列說法正確的是(

)A.陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑B.交換膜a是陰離子交換膜C.電解一段時(shí)間后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液D.電解過程中每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上陰極區(qū)可獲得11.2L氣體C【解析】

陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A錯(cuò)誤；Ⅰ室中的部分H＋透過陽離子交換膜進(jìn)入Ⅱ室，Ⅱ室中的部分Na＋透過交換膜a進(jìn)入Ⅲ室，故交換膜a是陽離子交換膜，B錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液，Ⅲ室得到Na2SO3溶液，C正確；氣體所處的狀況未知，無法計(jì)算體積，D錯(cuò)誤。5.(2023·蘇州中學(xué)、淮陰中學(xué)、姜堰中學(xué)、海門中學(xué)四校聯(lián)考)現(xiàn)有一種安全、高效的雙極制氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠從陽極低電壓醛氧化和陰極析氫反應(yīng)中得到氫氣，Cu為陽極催化劑，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.電壓越高，陽極制氫速率越快B.電解過程中，陰極室的pH不變C.陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為2R—CHO－2e－＋4OH－===2R—COO－＋H2↑＋2H2OD.制得1mol氫氣，理論上有2molOH－透過交換膜C【解析】

陽極上OH－也可能放電，故電壓越高，陽極制氫速率不一定越快，A錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，產(chǎn)生的OH－移向陽極，但溶劑水減少，KOH的濃度增大，故電解一段時(shí)間后，陰極室的pH增大，B錯(cuò)誤；銅電極為陽極，主要電極反應(yīng)為2R—CHO＋4OH－－2e－===2R—COO－＋H2↑＋2H2O，C正確；陰、陽極上均產(chǎn)生H2，制得1molH2，轉(zhuǎn)移1mol電子，故理論上有1molOH－透過交換膜，D錯(cuò)誤。6.(2023·徐州模擬)利用電化學(xué)原理控制反應(yīng)條件能將CO2電催化還原為HCOOH，電解過程中還伴隨著析氫反應(yīng)，反應(yīng)過程原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.玻碳電極發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑電極發(fā)生的電極反應(yīng)為4H＋＋CO2＋4e－===HCOOH＋H2C.電池工作時(shí)，電流由玻碳電極經(jīng)電解質(zhì)溶液到鉑電極D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole－時(shí)，陽極室溶液的質(zhì)量減少8gC【解析】

玻碳電極上，H2O失去電子生成O2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鉑電極上，電極反應(yīng)式為CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH，同時(shí)伴隨著析氫反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，B錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可知，玻碳電極為陽極，鉑電極為陰極，故電池工作時(shí)，電流由玻碳電極經(jīng)電解質(zhì)溶液到鉑電極，C正確；由2H2O－4e－===4H＋＋O2↑知，轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，消耗0.5molH2O，逸出0.25molO2，同時(shí)有1molH＋經(jīng)質(zhì)子交換膜遷移到鉑電極區(qū)，故陽極質(zhì)量減少0.5mol×18g/mol＋0.25mol×32g/mol＋1g＝18g，D錯(cuò)誤。7.(2023·江蘇七市一模)一種將CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的電化學(xué)裝置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.該裝置工作過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.鉑電極發(fā)生的反應(yīng)為2CO2＋12H＋－12e－===C2H4＋4H2OC.工作過程中玻碳電極區(qū)溶液的pH增大D.每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LO2時(shí)，理論上有2molH＋通過質(zhì)子交換膜D【解析】

由圖可知，CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的同時(shí)，水發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，則反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)誤；鉑電極上，CO2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯，發(fā)生的反應(yīng)為2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，B錯(cuò)誤；工作過程中，玻碳電極反應(yīng)為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，反應(yīng)生成H＋，玻碳電極區(qū)溶液的pH減小，C錯(cuò)誤；每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L(即0.5mol)O2時(shí)，玻碳電極區(qū)生成2molH＋，失去2mole－，故理論上有2molH＋通過質(zhì)子交換膜，D正確。CC10.(1)(2024·泰州一模)在質(zhì)子交換膜電解池中進(jìn)行，利用高爐煉鐵尾氣中的CO2制取有機(jī)物HCOOH的電極反應(yīng)式為_____________________________。(2)(2024·蘇錫常鎮(zhèn)一模)以硫酸為電解質(zhì)，通過催化電解可將N2轉(zhuǎn)化為N2H4；寫出電解法制備N2H4的陰極反應(yīng)式：____________________________________。CO2＋2e－＋2H＋===HCOOHN2＋4H＋＋4e－===N2H4(3)(2024·南通市聯(lián)考)用光電化學(xué)法將CO2還原為有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳資源的再生利用，其裝置如圖所示。寫出陰極生成HCHO的電極反應(yīng)式：___________________________________。CO2＋4e－＋4H＋===HCHO＋H2O肆練習(xí)2可逆電池金屬的腐蝕與防護(hù)1.(2024·南京鹽城一模)一種以釩基氧化物(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作原理如圖所示。通過使用孔徑大小合適且分布均勻的新型離子交換膜，可提高離子傳輸通量的均勻性，從而保持電池的穩(wěn)定性。下列說法正確的是(

)A.放電過程中，Zn2＋向Zn極一側(cè)移動(dòng)B.放電過程中，電子由Zn極經(jīng)電解質(zhì)溶液向V6O13極移動(dòng)C.充電時(shí)，V6O13極與外接直流電源正極相連D.充電時(shí)，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可能為V6O13＋xZn2＋＋2xe－===ZnxV6O13C【解析】

放電過程中，Zn極為負(fù)極，Zn失電子生成Zn2＋進(jìn)入溶液，Zn2＋向正極(V6O13極)一側(cè)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；放電過程中，電子由Zn極沿導(dǎo)線向V6O13極移動(dòng)，電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，V6O13極作陽極，將ZnxV6O13轉(zhuǎn)化為V6O13，與外接直流電源正極相連，C正確；充電時(shí)，陽極ZnxV6O13失電子生成V6O13和Zn2＋，發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13－2xe－===V6O13＋Zn2＋，D錯(cuò)誤。2.

