2024新高考化學(xué)第一輪章節(jié)復(fù)習(xí)：化學(xué)反應(yīng)與電能（含答案）

專題十化學(xué)反應(yīng)與電能

1.NiOOH-Zn電池(KOH溶液為電解液)的工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是()

A.工作時,0H一向負(fù)極移動

B.工作一段時間后，電解液pH減小

C.負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e+40H=Zn0^+2H20

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，電解液質(zhì)量增加6.4g

答案D由題圖信息可知,Zn轉(zhuǎn)化為ZnO『，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn-2e+40T—ZnO『+2H2。,

則Zn作負(fù)極;NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(0H)2,發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiOOH+d+HQ^Ni(OH)2+OH；貝ijNiOOH

作正極。電池的總反應(yīng)式為Zn+2NiOOH+2OH-ZnO^+2Ni(0H)2o原電池工作時，電解質(zhì)溶液中陰離

子移向負(fù)極,A正確；由電池總反應(yīng)可知工作一段時間后,0H一濃度減小，電解液pH減小,B正確；由上述分

析可知,C正確；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，由負(fù)極反應(yīng)可知,Zn溶解0.1mol,由正極反應(yīng)可知，電解

質(zhì)溶液減少0.2g,則電解液質(zhì)量增加65g/molX0.1mol-0.2g=6.3g,D錯誤。

2.電解法處理含有C「、NO1的酸性廢水，其工作原理如圖所示,H表示氫原子。下列說法錯誤的是

()

電解法處理酸性廢水

A.電極b接電源負(fù)極

B.處理1molNO3,電路中轉(zhuǎn)移5mole「

C.HC10在陽極生成：Cr+Hz0-2e-^HC10+H+

D.電極b的電極反應(yīng)式為10H++NO尹8e-^NH++3H20

答案B電極b上NO,轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3發(fā)生還原反應(yīng)，則電極b為陰極，接電源負(fù)極,A正確;NO,轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

NH3處理1molNO3,電路中轉(zhuǎn)移8mole,B不正確；陽極C「失去電子，生成HC10:C「+H2-2e-一

+

HC1O+H,C正確；電極b上NO］轉(zhuǎn)變?yōu)镹H上電極反應(yīng)式為104+而/86-NHt+3H2O,D正確。

3.我國科學(xué)家設(shè)計如圖裝置實現(xiàn)了分步電解制氫、制氧,下列說法正確的是()

A.c接電源正極,b接電源負(fù)極

B.閉合K2,Y極發(fā)生氧化反應(yīng),向Y電極移動

+

C.閉合Ki,Y極電極反應(yīng)式為PT0+4e+4H^PT0H4

D.該裝置實現(xiàn)了PTO、PTOH,的循環(huán)利用，且硫酸的濃度保持不變

+

答案C當(dāng)閉合K2,Y極作陽極，電極反應(yīng)式為PT0H「4e--PT0+4H,RuO2/IrO2-Ti電極作陰極，電極

+

反應(yīng)式為2H+2e-H2t;當(dāng)閉合Ki,Y極作陰極，電極反應(yīng)式為PTO+4H++4片-PTOH4,Pt/Ti極作陽

極，電極反應(yīng)式為2Hz0-4e-02f+4H\當(dāng)閉合KbY極作陰極,c接電源負(fù)極，當(dāng)閉合K2,Y極作陽極,b

接電源正極,A錯誤；閉合K2,Y極作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)，陽離子移向陰極，即向Ru02/Ir02-Ti電極移

動,B錯誤；由上述分析可知,C正確;該裝置電解了H。硫酸的濃度增大,D錯誤。

4.（雙選）用惰性電極電解法制備硼酸［H3BO3或B（0H）3］的工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽

離子和陰離子通過）。下列有關(guān)說法正確的是（）

稀溶液濃溶液稀溶液

A.1、3膜為陰膜,2膜為陽膜

B.b極的電極反應(yīng)式為2H02t+4H+

C.產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)；+H+^H3BO3+HQ

D.產(chǎn)品室中每增加1molH3BO3產(chǎn)品,a極室NaOH溶液增重22g

答案CD由圖可知,b電極為陽極，電解時陽極上水失電子生成O2和H；a電極為陰極，電解時陰極上水

得電子生成壓和OF,原料室中的Na,通過陽膜(1膜)進(jìn)入a極室,溶液中c(NaOH)增大,原料室中的B(OH)￡

通過陰膜(2膜)進(jìn)入產(chǎn)品室,b極室中氫離子通過陽膜(3膜)進(jìn)入產(chǎn)品室,B(OH)］、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3。

1、3膜為陽膜,2膜為陰膜,A錯誤;b極為陽極，電極反應(yīng)式為2H0?t+4H：B錯誤;產(chǎn)品室中

B(OH)］、lT發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3,反應(yīng)的離子方程式為B(OH)］+lT-H3BO3+H2O,C正確;每增加1molH3BO3

