2024屆五年高考化學(xué)真題分類訓(xùn)練：專題十二 電化學(xué)基礎(chǔ)

第頁專題十二電化學(xué)基礎(chǔ)題組一1.[2022浙江1月選考，2分]pH計(jì)是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示,以玻璃電極（在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HCl溶液,并插入Ag?AgCl電極）和另一Ag?AgCl電極插入待測溶液中組成電池,pH與電池的電動勢E存在關(guān)系:pH=（E?常數(shù)）/0.059。下列說法正確的是(CA.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低,則該電極反應(yīng)式為:AgClsB.玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化C.分別測定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動勢,可得出未知溶液的pHD.pH計(jì)工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能[解析]電勢低的電極為負(fù)極,負(fù)極失去電子,電極反應(yīng)式為Ag?e?+Cl?AgCls,A項(xiàng)錯誤;pH與H+濃度有關(guān),根據(jù)pH=（E?常數(shù)）/0.059可知,玻璃膜內(nèi)外的H+濃度差異會引起電動勢的變化,B項(xiàng)錯誤;通過測定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電池的E可以得出題給公式中常數(shù)的值,然后測定含未知溶液的電池的E就可以計(jì)算出未知溶液的pH2.[2022福建，4分]一種化學(xué)“自充電”的鋅-有機(jī)物電池，電解質(zhì)為KOH和ZnCH3COO2A.化學(xué)自充電時，cOHB.化學(xué)自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.化學(xué)自充電時，鋅電極反應(yīng)式：Zn2D.放電時，外電路通過0.02mol電子，正極材料損耗0.78[解析]由圖示可知，化學(xué)自充電時，O2得電子轉(zhuǎn)化為OH?，OH?與K+結(jié)合形成KOH，cOH?增大，A正確；該電池為自充電電池，無需外接電源，因此化學(xué)自充電時，沒有電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B錯誤；由圖示可知，化學(xué)自充電時，陽極反應(yīng)為有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化，陰極反應(yīng)為O2轉(zhuǎn)化為OH?，沒有發(fā)生Zn2++2e?Zn，C錯誤；放電時，3.[2021廣東，2分]火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，放電時(A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) B.CO2C.陽離子由正極移向負(fù)極 D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能[解析]根據(jù)題中信息可知該Na?CO2電池中Na為負(fù)極，碳納米管為正極，負(fù)極上金屬鈉失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；CO2在正極碳納米管上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成單質(zhì)碳，B項(xiàng)正確；原電池工作時，陽離子從負(fù)極向正極移動，C項(xiàng)錯誤；該原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，【技巧點(diǎn)撥】原電池離子移動方向：正正負(fù)負(fù)（帶正電荷離子移向正極，帶負(fù)電荷離子移向負(fù)極）。電解池離子移動方向：陰向陽（陰離子移向陽極），陽向陰（陽離子移向陰極）。4.[2021山東，2分]以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH?O2、N2H4A.放電過程中，K+B.放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料，CH3D.消耗1molO2時，理論上N[解析]燃料電池工作時，陽離子向正極移動，則K+向正極移動，A項(xiàng)錯誤；N2H4?O2燃料電池的總反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O，因此放電過程中，KOH的物質(zhì)的量不變，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)CH3OH→CO32?失6e?，N2H4→N2失4e?，CH32NNH2→2CO35.[2020天津，3分]熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。下圖中的電池反應(yīng)為2Na+xS?充電放電NaA.Na2SB.放電時正極反應(yīng)為xS+C.Na和Na2D.該電池是以Na?β[解析]Na2S4中S42?中硫原子間以非極性鍵結(jié)合，每個硫原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)正確；放電時正極上S發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為xS+2Na++6.[2020山東，2分]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?A.負(fù)極反應(yīng)為CH3B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5D.電池工作一段時間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2:[解析]根據(jù)題圖分析可知，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)為CH3COO?+2H2O?8e?2CO2↑+7H+,b極為正極，電極反應(yīng)為2H++2e?H2↑,A項(xiàng)正確；該電池工作時，Cl?