第5題新型電源、電解的應用與金屬腐蝕復習建議：3課時(題型突破2課時習題1課時)1．(2018·課標全國Ⅰ，13)最近我國科學家設計了一種CO2＋H2S協同轉化裝置，實現對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區發生反應為：①EDTA-Fe2＋－e－=EDTA-Fe3＋②2EDTA-Fe3＋＋H2S=2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋該裝置工作時，下列敘述錯誤的是()A.陰極的電極反應：CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OB．協同轉化總反應：CO2＋H2S=CO＋H2O＋SC．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需為酸性解析陰極發生還原反應，氫離子由交換膜右側向左側遷移，陰極的電極反應式為CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O，A項正確；結合陽極區發生的反應，可知協同轉化總反應為CO2＋H2S=S＋CO＋H2O，B項正確；石墨烯作陽極，其電勢高于ZnO@石墨烯的，C項錯誤；Fe3＋、Fe2＋在堿性或中性介質中會生成沉淀，它們只穩定存在于酸性較強的介質中，D項正確。答案C2．(2018·課標全國Ⅱ，12)我國科學家研發了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列說法錯誤的是()A．放電時，ClOeq\o\al(－,4)向負極移動B．充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C．放電時，正極反應為：3CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)＋CD．充電時，正極反應為：Na＋＋e－=Na解析電池放電時，ClOeq\o\al(－,4)向負極移動，A項正確；結合總反應可知放電時需吸收CO2，而充電時釋放出CO2，B項正確；放電時，正極CO2得電子被還原生成單質C，即電極反應式為3CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)＋C，C項正確；充電時陽極發生氧化反應，即C被氧化生成CO2，D項錯誤。答案D3．(2018·課標全國Ⅲ，11)一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時，O2與Li＋在多孔碳材料電極處生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列說法正確的是()A．放電時，多孔碳材料電極為負極B．放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C．充電時，電解質溶液中Li＋向多孔碳材料區遷移D．充電時，電池總反應為Li2O2－x=2Li＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(x,2)))O2解析根據電池工作原理，多孔碳材料吸附O2，O2在此獲得電子，所以多孔碳材料電極為電池的正極，A項錯誤；放電時電子從負極(鋰電極)流出，通過外電路流向正極(多孔碳材料電極)，B項錯誤；Li＋帶正電荷，充電時，應該向電解池的陰極(鋰電極)遷移，C項錯誤；充電時，電池總反應為Li2O2－x=2Li＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(x,2)))O2，D項正確。答案D4．(2017·課標全國Ⅰ，11)支撐海港碼頭基礎的防腐技術，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是()A．通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護電流應該根據環境條件變化進行調整解析鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。答案C5．(2017·課標全國Ⅱ，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質溶液一般為H2SO4－H2C2O4A．待加工鋁質工件為陽極B．可選用不銹鋼網作為陰極C．陰極的電極反應式為：Al3＋＋3e－=AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動解析A項，根據原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，正確；B項，陰極僅作導體，可選用不銹鋼網，且不銹鋼網接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項，陰極應為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；D項，電解時，陰離子移向陽極，正確。答案C6．(2017·課標全國Ⅲ，11)全固態鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為：16Li＋xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是()A．電池工作時，正極可發生反應：2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4B．電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多解析A項，原電池電解質中陽離子移向正極，根據全固態鋰硫電池工作原理圖示中Li＋移動方向可知，電極a為正極，正極發生還原反應，由總反應可知正極依次發生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的還原反應，正確；B項，電池工作時負極電極方程式為：Li－e－=Li＋，當外電路中流過0.02mol電子時，負極消耗的Li的物質的量為0.02mol，其質量為0.14g，正確；C項，石墨烯具有良好的導電性，故可以提高電極a的導電能力，正確；D項，電池充電時為電解池，此時電解總反應為8Li2Sxeq\o(=,\s\up7(通電))16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量會越來越少，錯誤。答案D7．