2024年高考化學(xué)母題題源系列專題07電化學(xué)含解析

PAGEPAGE14專題07電化學(xué)【母題來源】2024年高考新課標(biāo)Ⅰ卷【母題題文】利用生物燃料電池原理探討室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是A．相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫柔，同時還可供應(yīng)電能B．陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+C．正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D．電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動【答案】B:【試題解析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負(fù)極，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+?e?=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+；右室電極為燃料電池的正極，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e?=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，反應(yīng)的方程式為N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，電池工作時，氫離子通過交換膜由負(fù)極向正極移動。A項、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫柔，同時利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故可供應(yīng)電能，故A正確；B項、左室為負(fù)極區(qū)，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+?e?=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故B錯誤；C項、右室為正極區(qū)，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e?=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，故C正確；D項、電池工作時，氫離子（即質(zhì)子）通過交換膜由負(fù)極向正極移動，故D正確。故選B?！久}意圖】本題考查原電池原理的應(yīng)用，考察新情境下化學(xué)電源的工作原理及應(yīng)用，很好的落實了宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)精神與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。留意原電池反應(yīng)的原理和離子流淌的方向，明確酶的作用是解題的關(guān)鍵?！久}方向】電化學(xué)是歷年高考的重要考點之一，考查的內(nèi)容為：供應(yīng)電極材料和電解質(zhì)溶液推斷能否形成原電池，原電池電極名稱推斷及電極反應(yīng)式的書寫，供應(yīng)反應(yīng)方程式設(shè)計原電池、電解池（包括電鍍池、精煉池），依據(jù)電解時電極質(zhì)量或溶液pH的變更推斷電極材料或電解質(zhì)種類，電解產(chǎn)物的推斷和計算，結(jié)合圖像考查電極質(zhì)量或電解質(zhì)溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變更。展望2024年高考化學(xué)試題呈現(xiàn)仍舊會以我國化學(xué)領(lǐng)域最近取得的重大創(chuàng)新科研成果為載體考查考生的必備學(xué)問和關(guān)鍵實力，考查社會主義核心價值觀個人層面的愛國精神，落實了立德樹人的教化根本任務(wù)?！镜梅忠c】化學(xué)反應(yīng)主要是物質(zhì)變更，同時也伴隨著能量變更。電化學(xué)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)。電解池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其構(gòu)成條件為①能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。②具有活動性不同的兩個電極(金屬和金屬或金屬和非金屬)。③形成閉合回路或在溶液中相互接觸。駕馭原電池電極反應(yīng)式的書寫（1）精確推斷原電池的正負(fù)極是書寫電極反應(yīng)的關(guān)鍵。假如原電池的正負(fù)極推斷失誤，電極反應(yīng)式的書寫肯定錯誤。推斷正負(fù)極的方法不是肯定的，例如銅片和鋁片同時插入濃硝酸溶液中，由于鋁片表明的鈍化，這時銅失去電子，是負(fù)極，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：Cu?2e?SKIPIF1<0Cu2+正極：2SKIPIF1<0+4H++2e?SKIPIF1<02H2O+2NO2↑再如鎂片和鋁片同時插入氫氧化鈉溶液中，雖然鎂比鋁活潑，但由于鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，而鋁卻反應(yīng)，失去電子，是負(fù)極，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：2Al+8OH??6e?SKIPIF1<02SKIPIF1<0+2H2O正極：6H2O+6e?SKIPIF1<06OH?+3H2↑（2）要留意電解質(zhì)溶液的酸堿性。在正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系，如氫氧燃料電池有酸式和堿式，在酸溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH?