化學(xué)能與電能-2021年高考化學(xué)解析版

熱點(diǎn)9化學(xué)能與電能

【新高考研究】

I.[2020山東新高考】微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置，利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能,

同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水（以含CH3COO-

的溶液為例）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

+

A.負(fù)極反應(yīng)為CH3CCX）+2H2O-8e=2CO2+7H

B.隔膜1為陽(yáng)離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時(shí)間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2:1

【答案】B

【分析】

據(jù)圖可知a極上CH3coCT轉(zhuǎn)化為C5和H+,C元素被氧化，所以a極為該原電池的負(fù)極，則b極為正極。

【詳解】

A.a極為負(fù)極，CH3COO-失電子被氧化成C02和H+,結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為

CH3coeT+2H2O-8e-=2CO2T+7H:故A正確；

B.為「實(shí)現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負(fù)極，即a極，則隔膜1為陰離子交換膜，鈉離子

需要移向正極，即b極，則隔膜2為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會(huì)有ImolC「移向負(fù)極，同時(shí)有ImolNa,移向正

極，即除去ImolNaCL質(zhì)量為58.5g,故C正確；

D.b極為正極，水溶液為酸性，所以氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2f,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移8moi

電子時(shí)，正極產(chǎn)生4moi氣體，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知負(fù)極產(chǎn)生2moi氣體，物質(zhì)的量之比為4:2=2:1,故D正

確：

故答案為B。

2.12020天津新高考】熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池。下圖中的電池反應(yīng)為

充電

2Na+xS口Na2sx（45~3,難溶于熔融硫），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

放電??

密封

工開(kāi)二一不銹鋼容器

一=---Na-/7-Al?（%固體

-------熔融鈉

——熔融硫（含碳粉）

A.Na2s4的電子式為§:]"Na+

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為xS+2Na++2e=Na2Sx

C.Na和Na2s工分別為電池的負(fù)極和正極

D.該電池是以Na-p-AlzOa為隔膜的二次電池

【答案】C

【分析】

充電

根據(jù)電池反應(yīng)：2Na+xS口Na2sx可知，放電時(shí)，鈉作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Na-e=Na+,

放電

硫作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為xS+2Na++2B=Na2Sx，據(jù)此分析。

【詳解】

A.Na2s4屬于離子化合物，4個(gè)硫原子間形成三對(duì)共用電子對(duì)，電子式為Na+[:S：S：$：S：：TNa+，故A

正確；

+

B.放電時(shí)發(fā)生的是原電池反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：xS+2Na+2e-=Na2Sx,故B正確；

C.放電時(shí)，Na為電池的負(fù)極，正極為硫單質(zhì)，故C錯(cuò)誤：

D.放電時(shí)，該電池是以鈉作負(fù)極，硫作正極的原電池，充電時(shí)，是電解池，Na-B-A^O?為隔膜，起到電

解質(zhì)溶液的作用，該電池為二次電池，故D正確；

答案選C。

3.【廣東省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測(cè)試】環(huán)氧乙烷（C2H4。）常用于醫(yī)用消毒，一種制備方

法為：使用惰性電極電解KC1溶液，用C「交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)，其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯；

電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2C1+OH=C1+H20+C2H4O?下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.乙烯應(yīng)通入陰極區(qū)

B.移出交換膜前存在反應(yīng)CI2+H2OUHCI+HCK）

C.使用C「交換膜阻止OH.通過(guò)，可使CL生成區(qū)的pH逐漸減小

D.制備過(guò)程的總反應(yīng)為：H2C=CH2+H20=H2?+C2H4O

【答案】A

【分析】

環(huán)氧乙烷的制備原理：C「在陽(yáng)極被氧化生成Ck，Cb與水發(fā)生反應(yīng)Cb+hOuHCl+HClO,HC1O與乙烯發(fā)