(2016·課標全國Ⅰ，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是()A．通電后中間隔室的SOeq\o\al(2－,4)離子向正極遷移，正極區溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品C．負極反應為2H2O－4e－=O2＋4H＋，負極區溶液pH降低D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成解析電解池中陰離子向正極移動，陽離子向負極移動，即SOeq\o\al(2－,4)離子向正極區移動，Na＋向負極區移動，正極區水電離的OH－發生氧化反應生成氧氣，H＋留在正極區，該極得到H2SO4產品，溶液pH減小，負極區水電離的H＋發生還原反應生成氫氣，OH－留在負極區，該極得到NaOH產品，溶液pH增大，故A、C項錯誤，B正確；該電解池相當于電解水，根據電解水的方程式可計算出當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.25mol的O2生成，錯誤。答案B8．(2016·課標全國Ⅱ，11)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A．負極反應式為Mg－2e－=Mg2＋B．正極反應式為Ag＋＋e－=AgC．電池放電時Cl－由正極向負極遷移D．負極會發生副反應Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑解析根據題意，Mg-海水-AgCl電池總反應式為Mg＋2AgCl=MgCl2＋2Ag。A項，負極反應式為Mg－2e－=Mg2＋，正確；B項，正極反應式為2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag，錯誤；C項，對原電池來說，陰離子由正極移向負極，正確；D項，由于鎂是活潑金屬，則負極會發生副反應Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑，正確。答案B9．(2015·全國卷Ⅰ，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是()A．正極反應中有CO2生成B．微生物促進了反應中電子的轉移C．質子通過交換膜從負極區移向正極區D．電池總反應為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O解析由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2與C6H12O6發生氧化還原反應，將化學能轉化為電能，B正確；氧氣在正極反應，由于質子交換膜只允許H＋通過，則正極反應為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，沒有CO2生成，A項錯誤；負極發生反應：C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋，H＋在負極區生成，移向正極區，在正極被消耗，C項正確；總反應為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，D項正確。答案A命題調研(2014～2018五年大數據)命題角度設項方向頻數難度1.新型化學電源正、負極判斷50.43離子移動方向電極反應式、總原電池方程式的正誤判斷電極及電解液轉移電子計算2.電解原理在工、農業生產中的應用陰、陽極的判斷30.51離子交換膜的作用副反應分析及溶液酸堿性的改變電極方程式的正誤判斷3.金屬的腐蝕與防護電化學腐蝕的原因分析10.60防止金屬腐蝕的措施在2019年高考中，對于電化學的考查將繼續堅持以新型電池及電解應用裝置為背景材料，以題干(裝置圖)提供電極構成材料、交換膜等基本信息，基于電化學原理廣泛設問，綜合考查電化學基礎知識及其相關領域的基本技能，包括電極與離子移動方向判斷、電極反應式書寫、溶液的酸堿性和pH變化、有關計算及其與相關學科的綜合考查等。預測以二次電池以及含有離子交換膜的電解池為背景的命題將成為熱點題型，因為二次電池不僅實現電極材料循環使用，符合“低耗高效”的時代需求，而且命題角度豐富，便于同時考查原電池和電解池工作原理；含有離子交換膜的電解池設問空間大，便于考查考生的探究能力。判斷依據電極材料電極反應電子流向離子移向電極現象原電池負極活潑金屬氧化反應流出陰離子移向電極質量減小正極不活潑金屬或非金屬還原反應流入陽離子移向電極增重或質量不變電解池陽極與電源正極相連氧化反應流出陰離子移向電極溶解或pH減小陰極與電源負極相連還原反應流入陽離子移向電極增重或pH增大(1)燃料電池電極反應式的書寫(以氫氧燃料電池為例)①注意介質環境②掌握書寫程序(2)其他新型一次電池鈉硫電池總反應：2Na＋xS=Na2Sx正極：xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x)負極：2Na－2e－=2Na＋全釩液流電池總反應：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋V2＋eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))V3＋＋VO2＋＋H2O正極：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O負極：V2＋－e－=V3＋鋰-銅電池總反應：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－正極：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－負極：Li－e－=Li＋Mg-H2O2電池總反應：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O正極：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O負極：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl電池總反應：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2正極：2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag負極：Mg－2e－=Mg2＋(3)充電(可逆)電池鋅銀電池總反應：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2正極：