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【备考2023】高考化学重难点专题特训学案（全国通用）——08 电化学 （原卷版+解析版）
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这是一份【备考2023】高考化学重难点专题特训学案（全国通用）——08 电化学 （原卷版+解析版），文件包含08电化学解析版docx、08电化学测试版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共26页， 欢迎下载使用。
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O2+4e-+4H+=2H2O
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1ml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：O2+4e﹣+4H+═2H2O，故A正确；
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1ml水生成，由2H2+O2=2H2O~4e-可知，转移2ml电子，电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由电子守恒可知，转移2ml电子可得到1mlCu，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+CaCl2
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1ml氯气，会有2mlNa+穿过交换膜
D．电解槽中应通入CO2作保护气，产品氯气可用钢瓶存放
【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+CaCl2，选项A正确；
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(NH4)6(H2W12O40)，双极膜中间层中的水解离为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4NH3·H2O- 4e- = 4+ O2↑+2H2O
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+ = [H2W12O40]6- +8H2O
D．当电路中通过4ml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[H2W12O40]6-，产品室中富余的铵根通过a膜进入阴极室；
【详解】A．阳极发生氧化反应，H2O中氧原子失电子变为O2和H+，酸性条件下NH3•H2O生成，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NH3•H2O，描述正确，不符题意；
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4ml电子时，阴极反应生成2mlH2和4mlOH-，通过a膜进入4ml，所以阴极室质量变化为18g•ml-1×4ml-2 g•ml-1×2ml=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O2+2H2O+4e-=4OH-
C．当有0.1ml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，2H2-4e-=4H+；在正极，O2+4H++4e-=2H2O。
【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O2+4H++4e-=2H2O，B不正确；
C．当有0.1ml电子通过导线时，左侧消耗H20.05ml，标准状况下0.05ml×22.4L/ml=1.12L气体，C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+═FQH2，负极反应式为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+═FQH2，即正极区溶液的pH增大，选项B正确；
C． 充电时电解池，阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+，则1mlFQH2转化为FQ时转移2ml电子，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Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可制得O2、H2、H2SO4和NaOH，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．b电极的电极反应为2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
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0.2ml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[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示，下列叙述中不正确的是
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(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑
C．制备18.2g(CH3)4NOH，两极共产生4.48L气体(标准状况)
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，(CH3)4N+通过c膜，所以c、e膜为阳离子交换膜，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．1mlSi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1mlSi晶体中含有的Si-Si键数目为2NA，故A正确；
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1ml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1ml气体时转移2ml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-+4H2O
B．正极区溶液的pH变小
C．生成1mlFeS，转移6ml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 mlFeS，转移8ml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
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O2+2H2O+4e-=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O2+2H2O+4e-=4OH-，负极附近区域Fe2+和反应生成蓝色沉淀，正极附近区域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++H2O
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++H2O
【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++H2O，根据原电池工作原理，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++H2O，故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++H2O，故D说法错误；
答案为D。
16.【2022·陕西商洛·一模】一种电化学技术中固定CO2的反应途径如图所示，它实现了CO2的固定和储能灵活应用。储能器件使用的Li-CO2电池的组成为钌基正极、饱和LiClO4和DMSO电解液以及锂片负极，CO2固定策略中总反应为CO2=C+O2↑，下列说法错误的是
A．CO2的固定中，负极每生成1. 5 ml气体，可转移3 ml e-
B．CO2通过储能系统和CO2固定策略可转化为固体产物C
C．该装置不仅减少了CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体
D．储能系统中，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+ 3 CO2=2Li2CO3 +C
【答案】A
【分析】由图可知，CO2的固定反应式为：2Li2CO3-4e-=4Li++2CO2↑+O2，CO2固定策略反应式和储能系统过程II的反应式可知，CO2最终转化为固体物质C，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+3CO2═2Li2CO3+C。
【详解】A． CO2的固定中的电极反应式为：2Li2CO3-4e-=4Li++2CO2↑+O2，转移4mle-生成3ml气体，则每生成1.5ml气体，可转移2mle-，故A错误；
B． 由图，CO2通过储能系统和CO2固定策略可转化为固体产物C，故B正确；
C． CO2通过储能系统和CO2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CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体，故C正确；
D． 储能系统中，Li失电子变成Li+，Li-e-=Li+，结合4Li++3CO2+4e-=2Li2CO3+C，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+ 3 CO2=2Li2CO3 +C，故D正确；
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Br2+2e-=2Br-
B．充电时，物质a为AQDSH2
C．放电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室
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Br2+2e-=2Br-，A项正确；
B．充电时，左侧电极为阴极，电极反应式为AQDS+2e-+2H+=AQDSH2，物质a为AQDS，B项错误；
C．放电时，左侧电极为负极，电极反应式为AQDSH2-2e-=AQDS+2H+，pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室，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4~6
C．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Fe2O3为催化剂的简单高效电合成NH3工艺如图所示(已知Fe2O3/石墨电极上发生的化学反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3)，装置工作时，下列说法错误的是
A．OH-向Pt电极迁移
B．Fe2O3/石墨电极上的电极反应为Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-
C．2.24 L N2与Fe反应生成NH3，转移了0.6 ml电子
D．总反应为2N2+6H2O4NH3+3O2
【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．Fe2O3/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，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。操作
