高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(新高考專用)專題05化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化(練)原卷版+解析

專題05化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1．鋼鐵在中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為A． B．C． D．2．下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是A．工業(yè)上通常采用電解熔融的MgO制得金屬M(fèi)gB．空氣吹出法是海水提溴的常用方法，其中用到氯氣作還原劑C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH-進(jìn)入陽極室D．電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽極減少的質(zhì)量一定等于陰極增加的質(zhì)量3．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A．M極發(fā)生的電極反應(yīng)：B．隔膜和玻璃陶瓷只具有傳導(dǎo)離子的功能，不具有防水的功能C．海水中的或者海水中溶解的等物質(zhì)在N極反應(yīng)D．該鋰―海水電池屬于一次電池4．用下圖所示裝置電解飽和碳酸鈉溶液，實(shí)驗(yàn)如下：裝置X電極材料現(xiàn)象石墨兩極均有氣泡產(chǎn)生；5min后澄清石灰水變渾濁鉑(Pt)兩極均有氣泡產(chǎn)生；30min后澄清石灰水不變渾濁下列判斷正確的是A．X電極為陰極B．左側(cè)電極附近溶液增大C．X為石墨時(shí)，石灰水變渾濁的主要原因是陽極產(chǎn)生的與反應(yīng)生成了D．電解過程中，溶液里一直存在5．氮化鎵(GaN)與Cu可組成如下圖所示的人工光合系統(tǒng)，該裝置能以和為原料合成。下列說法正確的是A．Cu電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．溶液中向Cu電極移動C．該系統(tǒng)的功能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．相同條件下，理論上產(chǎn)生的和氣體的體積比為1：16．某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料)，通過在室溫條件下對鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電，成功地實(shí)現(xiàn)了對磁性的可逆調(diào)控(見右圖)，下列說法不正確的是A．充電時(shí)，F(xiàn)e2O3對應(yīng)電極連接充電電源的負(fù)極B．該電池的正極的電極反應(yīng)式：Fe2O3+6Li++6e?=3Li2O+2FeC．該電池不能使用氫氧化鈉溶液作為電解液D．該電池工作的原理：放電時(shí)，F(xiàn)e2O3作為電池正極被還原為Fe，電池被磁鐵吸引7．用一種新型H2O2液態(tài)燃料電池(乙池)電解催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽(甲池)的工作原理示意圖如下(c、d均為石墨電極)。下列說法正確的是A．甲池a極反應(yīng)式為：B．一段時(shí)間后，乙池中c電極區(qū)的pH增大C．甲池中H+從b極區(qū)通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至a極區(qū)D．乙池中若生成15molm氣體，則甲池a、b兩極共消耗8molN28．用于驅(qū)動潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是。A．電極1發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時(shí)，向電極2移動C．電池工作時(shí)，電極1附近溶液的pH值增大D．電極2發(fā)生的電極反應(yīng)為9．如圖中四種電池裝置是依據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)的，下列有關(guān)敘述正確的是A．①中鐵電極做負(fù)極B．②中電子由a電極經(jīng)溶液流向b電極C．③中外電路中電流由A電極流向B電極D．④中鋰電池工作時(shí)，會有Li+從LixC6中脫落下來10．氫氧化鉀在醫(yī)藥、輕工業(yè)、電化工、紡織等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以鐵、石墨為電極，電解飽和溶液(電解液滴有適量的酚酞)制備、等，電解裝置如下圖所示：下列說法正確的是A．a(chǎn)電極材料是鐵B．陰極區(qū)電極反應(yīng)：C．當(dāng)電路中有電子轉(zhuǎn)移時(shí)，就有通過膜進(jìn)入正極區(qū)D．一段時(shí)間后整個電解池均變成紅色11．鎂-空氣中性燃料電池比能量大，成本低。實(shí)驗(yàn)小組以該燃料電池為電源制備PbO2，工作原理示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．采用多孔電極有利于增大接觸面積和氧氣擴(kuò)散B．工作時(shí)，電源的正極反應(yīng)式為C．工作時(shí)，Pb2+在石墨I(xiàn)I電極上失去電子D．外電路中流過2mole-，理論上生成1molPbO212．某科研小組設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置制取硫酸并處理含氯廢水[]。下列有關(guān)說法正確的是A．電極A為原電池負(fù)極，電極材料可以選用FeB．I區(qū)溶液中升高，II區(qū)溶液中降低C．電極的電極反應(yīng)式為D．每消耗氣體，理論上可以處理含氯廢水13．已知反應(yīng)為一自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，將其設(shè)計(jì)成如下圖所示原電池。下列說法中正確的是A．電極是正極，其電極反應(yīng)為B．銀電極質(zhì)量逐漸減小，溶液中增大C．電極減少時(shí)，電解質(zhì)溶液中有電子轉(zhuǎn)移D．外電路中電流計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)14．低溫非水溶劑鋁硫電池是一種新型的二次電池，相比鋰電池具有原料來源廣泛，電容量大等優(yōu)點(diǎn)。如下圖所示電池以Et3NH+Cl-和AlCl3混合物形成的離子液體作電解質(zhì)，該電解質(zhì)中Al元素只以和離子形態(tài)存在，下列說法正確的是A．放電時(shí)，S/Al2S3電極為負(fù)極B．放電時(shí)，Al電極的電極反應(yīng)為C．充電時(shí)，Al電極電勢較高D．充電時(shí)，每有1mol電子轉(zhuǎn)移，S/Al2S3電極減輕9g15．實(shí)驗(yàn)中制得的與在高溫條件下與煅燒可得，其常用作鋰離子電池電極材料，如圖為可充電電池的工作原理示意圖，鋰離子導(dǎo)體膜只允許通過。下列說法不正確的是A．充電時(shí)，鋰離子向鈣電極方向移動B．鈣電極的電解質(zhì)不可以替換成硫酸鋰溶液C．理論上，每消耗xmolCa，可生成1molD．放電時(shí)，電極上發(fā)生的嵌入，16．海水資源的開發(fā)利用是自然資源開發(fā)利用的重要組成部分。氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，某化學(xué)習(xí)小組設(shè)想將其與氫氧燃料電池相結(jié)合可以有效降低能耗，其原理如下(A、B、C、D為情性電極)。下列說法正確的是A．甲池中發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑B．甲池中每生成2molH2，乙池中便會消耗22.4LO2C．乙池中Na+通過Na+交換膜向C電極移動D．乙池中C電極上的反應(yīng)為H2-2e-=2H+17．全釩液流電池的工作原理如下圖。下列說法不正確的是A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式：B．充電時(shí)陽極的降低C．電池總反應(yīng)：D．放電時(shí)正極每消耗2mol，負(fù)極區(qū)便有2mol通過質(zhì)子交換膜移向正極區(qū)eq\o(\s\do9(放電),,\s\up7(充電))18．某同學(xué)為研究原電池原理，設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種裝置，溶液A、溶液B均為硫酸鹽溶液，閉合開關(guān)、后，裝置①和裝置②中小燈泡均可以發(fā)光。