（廣東版）新高考化學三輪沖刺強化練習 第9-10題 原電池 電解池的基本工作原理  價類二維圖（解析版）

押廣東卷第9-10題原電池、電解池的基本工作原理價類二維圖核心考點考情統計考向預測備考策略原電池的基本工作原理2023·廣東卷，62021·廣東卷，9考查原電池的工作原理，主要考查正負極的判斷，體現基礎性。考查電解池的工作原理，主要基于氯堿工業(yè)、電鍍、電解精煉，體現應用性?？疾樵丶捌浠衔锏南嗷マD化，體現基礎性和綜合性。1．回歸教材，掌握原電池的工作原理，形成解題模型。2．回歸教材，將氯堿工業(yè)、電鍍、電解精煉知識進行遷移。3.歸納典型元素的價類二維圖，掌握元素及其化合物的相互轉化和性質。電解池的基本工作原理2022·廣東卷，10價類二維圖2023·廣東卷，102021·廣東卷，101.（2023廣東卷，6）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極B．電子由經活性炭流向C．表面發(fā)生的電極反應：D．每消耗標準狀況下的，最多去除【答案】B【分析】在Pt得電子發(fā)生還原反應，Pt為正極，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應，Ag為負極?！窘馕觥緼．由分析可知，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應，Ag為負極，A錯誤；B．電子由負極經活性炭流向正極，B正確；C．溶液為酸性，故表面發(fā)生的電極反應為，C錯誤；D．每消耗標準狀況下的，轉移電子2mol，而失去2mol電子，故最多去除，D錯誤。故選B。2．（2023廣東卷，10）部分含或含物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是

A．可存在c→d→e的轉化 B．能與反應生成c的物質只有bC．新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基 D．若b能與反應生成，則b中含共價鍵【答案】B【分析】由圖可知a、b、c對應物質分別為：鈉、氧化鈉（過氧化鈉）、氫氧化鈉或a、b、e、d對應物質分別為：銅、氧化亞銅、氧化銅、氫氧化銅?！窘馕觥緼．由分析可知氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅，氫氧化銅受熱分解生成氧化銅所以存在c→d→e的轉化，A合理；B．鈉和氧化鈉（過氧化鈉）都能與反應都能生成氫氧化鈉，B不合理；C．新制氫氧化銅可用于檢驗葡萄糖中的醛基，C合理；D．若b能與反應生成，則b為過氧化鈉，結構中含共價鍵和離子鍵，D合理；故選B。3．（2022廣東卷，10）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現的再生。該過程中A．陰極發(fā)生的反應為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產生含的陽極泥 D．陽極和陰極的質量變化相等【答案】C【解析】根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質，從而實現Al的再生，據此分析解答。A．陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D．因為陽極除了鋁參與電子轉移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質，根據電子轉移數守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，D錯誤；故選C。4．（2021廣東卷，9）火星大氣中含有大量，一種有參加反應的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時A．負極上發(fā)生還原反應 B．在正極上得電子C．陽離子由正極移向負極 D．將電能轉化為化學能【答案】B【解析】根據題干信息可知，放電時總反應為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。A．放電時負極上Na發(fā)生氧化反應失去電子生成Na+，故A錯誤；B．放電時正極為CO2得到電子生成C，故B正確；C．放電時陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；D．放電時裝置為原電池，能量轉化關系為化學能轉化為電能和化學能等，故D錯誤；綜上所述，符合題意的為B項，故答案為B。5．（2021廣東卷，10）部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是A．可與反應生成B．既可被氧化，也可被還原C．可將加入濃堿液中制得的膠體D．可存在的循環(huán)轉化關系【答案】C【分析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質，d為Fe(OH)3?！窘馕觥緼．Fe與Fe(III)的鹽類物質可發(fā)生反應生成Fe(II)的鹽類物質，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B．