高考化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)10電化學(xué)

PAGEPAGE18電化學(xué)一、選擇題（本題共20小題，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．糕點(diǎn)包裝中常見(jiàn)的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A．脫氧過(guò)程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期B．脫氧過(guò)程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：Fe-3e-=Fe3+C．脫氧過(guò)程中碳作原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e-=4OH-D．含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣0.015mol【答案】D【解析】A．脫氧過(guò)程是放熱反應(yīng)，可吸收氧氣，延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期，A不正確；B．脫氧過(guò)程中鐵作原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，B不正確；C．脫氧過(guò)程中碳作原電池正極，電極反應(yīng)為2H2O+O2+4e-=4OH-，C不正確；D．含有1.12g鐵粉的脫氧劑，鐵的物質(zhì)的量為0.02mol，其最終被氧化為氫氧化鐵，電子轉(zhuǎn)移總量為0.06mol，理論上最多能吸收氧氣0.015mol，D正確。故選D。2．“自煮火鍋”發(fā)熱包的成分為碳酸鈉、硅藻土、鐵粉、鋁粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向發(fā)熱包中加入冷水，可用來(lái)蒸煮食物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．活性炭作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)B．負(fù)極反應(yīng)為C．Na+由活性炭區(qū)向鋁粉表面區(qū)遷移D．硅藻土結(jié)構(gòu)疏松，使各物質(zhì)分散并均勻混合，充分接觸【答案】C【解析】發(fā)熱包發(fā)熱過(guò)程中有微小原電池形成，如鋁粉和活性炭在水溶液中，活性炭作正極，O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，鋁粉作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：。A．根據(jù)分析，活性炭作正極，O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．若鋁粉作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，B正確；C．活性炭作正極，鋁粉作負(fù)極，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即Na+向活性炭區(qū)遷移，C錯(cuò)誤；D．硅藻土結(jié)構(gòu)疏松，可以使各物質(zhì)分散并均勻混合，充分接觸，D正確；答案選C。3．電解法處理酸性含鉻廢水（主要含有Cr2O）時(shí)，以鐵板作陰、陽(yáng)極，處理過(guò)程中存在反應(yīng)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列說(shuō)法不正確的是A．陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+B．電解過(guò)程中溶液pH不斷減小C．過(guò)程中有Fe(OH)3沉淀生成D．電路中每轉(zhuǎn)移6mol電子，最多有0.5molCr2O被還原【答案】B【解析】A．Fe板作陽(yáng)極，為活性電極，F(xiàn)e失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+，故A正確；B．由反應(yīng)式Cr2O+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，處理過(guò)程中消耗氫離子，溶液的酸性減弱，溶液pH增大，故B錯(cuò)誤；C．陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得到電子減少，同時(shí)生成氫氧根，Cr2O-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，有Fe3+生成，所以有Fe(OH)3沉淀生成，故C正確；D．Fe-2e-=Fe2+，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)6mol需要3molFe，再根據(jù)能夠處理的關(guān)系式，得3Fe～6e-～3Fe2+～0.5Cr2O，故被還原的Cr2O的物質(zhì)的量為0.5mol，故D正確；故選B。4．某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)如圖所示裝置（a、b、c、d均為惰性電極），以去離子水和氧氣為原料通過(guò)電解法制備雙氧水。下列分析錯(cuò)誤的是A．乙裝置中，d極上發(fā)生氧化反應(yīng)，移向該電極B．理論上d極消耗的CH4與b極生成的O2物質(zhì)的量之比為1∶2C．氣體X為CO2，且c極通入的CO2與d極冒出的CO2不相等D．一段時(shí)間后，甲裝置中生成的O2與消耗的O2物質(zhì)的量相等【答案】D【解析】A．在原電池中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。在乙裝置中，通入甲烷的d極為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，d極上發(fā)生氧化反應(yīng)，則向d極移動(dòng)，A正確；B．