下列有關(guān)說法錯誤的是A．?dāng)嚅_開關(guān)前后，裝置①中負(fù)極質(zhì)量均減小B．溶液A為溶液，溶液B為溶液C．消耗相同質(zhì)量的金屬Zn，裝置②產(chǎn)生的電能比裝置①更多D．裝置②溶液A中生成，溶液B中生成19．硬水除垢可以讓循環(huán)冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。某科研團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了主動式電化學(xué)硬水處理技術(shù)，原理如圖所示(其中R為有機(jī)物)。下列說法不正確的是A．電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．處理過程中可循環(huán)利用C．處理后的水垢主要沉降在陰極附近D．當(dāng)外電路通過2mol時(shí)，電極A上產(chǎn)生的氣體為1mol20．相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是A．電池放電過程中，Cu(2)作正極，電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣=CuB．b為電解池的陰極，電極反應(yīng)為2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣C．c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜D．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得160gNaOH1.（2022·廣東卷）科學(xué)家基于易溶于的性質(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(shí)電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A.充電時(shí)電極b是陰極B.放電時(shí)溶液的減小C.放電時(shí)溶液的濃度增大D.每生成，電極a質(zhì)量理論上增加2.(2022·北京卷)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①陰極表面有無色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有②陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無元素下列說法不正確的是A.①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B.①中檢測到，推測可能發(fā)生反應(yīng)：C.隨陰極析出，推測②中溶液減少，平衡逆移D.②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密3.（2022·浙江卷）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A.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極反應(yīng)式為：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1)B.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(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能4.（2021·北京卷）有科學(xué)研究提出:鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LH而不利于電池容量的保持。一定溫度下，利用足量重水(D2O）與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng)，通過測定n(D2)/n(HD)可以獲知n(Li)/n(LiH)。已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑②2Li(s)+H2?2LiH△H＜0下列說法不正確的是A.可用質(zhì)譜區(qū)分D2和HDB.Li與D2O的反應(yīng)：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑C.若n(Li)/n(LiH)越大，則n(D2)/n(HD)越小D.80℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)比25℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)大5.（2021·廣東卷）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(shí)A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) B.CO2在正極上得電子C.陽離子由正極移向負(fù)極 D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能6.（2021·廣東卷）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。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A.工作時(shí)，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16gC.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)：2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+7.（2021·海南卷）液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如圖所示為電解池裝置，以的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是A.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a電極的反應(yīng)為C.電解過程中，陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:18.（2021·河北卷）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O2通過B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水9.（2021·湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A.電解時(shí)只允許H+通過離子交換膜B.生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C.電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大D.CrO3的生成反應(yīng)為：Cr2OEQ\s(2-,7)+2H+=2CrO3+H2O10.（2021·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：下列說法錯誤的是（）A.放電時(shí)，N極為正極B.放電時(shí)，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C.充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e—=ZnD.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過11.（2021·遼寧卷）如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時(shí)產(chǎn)生金屬化合物。下列說法正確的是A.放電時(shí)，M電極反應(yīng)為B.放電時(shí)，由M電極向N電極移動C.充電時(shí)，M電極的質(zhì)量減小D.充電時(shí)，N電極反應(yīng)為12.（2021·遼寧卷）利用(Q)與電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離的原理如圖。已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是A.a為電源負(fù)極 B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C.在M極被還原 D.分離出的從出口2排出13.