專題06 電化學(xué)及其應(yīng)用-2024年高考真題和模擬題化學(xué)分類匯編

專題06電化學(xué)及其應(yīng)用考點(diǎn)一原電池原理與化學(xué)電源1．（2024·安徽卷）我國(guó)學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價(jià)鍵和配位鍵B．電池總反應(yīng)為：C．充電時(shí)，陰極被還原的主要來(lái)自D．放電時(shí)，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子【答案】C【解析】由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負(fù)極是鋅、正極是超分子材料；負(fù)極的電極反應(yīng)式為，則充電時(shí)，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時(shí)，該電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為。標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳?xì)滏I等多種共價(jià)鍵，還有由提供孤電子對(duì)、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來(lái)自電解質(zhì)溶液，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確。2．（2024·河北卷）我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時(shí)還原產(chǎn)物為。該設(shè)計(jì)克服了導(dǎo)電性差和釋放能力差的障礙，同時(shí)改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，電池總反應(yīng)為B．充電時(shí)，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時(shí)，電子由電極流向陽(yáng)極，向陰極遷移D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化【答案】C【分析】放電時(shí)CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為+3價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時(shí)，多孔碳納米管電極為正極、電極為負(fù)極，則充電時(shí)多孔碳納米管電極為陽(yáng)極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，充電時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)。電極過(guò)程電極反應(yīng)式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電【解析】A．根據(jù)以上分析，放電時(shí)正極反應(yīng)式為、負(fù)極反應(yīng)式為，將放電時(shí)正、負(fù)電極反應(yīng)式相加，可得放電時(shí)電池總反應(yīng)：，故A正確；B．充電時(shí)，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時(shí)是陽(yáng)極，與電源正極連接，故B正確；C．充電時(shí)，電極為陰極，電子從電源負(fù)極經(jīng)外電路流向電極，同時(shí)向陰極遷移，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)放電時(shí)的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故答案為：C。3．（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．電池工作時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時(shí)，通過(guò)隔膜向正極移動(dòng)C．環(huán)境溫度過(guò)低，不利于電池放電D．反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【答案】C【分析】Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：?！驹斀狻緼．電池工作時(shí)，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．電池工作時(shí)，通過(guò)隔膜向負(fù)極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．環(huán)境溫度過(guò)低，化學(xué)反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯(cuò)誤；故選C。4．（2024·全國(guó)甲卷）科學(xué)家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時(shí)間后，電極上檢測(cè)到和少量。下列敘述正確的是A．充電時(shí)，向陽(yáng)極方向遷移B．充電時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)C．放電時(shí)，正極反應(yīng)有D．放電時(shí)，電極質(zhì)量減少，電極生成了【答案】C【分析】Zn具有比較強(qiáng)的還原性，具有比較強(qiáng)的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負(fù)極，則充電時(shí)電極為陽(yáng)極、Zn電極為陰極?！窘馕觥緼．充電時(shí)該裝置為電解池，電解池中陽(yáng)離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為，則充電時(shí)陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時(shí)Zn元素化合價(jià)應(yīng)降低，而選項(xiàng)中Zn元素化合價(jià)升高，B不正確；C．放電時(shí)電極為正極，正極上檢測(cè)到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；D．放電時(shí)，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。5．（2024·新課標(biāo)卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過(guò)CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當(dāng)傳感器檢測(cè)到血糖濃度高于標(biāo)準(zhǔn)，電池啟動(dòng)。血糖濃度下降至標(biāo)準(zhǔn)，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計(jì))電池工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．電池總反應(yīng)為B．b電極上CuO通過(guò)Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下的遷移方向?yàn)閎→a【答案】C【分析】由題中信息可知，b電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生的總反應(yīng)為?！窘馕觥緼．由題中信息可知，當(dāng)電池開(kāi)始工作時(shí)，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負(fù)極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個(gè)過(guò)程中CuO的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過(guò)Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時(shí)，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯(cuò)誤；D．原電池中陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極遷移，故遷移方向?yàn)閎→a，D正確。綜上所述，本題選C?？键c(diǎn)二電解池的原理及應(yīng)用6．