在d電極反應(yīng)中每有1molCH4發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2，轉(zhuǎn)移8mol電子；在b電極上每反應(yīng)產(chǎn)生1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以理論上d極消耗的CH4與b極生成的O2物質(zhì)的量之比為1∶2，B正確；C．在c電極上電極反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2，d電極上電極反應(yīng)式：CH4-8e-+4=5CO2↑+2H2O，則轉(zhuǎn)移8mol電子時(shí)，c極通入4molCO2，d極冒出的5molCO2，兩者質(zhì)量不相等，C正確；D．a(chǎn)電極與負(fù)極連接，作陰極，發(fā)生反應(yīng)：O2+2e-+2H+=H2O2；b電極與電源正極連接，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以a電極消耗的O2與b電極產(chǎn)生的O2的物質(zhì)的量的比是2∶1，生成氧氣的量和消耗氧氣的量不相等，D錯(cuò)誤；故選D。5．LiOH是制備鋰離子電池的材料。電解LiCl溶液制備LiOH的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電極A連接電源的負(fù)極B．B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液C．電極每產(chǎn)生22.4L氣體M，電路中轉(zhuǎn)移2mole-D．電池總反應(yīng)為：2LiCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2LiOH【答案】D【解析】電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液，由圖可知，右側(cè)生成氫氣，則B上氫離子放電，可知B為陰極，在B側(cè)制備LiOH，Li+由A經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換膜向B移動(dòng)，A中為L(zhǎng)iCl溶液，氯離子放電生成氯氣。A．由分析可知，A為陽(yáng)極，與正極相連，故A錯(cuò)誤；B．通過(guò)以上分析知，B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH，否則無(wú)法得到純凈的LiOH，故B錯(cuò)誤；C．沒(méi)有指明氣體所處狀態(tài)，無(wú)法計(jì)算其物質(zhì)的量，所以無(wú)法計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量，故C錯(cuò)誤；D．電解池的陽(yáng)極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，電解的總反應(yīng)方程式為：2LiCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2LiOH，故D正確；故選D。6．用電滲析法可將含硝酸鈉的廢水再生為硝酸和氫氧化鈉，其裝置如圖所示。下列敘述不正確的是A．膜a、膜c分別是陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜B．陽(yáng)極室、陰極室的產(chǎn)品分別是硝酸、氫氧化鈉C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為D．該裝置工作時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移電子，兩極共生成氣體【答案】D【解析】連接正極的陽(yáng)極室水電離產(chǎn)生的氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣，同時(shí)生成氫離子，膜a為陰離子交換膜，允許硝酸根離子通過(guò)進(jìn)入陽(yáng)極室，得到產(chǎn)品硝酸；連接負(fù)極的陰極室水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，同時(shí)生成氫氧根離子，膜c為陽(yáng)離子交換膜，允許鈉離子通過(guò)進(jìn)入陰極室，得到產(chǎn)品氫氧化鈉。A．由分析知，膜a、膜c分別是陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜，A正確；B．由分析知，陽(yáng)極室、陰極室的產(chǎn)品分別是硝酸、氫氧化鈉，B正確；C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑，C正確；D．當(dāng)電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子關(guān)系：O2~4e-、H2~2e-，知產(chǎn)生O20.05mol，產(chǎn)生H20.1mol，故兩極共產(chǎn)生氣體0.15mol，但題目未說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故0.15mol氣體不一定是3.36L，D錯(cuò)誤；故答案選D。7．下列有關(guān)電化學(xué)過(guò)程的說(shuō)法正確的是A．用惰性電極電解飽和食鹽水，陰極逸出的氣體可使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)B．在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的負(fù)極C．用惰性電極電解MgCl2溶液的離子反應(yīng)為2Cl-＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH-D．電解精煉銅時(shí)，若電路中通過(guò)2mole-，陽(yáng)極質(zhì)量減少64g【答案】B【解析】A．