Fe(II)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；C．Fe(III)的鹽類物質與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；D．轉化如，故D不選；綜上所述，答案為C。一、原電池的基本工作原理1.原電池模型和原理2.確定正、負極的依據依據正極負極反應類型還原反應氧化反應電極變化質量增加,逸出氣體溶解、質量變輕電流方向流出流入電子流向流入流出離子移動方向陽離子移動方向陰離子移動方向電極材料較不活潑金屬或導電非金屬較活潑金屬[注意]根據電極材料確定正、負極通常情況適用,但根本依據為自發(fā)的氧化還原反應。如Mg-Al、NaOH溶液形成的原電池中,鋁作負極,因為只有鋁與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應。二、電解池的基本工作原理1.電解池模型和原理（1）直流電源的正極(陽極)有強的氧化能力;直流電源的負極(陰極)有強的還原能力。（2）電極上微粒的放電順序。①陰極:取決于微粒的氧化性強弱,氧化性強的先得到電子,與電極材料無關。常見陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。②陽極:若是非惰性電極作陽極,則電極失電子;若是惰性電極(Pt、C)作陽極,還原性強的先失去電子。常見陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子(NO3-、SO42?、C③電極上離子的放電順序取決于其氧化性、還原性,可能會出現強氧化性陰離子在陰極放電;強還原性陽離子在陽極放電。2.惰性電極電解電解質溶液的四種類型電解類型常見電解質實例陽極產物陰極產物電解質溶液變化電解水NaOH、H2SO4、Na2SO4O2H2濃度增大電解電解質HCl、CuCl2鹵素單質(Cl2)H2、金屬(Cu)濃度減小放氫生堿型NaCl鹵素單質(Cl2)H2生成強堿放氧生酸型CuSO4、AgNO3O2金屬(Cu、Ag)生成含氧酸[注意]（1）電解后溶液pH的變化一方面要考慮酸堿的生成,還要考慮電解質溶液濃度變化導致水解程度的變化。（2）電解質溶液的復原問題要本著兩電極析出什么(元素),就加入什么(恰當物質)的原則。3.電解池陽極和陰極確定（1）若裝置中給出直流電源,則可直接確定電解裝置的陽極、陰極。（2）若裝置中沒有給出直流電源,則要根據電解過程的特征先確定電解裝置的陽極、陰極。依據陰極陽極電流方向流出流入電子流向流入流出離子移動方向陽離子移動方向陰離子移動方向電極產物金屬(增重)、H2電極溶解、O2、Cl2等非金屬單質pH變化增大(堿性增強)減小(酸性增強)反應類型還原反應氧化反應三、電極反應式的書寫1.原電池電極反應式的書寫（1）結合電池的電解液情境寫出電極反應式。①負極反應:還原劑失去電子的氧化反應(注意負極失電子產物與電解質溶液反應生成恰當生成物)。②正極反應:氧化劑得到電子的還原反應(注意正極得電子產物與電解質溶液反應生成恰當生成物)。當正極上的反應物是O2時,若電解質溶液為中性或堿性,則水必須寫入正極反應式中,與O2反應生成OH-,電極反應式為O2+2H2O+4e-4OH-;若電解質溶液為酸性,則H+必須寫入正極反應式中,O2得電子與H+反應生成水,電極反應式為O2+4H++4e-2H2O。（2）燃料電池電極反應式的書寫。①燃料電池基本都是燃料(還原劑)與氧氣(或氧化性氣體)進行的氧化還原反應。②負極反應都是燃料物質失電子的反應,一定要結合電解液情境確定產物:有機物燃料電池在酸性電解質溶液或熔融固體電解質中生成CO2;有機物燃料電池在堿性電解質溶液中生成CO3③正極反應基本都是氧氣分子得電子的反應,同樣產物要結合電解液情境。電池類型電池正極反應酸性O2+4H++4e-2H2O中性或堿性O2+2H2O+4e-4OH-熔融碳酸鹽O2+2CO2+4e-2CO3熔融氧化物O2+4e-2O2-2.電解池電極反應式的書寫（1）陽極反應:①陽極是活潑電極(金屬活動性順序表Ag之前),則應是陽極失電子;②陽極是惰性電極(Pt、Au、石墨),則應是電解質溶液中的還原性離子(分子)放電,結合題意書寫電極反應式。（2）陰極反應:氧化性離子(分子)得到電子被還原的反應,注意題中物質的轉化要求。（3）電解原理的試題在新高考中主要是物質的制備。所以首先要看物質的制備原理,要通過電解原理完成物質的轉化(電子的得失、化合價的轉變),結合電解的基本原理寫出電極反應式。如:以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備H2O2的裝置如圖所示。產品H2O2在b區(qū)由O2轉化而來。由b區(qū)O元素化合價變化可判斷b極是陰極,電極反應式為O2+2e-+2H2OH2O2+2OH-;a電極是陽極,電極上要生成O2,電極反應式為2H2O-4e-4H++O2↑。四、價類二維圖1.金屬及其化合物之間的轉化Ⅰ.活潑的金屬元素——鈉及其化合物①2Na+O2Na2O2;②2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;③2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;④CO2+2NaOHNa2CO3+H2O;⑤CO2+NaOHNaHCO3;⑥Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3Ⅱ.