生加成反應(yīng)生成HOCH2cH￡1；陰極區(qū)水電離出的氫離子放電生成氫氣，同時(shí)產(chǎn)生氫氧根，電解結(jié)束，移

出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2C1+OH=Cr+H2O+C2H4OO

【詳解】

A.陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生HC1O,所以乙烯通入陽(yáng)極區(qū)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)分析可知陽(yáng)極氧化生成的氯氣會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)Cb+HzOuHCl+HClO,故B正確；

C.根據(jù)分析可知陽(yáng)極區(qū)會(huì)產(chǎn)生HC1,使用C「交換膜阻止OH通過(guò)，HC1的濃度不斷增大，pH逐漸減小,

故C正確；

D.根據(jù)分析可知該反應(yīng)過(guò)程中KC1并沒(méi)有被消耗，實(shí)際上是水、乙烯反應(yīng)，總反應(yīng)為H2C=CH2+H2O=H2f+

C2H4O,故D正確；

綜上所述答案為A。

4.【湖北省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測(cè)試】研究發(fā)現(xiàn)，在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可

使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如圖所示。

■

-

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.加入HNO3降低了正極反應(yīng)的活化能

B.電池工作時(shí)正極區(qū)溶液的pH降低

C.ImolCH3cH20H被完全氧化時(shí)有3moi被還原

+

D.負(fù)極反應(yīng)為CH3CH2OH+3H2O-12e=2CO2+12H

【答案】B

【分析】

乙醇燃料電池中，通入乙醇的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3cH2OH+3H2O-12e-=2CC)2+12H+,通入

氧氣的一極為正極，由工作原理圖可知，正極發(fā)生反應(yīng)HNC)3+3e-+3H+=NOT+2H2。，

4NO+3O2+2H2O=4HNO3,二者加合可得O?+4e+4H+=2HQ,則HNO3在正極起催化作用，據(jù)此分

析解答。

【詳解】

A.由分析知，HNC)3在正極起催化作用，作催化劑，則加入HNO3降低了正極反應(yīng)的活化能，故A正確;

B.電池工作時(shí)正極區(qū)的總反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2。，則溶液中氫離子濃度減小，pH增大，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)得失電子守恒可知，ImolCH3cH20H被完全氧化時(shí)，轉(zhuǎn)移12moi電子，則有3moiO2被還原，

故C正確；

D.由分析知，負(fù)極反應(yīng)為CH3cH2OH+3H2O-12e-=2CC)2+12H+,故D正確；

故選Bo

5.【湖南省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測(cè)試】某單液電池如圖所示，其反應(yīng)原理為

&+2AgCl(s)即哪期|2Ag(s)+2HCU下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

-PtPt-

*/、

A.放電時(shí)，左邊電極為負(fù)極

B.放電時(shí)，溶液中H+向右邊電極移動(dòng)

C.充電時(shí)，右邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：Ag-e-=Ag"

D.充電時(shí)，當(dāng)左邊電極生成ImolH2時(shí)，電解質(zhì)溶液減輕2g

【答案】CD

【詳解】

A.由圖示分析可知，放電時(shí)左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池的負(fù)極，故A正確；

B.由A分析可知，放電時(shí)左邊為電池的負(fù)極，右邊則為電池的正極，工作時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即氫離子

向右邊電極移動(dòng)，故B正確；

C.充電時(shí)左邊電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，即2H++2e-=H2T；右邊電極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，即

Ag-e-+C1~=AgCl,故C錯(cuò)誤;

充電

D.山反應(yīng)2^1（21+2人8^=2人8（21+112，可知，充電時(shí)，當(dāng)左邊電極生成ImolH2時(shí)，電解質(zhì)溶液中會(huì)

減少2moiHC1,則減少的質(zhì)量為73g,故D錯(cuò)誤。

故選CD。

【命題規(guī)律和備考建議】

本專題考點(diǎn)為高考必考點(diǎn)。主要考查原電池、電解池的原理以及應(yīng)用。題型主要為選擇題，難度較大。

2021年高考備考應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注新型電池的發(fā)展與應(yīng)用。