（2021·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成，圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場作用下分別向兩級遷移，下列說法中正確的是（）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1mol電子D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移14.（2021·全國乙卷）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（）A.陽極發(fā)生將海水中的Cl-氧化生成Cl2的反應(yīng)B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC.陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D.陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理15.（2021·山東卷）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是()A.放電過程中，K+均向負(fù)極移動B.放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D.消耗1molO2時(shí)，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L16.（2021·天津卷）如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯誤的是A.a是電源的負(fù)極B.通電一段時(shí)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，CuCl2溶液濃度變大D.當(dāng)完全溶解時(shí)，至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)17.（2021·浙江卷）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→電能B.斷開K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C.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+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)218.（2021·浙江卷）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時(shí)Li+得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是

A.充電時(shí)，集流體A與外接電源的負(fù)極相連B.放電時(shí)，外電路通過電子時(shí)，薄膜電解質(zhì)損失C.放電時(shí)，電極B為正極，反應(yīng)可表示為D.電池總反應(yīng)可表示為專題05化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1．鋼鐵在中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為A． B．C． D．【答案】B【解析】鋼鐵在中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上氧氣得電子生成OH－，正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，B項(xiàng)正確。答案選B。2．下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是A．工業(yè)上通常采用電解熔融的MgO制得金屬M(fèi)gB．空氣吹出法是海水提溴的常用方法，其中用到氯氣作還原劑C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH-進(jìn)入陽極室D．電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽極減少的質(zhì)量一定等于陰極增加的質(zhì)量【答案】C【解析】MgO熔點(diǎn)較高，能耗較大，工業(yè)上一般電解熔融MgCl2制取Mg，A錯誤；海水提溴時(shí)氯氣作的氧化劑，B錯誤；電解飽和食鹽水制燒堿采用陽離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH-進(jìn)入陽極室，避免與氯氣發(fā)生反應(yīng)，C正確；陽極上比Cu活潑的金屬先放電，然后Cu再放電，而陰極只有Cu析出，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，同一時(shí)間內(nèi)陽極減少的質(zhì)量不一定等于陰極增加的質(zhì)量，D錯誤；故選C。3．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A．M極發(fā)生的電極反應(yīng)：B．隔膜和玻璃陶瓷只具有傳導(dǎo)離子的功能，不具有防水的功能C．海水中的或者海水中溶解的等物質(zhì)在N極反應(yīng)D．該鋰―海水電池屬于一次電池【答案】B【分析】如圖，Li負(fù)極材料，電極M為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，電極N為正極，為了防止水與Li直接反應(yīng)，隔膜和玻璃陶瓷起到防水作用，同時(shí)兼具傳導(dǎo)離子功能；【解析】M極為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為，故A正確；隔膜和玻璃陶瓷起到防水作用，同時(shí)兼具傳導(dǎo)離子功能，故B錯誤；N極為正極，海水中的H2O或者海水中溶解的O2等物質(zhì)在N極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；該鋰―海水電池不具有充電功能，屬于一次電池，故D正確；故選B。4．用下圖所示裝置電解飽和碳酸鈉溶液，實(shí)驗(yàn)如下：裝置X電極材料現(xiàn)象石墨兩極均有氣泡產(chǎn)生；5min后澄清石灰水變渾濁鉑(Pt)兩極均有氣泡產(chǎn)生；30min后澄清石灰水不變渾濁下列判斷正確的是A．X電極為陰極B．左側(cè)電極附近溶液增大C．X為石墨時(shí)，石灰水變渾濁的主要原因是陽極產(chǎn)生的與反應(yīng)生成了D．電解過程中，溶液里一直存在【答案】B【解析】由于X電極為鉑時(shí)，澄清石灰水不變渾濁，而X電極為石墨時(shí)，澄清石灰水變渾濁，故不可能是陽極產(chǎn)生氫離子與碳酸根離子反應(yīng)生成了二氧化碳，只有是X電極是石墨時(shí)，石墨被氧化成了二氧化碳，那么X電極為陽極，才會發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；X電極為陽極，左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子在左側(cè)電極被還原為氫氣，即氫離子濃度減小，因此氫氧根離子濃度增大，B正確；由A項(xiàng)分析得知，C項(xiàng)不可能是碳酸根離子與氫離子反應(yīng)放出二氧化碳，否則不論X電極為石墨還是鉑，澄清石灰水均會變渾濁，C錯誤；由電荷守恒可知，一直存在，D錯誤；故選B。5．氮化鎵(GaN)與Cu可組成如下圖所示的人工光合系統(tǒng)，該裝置能以和為原料合成。下列說法正確的是A．Cu電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．溶液中向Cu電極移動C．該系統(tǒng)的功能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．相同條件下，理論上產(chǎn)生的和氣體的體積比為1：1【答案】B【解析】銅電極上通入了CO2，生成了CH4，發(fā)生了還原反應(yīng)，A錯誤；H+通過質(zhì)子交換膜，移向正極（Cu電極），B正確；該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C錯誤；根據(jù)化合價(jià)升降可得關(guān)系式2O2～CH4，則理論上產(chǎn)生的O2和CH4氣體的體積比為2：1，D錯誤；故選B。6．某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料)，通過在室溫條件下對鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電，成功地實(shí)現(xiàn)了對磁性的可逆調(diào)控(見右圖)，下列說法不正確的是A．