氧化物、氫氧化物顯兩性的金屬元素——鋁及其化合物①4Al+3O22Al2O3;②2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑;③AlCl3+4NaOHNa[Al(OH)4]+3NaCl;④Na[Al(OH)4]+4HClNaCl+AlCl3+4H2O;⑤Na[Al(OH)4]+CO2Al(OH)3↓+NaHCO3;⑥AlCl3+3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl;⑦2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑Ⅲ.變價金屬元素——鐵及其化合物①2Fe+3Cl22FeCl3;②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3;③2FeCl3+CuCuCl2+2FeCl2;④2FeCl2+Cl22FeCl3;⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3Ⅳ.變價金屬元素——銅及其化合物①2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3;②Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑;③CuO+H2Cu+H2O或CuO+COCu+CO22.非金屬元素及其化合物之間的轉化Ⅰ.“儲能元素”——硅及其化合物①SiO2+2CSi+2CO↑;②SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O;③Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓;④H2SiO3H2O+SiO2Ⅱ.多價態(tài)的非金屬元素——氯及其化合物①Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl;②Cu+Cl2CuCl2;③Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O;④2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;⑤4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;⑥2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑Ⅲ.多價態(tài)的非金屬元素——硫及其化合物①2SO2+O22SO3;②2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;③2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O;④2Na2SO3+O22Na2SO4Ⅳ.多價態(tài)的非金屬元素——氮及其化合物①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②4NH3+5O24NO+6H2O;③3NO2+H2O2HNO3+NO;④4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O3.常見元素單質及其化合物的連續(xù)轉化關系（1）ABC酸(或堿)。符合此條件的常見A物質有NH3、N2、H2S、S、CH4、C、Na等,如NH3(N2)NONO2HNO3;H2S(S)SO2SO3H2SO4;CH4(C)COCO2H2CO3;NaNa2ONa2O2NaOH。（2）單質酸性(堿性)氧化物酸(堿)鹽。如①NaNa2ONaOHNaCl。②CCO2H2CO3Na2CO3。③SSO2H2SO3Na2SO3。（3）ABC。①若X為CO2:NaOHNa2CO3NaHCO3。②若X為強酸,如HCl:Na[Al(OH)4]Al(OH)3AlCl3;Na2CO3NaHCO3CO2。③若X為強堿,如NaOH:AlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4]。4.常見元素單質及其化合物的三角轉化關系5.常見元素單質及其化合物不能一步轉化的反應（1）S不能一步轉化成SO3,只能:SSO2SO3。（2）N2不能一步轉化成NO2,只能:N2NONO2。（3）SiO2不能一步轉化成H2SiO3,只能:SiO2Na2SiO3H2SiO3。（4）Cl2不能一步轉化成FeCl2,需多步轉化。（5）CuO(等金屬氧化物)不能一步轉化成Cu(OH)2(等金屬氫氧化物),需多步轉化?？键c一原電池的基本工作原理1.（2024屆廣東省茂名一模）銀飾用久了表面會有一層而發(fā)黑，將銀飾與片接觸并加入溶液，可以除去銀飾表面的，下列說法不正確的是A.是負極 B.陽離子向銀飾移動C.電子由負極經溶液流向正極 D.