，在堿溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+，像CH4、CH3OH等燃料電池，在堿溶液中碳（C）元素以SKIPIF1<0離子形式存在，而不是放出CO2氣體。（3）要考慮電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目。（4）要利用總的反應(yīng)方程式。從理論上講，任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池，而兩個電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個電極反應(yīng)，便可以寫出另一個電極反應(yīng)方程式。留意：介質(zhì)對電極反應(yīng)式書寫的影響①中性溶液反應(yīng)物若是H+得電子或OH?失電子，則H+或OH?均來自于水的電離。②酸性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有OH?。③堿性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有H+。④水溶液中不能出現(xiàn)O2?。1．【安徽省合肥市2024年高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測】下列有關(guān)電化學(xué)原理及應(yīng)用的相關(guān)說法正確的是A．電池是能量高效轉(zhuǎn)扮裝置，燃料電池放電時化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B．電熱水器用犧牲陽極的陰極愛護(hù)法阻擋不銹鋼內(nèi)膽腐蝕，陽極選用銅棒C．工業(yè)上用電解法精煉銅過程中，陽極質(zhì)量削減和陰極質(zhì)量增加相同D．電解氧化法在鋁制品表面形成氧化膜減緩腐蝕，鋁件作為陽極【答案】D【解析】A．電池是能量高效轉(zhuǎn)扮裝置，但是燃料電池放電的時候化學(xué)能并不能完全轉(zhuǎn)化為電能，如電池工作時，在電路中會產(chǎn)生熱能，A項錯誤；B．犧牲陽極的陰極愛護(hù)法須要外接活潑金屬，Cu的活動性比Fe的活動性低，因此起不到愛護(hù)的作用，B項錯誤；C．電解精煉銅的過程中，陽極除了Cu，還有Zn、Fe等比Cu活潑的金屬也會失去電子，陰極始終是Cu2+被還原成Cu，所以陽極質(zhì)量的削減和陰極質(zhì)量的增加不相同，C項錯誤；D．利用電解法使鋁的表面生成氧化鋁，Al的化合價從0上升到＋3，失去電子，在電解池中作陽極，D項正確；本題答案選D。2．【山東省濟(jì)南市2025屆高三5月模擬】海水淡化是解決沿海城市飲用水問題的關(guān)鍵技術(shù)。下圖是電滲析法淡化海水裝置的工作原理示意圖(電解槽內(nèi)部的“┆”和“│”表示不同類型的離子交換膜)。工作過程中b電極上持續(xù)產(chǎn)生Cl2。下列關(guān)于該裝置的說法錯誤的是A．工作過程中b極電勢高于a極B．“┆”表示陰離子交換膜，“│”表示陽離子交換膜C．海水預(yù)處理主要是除去Ca2＋、Mg2＋等D．A口流出的是“濃水”，B口流出的是淡水【答案】D【解析】【分析】電解過程中b電極上持續(xù)產(chǎn)生Cl2，則電極b為電解池陽極，氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，電極a為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，工作過程中，氯離子向b移動，因此虛線為陰離子交換膜，鈉離子向a移動，實線為陽離子交換膜，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．電極b為電解池陽極，電極a為電解池的陰極，b極電勢高于a極，故A正確；B．依據(jù)分析，“┆”表示陰離子交換膜，“│”表示陽離子交換膜，故B正確；C．為了防止海水中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等堵塞離子交換膜，影響電解，電解前，海水須要預(yù)處理，除去其中的Ca2＋、Mg2＋等，故C正確；D．依據(jù)分析，實線為陽離子交換膜，虛線為陰離子交換膜，鈉離子向a移動，氯離子向b移動，各間隔室的排出液中，A口流出的是淡水，B口流出的是“濃水”，故D錯誤；答案選D。3．【天津市河西區(qū)2025屆高三一模】銀Ferrozine法檢測甲醛的原理：①在原電池裝置中，氧化銀將甲醛充分氧化為CO2②Fe3+與①中產(chǎn)生的Ag定量反應(yīng)生成Fe2+③Fe2+與Ferrozine形成有色物質(zhì)④測定溶液的吸光度(吸光度與溶液中有色物質(zhì)的濃度成正比)。下列說法不正確的是A．①中負(fù)極反應(yīng)式：HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+B．①溶液中的H+由Ag2O極板向另一極板遷移C．測試結(jié)果中若吸光度越大，則甲醛濃度越高D．理論上消耗的甲醛與生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1：4【答案】B【解析】A．①在原電池裝置中，氧化銀將甲醛充分氧化為CO2，則負(fù)極HCHO失電子變成CO2，其電極反應(yīng)式為：HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+，A項正確；B．Ag2O極板作正極，原電池中陽離子向正極移動，則①溶液中的H+由負(fù)極移向正極，B項錯誤；C．甲醛濃度越大，反應(yīng)生成的Fe2+的物質(zhì)的量濃度越大，形成有色協(xié)作物的濃度越大，吸光度越大，C項正確；D．甲醛充分氧化為CO2，碳元素的化合價從0價上升到+4價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4，F(xiàn)e3+反應(yīng)生成Fe2+轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1，則理論上消耗的甲醛與生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1：4，D項正確；答案選B?！军c睛】本題的難點是D選項，原電池有關(guān)的計算主要抓住轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，依據(jù)關(guān)系式法作答。