目前鋅鐵液流電池是電化學(xué)儲(chǔ)能的熱點(diǎn)技術(shù)之一。某酸堿混合鋅鐵液流電池的兩極電解質(zhì)分別呈酸性和堿性，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A.正極電解質(zhì)呈酸性B.放電時(shí)，鋅板上的電極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－C.放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1mol電子，中間室內(nèi)的溶液中將減少1molNaClD.儲(chǔ)能時(shí)，應(yīng)將該電池的碳紙電極連接外接電源的正極C【解析】

碳紙為正極，由于Fe3＋、Fe2＋與OH－會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，故正極電解質(zhì)應(yīng)呈酸性，A正確；放電時(shí)，鋅板為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，B正確；當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，為維持電荷守恒，左室有1molNa＋通過陽離子交換膜進(jìn)入中間室，右室有1molCl－通過陰離子交換膜進(jìn)入中間室內(nèi)，導(dǎo)致中間室內(nèi)的溶液中將增加1molNaCl，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，碳紙電極為正極，則在充電時(shí)，應(yīng)將該電池的碳紙電極連接外接電源的正極，作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確。3.

最近我國科學(xué)家提出一種有機(jī)電極(PTQ/HQ)與無機(jī)電極(MnO2)組成的二次電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.放電時(shí)，a極為電池的正極B.充電時(shí)，氫離子從左室遷移向右室C.放電時(shí)，b極反應(yīng)為Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋D.充電時(shí)，每生成1molHQ轉(zhuǎn)移4mol電子D【解析】a極為有機(jī)電極，放電時(shí)，有機(jī)電極為負(fù)極：HQ－4e－===PTQ＋4H＋，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，左側(cè)為陰極室，右側(cè)為陽極室，故H＋從右側(cè)陽極室遷移向左側(cè)陰極室，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，b極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，C錯(cuò)誤；陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為PTQ＋4H＋＋4e－===HQ，充電時(shí)，每生成1molHQ轉(zhuǎn)移4mol電子，D正確。4.(2023·南京模擬)一種鈉離子電池的工作原理如圖所示，放電時(shí)電池反應(yīng)可表示為Na1－xFePO4＋NaxC===NaFePO4＋C。下列說法正確的是(

)A.放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.放電時(shí)，Y極發(fā)生還原反應(yīng)C.充電時(shí)，X極電極反應(yīng)式為NaFePO4－xe－===Na1－xFePO4＋xNa＋D.充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1mole－，Y極質(zhì)量減少23gC【解析】

放電時(shí)，該裝置為原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，Y極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，X極與直流電源的正極相連，作陽極，電極反應(yīng)式為NaFePO4－xe－===Na1－xFePO4＋xNa＋，C正確；充電時(shí)，Y極作陰極，電極反應(yīng)式為xNa＋＋C＋xe－===NaxC，每轉(zhuǎn)移1mol電子，Y極質(zhì)量增加23g，D錯(cuò)誤。B6.(2023·姜堰中學(xué)、如東中學(xué)、沭陽中學(xué)聯(lián)考)一種無需離子交換膜的新型氯流電池可用作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖所示)，充電時(shí)電極a的反應(yīng)為NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列說法不正確的是(

)A.充電時(shí)，電極b是陰極B.充電時(shí)，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加46gC.放電時(shí)，NaCl溶液的濃度增大D.放電時(shí)，電極b的電極反應(yīng)式為Cl2＋2e－===2Cl－A【解析】

充電時(shí)，電極a的反應(yīng)為NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，則電極a是陰極，電極b是陽極，A錯(cuò)誤；由得失電子守恒知，充電時(shí)，電極b生成1molCl2，轉(zhuǎn)移2mol電子，電極a上增加的質(zhì)量為反應(yīng)的Na＋的質(zhì)量，理論上增加46g，B正確；放電時(shí)，電極a為原電池的負(fù)極：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，電極b為正極：Cl2＋2e－===2Cl－，NaCl溶液的濃度增大，C、D正確。B8.(2023·泰州中學(xué))Al-Te電池是一種二次電池，電解質(zhì)為AlCl3與有機(jī)離子液體(EMI＋)，該電池放電時(shí)在正極生成AlTeCl，放電過程工作原理如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.充電時(shí)，b電極應(yīng)與外接電源正極相連B.放電時(shí)，圖中X表示Cl－C.充電時(shí)，a電極的質(zhì)量將增加D.放電時(shí)，a、b兩電極消耗單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶2D9.

全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失。某城市擬用如圖所示方法保護(hù)埋在弱堿性土壤中的鋼質(zhì)管道，使其免受腐蝕。下列關(guān)于該方法的說法不正確的是(

)A.鋼質(zhì)管道易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦耐寥乐行纬闪嗽姵谺.這種方法稱為犧牲陽極