用惰性電極電解飽和食鹽水，在陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，不能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，故A錯(cuò)誤；B．電鍍銅時(shí)，Cu作陽(yáng)極，在鍍件上銅離子得到電子生成Cu，鍍件連接電源的負(fù)極，故B正確；C．惰性電極電解MgCl2溶液，離子方程式：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，故C錯(cuò)誤；D．粗銅中含有雜質(zhì)鐵、鋅等，所以陽(yáng)極減少64g時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量不一定為2mol，故D錯(cuò)誤；故選B。8．深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根離子腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如下圖所示。下列轉(zhuǎn)述正確的是A．此鐵管道發(fā)生的是吸氧腐蝕B．輸送暖氣的管道也易發(fā)生此類(lèi)腐蝕C．在這種情況下，土壤的c(OH-)增大D．若管道上刷富銅油漆可以延緩管道的腐蝕【答案】C【解析】A．由題意可知：原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，由圖示可知發(fā)生的電極反應(yīng)為+5H2O+8e-=HS-+9OH-，故不是發(fā)生吸氧腐蝕，A錯(cuò)誤；B．硫酸鹽還原菌中的蛋白質(zhì)，在高溫下易變性，失去催化效率，則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類(lèi)腐蝕，B錯(cuò)誤；C．由圖示可知正極發(fā)生的電極反應(yīng)為+5H2O+8e-=HS-+9OH-，負(fù)極上是Fe失電子的氧化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生OH-，使溶液中c(OH-)增大，導(dǎo)致土壤的pH增大，C正確；D．管道上刷富銅油漆，形成Cu-Fe原電池，F(xiàn)e作為負(fù)極，會(huì)加快管道的腐蝕，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。9．為探究電解的離子放電規(guī)律，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：序號(hào)陽(yáng)極材料陰極材料電解質(zhì)陽(yáng)極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物①石墨石墨0.1mol/LCuCl2溶液Cl2Cu②石墨石墨0.1mol/LNaCl溶液Cl2H2③石墨石墨0.2mol/LCuSO4溶液O2Cu④銅石墨0.2mol/LCuSO4溶液Cu2＋Cu⑤石墨石墨MgCl2熔融液MgCl2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．對(duì)比①②可知，陰極離子放電順序是Cu2＋＞H＋＞Na＋B．對(duì)比①③可知，陽(yáng)極離子放電順序是Cl-＞OH-＞SOC．對(duì)比③④可知，陽(yáng)極是銅時(shí)，會(huì)先于溶液中的離子放電D．對(duì)比①⑤可知，金屬的冶煉都可通過(guò)電解鹽溶液得到【答案】D【解析】A．根據(jù)①知道銅離子的氧化性強(qiáng)于氫離子，根據(jù)②知道氫離子的氧化性強(qiáng)于鈉離子，得電子能力強(qiáng)（氧化性強(qiáng)）的離子優(yōu)先放電，所以對(duì)比①②可知，陰極放電順序是：Cu2＋＞H＋＞Na＋，故A正確；B．根據(jù)①知道，離子放電順序是：Cl-＞OH-，根據(jù)③知道離子放電順序是：OH-＞SO，所以陽(yáng)極離子放電順序是Cl-＞OH-＞SO，故B正確；C．電解池的陽(yáng)極若是活潑電極，則金屬電極本身失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)比③④可知，陽(yáng)極是銅時(shí)，會(huì)先于溶液中的離子放電，故C正確；D．根據(jù)⑤可知金屬的冶煉還可通過(guò)電解熔融的鹽得到，故D錯(cuò)誤。故選D。10．氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體。利用太陽(yáng)能電池電解NH3得到高純H2的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．該裝置工作時(shí)，只發(fā)生兩種形式能量的轉(zhuǎn)化B．電解過(guò)程中OH-由b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．電解時(shí)b極區(qū)溶液中n（KOH）減少D．電解過(guò)程中1molNH3參與反應(yīng)，得到3×6.02×1023個(gè)電子【答案】B【解析】A．裝置中有太陽(yáng)能轉(zhuǎn)為電能，電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能，有3種能量的轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)處，NH3轉(zhuǎn)化為N2，N的化合價(jià)升高，失去電子，則電極a為陽(yáng)極，OH-移向陽(yáng)極，B正確；C．陽(yáng)極反應(yīng)式為：2NH3－6e-＋6OH-=N2↑＋6H2O，陰極反應(yīng)式為：2H＋＋2e-=H2↑或2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，b極區(qū)溶液中n（KOH）增大，C錯(cuò)誤；D．1molNH3轉(zhuǎn)化為N2時(shí)，失去3mole-，D錯(cuò)誤。答案選B。11．鐵鉻液流電池是一種在酸性介質(zhì)中，正、負(fù)極活性物質(zhì)均為液體的電池，其工作原理如圖所示，已知氧化性：Fe3+>Cr3+。