（2024·湖北卷）我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種雙位點(diǎn)電催化劑，用和電化學(xué)催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場(chǎng)作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電解一段時(shí)間后陽(yáng)極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽(yáng)極總反應(yīng)式為D．陰極區(qū)存在反應(yīng)【答案】B【分析】在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽(yáng)極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，電解過(guò)程中，陽(yáng)極區(qū)消耗OH-、同時(shí)生成H2O，故電解一段時(shí)間后陽(yáng)極區(qū)c(OH-)減小，A項(xiàng)正確；B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽(yáng)極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項(xiàng)正確；答案選B。7．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：C．工作時(shí)從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解【答案】B【分析】多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2?！窘馕觥緼．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項(xiàng)正確；B．根據(jù)分析，電極2為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．工作時(shí)，陰離子O2-向陽(yáng)極移動(dòng)，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項(xiàng)正確；答案選B。8．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制和，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電極a連接電源負(fù)極B．加入Y的目的是補(bǔ)充C．電解總反應(yīng)式為D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比【答案】B【分析】電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成，電極b為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時(shí)生成O2，實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，電極a為陰極，連接電源負(fù)極，A項(xiàng)正確；B．根據(jù)分析電解過(guò)程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補(bǔ)充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑，C項(xiàng)正確；D．催化階段，Br元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià)，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升至0價(jià)，生成1molO2失去4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項(xiàng)正確；答案選B。9．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)時(shí)，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．電解時(shí)，向Ni電極移動(dòng)B．生成的電極反應(yīng)：C．電解一段時(shí)間后，溶液pH升高D．每生成的同時(shí)，生成【答案】B【分析】由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：；Pt電極失去電子生成，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：，同時(shí)，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應(yīng)為：。【詳解】A．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽(yáng)極，電解過(guò)程中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，即向Pt電極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：，B正確；C．由分析可知，陽(yáng)極主要反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：，則電解過(guò)程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：，反應(yīng)消耗，生成，電解一段時(shí)間后，溶液pH降低，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電解總反應(yīng)：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應(yīng)：，則生成1molH2時(shí)得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯(cuò)誤；故選B。10．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩慢的問(wèn)題，科技工作者設(shè)計(jì)耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為：。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應(yīng)：C．電解時(shí)通過(guò)陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)D．陽(yáng)極反應(yīng)：【答案】A【分析】據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng)，所以b電極為陽(yáng)極，a電極為陰極，HCHO為陽(yáng)極反應(yīng)物，由反應(yīng)機(jī)理可知：反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時(shí)還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。【解析】A．由以上分析可知，陽(yáng)極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，陰、陽(yáng)兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯(cuò)誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應(yīng)式可知，電解過(guò)程中陰極生成OH-，負(fù)電荷增多，陽(yáng)極負(fù)電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過(guò)陰離子交換膜向陽(yáng)極移動(dòng)，即向b極方向移動(dòng)，故C正確；D．由以上分析可知，陽(yáng)極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽(yáng)極反應(yīng)為：，故D正確；答案選A?？键c(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)11．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我國(guó)第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是A．發(fā)藍(lán)處理 B．陽(yáng)極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆【答案】D【解析】A．