【限時(shí)檢測(cè)】（建議用時(shí)：30分鐘）

1.【云南省昆明市2021屆高三“三診一?！泵自\斷測(cè)試】有學(xué)者提出可利用鋁-空氣電池裝置來(lái)凈化水體（凈

水原理與明磯類似），其基本工作原理如圖所示，正負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)溶液為酸化的NaCl溶液。下列說(shuō)法正

確的是（）

A.膜a為陽(yáng)離子交換膜

B.電子流向：A電極—電解質(zhì)溶液—B電極

C.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高

D.將電解質(zhì)溶液換成堿性的NaCl溶液可提升凈水效果

【答案】A

【詳解】

該裝置的凈水原理與明磯類似，則會(huì)產(chǎn)生氫氧化鋁膠體（A產(chǎn)水解），

A.電解質(zhì)溶液顯酸性，A極為鋁電極，為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al-3e-=Ap+,B極為正極，電極反應(yīng)式為

+

02+4H+4e-=2H20,為達(dá)到凈水的目的，負(fù)極生成的A產(chǎn)需要通過(guò)膜a進(jìn)入待凈化廢水中，A產(chǎn)水解生成

氫氧化鋁膠體，則膜a為陽(yáng)離子交換膜，故A正確；

B.原電池中電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，則該原電池中電子流向：A電極t導(dǎo)線-B電極，故B錯(cuò)誤：

C.根據(jù)A項(xiàng)分析知，正極區(qū)溶液的氫離子濃度減小，pH增大，負(fù)極區(qū)溶液的pH不變，故C錯(cuò)誤；

D.將電解質(zhì)溶液換成堿性的NaCl溶液，則負(fù)極生成Al。2，達(dá)不到凈水的效果，故D錯(cuò)誤；

故選A。

2.【陜西省寶雞市2021屆高三上學(xué)期高考模擬檢測(cè)一】我國(guó)科學(xué)家最新研發(fā)出了可充電的非水相鎂一澳電

池，利用Mg和C作電極，以混合酸作電解液通過(guò)多孔玻璃隔膜實(shí)現(xiàn)離子交換，其示意圖如下，下列說(shuō)法

正確的是

A.放電時(shí)，Mg?卡、Br一均通過(guò)多孔玻璃膜

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)為Br；+2e=3Br-

C.充電時(shí)，電池內(nèi)部的Mg?+向C電極移動(dòng)

D.a接直流電源的正極可實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

【答案】B

【分析】

由圖分析可知：放電時(shí)相當(dāng)于原電池工作，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即負(fù)極Mg-2e-=Mg2+,原電池中陽(yáng)

離子向正極移動(dòng)；充電時(shí)相當(dāng)于電解池工作原理，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即b連接直流電源的正極，發(fā)生3Br

-2S=Br；反應(yīng)，a連接直流電源的負(fù)故，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.放電時(shí)，相當(dāng)于原電池原理，電池內(nèi)部Mg?+向正極移動(dòng)，即向C電極移動(dòng)，而B(niǎo),在正極一側(cè)，不會(huì)通

過(guò)多孔玻璃膜，故A錯(cuò)誤;

B.放電時(shí)，相當(dāng)于原電池工作，碳電極為正極，Bq得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即BU+2e=3Br,故B正確;

C.充電時(shí)，相當(dāng)于電解池工作原理，C極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，3Br-2e=Br3\電池內(nèi)部的Mg?+向Mg電極移

動(dòng)，故C錯(cuò)誤:

D.根據(jù)圖分析可知：充電時(shí)相當(dāng)于電解池工作原理，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故b連接直流電源的正極，a連

接直流電源的負(fù)故，發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤;

故答案：B。

3.【山西省晉中市2021屆高三1月適應(yīng)性調(diào)研考試】2017—2020年，國(guó)家相繼出臺(tái)一系列政策，扶持光伏

發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。圖1是太陽(yáng)能電池工作示意圖,與圖2裝置聯(lián)合可實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存。下列有關(guān)說(shuō)法

錯(cuò)誤的是()