4．【江蘇省鹽城市2025屆高三第四次模擬】ZulemaBorjas等設(shè)計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示，下列說法正確的是A．該裝置可以在高溫下工作B．X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜C．負(fù)極反應(yīng)為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋D．該裝置工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【解析】A．高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，導(dǎo)致電池工作失效，所以該裝置不能在高溫下工作，A錯誤；B．原電池內(nèi)電路中：陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極，從而達(dá)到脫鹽目的，所以Y為陽離子交換膜、X為陰離子交換膜，B錯誤；C．由圖片可知，負(fù)極為有機廢水CH3COO-的電極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C正確；D．該裝置工作時為原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D錯誤；故合理選項是C。5．【安徽省六安市第一中學(xué)、合肥八中、阜陽一中三校2025屆高三最終一卷】某高校的探討人員探討出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放，其基本原理如圖所示，下列說法正確的是A．該裝置可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．陰極的電極反應(yīng)式為3CO2+4e—＝C+2CO32—C．高溫的目的只是為了將碳酸鹽熔融，供應(yīng)陰陽離子D．電解過程中電子由負(fù)極流向陰極，經(jīng)過熔融鹽到陽極，最終回到正極【答案】B【解析】A．該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；B．陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3CO2+4e—＝C+2CO32—，故B正確；C．高溫的目的是將碳酸鹽熔融供應(yīng)陰陽離子，將碳酸鈣分解為氧化鈣和二氧化碳，故C錯誤；D．電解過程中電子由負(fù)極流向陰極，陽極流向正極，熔融鹽中沒有電子移動，故D錯誤。6．【山東省臨沂市2025屆高三5月三?！坷梦⑸锶剂想姵剡M(jìn)行廢水處理，實現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖所示，其中M、N為厭氧微生物電極。下列有關(guān)敘述錯誤的是A．負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B．電池工作時，H+由M極移向N極C．相同條件下，M、N兩極生成的CO2和N2的體積之比為3：2D．好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+2O2==NO3-+2H++H2O【答案】C【解析】【分析】圖示分析可知：N極NO3-離子得到電子生成氮氣、發(fā)生還原反應(yīng)，則N極正極。M極CH3COO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，則M極為原電池負(fù)極，NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．M極為負(fù)極，CH3COO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，電極反應(yīng)為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+，故A正確；B．原電池工作時，陽離子向正極移動，即H+由M極移向N極，故B正確；C．生成1molCO2轉(zhuǎn)移4mole-，生成1molN2轉(zhuǎn)移10mole-，依據(jù)電子守恒，M、N兩極生成的CO2和N2的物質(zhì)的量之比為10mol：4mol=5:2，相同條件下的體積比為5:2，故C錯誤；D．NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-，則反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+2O2==NO3-+2H++H2O，故D正確；故答案為C。7．【陜西省西北工業(yè)高校附屬中學(xué)2025屆高三下學(xué)期第十二次適應(yīng)性訓(xùn)練】人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有關(guān)說法正確的是A．a(chǎn)為電源的負(fù)極B．電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將上升C．除去尿素的反應(yīng)為：CO(NH2)2＋2Cl2＋H2O==N2＋CO2＋4HClD．若兩極共收集到氣體0.6mol，則除去的尿素為0.12mol(忽視氣體溶解，假設(shè)氯氣全部參加反應(yīng))【答案】D【解析】A、由圖可以知道，左室電極產(chǎn)物為CO2和N2，發(fā)生氧化反應(yīng)，故a為電源的正極，右室電解產(chǎn)物H2，發(fā)生還原反應(yīng)，故b為電源的負(fù)極，故A錯誤；B、陰極反應(yīng)為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，陽極反應(yīng)為6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，依據(jù)上述反應(yīng)式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等，陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+，通