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，電子由a電極經(jīng)負(fù)載流向b電極B．放電時(shí)，電池的總反應(yīng)為Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+C．充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為Cr3++e-=Cr2+D．充電時(shí)，H+由左側(cè)電極室經(jīng)交換膜移向右側(cè)【答案】A【解析】由離子的氧化性強(qiáng)弱順序可知，電池放電時(shí)，a為原電池的正極，鐵離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+，b為負(fù)極，Cr2+在負(fù)極失去失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cr3+，電極反應(yīng)式為Cr2+－e-=Cr3+；充電時(shí)，a與直流電源的正極相連，是電解池的陽(yáng)極，b與負(fù)極相連，是陰極。A．由離子的氧化性強(qiáng)弱順序可知，電池放電時(shí)，a為原電池的正極，電子由b電極經(jīng)負(fù)載流向a電極，A錯(cuò)誤；B．由離子的氧化性強(qiáng)弱順序可知，電池的總反應(yīng)為Cr2+與Fe3+反應(yīng)生成Cr3+和Fe2+，總反應(yīng)方程式為Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+，故B正確；C．充電時(shí)，b與直流電源的負(fù)極相連，是電解池的陰極，Cr3+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cr2+，電極反應(yīng)式為Cr3++e-=Cr2+，故C正確；D．充電時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則H+由左側(cè)電極室經(jīng)交換膜移向右側(cè)，故D正確；故選A。12．四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]常用作電子工業(yè)清洗劑。以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]為原料，采用電滲析法合成(CH3)4NOH的工作原理如圖所示（a、b極為石墨電極，c、d、e膜為離子交換膜）。下列說(shuō)法正確的是A．電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)B．b極的電極反應(yīng)式為4OH-+4e-=O2↑+2H2OC．c、e膜均為陽(yáng)離子交換膜，d膜為陰離子交換膜D．電路中轉(zhuǎn)移電子2mol，則a、b兩極共產(chǎn)生氣體33.6L【答案】C【解析】以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]為原料，采用電滲析法合成[(CH3)4NOH]的過(guò)程中，根據(jù)第三個(gè)池中濃度變化得出：鈉離子從第四池通過(guò)e膜，氯離子從第二池通過(guò)d膜，得到c、e均為陽(yáng)離子交換膜，a為陰極b為陽(yáng)極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH-－4e-=O2↑+2H2O。A．a(chǎn)為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．b為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b

極

電

極

反

應(yīng)

式

：

4OH-－4e-=O2↑＋2H2O，故B錯(cuò)誤；C．鈉離子從第四池通過(guò)e膜，氯離子從第二池通過(guò)d膜，得到c、e均為陽(yáng)離子交換膜，d

為陰離子交換膜，故C正確；D．沒(méi)有給出氣體的狀態(tài)，無(wú)法計(jì)算氣體的體積，故D錯(cuò)誤；故選C。13．LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態(tài)薄膜鋰離子電池。下圖為其工作示意圖，LiPON薄膜只允許通過(guò)，電池反應(yīng)為L(zhǎng)ixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．LiPON薄膜在充放電過(guò)程中質(zhì)量發(fā)生變化B．導(dǎo)電介質(zhì)C可為溶液C．放電時(shí)b極為正極，發(fā)生反應(yīng)：D．充電時(shí)，當(dāng)外電路通過(guò)0.2mol電子時(shí)，非晶硅薄膜上質(zhì)量減少1.4g【答案】C【解析】由題干信息中電池總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)ixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2可知，電極a為非晶硅薄膜，充電時(shí)Li+得電子成為L(zhǎng)i嵌入該薄膜材料中，則電極a為陰極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+Si=LixSi，電極b為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2－xe-═Li1-xCoO2+xLi+，放電時(shí)電極a為負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)ixSi－xe-═Si+xLi+，電極b為正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2。A．LiPON薄膜在充放電過(guò)程中僅僅起到鹽橋的作用，并未參與電極反應(yīng)，故其質(zhì)量不發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；B．