充電時(shí)，F(xiàn)e2O3對應(yīng)電極連接充電電源的負(fù)極B．該電池的正極的電極反應(yīng)式：Fe2O3+6Li++6e?=3Li2O+2FeC．該電池不能使用氫氧化鈉溶液作為電解液D．該電池工作的原理：放電時(shí)，F(xiàn)e2O3作為電池正極被還原為Fe，電池被磁鐵吸引【答案】A【分析】據(jù)圖可知放電時(shí)，Li被氧化Li+，所以金屬鋰和石墨的復(fù)合材料為負(fù)極，納米Fe2O3為正極?！窘馕觥糠烹姇r(shí)Fe2O3對應(yīng)電極為正極，則充電時(shí)為陽極，與電源正極相連，A錯誤；放電時(shí)Fe2O3對應(yīng)電極為正極，F(xiàn)e2O3被還原為Fe，O元素轉(zhuǎn)化為Li2O，根據(jù)電子守恒、元素守恒可得電極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e?=3Li2O+2Fe，B正確；Li為活潑金屬，會與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)，C正確；據(jù)圖可知，該電池工作時(shí)，F(xiàn)e2O3為正極，被還原為Fe，使電池被磁鐵吸引，D正確；故選A。7．用一種新型H2O2液態(tài)燃料電池(乙池)電解催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽(甲池)的工作原理示意圖如下(c、d均為石墨電極)。下列說法正確的是A．甲池a極反應(yīng)式為：B．一段時(shí)間后，乙池中c電極區(qū)的pH增大C．甲池中H+從b極區(qū)通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至a極區(qū)D．乙池中若生成15molm氣體，則甲池a、b兩極共消耗8molN2【答案】D【分析】根據(jù)裝置圖分析可知：甲池為電解池，乙池為原電池。甲池中a電極為陽極，b電極為陰極。在a電極上N2失去電子變?yōu)?，a電極反應(yīng)式為：N2+6H2O-10e-=2+12H+；b電極上N2得到電子被還原為，b電極反應(yīng)式為：N2+6e-+8H+=2。乙池中c電極為負(fù)極，d電極為正極。然后根據(jù)原電池電解池原理分析解答?！窘馕觥緼．根據(jù)裝置圖可知a電極上N2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生，則a電極為陽極，a電極的電極反應(yīng)式為：N2+6H2O-10e-=2+12H+，A錯誤；根據(jù)上述分析可知：c電極為負(fù)極，H2O2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，c電極反應(yīng)式為：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，反應(yīng)消耗OH-，產(chǎn)生H2O，導(dǎo)致c電極附近c(diǎn)(OH-)減小，因此反應(yīng)一點(diǎn)時(shí)間后乙池中c電極區(qū)的pH減小，B錯誤；根據(jù)元素化合價(jià)的變化，a為陽極，b為陰極，根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，電解時(shí)H+會向負(fù)電荷較多的電極區(qū)移動，則在甲池中，電解過程中H+從a極通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至b電極，C錯誤；根據(jù)元素化合價(jià)升降守恒，可知關(guān)系式：3n陽極(N2)=5n陰極(N2)，反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移30mol時(shí)，a電極消耗3molN2，b電極上消耗5mol氣體N2，甲池共消耗8molN2，在乙池中反應(yīng)產(chǎn)生m是O2，每反應(yīng)產(chǎn)生1molO2轉(zhuǎn)移2mol電子，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移30mol電子時(shí)，產(chǎn)生m氣體的物質(zhì)的量是15mol，故乙池中若生成15molm氣體，則甲池a、b兩極共消耗8molN2，D正確；故選D。8．用于驅(qū)動潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是。A．電極1發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時(shí)，向電極2移動C．電池工作時(shí)，電極1附近溶液的pH值增大D．電極2發(fā)生的電極反應(yīng)為【答案】C【分析】液氨-液氧燃料電池示意圖中，液氧是氧化劑，電極2為負(fù)極，液氨是還原劑，在負(fù)極上失去電子被氧化為氮?dú)?，電極1是負(fù)極?！窘馕觥侩姌O1是負(fù)極，NH3在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)?，A正確；電池工作時(shí)，鈉離子是陽離子，向正極移動，電極2是正極，B正確；電極1的反應(yīng)式為，反應(yīng)消耗氫氧根離子，pH值減小，C錯誤；電極2為正極，在堿性下O2作氧化劑得到電子與水結(jié)合產(chǎn)生氫氧根離子，D正確；故選C。9．如圖中四種電池裝置是依據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)的，下列有關(guān)敘述正確的是A．①中鐵電極做負(fù)極B．②中電子由a電極經(jīng)溶液流向b電極C．③中外電路中電流由A電極流向B電極D．④中鋰電池工作時(shí)，會有Li+從LixC6中脫落下來【答案】D【解析】裝置①中，比活潑，做負(fù)極，A錯誤；a電極為負(fù)極，b電極為正極，電子由a經(jīng)導(dǎo)線流向b電極，B錯誤；根據(jù)移動的方向，A為負(fù)極，B為正極，電流從B經(jīng)導(dǎo)線流向A，C錯誤；鋰電池工作時(shí)，，Li+從LixC6中脫落下來，D正確；故選D。10．氫氧化鉀在醫(yī)藥、輕工業(yè)、電化工、紡織等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以鐵、石墨為電極，電解飽和溶液(電解液滴有適量的酚酞)制備、等，電解裝置如下圖所示：下列說法正確的是A．a(chǎn)電極材料是鐵B．陰極區(qū)電極反應(yīng)：C．當(dāng)電路中有電子轉(zhuǎn)移時(shí)，就有通過膜進(jìn)入正極區(qū)D．一段時(shí)間后整個電解池均變成紅色【答案】B【分析】由圖可知，a為陽極，氯離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，2Cl－-2e－=Cl2↑；b為陰極，水得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，2H2O+2e-=2OH-+H2↑；【解析】a電極為陽極，材料應(yīng)該是惰性電極材料，不能是鐵，A錯誤；陰極區(qū)電極反應(yīng)：，B正確；當(dāng)電路中有電子轉(zhuǎn)移時(shí)，會有2mol鉀離子進(jìn)入陰極區(qū)，即有2mol×39g/mol=通過膜進(jìn)入陰極區(qū)，C錯誤；陽極區(qū)生成氯氣，氯氣和水生成漂白性次氯酸，會使有色物質(zhì)褪色，D錯誤；故選B。11．鎂-空氣中性燃料電池比能量大，成本低。實(shí)驗(yàn)小組以該燃料電池為電源制備PbO2，工作原理示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．采用多孔電極有利于增大接觸面積和氧氣擴(kuò)散B．工作時(shí)，電源的正極反應(yīng)式為C．工作時(shí)，Pb2+在石墨I(xiàn)I電極上失去電子D．外電路中流過2mole-，理論上生成1molPbO2【答案】C【分析】從圖中可以看出，Mg電極為負(fù)極，通入富氧空氣的多孔電極為正極；與Mg電極相連的石墨Ⅱ電極為陰極，石墨Ⅰ電極為陽極?！窘馕觥糠磻?yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，采用多孔電極，可增大電極與電解質(zhì)的接觸面積，有利于氧氣擴(kuò)散到電極表面，從而加快反應(yīng)速率，A正確；工作時(shí)，多孔電極為電源的正極，在正極，O2得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng)生成OH-，反應(yīng)式為，B正確；工作時(shí)，石墨I(xiàn)I為陰極，Pb2+在石墨Ⅰ電極上失去電子，生成PbO2等，電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，C錯誤；由石墨Ⅰ中電極反應(yīng)式可建立關(guān)系式PbO2——2e-，則外電路中流過2mole-，理論上生成1molPbO2，D正確；故選C。