向a極移動，Na+向b極移動，即隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，B項(xiàng)錯誤；電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，向【技巧點(diǎn)撥】7.[2019浙江4月選考，2分]化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是(A)A.甲：Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中B.乙：正極的電極反應(yīng)式為Ag2C.丙：鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會變薄D.?。菏褂靡欢螘r間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降[解析]銅鋅原電池（電解質(zhì)溶液為硫酸）中銅作正極，電極反應(yīng)為2H++2e?H28.[2019全國卷Ⅲ，6分]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn3D?Zn可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D?Zn?NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為下列說法錯誤的是(D)A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應(yīng)為NiOHC.放電時負(fù)極反應(yīng)為ZnsD.放電過程中OH?[解析]該電池采用的三維多孔海綿狀Zn具有較大的表面積，可以高效沉積ZnO，且所沉積的ZnO分散度高，A正確；根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充電時，NiOH2在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH，其電極反應(yīng)式為NiOH2s+OH?aq?e?NiOOHs+H2Ol，B題組二1.[2022全國甲卷，6分]一種水性電解液Zn?MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中，Zn2+以ZnA.Ⅱ區(qū)的K+B.Ⅰ區(qū)的SO4C.MnO2電極反應(yīng)：MnOD.電池總反應(yīng)：Zn+4[解析]MnO2電極為正極，Zn電極為負(fù)極，電池放電時,電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,A項(xiàng)錯誤；Ⅰ區(qū)中的SO42?通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，B項(xiàng)正確；MnO2電極為正極，電極反應(yīng)為MnO2+22.[2022湖南，3分]海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰?海水電池構(gòu)造示意圖如下，下列說法錯誤的是(BA.海水起電解質(zhì)溶液作用B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2HC.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D.該鋰-海水電池屬于一次電池[解析]Li是活潑金屬，作負(fù)極，則N極是正極，正極上海水中溶解的O2、CO2等均能放電，B項(xiàng)錯誤；由于Li易與水反應(yīng)，故玻璃陶瓷應(yīng)具有良好的防水功能，同時為形成閉合回路，也應(yīng)具有傳導(dǎo)離子的功能，C項(xiàng)正確；該電池屬于一次電池，D3.[2021全國乙卷，6分]沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極（如圖所示），通入一定的電流。下列敘述錯誤的是(D)A.陽極發(fā)生將海水中的Cl?氧化生成ClB.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC.陰極生成的H2D.陽極表面形成的MgOH[解析]海水中含有較大濃度的Cl?，通電后Cl?能在陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Cl2，A項(xiàng)正確；電解過程中陰極區(qū)有NaOH生成，陽極上生成的Cl2與陰極區(qū)生成的NaOH反應(yīng)可得到NaClO，NaClO可以滅殺附著生物，B項(xiàng)正確；根據(jù)電解池分析可知陰極生成H2，H2具有可燃性，故應(yīng)及時排入大氣，以免出現(xiàn)意外，C項(xiàng)正確；陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e?2OH?+H4.[2021河北，3分]K?O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是(A.隔膜允許K+通過，不允許OB.放電時,電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極C.產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9[解析]由題圖右側(cè)室內(nèi)O2→KO2可知，b電極上發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，電極反應(yīng)式為O2+e?+K+KO2，則a電極為負(fù)極，K失電子生成K+，且若氧氣通過隔膜，會與鉀反應(yīng)，故隔膜只允許K+通過，不允許O2通過，A項(xiàng)正確；放電時電流由正極流向負(fù)極，即由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時b電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作陽極，B項(xiàng)正確；由氧原子守恒可知，生成的KO2和消耗的O2的質(zhì)量比為71:32≈2.22，C項(xiàng)正確；鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)為2PbSO4+25.[2020全國卷Ⅲ，6分]一種高性能的堿性硼化釩VB2?空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：VB2A.