由于2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故導(dǎo)電介質(zhì)C中不能有水，則不可為溶液，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，放電時(shí)b極為正極，發(fā)生反應(yīng)：，C正確；D．由分析可知，充電時(shí)，電極a為陰極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+Si=LixSi，則當(dāng)外電路通過(guò)0.2mol電子時(shí)，非晶硅薄膜上質(zhì)量增重0.2mol×7g?mol-1=1.4g，D錯(cuò)誤；故答案為C。14．科研人員通過(guò)控制光沉積的方法構(gòu)建Cu2O-Pt/SiC/LrOx型復(fù)合材料光催化劑，然后以Fe2+和Fe3+離子滲透Nafion膜構(gòu)建了一個(gè)還原和氧化反應(yīng)分離的人工光合體系，其反應(yīng)機(jī)理如圖：下列說(shuō)法正確的是A．該人工光合體系的總反應(yīng)為CO2+H2OHCOOH+O2B．該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能C．圖中a、b分別代表Fe3+、Fe2+D．Cu2O—Pt上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e-+2H2O=HCOOH+2OH-【答案】B【解析】在可見(jiàn)光照射下，水分子在光催化劑Pt/WO3表面失去電子釋放出氧氣，電子由Pt傳輸給溶液中的Fe3+生成Fe2+，F(xiàn)e2+透過(guò)Nafion膜抵達(dá)光催化劑Cu2O-Pt/SiC/IrOx表面，在光照、催化下失去電子重新變?yōu)镕e3+并通過(guò)Nafion膜返回，CO2在催化劑表面得到電子并結(jié)合H+生成HCOOH。A．Fe2+和Fe3+離子滲透Nafion膜可協(xié)同CO2、H2O分別反應(yīng)，構(gòu)建了一個(gè)人工光合作用體系，圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到，光合作用反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CO2+2H2O2HCOOH+O2，故A錯(cuò)誤；B．構(gòu)建了人工光合作用體系，該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能，故B正確；C．左邊水變化為氧氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，則鐵離子發(fā)生還原反應(yīng)，右邊二氧化碳生成甲酸發(fā)生了還原反應(yīng)，鐵元素發(fā)生氧化反應(yīng)，則圖中a、b分別代表Fe2+、Fe3+，故C錯(cuò)誤；D．介質(zhì)為酸性，CO2在催化劑表面得到電子并結(jié)合H+生成HCOOH，電極反應(yīng)式為：CO2+2e-+2H+=HCOOH，故D錯(cuò)誤；故選B。15．中科院福建物構(gòu)所YaobingWang團(tuán)隊(duì)首次構(gòu)建了一種可逆水性Zn—CO2電池，實(shí)現(xiàn)了CO2和HCOOH之間的高效可逆轉(zhuǎn)換，其反應(yīng)原理如圖所示：已知雙極膜可將水解離為和OH-，并實(shí)現(xiàn)其定向通過(guò)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為B．CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH過(guò)程中，Zn電極的電勢(shì)低于多孔Pd電極的C．充電過(guò)程中，甲酸在多孔Pd電極表面轉(zhuǎn)化為CO2D．當(dāng)外電路通過(guò)2mol電子時(shí)，雙極膜中離解水的物質(zhì)的量為1mol【答案】D【解析】由圖中可知，Zn發(fā)生失去電子的反應(yīng)，為電池的負(fù)極；CO2得電子生成HCOOH，多孔Pd為電池的正極。A．根據(jù)圖中知，Zn發(fā)生失去電子的反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，A項(xiàng)正確；B．CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí)為放電過(guò)程，Zn電極為負(fù)極，多孔Pd電極為正極，負(fù)極電勢(shì)較低，B項(xiàng)正確；C．充電過(guò)程中，HCOOH轉(zhuǎn)化為CO2，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)溶液呈電中性，可知外電路通過(guò)2mol電子時(shí)，雙極膜中離解的水的物質(zhì)的量為2mol，D項(xiàng)錯(cuò)誤。16．如下所示電解裝置中，通電后向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色，下列判斷錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)是電源的負(fù)極B．通電一段時(shí)間后，石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解C．隨著電解的進(jìn)行，CuCl2溶液濃度變大D．當(dāng)0.01molFe2O3完全溶解時(shí)，至少產(chǎn)生氣體336mL（折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）【答案】C【解析】向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色，說(shuō)明電極Ⅱ附近溶液顯酸性，結(jié)合圖示電解池結(jié)構(gòu)，電極Ⅱ應(yīng)是H2O失去電子生成氧氣，氫離子濃度增大，即石墨電極Ⅱ是陽(yáng)極，則b是正極，a是負(fù)極，石墨電極Ⅰ附近溶液Cu2+得電子生成Cu。A．據(jù)分析，a是電源的負(fù)極，A正確；B．