表面發(fā)生反應：【答案】C【分析】由圖可知，除去銀飾表面硫化銀的裝置為原電池，鋁片是原電池的負極，鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成鋁離子，銀飾為正極，硫化銀在正極得到電子發(fā)生還原反應生成銀和硫離子，溶液中鋁離子和硫離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁和硫化氫氣體。【解析】A．由分析可知，鋁片是原電池的負極，鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成鋁離子，故A正確；B．由分析可知，鋁片是原電池的負極，銀飾為正極，則原電池工作時，陽離子向正極銀飾移動，故B正確；C．電解質溶液不能傳遞電子，則電子由負極不可能經氯化鈉溶液流向正極，故C錯誤；D．由分析可知，銀飾為正極，硫化銀在正極得到電子發(fā)生還原反應生成銀和硫離子，電極反應式為，故D正確；故選C。2．（2024屆廣東省湛江一模）如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹起、流量偵測與控制的功能，非常適合進行現場酒精檢測。下列說法正確的是A．電子由氧氣通入的Pt電極流出B．質子()通過質子交換膜從負極流向正極C．每消耗22.4L，會產生1mol醋酸D．左側Pt電極表面發(fā)生的反應：【答案】B【分析】乙醇酸性燃料電池中，乙醇發(fā)生失電子的氧化反應生成醋酸，則乙醇所在鉑電極為負極，負極反應式為CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2所在的鉑電極為正極、發(fā)生得電子的還原反應，電極正極反應式為O2+4e-+4H+═2H2O，放電時，電子由負極經過導線流向正極，據此分析解答?！窘馕觥緼．由圖可知，氧氣通入的Pt電極做電池正極，電子流入正極，A項錯誤；B．電池工作時，質子()通過質子交換膜從負極流向正極，B項正確；C．不是標準狀況下，O2的物質的量無法判斷，C項錯誤；D．左側Pt電極表面發(fā)生的反應為，D項錯誤；故選B。3．（2024屆廣東省新南方聯盟4月聯考）某興趣小組用大小和形狀相同的銅片和鋅片作電極研究檸檬水果電池，裝置如下圖所示，當電池工作時，下列說法不正確的是A．銅片電極上發(fā)生了還原反應 B．鋅片電極反應式為Zn-2e-=Zn2+C．該裝置實現了從化學能向電能的轉化 D．電流從鋅片經導線流向銅片【答案】D【分析】圖示裝置為水果電池，由于金屬活動性：Zn＞Cu，所以Zn為負極，失去電子發(fā)生氧化反應；Cu為正極，正極上發(fā)生還原反應，然后根據同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則分析電流方向。【解析】A．在該原電池中，Cu片尾正極，正極上H+得到電子被還原產生H2，故銅片電極上發(fā)生了還原反應，A正確；B．由于金屬活動性：Zn＞Cu，所以在該原電池反應中，Zn為負極，發(fā)生的電極反應為：Zn-2e-=Zn2+，B正確；C．該裝置為原電池，是化學能轉化為電能的裝置，C正確；D．電子從負極鋅片經導線流向正極銅片，而電流方向為正電荷移動方向，故電流從正極銅片經導線流向負極鋅片，D錯誤；故選D。4．（2024屆廣東省韶關一模）如圖所示的新型電池可以處理含CN-的堿性廢水，同時還能淡化海水。下列說法不正確的是A．電子由a極經導線流向b極B．電池工作一段時間后，右室溶液的pH增大C．交換膜Ⅰ為陽離子交換膜，交換膜Ⅱ為陰離子交換膜D．b極發(fā)生還原反應【答案】C【分析】從圖中可以看出，在a極，CN-轉化為和N2，C元素由+2價升高到+4價，N元素由-3價升高到0價，則CN-失電子，a極為負極，b極為正極。電池工作時，a極發(fā)生反應為2CN--10e-+12OH-=2+N2↑+6H2O，正極發(fā)生反應10H++10e-=5H2↑。【解析】A．由分析可知，a極為負極，b極為正極，則電子由a極經導線流向b極，A正確；B．電池工作一段時間后，b極發(fā)生反應10H++10e-=5H2↑，溶液中H+被消耗，右室溶液的pH增大，B正確；C．電池工作時，a極消耗OH-，海水中的Cl-透過離子交換膜移向a極區(qū)，則交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，b極消耗H+，海水中的Na+透過離子交換膜移向b極區(qū)，則交換膜Ⅱ為陽離子交換膜，C不正確；D．由分析可知，b極為正極，H+得電子生成H2，發(fā)生還原反應，D正確；故選C。5．（2024屆廣東省梅州一模）城鎮(zhèn)地面下埋有縱橫交錯的金屬管道，在潮濕的土壤中易腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學設計了如圖所示的裝置。下列說法正確的是A．鋼鐵輸水管作為負極B．金屬鎂是作為犧牲陽極材料C．該裝置只有一條電線，沒有構成閉合回路D．這種防腐蝕的方法稱為外加電流法【答案】B【分析】鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護?！窘馕觥緼．該方法屬于犧牲陽極的陰極保護法，其中鎂作為負極，鋼鐵輸水管是正極，A錯誤；B．金屬鎂是作為犧牲陽極材料，B正確；C．該裝置接地，故已經構成了閉合回路，C錯誤；D．這種方法是犧牲陽極的陰極保護法，D錯誤；故選B。6．（2024屆廣東省惠州三模）利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是A．