產(chǎn)品，則有1molNa'移向a極室，同時a極室有0.5molHz生成，因此NaOH溶液質(zhì)量增加1molX23

g/mol-0.5molX2g/mol=22g,D正確。

5.Ag催化刻蝕Si晶片的反應(yīng)原理如圖所示,刻蝕液由一定濃度的HF和H◎混合而成,刻蝕時間為2~16

min,由Ag薄膜覆蓋的部分硅晶片被刻蝕掉，剩余部分就形成了硅納米線。下列說法錯誤的是()

H\H2O2H2O

+

H2SiF6,H

HF

Si晶片

A.該刻蝕過程利用了原電池原理,Si作負(fù)極

B.Ag極發(fā)生的反應(yīng)為H22+2e+2H，^2H20

C.Si極附近溶液pH增大

D.每刻蝕14gSi,有2.0mol電子遷移到Ag電極

答案C該刻蝕過程利用了原電池原理,Si失去電子,Si作負(fù)極,A正確；在Ag薄膜上發(fā)生反

應(yīng):2H++2e-+H202-2HzO,B正確；在Si電極上發(fā)生反應(yīng):Si+6HF-4e「一HfiFe+dH：故Si極附近溶液

pH減小,C錯誤;每刻蝕14gSi,即0.5molSi,有2.0mol電子遷移到Ag電極,D正確。

6.聚陰離子型正極材料在鈉離子電池中具有應(yīng)用前景。一種鈉離子電池用硬碳材料(Na￡)作負(fù)極,利用

放電,

鈉離子在正、負(fù)極上的嵌、脫過程實現(xiàn)充放電，該電池的工作原理為Na3-,(VOPOJF+Na￡瓢

Na3(VOPO4)2F+CO下列說法錯誤的是()

A.充電時,Na,從陽極脫嵌,經(jīng)電解質(zhì)嵌入陰極

B.電解液可以是含Na,的導(dǎo)電有機(jī)聚合物或水溶液

C.放電時，正極的電極反應(yīng)為Na3-.!-(V0P04)2F+^e-+ANa—Na3(V0P04)2F

D.用該電池作電源，使用惰性電極電解硫酸鈉溶液,負(fù)極質(zhì)量減少23g時，陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體5.6

L

答案B充電時陰極的電極反應(yīng)為C+xe*如a'-NaX,Na,從陽極脫嵌,經(jīng)電解質(zhì)嵌入陰極,A正確；

金屬鈉與水能反應(yīng),故電解液不能為含Na+的水溶液,B錯誤;放電時,正極Na3-XVOPO4)2F得電子，電極反

應(yīng)式為Na3-XVOPO4)舟松+加—-Na3(VOPO4)zF,C正確；負(fù)極反應(yīng)為Na￡-xe-^C+^Na,質(zhì)量減少23

+

g時電路中轉(zhuǎn)移電子1mol,陽極的電極反應(yīng)式為2H2-4e「-4H+02t，陽極產(chǎn)生氧氣0.25mol,標(biāo)準(zhǔn)

狀況下的體積為5.6L,D正確。

7.我國科技工作者發(fā)明了一種可快速充、放電的鋁離子電池,其放電時的工作原理示意圖如下,正極反

應(yīng)為C〃(AlCL)+e—-G+AlCIJo下列有關(guān)該電池的說法錯誤的是

/CH,

已知:EMIM"的結(jié)構(gòu)簡式為

A.A1為負(fù)極，電極反應(yīng)式為A『3e--Al3+

B.離子液體中的不參與反應(yīng),只起傳遞離子的作用

C.電池工作時，陽離子從負(fù)極區(qū)域移向正極區(qū)域

D.電路中轉(zhuǎn)移1mole「時，正極區(qū)域減少的質(zhì)量為58g

答案A根據(jù)工作原理示意圖中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知,Al極反應(yīng)為Al-3e-+7AlCl][4AkCE，A錯誤；昌

子液體中為溶劑,不參與反應(yīng),只起傳遞離子的作用,B正確；電池工作時，陽離子從負(fù)極區(qū)域移

向正極區(qū)域，電子由導(dǎo)線從負(fù)極移向正極,C正確；電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，從正極區(qū)遷移出1molAlClJ,

/CH3

即減少169g,移入正極區(qū)1mol陽離子、CH，，即增加Uig,故正極區(qū)質(zhì)量減少58g,D正確。

8.熱激活電池主要用于導(dǎo)彈、火箭以及應(yīng)急電子儀器供電,是一種電解質(zhì)受熱熔融即可開始工作的電池。

一種熱激活電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

火藥

%:；；口下9::oa

彳LiCl和KC1混合物

鄉(xiāng)：；；MnO,~F7oh

ZI'...I

V////////////////////////////////////7

圖1

800

落600

出400

200

(

KC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

圖2

已知:①放電后的兩極產(chǎn)物分別為Li?Si3和LiMn。；

②LiCl和KC1混合物的熔點與KC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖2所示。

下列說法錯誤的是()

A.放電時,Li*的移動方向:a極區(qū)fb極區(qū)

+

B.放電時,a極的電極反應(yīng):3LLSi廠lie—-4Li7Si3+llLi

C.調(diào)節(jié)混合物中KC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可改變電池的啟動溫度

D.若放電前兩電極質(zhì)量相等,轉(zhuǎn)移0.1mol電子后兩電極質(zhì)量相差0.7g

答案D該熱激活電池為原電池裝置，放電后的兩極產(chǎn)物分別為Li’Si,和LiMmO,,根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知,a