發(fā)藍(lán)處理技術(shù)通常用于鋼鐵等黑色金屬，通過(guò)在空氣中加熱或直接浸泡于濃氧化性溶液中來(lái)實(shí)現(xiàn)，可在金屬表面形成一層極薄的氧化膜，這層氧化膜能有效防銹，A不符合題意；B．陽(yáng)極氧化是將待保護(hù)的金屬與電源正極連接，在金屬表面形成一層氧化膜的過(guò)程，B不符合題意；C．表面滲鍍是在高溫下將氣態(tài)、固態(tài)或熔化狀態(tài)的欲滲鍍的物質(zhì)(金屬或非金屬元素)通過(guò)擴(kuò)散作用從被滲鍍的金屬的表面滲入內(nèi)部以形成表層合金鍍層的一種表面處理的方法，C不符合題意；D．噴涂油漆是將油漆涂在待保護(hù)的金屬表面并沒(méi)有在表面形成鈍化膜，D符合題意；故答案選D。12．（2024·浙江6月卷）金屬腐蝕會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。下圖為兩種對(duì)海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：下列說(shuō)法正確的是A．圖1、圖2中，陽(yáng)極材料本身均失去電子B．圖2中，外加電壓偏高時(shí)，鋼閘門表面可發(fā)生反應(yīng)：C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對(duì)鋼閘門的防護(hù)效果D．圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，鋼閘門、陽(yáng)極均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【答案】B【解析】A．圖1為犧牲陽(yáng)極的陰極甕中保護(hù)法，犧牲陽(yáng)極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負(fù)極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，陽(yáng)極材料為輔助陽(yáng)極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；B．圖2中，外加電壓偏高時(shí)，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會(huì)競(jìng)爭(zhēng)放電，故可發(fā)生，B正確；C．圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，理論上只要能對(duì)抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)保護(hù)效果最好；腐蝕電流會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對(duì)鋼閘門的防護(hù)效果，C不正確；D．圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，說(shuō)明從犧牲陽(yáng)極或外加電源傳遞過(guò)來(lái)的電子阻止了的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是犧牲陽(yáng)極和發(fā)生了氧化反應(yīng)，輔助陽(yáng)極上也發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確；綜上所述，本題選B。13．（2024·浙江1月卷）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，生成和，下列說(shuō)法不正確的是A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢(shì)越大B．隨著腐蝕的進(jìn)行，溶液變大C．鐵電極上的電極反應(yīng)式為：D．每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗【答案】C【解析】A．氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢(shì)越大，A正確；B．腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；C．該電化學(xué)腐蝕中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得失電子守恒，每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗，D正確；故選C?？键c(diǎn)一原電池原理與化學(xué)電源1．（2024·遼寧丹東總復(fù)習(xí)質(zhì)量測(cè)試）如圖，b為標(biāo)準(zhǔn)氫電極，可發(fā)生還原反應(yīng)（）或氧化反應(yīng)（），a、c分別為電極。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：1與2相連a電極質(zhì)量增大，2與3相連c電極質(zhì)量減小，下列說(shuō)法正確的是A．1與2相連，a電極發(fā)生氧化反應(yīng)B．2與3相連，電池反應(yīng)為C．1與3相連，鹽橋1中的陽(yáng)離子向a電極移動(dòng)D．1與2、2與3相連，b電極均為電子流出極【答案】A【分析】1與2相連，左側(cè)兩池構(gòu)成原電池，a電極質(zhì)量增大，Ag轉(zhuǎn)化為AgCN，說(shuō)明a為負(fù)極，b為正極，b極反應(yīng)為2H++2e-=H2；2與3相連，右側(cè)兩池構(gòu)成原電池，c電極質(zhì)量減小，AgBr轉(zhuǎn)化為Ag，說(shuō)明c為正極，b為負(fù)極，b極反應(yīng)為：H2-2e-=2H+，據(jù)此分析。【解析】A．由分析可知，a為負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．2與3相連，右側(cè)兩池構(gòu)成原電池，b極反應(yīng)為：H2-2e-=2H+，c電極AgBr轉(zhuǎn)化為Ag，電池反應(yīng)為H2+2AgBr=2Ag+2Br-+2H+，B錯(cuò)誤；C．1與3相連，由于AgCN更難溶，則反應(yīng)過(guò)程中AgBr轉(zhuǎn)化為AgCN，a電極生成AgCN，說(shuō)明a為負(fù)極，c為正極，則鹽橋1中的陽(yáng)離子向c電極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．由分析可知，1與2相連，b為正極，為電子流入極，2與3相連，b為負(fù)極，為電子流出極，D錯(cuò)誤；故選A。2．（2024·湖北圓創(chuàng)聯(lián)盟一模）為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，科學(xué)家設(shè)計(jì)了如下的-鉛化合物燃料電池實(shí)現(xiàn)鉛單質(zhì)的回收。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．正極區(qū)溶液pH升高，負(fù)極區(qū)溶液pH降低B．電子流向：電極b→負(fù)載→電極aC．陰極區(qū)電極反應(yīng)式為D．為了提高的回收率，離子交換膜為陰離子交換膜【答案】D【分析】該裝置為-鉛化合物燃料電池，通入燃料氫氣的電極b為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則電極a為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。【解析】A．根據(jù)分析，負(fù)極氫氣失電子、產(chǎn)生氫離子消耗氫氧根，pH降低，正極產(chǎn)生氫氧根離子，pH升高，A正確；B．根據(jù)分析電極b為負(fù)極，電極a為正極，電子流向：電極b→負(fù)載→電極a，B正確；C．根據(jù)題干信息，通過(guò)電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)鉛單質(zhì)的回收，陰極區(qū)電極反應(yīng)式為，C正確；D．離子交換膜應(yīng)使用陽(yáng)離子交換膜，防止移動(dòng)至電極b，D錯(cuò)誤；答案選D。3．（2024·寧夏銀川一中模擬）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(chǔ)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(gè)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(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列敘述錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→bC．