高考电化学 （真题溯源+经典模拟题）解析版

专题 07 电化学 【母题来源】2019 年高考新课标Ⅰ卷 【母题题文】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子， 示意图如下所示。下列说法错误的是 A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H2+2MV2+ 2H++2MV+ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2 发生还原反应生成 NH3 D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B: 【试题解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反 应生成 MV2+，电极反应式为 MV+−e−= MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2 反应生 成 H+和 MV+， 反应的方程式为 H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生 成 MV+，电极反应式为 MV2++e−= MV+，放电生成的 MV+与 N2 在固氮酶的作用下反应生成 NH3 和 MV2+， 反应的方程式为 N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。 A 项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用 MV+和 MV2+的相互转化，化学 能转化为电能，故可提供电能，故 A 正确； B 项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成 MV2+，电极反应式为 MV+−e−= MV2+，放电生 成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2 反应生成 H+和 MV+，反应的方程式为 H2+2MV2+=2H++2MV+，故 B 错误； C 项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成 MV+，电极反应式为 MV2++e−= MV+，放电生 成的 MV+与 N2 在固氮酶的作用下反应生成 NH3 和 MV2+，故 C 正确； D 项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故 D 正确。故选 B。 【命题意图】本题考查原电池原理的应用，考察新情境下化学电源的工作原理及应用，很好的落实了宏观 辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等学科素养。注意原电池反应的原理和离子 流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。 【命题方向】电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形 成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、 精炼池），根据电解时电极质量或溶液 pH 的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结 合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。展望 2020 年高考化学试题呈现仍然会以我国化学领域 最近取得的重大创新科研成果为载体考查考生的必备知识和关键能力，考查社会主义核心价值观个人层面 的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。 【得分要点】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。 电解池是把化学能转化为电能的装置，其构成条件为①能自发发生氧化还原反应。②具有活动性不同的两 个电极(金属和金属或金属和非金属)。③形成闭合回路或在溶液中相互接触。 掌握原电池电极反应式的书写 （1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。判断正负极的方法不是绝对的，例如铜 片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为： 负极：Cu−2e− Cu2+ 正极：2 + 4H+ + 2e− 2H2O + 2NO2↑ 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反 应，失去电子，是负极，其电极反应为： 负极：2Al + 8OH−−6e− 2 + 2H2O 正极：6H2O+6e− 6OH−+3H2↑ （2）要注意电解质溶液的酸碱性。 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱 式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现 OH−，在碱溶液中，电极反应式中不能出现 H+，像 CH4、CH3OH 等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以 离子形式存在，而不是放出 CO2 气体。 3NO− 2AlO− 2 3CO − （3）要考虑电子的转移数目。 在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑 电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。 （4）要利用总的反应方程式。[来源:Z§xx§k.Com] 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程 式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。 注意：介质对电极反应式书写的影响 ①中性溶液反应物若是 H+得电子或 OH−失电 子，则 H+或 OH−均来自于水的电离。 ②酸性溶液反应物或生成物中均没有 OH−。 ③碱性溶液反应物或生成物中均没有 H+。 ④水溶液中不能出现 O2−。 1．【安徽省合肥市2019 年高三第三次教学质量检测】下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是 A．电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B．电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀，阳极选用铜棒 C．工业上用电解法精炼铜过程中，阳极质量减少和阴极质量增加相同 D．电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀，铝件作为阳极 【答案】D 【解析】A．电池是能量高效转化装置，但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能，如电 池工作时，在电路中会产生热能，A 项错误； B．牺 牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属，Cu 的活动性比 Fe 的活动性低，因此起不到保护的作用， B 项错误； C．电解精炼铜的过程中，阳极除了 Cu，还有 Zn、Fe 等比 Cu 活泼的金属也会失去电子，阴极始终是 Cu2+ 被还原成 Cu，所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同，C 项错误； D．利用电解法使铝的表面生成氧化铝，Al 的化合价从 0 升高到＋3，失去电子，在电解池中作阳极，D 项正确；本题答案选 D。 2．【山东省济南市2019 届高三 5 月模拟】海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析 法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中 b 电极上持续产生 Cl2。下列关于该装置的说法错误的是 A．工作过程中 b 极电势高于 a 极 B．“┆”表示阴离子交换膜，“│”表示阳离子交换膜 C．海水预处理主要是除去 Ca2＋、Mg2＋等 D．A 口流出的是“浓水”，B 口流出的是淡水 【答案】D 【解析】 【分析】电解过程中 b 电极上持续产生 Cl2，则电极 b 为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为： 2Cl--2e-=Cl2↑，电极 a 为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为 2H++2e-=H2↑，工 作过程中，氯离子向 b 移动，因此虚线为阴离子交换膜，钠离子向 a 移动，实线为阳离子交换膜，据此 分析解答。 【详解】A．电极 b 为电解池阳极，电极 a 为电解池的阴极， b 极电势高于 a 极，故 A 正确； B．根据分析， “┆”表示阴离子交换膜，“│”表示阳离子交换膜，故 B 正确； C．为了防止海水中的 Ca2＋、Mg2＋、SO42－等堵塞离子交换膜，影响电解，电解前，海水需要预处理， 除去其中的 Ca2＋、Mg2＋等，故 C 正确； D．根据分析，实线为阳离子交换膜，虚线为阴离子交换膜，钠离子向 a 移动，氯离子向 b 移动，各间 隔室的排出液中，A 口流出的是淡水， B 口流出的是“浓水”，故 D 错误；答案选 D。 3．【天津市河西区2019 届高三一模】银 Ferrozine 法检测甲醛的原理：①在原电池装置中，氧化银将甲醛 充分氧化为 CO2②Fe3+与①中产生的 Ag 定量反应生成 Fe2+③Fe2+与 Ferrozine 形成有色物质④测定溶液 的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是 A．①中负极反应式：HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+ B．①溶液中的 H+由 Ag2O 极板向另一极板迁移 C．测试结果中若吸光度越大，则甲醛浓度越高 D．理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为 1：4 【答案】B 【解析】A．①在原电池装置中，氧化银将甲醛充分氧化为 CO2，则负极 HCHO 失电子变成 CO2，其电 极反应式为：HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+，A 项正确； B．Ag2O 极板作正极，原电池中阳离子向正极移动，则①溶液中的 H+由负极移向正极， B 项错误； C．甲醛浓度越大，反应生成的 Fe2+的物质的量浓度越大，形成有色配合物的浓度越大，吸光度越大，C 项正确； D．甲醛充分氧化为 CO2，碳元素的化合价从 0 价升高到+4 价，转移电子数为 4，Fe3+反应生成 Fe2+转移 电子数为 1，则理论上消耗的甲醛与生成的 Fe2+的物质的量之比为 1：4，D 项正确；答案选 B。[来源:学*科*网] 【点睛】本题的难点是 D 选项，原电池有关的计算主要抓住转移的电子数相等，根据关系式法作答。 4．【江苏省盐城市2019 届高三第四次模拟】ZulemaBorjas 等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下 列说法正确的是 A．该装置可以在高温下工作 B．X、Y 依次为阳离子、阴离子选择性交换膜 C．负极反应为 CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋ D．该装置工作时，电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A．高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，A 错误； B．原电池内电路中：阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以 Y 为阳离子交换膜、 X 为阴离子交换膜，B 错误； C．由图片可知，负极为有机废水 CH3COO-的电极，失电子发生氧化反应，电极反应为 CH3 COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C 正确；[来源:Z.xx.k.Com] D．