极反应式为HOOC? COOH+2e? +2H+=HOOC? CHO+H2O，则消耗H+与迁移过来的物质的量相等，乙二酸中羧基减少了，阴极N极附近溶液的pH不会减小、只能变大，故D错误。 故选A。 【点睛】
本题考查电解池原理的应用，把握电解池原理，注意运用离子移动方向判断电极以及电解过程中电子守恒的计算应用是解答关键。
18．[2019·湖北省黄冈中学高三5月第二次模拟考试]铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。
（1）铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2
的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，其反应的化学方程式为_______。
（2）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯
PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
过程1中分离提纯的方法是___，滤液2中的溶质主要是____填物质的名称）。过程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______。
（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成
Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_________。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为____。
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向____极室（填“阴”或者
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“阳”）加入____（填化学式）。
【答案】（1）PbO2+4HCl (浓)= PbCl2+Cl2↑+4H2O （2）过滤 硫酸钠 Pb+ PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
（3）①PbCl42? +2e? =Pb+4Cl? ②H+ ③阴 PbO 【解析】 【分析】
（1）依据给定信息结合氧化还原反应规律和元素守恒规律作答；
（2）含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）与硫酸亚铁和硫酸作用，生成不溶物PbSO4、炭黑和滤液硫酸铁、硫酸等，其中硫酸亚铁作催化剂，加快Pb和PbO2的反应，经过过滤得到的PbSO4粗品再与氢氧化钠反应制得PbO粗品，再经过分离提纯得到高纯PbO，据此分析作答；
（3）在上述装置图中，电解池的阳极水中的氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，阴极则为PbCl42? 得电子生成Pb的过程，再结合电解池的原理分析作答。 【详解】
（1）盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，则该气体为氯气，根据氧化还原反应的规律及元素守恒可知，产物还有PbCl2和水，其化学方程式为：PbO2+4HCl (浓)= PbCl2+Cl2↑+4H2O；
（2）过程1中得到了滤液和不溶物PbSO4，则过程1的操作方法为过滤；PbSO4与氢氧化钠反应生成物除了PbO以外，应还有硫酸钠，则滤液2中的溶质主要是硫酸钠，在Fe2+催化下，Pb和PbO2在稀硫酸作用下发生归中反应生成PbSO4的方程式为：Pb+ PbO2+2H2SO4 Pb+ PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O；
2PbSO4+2H2O，故答案为：过滤；硫酸钠；
（3）①电解时阴极PbCl42? 得电子生成Pb，其电极反应式为PbCl42? +2e? =Pb+4Cl? ；
②电解过程中，惰性电极a（阳极）上水失电子发生氧化反应，其电解反应式为：2H2O? 4e? =O2↑+4H+，为平衡电荷，生成的H+会通过阳离子交换膜移向阴极，故答案为：H+；
PbCl42? +2e? =Pb+4Cl? ，③电解过程中，阴极发生电极反应：则可在阴极补充PbO生成PbCl42? ，使Na2PbCl4电解液浓度恢复，故答案为：阴极，PbO。
19．[2019·北京市房山区高三下学期二模]钒（V）为过渡元素，可形成多价态化合物，全钒液流电池是一种
新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图：
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已知：
离子种类 颜色 VO2+ 黄色 VO2+ 蓝色 V3+ 绿色 V2+ 紫色 （1）全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是_______。 （2）当完成储能时，正极溶液的颜色是__________。 （3）质子交换膜的作用是_________。
（4）含钒废水会造成水体污染，对含钒废水（除VO2+外，还含Fe3+等）进行综合处理可实现钒资源的
回收利用，流程如下：
已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同：
钒的化合价 +4价 +5价 酸性 VO2+ VO2+ 碱性 VO(OH)3? VO43? ①滤液中钒元素的主要存在形式为_______。
②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色，用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集，过程可简单表示为（HA为有机萃取剂）：
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萃取时必须加入适量碱，其原因是 __________。 ④纯钒可由熔盐电解法精炼，粗钒（含杂质）作____极。
【答案】（1）V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O （2）黄色
（3）阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流
（4）①VO(OH)3? ②Fe2+ + 2OH? =Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ③加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率 ④阳极 【解析】 【分析】
（1）B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+，A极VO2+得到电子发生还原反应生成VO2+，根据电极反应式书写总反应式；
VO2+? e? （2）储能为充电过程，正极和外接电源正极相连，本身作阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：+H2O= VO2++2H+；
（3）质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流； （4）①由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3? ； ②Fe2+ + 2OH? =Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 。 ③分析平衡，钒的萃取率；
④电解法精炼钒，用粗钒作阳极，发生氧化反应。 【详解】
（1）因为放电时，已知B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+，所以A极会得到电子发生还原反应，故 电极反应方程式为：VO2++e? +2H+=VO2++H2O，故电池放电时总反应式是V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O，故答案是：V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O；
VO2+? e? （2）储能为充电过程，正极和外接电源正极相连，本身作阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：+H2O= VO2++2H+，所以当完成储能时，正极溶液的颜色是黄色； 故答案是：黄色；
（3）由电池放电时总反应式V2++VO2++2H+=V3++VO2++H2O可知，两电极的物质混合会发生反应，故质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流； 故答案是：阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流；
，加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高
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（4）①根据表中信息，由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3? ，所以钒元素的主要存在形式为VO(OH)3? ， 故答案是：VO(OH)3? ；
②加入氢氧化钠之后，由灰白色转变为红褐色，这是亚铁离子转化为铁离子，反应过程为Fe2+ + 2OH? =Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
故答案为：Fe2+ + 2OH? =Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3； ③分析平衡，钒的萃取率，
故答案为：加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率； ④电解法精炼钒，用粗钒作阳极，发生氧化反应， 故答案为：阳极。 【点睛】
本题考查了流程分析判断，侧重考查物质性质和实验设计的方法应用、题干信息分析判断能力，注意把握物质的分离提纯、电解反应、电极产物的分析应用、工艺流程的理解。
，加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高
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电化学及其应用2019年高考真题和模拟题分项汇编化学Word版含解析