放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能【答案】A【分析】由題意可知放電時(shí)硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極?！窘馕觥緼．充電時(shí)為電解池裝置，陽(yáng)離子移向陰極，即鈉電極，故充電時(shí)，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向?yàn)閍→b，B正確；C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時(shí)正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強(qiáng)硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；故答案選A。4．（2024·廣東湛江第二十一中學(xué)模擬）低品質(zhì)能源利用是指對(duì)熱值較低、含雜物較高等特點(diǎn)的一類能源的利用。如圖所示裝置，可同時(shí)利用低溫廢熱和含銅廢液，并達(dá)到對(duì)含銅廢液富集和產(chǎn)生電能的目的。起始時(shí)電極均為泡沫銅且質(zhì)量相等，含銅廢液的濃度為0.1，以2.5溶液作為電解質(zhì)溶液，向M極區(qū)液體中加入2氨水開(kāi)始反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是A．向M極區(qū)液體中加入氨水可使M極電勢(shì)高于N極電勢(shì)B．含銅廢液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含銅廢液Ⅱ中的C．電子由M極經(jīng)導(dǎo)線移向N極D．電極質(zhì)量差為6.4g時(shí)，電路中通過(guò)0.2mol電子【答案】C【解析】A．向M極區(qū)液體中加入氨水用于產(chǎn)生電勢(shì)差，使兩側(cè)銅離子濃度不同，M極是負(fù)極，Cu失去電子生成，與形成，N極是正極，得到電子生成Cu，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，即N極電勢(shì)高于M極電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B．由圖可知；含銅廢液Ⅰ＞含銅廢液Ⅱ＞含銅廢液Ⅲ，B錯(cuò)誤；C．電子由M極（負(fù)極）經(jīng)導(dǎo)線移向N極（正極），C正確；D．電極質(zhì)量差為6.4g時(shí)，M極質(zhì)量減少3.2g（即0.05mol），N極質(zhì)量增加3.2g，根據(jù)關(guān)系式Cu～2可知，電路中通過(guò)0.1mol電子，D錯(cuò)誤；故選C。5．（2024·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)三模）鹽酸酸洗鋼材的廢液中含有大量的鹽酸、。研究人員利用如圖裝置可將部分鐵元素在a極區(qū)轉(zhuǎn)化為沉淀，實(shí)現(xiàn)資源和能源的再利用。下列說(shuō)法不正確的是A．電子由b極流向a極B．離子交換膜為陰離子交換膜C．該裝置實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化D．a(chǎn)極可發(fā)生電極反應(yīng)：【答案】B【分析】由圖可知，該裝置為原電池，通入空氣的電極a為正極，電極反應(yīng)為：，電極b是負(fù)極，負(fù)極區(qū)鹽酸酸洗的廢液含有大量的鹽酸、，負(fù)極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+，負(fù)極區(qū)的H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)，使該區(qū)溶液pH增大，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，據(jù)此分析解答。【解析】A．電池中電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即電子由b極流向a極，故A正確；B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：，為維持電荷守恒，H+由右池通過(guò)離子交換膜向左池遷移，則離子交換膜為質(zhì)子交換膜，故B錯(cuò)誤；C．該裝置為原電池，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化，故C正確；D．a(chǎn)極為原電池正極，該極通入空氣，氧氣得電子，電極反應(yīng)為：，故D正確；答案選B。6．（2024·遼寧名校聯(lián)盟高考模擬）一種雙膜二次電池的結(jié)構(gòu)及放電時(shí)的工作原理如圖所示。已知：①M(fèi)、N均為多孔石墨烯電極；②起始時(shí)Ⅰ室(含儲(chǔ)液罐)中只含；③鹽的水解忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是A．充電時(shí)，Ⅱ室中向Ⅰ室遷移B．充電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為C．X膜為陰離子交換膜，Y膜為陽(yáng)離子交換膜D．放電時(shí)，Ⅲ室中電路上轉(zhuǎn)移電子，此時(shí)Ⅰ室中，則起始時(shí)Ⅰ室中含有【答案】D【分析】由圖可知，放電時(shí)在M極失去電子生成，即轉(zhuǎn)化為極是負(fù)極；為了維持電荷守恒，溶液中的溴離子要通過(guò)X膜進(jìn)入Ⅰ室，X膜為陰離子交換膜；Ⅲ室中在N極得到電子生成溴離子并轉(zhuǎn)移到Ⅱ室，則N極為正極，Y膜為陰離子交換膜?！窘馕觥緼．充電時(shí)，N極為陽(yáng)極，M極為陰極，陰離子向陽(yáng)極遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．充電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．X膜、Y膜均為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．設(shè)起始時(shí)Ⅰ室，D項(xiàng)正確；故選D。7．（2024·湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)模擬）一種新型短路膜電池分離裝置如下圖所示。下列說(shuō)法中正確的是A．負(fù)極反應(yīng)為：B．正極反應(yīng)消耗，理論上需要轉(zhuǎn)移電子C．該裝置用于空氣中的捕獲，最終由出口A流出D．短路膜和常見(jiàn)的離子交換膜不同，它既能傳遞離子，還可以傳遞電子【答案】D【分析】由圖可知，通入氫氣的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，氫離子與離子反應(yīng)生成CO2，通入氧氣的一極為正極，電極反應(yīng)式為，二氧化碳與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子?！窘馕觥緼．負(fù)極的電極反應(yīng)方程式為，A錯(cuò)誤；B．正極反應(yīng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣，理論上需要轉(zhuǎn)移電子，題目中未指明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，B錯(cuò)誤；C．由圖可知，該裝置吸收含二氧化碳的空氣，二氧化碳與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，故A口流出的空氣不含CO2，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，短路膜中存在電子運(yùn)動(dòng)，與常見(jiàn)的離子交換膜不同，它既能傳遞離子，還可以傳遞電子，D正確；故選D。8．（2024·湖北宜荊荊第四次適應(yīng)性考試）鹽酸羥胺(NH2OH﹒HCl)是一種常見(jiàn)的還原劑和顯像劑，工業(yè)可采用如下電化學(xué)方法制備。裝置和正極反應(yīng)機(jī)理如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．X為H+，Y為NH3OH+B．含F(xiàn)e電極起到導(dǎo)電和催化的作用C．Pt電極上的反應(yīng)：H2+2e-=2H+D．消耗1molNO，有3molH+通過(guò)交換膜【答案】C【分析】由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鹽酸羥胺，電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+，鉑電極為負(fù)極，氫氣在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子，電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，原電池工作時(shí)氫離子通過(guò)氫離子交換膜由負(fù)極區(qū)進(jìn)入正極區(qū)。