该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，D 错误；故合理选项是 C。 5．【安徽省六安市第一中学、、三校2019 届高三最后一卷】某高校的研究人员研究出一 种方法，可实现水泥生产时 CO2 零排放，其基本原理如图所示，下列说法正确的是 A．该装置可以将太阳能转化为电能 B．阴极的电极反应式为 3CO2+4e—＝C+2CO32— C．高温的目的只是为了将碳酸盐熔融，提供阴阳离子 D．电解过程中电子由负极流向阴极，经过熔融盐到阳极，最后回到正极 【答案】B 【解析】A．该装置为电解池，将电能转化为化学能，故 A 错误； B．阴极 发生还原反应，电极反应式为 3CO2+4e—＝C+2CO32—，故 B 正确； C．高温的目的是将碳酸盐熔融提供阴阳离子，将碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，故 C 错误； D．电解过程中电子由负极流向阴极，阳极流向正极，熔融盐中没有电子移动，故 D 错误。 6．【山东省临沂市2019 届高三 5 月三模】利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。其工作 原理如下图所示，其中 M、N 为厌氧微生物电极。 下列有关叙述错误的是 A．负极的电极反应为 CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+ B．电池工作时，H+由 M 极移向 N 极 C．相同条件下，M、N 两极生成的 CO2 和 N2 的体积之比为 3：2 D．好氧微生物反应器中发生的反应为 NH3+2O2==NO3-+2H++H2O 【答案】C 【解析】 【分析】图示分析可知：N 极 NO3-离子得到电子生成氮气、发生还原反应，则 N 极正极。M 极 CH3COO- 失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，则 M 极为原电池负极，NH4+在好氧微生物反应器中转化为 NO3-，据此分析解答。 【详解】A．M 极为负极，CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为 CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+，故 A 正确；B．原电池工作时，阳离子向正极移动，即 H+由 M 极 移向 N 极，故 B 正确；C．生成 1molCO2 转移 4mole-，生成 1molN2 转移 10mol e-，根据电子守恒，M、 N 两极生成的 CO2 和 N2 的物质的量之比为 10mol：4mol=5:2，相同条件下的体积比为 5:2，故 C 错误； D．NH4+在好氧微生物反应器中转化为 NO3-，则反应器中发生的反应为 NH3+2O2==NO3-+2H++H2O，故 D 正确；故答案为 C。 7．【陕西省2019 届高三下学期第十二次适应性训练】人工肾脏可用间接电化学方法 除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是 A．a 为电源的负极 B．电解结束后，阴极室溶液的 pH 与电解前相比将升高 C．除去尿素的反应为：CO(NH2)2＋2Cl2＋H2O== N2＋CO2＋4HCl D．若两极共收集到气体 0.6mol，则除去的尿素为 0.12mol(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应) 【答案】D 【解析】A、由图可以知道，左室电极产物为 CO2 和 N2，发生氧化反应，故 a 为电源的正极，右室电解 产物 H2，发生还原反应，故 b 为电源的负极，故 A 错误； B、阴极反应为 6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，阳极反应为 6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl， 根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的 OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的 H+，通过质子 交换膜进入阴极室与 OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的 pH 不变，故 B 错误； C、由图可以知道，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会 生成 HCl，阳极室中发生的反应依次为 6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，故 C 错 误； D、如图所示，阴极反应为 6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，阳极反应为 6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2） 2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，若两极共收集到气体 0.6mol，则 n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol，由反 应 CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl 可知所消耗的 CO（NH2）2 的物质的量也为 0.12mol，故 D 正 确。答案选 D。 8．【2019 届北京市通州区高三年级第三次模拟】我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其 示意图如下： 下列说法不正确的是 A．b 为电源的正极 B．①②中，捕获 CO2 时碳元素的化合价发生了变化 C．a 极的电极反应式为 2C2O52− − 4e− == 4CO2 + O2 D．上述装置存在反应：CO2 ===== C + O2 【答案】B 【解析】A．a 电极反应是 2C2O52--4e-═4CO2+O2，发生氧化反应，是电解池的阳极，则 b 为正极，故 A 正确；B．