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH-恰好反應(yīng)生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變，故B錯誤；C、由圖可以知道，陽極室首先是氯離子放電生成氯氣，氯氣再氧化尿素生成氮氣、二氧化碳，同時會生成HCl，陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，故C錯誤；D、如圖所示，陰極反應(yīng)為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，陽極反應(yīng)為6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，若兩極共收集到氣體0.6mol，則n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol，由反應(yīng)CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO（NH2）2的物質(zhì)的量也為0.12mol，故D正確。答案選D。8．【2025屆北京市通州區(qū)高三年級第三次模擬】我國科學(xué)家設(shè)計二氧化碳熔鹽捕獲及電化學(xué)轉(zhuǎn)扮裝置，其示意圖如下：下列說法不正確的是A．b為電源的正極B．①②中，捕獲CO2時碳元素的化合價發(fā)生了變更C．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為2C2O52??4e?==4CO2+O2D．上述裝置存在反應(yīng)：CO2=====C+O2【答案】B【解析】A．a(chǎn)電極反應(yīng)是2C2O52--4e-═4CO2+O2，發(fā)生氧化反應(yīng)，是電解池的陽極，則b為正極，故A正確；B．①捕獲CO2時生成的C2O52-中碳元素的化合價仍為+4價，②捕獲CO2時生成CO32-時碳元素的化合價仍為+4價，碳元素的化合價均未發(fā)生變更，故B錯誤；C．由電解裝置示意圖可知a電極反應(yīng)是2C2O52--4e-═4CO2+O2，故C正確；D．由電解裝置示意圖可知a電極生成O2，d電極生成C，電解池總反應(yīng)式為CO2=C+O2，故D正確；故答案為B。9．【山東省煙臺市、菏澤市2025屆高三5月高考適應(yīng)性練習(xí)】已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在。我國探討的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國防科技領(lǐng)域，裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是A．電池工作時，溶液中OH-通過陰離子交換膜向Al極遷移B．Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C．電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH降低D．Al電極質(zhì)量減輕13.5g，電路中通過9.03×1023個電子【答案】C【解析】A．根電池裝置圖分析，可知Al較活潑，作負(fù)極，而燃料電池中陰離子往負(fù)極移動，因而可推知OH-（陰離子）穿過陰離子交換膜，往Al電極移動，A正確；B．Ni為正極，電子流入的一端，因而電極旁邊氧化性較強的氧化劑得電子，又已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在，可知HO2-得電子變?yōu)镺H-，故依據(jù)缺項配平的原則，Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，B正確；C．根電池裝置圖分析，可知Al較活潑，Al失電子變?yōu)锳l3+，Al3+和過量的OH-反應(yīng)得到AlO2-和水，Al電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，因而總反應(yīng)為2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-，明顯電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH上升，C錯誤；D．A1電極質(zhì)量減輕13.5g，即Al消耗了0.5mol，Al電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，因而轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5×3NA=9.03×1023，D正確。故答案選C?！军c睛】書寫燃料電池電極反應(yīng)式的步驟類似于一般原電池，在書寫時應(yīng)留意以下幾點：1.電極反應(yīng)式作為一種特別的離子反應(yīng)方程式，也必需遵循原子守恒，得失電子守恒，電荷守恒；2.寫電極反應(yīng)時，肯定要留意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)中出現(xiàn)的離子相對應(yīng)，在堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)氫離子，在酸性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)氫氧根離子；3.正負(fù)兩極的電極反應(yīng)式在得失電子守恒的條件下，相疊加后的電池反應(yīng)必需是燃料燃燒反應(yīng)和燃料產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)式。10．【2024年北京市昌平區(qū)高三二模】某柔性屏手機的柔性電池以碳納米管做電極材料，以汲取ZnSO4溶液的有機高聚物做固態(tài)電解質(zhì)，其電池總反應(yīng)為：MnO2+Zn+(1+QUOTE)H2O+QUOTEZnSO4QUOTEMnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O其電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2是有機高聚物的結(jié)構(gòu)片段。