现象
一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；
②中……
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O2+4e-+4H+=2H2O
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1ml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：O2+4e﹣+4H+═2H2O，故A正确；
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1ml水生成，由2H2+O2=2H2O~4e-可知，转移2ml电子，电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由电子守恒可知，转移2ml电子可得到1mlCu，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+CaCl2
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1ml氯气，会有2mlNa+穿过交换膜
D．电解槽中应通入CO2作保护气，产品氯气可用钢瓶存放
【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+CaCl2，选项A正确；
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(NH4)6(H2W12O40)，双极膜中间层中的水解离为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4NH3·H2O- 4e- = 4+ O2↑+2H2O
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+ = [H2W12O40]6- +8H2O
D．当电路中通过4ml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[H2W12O40]6-，产品室中富余的铵根通过a膜进入阴极室；
【详解】A．阳极发生氧化反应，H2O中氧原子失电子变为O2和H+，酸性条件下NH3•H2O生成，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NH3•H2O，描述正确，不符题意；
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4ml电子时，阴极反应生成2mlH2和4mlOH-，通过a膜进入4ml，所以阴极室质量变化为18g•ml-1×4ml-2 g•ml-1×2ml=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O2+2H2O+4e-=4OH-
C．当有0.1ml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，2H2-4e-=4H+；在正极，O2+4H++4e-=2H2O。
【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O2+4H++4e-=2H2O，B不正确；
C．当有0.1ml电子通过导线时，左侧消耗H20.05ml，标准状况下0.05ml×22.4L/ml=1.12L气体，C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+═FQH2，负极反应式为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+═FQH2，即正极区溶液的pH增大，选项B正确；
C． 充电时电解池，阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+，则1mlFQH2转化为FQ时转移2ml电子，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Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可制得O2、H2、H2SO4和NaOH，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．b电极的电极反应为2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
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0.2ml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[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示，下列叙述中不正确的是
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(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑
C．制备18.2g(CH3)4NOH，两极共产生4.48L气体(标准状况)
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，(CH3)4N+通过c膜，所以c、e膜为阳离子交换膜，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．1mlSi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1mlSi晶体中含有的Si-Si键数目为2NA，故A正确；
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1ml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1ml气体时转移2ml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-+4H2O
B．正极区溶液的pH变小
C．生成1mlFeS，转移6ml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 mlFeS，转移8ml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
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O2+2H2O+4e-=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O2+2H2O+4e-=4OH-，负极附近区域Fe2+和反应生成蓝色沉淀，正极附近区域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++H2O
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++H2O
【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++H2O，根据原电池工作原理，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++H2O，故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++H2O，故D说法错误；
答案为D。
16.【2022·陕西商洛·一模】一种电化学技术中固定CO2的反应途径如图所示，它实现了CO2的固定和储能灵活应用。储能器件使用的Li-CO2电池的组成为钌基正极、饱和LiClO4和DMSO电解液以及锂片负极，CO2固定策略中总反应为CO2=C+O2↑，下列说法错误的是
A．CO2的固定中，负极每生成1. 5 ml气体，可转移3 ml e-
B．CO2通过储能系统和CO2固定策略可转化为固体产物C
C．该装置不仅减少了CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体
D．储能系统中，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+ 3 CO2=2Li2CO3 +C
【答案】A
【分析】由图可知，CO2的固定反应式为：2Li2CO3-4e-=4Li++2CO2↑+O2，CO2固定策略反应式和储能系统过程II的反应式可知，CO2最终转化为固体物质C，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+3CO2═2Li2CO3+C。
【详解】A． CO2的固定中的电极反应式为：2Li2CO3-4e-=4Li++2CO2↑+O2，转移4mle-生成3ml气体，则每生成1.5ml气体，可转移2mle-，故A错误；
B． 由图，CO2通过储能系统和CO2固定策略可转化为固体产物C，故B正确；
C． CO2通过储能系统和CO2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CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体，故C正确；
D． 储能系统中，Li失电子变成Li+，Li-e-=Li+，结合4Li++3CO2+4e-=2Li2CO3+C，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+ 3 CO2=2Li2CO3 +C，故D正确；
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Br2+2e-=2Br-
B．充电时，物质a为AQDSH2
C．放电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室
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Br2+2e-=2Br-，A项正确；
B．充电时，左侧电极为阴极，电极反应式为AQDS+2e-+2H+=AQDSH2，物质a为AQDS，B项错误；
C．放电时，左侧电极为负极，电极反应式为AQDSH2-2e-=AQDS+2H+，pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室，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4~6
C．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Fe2O3为催化剂的简单高效电合成NH3工艺如图所示(已知Fe2O3/石墨电极上发生的化学反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3)，装置工作时，下列说法错误的是
A．OH-向Pt电极迁移
B．Fe2O3/石墨电极上的电极反应为Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-
C．2.24 L N2与Fe反应生成NH3，转移了0.6 ml电子
D．总反应为2N2+6H2O4NH3+3O2
【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．Fe2O3/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，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。操作
现象
一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；
②中……
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