為負(fù)極，電極反應(yīng)為3Li13Si4-lle「—4Li7Si3+llLrb為正極，電極反應(yīng)為Li++e「+2Mn()2-LiMn204o

放電時,Li,的移動方向：由負(fù)極移向正極，即a極區(qū)一b極區(qū),A正確；由上述分析知,B正確;根據(jù)圖2可

知,KC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響LiCl和KC1混合物的熔點,該電池是一種電解質(zhì)受熱熔融即可開始工作的

電池,故調(diào)節(jié)混合物中KC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可改變電池的啟動溫度,C正確;若放電前兩電極質(zhì)量相等，

轉(zhuǎn)移0.1mol電子,負(fù)極有0.1molLi'生成,負(fù)極質(zhì)量減少0.7g,0.1molLi，遷移到正極,正極質(zhì)量增

加0.7g,兩電極質(zhì)量相差1.4g,D錯誤。

9.Mg-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A.電極A是該電池的正極

B.電極B附近溶液的pH增大

C.電池工作時，電子由電極B經(jīng)外電路流向電極A

2+

D.電池工作時的主要反應(yīng)為Mg+2H,-Mg+H2t

答案BMg失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng),則電極A為該電池的負(fù)極,A錯誤；電極B上通入空氣,0z得到電

子發(fā)生還原反應(yīng),則電極B為正極,發(fā)生反應(yīng)0?+45+2壓0-40H；所以電極B附近溶液中c(OH)增大,

溶液的pH增大,B正確；電池工作時，電子由負(fù)極(電極A)經(jīng)外電路流向正極(電極B),C錯誤;負(fù)極上Mg

失去電子變?yōu)镸g”進(jìn)入溶液,正極上Oz得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生0%總反應(yīng)為2Mg+02+2H20=

2Mg(OH)2,D錯誤。

10.一種水性電解液Zn-MnOz離子選擇雙隔膜電池如圖所示。已知在KOH溶液中，Zn?+以Zn(OH)/形式存

在。下列敘述不正確的是()

A.放電時Zn作負(fù)極

B.a為陽離子交換膜,b為陰離子交換膜

2+

C.放電時MnO2電極上發(fā)生的反應(yīng):施1。2+4田+2占^=Mn+2H20

D.電路中每通過1mol電子,Zn電極的質(zhì)量減小32.5g

答案B此裝置為原電池,Zn轉(zhuǎn)化為Zn（0H）2-,Zn元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng),Zn作負(fù)極,A正

+-2+

確;MnO?作正極,在酸性條件下發(fā)生還原反應(yīng),MnO2+4H+2eMn+2H2O,C正確;Zn電極反應(yīng)式為

Zn-2e-+40H-^Zn（OH）廣，所以電路中每通過1mol電子,Zn電極溶解的質(zhì)量為0.5molX65

1

g-mor=32.5g,D正確;根據(jù)Mn02電極反應(yīng)式可知，I室被消耗,SO廠通過離子交換膜a向負(fù)極移動,

最終留在II室,a為陰離子交換膜,根據(jù)Zn電極反應(yīng)式可知,III室消耗0H-,K*從III室通過離子交換膜b向

正極移動,最終留在II室,b為陽離子交換膜，II室KzSO,溶液濃度增大,B錯誤。

11.工業(yè)上用電解法處理含銀酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

碳棒口陽離子陰離子口鍍銀鐵棒

交換膜交換膜

0.5布l%NaCE：含Ni2*、C1-

N-H溶液W溶液表:注酸性廢水

ARC

已知:①NF能發(fā)生水解反應(yīng)；

②陰極處得電子能力:Ni'+（高濃度）〉H〉NF（低濃度）

A.碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng):40H--4e「-02t+2H20

B.電解過程中,B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷增大

C.為了抑制N產(chǎn)的水解,陰極處溶液酸性越強越好

D.電解時碳棒質(zhì)量不變,鍍銀鐵棒質(zhì)量增加

答案C碳棒為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng):40H-4e~04+2H。鍍銀鐵棒為陰極，發(fā)生還原反

應(yīng):NF+2e~Ni、2H++2e~H",A正確；陰極室的C「通過陰離子交換膜向B室移動，陽極室的Na,

通過陽離子交換膜向B室移動,則B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷增大,B正確；已知陰極處得電

子能力:NF（高濃度）〉T〉N產(chǎn)（低濃度），若酸性太強,T優(yōu)先于N產(chǎn)放電而產(chǎn)生&使單質(zhì)Ni的產(chǎn)率降低,C

錯誤；電解時碳棒質(zhì)量不變,鍍銀鐵棒上析出固體Ni,質(zhì)量增加,D正確。

12.納米FezOs在常壓電解法合成氨過程中起催化作用，該電解裝置如圖所示。已知熔融NaOH-KOH為電

解液,FeG在發(fā)生反應(yīng)時生成中間體Fe。下列說法正確的是（：

A.惰性電極II是電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)