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－負極：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2陽極：2Ag＋2OH－－2e－=Ag2O＋H2O陰極：Zn(OH)2＋2e－=Zn＋2OH－鎳鐵電池總反應：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2正極：NiO2＋2e－＋2H2O=Ni(OH)2＋2OH－負極：Fe－2e－＋2OH－=Fe(OH)2陽極：Ni(OH)2＋2OH－－2e－=NiO2＋2H2O陰極：Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－鎳鎘電池總反應：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2正極：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－負極：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2陽極：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O陰極：Cd(OH)2＋2e－=Cd＋2OH－高鐵電池總反應：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH正極：FeOeq\o\al(2－,4)＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－負極：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2陽極：Fe(OH)3＋5OH－－3e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O陰極：Zn(OH)2＋2e－=Zn＋2OH－鋰離子電池總反應：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x<1)正極：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋=LiCoO2負極：LixC6－xe－=xLi＋＋C6陽極：LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋陰極：xLi＋＋xe－＋C6=LixC6【題型建模】鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，鎂電池放電時電壓高且平穩，因此成為人們研制綠色電池所關注的重點。有一種鎂二次電池的反應為xMg＋Mo3S4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))MgxMo3S4。下列說法錯誤的是()A．放電時Mg2＋向正極移動B．放電時正極的電極反應式為Mo3S4＋2xe－=Mo3Seq\o\al(2x－,4)C．放電時Mo3S4發生氧化反應D．充電時陰極的電極反應為xMg2＋＋2xe－=xMg[解題模型][模型解題]答案C(1)常見的離子交換膜種類允許通過的離子及移動方向說明陽離子交換膜陽離子→移向電解池的陰極或原電池的正極陰離子和氣體不能通過陰離子交換膜陰離子→移向電解池的陽極或原電池的負極陽離子和氣體不能通過質子交換膜質子→移向電解池的陰極或原電池的正極只允許H＋通過(2)[解題模型]如：三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如下圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。判斷ab、cd是什么交換膜；判斷離子的遷移方向；書寫電極反應式；判斷電極產物。[模型解題]①弄清是原電池還是電解池，判斷電極有外接電源→電解池；n→陽極，m→陰極②根據電極判斷離子的移動方向和交換膜的種類Na＋→通過ab→陰極?ab是陽離子交換膜SOeq\o\al(2－,4)→通過cd→陽極?cd是陰離子交換膜③根據放電順序寫出電極反應式陰極，陽離子競爭放電，放電順序：H＋>Na＋，陰極的電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；陽極，陰離子競爭放電，放電順序：OH－>SOeq\o\al(2－,4)，陽極的電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。(4)根據電極反應式和離子移動方向確定電極反應物陰極H＋放電生成H2，剩余OH－與遷移過來的Na＋生成NaOH；陽極OH－放電生成O2，剩余H＋與遷移過來的SOeq\o\al(2－,4)生成H2SO4。[典例演示1]世界某著名學術刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池，其結構如圖所示。下列有關該電池放電時的說法正確的是()A．a極發生氧化反應B．正極的電極反應式為FeOx＋2xe－=Fe＋xO2－C．若有22.4L(標準狀況)空氣參與反應，則電路中有4mol電子轉移D．鐵表面發生的反應為xH2O(g)＋Fe=FeOx＋xH2解析a極通入空氣，O2在該電極發生得電子的還原反應，A錯誤；O2在正極發生反應，電極反應式為O2＋4e－=2O2－，B錯誤；由B項分析可知，電路中有4mol電子轉移時正極上消耗1molO2，在標準狀況下的體積為22.4L，則通入空氣的體積約為22.4L×5＝112L，C錯誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應生成H2，則發生的反應為xH2O(g)＋Fe=FeOx＋xH2，D正確。答案D[題型訓練1]我國科研人員以Zn和尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為電極材料，研制出一種水系鋅離子電池，該電池的總反應式為xZn＋Zn1－xMn2O4ZnMn2O4(0<x<1)。下列說法正確的是()A．充電時，Zn2＋向ZnMn2O4電極遷移B．充電時，陽極反應：ZnMn2O4－2xe－=Zn1－xMn2O4＋xZn2＋C．放電時，每轉移1mole－，ZnMn2O4電極質量增加65gD．充放電過程中，只有Zn元素的化合價發生變化解析放電時鋅失電子發生氧化反應，所以鋅是負極材料，尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為正極，充電時，Zn為陰極，陽離子(Zn2＋)向Zn(陰極)遷移，A錯誤；B正確；放電時，每轉移2mole－，ZnMn2O4電極質量增加65g，C錯誤；充放電時鋅與錳的化合價都發生變化，D錯誤。