【解析】A．Y為反應(yīng)機(jī)理最終產(chǎn)物，故Y為鹽酸羥胺的陽(yáng)離子，分析正極反應(yīng)機(jī)理，結(jié)合元素守恒可以判斷X為氫離子，A正確；B．Fe電極為正極，導(dǎo)電，同時(shí)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，鐵起著催化劑的作用，故含F(xiàn)e電極起到導(dǎo)電和催化的作用，B正確；C．由分析，鉑電極為負(fù)極，氫分子失去電子生成氫離子，正確的電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析中正極電極反應(yīng)式，消耗1molNO，外電流有3mol電子轉(zhuǎn)移，同時(shí)有3molH+通過(guò)交換膜，D正確；故選C。9．（2024·山東淄博三模）一種新型雙功能催化劑電池的工作原理及催化路徑如圖所示。*R表示R基團(tuán)在催化劑表面的吸附態(tài)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，b極電勢(shì)高于a極B．放電時(shí)，與起始相比右室n(OH-)減少C．充電時(shí)，決速步反應(yīng)為D．充電時(shí)，a極電極反應(yīng)式【答案】B【分析】由題干裝置圖可知，放電時(shí)，鋅失去電子，作負(fù)極即a為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，b為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，據(jù)此分析解題。【解析】A．由分析可知，放電時(shí)，a極為負(fù)極，b極為正極，則b極電勢(shì)高于a極，A正確；B．由分析可知，放電時(shí)，b為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，根據(jù)電荷守恒可知，每生成4molOH-電路上轉(zhuǎn)移4mol電子，則有4molOH-移向負(fù)極，故與起始相比右室n(OH-)不變，B錯(cuò)誤；C．由反應(yīng)活化能越大反應(yīng)速率越慢，多步反應(yīng)中速率最慢的一步為決速步驟并結(jié)合題干圖示信息可知，充電時(shí)，決速步反應(yīng)為，C正確；D．由分析可知，放電時(shí)，a為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，則充電時(shí)，a極為陰極，其電極反應(yīng)式為，D正確；故答案為：B。10．（2024·重慶十八中兩江實(shí)驗(yàn)學(xué)校一診）一種穩(wěn)定且具有低成本效益的堿性混合多硫化物-空氣氧化還原液流電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．膜a為陰離子膜，膜b為陽(yáng)離子膜B．充電時(shí)的總反應(yīng)為：4OH-+2=4+O2+2H2OC．放電時(shí)，左側(cè)貯液室中含的多硫電解質(zhì)減少D．放電時(shí)，外電路通過(guò)2mol電子，理論上II室及右側(cè)貯液器中的NaOH總共減少2mol【答案】B【解析】A．膜a為陽(yáng)離子膜，放電過(guò)程中1室發(fā)生氧化反應(yīng)，鈉離子交換到2室；b為陰離子交換膜；故A錯(cuò)誤；B．充電時(shí)，氫氧根氧化得到氧氣，被還原為，總反應(yīng)為4OH-+2=4+O2+2H2O，故B正確；C．放電時(shí)，轉(zhuǎn)化為，所以含的多硫電解質(zhì)增加，故C錯(cuò)誤；D．放電時(shí)，氧氣和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧根，所以NaOH增加，故D錯(cuò)誤；故答案選B。11．（2024·河南許昌部分學(xué)校高考沖刺）鋁-石墨雙離子電池采用廉價(jià)且易得的石墨替代傳統(tǒng)鋰電池中的正極材料，全面提升了電池的能量密度。圖甲和圖乙表示該電池的充電或者放電時(shí)工作原理。X、Y表示可能為用電器或電源。已知充電時(shí)正極發(fā)生陰離子插層反應(yīng)生成，下列有關(guān)分析正確的是A．圖甲表示電池充電過(guò)程，電極a與電源的正極相連B．圖甲中電極b電極反應(yīng)式為：C．圖乙中電極c電勢(shì)高于電極dD．圖乙中當(dāng)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol時(shí)，理論上電極c質(zhì)量減少14g【答案】D【分析】由圖中所給電極材料及電子轉(zhuǎn)移方向判斷，圖乙是放電裝置，電極c為原電池的負(fù)極，d為正極；圖甲為充電裝置，電極a與電源負(fù)極連接，為電解池的陰極，電極b為陽(yáng)極；【解析】A．據(jù)分析，圖甲為充電裝置，電極a與電源負(fù)極連接，A錯(cuò)誤：B．圖甲中電極b與電源正極連接，電極反應(yīng)式為：，B錯(cuò)誤；C．圖乙中c是原電池負(fù)極，d是正極，因此電極d的電勢(shì)高于電極c，C錯(cuò)誤；D．圖乙，c電極反應(yīng)為，因此當(dāng)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol時(shí)即物質(zhì)的量為2mol，理論上電極c上2molLi參加反應(yīng)，理論上電極c質(zhì)量減少，D正確；選D。12．（2024·湖北襄陽(yáng)四中一模）某雙離子電池如下圖。該電池以并五苯四酮（PCT）和石墨為電極，以室溫離子液體為電解液，離子可逆地嵌入電極或從電極上脫離返回電解液中。已知充電時(shí)，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，PCT電極是陰極B．脫離PCT電極時(shí)，電池處于放電過(guò)程C．充電時(shí)，石墨電極發(fā)生反應(yīng)D．0.5molPCT完全反應(yīng)，理論上嵌入石墨電極2mol【答案】C【分析】已知充電時(shí)，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng),則PCT電極為陰極，石墨電極為陽(yáng)極，則放電時(shí)，PCT電極為負(fù)極，石墨電極為正極?！窘馕觥緼．已知充電時(shí)，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng),則PCT電極為陰極，A正確；B．充電時(shí)，PCT電極為陰極，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，向電極移動(dòng)，因此，脫離PCT電極時(shí)，電池處于放電過(guò)程，B正確；C．充電時(shí)，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，嵌入電極，反應(yīng)式為：，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，完全反應(yīng)時(shí)C22H10O4+4e-=C22H10O，PCT完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上嵌入石墨電極2mol，D正確；故選C。13．（2024·四川綿陽(yáng)南山中學(xué)仿真演練）浙江大學(xué)高超教授團(tuán)隊(duì)研究的水系雙離子電池原理如下圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)a極附近溶液pH增大B．放電時(shí)b極的電極反應(yīng)式為：C．充電時(shí)b極作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時(shí)1molCu完全轉(zhuǎn)化為Cu3(PO4)2，電池內(nèi)部有6molNa+發(fā)生遷移【答案】D【分析】由圖可知，放電時(shí)為原電池，a極上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，b極上→，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則a極為正極、b極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為；充電時(shí)為電解池，原電池的正負(fù)極分別與電源的正負(fù)極相接，即a極為陽(yáng)極、b極為陰極，陰陽(yáng)極反應(yīng)與負(fù)正極反應(yīng)相反；【解析】A．由圖可知，放電時(shí)a極水也會(huì)放電生成氫氧根離子，堿性增強(qiáng)，溶液pH增大，故A正確；B．