B.產(chǎn)生2.24L時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4及

-

C.惰性電極I的電極反應(yīng)為Fe203+3H20-6e^2Fe+60H「

D.生成氨氣的反應(yīng)為2Fe+Nz+3H2。^Fe203+2NH3

答案D惰性電極II產(chǎn)生02,氧元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故惰性電極H為電解池的陽極,A錯誤;

未標(biāo)注氣體所處的溫度和壓強,故不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù),B錯誤;惰性電極I為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)，電

極反應(yīng)式為Fe23+3H20+6e-2Fe+60H\C錯誤;結(jié)合題圖及陰極的電極反應(yīng)式可知,生成N&的反應(yīng)為

==

2Fe+N2+3H20Fe2O3+2NH3,D

13.一種可充電鋰硫電池裝置示意圖如圖。電池放電時,Ss與Li，在硫碳復(fù)合電極處生成Li￡,（Fl、2、4、

6或8）。大量LizS,沉積在硫碳復(fù)合電極上，少量LizS/容于非水性電解質(zhì)并電離出L『和暖一。Li\S2'

和S廠能通過離子篩,S廣、S公和S，不能通過離子篩。下列說法不正確的是（

A.S廠、S/和喘一不能通過離子篩的原因是它們的離子直徑較大

B.放電時,外電路電流從硫碳復(fù)合電極流向鋰電極

+

C.充電時,硫碳復(fù)合電極中LiS轉(zhuǎn)化為Ss的電極反應(yīng)式為4Li2sSs+8Li

D.充電時，當(dāng)有0.1molLi2S轉(zhuǎn)化成SB時,鋰電極質(zhì)量增加0.7g

答案DSt、S公和S，的離子直徑大于Li\S?和S尸的離子直徑,則以-、S*和S/不能通過離子篩,A

項正確;放電時,鋰電極為負(fù)極,硫碳復(fù)合電極為正極,則外電路電流從硫碳復(fù)合電極流向鋰電極,B項正

確；充電時,硫碳復(fù)合電極為陽極,其中Li2sz會失去電子轉(zhuǎn)化為&,電極反應(yīng)式為4Li2s二8葭=

++

S8+8Li,C項正確;充電時LizS轉(zhuǎn)化成SB,電極反應(yīng)式為8Li2S-16e-S8+16Li,而鋰電極的電極反應(yīng)

式為Li,+e-Li,當(dāng)有0.1molLizS轉(zhuǎn)化成&時，鋰電極質(zhì)量增加0.2molX7g/mol=l.4g,D項錯

誤。

14.近年來，電化學(xué)還原二氧化碳的課題吸引了大批研究者的關(guān)注,其中將雙極膜應(yīng)用于二氧化碳制備

甲醇過程中的電解原理如圖所示。已知:雙極膜由陽離子交換膜和陰離子交換膜構(gòu)成，在直流電場的作

用下，雙極膜間40解離成H*和0H,并向兩極遷移。下列說法錯誤的是（）

-------------------OO----------------------

雙極膜

/(■CO

石

墨

一一催化

電

極電極

\KOHCH3OH，

溶液2

KHCO3

溶液

a膜b膜

A.a膜為陰離子交換膜

B.電解過程中KOH溶液的濃度逐漸降低

C.催化電極上的電極反應(yīng)式為CO?+6HCO]+6e「^=CH30H+6CO^+H20

D.雙極膜內(nèi)每消耗18g水，理論上石墨電極上產(chǎn)生H.2L。2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

答案D石墨電極上有0?生成,發(fā)生氧化反應(yīng)，催化電極上CO2-CH3OH,發(fā)生還原反應(yīng),故石墨電極為陽

極，催化電極為陰極,0E向陽極移動，即通過a膜向左室移動,故a膜為陰離子交換膜,A正確；電解過程

中，陽極的電極反應(yīng)式為40E-4e-02t+2HQ,陽極區(qū)消耗0H；生成HQ,KOH溶液的濃度逐漸降低,B

正確;催化電極為陰極,C0?得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成CHsOH,C正確;雙極膜內(nèi)每消耗18g水,移向左室的

0H「為1mol,石墨電極上有1mol0田放電，由陽極的電極反應(yīng)式可知,生成0.25mol02,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體

積為0.25molX22.4L/mol=5.6L,D錯誤。

名師點睛根據(jù)電解裝置圖,先判斷出陰、陽極，結(jié)合陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，進(jìn)而判斷