負(fù)載通過0.04mol電子時，有0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為4VBD.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH[解析]由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則VB2電極為負(fù)極，復(fù)合碳電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e?+2H2O4OH?，電池總反應(yīng)為4VB2+11O2+20OH?+6H2O8BOH4?6.[2020全國卷Ⅰ，6分]科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn?CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下，電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時，溫室氣體CO下列說法錯誤的是(D)A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn?2B.放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOHC.充電時，電池總反應(yīng)為2ZnD.充電時，正極溶液中OH?[解析]由題給裝置圖可知，放電時負(fù)極鋅失去電子后結(jié)合OH?生成ZnOH42?，負(fù)極反應(yīng)為Zn?2e?+4OH?ZnOH42?，A項(xiàng)正確；放電時，正極上CO2得電子生成HCOOH，CO2中C的化合價為+4，HCOOH中C的化合價可看作+2，1molCO2轉(zhuǎn)化為1molHCOOH【技巧點(diǎn)撥】離子交換膜具有選擇性。陽離子交換膜只允許陽離子通過；陰離子交換膜只允許陰離子通過；質(zhì)子交換膜只允許H+通過；雙極膜BP是陰、陽復(fù)合膜，能解離出H+和7.[2020全國卷Ⅱ，6分]電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWOA.Ag為陽極 B.Ag+C.W元素的化合價升高 D.總反應(yīng)為WO3[解析]根據(jù)題圖可知，該裝置為電解池，由通電時Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，可知Ag為該電解池的陽極，透明導(dǎo)電層為該電解池的陰極，結(jié)合題給信息可寫出陽極和陰極的電極反應(yīng)式分別為Ag?e?Ag+和xAg++WO3+xe?AgxWO3。根據(jù)上述分析可知Ag為陽極，A項(xiàng)正確；電解池工作時，Ag+8.[2020浙江1月選考，2分]在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說法不正確的是(D)A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B.離子交換膜為陽離子交換膜C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出D.OH?[解析]電極A上產(chǎn)生氯氣，說明電極A上的電極反應(yīng)為氯離子失去電子生成氯氣，該反應(yīng)是氧化反應(yīng)，故電極A為陽極，A正確；電極B上的電極反應(yīng)為2H2O+2e?H2↑+2OH?,為了避免氯氣和生成的OH?發(fā)生反應(yīng)，需要選擇陽離子交換膜，B正確；陽極消耗氯離子，所以飽和氯化鈉溶液從a處進(jìn)，電極B為陰極，陰極區(qū)產(chǎn)生氫氧化鈉，所以NaOH溶液從d題組三1.[2023全國甲卷，6分]用可再生能源電還原CO2時,采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)可提高多碳產(chǎn)物（乙烯、乙醇等）的生成率，裝置如圖所示。下列說法正確的是(A.析氫反應(yīng)發(fā)生在IrOxB.Cl?從Cu電極遷移到IrOC.陰極發(fā)生的反應(yīng)有:2COD.每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極生成11.2[解析]IrOx?Ti電極接電源正極，為陽極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故電極反應(yīng)為2H2O?4e?4H++O2↑，A錯誤；質(zhì)子交換膜只允許H+通過，故左室H+從IrOx?Ti電極向Cu電極遷移，B錯誤；Cu電極接電源負(fù)極，為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系知CO2可發(fā)生反應(yīng)2CO2+【技巧點(diǎn)撥】電解池電極反應(yīng)口訣（“丟羊找羊”）：陽極（丟羊）“還、升（剩）、失（十）、氧（羊）”；陰極（找羊）“氧（羊）、降（將）、得、還”。2.[2022湖北，3分]含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[PCN2]，過程如圖所示（MeA.生成1molLi[PCN2B.陰極上的電極反應(yīng)為P4C.在電解過程中CN?D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH[解析]由題圖可知，石墨電極上發(fā)生反應(yīng)P4+8CN??4e?4[PCN2]?，石墨電極作陽極，當(dāng)生成1molLi[PCN2]時，外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，A、B項(xiàng)錯誤；在電解過程中CN?向陽極移動，即向石墨電極移動，C項(xiàng)錯誤；由3.[2022遼寧，3分]如圖,c管為上端封口的量氣管,為測定乙酸溶液濃度,量取10.00mL待測樣品加入b容器中,接通電源,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(AA.左側(cè)電極反應(yīng):2HB.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,b中溶液紅色恰好褪去C.若c中收集氣體11.20mL,則樣品中乙酸濃度為0.1D.