太陽(yáng)光

—N電極

—P電極

圖1圖2

A.太陽(yáng)能電池可將光能直接轉(zhuǎn)換為電能

B.Y接太陽(yáng)能電池的P電極

C.工作一段時(shí)間后，圖2左池pH減小

D.每轉(zhuǎn)移Imol電子，圖2右池溶液中n(H+)的變化量為2moi

【答案】D

【詳解】

A.太陽(yáng)能電池可將光能直接轉(zhuǎn)換為電能，故A正確:

B.Y電極反應(yīng)為VO2-e-+2H+=VC)2++H2O,Y極發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽(yáng)極，與電源正極相連，由圖1可知,

電池的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以P電極是太陽(yáng)能電池的正極，故B正確;

C.Y電極反應(yīng)為VO；-e-+2H+=VO2++H2。，右池需要?dú)潆x子參加反應(yīng)，所以氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入

右池，左池pH會(huì)變大，故C錯(cuò)誤;

D.Y電極反應(yīng)為VO；-e-+2H+=VC)2++H2O,每轉(zhuǎn)移Imol電子，右池中有2moi電子參加反應(yīng)，故D正

確；

故答案為：Co

4.【河南省開(kāi)封市2021屆高三上學(xué)期第一次模擬】多倫多大學(xué)EdwardSargent教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種將乙烯

高效轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷的電化學(xué)合成方法。反應(yīng)在KC1電解液的流動(dòng)池中進(jìn)行，示意圖如圖。電解結(jié)束后，

將陰陽(yáng)極電解液輸出混合，便可生成環(huán)氧乙烷。下列說(shuō)法正確的是（）

A.泡沫銀電極連接電源負(fù)極

B.伯箔電極附近溶液pH下降

0

C.該過(guò)程的總反應(yīng)為CH2=CH2+HOC1T”/?+HC1

HiC一CHj

D.當(dāng)電路中通過(guò)Imol電子時(shí)，伯箔電極上會(huì)產(chǎn)生11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

【答案】D

【分析】

據(jù)圖可知泡沫銀電極上C「失電子被氧化生成Cb，所以泡沫銀電極為陽(yáng)極，則電白箔電極為陰極，電解質(zhì)溶

液為KCI溶液，所以陰極上水電離出的氫離子放電生成氫氣。

【詳解】

A.根據(jù)分析可知泡沫銀電極為陽(yáng)極，應(yīng)連接電源正極，故A錯(cuò)誤；

B.柏箔電極為陰極，水電離出的氫離子放電生成氫氣，同時(shí)產(chǎn)生大量氫氧根，所以粕箔電極附近溶液pH

升高，故B錯(cuò)誤；

C.鉗箔電極的產(chǎn)物為H?和KOH,所以陽(yáng)極區(qū)生成的HC1又會(huì)反應(yīng)生成KC1,初始反應(yīng)物沒(méi)有HOCL該

物質(zhì)是陽(yáng)極產(chǎn)物氯氣和水反應(yīng)生成的，據(jù)圖可知HOC1中氯元素最終又生成了氯離子，所以該反應(yīng)的實(shí)際反

應(yīng)物只有乙烯和水，最終的生成物為環(huán)氧乙烷和氫氣，總反應(yīng)為c,,,,,

（.口2=。比一出0―?H2C—（-Hi+02

故C錯(cuò)誤；

D.D箔電極反應(yīng)為:2H9+2e-=H2T+20H-,轉(zhuǎn)移Imol電子生成0.5mol氫氣，標(biāo)況下體積為11.2L,故D

正確；

綜上所述答案為D。

5.【廣西桂林市2021屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)合調(diào)研考試】一種高效的除去廢水中的PO：的電化學(xué)裝置如圖

所示，一般認(rèn)為溶液中某離子濃度小于1.0xl(y5mo1.L」時(shí),該離子已除盡［已知常溫下,&p(FeP04)=1.3xlO-22］。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

C(石墨)