答案B[典例演示2]CO2是重要的溫室氣體，對地球溫室效應的“貢獻”最大，如何利用CO2是擺在科技工作者面前的重要課題。下圖所示電解裝置可將CO2轉化為乙烯，該裝置的電解質溶液為強酸性水溶液，電極材料為惰性電極。下列有關說法正確的是()A．a為電池的正極B．電解過程中H＋移向陽極C．反應前后溶液的pH保持不變D．陰極反應式：2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O解析二氧化碳得電子生成乙烯，為陰極反應，所以a為電池的負極，A錯誤；電解過程中H＋移向陰極，B錯誤；陰極二氧化碳得電子生成乙烯，陽極氫氧根失電子放出氧氣，總反應為2CO2＋2H2O=C2H4＋3O2，消耗水，H＋濃度增大，pH減小，C錯誤；D正確。答案D[題型訓練2](2017·海南卷)一種電化學制備NH3的裝置如下圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H＋。下列敘述錯誤的是()A．Pd電極b為陰極B．陰極的反應式：N2＋6H＋＋6e－=2NH3C．H＋由陽極向陰極遷移D．陶瓷可以隔離N2和H2解析此裝置為電解池，總反應式是N2＋3H2=2NH3，Pd電極b上是氫氣發生氧化反應，即氫氣失去電子化合價升高，Pd電極b為陽極，故A說法錯誤；根據A選項分析，Pd電極a為陰極，反應式為N2＋6H＋＋6e－=2NH3，故B說法正確；根據電解池的原理，陽離子在陰極上放電，即由陽極移向陰極，故C說法正確；根據裝置圖，陶瓷可以隔離N2和H2，故D說法正確。答案A[典例演示3](2018·北京理綜，12)驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下(燒杯內均為經過酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍色沉淀試管內無明顯變化試管內生成藍色沉淀下列說法不正確的是()A．對比②③，可以判定Zn保護了FeB．對比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C．驗證Zn保護Fe時不能用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑解析②中Zn作負極，發生氧化反應生成Zn2＋，Fe作正極被保護，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，試管內無明顯變化。但③中沒有Zn保護Fe，Fe在酸性環境中發生析氫腐蝕，Fe作負極被氧化生成Fe2＋，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，生成藍色沉淀，對比②③可知Zn保護了Fe，A項正確；①與②的區別在于：前者是將鐵氰化鉀溶液直接滴入燒杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液，①中出現了藍色沉淀，說明有Fe2＋生成。對比分析可知，可能是鐵氰化鉀氧化Fe生成了Fe2＋，B項正確；通過上述分析可知，驗證Zn保護Fe時不能用①的方法，C項正確；若將Zn換成Cu，鐵氰化鉀仍會將Fe氧化為Fe2＋，在鐵的表面同樣會生成藍色沉淀，所以無法判斷Fe2＋是不是負極產物，即無法判斷Fe與Cu的活潑性，D項錯誤。答案D[題型訓練3]深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學腐蝕原理如下圖所示，下列與此原理有關的說法錯誤的是()A．正極反應：SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－B．輸送暖氣的管道不易發生此類腐蝕C．這種情況下，Fe腐蝕的最終產物為Fe2O3·xH2OD．管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕解析原電池的正極發生還原反應，由圖示可知發生的電極反應為SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－，A正確；硫酸鹽還原菌是蛋白質，在高溫下易變性，失去催化作用，則輸送暖氣的管道不易發生此類腐蝕，B正確；由圖示可知，Fe腐蝕的最終產物為FeO，C錯誤；管道上刷富鋅油漆，形成Zn-Fe原電池，Fe為正極，可以延緩管道的腐蝕，D正確。答案C1．(2018·濰坊上學期統考，12)根據光合作用原理，設計如圖原電池裝置。下列說法正確的是()A．a電極為原電池的正極B．外電路電流方向是a→bC．b電極的電極反應式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．a電極上每生成1molO2，通過質子交換膜的H＋為2mol解析根據圖示可知，a電極上H2O轉化為H＋和O2，發生氧化反應，則a電極為原電池的負極，A項錯誤；a電極為負極，b電極為正極，外電路電流方向應從正極到負極，即b→a，B項錯誤；根據圖示可知，b電極上O2得電子轉化為H2O2，電極反應式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2，C項正確；a電極上每生成1molO2，轉移4mol電子，則通過質子交換膜的H＋為4mol，D項錯誤。答案C2．(2018·西安八校聯考，12)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A．HS－在硫氧化菌作用下轉化為SOeq\o\al(2－,4)的反應為HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋B．電子從電極b流出，經外電路流向電極aC．如果將反應物直接燃燒，能量的利用率不會變化D．若該電池電路中有0.4mol電子發生轉移，則有0.5molH＋通過質子交換膜解析根據題圖知，在硫氧化菌作用下HS－轉化為SOeq\o\al(2－,4)，發生氧化反應：HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋，A項正確；電子從電極a流出，經外電路流向電極b，B項錯誤；如果將反應物直接燃燒，有部分化學能轉化為熱能和光能，能量的利用率降低，C項錯誤；若該電池電路中有0.4mol電子發生轉移，則有0.4molH＋通過質子交換膜，D項錯誤。答案A3．(2018·綿陽第一次診斷，13)利用微生物可將廢水中苯酚的化學能直接轉化為電能，裝置如圖所示。電池工作時，下列說法正確的是()A．a極為正極，發生氧化反應B．