出a膜、b膜的類型。

答案DA項,要制備Ca（H2P04）2,則Ca2+應(yīng)通過膜a進(jìn)入Ca（H2P0j稀溶液中，所以膜a為陽離子交換

膜,M極處C「放電生成CL,所以M極與電源正極相連,錯誤;B項,N極為陰極,H2放電生成員和Off,溶

液pH增大,錯誤;C項,N極處H20放電,產(chǎn)生0E,則Na,要通過膜c進(jìn)入N極處,則膜c為陽離子交換膜，

由電荷守恒分析知,NaH2P0」中HzPO]要通過膜b移向Ca（HFOj2稀溶液中，則膜b為陰離子交換膜,錯誤;D

項,M極處生成CL,N極處生成壓和NaOH,正確。

15.雙極膜電滲析法固碳技術(shù)是將捕集的C0?轉(zhuǎn)化為CaCOs而礦化封存,其工作原理如圖所示。雙極膜中

間層中的壓0解離成H，和0F,并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法不正確的是（）

A.兩個雙極膜中間層中的H,均向左側(cè)遷移

B.若堿室中嘿鳥比值增大,則有利于COz的礦化封存

C.電解一段時間后，酸室中鹽酸的濃度增大

一汕電

+

D.該技術(shù)中電解固碳總反應(yīng)的離子方程式為2Ca2++2C02+4H2-2CaC03I+2H2t+02f+4H

答案B要將捕集的CO?轉(zhuǎn)化為CaCOs而礦化封存，“堿室”中CO『需通過陰離子交換膜進(jìn)入CaCk溶

液從而生成CaC03,左側(cè)雙極膜中0E向右移動進(jìn)入“堿室”與CO,反應(yīng)生成COg,向左移動進(jìn)入左側(cè)

NaNOs溶液中發(fā)生反應(yīng)2H，+2e-H?t;CaCb溶液中的CH1過陰離子交換膜進(jìn)入“酸室”，右側(cè)雙極

膜中的向左移動進(jìn)入“酸室”，0H一向右移動進(jìn)入右側(cè)NaM）3溶液中發(fā)生反應(yīng)40H=4e「—2H2+02f,

.通電

2++

該技術(shù)中電解固碳總反應(yīng)的離子方程式為2Ca+2C02+4H20—2CaC03I+2H2f+02t+4H,D正確。由上

述分析知，兩個雙極膜中間層中的H，均向左側(cè)遷移,A正確。若“堿室”中喘餐比值增大，即COz轉(zhuǎn)化

為更多的HCO1,而HCO］與Ca/不產(chǎn)生沉淀，且HCO］能夠通過陰離子交換膜向右側(cè)移動，與“酸室”中

H+反應(yīng)產(chǎn)生C02,所以不利于CO?的礦化封存,B錯誤。CaCk溶液中的C「通過陰離子交換膜進(jìn)入“酸室”,

右側(cè)雙極膜中的H*向左移動進(jìn)入“酸室”，所以電解一段時間后，酸室中鹽酸的濃度增大,C正確。

16.利用電解原理制備CaGlFOj的裝置如圖所示（M、N均為惰性電極）。下列說法正確的是（）

A.M極與電源負(fù)極相連

B.常溫下，電解后N極附近溶液pH減小

C.膜a、膜c均為陰離子交換膜,膜b為陽離子交換膜

D.電解時可獲得副產(chǎn)物NaOH、4、Cl2

答案DA項,要制備Ca（H2P04）2,則Ca2+應(yīng)通過膜a進(jìn)入Ca（4P0》稀溶液中,所以膜a為陽離子交換

膜,M極處C「放電生成CL,所以M極與電源正極相連,錯誤;B項,N極為陰極,H20放電生成乩和0%溶

液pH增大,錯誤;C項,N極處壓0放電,產(chǎn)生0E,則Na,要通過膜c進(jìn)入N極處,則膜c為陽離子交換膜,

由電荷守恒分析知,NaH2Poi中H2Poi要通過膜b移向CaOLPO%稀溶液中，則膜b為陰離子交換膜,錯誤;D

項,M極處生成CL,N極處生成壓和NaOH,正確。

17.某科研團(tuán)隊提出了一種水基Li-CO,二次電池,它由納米孔Pd膜電極、固體電解質(zhì)膜等構(gòu)成,下圖為

其工作示意圖。下列說法錯誤的是（）

Li負(fù)載納米孔

卻膜

固體電尸CO、

解質(zhì)膜

、HCOOH

A.放電時,Pd膜作正極

B.固體電解質(zhì)膜可將Li電極與LiCl溶液隔離

C.充電時,Pd膜表面發(fā)生反應(yīng)：HC00H-2e「一CO?t+2H+

D.理論上，當(dāng)消耗7gLi時吸收5.6LC02（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

答案D放電時,Pd膜電極上CO2-HCOOH,該過程中C元素化合價由+4降到+2,作正極,A正確;Li作負(fù)

極，電極反應(yīng)式為Li-e「—Li；消耗7gLi時轉(zhuǎn)移1mole,正極的電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=

HCOOH,則吸收0.5molC02,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,D錯誤。

HOOCNO

18.以對硝基苯甲酸（2）為原料,用鉛蓄電池電解合成對氨基苯甲酸

HOOCNH

2）的裝置如圖。下列說法錯誤的是)

A.裝置中鉛合金電極與鉛蓄電池的Pb電極相連

HOOCNOHOOCNH

2+2

B.陰極的主要電極反應(yīng)為'+6e+6H+2H20

C.每轉(zhuǎn)移4mol電子時，陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少32g

D.生成對氨基苯甲酸的同時還產(chǎn)生少量H2

答案C對硝基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對氨基苯甲酸是還原反應(yīng)，故電解池中鉛合金電極是陰極，鉛蓄電池中