b電極為電池正極B．電池工作時，海水中的Na+向a電極移動C．電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性D．每消耗27gAl，就有22.4L的溶解氧(已換算標準狀況)參與反應【答案】A【分析】利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，a極是鋁，作負極，b極是石墨，作正極?！窘馕觥緼．由分析可知，b極是電池的正極，A正確；B．該裝置是原電池，電池工作時鈉離子向正極移動，應該向b極移動，B錯誤；C．電池工作時，a極是負極，電極反應式為：，鋁離子水解會顯酸性，所以緊鄰a電極區(qū)域的海水呈酸性，C錯誤；D．每消耗27gAl，消耗鋁的物質的量為1mol，轉移電子3mol，正極電極反應式為，此時正極消耗氧氣的物質的量小于1mol，所以標準狀況下參與反應的氧氣體積小于22.4L，D錯誤；故選A。7．（2024屆廣東省廣州一模）一種在室溫下可循環(huán)充放電的新型纖維電池有望應用于可穿戴設備的儲能，其工作原理為：，放電時A．發(fā)生還原反應 B．在正極失電子C．陽離子由正極移向負極 D．每消耗，轉移電子【答案】D【解析】A．中Ca元素化合價上升，發(fā)生氧化反應，故A錯誤；B．中O元素化合價下降，在正極得電子，故B錯誤；C．原電池中陽離子由負極移向正極，故C錯誤；D．中O元素由0價下降到-1價，每消耗，轉移電子，故D正確；故選D。8．（2024屆廣東省省二模）一種基于原電池原理的氧氣傳感器可用于測定樣氣中氧氣的含量，其裝置如圖所示。下列說法正確的是A．鉛電極為正極B．銀電極上發(fā)生的反應為C．電子由鉛電極經過KOH溶液流向銀電極D．工作過程中，傳感器的質量不變【答案】B【分析】因為該電池可用于測定樣氣中氧氣的含量，氧氣進入銀電極，所以銀電極是正極，鉛電極是負極?！窘馕觥緼．由分析知，銀電極是正極，鉛電極是負極，A錯誤；B．銀電極是正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為，B正確；C．電子從負極經外電路流向正極，所以電子由鉛電極經過導線流向銀電極，C錯誤；D．鉛電極為負極，電極反應，所以工作過程中，傳感器的質量增加，D錯誤；故選B。9．（2024屆廣東省省一模）微生物燃料電池能在較低的有機負荷下將化學能轉化為電能，可用于有機污染的生物修復，其反應原理如圖所示。設為阿伏加德羅常數的值，下列說法錯誤的是A．a極是電池負極B．電子從極經電解質溶液流向極C．向極移動D．若“有機物”是甲烷，則a極每產生，轉移電子數為【答案】B【分析】a電極上有機物轉化為CO2，C元素化合價升高，失電子發(fā)生氧化反應，a為負極，b為正極；【解析】A．由圖分析，a極發(fā)生氧化反應，b極氧、硫的化合價降低，則極為負極，極為正極，A正確；B．電子從極經過導線流向極，不進入電解質溶液，B錯誤；C．原電池中陽離子移向正極b，C正確；D．若“有機物”是甲烷，則a極電極反應式為CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，每產生即，轉移電子數為，D正確；答案選B。10．（2024屆廣東省肇慶二模）SO2-空氣電池是一種新型環(huán)保電池，可在發(fā)電的同時制得硫酸，電池內部以稀硫酸為電解液。電池工作時，下列說法正確的是A．SO2發(fā)生還原反應B．H2SO4在電池的負極生成C．電子從負極通過電解液移向正極D．通入空氣發(fā)生的電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】B【分析】SO2-空氣電池中空氣中氧氣得到電子發(fā)生還原反應，通入氧氣一極為正極，則通入二氧化硫一極為負極；【解析】A．SO2在負極失去電子，發(fā)生氧化反應，A錯誤；B．SO2在負極失去電子，發(fā)生氧化反應生成硫酸，B正確；C．電子經導線傳遞到正極，不會經過電解質溶液，C錯誤；D．空氣中氧氣得到電子發(fā)生還原反應，在酸性條件下生成水：，D錯誤；故選B。11．（2024屆廣東省深圳一模）我國科學家設計了水/有機混合高能鋰硫電池，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．硫電極為負極B．通過陽離子交換膜向鋰電極方向遷移C．硫電極上發(fā)生的反應為D．理論上，每消耗1mol，同時消耗2mol【答案】C【分析】該裝置為原電池，銅離子得到電子，因此硫電極為正極，電極反應式為，鋰電極為負極，電極反應式為，據此作答?！窘馕觥緼．鋰在反應中失電子為負極，故A錯誤；B．原電池中陽離子向正極(硫電極)移動，故B錯誤；C．硫電極為正極，電極反應式為，故C正確；D．依據電子守恒可知，每消耗1molS，同時消耗4molLi，故D錯誤；故選：C。12．（2024屆廣東省廣州市白云區(qū)調研）微電解技術處理高鹽、難降解、高色度廢水的一種工藝，其原理是在不通電的條件下，將酸性廢水通過鐵、碳構成的填料，利用電化學反應進行廢水處理。下列敘述錯誤的是A．鐵失電子產生的可以還原廢水中的B．碳表面的廢水降低C．若向裝置內通入，則在碳表面發(fā)生還原反應D．溶液中產生的，能凈化廢水中懸浮的微小顆?！敬鸢浮緽【解析】A．