b極的電極反應式為：2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋－10e－=N2↑＋6H2OC．中間室的Cl－向左室移動D．左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4g時，用電器流過2.4mol電子解析由題圖可知，在b極上NOeq\o\al(－,3)轉化為N2，發生得電子的還原反應，故b極為正極，a極為負極，A項錯誤；b極的電極反應式為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，B項錯誤；原電池中陰離子向負極移動，故C項正確；左室消耗苯酚的電極反應式為C6H5OH－28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋，9.4g苯酚的物質的量為0.1mol，故用電器應流過2.8mol電子，D項錯誤。答案C4．(2018·洛陽第一次統考18)工業上聯合生產硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，下列有關說法正確的是()A．a電極的電極反應式為：2H＋＋2e－=H2↑B．產物丙為硫酸C．離子交換膜d為陰離子交換膜D．每轉移0.1mol電子，產生1.12L的氣體乙解析根據題圖并結合題意，同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，知甲為O2，乙為H2，則a電極上OH－放電，產生氧氣，電極反應式為：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，A項錯誤；a電極為陽極，陽極上OH－放電，SOeq\o\al(2－,4)向陽極移動，因此產物丙為硫酸，B項正確；b電極為陰極，陰極上H＋放電，Na＋向陰極移動，則d為陽離子交換膜，C項錯誤；根據b電極的電極反應：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，知每轉移0.1mol電子，產生標準狀況下1.12L氣體乙(H2)，D項錯誤。答案B5．(2018·蓉城名校聯盟一聯，12)重鉻酸鉀是化學實驗室中的一種重要分析試劑。工業上以鉻酸鉀(K2CrO4)(黃色)為原料，采用電化學法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)(橙色)。制備裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A．陽極室中溶液的顏色逐漸由黃色變為橙色B．電解過程中陽極附近溶液的pH變小C．K2CrO4在陽極區被氧化成K2Cr2O7D．陰極每生成1mol氣體，有2mol帶正電荷的陽離子從陽極室移向陰極室解析結合題給裝置可判斷惰性電極為陽極，不銹鋼電極為陰極；陽極室中K2CrO4轉化為K2Cr2O7，溶液由黃色逐漸變為橙色，A項正確；陽極室發生氧化反應，OH－失電子放電，電極反應式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，陽極附近溶液pH逐漸減小，B項正確；陽極室中H＋濃度增大，促使發生反應：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，反應前后Cr元素化合價沒有發生變化，C項錯誤；陰極的電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，每生成1molH2轉移2mol電子，為保持溶液呈電中性，有2molK＋從陽極室向陰極室移動，D項正確。答案C6．(2018·南寧畢業班摸底聯考，11)利用如圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是()A．若X是鋅棒，將K與M連接，此方法是犧牲陽極的陰極保護法，使鐵不易受腐蝕B．若X是碳棒，將K與N連接，可減緩鐵的腐蝕C．若X是碳棒，將K與M連接，碳棒的電極反應式是2H＋＋2e－=H2↑D．若X是鋅棒，將K與N連接，鋅棒的電極反應式是Zn－2e－=Zn2＋解析若X是鋅棒，將K與M相連，則鋅棒作負極，鐵棒作正極被保護起來，此方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，A項正確；若X是碳棒，將K與N相連，鐵連接電源的負極，則鐵作陰極被保護起來，可減緩鐵的腐蝕，此方法稱為外加電流的陰極保護法，B項正確；若X是碳棒，將K與M相連，則碳棒作正極，鐵發生吸氧腐蝕，碳棒的電極反應式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－，C項錯誤；若X是鋅棒，將K與N相連，則鋅棒作陽極，陽極上Zn失電子發生氧化反應，D項正確。答案C題型特訓(一)1．甲醇燃料電池是目前應用比較廣泛的一種燃料電池，其工作原理如下圖所示：下列說法正確的是()A．N為正極，發生氧化反應B．a氣體為氧氣，b氣體為甲醇C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．若有1molCO2生成，則有6molH＋從甲池透過交換膜進入乙池解析燃料電池工作時，燃料發生氧化反應，失去電子，故M電極為負極，a氣體為為甲醇，電極反應式為：CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋，甲醇在負極被氧化生成CO2。有1molCO2生成，則有6molH＋生成，甲池溶液pH減小。N電極為正極，在其表面發生還原反應；電池中，陽離子從負極移向正極，H＋從甲池通過交換膜進入乙池。故D選項正確，A、B、C選項錯誤。答案D2．如圖所示裝置，開關K閉合時，電流表指針發生偏轉，下列有關開關K閉合時的說法正確的是()A．b極是負極B．a極電極反應式為H2－2e－=2H＋C．當裝置中有1mol電子通過時，右池產生標準狀況下5.6L氣體D．電池總反應式為2H2＋O2=2H2O解析選項A，通入H2的一極為負極，則a極為負極，b極為正極，錯誤。選項B，左池的電解質為NaOH，則a極電極反應式為2OH－＋H2－2e－=2H2O，錯誤。選項C，b極電極反應式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，當通過1mol電子時，右池消耗標準狀況下O25.6L，錯誤。答案D3．法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫·傅立葉大學的研究小組發明了第一塊可植入人體為人造器官提供電能的葡萄糖生物燃料電池，其基本原理是葡萄糖和氧氣在人體中酶的作用下發生反應：C6H12O6＋6O2eq\o(=,\s\up7(酶))6CO2＋6H2O(酸性環境)。