據(jù)分析，通電一段時(shí)間后，石墨電極Ⅱ上H2O失去電子生成O2，H+通過(guò)質(zhì)子交換膜往左移動(dòng)與Fe2O3反應(yīng)，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，B正確；C．據(jù)分析，隨著電解的進(jìn)行，石墨電極Ⅰ附近溶液Cu2+得電子生成Cu，CuCl2溶液濃度變小，C錯(cuò)誤；D．據(jù)分析，當(dāng)0.01molFe2O3完全溶解時(shí)，消耗H+物質(zhì)的量0.06mol，則至少產(chǎn)生O20.015mol，氣體體積為336mL（折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），D正確；故選C。17．開(kāi)發(fā)和利用新能源成為越來(lái)越迫切的需求。氫氣作為能源，越來(lái)越受到人們的關(guān)注?？捎秒娊釮2S的方法制備氫氣，該法制氫的過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A．A為電源的正極B．B電極的電極反應(yīng)為C．離子交換膜為陰離子交換膜D．反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)：【答案】C【解析】A．由圖可知，a電極為Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，發(fā)生氧化反應(yīng)，a為陽(yáng)極，A為電源正極，A正確；B．b電極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，，B正確；C．左邊陽(yáng)極室產(chǎn)生的鹽酸中的H+通過(guò)離子交換膜進(jìn)入右邊陰極室得電子生成H2，故該離子交換膜應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)為氯化鐵和硫化氫生成氯化亞鐵和硫單質(zhì)和氯化氫，，D正確。故選C。18．利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電極a應(yīng)連接電源負(fù)極B．電解過(guò)程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移C．電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO－8e-=CH4+8CO+2H2OD．電解時(shí)Na2SO4溶液濃度保持不變【答案】B【解析】根據(jù)題意可知該裝置為電解池，由a極生成O2可以判斷出a極為陽(yáng)極，則b為陰極。A．a(chǎn)為陽(yáng)極，應(yīng)連接電源正極，A錯(cuò)誤；B．電解池中陽(yáng)離子向陰極遷移，a為陽(yáng)極，b為陰極，所以H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，B正確；C．根據(jù)裝置圖可知電解過(guò)程中在KHCO3溶液中CO2在陰極得電子被還原為CH4，電極反應(yīng)式應(yīng)為CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O，C錯(cuò)誤；D．電解時(shí)a電極上反應(yīng)為2H2O－4e-=O2↑+4H+，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的水消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的，D錯(cuò)誤；故答案為B。19．2020年《科學(xué)》報(bào)道科研人員研發(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，工作原理如圖。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)法錯(cuò)誤的是A．泡沫鎳電極為電解池的陽(yáng)極B．鉛箔電極的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-C．甲室中發(fā)生了取代反應(yīng)D．反應(yīng)I的離子方程式為+OH-→+Cl-+H2O【答案】C【解析】A．根據(jù)泡沫鎳電極的Cl-生成Cl2，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，故A正確；B．泡沫鎳電極為陽(yáng)極，則鉑箔電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．泡沫鎳電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl-－2e-=Cl2↑，鉑箔電極為陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，繼續(xù)發(fā)生Cl2+H2O=H++Cl-+HClO、為加成反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，反應(yīng)物為KOH和Cl-CH2-CH2-OH，生成物為，反應(yīng)I的離子方程式為+OH-→+Cl-+H2O，故D正確；故選C。20．科學(xué)家設(shè)計(jì)微生物原電池，用于處理廢水（酸性）中的有機(jī)物及脫除硝態(tài)氮，該裝置示意圖如圖。有關(guān)該微生物電池說(shuō)法正確的是A．電子由m極轉(zhuǎn)移到n極B．每生成1molCO2轉(zhuǎn)移e-的物質(zhì)的量為8molC．m電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e-=N2+12OH-D．H+可通過(guò)質(zhì)子交換膜移向左側(cè)極室【答案】D【解析】A．m極NO得電子生成N2，發(fā)生還原反應(yīng)，m是正極，電子由n極經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到m極，故A錯(cuò)誤；B．