放電時(shí)b極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為，故B正確；C．充電時(shí)為電解池，a極為陽(yáng)極、b極為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D．充電時(shí)Cu→Cu2O→Cu3(PO4)2，1molCu完全轉(zhuǎn)化為Cu3(PO4)2轉(zhuǎn)移電子2mol，有2molNa+發(fā)生遷移，故D錯(cuò)誤；故選D?？键c(diǎn)二電解池的原理及應(yīng)用14．（2024·河北保定一模）用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽處理廢液中的，實(shí)現(xiàn)其回收利用。a、b分別是一類離子選擇透過(guò)膜，模擬裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，有生成B．a(chǎn)是陽(yáng)離子選擇透過(guò)膜C．最終的處理產(chǎn)物中可能有D．電解一段時(shí)間后，陰極室溶液中的先升高后降低【答案】C【分析】根據(jù)圖片知，F(xiàn)e為陽(yáng)極，陽(yáng)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，C為陰極，電極方程式為：2H++2e-=H2，以此解答。【解析】A．由分析可知，C為陰極，電極方程式為：2H++2e-=H2，則當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，陰極有0.5mol的氣體生成，題干未說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無(wú)法計(jì)算其體積，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖片知，F(xiàn)e為陽(yáng)極，陽(yáng)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，該電極裝置處理廢液中的，則通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，SO通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，因此a是陰離子選擇透過(guò)膜，故B錯(cuò)誤；C．電解時(shí)，溶液中NH向陰極室移動(dòng)，H+放電生成H2，溶液中OH-和NH結(jié)合生成電解質(zhì)NH3·H2O，OH-也可以和磷酸反應(yīng)生成或、，故C正確；D．根據(jù)上述分析，電解時(shí)陰極區(qū)電極方程式為：2H++2e-=H2，氫離子濃度減少，pH增大，D錯(cuò)誤；故選C。15．（2024·北京東城一模）-種能捕獲和釋放的電化學(xué)裝置如下圖所示。其中a、b均為惰性電極，電解質(zhì)溶液均為KCl溶液。當(dāng)K連接時(shí)，b極區(qū)溶液能捕獲通入的。下列說(shuō)法不正確的是A．K連接時(shí)，b極發(fā)生反應(yīng)：B．K連接時(shí)。a連接電源正極C．K連接時(shí)，a極區(qū)的值增大D．該裝置通過(guò)“充電”和“放電”調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放【答案】C【分析】當(dāng)K連接時(shí)，b極區(qū)溶液能捕獲通入的，右側(cè)為b極，充電時(shí)b為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，a為陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；放電時(shí)a為正極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，b為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，據(jù)此分析解題?！窘馕觥緼．K連接時(shí)，為電解池，陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b極發(fā)生反應(yīng)：，A正確；B．K連接時(shí)，a為陽(yáng)極，與連接電源正極相連，B正確；C．K連接時(shí)，為原電池，a極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，，a極區(qū)的值減小，C錯(cuò)誤；D．該裝置通過(guò)“充電”和“放電”O(jiān)H-濃度調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放，D正確；故選C。16．（2024·湖南岳陽(yáng)第一中學(xué)6月考前強(qiáng)化訓(xùn)練）有機(jī)物電化學(xué)合成是化學(xué)研究的重要方向。下圖所示電解裝置可以生成葡萄糖酸(C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸是制備補(bǔ)鈣劑的重要原料，山梨醇也是一種常見(jiàn)的食品添加劑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．葡萄糖酸能通過(guò)分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物B．在“電解質(zhì)溶液1”中，1mol葡萄糖被HBrO還原成葡萄糖酸轉(zhuǎn)移2mol電子C．H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向電極N移動(dòng)D．陰極反應(yīng)為C6Hl2O6+2H++2e－=C6H14O6【答案】B【分析】根據(jù)圖示，在電極M上Br－失去電子生成Br2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則該電極為陽(yáng)極，在電極N上C6H12O6得到電子生成C6H14O6，發(fā)生還原反應(yīng)，則該電極為陰極，因此a為電源正極，b為電源負(fù)極，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，因此，羥基和羧基可發(fā)生酯化反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，A正確；B．根據(jù)圖示，“在電解質(zhì)溶液1”中，HBrO被還原為Br－，則葡萄糖被HBrO氧化成葡萄糖酸，B錯(cuò)誤；C．在電解池中，陽(yáng)極區(qū)的H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極區(qū)移動(dòng)，C正確；D．陰極上C6H12O6得到電子生成C6H14O6，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為C6H12O6+2H++2e－=C6H14O6，D正確；故答案為：B。17．（2024·湖北華中師大一附中適應(yīng)性考試）二苯亞砜（，Ph表示苯基）是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對(duì)間接電氧化”法合成。電解槽中含水導(dǎo)電介質(zhì)的主要成分及反應(yīng)過(guò)程如圖所示（PMn表示含錳配合物）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．惰性電極1為陰極B．電解合成速率受溶液pH的影響C．消耗1mol氧氣，可得到2mol二苯亞砜D．外電路通過(guò)2mol電子，凈生成1mol水【答案】D【分析】惰性電極1，1mol氧氣得到2mol電子生成1molH2O2，則惰性電極1為陰極，惰性電極2上發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，二苯亞砜、二苯硫醚循環(huán)反應(yīng)，陰極產(chǎn)生的H2O2可以作為氧化劑氧化PMn，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知，惰性電極1為陰極，故A正確；B．惰性電極1中，需要消耗H+，若H+濃度大則反應(yīng)速率會(huì)加快，故B正確；C．陰極消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子為2mol，二苯硫醚發(fā)生氧化反應(yīng)生成二苯亞砜，加1個(gè)氧原子，失去2個(gè)電子，但由于惰性電極產(chǎn)生的物質(zhì)也同樣也可以氧化二苯硫醚為二苯亞砜，因此共得到2mol二苯亞砜，故C正確；D．外電路通過(guò)2mol電子，消耗1molO2，產(chǎn)生1molH2O2，而陰極產(chǎn)生的H2O2可以作為氧化劑氧化PMn，1個(gè)H2O2反應(yīng)生成水轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，，凈生成2mol水，故D錯(cuò)誤；故答案選D。