下列有關該電池的說法不正確的是()A．該生物燃料電池不可以在高溫下工作B．電池的負極反應為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．消耗1mol氧氣時轉移4mole－，H＋向負極移動D．今后的研究方向是設法提高葡萄糖生物燃料電池的效率，從而使其在將來可以為任何可植入醫療設備提供電能解析酶在高溫下會變性，失去催化活性，所以該生物燃料電池不可以在高溫下工作，A項正確；電池中C6H12O6在負極發生氧化反應，負極反應為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，B項正確；原電池反應中，陽離子向正極移動，C項錯誤；提高葡萄糖生物燃料電池的效率肯定是今后的研究方向，D項正確。答案C4．我國對“可呼吸”的鈉-二氧化碳電池的研究取得突破性進展。該電池的總反應式為：4Na＋3CO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Na2CO3＋C，其工作原理如圖所示(放電時產生的Na2CO3固體儲存于碳納米管中)。下列說法不正確的是()A．放電時，鈉金屬片作負極，碳納米管作正極B．充電時，陽極反應為：2Na2CO3＋C－4e－=3CO2↑＋4Na＋C．放電時，Na＋從負極區向正極區移動D．該電池的電解質溶液也可使用NaClO4的水溶液解析A．放電時為原電池反應，鈉金屬片失去電子作負極，碳納米管上得電子作正極，故A正確；B.充電時，陽極失去電子發生氧化反應，反應為C＋2Na2CO3－4e－=3CO2↑＋4Na＋，故B正確；C.放電時，陽離子向正極移動，則Na＋從負極區向正極區移動，故C正確；D.鈉與水反應，不能用水溶液代替TEGDME作溶劑，故D錯誤。答案D5．正、負極都是碳材料的雙碳性電池，電池充、放電過程為2nC＋LiACnA＋LiCn，充電時Li＋、A－分別吸附在兩極上形成LiCn和CnA(如圖所示)，下列說法正確的是()A．a是電池的負極B．放電時，A－向b極移動C．放電時，負極的電極反應式是nC－e－＋A－=CnAD．充電時，電解質中的離子總數保持不變解析充電時A－吸附在a極形成CnA，則a極為陽極，發生氧化反應，而放電時a極發生還原反應，故a為電池的正極，A項錯誤；放電時a為正極，b為負極，而放電時陰離子向負極移動，B項正確；放電時負極上發生氧化反應：LiCn－e－=nC＋Li＋，C項錯誤；充電時Li＋、A－分別吸附在兩極上形成LiCn和CnA，故電解質中的離子總數逐漸減小，D項錯誤。答案B6．已知某種微生物燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電流的流動方向：B極eq\o(→,\s\up7(外電路))A極B．溶液中的H＋由B極區移向A極區C．在高溫下，該微生物燃料電池的工作效率更高D．A極的電極反應式為CH3COOH－8e－＋8OH－=2CO2＋6H2O解析結合工作原理圖示，該電池實質是酸性條件下的CH3COOH作燃料的燃料電池。A極為負極，B極為正極，電流的流動方向：B→A，H＋(陽離子)移向正極區，A正確、B錯誤。C.該電池為微生物燃料電池，在高溫條件下微生物不能存活，C錯誤；D.該電池為酸性環境，在電極反應中不可能出現OH－，D錯誤，配平A極電極反應式應為CH3COOH－8e－＋2H2O=2CO2↑＋8H＋。答案A7．2016年8月，聯合國開發計劃署在中國的首個“氫經濟示范城市”在江蘇如皋落戶。用吸附了H2的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電池總反應為H2＋2NiOOH2Ni(OH)2B．放電時，甲電極為負極，OH－移向乙電極C．放電時，乙電極反應為：NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－D．充電時，電池的碳電極與直流電源的正極相連解析根據原電池原理，甲是負極，電極反應為：H2－2e－＋2OH－=2H2O；乙是正極，電極反應為：NiOOH＋e－＋H2O=Ni(OH)2＋OH－。A項電池總反應充放電方向錯誤；B項放電時，甲電極為負極，OH－應移向負極即甲電極，B錯誤；D項放電時碳電極為負極，充電時應與直流電源的負極相連，D錯誤。答案C8．某污水處理廠利用微生物電池將鍍鉻廢水中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)催化還原，其工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．電池工作過程中電子由a極流向b極B．b極反應式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6e－＋14H＋=2Cr3＋＋7H2OC．電池工作過程中a極區附近溶液的pH增大D．每生成33.6L(標況下)CO2，則處理1molCr2Oeq\o\al(2－,7)解析a極：C2H4O2→CO2，碳元素化合價升高，發生氧化反應為電源負極，b極附近Cr2Oeq\o\al(2－,7)→Cr3＋，發生還原反應，b為正極，電子由a流向b，A項正確；b極溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)→Cr3＋，根據化合價變化，結合電荷守恒，可得電極反應式：2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6e－＋14H＋=2Cr3＋＋7H2O，B項正確；電池工作時a極反應為：CH3COOH－8e－＋2H2O=2CO2↑＋8H＋，故a極區附近溶液的pH減小，C項錯誤；根據兩極得失電子相等，得關系式：3CO2～2Cr2Oeq\o\al(2－,7)，故生成1.5molCO2，處理1molCr2Oeq\o\al(2－,7)，b極生成2molCr(OH)3，D項正確。答案C9．有一種瓦斯分析儀能夠在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時，通過傳感器顯示出來。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如圖所示，其中的固體電解質是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移動。下列敘述正確的是()A．電極a的反應式為：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2OB．電極b是正極，O2－由電極a流向電極bC．