n極C6H12O6失電子生成CO2，碳元素化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，每生成1molCO2轉(zhuǎn)移e-的物質(zhì)的量為4mol，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)子交換膜能通過(guò)氫離子，m極NO得電子生成N2，電極反應(yīng)式為2NO+12H++10e-=N2+6H2O，故C錯(cuò)誤；D．m極NO得電子生成N2，m是正極，n是負(fù)極，H+可通過(guò)質(zhì)子交換膜移向左側(cè)極室，故D正確；選D。二、非選擇題21．電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。I．Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時(shí)也是一種新型的高效凈水劑，在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4（1）陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。（2）陰極產(chǎn)生的氣體為_(kāi)_______。（3）右側(cè)的離子交換膜為_(kāi)____（填“陰”或“陽(yáng)”）離子交換膜，陰極區(qū)a%___________b%（填“＞”“=”或“＜”）。II．如圖是一種用電解原理來(lái)制備H2O2，并用產(chǎn)生的H2O2處理廢氨水的裝置。（4）Ir-Ru惰性電極吸附O2生成H2O2，其電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。（5）理論上電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子，最多可以處理廢氨水中溶質(zhì)（以NH3計(jì)）的質(zhì)量是___________g。【答案】（1）Fe-6e-+8OH-=+4H2O（2）H2（3）陰＜（4）O2+2H++2e-═H2O2（5）17【解析】（1）根據(jù)圖示，Cu電極為陰極，F(xiàn)e電極為陽(yáng)極。陽(yáng)極上Fe失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=+4H2O；（2）H+的放電能力大于Na+，Cu電極上水電離產(chǎn)生的H+得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，答案為H2；（3）根據(jù)陽(yáng)極電極反應(yīng)式Fe－6e-+8OH-=+4H2O，OH-參與反應(yīng)，OH-移向右側(cè)，即右側(cè)的離子交換膜為陰離子交換膜；根據(jù)陰極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陰極上產(chǎn)生OH-，即Na+通過(guò)交換膜移向左側(cè)，生成NaOH，氫氧化鈉濃度增大，即a%＜b%；（4）利用電解法制H2O2，在該電解池中，Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，O2+2H++2e-═H2O2，故答案為：O2+2H++2e-═H2O2；（5）4NH3+3O22N2+6H2O中，氨氣中的氮元素從-3價(jià)變?yōu)榈獨(dú)庵械?價(jià)，4mol氨氣轉(zhuǎn)移12mol電子，所以轉(zhuǎn)移3mol電子，最多可以處理廢氨水中溶質(zhì)（以NH3計(jì)）的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量為1mol。22．某學(xué)習(xí)小組探究某濃度濃硝酸和稀硝酸與鐵的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ中：Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Ⅱ中：Fe表面產(chǎn)生紅棕色氣泡，過(guò)一會(huì)兒停止Ⅲ中：連接導(dǎo)線，一段時(shí)間后Fe表面產(chǎn)生紅棕色氣泡，而后停止；隨即又產(chǎn)生紅棕色氣泡，而后停止，……如此往復(fù)多次。Cu表面始終產(chǎn)生紅棕色氣泡（1）Ⅰ中液面上方氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（2）取少量Ⅰ中溶液，加入_______（填名稱(chēng)），溶液變成紅色，說(shuō)明產(chǎn)生了Fe3+。（3）Ⅱ中現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)。說(shuō)明硝酸具有_______性。（4）Ⅲ中，連接導(dǎo)線后體系形成了原電池。為分析反應(yīng)過(guò)程，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，實(shí)驗(yàn)如表。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象ⅰ.K閉合時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)（Cu作負(fù)極），F(xiàn)e表面無(wú)明顯現(xiàn)象ⅱ.過(guò)一會(huì)兒指針向右偏，F(xiàn)e表面產(chǎn)生紅棕色氣體；后又迅速向左偏，F(xiàn)e表面停止產(chǎn)生氣泡，……如此往復(fù)多次ⅲ.一段時(shí)間后，指針一直處于右端，F(xiàn)e表面持續(xù)產(chǎn)生紅棕色氣體ⅳ.Cu表面始終產(chǎn)生紅棕色氣泡①推測(cè)現(xiàn)象ⅰ中被還原的是_______。②若將該裝置Cu電極換成Zn電極，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)象ⅱ_______（填“是”、“否”）。③現(xiàn)象ⅲ中，F(xiàn)e一直作負(fù)極，難以形成氧化層，可能的原因是_______。④用方程式解釋現(xiàn)象ⅳ：_______?！敬鸢浮?NO+O2=2NO2硫氰化鉀強(qiáng)氧化性鐵表面的氧化層否反應(yīng)