鐵為原電池的負極，失電子產生，具有強還原性，可以還原廢水中的，A正確；B．碳為原電池的正極，酸性廢水中氫離子得電子被還原，碳表面的廢水氫離子濃度下降、增大，B不正確；C．若向裝置內通入，氧氣為氧化劑在正極發(fā)生還原反應，則在碳表面發(fā)生還原反應，C正確；D．溶液中產生的，能水解產生氫氧化鐵膠體、具有吸附性，能吸附水中的固體懸浮物并使之沉降，即能凈化廢水中懸浮的微小顆粒，D正確；答案選B。13．（2024屆廣東省順德一模）我國科學家發(fā)明一種新型電池，該電池以碳納米管為正極、鋅線為負極，放電時消耗二氧化碳，同時生成天然氣。下列說法正確的是A．碳納米管參與電極反應 B．負極發(fā)生還原反應C．陽離子由正極移向負極 D．正極產物為【答案】D【分析】該電池以碳納米管為正極、鋅線為負極，放電時消耗二氧化碳，同時生成天然氣，二氧化碳轉化為天然氣，C元素化合價由+4價變?yōu)?4價，二氧化碳發(fā)生還原反應，則二氧化碳在正極得電子，Zn在負極失電子?！窘馕觥緼．由分析可知，正極上，二氧化碳得電子生成甲烷，碳納米管不參與電極反應，A項錯誤；B．負極發(fā)生氧化反應，B項錯誤；C．原電池中，陽離子向正極移動，C項錯誤；D．由分析可知，正極上，二氧化碳得電子生成甲烷，故正極產物為，D項正確；答案選D?？键c二電解池的基本工作原理14．（2024屆廣東省湛江二模）下列對關系圖像或實驗裝置(如圖)的分析錯誤的是A．圖甲表示等濃度的NaOH溶液滴定20mLHF溶液的滴定曲線，其中c點水的電離程度最大B．圖乙所示裝置，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于C處C．根據圖丙可知若要除去溶液中的，可向溶液中加入適量CuO至pH在3.5左右D．對于反應，由圖丁可知，【答案】D【解析】A．HF是弱酸，在水中部分電離，c點時恰好完全反應，溶質只有NaF，氟離子水解促進水的電離，此時水的電離程度最大，A正確；B．開關K置于A處時形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕；開關K置于B處時形成電解池，鐵為陽極，加速鐵腐蝕；開關K置于C處時形成電解池，鐵為陰極，可減緩鐵的腐蝕，B正確；C．Fe3+在pH3.5左右完全沉淀，此時銅離子不沉淀，氧化銅既可以和酸反應調pH，又不會引入新的雜質，C正確；D．由圖像可知，隨著溫度升高，v正與v逆均增大，且v正>v逆，平衡正向移動，該反應正反應為吸熱反應，，D錯誤；故選D。15．（2024屆廣東省新南方聯盟4月聯考）下圖是CO2電催化還原為CH4的工作原理示意圖。下列說法不正確的是A．該過程是電能轉化為化學能的過程B．銅電極的電極反應式為CO2+8H++8e-=CH4+2H2OC．一段時間后，①池中n(KHCO3)不變D．一段時間后，②池中溶液的pH一定減小【答案】C【解析】A．該裝置是一個電解池，電解池是將電能轉化為化學能的裝置，故A正確；B．CO2電催化還原為CH4的過程是一個還原反應過程，所以銅電解是電解池的陰極，銅電極的電極反應式為CO2+8H++8e-=CH4+2H2O，故B正確；C．在電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，即CO2+8H++8e-═CH4+2H2O，一段時間后，氫離子減小，氫氧根濃度增大，氫氧根會和①池中的碳酸氫鉀反應，所以n(KHCO3)會減小，故C錯誤；D．在電解池的陽極上，是陰離子氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應，所以酸性增強，pH一定下降，故D正確；故選C。16．（2024屆廣東省韶關一模）酸性廢水中的可在一定條件下利用硝酸鹽菌轉化，再用如圖所示裝置除去，下列有關說法不正確的是A．b端為鉛蓄電池的負極B．該裝置電能轉化為化學能C．M為陽離子交換膜D．電解池陰極的電極反應式為：【答案】D【分析】電解池中，與電源正極相連的電極是陽極，電子從陽極流出，電子沿著導線流向電源正極，與電源負極相連的電極是陰極，電源負極上電子流出，電子沿著導線流向電解池的陰極，陰極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應，由圖知，Ag-Pt電極上轉變?yōu)镹2，則Ag-Pt為陰極，陰極上的電極反應為：2+12H++10e-=N2↑+6H2O，內電路中陰離子移向陽極、陽離子移向陰極，據此分析?！窘馕觥緼．硝酸根轉化為氮氣的轉化應該是在陰極上發(fā)生的，所以b是電源的負極，a是正極，故A正確；B．圖示的電化學裝置除去屬于電解裝置，把電能轉化為化學能，故B正確；C．若圖中為陰離子交換膜，只允許陰離子通過，則硝酸根離子會由右側區(qū)域向左側區(qū)域移動、影響去除硝酸根離子的效果。若為陽離子交換膜，只允許陽離子通過，陽極反應，則產生的及酸性廢水中氫離子會由左側區(qū)域向右側區(qū)域移動、參與陰極反應而除去硝酸根離子和氫離子，達到使用目的，故圖中離子交換膜應為陽離子交換膜，故C正確；D．據分析Ag-Pt為陰極，Ag-Pt電極上得電子被還原為N2、電解質為酸性廢水，則陰極的電極反應式為2+12H++10e-=N2↑+6H2O，故D錯誤；故答案選D。17．（2024屆廣東省梅州二模）某化學學習興趣小組利用下圖裝置制作簡易的燃料電池，電極Ⅰ、Ⅱ均為石墨電極，下列說法不正確的是A．