WW

A.光伏電池中，a極為正極，b極為負(fù)極

2++

B.廢水中發(fā)生的總反應(yīng)為4Fe+O2+4H+4PO^'=4FePO41+2H2O

C.電路中有6moi電子通過(guò)時(shí)，理論上最多可除去2moiPO：

D.當(dāng)廢水中c(Fe3+)=1.0xl()T5moi一時(shí)，PO：己除盡

【答案】C

【詳解】

A.要沉淀PO：需用Fe",利用Fr+與PO：反應(yīng)生成FePCU沉淀除去PO：,故鐵為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為

Fe-2e=Fe2+,Fe：+被O2氧化為Fe、+,石墨為陰極，故a極為正極，b極為負(fù)極，A正確：

B.Fe?+被。2氧化為Fe3+,與PO：反應(yīng)生成FePO」沉淀，總反應(yīng)為4Fe"+O2+4H++4PO：=4FePC)n+2H?0,

B正確；

C.電路中有6moi電子通過(guò)時(shí)，根據(jù)Fe-2W=Fe",可生成3moiFe”,被氧化可得3moiFe",故可除去

3moiPO：,C錯(cuò)誤；

5XU75

D.當(dāng)廢水中c(Fe")=1.0x1045moiI」時(shí)，c(PO：)==~='-:..=1.3x]O-mol/L<I.Ox1O-

c(Fe3+)l.OxlO15

mol/L,故P0：L2除盡，D正確;

故選C。

6.【安徽省黃山市2021屆高三第一次質(zhì)量檢測(cè)】物質(zhì)由高濃度向低濃度擴(kuò)散而引發(fā)的一類電池稱為濃差電

池。如下圖是由Ag電極和硝酸銀溶液組成的電池（s<C2）,工作時(shí)，A電極的質(zhì)量不斷減輕，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.Ag+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

B.B極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.若外電路通過(guò)0.1mol電子，則右側(cè)溶液減輕6.2g

D.原電池的總反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)

【答案】D

【詳解】

A.由圖示分析可知，工作時(shí)，A電極的質(zhì)量不斷減輕，則A為負(fù)極、B為正極；由于裝置中所用的隔膜為

陰離子交換膜，則只能陰離子通過(guò)，所以NO；由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，故A錯(cuò)；

B.由A分析可知，A為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，B為正極發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)；

C.若外電路通過(guò)（Mmol電子，則右側(cè)溶液中有O.lmolNO,向左側(cè)遷移，O.lmolAg卡得到電子生成Ag,所以

-

AgNO3~e

由170gImol可知，若外電路通過(guò)0.1mol電子，則右側(cè)溶液減輕17.0g,故C錯(cuò)；

17.0g0.Imol

D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Ag-e-=Ag+,正極的電極反應(yīng)式為：Ag*+e-=Ag,總反應(yīng)為：Ag=Ag屬于

非氧化還原反應(yīng)，故選D。

答案選D。

7.（2021年河北省高中名校名師原創(chuàng)預(yù)測(cè)卷六】我國(guó)科學(xué)家提出了一種利用鋰化磷酸帆鋰［Li5V2（PO4）3］實(shí)現(xiàn)

“先予后取''的自預(yù)鋰化原理，并應(yīng)用鋰化磷酸帆鋰和硬碳組成了具有高比能量、高比功率和寬工作溫區(qū)的全

電池，示意圖如圖所示。在充電過(guò)程中，鋰離子從Li5V2（PC）4）3中脫出嵌入到硬碳（C）構(gòu)成LizC,充電反應(yīng)為

Li5V2（PO4）3+C=Li3V2（PO4）3+Li2C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.充電時(shí)M與外接電源正極相連

B.充電過(guò)程中Li.向硬碳電極移動(dòng)

C.該電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為L(zhǎng)i3V2(PO4)3+2Li++2e-=Li5V2(PO4)3

D.該電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量增加

【答案】D

【分析】

根據(jù)充電過(guò)程中，鋰離子從Li5V2(PO03中脫出嵌入到硬碳構(gòu)成Li2C,可知充電時(shí)Li3V2(PO4)3電極為陽(yáng)極，