鉛電極是負(fù)極,陰極連接負(fù)極,A正確；陰極周圍是酸性溶液,故用H+配平電荷,根據(jù)原子守恒和電荷守恒

可寫出陰極的電極反應(yīng)式,B正確；陽極的電極反應(yīng)式:2比0-46~。2+4￡每轉(zhuǎn)移4moi電子時，陽極有

2molHQ參與反應(yīng),生成的32gO2全部逸出，生成的4molIf穿過陽離子交換膜移向陰極，故陽極電解

質(zhì)溶液的質(zhì)量減少36g,C錯誤；陰極的電解質(zhì)溶液呈酸性,故有少量的氫離子得電子生成電D正確。

19.某小組利用電解法處理廢水中苯甲醛,獲得苯甲醇和苯甲酸,裝置如圖所示。

質(zhì)子交換膜

下列說法錯誤的是)

A.石墨I(xiàn)上發(fā)生還原反應(yīng)

B.加入Br一的目的是提供氧化劑和增強導(dǎo)電性

CH,OH

C.陰極反應(yīng)式為

CHO

D.遷移2molT理論上處理1mol

答案D石墨H上BE轉(zhuǎn)化為Br2,Br元素化合價升高,故石墨I(xiàn)I為陽極,則石墨I(xiàn)為陰極,發(fā)生還原反

應(yīng),A正確。加入Br,溶液中離子數(shù)目增多，導(dǎo)電性增強;BE在陽極上反應(yīng)生成澳單質(zhì)，將苯甲醛氧化為

苯甲酸,B正確。陰極反應(yīng)式為+2e+2H+,轉(zhuǎn)移2mol電子,有2molH+

從陽極遷移至陰極，陰極能夠處理1mol苯甲醛;陽極反應(yīng)式為2Br<2e「-Br〃轉(zhuǎn)移2mol電子，生

COOH

成1molBr2,根據(jù)+H20+Br2+2HBr,可知生成的1molBn還能夠處理1mol

苯甲醛，故遷移2molH：理論上處理2mol苯甲醛,C正確,D錯誤。

20.鋰離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點，是多種便攜式電子設(shè)備和交通工具的

常用電池。一種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示，電解質(zhì)溶液為LiPFe（六氟磷酸鋰）的碳酸酯溶

液（無水）。下列說法錯誤的是（）

放電充電

。鋰?氧。鉆石墨

A.放電時電極a為電池的正極,充電時電極b作陽極

B.放電時負(fù)極反應(yīng)式為Li￡7-xe-ALi*+yC

C.電池放電時總反應(yīng)為LiC+Li-CoO'^LiCoO?+咒

D.放電、充電時，鋰離子往返于電池的正極、負(fù)極之間，完成化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化

答案A分析題圖可知，放電時陽離子（Li，）向電極a移動，推知電極a為正極，電極b為負(fù)極，充電時陽

離子（Li，）向電極b移動,推知電極b為陰極，電極a為陽極,A錯誤;放電時負(fù)極b上的電極反應(yīng)式為

Li￡，-xeT4i'+jC,正極a上的電極反應(yīng)式為Lii-￡oC）2+xe-+ai+H=LiCoCh,電池放電時總反應(yīng)為

==

Li^+Lii-￡o02LiCo02+jC,B、C正確。

21.羥基自由基（?0H）具有強氧化性,可用于處理廢水中還原性污染物。利用電化學(xué)方法可產(chǎn)生羥基自

由基，其原理如圖所示。下列說法正確的是（）

A.電子移動方向為a-Y-X-b

B.甲池中離子交換膜為質(zhì)子交換膜

C.Y電極上得到的反應(yīng)為O「2e-+2H+-H。

D.當(dāng)乙池中產(chǎn)生1mol羥基自由基（?0H）時，甲池中理論上至少消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.4LCH4

答案BD根據(jù)電極上的反應(yīng)可知，甲池為燃料電池,通入燃料CH,的a電極為負(fù)極,與之相連的是電解

池的陰極Y,通入氧氣的b電極為正極,與之相連的是電解池陽極Xo串聯(lián)裝置中，電子由原電池負(fù)極流

向電解池陰極,即a-Y,由電解池的陽極流向原電池的正極，即X-b,電子不能在電解質(zhì)溶液中轉(zhuǎn)移,A

錯誤。甲池中，負(fù)極a的電極反應(yīng)為CH「8e-+2H2-CO2+8H；正極b的電極反應(yīng)為2()2+8e「+8H'=

4H20,T應(yīng)該從a電極向b電極移動,推知離子交換膜為質(zhì)子交換膜,B正確。Y電極為電解池的陰極，電

+2++==3+

極反應(yīng)為02+2e+2H^H202,C錯誤。乙池中生成羥基自由基的反應(yīng)為Fe+H202+HFe+-0H+H2,

產(chǎn)生1mol羥基自由基時，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，由于消耗了1molHQ?,根據(jù)生成HQ2的電極反應(yīng)知,

生成1molH2O2轉(zhuǎn)移2mol電子,故總共轉(zhuǎn)移3mol電子，由a電極的電極反應(yīng)可得CH「8e,甲池中理

論上至少消耗0.375molCH”標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.4L,D正確。

22.我國學(xué)者在報道了一種氯離子介導(dǎo)的電化學(xué)合成方法,能將乙烯高效清潔、選擇性地轉(zhuǎn)化

為環(huán)氧乙烷，電化學(xué)反應(yīng)的具體過程如圖所示。在電解結(jié)束后，將陰、陽極電解液輸出混合，便可反應(yīng)生

成環(huán)氧乙烷。

物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理:

CH=CH

Cl-Cl-HC1O—二--------CH2cH20H

Aci

-^H2C—CH2

C1-

下列說法錯誤的是)

A.Pt電極與電源正極相連

B.電解時右側(cè)電解質(zhì)溶液pH減小

O

通電/\

=HC——CH

C.該過程的總反應(yīng)為CH2CH2+H2O—>22+HZ

D.當(dāng)電路中通過2mole」時,消耗的CH2=CH2為22.4L

答案BD由物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理可知,Pt電極區(qū)要將CF轉(zhuǎn)化為CLCI2與水反應(yīng)生成HC10后再與乙烯發(fā)生

加成反應(yīng)，則Pt電極為陽極，與電源正極相連,A正確;Ni電極為陰極，電極反應(yīng)為2H20+2e-20H-+H?

t,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時,Ni電極上反應(yīng)生成2molOH；2molOR通過陰離子交換膜遷移到左側(cè)

電解質(zhì)溶液中,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時,右側(cè)電解質(zhì)溶液pH不變,B錯誤;結(jié)合陽極的物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理及

-=

電極反應(yīng)和陰極的電極反應(yīng)可知C正確；因2CF-2e-^CLt>C12+H2OHC1+HC10,CH2CH2+HC10

—CHElCHzOH,當(dāng)電路中通過2mol時，消耗乙烯1mol,由于題中沒有指明乙烯所處狀態(tài),故無法

計算乙烯的體積,D錯誤。

23.天津大學(xué)研究團(tuán)隊以KOH溶液為電解質(zhì),CoP和Ni2P納米片為催化電極材料，電催化合成偶氮化合物

］的裝置如圖所示（R代表煌基）。下列說法不正確的是()

直流電源

/RCHNH

離子22

交換

\RCN

膜、

乂K

KOH溶液

A.若用鉛蓄電池作為電源,CoP極連接鉛蓄電池的鉛電極

-+

B.NizP極的電極反應(yīng)式為RCH2NH2-4e^RCN+4H

C.合成1mol偶氮化合物，需轉(zhuǎn)移4mol電子

D.離子交換膜是陰離子交換膜

答案BC結(jié)合有機(jī)化學(xué)中還原的概念（加氫去氧）可知，左邊CoP電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故CoP極為陰

極,連接鉛蓄電池的鉛電極,A正確;Ni?P極為陽極，電解質(zhì)溶液呈堿性,其電極反應(yīng)式為RCH2NH2-4e*40H-

NO,

=

RCN+4H20,B錯誤;CoP極為陰極，電極反應(yīng)式為2+8e-+4H

+80H；則合成1mol偶氮化合物,需轉(zhuǎn)移8mol電子,C錯誤;左側(cè)CoP電極上生

成OH,右側(cè)Ni2P電極上消耗0H；左側(cè)0H一要遷移到右側(cè),則離子交換膜是陰離子交換膜,D正確。

24.以銅作催化劑的一種鋁硫電池的示意圖如圖所示，電池放電時的反應(yīng)原理為3CUAS+2A1+14A1C1J

2

=3ACU+8A12CU+3S\下列說法錯誤的是

0K+

OS2-

Cu/CuS

陽離子交換膜

A.充電時,Cu/Cu*電極為陽極

B.充電時，陽極區(qū)的電極反應(yīng)式為j<Cu-2xe+S"^CuAS

C.放電時,K，通過陽離子交換膜向Cu/Cu,S電極移動

D.放電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子,負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕30g

答案B分析題圖右室物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知,放電時A1元素化合價升高,A1電極為負(fù)極,Cu/Cu*電極為正極,

充電時Cu/Cu,8電極為陽極，電極反應(yīng)式為式u+Si2e-CuSA正確、B錯誤;放電時，陽離子移向正

極,C正確;放電時,每轉(zhuǎn)移1mol電子，1molK,從負(fù)極移向正極，使負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕39g,Al

作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al+7AlCq-3e「——4AL（E，轉(zhuǎn)移1mol電子時有!molAl參與反應(yīng)進(jìn)入電解質(zhì)

溶液，使負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增重27g/moix|mol=9g,故負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液減少的質(zhì)量為39g-9

g=30g,D正確。

25.我國科學(xué)家在Li-COz電池的研究上取得重大科研成果,分別以金屬Li及碳納米管復(fù)合Li2cO3作電池

的電極，其放電時電池反應(yīng)為3co?+4Li_2Li2cO3+C。該電池放電時（）

A.Li電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.L/在電解質(zhì)中移向負(fù)極

C.COz在正極上得到電子

D.電流由Li電極經(jīng)外電路流向碳納米管復(fù)合Li2cO3電極

答案CA項，根據(jù)放電時的電池反應(yīng)可知,Li作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li-e-Li:發(fā)生氧化反應(yīng)，錯