斷開、閉合，一段時間后，電極Ⅱ附近溶液變紅B．電解一段時間后，斷開、閉合，此時電極Ⅰ發(fā)生還原反應C．將溶液換成溶液也能制作成燃料電池D．如將電極Ⅰ、Ⅱ換成鐵電極，兩電極發(fā)生反應不變【答案】D【分析】根據題干裝置圖和需制作簡易的燃料電池的要求可知，首先需斷開K1，閉合開關K2，此時電極I為陽極，電極反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，電極Ⅱ為陰極，電極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，然后斷開K2，閉合K1，此時裝置變?yōu)闅溲跞剂想姵?，電極I為正極，電極反應為：O2+4H++4e-=2H2O，電極Ⅱ為負極，電極反應為：H2-2e-=2H+，據此分析解題?！窘馕觥緼．由分析可知，斷開K1、閉合K2，此時電極I為陽極，電極反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，電極Ⅱ為陰極，電極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故一段時間后，電極Ⅱ附近溶液變紅，A正確；B．斷開K2，閉合K1，此時裝置變?yōu)闅溲跞剂想姵?，電極I為正極，電極反應為：O2+4H++4e-=2H2O，發(fā)生還原反應，B正確；C．將溶液換成溶液，則陽極上產生Cl2、陰極上產生H2，故也能制作成H2和Cl2的燃料電池，C正確；D．若將電極Ⅰ換成鐵棒，則在電解過程中，鐵作陽極失電子轉化為亞鐵離子，兩電極發(fā)生反應發(fā)生改變，D錯誤；故選D。18．（2024屆廣東省茂名二模）按如圖裝置進行電解滴有紫甘藍溶液飽和食鹽水的可視化實驗，已知紫甘藍溶液酸性條件下呈紅色，中性條件下呈紫色，堿性條件下呈黃色，下列說法不正確的是A．U形管左邊顏色由紫色變黃B．④中帶火星的木條復燃C．反應結束后⑤中的離子濃度：c(Cl-)＞c(ClO-)D．U形管右側先變紅后褪色，體現氯水的酸性和漂白性【答案】B【分析】電解時與電源正極連接的電極為陽極，陽極發(fā)生氧化反應；與電源負極連接的電極為陰極，陰極發(fā)生還原反應，根據電解飽和食鹽水方程式：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH的不同電極產物，結合溶液酸堿性與紫甘藍溶液顏色變化分析。【解析】A．根據圖示可知：U形管左側電極連接電源負極為陰極，陰極上發(fā)生還原反應，由于離子放電能力：H+＞Na+，因此陰極電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使附近溶液顯堿性，在堿性條件下紫甘藍溶液呈黃色，因此看到溶液由紫色變?yōu)辄S色，A正確；B．根據選項A分析可知：左側電極為陰極，電極反應式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-，在④中逸出的氣體為H2具有可燃性，不具有助燃性，因此不能使帶火星的木條復燃，B錯誤；C．右側電極連接電源正極，作陽極，陽極發(fā)生氧化反應。由于陰離子放電能力：Cl-＞OH-，所以陽極電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2與燒杯⑤中NaOH溶液發(fā)生反應：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，反應產生的NaCl、NaClO的物質的量相等，最初c(Cl-)=c(ClO-)，但HCl是強酸，Cl-不水解，c(Cl-)不變；而HClO是弱酸，ClO-會發(fā)生水解反應變?yōu)镠ClO而消耗，導致c(ClO-)減小，因此最終達到平衡時溶液中離子濃度：c(Cl-)＞c(ClO-)，C正確；D．根據圖示可知：U形管右側電極連接電源正極為陽極，Cl--2e-=Cl2↑，Cl2溶于水，發(fā)生反應：Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl、HClO都是酸，酸電離產生H+，使溶液顯酸性，在酸性溶液中紫甘藍溶液呈紅色，同時HClO又具有強氧化性，又會將紅色物質氧化變?yōu)闊o色，因此看到U形管右側溶液顏色變化是先變紅后褪色，這體現氯水的酸性和漂白性，D正確；故合理選項是B。19．（2024屆廣東省江門一模）高氯酸（）是制備導彈和火箭的固體推進劑高氯酸銨（）的原料之一，下圖為一種惰性電極電解高純次氯酸制備高氯酸的模擬裝置。下列有關說法不正確的是A．b為電源的正極 B．電極M處發(fā)生氧化反應C．從左到右穿過質子交換膜 D．電極N的電極反應式：【答案】A【分析】圖為一種惰性電極電解高純次氯酸制備高氯酸的模擬裝置，則M極次氯酸失去電子發(fā)生氧化反應得到高氯酸，M為陽極、N為陰極，與之對應的a為正極、b為負極；【解析】A．由分析可知，b為電源的負極，A錯誤；B．由分析可知，電極M處發(fā)生氧化反應，B正確；C．電解池中陽離子向陰極遷移，故從左到右穿過質子交換，C正確；D．N為陰極，氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，，D正確；故選A。20．