12．某科研小組設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置制取硫酸并處理含氯廢水[]。下列有關(guān)說法正確的是A．電極A為原電池負(fù)極，電極材料可以選用FeB．I區(qū)溶液中升高，II區(qū)溶液中降低C．電極的電極反應(yīng)式為D．每消耗氣體，理論上可以處理含氯廢水【答案】D【解析】Fe會在負(fù)極失去電子，無法制取硫酸，負(fù)極是SO2失去電子生成較濃的硫酸，故A錯誤；I區(qū)SO2失去電子生成較濃的硫酸，溶液中升高，B電極Fe3++e-=Fe2+，有H+穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入II區(qū)，II區(qū)溶液中升高，故B錯誤；電荷不守恒，電極A的電極反應(yīng)式為，故C錯誤；根據(jù)電極方程式每消耗氣體，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol，B極Fe3++e-=Fe2+，轉(zhuǎn)移1mol電子產(chǎn)生1molFe2+，，可以反應(yīng)0.25mol，，故D正確；故選D。13．已知反應(yīng)為一自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，將其設(shè)計(jì)成如下圖所示原電池。下列說法中正確的是A．電極是正極，其電極反應(yīng)為B．銀電極質(zhì)量逐漸減小，溶液中增大C．電極減少時(shí)，電解質(zhì)溶液中有電子轉(zhuǎn)移D．外電路中電流計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)【答案】D【解析】根據(jù)反應(yīng)式可知，反應(yīng)中Ag+被還原，應(yīng)為正極反應(yīng)，則電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液，Cu被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極反應(yīng)，再裝置圖中X為Cu，Y為硝酸銀溶液；電極X的材料是銅，原電池的負(fù)極，A錯誤；銀電解為電池的正極，被還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為：，銀電極質(zhì)量逐漸增大，Y溶液中c(Ag+)減小，B錯誤；X為Cu的質(zhì)量減少0.64g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，但電子不能在電解質(zhì)溶液中轉(zhuǎn)移，C錯誤；該裝置為原電池，外電路中電流計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)，D正確；故選D。14．低溫非水溶劑鋁硫電池是一種新型的二次電池，相比鋰電池具有原料來源廣泛，電容量大等優(yōu)點(diǎn)。如下圖所示電池以Et3NH+Cl-和AlCl3混合物形成的離子液體作電解質(zhì)，該電解質(zhì)中Al元素只以和離子形態(tài)存在，下列說法正確的是A．放電時(shí)，S/Al2S3電極為負(fù)極B．放電時(shí)，Al電極的電極反應(yīng)為C．充電時(shí)，Al電極電勢較高D．充電時(shí)，每有1mol電子轉(zhuǎn)移，S/Al2S3電極減輕9g【答案】D【解析】根據(jù)原電池總反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)2Al+3S=Al2S3，可判斷放電時(shí)，Al電極為負(fù)極，S/Al2S3電極為正極，A錯誤；放電時(shí)，Al電極失去電子被氧化產(chǎn)生，則Al電極的電極反應(yīng)為：，B錯誤；充電時(shí)，Al電極與外電源負(fù)極相連，作陰極，其電勢較低，C錯誤；充電時(shí)S/Al2S3電極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽極的電極反應(yīng)式為：，每有1mol電子轉(zhuǎn)移，將有molAl3+在脫嵌，減輕9g，D正確；故選D。15．實(shí)驗(yàn)中制得的與在高溫條件下與煅燒可得，其常用作鋰離子電池電極材料，如圖為可充電電池的工作原理示意圖，鋰離子導(dǎo)體膜只允許通過。下列說法不正確的是A．充電時(shí)，鋰離子向鈣電極方向移動B．鈣電極的電解質(zhì)不可以替換成硫酸鋰溶液C．理論上，每消耗xmolCa，可生成1molD．放電時(shí)，電極上發(fā)生的嵌入，【答案】C【解析】充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)為，則鋰離子向鈣電極方向移動，A項(xiàng)正確；鈣能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，左室中的電解質(zhì)為非水電解質(zhì)，則鈣電極的電解質(zhì)不可以替換成硫酸鋰溶液，B項(xiàng)正確；放電時(shí)，正極反應(yīng)為，負(fù)極反應(yīng)為，則理論上，每消耗xmolCa，可生成2mol，C項(xiàng)錯誤；放電時(shí)，電極上發(fā)生的嵌入，D項(xiàng)正確；故選C。16．海水資源的開發(fā)利用是自然資源開發(fā)利用的重要組成部分。氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，某化學(xué)習(xí)小組設(shè)想將其與氫氧燃料電池相結(jié)合可以有效降低能耗，其原理如下(A、B、C、D為情性電極)。下列說法正確的是A．甲池中發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑B．甲池中每生成2molH2，乙池中便會消耗22.4LO2C．乙池中Na+通過Na+交換膜向C電極移動D．乙池中C電極上的反應(yīng)為H2-2e-=2H+【答案】A【分析】通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，通入氧氣的一極為原電池的正極，則A為電解池的陽極，B為電解池的陰極，據(jù)此解答?！窘馕觥考壮貫殡娊饴然c溶液，電解方程式為，A正確；甲池中每生成2molH2，轉(zhuǎn)移4mol電子，乙池中便會消耗標(biāo)況下22.4LO2，題中未說明標(biāo)況，B錯誤；原電池中陽離子向正極移動，即鈉離子通過鈉離子交換膜向D極移動，C錯誤；乙池C上通入氫氣，為原電池的負(fù)極，溶液為氫氧化鈉溶液，故電極反應(yīng)為，D錯誤；故選A。17．全釩液流電池的工作原理如下圖。下列說法不正確的是A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式：B．充電時(shí)陽極的降低C．電池總反應(yīng)：D．放電時(shí)正極每消耗2mol，負(fù)極區(qū)便有2mol通過質(zhì)子交換膜移向正極區(qū)【答案】D【分析】根據(jù)參加反應(yīng)微粒的化合價(jià)的變化可知，反應(yīng)中V2＋離子被氧化，是電源的負(fù)極，左側(cè)V元素化合價(jià)降低，被還原，是電源的正極反應(yīng)，電池反應(yīng)為VO+V2++2H+VO2++V3++H2O。放電時(shí)，右側(cè)為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，左側(cè)為正極，電極反應(yīng)式為；充電時(shí)，右側(cè)為陰極，電極反應(yīng)式為，左側(cè)為陽極，電極反應(yīng)式為，據(jù)此分析作答?！窘馕觥糠烹姇r(shí)，負(fù)極反應(yīng)為V2＋?e?=V3＋，A正確；充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)為VO2+-e-+H2O=VO+2H+，氫離子濃度增大，pH降低，B正確；電池總反應(yīng)為VO+V2++2H+eq\o(\s\do9(放電),,\s\up7(充電))VO2++V3++H2O，C正確；放電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1mol電子，正極會消耗，因?yàn)闅潆x子要平衡電荷，則有從右往左通過質(zhì)子交換膜，D錯誤；故選D。18．某同學(xué)為研究原電池原理，設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種裝置，溶液A、溶液B均為硫酸鹽溶液，閉合開關(guān)、后，裝置①和裝置②中小燈泡均可以發(fā)光。下列有關(guān)說法錯誤的是A．?dāng)嚅_開關(guān)前后，裝置①中負(fù)極質(zhì)量均減小B．