把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線,不影響測定結(jié)果[解析]根據(jù)題意結(jié)合圖示知，通過測量b容器中溶液變?yōu)榧t色時c管內(nèi)收集的氣體的體積，結(jié)合各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等可計(jì)算乙酸溶液的濃度，則右側(cè)Pt電極為陰極，CH3COOH放電，左側(cè)Pt電極為陽極，H由以上分析知，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，b中CH3COOH被完全消耗生成CH3COO?，CH3COO?水解使溶液顯堿性，故溶液為紅色，B4.[2022廣東，2分]以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過程中(C)A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg?2e?MgC.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥 D.陽極和陰極的質(zhì)量變化相等[解析]陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Al被還原，A、B項(xiàng)錯誤；由金屬活動性順序可知，Mg、Al在陽極失電子，離子進(jìn)入電解液，Cu金屬活動性弱，則陽極泥主要含Si、Cu，C項(xiàng)正確；陰極Al3+得電子生成Al單質(zhì)，陽極上Mg、Al均失電子變成離子進(jìn)入電解液中，故陽極和陰極的質(zhì)量變化不相等，D5.[2021江蘇，3分]通過下列方法可分別獲得H2和O2:①通過電解獲得NiOOH和H2（裝置如圖所示）;②在90℃將NiOOH與H2O反應(yīng)生成NiA.電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小B.電解時陽極電極反應(yīng)式:NiOHC.電解的總反應(yīng)方程式:2HD.電解過程中轉(zhuǎn)移4mol電子,理論上可獲得22.4[解析]由題圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系知，電解時，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e?H2↑+2OH?，陽極反應(yīng)式為NiOH2+OH??e?NiOOH+H26.[2021湖北，3分]Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3A.電解時只允許H+B.生成O2和H2的質(zhì)量比為C.電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH?D.CrO3的生成反應(yīng)為：Cr[解析]根據(jù)左側(cè)電極上生成O2，右側(cè)電極上生成H2，知左側(cè)電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)：2H2O?4e?4H++O2↑，右側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：2H2O+2e?2OH?+H2↑；由題意知，左室中Na2Cr2O7隨著H+濃度增大轉(zhuǎn)化為CrO3：Cr2O72?+27.[2021全國甲卷，6分]乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH?A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用B.陽極上的反應(yīng)式為C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1D.雙極膜中間層中的H+[解析]根據(jù)圖示知，石墨電極一側(cè)發(fā)生反應(yīng)2Br??2e?Br2、OHC—CHO+Br2+H2O→HOOC—CHO+2HBr，總反應(yīng)為OHC—CHO?2e?+H2OHOOC—CHO+2H+，因此石墨電極為陽極，KBr8.[2021廣東，4分]鈷Co的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。水溶液中電解制備金屬鈷的裝置如圖所示。下列說法正確的是(D)A.工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少16C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D.電解總反應(yīng)：2Co[解析]題圖所示裝置為電解池，根據(jù)外接電源可確定石墨電極為陽極，Co電極為陰極，其電極反應(yīng)為：電極電極反應(yīng)陽極石墨2H陰極Co電極Co2結(jié)合陽極反應(yīng)式可知電解時Ⅰ室產(chǎn)生H+，Ⅰ室中的H+通過陽離子交換膜進(jìn)入Ⅱ室，Ⅱ室溶液的pH降低，A項(xiàng)錯誤；生成1molCo時電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，陽極產(chǎn)生0.5molO2，且有2molH+從Ⅰ室進(jìn)入Ⅱ室，故生成1molCo時，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少18g，B項(xiàng)錯誤；若移除兩交換膜，Cl?【易錯警示】求電解質(zhì)溶液質(zhì)量的減少或增多時，切勿忽略離子（如H+9.[2020浙江7月選考，2分]電解高濃度RCOONa（羧酸鈉）的NaOH溶液,在陽極RCOO?放電可得到R—R（烷烴）。下列說法不正確的是(AA.電解總反應(yīng)方程式:2RCOONa+B.RCOO?C.陰極的電極反應(yīng):2HD.電解CH3COONa、CH3[解析]CO2可與NaOH反應(yīng)，故電解后不能得到CO2，A項(xiàng)錯誤；陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；陰極得電子，電極反應(yīng)為2H2O+2e?2OH?+H2↑，C項(xiàng)正確；根據(jù)電解RCOONa的NaOH溶液生成R—R可知，電解CH3COONa10.[2020山東，4分]采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是(D)A.陽極反應(yīng)為2HB.電解一段時間后，陽極室的pH未變C.電解過程中，H+由a極區(qū)向bD.