（2024屆廣東省省二調）一種用于析氯和還原硝酸鹽的單原子釕電極工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．該電池將電能轉化為化學能 B．陰陽兩極的產物不能大量共存C．陽極電極反應式為 D．一段時間后，陰極區(qū)電解質溶液的減小【答案】D【解析】A．硝酸根和氯離子可以共存不反應，析氯和還原硝酸鹽的單原子釕反應是非自發(fā)的氧化反應反應是電解池，是電能轉化為化學能，故A正確；B．陰陽兩極的產物氯氣有氧化性，氨氣有還原性不能大量共存，故B正確；C．陽極是是失電子，電極反應式為，故C正確；D．陰極電極反應為，電解質溶液的氫離子被消耗，增大，故D錯誤；故選：D?？键c三價類二維圖21．（2024屆廣東省湛江一模）部分含Fe物質的分類與相應化合價的關系如圖所示。下列推斷不合理的是A．可存在a→e→b的轉化 B．e溶液可與KSCN溶液反應生成紅色沉淀C．能用a制作的容器運輸濃硫酸 D．a可與稀硝酸恰好反應，生成只含b的溶液【答案】B【解析】A．存在的轉化，A項正確；B．與KSCN溶液反應生成紅色溶液，不是沉淀，B項錯誤；C．常溫下Fe會與濃硫酸發(fā)生鈍化，故可鋼瓶儲運濃硫酸，鋼瓶用的容器運輸濃硫酸C項正確；D．當Fe過量時，反應后溶液中溶質可以只存在，D項正確。22．（2024屆廣東省韶關二模）部分硫元素或鐵元素的“價—類”關系如圖所示。下列敘述正確的是A．1mold與足量a充分反應轉移電子數為B．g常用作涂料的紅色顏料C．含2moli的溶液最多吸收1molbD．常用d容器盛裝c的濃溶液，因為d和c的濃溶液不反應【答案】B【分析】根據硫元素和鐵元素常見的化合價和物質種類，可知a是硫單質，b是二氧化硫，c是硫酸，d是鐵單質，e是氫氧化亞鐵，f是氧化亞鐵，g是三氧化二鐵，h是硝酸亞鐵，i是硝酸鐵，據此分析解答?！窘馕觥緼．d是鐵單質，a是硫單質，二者反應，無論硫是否足量，生成的都是硫化亞鐵，則1mol鐵與足量硫充分反應轉移電子數為，故A錯誤；B．g是三氧化二鐵，俗稱“鐵紅”，常用作紅顏色涂料，故B正確；C．i是硝酸鐵，b是二氧化硫，二氧化硫足量時，二者發(fā)生的反應是Fe(NO3)3+5SO2+4H2O=3NO+FeSO4+4H2SO4，則含2molFe(NO3)3的溶液最多吸收SO2是10mol，故C錯誤；D．d是鐵單質，c是硫酸，鐵遇到濃硫酸會鈍化，不是不反應，故D錯誤；答案B。23．（2024屆廣東省韶關一模）部分含硫物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列說法正確的是A．b與O2經過一步反應生成dB．f的濃溶液具有脫水性，可使膽礬晶體由藍色變?yōu)榘咨獵．c通入a的水溶液中出現渾濁，體現了c的氧化性D．c均能使品紅溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色，其褪色原理相同【答案】C【分析】根據圖可知，a為，b是單質，氧化物c和d分別為和，則對應的酸e和f分別為和，g則是亞硫酸鹽?！窘馕觥緼．單質與O2反應生成，故A錯誤；B．f是，濃硫酸吸出膽礬中的水屬于吸水性，故B錯誤；C．通入溶液發(fā)生反應：，體現了的氧化性，故C正確；D．具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，但使酸性高錳酸鉀溶液褪色是由于其還原性，與其漂白性無關，故D錯誤；故選C。24．（2024屆廣東省梅州二模）部分含C或含N物質的分類與相應化合價關系如下圖所示。下列推斷不合理的是A．存在a→b→c的轉化 B．c一定是酸性氧化物C．d、f中心原子均為sp2雜化 D．c、e可能有兩種化學式【答案】B【解析】A．對于N元素，N2在放電條件下與O2反應可生成NO，NO與O2再反應可生成NO2，對于C元素，O2不充足時轉化為CO，CO再與O2反應生成CO2，都存在a→b→c的轉化，A合理；B．若c是CO2，則是酸性氧化物，若c為NO2，則不是酸性氧化物，B不合理；C．C沒有+5價的氧化物，則只能是N元素的氧化物，d、f分別為NO2和N2O5，中心原子的價層電子對數都為2.5，按3考慮，都發(fā)生sp2雜化，C合理；D．對于N元素，c可能為NO2、N2O4，對于C元素，e可能為Na2CO3或NaHCO3，D合理；故選B。25．（2024屆廣東省梅州一模）下圖為氯及其化合物的“價-類”二維圖。下列說法不正確的是A．a物質是由離子構成的B．、的物質間轉化均能一步反應實現C．c可作為自來水消毒劑是因為其具有強氧化性D．d分子中形成的共價鍵為鍵和【答案】A【分析】由圖可知，a為HCl，b為Cl2，c為ClO2，d為HClO，f為次氯酸鹽，據此分析作答?！窘馕觥緼．根據分析可知，a為HCl，是由分子構成的，故A錯誤；B．根據分析可知，a→b就是HCl→Cl2、f→d就是次氯酸鹽→HClO，這些轉化都能一步反應實現，故B正確；C．根據分析可知，c為ClO2，具有強氧化性，可作為自來水消毒劑，故C正確；D．根據分析可知，d為HClO，結構式為H-O-Cl，形成的共價鍵是H-O共價鍵和O-Cl共價鍵，分別屬于s-pσ鍵和p-pσ鍵，故D正確；故選：A。26．（2024屆廣東省茂名二模）部分含鈉或硫的“價類二維圖”如下圖所示。下列推斷合理的是A．b、c均具有還原性 B．d、g、h中均存在共價鍵C．a可與氧氣一步生成d或e D．f一定可用做膨松劑【答案】A【分析】根據圖示可知，a為單質，a可以為