18．（2024·北京海淀一模）用熱再生氨電池處理含Cu2+電鍍廢液的裝置如圖。該裝置由電池部分和熱再生部分組成：電池部分中，a極室為(NH4)2SO4-NH3混合液，b極室為(NH4)2SO4溶液；熱再生部分加熱a極室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。下列說(shuō)法不正確的是A．裝置中的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+C．電池部分的總反應(yīng)為：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+D．該方法可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時(shí)循環(huán)利用NH3【答案】A【分析】甲、乙兩室均預(yù)加相同的Cu2+電鍍廢液，a室銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]2+為負(fù)極：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，b端為原電池正極，銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，電極反應(yīng)Cu2++2e-=Cu；中間為陰離子交換膜，硫酸根離子由正極遷移到負(fù)極?！窘馕觥緼．在原電池內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，如隔膜為陽(yáng)離子交換膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng)，通入NH3要消耗Cu2+，顯然左側(cè)陽(yáng)離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行，故離子交換膜為陰離子交換膜，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，a極的電極反應(yīng)為：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，B正確；C．由分析可知，a：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，b：Cu2++2e-=Cu；則總反應(yīng)為：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，C正確；D．該裝置為原電池裝置，可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時(shí)回收液受熱分解釋放出氨氣，能循環(huán)利用NH3，D正確；故選A。19．（2024·遼寧丹東總復(fù)習(xí)質(zhì)量測(cè)試）利用電解原理，可將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)為電解池陽(yáng)極B．電解后左側(cè)電極室KOH溶液增大C．陰極電極反應(yīng)式為D．電解過(guò)程中陰離子通過(guò)交換膜從右向左遷移【答案】B【分析】電解池中，右側(cè)電極上NH3發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成N2，則右側(cè)電極b為陽(yáng)極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為；左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為；電解池工作時(shí)，OH-從左側(cè)區(qū)向右側(cè)區(qū)移動(dòng)，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．由分析可知，左側(cè)電極a為電解池陰極、與電源負(fù)極相接，故A錯(cuò)誤；B．左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為；因左側(cè)生成的OH-和從左側(cè)區(qū)向右側(cè)區(qū)移動(dòng)OH-一樣多，KOH物質(zhì)的量不變，但因左側(cè)電極室水的減少使得KOH物質(zhì)的量濃度增大溶液堿性增強(qiáng)，pH增大，故B正確；C．左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為，故C錯(cuò)誤；D．電解過(guò)程中陰離子移向陽(yáng)極，故陰離子通過(guò)交換膜從左側(cè)向右側(cè)遷移，故D錯(cuò)誤；故答案為：B。20．（2024·天津耀華中學(xué)一模）科研工作者用金催化電極實(shí)現(xiàn)了常溫、常壓條件下合成氨，其工作原理示意圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．和的主要作用均為增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性B．金催化電極接直流電源的負(fù)極C．理論上合成1mol，左室溶液質(zhì)量減少24gD．理論上反應(yīng)消耗的與惰性電極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶3【答案】C【分析】根據(jù)如圖所示，金催化電極上，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，惰性電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)為：?！窘馕觥緼．和為電解質(zhì)溶液，沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，主要作用均為增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性，故A正確；B．根據(jù)如圖所示，金催化電極上，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，與電源的負(fù)極相連，故B正確；C．金催化電極上，，合成1mol轉(zhuǎn)移電子3mol，惰性電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)：，生成氧氣0.75mol，左室氧氣0.75mol從溶液中逸出同時(shí)3mol從左室通過(guò)質(zhì)子交換膜移向右室，左室溶液減少，故C錯(cuò)誤；D．金催化電極上，為電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)，惰性電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí)，消耗，生成，消耗的與惰性電極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為，故D正確；故答案為：C。21．（2024·山東淄博三模）一種自生酸和堿的電化學(xué)回收體系如圖所示。表示等含磷微粒，為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜B．X為，將其泵入吸收室用于吸收C．當(dāng)電路中通過(guò)電子，陰極增重D．Ⅲ室可發(fā)生反應(yīng)：【答案】AC【分析】由I室電極產(chǎn)生O2，III室電極產(chǎn)生H2可知，左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)為陰極，I室產(chǎn)生H+進(jìn)入II室溶液，為了保證II室溶液電中性，脫鹽室中硫酸根離子進(jìn)入II室，II室物質(zhì)X為硫酸，故a膜為陽(yáng)離子交換膜，b膜為陰離子交換膜，II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，脫鹽室中硫酸根經(jīng)過(guò)b膜進(jìn)入II室，則Na+通過(guò)c膜進(jìn)入III室，c膜為陽(yáng)離子交換膜。【解析】A．根據(jù)分析，a、c為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析可知，II室物質(zhì)X為硫酸，硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，B正確；C．III室電極為陰極，電極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.14mol電子，共生成0.14mol，除了生成羥基磷灰石，還要與銨根反應(yīng)，根據(jù)，當(dāng)參與反應(yīng)的OH-少于0.14mol，生成的羥基磷灰石少于0.01mol，0.01mol羥基磷灰石為10.04g，故陰極增重小于10.04g，C錯(cuò)誤；D．