①捕获 CO2 时生成的 C2O52-中碳元素的化合价仍为+4 价，②捕获 CO2 时生成 CO32-时碳元素 的化合价仍为+4 价，碳元素的化合价均未发生变化，故 B 错误；C．由电解装置示意图可知 a 电极反应 是 2C2O52--4e-═4CO2+O2，故 C 正确；D．由电解装置示意图可知 a 电极生成 O2，d 电极生成 C，电解池 总反应式为 CO2 =C+O2，故 D 正确；故答案为 B。 9．【山东省烟台市、菏泽市2019 届高三 5 月高考适应性练习】已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存 在。我国研究的 Al-H2O2 燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域，装置示意图如下。 下列说法错误的是 A．电池工作时，溶液中 OH-通过阴离子交换膜向 Al 极迁移 B．Ni 极的电极反应式是 HO2-+2e-+H2O=3OH- C．电池工作结束后，电解质溶液的 pH 降低 D．Al 电极质量减轻 13.5g，电路中通过 9.03×1023 个电子 【答案】C 【解析】A．根电池装置图分析，可知 Al 较活泼，作负极，而燃料电池中阴离子往负极移动，因而可推 知 OH-（阴离子）穿过阴离子交换膜，往 Al 电极移动，A 正确； B．Ni 为正极，电子流入的一端，因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子，又已知过氧化氢在强碱性 溶液中主要以 HO2-存在，可知 HO2-得电子变为 OH-，故按照缺项配平的原则，Ni 极的电极反应式是 HO2-+2e-+H2O=3OH-，B 正确； C．根电池装置图分析，可知 Al 较活泼，Al 失电子变为 Al3+，Al3+和过量的 OH-反应得到 AlO2-和水，Al 电极反应式为 Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O，Ni 极的电极反应式是 HO2-+2e-+H2O=3OH-，因而总反应为 2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+ OH -，显然电池工作结束后，电解质溶液的 pH 升高，C 错误； D．A1 电极质量减轻 13.5g，即 Al 消耗了 0.5mol，Al 电极反应式为 Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O，因而转 移电子数为 0.5×3NA=9.03×1023，D 正确。故答案选 C。 【 点睛】书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池，在书写时应注意以下几点：1.电极反应式 作为一种特殊的离子反应方程式，也必需遵循原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒；2.写电极反应时， 一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应，在碱性电解质中，电极反应 式不能出现氢离子，在酸性电解质溶液中，电极反应式不能出现氢氧根离子；3.正负两极的电极反应式 在得失电子守恒的条件下，相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物与电解质溶液反应的叠 加反应式。 10．【2019 年北京市昌平区高三二模】某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收ZnSO4 溶液 的有机高聚物做固态电解质，其电池总反应为： MnO2+ Zn +(1+ )H2O+ ZnSO4 MnOOH+ ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O 其电池结构如图 1 所示，图 2 是有机高聚物的结构片段。 下列说法中，不正确的是 A．碳纳米管具有导电性，可用作电极材料 B．放电时，电池的正极反应为：MnO2+e−+H+==MnOOH[ C．充电时，Zn2+移向 Zn 膜 D．合成有机高聚物的单体是： 【答案】B 【解析】A．该电池以碳纳米管做电极材料，可知碳纳米管具有导电性，故 A 正确； B．原电池正极发生还原反应，根据放电时的总反应式，放电时 MnO2 得电子发生还原反应，所以电池的 正极反应为：MnO2+e−+H2O==MnOOH+OH-，故 B 错误； C．充电时该装置为电解池，阳离子移向阴极，充电时 Zn 膜充当 阴极，所以 Zn2+移向 Zn 膜，故 C 正确； D．根据高聚物的结构单元，该高聚物为加聚产物，合成有机高聚物的单体是： ，故 D 正确；选 B。 11．【四川省成都市2019 届高三下学期第三次诊断性检测】已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe +Li2S，电解液为含 LiPF6．SO(CH3)2 的有机溶液（Li+可自由通过）。某小组以该电池为电源电解废水 并获得单质镍，工作原理如图所示。 1 2 6 x 1 6 1 6 下列分析正确的是 A．该锂离子电池正极反应为 FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S B．X 与电池的 Li 电极相连 C．电解过程中 c(BaC12)保持不变 D．若去掉阳离子膜将左右两室合并，则 X 电极的反应不变 【答案】A 【解析】 【分析】通过总反应可知，Li 发生氧化反应，作负极，FeS 发生还原反应，作正极；以该电池为电源电 解废水并获得单质镍，即发生还原反应，故 Y 极为阴极，与 Li 电极相连，X 为阳极，与 FeS 电极相连。 据此解答。 【详解】A．由上述分析可知，FeS 发生还原反应作正极，电极反应式为：FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S，故 A 正确； B．X 为阳极，与 FeS 电极相连，故 B 错误； C．电解过程中，阳极发生氧化反应：4OH--4e- =2H2O+O2↑，阳极区的 Ba2+通过阳离子交换膜进入 BaCl2 溶液中；阴极发生还原反应：Ni2+ +2e-=Ni，溶液中 Cl-通过阴离子交换膜进入 BaCl2 溶液中。