硬碳電極為陰極。充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為L(zhǎng)i5V2(PO4)3-2e-=Li3V2(PO4)3+2Li，陰極反應(yīng)為2Lr+C+2e=Li2C,充電

時(shí)總反應(yīng)為L(zhǎng)i5V2(PO4)3+C=Li3V2(PO4)3+Li2C；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)i2c-2e=2Li++C,正極反應(yīng)為

+

Li3V2(PO4)3+2Li+2e=Li5V2(PO4)3，原電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i3V2(PO4)3+Li2C=Li5V2(PO4)3+Co

【詳解】

A.充電時(shí)Li5V2(PC>4)3電極為陽(yáng)極，則M與外接電源正極相連，A項(xiàng)正確；

B.充電過(guò)程中陽(yáng)離子(Li*)向陰極(硬碳電極)移動(dòng)，B項(xiàng)正確；

C.由上述分析知，正極反應(yīng)為L(zhǎng)i3V2(PO4)3+2L「+2e=Li5V2(PC)4)3,C項(xiàng)正確；

D.該電池放電時(shí)，負(fù)極中嵌入的鋰離子脫出進(jìn)入溶液，負(fù)極質(zhì)量減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選D。

8.【安徽省合肥市2021年高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】天然氣凈化工藝的核心是H2s脫除。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)

了一種轉(zhuǎn)化裝置用以去除天然氣中H2s.示意圖如圖所示，裝置中可發(fā)生反應(yīng)：H2S+O2=H2O2+S1?下列說(shuō)法

正確的是

r

全

礴.

膜

N型半導(dǎo)體

甲池乙池

A.該裝置中光能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.碳棒上的電極反應(yīng)為AQ+2H++2e-=H?AQ

C.乙池溶液中H2s與「反應(yīng)，被氧化成單質(zhì)S

D.若有ImolH2s脫除，將有2moiH卡從甲池移向乙池

【答案】B

【詳解】

A.該裝置中光能通過(guò)N型半導(dǎo)體后轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而不是直接將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；

+

B.碳棒上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，AQ結(jié)合1后生成H?AQ,電板反應(yīng)式為AQ+2H+2e=H2AQ,故B正確;

+

C.乙池溶液中，H2s進(jìn)入乙池與匕結(jié)合后轉(zhuǎn)化為S負(fù)和I,電極反應(yīng)式為：H2S+I；=3I+S+2H,故C錯(cuò)誤;

D.如C選項(xiàng)中的反應(yīng)式，該反應(yīng)生成H*,從乙池移向甲池，故D錯(cuò)誤。

故答案選B。

9.【廣東省佛山市2021屆普通高中高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)一】我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種兩電極體系高選擇性合成

甲酸鹽和辛懵［CH/CH2）6CN］的方法，裝置如圖所示.下列說(shuō)法正確的是（）

A.b是電源負(fù)極

B.左半池的電極反應(yīng)為：CO2-2e+H2O=HCOO+OH

C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，右半池的pH升高

D.每生成ImolCHslCHzkCN電路中轉(zhuǎn)移4moi片

【答案】D

【分析】

根據(jù)電解池原理分析知，左側(cè)CO2分子得電子生成HC0(y,電子反應(yīng)式為CC)2+2e-+H2O=HCOCr+OH；

右側(cè)為陽(yáng)極，0H\HCOCX通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：

CH3(CH2)7NH2-4e+2OH+2HCOO=CH3(CH2)(CN+2H2O+2HCOOH,據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.左側(cè)得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，則a是電源負(fù)極，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)上述分析，左半池的電極反應(yīng)為：CO2+2e+H2O=HCCX)+OH,故B錯(cuò)誤：

C.右側(cè)為陽(yáng)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：

CH3(CH2)7NH2^e+2OH+2HCOO=CH3(CH2)6CN+2H2O+2HCOOH,則右半池的pH降低，故

c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)陽(yáng)極反應(yīng)知，每生成lmolCH3(CH2)6CN也路中轉(zhuǎn)移4moi故D正確；