III室要生成羥基磷灰石，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒：，D正確；答案選AC。22．（2024·遼寧沈陽(yáng)第二中模擬）利用可再生能源驅(qū)動(dòng)耦合電催化HCHO氧化與CO2還原，同步實(shí)現(xiàn)CO2與HCHO高效轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)產(chǎn)品，可有效消除酸性工業(yè)廢水中的甲醛，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和。耦合電催化反應(yīng)系統(tǒng)原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電源a極為正極，通過(guò)質(zhì)子交換膜從右側(cè)移向左側(cè)B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：C．外電路轉(zhuǎn)移時(shí)，理論上可消除廢水中0.5molHCHOD．電解生成1molHCOOH，理論上可消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下【答案】C【分析】由題干電解池裝置圖可知，碳紙負(fù)載MnO2納米片中HCHO轉(zhuǎn)化為HCOOH，發(fā)生氧化反應(yīng)，故為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，即電源b電極為正極，Cu箔負(fù)載Cu納米絨為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CO2+2H++2e-=HCOOH，據(jù)此分析解題?！窘馕觥緼．由分析可知，電源b電極為正極，電源a極為負(fù)極，H+通過(guò)質(zhì)子交換膜從左側(cè)陽(yáng)極區(qū)移向右側(cè)陰極區(qū)，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，根據(jù)電子守恒可知，外電路轉(zhuǎn)移時(shí)，理論上可消除廢水中0.5molHCHO，C正確；D．由題干信息可知，陽(yáng)極區(qū)生成HCOOH，陰極區(qū)也能生成HCOOH，結(jié)合電極反應(yīng)式HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+、CO2+2H++2e-=HCOOH可知，電解生成1molHCOOH，理論上可消耗0.5molCO2，則其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：0.5mol×22.4L/mol=11.2L，D錯(cuò)誤；故答案為：C。23．（2024·福建泉州第五中學(xué)適應(yīng)性檢測(cè)）羥基自由基具有很強(qiáng)的氧化性，能將苯酚氧化為和。我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出如圖所示裝置，能實(shí)現(xiàn)制備氫氣、處理含苯酚廢水二位一體。下列說(shuō)法正確的是A．d電極的電極反應(yīng)式：B．再生池中發(fā)生的反應(yīng)：C．a(chǎn)為電源負(fù)極，m為陰離子交換膜，能增強(qiáng)導(dǎo)電性D．氣體X與Y在相同條件下的體積比為【答案】A【分析】c電極發(fā)生反應(yīng)V3++e-=V2+，得電子被還原，所以c是陰極，a是負(fù)極，b是正極，d是陽(yáng)極，結(jié)合圖示，電極反應(yīng)中產(chǎn)生羥基自由基(·OH)和H+，沒(méi)有生成氧氣，電極反應(yīng)：。據(jù)此分析作答?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，d電極的電極反應(yīng)式：，A正確；B．題中所給反應(yīng)未配平，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析，a為電源負(fù)極，比起純水，能增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，d電極的電極反應(yīng)式：，產(chǎn)生的H+經(jīng)陽(yáng)離子交換膜移向陰極，故m為陽(yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，產(chǎn)生1mol氣體H2，需要消耗V2+2mol，對(duì)應(yīng)c電極發(fā)生反應(yīng)V3++e-=V2+，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，根據(jù)，則產(chǎn)生的為2mol，根據(jù)反應(yīng)，生成CO2為mol，所以兩種氣體體積比為1∶=7∶3，D錯(cuò)誤；故選A。24．（2024·湖北宜荊一模）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)金屬鈣可用于電化學(xué)驅(qū)動(dòng)將還原為。已知：電解質(zhì)溶液由和少量溶于有機(jī)溶劑形成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．陰極反應(yīng)式為：B．推測(cè)用代替更有利于生成C．理論上電解一段時(shí)間后濃度基本不變D．總反應(yīng)方程式：【答案】B【分析】有電解池工作原理可知，左邊電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為；右邊電極為陰極，電極反應(yīng)式為，；過(guò)程II將N2還原為NH3原理是；【解析】A．根據(jù)分析可知，陰極反應(yīng)式為，A正確；B．NH3為堿性氣體，易溶于乙酸，用乙酸代替乙醇不利于生成NH3，B錯(cuò)誤；C．在電解池中，存在著Ca2+—Ca—Ca2+的相互轉(zhuǎn)化，理論上一段時(shí)間后Ca2+的濃度不變，C正確；D．根據(jù)陰陽(yáng)極電極反應(yīng)式可知，總反應(yīng)方程式為，D正確；答案選B?？键c(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)25．（2024·山東師范大學(xué)附屬中學(xué)考前適應(yīng)性測(cè)試）下列實(shí)驗(yàn)描述正確的是A．用酸堿中和滴定法可同時(shí)測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱和待測(cè)液濃度B．利用上圖該裝置驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極保護(hù)法C．用98%的濃硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃儀器為燒杯、玻璃棒D．將鍍鋅鐵皮放入稀硫酸中，待產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全【答案】D【解析】A．酸堿中和滴定法是測(cè)定未知酸或堿溶液的濃度的，不能測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A錯(cuò)誤；B．利用上圖該裝置驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，為了驗(yàn)證Fe未被腐蝕，不應(yīng)該用KSCN溶液，而應(yīng)該用鐵氰化鉀溶液，用于驗(yàn)證Fe2+，故B錯(cuò)誤；C．用98%濃硫酸配制10%的稀硫酸，需要的儀器為量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，故C錯(cuò)誤；D．鋅、鐵和稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，鐵作正極，原電池能加快鋅被腐蝕的速率，鐵的活潑性小于鋅，且只有鐵時(shí)，不能構(gòu)成原電池，所以生成氫氣的速率減小，所以當(dāng)產(chǎn)生氫氣的速率速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全，故D正確；故選D。26．（2024·廣東湛江第二十一中學(xué)模擬）航母山東艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實(shí)驗(yàn)室模擬海水和淡水對(duì)焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A．艦艇腐蝕是因?yàn)樾纬闪穗娊獬?B．圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)為： D．焊點(diǎn)附近可用鋅塊打“補(bǔ)丁”延緩腐蝕【答