電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應(yīng)的O[解析]結(jié)合題圖，可知a極上產(chǎn)生O2，發(fā)生的反應(yīng)為水被氧化生成O2的反應(yīng)，即a極為陽極，b極為陰極，則陽極的電極反應(yīng)式為2H2O?4e?4H++O2↑，陰極的電極反應(yīng)式為2H++O2+2e?H2O2。結(jié)合上述分析可知，A項(xiàng)正確；電解一段時間后，溶液中H+濃度未變，即陽極室的pH未變，B項(xiàng)正確；電解過程中H+通過質(zhì)子交換膜，從a極區(qū)向b極區(qū)遷移，題組四1.[2023湖北，3分]我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol?h?A.b電極反應(yīng)式為2HB.離子交換膜為陰離子交換膜C.電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜D.海水為電解池補(bǔ)水的速率為2xmol?[解析]根據(jù)圖示，b電極與電源負(fù)極相連，為陰極，結(jié)合題干信息可知，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e?2OH?+H2↑，A正確；該裝置工作時陽極無氯氣產(chǎn)生，則陽極反應(yīng)式為4OH??4e?2H2O+O2↑,又陽極KOH2.[2023全國乙卷，6分]室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：12S8+e?→下列敘述錯誤的是(A)A.充電時Na+B.放電時外電路電子流動的方向是a→bC.放電時正極反應(yīng)為:2NaD.炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能[解析]充電時，陽離子Na+應(yīng)向陰極鈉電極遷移，A錯誤；放電時，Na失去的電子經(jīng)外電路流向正極，即電子流向是a→b，B正確；將題給硫電極發(fā)生的反應(yīng)依次標(biāo)號為①②③,由x4×①+x4×②+③可得正極總反應(yīng)，3.[2022海南，4分]一種采用H2Og和N2g為原料制備A.在b電極上，N2B.金屬Ag可作為a電極的材料C.改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D.電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2[解析]b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，氮元素由0價降低為?3價，N2被還原，b電極為陰極，A項(xiàng)正確；a電極上O2?轉(zhuǎn)化為O2，為陽極，若用金屬Ag作為電極材料，則陽極反應(yīng)為Ag?e?Ag+，B項(xiàng)錯誤；改變工作電源電壓，反應(yīng)速率發(fā)生改變，C4.[2022重慶，3分]硝酮是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A.惰性電極2為陽極B.反應(yīng)前后WO4C.消耗1mol氧氣，可得到1D.外電路通過1mol電子，可得到1[解析]陽極區(qū)反應(yīng)為2Br??2e?Br2、；陰極區(qū)反應(yīng)為O2+2e?+2H+H2O2、H2O2+WO42?H2O+WO52?，；制備硝酮的總反應(yīng)為。惰性電極2上Br?5.[2022遼寧，3分]某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是(A)A.放電時負(fù)極反應(yīng):Na3B.放電時Cl?透過多孔活性炭電極向CClC.放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上CCl4吸收D.充電過程中,NaCl溶液濃度增大[解析]由上述分析可知，A項(xiàng)正確；放電時，陰離子移向負(fù)極，所以Cl?透過多孔活性炭電極向NaCl/H2O中遷移，B項(xiàng)錯誤；結(jié)合電極反應(yīng)可知，放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上消耗0.5molCl2，C6.[2022全國乙卷，6分]Li?O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。近年來，科學(xué)家研究了一種光照充電Li?O2電池（如圖所示）。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子e?和空穴h+，驅(qū)動陰極反應(yīng)Li+A.充電時，電池的總反應(yīng)Li2B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C.放電時，Li+D.放電時，正極發(fā)生反應(yīng)O2[解析]由題圖可知該裝置為二次電池，放電時O2→Li2O2，Li→Li+電極電極反應(yīng)式電解池陽極（光催化電極）Li2陰極（金屬鋰）Li+原電池正極（光催化電極）O2負(fù)極（金屬鋰）Li?e充電時為電解池，由題目信息知，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子e?和空穴h+，電子通過外電路轉(zhuǎn)移到鋰電極發(fā)生反應(yīng)Li++e?Li，光催化電極上發(fā)生反應(yīng)Li2O2+2h+2Li++O2，總反應(yīng)為Li7.[2021浙江1月選考，2分]鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下（L為小燈泡,K1、K2為開關(guān),a、b為直流電源的兩極）。下列說法不正確的是(A.斷開K2、合上K1,鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能B.斷開K1、合上KC.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中,溶液中KOH濃度不變D.鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式:Cd+2[解析]斷開K2、合上K1，裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；斷開K1、合上K2，裝置為電解池，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，處于充電狀態(tài)，裝置為電解池，溶液中KOH濃度減小，C【技巧點(diǎn)撥】可充電電池（二次電池）的工作原理8.