故選D。

10.【吉林省吉林市2021屆高三上學(xué)期第二次調(diào)研測(cè)試】科學(xué)家研制出一種高性能水系酸堿雙液鋅一漠二

放電

次電池，其總反應(yīng)為：Zn+2OH+Br,□ZnO+HO+3Bf,中間的雙極性膜(BPM)能隔開(kāi)酸堿雙液且能允許

充電2

K通過(guò)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.放電時(shí)，K向鋅極電極遷移

B.放電時(shí)，鋅電極的電勢(shì)高于石墨電極

C.充電時(shí)，陰極室的pH增大

D.充電時(shí)，石墨電極發(fā)生反應(yīng)：Br；-2e=3B/

【答案】C

【分析】

根據(jù)圖像信息，放電時(shí)，石墨電極上，Br；+2e"=3B/，石墨為正極，鋅電極上，Zn-2e+2OH^ZnO+H2O,

鋅為負(fù)極，故充電時(shí)，石墨連接外接電源正極，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為3Br-2e=Br,,鋅與外接電源負(fù)

極相連，鋅為陰極，電極反應(yīng)為ZnO+2e-+H2O=Zn+2OLT,由此分析各選項(xiàng)。

【詳解】

A.放電時(shí)，石墨為正極，陽(yáng)離子向正極遷移，故A不正確；

B.放電時(shí)，為原電池，正極電勢(shì)高于負(fù)極，故石墨電勢(shì)高于鋅電極，故B不正確；

C.充電時(shí)，陰極為鋅，電極反應(yīng)為：ZnO+2e+H2O-Zn+2OH,陰極區(qū)堿性增強(qiáng)，pH增大，故C正確；

D.充電時(shí)，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為3Br-2e-=Br；,故D不正確；

故答案為：C。

11.【遼寧省大連市2021屆高三1月雙基測(cè)試】如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具有自動(dòng)吹氣

流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。下列說(shuō)法正確的是

質(zhì)子交換膜

一/

2J--6=，―

微處理器液晶顯示屏

A.電子由。2所在的鉗電極流出

B.每消耗224mL02,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H卡個(gè)數(shù)為0.4NA

C.微處理器通過(guò)檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量

D.電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3cH2OH+3H2OT2e-=2CO2T+12H+

【答案】C

【詳解】

A.該裝置中乙醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，電子由呼氣所在的飴電極流出，故A錯(cuò)誤；

B.未告知02所處環(huán)境，無(wú)法確定所處條件下的氣體摩爾體積，無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；

C.呼氣中乙醉含量越高，單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移電子越多，電流越大，從而根據(jù)電流大小計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精

的含量，故C正確；

D.由圖可知，電子負(fù)極上乙醇失去電子生成乙酸，電極反應(yīng)式為CH3cH?0H-4e+H2O=CH3COOH+4H

+,故D錯(cuò)誤：

綜上所述，說(shuō)法正確的是C項(xiàng)，故答案為C。

12.【陜西省安康市2021屆高三第二次教學(xué)質(zhì)量聯(lián)考】硫酸的生產(chǎn)工藝有多種，其中以固體金屬氧化物作

電解質(zhì)（可傳導(dǎo)。2-）的電化學(xué)法生產(chǎn)硫酸的原理如圖［己知：S（g）在電極上的反應(yīng)為可逆反應(yīng)］。下列說(shuō)法不

正確的是（）

2

A.a極可發(fā)生副反應(yīng)：S（g）-4e+2O=SO2

B.b極的電極反應(yīng)式：（^+記=2。'

C.每產(chǎn)生500mL98%硫酸（密度為L(zhǎng)84g轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為55.2NA

D.a極電勢(shì)比b極電勢(shì)低

【答案】C

【分析】

因?yàn)楣腆w電解質(zhì)能傳導(dǎo)0,則通的電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4e=2O。從而得出b極為正極，a極為

負(fù)極。

【詳解】

A.由以上分析可知，a極為負(fù)極，主反應(yīng)為S（g）失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)中的O?一等反應(yīng)，最終生成硫酸，可能