溶液A為溶液，溶液B為溶液C．消耗相同質(zhì)量的金屬Zn，裝置②產(chǎn)生的電能比裝置①更多D．裝置②溶液A中生成，溶液B中生成【答案】B【分析】裝置①中閉合開關(guān)后構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極，銅為正極；裝置②中，閉合開關(guān)后，構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極，溶液A為硫酸鋅，銅為正極，溶液B為硫酸銅。【解析】閉合開關(guān)時(shí)構(gòu)成原電池，電極質(zhì)量減小，斷開開關(guān)后，裝置①仍然發(fā)生置換反應(yīng)，電極表面產(chǎn)生銅單質(zhì)，質(zhì)量減小，A正確；若溶液A為溶液，溶液B為溶液，閉合開關(guān)不能構(gòu)成原電池，小燈泡不能發(fā)光，B錯誤；裝置②中，無法與接觸，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的效率更高，C正確；負(fù)極鋅失去電子生成鋅離子，正極銅離子得電子生成銅單質(zhì)，鹽橋中Cl-離子向負(fù)極移動，K+離子向正極移動，故裝置②溶液A中生成，溶液B中生成，D正確；故選B。19．硬水除垢可以讓循環(huán)冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。某科研團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了主動式電化學(xué)硬水處理技術(shù)，原理如圖所示(其中R為有機(jī)物)。下列說法不正確的是A．電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．處理過程中可循環(huán)利用C．處理后的水垢主要沉降在陰極附近D．當(dāng)外電路通過2mol時(shí)，電極A上產(chǎn)生的氣體為1mol【答案】D【分析】電極B為陰極，水放電產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=H2↑+2OH-；A為陽極，氯離子放電產(chǎn)生氯氣；氯氣與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，次氯酸將有機(jī)物R如CO(NH2)2氧化生成N2?！窘馕觥坑缮鲜龇治隹芍姌OA為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；陽極產(chǎn)生氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和HCl，HClO能將有機(jī)物氧化為二氧化碳和水，HClO自身被還原為氯離子，Cl-可以循環(huán)利用，B正確；硬水中存在鎂離子、鈣離子和碳酸氫根離子，陰極放電產(chǎn)生氫氧根離子，氫氧根離子與鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂，氫氧根離子與碳酸氫根離子生成碳酸根離子，鈣離子與碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鈣，氫氧化鎂和碳酸鈣主要沉降在陰極附近，C正確；A極除氯離子放電生成Cl2，同時(shí)水也放電生成氫氣，當(dāng)外電路通過2mole-時(shí)，A電極處產(chǎn)生的氣體的體積無法確定，D錯誤；故選D。20．相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是A．電池放電過程中，Cu(2)作正極，電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣=CuB．b為電解池的陰極，電極反應(yīng)為2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣C．c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜D．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得160gNaOH【答案】D【分析】濃差電池中，Cu2+濃度大的電極為正極，則Cu（1）電極為正極、Cu（2）電極為負(fù)極，正極上Cu2+發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e-═Cu2+；電解槽中a電極為陰極、b電極為陽極，陽極上水失電子生成O2和H+，陽極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極生成H2，反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以Na+通過離子交換膜c生成NaOH，SO42-通過離子交換膜d生成硫酸，即c、d離子交換膜分別為陽離子交換膜、陰離子交換膜，據(jù)此分析解答?！窘馕觥繚獠铍姵刂?，Cu（1）電極為正極，正極上Cu2+得電子生成Cu，電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，故A錯誤；電解槽中a電極為陰極，a電極反應(yīng)為4H2O+4e-═2H2↑+4OH-，故B錯誤；根據(jù)分析，c、d離子交換膜分別為陽離子交換膜、陰離子交換膜，故C錯誤；電池從開始工作到停止放電，溶液中Cu2+濃度變?yōu)?.5mol/L，正極析出Cu：（2.5-1.5）mol/L×2L=2mol，正極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)電子守恒有Cu～2e-～2NaOH，電解池理論上生成NaOH的物質(zhì)的量n（NaOH）=2n（Cu）=4mol，生成NaOH的質(zhì)量m（NaOH）=nM=4mol×40g/mol=160g，故D正確；故選D。1.（2022·廣東卷）科學(xué)家基于易溶于的性質(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(shí)電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A.充電時(shí)電極b是陰極B.放電時(shí)溶液的減小C.放電時(shí)溶液的濃度增大D.每生成，電極a質(zhì)量理論上增加【答案】C【解析】由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；充電時(shí)陽極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯誤；答案選C。2.(2022·北京卷)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①陰極表面有無色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有②陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無元素下列說法不正確的是A.①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B.①中檢測到，推測可能發(fā)生反應(yīng)：C.隨陰極析出，推測②中溶液減少，平衡逆移D.②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密【答案】C【解析】由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C錯誤；由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；故選C。3.（2022·浙江卷）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A.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極反應(yīng)式為：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1)B.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(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【解析】如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極為負(fù)極、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而不是還原反應(yīng)，A錯誤；已知：pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異會引起電動勢的變化，B錯誤；pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則分別測定含已知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pH，C正確；pH計(jì)工作時(shí)，利用原電池原理，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；故選C。