下列說法中，不正確的是A．碳納米管具有導(dǎo)電性，可用作電極材料B．放電時，電池的正極反應(yīng)為：MnO2+e?+H+==MnOOHC．充電時，Zn2+移向Zn膜D．合成有機高聚物的單體是：【答案】B【解析】A．該電池以碳納米管做電極材料，可知碳納米管具有導(dǎo)電性，故A正確；B．原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，依據(jù)放電時的總反應(yīng)式，放電時MnO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以電池的正極反應(yīng)為：MnO2+e?+H2O==MnOOH+OH-，故B錯誤；C．充電時該裝置為電解池，陽離子移向陰極，充電時Zn膜充當(dāng)陰極，所以Zn2+移向Zn膜，故C正確；D．依據(jù)高聚物的結(jié)構(gòu)單元，該高聚物為加聚產(chǎn)物，合成有機高聚物的單體是：，故D正確；選B。11．【四川省成都市2025屆高三下學(xué)期第三次診斷性檢測】已知某高能鋰離子電池的總反應(yīng)為：2Li+FeS=Fe+Li2S，電解液為含LiPF6．SO(CH3)2的有機溶液（Li+可自由通過）。某小組以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳，工作原理如圖所示。下列分析正確的是A．該鋰離子電池正極反應(yīng)為FeS+2Li++2e-=Fe+Li2SB．X與電池的Li電極相連C．電解過程中c(BaC12)保持不變D．若去掉陽離子膜將左右兩室合并，則X電極的反應(yīng)不變【答案】A【解析】【分析】通過總反應(yīng)可知，Li發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，F(xiàn)eS發(fā)生還原反應(yīng)，作正極；以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳，即發(fā)生還原反應(yīng)，故Y極為陰極，與Li電極相連，X為陽極，與FeS電極相連。據(jù)此解答?！驹斀狻緼．由上述分析可知，F(xiàn)eS發(fā)生還原反應(yīng)作正極，電極反應(yīng)式為：FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S，故A正確；B．X為陽極，與FeS電極相連，故B錯誤；C．電解過程中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH--4e-=2H2O+O2↑，陽極區(qū)的Ba2+通過陽離子交換膜進(jìn)入BaCl2溶液中；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Ni2++2e-=Ni，溶液中Cl-通過陰離子交換膜進(jìn)入BaCl2溶液中。故電解過程中，BaCl2的物質(zhì)的量濃度將不斷增大，故C錯誤；D．若將陽離子交換膜去掉，因BaCl2溶液中含有C1-，故陽極電極反應(yīng)式為：2C1--2e-=Cl2↑，故X電極的電極反應(yīng)發(fā)生變更，選項D錯誤。答案選A?！军c睛】本題考查原電池、電解池原理，本題的突破關(guān)鍵在于“以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳”，由此推斷X、Y電極名稱，依據(jù)原電池總反應(yīng)推斷原電池中正負(fù)極以及相關(guān)反應(yīng)。12．【湖南省長沙市雅禮中學(xué)2025屆高三下學(xué)期二?！靠茖W(xué)家發(fā)覺對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如左下圖所示，用Cu—Si合金作硅源，在950℃下利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉，并利用某CH4燃料電池(如下圖所示)作為電源。下列有關(guān)說法不正確的是A．電極c與b相連，d與a相連B．左側(cè)電解槽中；Si優(yōu)先于Cu被氧化C．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為CH4-8e—+4O2—===CO2+2H2OD．相同時間下，通入CH4、O2的體積不同，會影響硅的提純速率【答案】A【解析】【分析】甲烷燃料電池中，通入甲烷的a電極為負(fù)極，甲烷在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，通入氧氣的電極b為正極，氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成陽離子，依據(jù)電解池中電子的移動方向可知，c為陰極，與a相連，Si4+在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Si，d為陽極，與b相連，Si在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Si4+?！驹斀狻緼項、甲烷燃料電池中，通入甲烷的a電極為負(fù)極，通入氧氣的電極b為正極，依據(jù)電解池中電子的移動方向可知，c為陰極，與a相連，d為陽極，與b相連，故A錯誤；B項、由圖可知，d為陽極，Si在陽極上失去電子被氧化生成Si4+，而銅沒被氧化，說明硅優(yōu)先于鋼被氧化，故B正確；C項、甲烷燃料電池中，通入甲烷的a電極為負(fù)極，甲烷在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為CH4-8e—+4O2—=CO2+2H2O，故C正確；D項、相同時間下，通入CH4、O2的的體積不同，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不同，會造成電流強度不同，影響硅的提純速率，故D正確。故選A?！军c睛】本題考查原電池和電解池原理的應(yīng)用，留意原電池、電解池反應(yīng)的原理和電子移動的方向，明確離子放電的先后依次是解題的關(guān)鍵。13．【遼寧省大連市2025屆高三其次次模擬】以柏林綠Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，Mo箔上的電勢比Mg箔上的低B