2

發(fā)生副反應(yīng)為：s（g）-4e+2O=SO2,A正確；

B.由分析可知，b極為正極，。2得電子生成0，電極反應(yīng)式：02+生一=20匕B正確：

C.在負(fù)極，S（g）—H2SO4—6e\每產(chǎn)生500mL98%硫酸（密度為L(zhǎng)84g-01-3）,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

500mLxl.84g/mLx98%…

--------C。,,--------X6NA=55.2NA，但還有副反應(yīng)發(fā)生，所以轉(zhuǎn)移電子總數(shù)大于55.2NA,C不正確;

98g/mol

D.a極為負(fù)極，b極為正極，正極電勢(shì)比負(fù)極高，則a極電勢(shì)比b極電勢(shì)低，D正確;

故選c。

13.【陜西省渭南市2021屆高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】某研究小組通過(guò)低溫熔鹽電化學(xué)還原CaSiC)3制備硅納米

線獲得了成功。研究人員選擇以硅酸鈣(CaSiC^)為原料，低熔點(diǎn)的三元熔鹽(CaCU-MgCl2-NaCl)為電

解質(zhì)，氧化鈣(CaO)為輔助電解質(zhì)，在相對(duì)較低的溫度(650℃)下，利用電化學(xué)還原法成功制備出硅納米線。

下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()

A.a為電源的負(fù)極，電子從a極流出

B.電解質(zhì)溶液中Ca?+向陽(yáng)極移動(dòng)

C.實(shí)驗(yàn)中，在陽(yáng)極可能會(huì)產(chǎn)生有毒氣體

D.石墨電極I的電極反應(yīng)式為SiO；-+4e-=Si+3O”

【答案】B

【詳解】

A.電解質(zhì)中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，向石墨電極n移動(dòng)說(shuō)明此電極為陽(yáng)極，即b為電源正極，a為負(fù)極，電

子從a極流出，故A正確；

B.電解過(guò)程中，電解質(zhì)中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)、陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以Ca?+向陰極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.氯離子可能在陽(yáng)極放電產(chǎn)生氯氣，氯氣有毒，故C正確；

D.石墨電極I為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為SiOj+4e-=Si+3C>2-,故D正確：

答案選B。

14.(2021年河北省高中名校名師原創(chuàng)預(yù)測(cè)卷三】利用CH4燃料電池電解制備Ca(HFO4)2并得到副產(chǎn)物

NaOH、H2,Cl2,裝置如圖所示(M、N、P、Q極均為惰性電極)。下列說(shuō)法正確的是()

M極N極產(chǎn)品室原料室

A.P極、Q極分別為陰極、陽(yáng)極

B.A膜、C膜均為陽(yáng)離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

c.M極上的反應(yīng)為CH4-4e-+4O2-=CO2+2H2。

D.理論上，M極消耗2.24L甲烷，P極產(chǎn)生0.411101。2

【答案】B

【分析】

由裝置圖知左邊裝置：甲烷燃料電池裝置，屬于原電池

M極為負(fù)極，電極反應(yīng)為CH4—8e-+4O2.=CO2+2H2O

N極為正極，電極反應(yīng)為。2+4仁===202-

右邊裝置：電解池裝置

-

P極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2Cf-2e=C12T

Q極為陰極，電極反應(yīng)為2112。+26-^=2。11-+112T

【詳解】

A.由可知，P極與燃料電池正極相連，為電解池的陽(yáng)極，Q極為陰極，A錯(cuò)誤；

B.由上述分析可知，Ca?*通過(guò)A膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，原料室中的Na+通過(guò)C膜向陰極室移動(dòng)，l^PO；通

過(guò)B膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，所以，A膜、C膜均為陽(yáng)離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，B正確；

C.M極為負(fù)極，電極反應(yīng)為CH4-8e-+4O2-^CO2+2H2。，C錯(cuò)誤;

D.題中未說(shuō)明溫度、壓強(qiáng)，