4.（2021·北京卷）有科學(xué)研究提出:鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LH而不利于電池容量的保持。一定溫度下，利用足量重水(D2O）與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng)，通過測定n(D2)/n(HD)可以獲知n(Li)/n(LiH)。已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑②2Li(s)+H2?2LiH△H＜0下列說法不正確的是A.可用質(zhì)譜區(qū)分D2和HDB.Li與D2O的反應(yīng)：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑C.若n(Li)/n(LiH)越大，則n(D2)/n(HD)越小D.80℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)比25℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)大【答案】C【解析】D2和HD的相對分子質(zhì)量不同，可以用質(zhì)譜區(qū)分，A正確；類似于鈉和水的反應(yīng)，Li與D2O反應(yīng)生成LiOD與D2，化學(xué)方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正確；D2由Li與D2O反應(yīng)生成，HD通過反應(yīng)LiH+D2O=LiOD+HD↑，n(D2)/n(HD)越大，n(Li)/n(LiH)越大，C不正確；升溫，2LiH?2Li+H2△H>0平衡右移，Li增多LiH減少，則結(jié)合選項(xiàng)C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)，D正確；故選C。5.（2021·廣東卷）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(shí)A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) B.CO2在正極上得電子C.陽離子由正極移向負(fù)極 D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】B【解析】根據(jù)題干信息可知，放電時(shí)總反應(yīng)為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。放電時(shí)負(fù)極上Na發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成Na+，故A錯誤；放電時(shí)正極為CO2得到電子生成C，故B正確；放電時(shí)陽離子移向還原電極，即陽離子由負(fù)極移向正極，故C錯誤；放電時(shí)裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能等，故D正確；綜上所述，故答案為B。6.（2021·廣東卷）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。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A.工作時(shí)，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16gC.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)：2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+【答案】D【解析】由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷，電極反應(yīng)式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2Oeq\o(=,\s\up8(通電))2Co+O2↑+4H+。由分析可知，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；陰極生成1mol鈷，陽極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g，故B錯誤；若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強(qiáng)于水，氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應(yīng)會發(fā)生變化，故C錯誤；電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2Oeq\o(=,\s\up8(通電))2Co+O2↑+4H+，故D正確；故選D。7.（2021·海南卷）液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如圖所示為電解池裝置，以的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是A.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a電極的反應(yīng)為C.電解過程中，陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1【答案】B【解析】根據(jù)圖示可知：在b電極上產(chǎn)生N2，N元素化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，連接電源的正極，A錯誤；電極a上產(chǎn)生H2，H元素化合價(jià)降低得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為陰極，電極反應(yīng)式為：，B正確；電解過程中，陰極附近產(chǎn)生NH2-，使附近溶液中陰離子濃度增大，為維持溶液電中性，陽離子K+會向陰極區(qū)定向移動，最終導(dǎo)致陰極附近K+濃度增大，C錯誤；每反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，轉(zhuǎn)移2mol電子，每反應(yīng)產(chǎn)生1molN2，轉(zhuǎn)移6mol電子，故陰極產(chǎn)生H2與陽極產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量的比是3:1，D錯誤；故選B。8.（2021·河北卷）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O2通過B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水【答案】D【解析】由圖可知，a電極為原電池的負(fù)極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，電極反應(yīng)式為K-e-=K+，b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀；據(jù)以上分析解答。金屬性強(qiáng)的金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K+通過，不允許O2通過，故A正確；由分析可知，放電時(shí)，a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時(shí)，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，做電解池的為陽極，故B正確；由分析可知，生成1mol超氧化鉀時(shí)，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比值為1mol×71g/mol：1mol×32g/mol≈2.22：1，故C正確；鉛酸蓄電池充電時(shí)的總反應(yīng)方程式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反應(yīng)消耗2mol水，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為×18g/mol=1.8g，故D錯誤；故選D。9.（2021·湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A.