瓦斯分析儀工作時，電池內電路中電子由電極a流向電極bD．當固體電解質中有1molO2－通過時，電子轉移4mol解析A項該電池為固體電解質(可傳導O2－)，b為正極，電極反應式為O2＋4e－=2O2－，a為負極，電極反應式為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，也可由總反應減去正極反應消去O2得到，所以A正確；陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，所以B錯誤；電池內電路中O2－由正極移向負極，所以C錯誤；O2－帶有兩個負電荷，當固體電解質中有1molO2－通過時，電子轉移2mol，D錯誤。答案A題型特訓(二)1．(2017·西城區第一學期期末，5)下列說法中，不正確的是()ABCD鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發生吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜的酸性較強，發生析氫腐蝕將鋅板換成銅板對鋼閘門保護效果更好鋼閘門作為陰極而受到保護解析C項，金屬活潑性：Zn>Fe>Cu，所以若將鋅板換成銅板，則先腐蝕活潑金屬Fe，錯誤；D項，鋼閘門與電源的負極相連而被保護，正確。答案C2．如圖是電化學還原CO2制備草酸銅(CuC2O4)的反應原理，電解液不參加反應，通電一段時間后，下列說法不正確的是()A．Cu電極反應式為：Cu－2e－=Cu2＋B．草酸銅在陽離子交換膜右側生成C．該過程是電能轉化為化學能D．每生成1molCuC2O4需要標況下44.8LCO2解析Cu2＋在陽極生成，通過陽離子交換膜移向陰極(左側)，草酸銅在陽離子交換膜左側生成，B錯誤。答案B3．碳酸二甲酯(DMC)結構簡式為(CH3O)2CO，化學性質非常活潑，極易水解。用電解法制備碳酸二甲酯的模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．圖中左側電極為陰極，右側電極為陽極B．陽極反應：CO－2e－＋2CH3OH=(CH3O)2CO＋2H＋C．質子通過交換膜從陰極區移向陽極區D．離子液體必須是水溶液，目的是傳遞電荷解析左側放電物質CO是還原劑發生氧化反應為陽極，右側O2放電為陰極，A錯誤；B正確；質子(H＋)在陽極區生成，通過交換膜從陽極區移向陰極區，C錯誤；依據題干信息“碳酸二甲酯(DMC)極易水解”知：離子液體必須是非水體系，D錯誤。答案B4．利用電解原理凈化含有機物的廢水，其原理是：在電解條件下將較低價態的金屬離子(Co2＋)氧化成較高價態的金屬離子(Co3＋)，利用較高價態的金屬離子將廢水中的有機物氧化成CO2。裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．鋅極為負極，發生氧化反應B．石墨極上發生的電極反應式為Co2＋－e－=Co3＋C．電解過程中，陰極附近溶液pH減小D．氧化1molHCHO時電路中至少轉移3mol電子解析根據圖示知，鋅為陰極、石墨為陽極，陰極發生還原反應，A項錯誤；石墨極發生氧化反應，電極反應式為Co2＋－e－=Co3＋，B項正確；鋅極的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，陰極附近的電解質溶液pH增大，C項錯誤；4Co3＋＋HCHO＋H2O=CO2↑＋4H＋＋4Co2＋，氧化1molHCHO時至少要轉移4mol電子，D項錯誤。答案B5．H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯誤的是()A．M室發生的電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．N室中：a%＜b%C．b膜為陰膜，產品室發生反應的化學原理為強酸制弱酸D．理論上每生成1mol產品，陰極室可生成標準狀況下5.6L氣體解析制備原理是原料室中[B(OH)4]－通過陰膜(b膜)進入產品室，M室中石墨電極上H2O放電產生O2和H＋，H＋通過陽膜(a膜)進入產品室，H＋＋[B(OH)4]－=H3BO3＋H2O，A正確，C正確；原料室中的Na＋通過陽膜(c膜)進入N室，N室中石墨電極上H2O放電產生H2和OH－，因而N室中NaOH溶液的濃度會增大，B正確；理論上每生成1mol產品，M、N室電極反應式分別為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陰極室(N室)生成0.5molH2，標準狀況下為11.2L，D錯誤。答案D6．用如圖所示裝置處理含NOeq\o\al(－,3)的酸性工業廢水，某電極反應式為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，則下列說法錯誤的是()A．電源正極為A，電解過程中有氣體放出B．電解時H＋從質子交換膜左側向右側移動C．電解過程中，右側電解液pH保持不變D．電解池一側生成5.6gN2，另一側溶液質量減少18g解析A項，根據題意，與B極相連的電極反應為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，作電解池的陰極，故B為負極，則A為正極，溶液中的OH－放電，生成O2，正確；B項，電解時，左側陽極室OH－發生反應，剩余了H＋，故H＋從質子交換膜左側向右側移動，正確；C項，在電解過程中，轉移20mole－時左側產生20molH＋，右側消耗24molH＋，右側c(H＋)減小，pH變大，錯誤；D項，電解池一側生成5.6gN2，轉移的電子的物質的量為2mol，故另一側發生反應的水的物質的量為1mol，溶液質量減少18g，正確。答案C7．(2017·河南羅山模擬)某學生為探究銅生銹的過程設計如圖所示裝置，下列選項正確的是()A．一段時間后C棒上有氣泡冒出，附近的溶液變為紅色B．一段時間后溶液中會有藍色沉淀產生C．Cu棒為正極，電極反應式：Cu－2e－=Cu2＋D．C棒為正極，電極反應式：2H＋＋2e－=H2↑解析由于銅的金屬活動性比氫弱，在電解質溶液中發生吸氧腐蝕，負極：Cu－2e－=Cu2＋，正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，溶液中，Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓，所以B選項正確。答案B8．鋰—銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現象”產生電能，其中放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列說法錯誤的是()A．