[2019天津理綜，6分]我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池,其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液,提高電池的容量。下列敘述不正確的是(D)A.放電時,a電極反應(yīng)為I2B.放電時,溶液中離子的數(shù)目增大C.充電時,b電極每增重0.65g,溶液中有0.02D.充電時,a電極接外電源負(fù)極[解析]根據(jù)電池的工作原理示意圖，可知放電時a電極上I2Br?轉(zhuǎn)化為Br?和I?，電極反應(yīng)為I2Br?+2e?2I?+Br?，A項(xiàng)正確；放電時正極區(qū)I2Br?轉(zhuǎn)化為Br?和I?，負(fù)極區(qū)Zn轉(zhuǎn)化為Zn2+，溶液中離子的數(shù)目增大，B項(xiàng)正確；充電時b電極發(fā)生反應(yīng)Zn2++2e?Zn題組五1.[2023新課標(biāo)卷，6分]一種以V2O5和Zn為電極、ZnCF3SO32水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，Zn2+A.放電時V2B.放電時Zn2C.充電總反應(yīng)：xZn+D.充電陽極反應(yīng)：Znx[解析]放電時Zn失去電子生成Zn2+，Zn為負(fù)極，則V2O5為正極，A正確；放電時，陽離子Zn2+移向正極，B正確；由上述分析可知，放電總反應(yīng)為xZn+V2O2.[2023遼寧，3分]某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說法正確的是(A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉(zhuǎn)移2mole?C.電解后海水pH下降D.陽極發(fā)生：Cl?[解析]鈦網(wǎng)上發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，則電源a端為正極，電源b端為負(fù)極，a端電勢高于b端電勢，A項(xiàng)錯誤；理論上每轉(zhuǎn)移2mole?，生成1molH2，質(zhì)量為2g，B項(xiàng)錯誤；電解總反應(yīng)為Cl?+H2OClO?+H2↑，電解后ClO?3.[2022廣東，4分]為檢驗(yàn)犧牲陽極的陰極保護(hù)法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是(D)A.加入AgNOB.加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)C.加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)D.加入K3[解析]若鐵片被腐蝕，則溶液中含有Fe2+，在溶液中加入K3[FeCN6]溶液，反應(yīng)生成藍(lán)色的KFe[FeCN6]沉淀，D項(xiàng)正確；A項(xiàng)只能檢驗(yàn)溶液中含有Cl?4.[2022廣東，4分]科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備（如圖）。充電時電極aNaTi2下列說法正確的是(C)A.充電時電極b是陰極B.放電時NaCl溶液的pH減小C.放電時NaCl溶液的濃度增大D.每生成1molCl2，電極a[解析]由充電時電極a的反應(yīng)式可知，電極a發(fā)生還原反應(yīng)，則充電時電極a為陰極，電極b為陽極，A項(xiàng)錯誤；放電時，負(fù)極Na3Ti2PO43轉(zhuǎn)化為Na+，正極Cl2發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl?，NaCl溶液的濃度增大，但溶液一直為中性，故放電時NaCl溶液的pH不變，B項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確；充電時，每生成1molCl2，則轉(zhuǎn)移2mol電子，由題干電極a5.[2021天津，3分]如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3A.a是電源的負(fù)極B.通電一段時間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C.隨著電解的進(jìn)行，CuCl2D.當(dāng)0.01molFe2[解析]根據(jù)題圖，結(jié)合題意知，石墨電極Ⅱ上H2O發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2，故石墨電極Ⅱ是陽極，則b是電源的正極、a是電源的負(fù)極，A項(xiàng)正確；石墨電極Ⅱ上H2O放電產(chǎn)生O2和H+：2H2O?4e?4H++O2↑，通電一段時間后，石墨電極Ⅱ附近溶液顯酸性，能使石蕊顯紅色，B項(xiàng)正確；電解時，Cu2+在石墨電極Ⅰ上放電生成Cu，左室中6.[2021遼寧，3分]如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時產(chǎn)生金屬間化合物L(fēng)i3Bi。下列說法正確的是(A.放電時，M電極反應(yīng)為Ni?2B.放電時，Li+由M電極向NC.充電時，M電極的質(zhì)量減小D.充電時，N電極反應(yīng)為Li3[解析]結(jié)合該電池放電時產(chǎn)生金屬間化合物L(fēng)i3Bi，可知M極為負(fù)極，N電極電極反應(yīng)式負(fù)極（M極）3Li?正極（N極）3Li結(jié)合上述分析可知，A項(xiàng)錯誤；原電池中陽離子從負(fù)極向正極方向移動，即Li+由M電極向N電極移動，B項(xiàng)正確；充電時M電極為陰極，電極反應(yīng)為3Li++3e?3Li，電極質(zhì)量將增加，C項(xiàng)錯誤；充電時7.[2021海南，4分]液氨中存在平衡：2NH3?NH4++NH2?。如圖所示為電解池裝置，以KNHA.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a電極的反應(yīng)為2NHC.電解過程中，陰極附近K+D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:[解析]由題圖可知，b電極上NH2?失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2和NH3，故b電極為陽極，連接電源的正極，A項(xiàng)錯誤；a電極為陰極，由