電解時(shí)只允許H+通過離子交換膜B.生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C.電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大D.CrO3的生成反應(yīng)為：Cr2OEQ\s(2-,7)+2H+=2CrO3+H2O【答案】A【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)：，右側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：；由題意知，左室中隨著H+濃度增大轉(zhuǎn)化為，因此陽極生成的H+不能通過離子交換膜。由以上分析知，電解時(shí)通過離子交換膜的是，A錯誤；根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，由陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，知生成O2和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2，其質(zhì)量比為8∶1，B正確；根據(jù)陰極反應(yīng)知，電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大，C正確：電解過程中陽極區(qū)H+的濃度增大，Na2Cr2O2轉(zhuǎn)化為CrO3的離子方程式為Cr2OEQ\s(2-,7)+2H+=2CrO3+H2O，D正確。故選A。10.（2021·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：下列說法錯誤的是（）A.放電時(shí)，N極為正極B.放電時(shí)，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C.充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e—=ZnD.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過【答案】B【解析】由圖可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，電極反應(yīng)式為Br2+2e—=2Br—，M電極為負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn—2e—=Zn2+，正極放電生成的溴離子通過離子交換膜進(jìn)入左側(cè)，同時(shí)鋅離子通過交換膜進(jìn)入右側(cè)，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變；充電時(shí)，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽極。由分析可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，故A正確；放電或充電時(shí)，左側(cè)儲液器和右側(cè)儲液器中溴化鋅的濃度維持不變，故B錯誤；充電時(shí)，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e—=Zn，故C正確；放電或充電時(shí)，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變，故D正確；故選B。11.（2021·遼寧卷）如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時(shí)產(chǎn)生金屬化合物。下列說法正確的是A.放電時(shí)，M電極反應(yīng)為B.放電時(shí)，由M電極向N電極移動C.充電時(shí)，M電極的質(zhì)量減小D.充電時(shí)，N電極反應(yīng)為【答案】B【解析】由題干信息可知，放電時(shí)，M極由于Li比Ni更活潑，也比N極上的Sb、Bi、Sn更活潑，故M極作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為：3Li++3e-+Bi=Li3Bi，據(jù)此分析解題。由分析可知，放電時(shí)，M電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，A錯誤；由分析可知，放電時(shí)，M極為負(fù)極，N極為正極，故由M電極向N電極移動，B正確；由二次電池的原理可知，充電時(shí)和放電時(shí)同一電極上發(fā)生的反應(yīng)互為逆過程，M電極的電極反應(yīng)為：Li++e-=Li，故電極質(zhì)量增大，C錯誤；由二次電池的原理可知，充電時(shí)和放電時(shí)同一電極上發(fā)生的反應(yīng)互為逆過程，充電時(shí)，N電極反應(yīng)為，D錯誤；故選B。12.（2021·遼寧卷）利用(Q)與電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離的原理如圖。已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是A.a為電源負(fù)極 B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C.在M極被還原 D.分離出的從出口2排出【答案】C【解析】由題干信息可知，M極發(fā)生的是由Q轉(zhuǎn)化為的過程，該過程是一個還原反應(yīng)，故M極為陰極，電極反應(yīng)為：+2H2O+2e-=+2OH-，故與M極相連的a電極為負(fù)極，N極為陽極，電極反應(yīng)為：-2e-=+2H+，b極為電源正極，據(jù)此分析解題。由分析可知，a為電源負(fù)極，A正確；由分析可知，根據(jù)電子守恒可知，溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變，B正確；由分析可知，整個過程CO2未被還原，在M極發(fā)生反應(yīng)為CO2+OH-=，C錯誤；由題干信息可知，M極上CO2發(fā)生反應(yīng)為：CO2+OH-=被吸收，向陽極移動，N極上發(fā)生的反應(yīng)為：+H+=H2O+CO2↑，故分離出的從出口2排出，D正確；故選C。13.（2021·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成，圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場作用下分別向兩級遷移，下列說法中正確的是（）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1mol電子D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移【答案】D【解析】由圖可知，乙二酸在鉛電極中轉(zhuǎn)化為乙醛酸，失去氧被還原，則鉛電極為陰極；乙二醛在石墨電極轉(zhuǎn)化為乙醛酸，得到氧被氧化，則石墨電極為陽極。在電解池中陽離子向陰極移動，由上述分析可知，鉛電極為陰極，則H+在外電場作用下向鉛電極移動，故D項(xiàng)正確；KBr在陽極中Br元素的化合價(jià)發(fā)生變化，因此KBr還參與陽極放電，故A項(xiàng)錯誤；由上述分析可知，為陰極電極反應(yīng)，故B錯誤；陽極每失去2mol電子在陽極池制得1mol乙醛酸，同時(shí)陰極得到2mol電子在陽極池制得1mol乙醛酸，所以制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了2mo電子，故C項(xiàng)錯誤。綜上所述，故選D。14.（2021·全國乙卷）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（）A.陽極發(fā)生將海水中的Cl-氧化生成Cl2的反應(yīng)B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC.陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D.陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理【答案】D【解析】電解海水，陽極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑；陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A正確；陽極生成的Cl2會與陰極生成的氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO，B正確；陰極生成的H2應(yīng)稀釋排放至空氣，防止?jié)舛冗^大發(fā)生爆炸，C正確；陽極表面不會有