放電時，Li＋透過固體電解質向Cu極移動B．放電時，正極的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．通空氣時，銅被腐蝕，表面產生Cu2OD．整個反應過程中，氧化劑為O2解析因為原電池放電時，陽離子移向正極，所以Li＋透過固體電解質向Cu極移動，A正確；由總反應方程式可知Cu2O中Cu元素化合價降低，被還原，正極反應式應為Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－，B錯誤；放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空氣時，銅被腐蝕，表面產生Cu2O，C正確；由C項分析知，Cu先與O2反應生成Cu2O，放電時Cu2O重新生成Cu，則整個反應過程中，Cu相當于催化劑，O2為氧化劑，D正確。答案B9．將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區進行電解，以實現H2S轉化為S的目的。下列判斷錯誤的是()A．電解過程中陽極區發生如下反應：S2－－2e－=S，(n－1)S＋S2－=Seq\o\al(2－,n)B．電解時陰極的電極反應式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．電解后陽極區的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子方程式可寫成Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=nS↓＋H2↑D．該裝置的離子交換膜為陽離子交換膜解析電解過程中陽極區發生氧化反應，得到硫單質，然后是S和S2－之間的反應，即S2－－2e－=S，(n－1)S＋S2－=Seq\o\al(2－,n)，故A正確；電解過程中陰極上氫離子放電生成氫氣：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故B正確；電解后陽極區離子為Seq\o\al(2－,n)，酸性條件下，Seq\o\al(2－,n)失電子發生氧化反應生成S單質，同時生成H2S，反應方程式為Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑，故C錯誤；電解時陽極區c(S2－)減小，陰極區c(OH－)增大，故該裝置的離子交換膜為陽離子交換膜，故D正確。答案C題型特訓(三)(教師素材)1．遠洋輪船的船體材料是合金鋼，為了保障航行安全，延長輪船的使用壽命，通常在與海水接觸的船殼(船底及船側)上鑲嵌一些金屬塊M。下列有關說法不正確的是()A．上述保護船殼免受腐蝕的方法叫犧牲陽極的陰極保護法B．M可能是鋅、鎂、錫等金屬C．船殼主要發生吸氧腐蝕D．在上述保護船殼的過程中，負極反應為M－ne－=Mn＋解析利用原電池原理，在鋼鐵的表面鑲嵌比鐵活潑的金屬，使鋼鐵免受腐蝕的方法叫犧牲陽極的陰極保護法，A項正確；如果在與海水接觸的船殼上鑲嵌錫塊，由于鐵比錫活潑，在船殼、空氣、海水構成的原電池中，鐵為負極，會加快船殼的腐蝕，B項錯誤；海水的pH≈8，船殼主要發生吸氧腐蝕，C項正確；在犧牲陽極的陰極保護法中，比鐵活潑的金屬M作負極，發生氧化反應，D項正確。答案B2．我國科學家設計出的一種裝置(如圖所示)，實現了“太陽能→電能→化學能”的轉化，總反應為2CO2=2CO＋O2。下列有關說法正確的是()A．該裝置屬于原電池B．人體呼出的水蒸氣參與Y極反應：CO2＋H2O＋2e－=CO＋2OH－C．反應完畢，該太陽能裝置中的電解質溶液堿性增強D．X極電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析該裝置實現了太陽能→電能→化學能的轉化，而將電能轉化為化學能屬于電解池，A項錯誤；由圖可知Y極發生的是得電子的反應，人體呼出的氣體中含有CO2和H2O，B項正確；由得失電子守恒原理知，X極消耗的OH－總量等于Y極生成的OH－總量，即電解質溶液的堿性沒有改變，C項錯誤；從電子的流向看，X電極失去電子，故X電極是負極，電極反應式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，D項錯誤。答案B3．為了強化安全管理，某油庫引進一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示(用強酸性溶液作電解質溶液)。下列說法不正確的是()A．石墨電極作正極，發生還原反應B．鉑電極的電極反應式：C8H18＋16H2O－50e－=8CO2↑＋50H＋C．H＋由質子交換膜左側向右側遷移D．每消耗5.6LO2，電路中通過1mol電子解析由圖像知，石墨電極通入O2，發生還原反應O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A項不符合題意。鉑電極上發生氧化反應，電極反應式為C8H18＋16H2O－50e－=8CO2↑＋50H＋，B項不符合題意。在原電池中，陽離子向正極遷移，陰離子向負極遷移，C項不符合題意。由于沒有指明反應溫度和壓強，不能通過體積計算O2的物質的量，也就無法確定轉移電子的物質的量，D項符合題意。答案D4．電化學氣敏傳感器可用于監測環境中NH3的含量，其工作原理如圖所示，其中NH3被氧化為常見無毒物質。下列說法錯誤的是()A．溶液中OH－向電極a移動B．電極b上發生還原反應C．負極的電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2OD．理論上反應消耗的NH3和O2的物質的量之比為3∶4解析電極a上NH3發生氧化反應生成N2，則電極a為負極，電極b為正極，原電池中，陰離子向負極移動，故A項正確；電極b為正極，發生還原反應，B項正確；負極上NH3失電子生成N2和H2O，電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－=N2十6H2O，C項正確；由電池反應4NH3＋3O2=2N2＋6H2O可知，理論上反應消耗的NH3與O2的物質的量之比為4∶3，D項錯誤。答案D5．用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽，可使廢水中NHeq\o\al(＋,4)在某一室富集，模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．陽極室溶液由無色逐漸變成棕黃色B．陰極的電極反應式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C