故电解过程 中，BaCl2 的物质的量浓度将不断增大，故 C 错误； D．若将阳离子交换膜去掉，因 B aCl2 溶液中含有 C1-，故阳极电极反应式为：2C1--2e-=Cl2↑，故 X 电极 的电极反应发生 改变，选项 D 错误。答案选 A。 【点睛】本题考查原电池、电解池原理，本题的突破关键在于“以该电池为电源电解废水并获得单质镍”， 由此判断 X、Y 电极名称，根据原电池总反应判断原电池中正负极以及相关反应。 12．【湖南省2019 届高三下学期二模】科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯 硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示，用 Cu—Si 合金作硅源，在 950℃下利用三层液熔盐进行电 解精炼，并利用某 CH4 燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是[ A．电极 c 与 b 相连，d 与 a 相连 B．左侧电解槽中；Si 优先于 Cu 被氧化 C．a 极的电极反应为 CH4-8e—+4O2—===CO2+2H2O D．相同时间下，通入 CH4、O2 的体积不同，会影响硅的提纯速率 【答案】A 【解析】 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的 a 电极为负极，甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳， 通入氧气的电极 b 为正极，氧气在正极上得电子发生还原反应生成阳离子，根据电解池中电子的移动方 向可知，c 为阴极，与 a 相连，Si4+在阴极上得电子发生还原反应生成 Si，d 为阳极，与 b 相连，Si 在阳 极上失电子发生氧化反应生成 Si4+。 【详解】A 项、甲烷燃料电池中，通入甲烷的 a 电极为负极，通入氧气的电极 b 为正极，根据电解池中 电子的移动方向可知，c 为阴极，与 a 相连，d 为阳极，与 b 相连，故 A 错误； B 项、由图可知，d 为阳极，Si 在阳极上失去电子被氧化生成 Si4+，而铜没被氧化，说明硅优先于钢被氧 化，故 B 正确； C 项、甲烷燃料电池中，通入甲烷的 a 电极为负极，甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳， 电极反应式为 CH4-8e—+4O2— =CO2+2H2O，故 C 正确； D 项、相同时间下，通入 CH4、O2 的的体积不同，反应转移电子的物质的量不同，会造成电流强度不同， 影响硅的提纯速率，故 D 正确。故选 A。 【点睛】本题考查原电池和电解池原理的应用，注意原电池、电解池反应的原理和电子移动的方向，明 确离子放电的先后顺序是解题的关键。 13．【辽宁省大连市2019 届高三第二次模拟】以柏林绿 Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放 电工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，Mo 箔上的电势比 Mg 箔上的低 B．充电时，Mo 箔接电源的负极 C．放电时，正极反应为 Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-===Na2Fe[Fe(CN)6] D．充电时，外电路中通过 0.2mol 电子时，阴极质量增加 3.55g 【 答案】C 【解析】A． 放电时，Mg 作负极，Mo 作正极，所以 Mo 箔上的电势比 Mg 箔上的高，故 A 错误； B．充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即 Mo 箔接电源的正极，故 B 错误； C．根据原电池工作原理，放电时 Mg 作负极，Mo 作正极，正极反应式为 Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-===Na2Fe[Fe(CN)6]，故 C 正确；D．放电时负极上应是 2Mg-4e - +2C1-=[Mg2Cl2]2+， 通过 0.2 mol 电子时，消耗 0.1 mol Mg，质量减少 2.4g，则充电时质量增加 2.4g，故 D 错误。答案：C。 【点睛】本题考查电化学的相关知识。根据原电池和电解池的原理分析判断相关的选项。抓住原电池的 负极和电解池的阳极均失电子发生氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极均得电子发生还原反应，再 根据得失电子守恒进行计算。 14．【福建省莆田市2019 届高三第二次质量检测（A 卷)】下图甲是一种在微生物作用下将废水中的尿素 CO(NH2)2 转化为环境友好物质，实现化学能转化为电能的装置，并利用甲、乙两装置实现在铁上镀铜。 下列说法中不正确的是 A．乙装置中溶液颜色不变 B．铜电极应与 Y 相连接 C．M 电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-===CO2↑+N2↑+6H＋ D．当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，铜电极质量减少 16g 【答案】D 【解析】甲装置中 N 极上 O2 得到电子被还原成 H2O，N 为正极，M 为负极； A．乙装置中 Cu2+在 Fe 电极上获得电子变为 Cu 单质，阳极 Cu 失去电子变为 Cu2+进入溶液，所以乙装 置中溶液的颜色不变，A 正确； B．乙装置中铁上镀铜，则铁为阴极应与负极 X 相连，铜为阳极应与正极 Y 相连，B 正确； C．CO(NH2)2 在负极 M 上失电子发生氧化反应，电极反应式为 CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+，C 正确； D．N 极电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O，当 N 电极消耗 0.25 mol 氧气时，则转移 n(e-)=0.25mol×4=1mol 电子，Cu 电极上的电极反应为 Cu-2e-=Cu2+，所以 Cu 电极减少的质量为 m(Cu)= mol×64g/mol=32g，D 错误；故答案是 D。 1 2