誤;B項,在原電池中陽離子移向正極,所以L『在電解質(zhì)中移向正極,錯誤;C項,CO?在正極得到電子發(fā)生

+

還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3C02+4Li+4e_2Li2C03+C,正確;D項，負(fù)極上Li失去電子，電子沿著導(dǎo)線經(jīng)

過外電路流向正極（碳納米管復(fù)合Li￡03電極），電流的方向與電子的方向相反,錯誤。

26.Sc/e〃ce雜志報道了王浩天教授團(tuán)隊發(fā)明的制取上。2的綠色方法,原理如圖所示。下列說法正確的是

覆蓋催化劑專離I子咨覆蓋催化劑

電極'II\/電極

多

X孔

Y'憔

膜

H固O

2體:-2

電

，

離

解

離

子

子

質(zhì)

^

>

凈

溶

純

液

H.,O

A.a極為正極,發(fā)生還原反應(yīng)

B.X膜為陽離子交換膜

C.當(dāng)外電路通過2mole「時，消耗22.4L02

D.該裝置可實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化

答案BA項,a極通入的是電電極反應(yīng)式為H?-2e~2H+,所以a極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),錯誤;B

項,在原電池中陽離子移向正極,a極產(chǎn)生的通過X膜向正極移動,所以X膜為陽離子交換膜,正確;C

項,未指明是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無法計算,錯誤;D項,該裝置實現(xiàn)了化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，但不能達(dá)到完

全轉(zhuǎn)化,錯誤。

27.我國報道了一種新型的鋅一空氣電池,其工作原理如圖所示。該電池以一種富含Zn"的非堿性水性溶

液為電解質(zhì)溶液，放電時總反應(yīng)為Zn+Oz-Zn02o下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是（）

A.放電時Zn”向空氣電極遷移

B.正極的電極反應(yīng):O2+2HzO+4e_40H「

C.外電路電流的方向:鋅電極一負(fù)載一空氣電極

D.當(dāng)空氣電極消耗22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）空氣時,鋅電極質(zhì)量減少65g

答案A該電池中鋅電極作負(fù)極，空氣電極作正極。A項,在原電池中陽離子移向正極，即放電時Zn-

向空氣電極遷移,正確;B項，電解質(zhì)溶液為富含Zr?’的非堿性水性溶液,則正極的電極反應(yīng)為02+Zn"+2e-

=ZnOz,錯誤;C項,在原電池中，負(fù)極失去電子，電子沿著導(dǎo)線移動到正極，電流移動方向與電子移動

方向相反,所以外電路電流的方向：空氣電極一負(fù)載f鋅電極,錯誤;D項,〃（空氣）=1mol,空氣中氧氣的

體積分?jǐn)?shù)約為21%,故〃（。2）70.21mol,根據(jù)電極反應(yīng)&+Zn2++2e-ZnO?可知轉(zhuǎn)移電子0.21molX

2+

2=0.42mol,負(fù)極的電極反應(yīng)為Zn-2e「^Zn,所以鋅電極質(zhì)量減少0.42mol4-2X65g?mOr=13.65

g,錯誤。

28.用如圖甲所示裝置模擬對含高濃度C「的工業(yè)廢水進(jìn)行脫氮,該溶液中C10一的濃度隨時間變化的關(guān)系

如圖乙所示。一段時間后溶液中所有氮原子均轉(zhuǎn)化為N?被脫去。

Na。、NH.NO,

混合溶液.

甲

30

25

20

15

10

5

102030405060

時間/min

乙

下列說法錯誤的是（）

A.b接電源負(fù)極

B.開始時Cl（y的濃度增長較慢的原因可能是C1（T氧化溶液中的NH+

C.電解過程中,a極附近溶液pH降低

D.理論上溶液中的NO］先被脫盡

答案DA項，圖甲中b極NO］轉(zhuǎn)化為N2,氮元素化合價由+5變?yōu)?,化合價降低,得到電子發(fā)生還原反

應(yīng),所以b極作陰極,與電源負(fù)極相連,正確;B項,根據(jù)題干信息,一段時間后溶液中所有氮原子均轉(zhuǎn)化

為N?被脫去,可知開始時C10-的濃度增長較慢的原因可能是C1CT氧化溶液中的NH：,正確;C項，電解過

程中，a極的電極反應(yīng)式為Cr-2e+20r-C1CT+H。所以a極附近溶液pH降低，正確;D項，由圖乙可

知，陽極產(chǎn)生的C10一與NH/反應(yīng)的速率快,所以理論上N期;先被脫盡,錯誤。

29.我國有著豐富的海風(fēng)資源,在海水中建立風(fēng)電設(shè)備,防腐蝕是一個突出問題。下列說法正確的是

（）

A.鋼鐵構(gòu)件表面的鍍銅破損后依然會保護(hù)內(nèi)部鋼鐵不被腐蝕

B.可將鋼鐵構(gòu)件與電源負(fù)極連接減緩腐蝕發(fā)生

C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-3e-Fe3+

D.海水中發(fā)生化學(xué)腐蝕的速率大于電化學(xué)腐蝕速率

答案BA項,鋼鐵構(gòu)件表面的鍍銅破損后,Cu、Fe和海水構(gòu)成原電池