高三化學(xué)一輪化學(xué)反應(yīng)原理題型必練61原電池電解池的綜合應(yīng)用

2022屆高三化學(xué)一輪化學(xué)反應(yīng)原理題型訓(xùn)練_61原電池、電解池的綜合應(yīng)用一、單選題（共16題）1．下列四種裝置中，開始時(shí)溶液的體積均為250mL，電解質(zhì)溶液的濃度均為0.10mol/L。若忽略溶液體積的變化且電流效率均為100%，當(dāng)測得導(dǎo)線上均通過0.02mol電子時(shí)，下列判斷中，正確的是A．此時(shí)溶液的濃度：①=②=③=④ B．此時(shí)溶液的pH：④＞③＞①＞②C．產(chǎn)生氣體的總體積：④＞③＞①＞② D．電極上析出固體的質(zhì)量：①＞②＞③＞④2．下列關(guān)于四個(gè)裝置的說法正確的是A．①裝置中，電子流向：Zn→導(dǎo)線→Cu→稀硫酸→ZnB．②裝置中，陽極的電極反應(yīng)為C．③裝置中，在陰極附近滴入酚酞試液，溶液變紅D．④裝置中，電解一段時(shí)間后，溶液的pH增大3．如圖是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學(xué)裝置，在催化劑的作用下，該電化學(xué)裝置放電時(shí)可將CO2轉(zhuǎn)化為C和Li2CO3，充電時(shí)選用合適催化劑，僅使Li2CO3發(fā)生氧化反應(yīng)釋放出CO2和O2.下列說法中正確的是A．該電池左側(cè)可以用LiCl溶液作電解質(zhì)溶液B．該電池充電時(shí)，電極Y與外接直流電源的負(fù)極相連C．該電池放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上消耗3molCO2D．該電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)式為：C+2Li2CO34e=3CO2↑+4Li4．利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法正確的是A．若X為鋁，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法B．若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)該置于M處C．若X為碳棒，K與M連接時(shí)，一段時(shí)間后溶液的pH減小D．若X為鋁，K與N連接時(shí)，X電極產(chǎn)生氣泡5．如圖是一種電解處理污水的原理示意圖，保持污水pH在5.0~6.0，通過電解生成的能吸附污水中的懸浮物而沉積，從而具有凈水作用。已知：Fe電極上實(shí)際同時(shí)發(fā)生兩個(gè)電極反應(yīng)，其中一個(gè)電極反應(yīng)生成一種無色氣體。下列判斷正確的是A．裝置Ⅰ的陰極產(chǎn)生氣泡，可將污水中浮渣吹到液面，便于除去浮渣B．裝置Ⅰ為電解裝置，陽極的電極反應(yīng)有、C．裝置Ⅱ?yàn)槿剂想姵匮b置，為燃料，為氧化劑D．裝置Ⅰ生成時(shí)，裝置Ⅱ消耗6．AlH2O2電池是一種新型電池，已知H2O2是一種弱酸，在強(qiáng)堿性溶液中以HO形式存在?，F(xiàn)以AlH2O2為電源(如甲池所示，電池總反應(yīng)為2Al+3HO=2AlO+OH+H2O)，電解處理有機(jī)質(zhì)廢水(如乙池所示)。下列說法正確的是A．電池工作時(shí)，甲池、乙池用導(dǎo)線連接的順序?yàn)閍連c，b連dB．電池工作一段時(shí)間后甲池中pH值減小C．乙池工作時(shí)，質(zhì)子將從B電極室移向A電極室D．若B電極上轉(zhuǎn)化1.5molCO2，則甲池中溶解4molAl7．我國科學(xué)家硏制了一種新型的高比能量鋅碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是A．充電時(shí)，a電極接外電源正極B．放電時(shí)，b電極發(fā)生氧化反應(yīng)C．放電時(shí)，每消耗0.65g鋅，溶液中離子總數(shù)增加0.02NAD．充電時(shí)，陽極反應(yīng)為8．燒杯A中盛放0.1mol/L的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1mol/L的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，組成的裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．經(jīng)過一段時(shí)間，B燒杯中溶液的質(zhì)量減小B．B為原電池C．當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1molD．A裝置中C有氣泡產(chǎn)生但C不參與反應(yīng)9．科學(xué)家設(shè)計(jì)如下裝置獲取氫能源和電能。其中，a為Pt電極，電解質(zhì)溶液為溶液(已知：，F(xiàn)為法拉第常量，)。下列說法錯(cuò)誤的是A．該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電極的循環(huán)使用B．當(dāng)K和K1相連接時(shí)，溶液中的向b電極遷移C．當(dāng)K和K2相連接時(shí)，b處電極反應(yīng)為：D．理論上，每生成可有助于電池最多產(chǎn)生的電量10．連二亞硫酸鹽()可用于脫除煙氣中的NO，并通過電解再生，裝置如圖所示，溶液a為硫酸溶液。下列說法正確的是A．在NO吸收柱內(nèi)，被NO還原為B．電極M為陽極，氫離子在電極N上放電產(chǎn)生氫氣C．電解再生過程的總反應(yīng)方程式：4+4H+2+O2+2H2OD．隔膜最好選擇陰離子交換膜，允許硫酸根離子通過實(shí)現(xiàn)再生11．氮氧化物、硝酸鹽廢水都會(huì)給環(huán)境帶來污染。圖甲是監(jiān)測NO含量的傳感器的工作原理示意圖，圖乙是電化學(xué)降解酸性廢水中NO的工作原理示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．圖甲中，Pt電極上發(fā)生的是還原反應(yīng)B．圖甲中，NiO電極上的電極反應(yīng)式為NO＋O22e=NO2C．圖乙中，H＋由電解池右側(cè)移向左側(cè)D．圖乙中，陰極反應(yīng)式為2NO＋10e＋12H＋=6H2O＋N2↑12．某課外研究小組設(shè)計(jì)了一款可充電電池，在兩惰性電極(多孔碳棒)上加裝兩個(gè)玻璃罩，裝置如圖所示。先關(guān)閉K1，打開K2，工作一段時(shí)間后，再打開K1，關(guān)閉K2。下列說法不正確的是A．打開K1，關(guān)閉K2時(shí)，Na+向B極遷移B．該裝置電解過程總反應(yīng)方程式為：2H2O2H2+O2C．電極A發(fā)生還原反應(yīng)過程中，A區(qū)域堿性增強(qiáng)D．關(guān)閉K1，打開K2，轉(zhuǎn)移2mol電子，左池增重44g13．中科院研制出了雙碳雙離子電池，以石墨(C)和中間相炭微粒球(MCMB)為電極，電解質(zhì)溶液為含有KPF的有機(jī)溶液，其充電示意圖如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A．固態(tài)KPF為離子晶體B．放電時(shí)，K+向左遷移C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Cn+xPFxe=Cn(PF6)xD．充電時(shí)，若陰極增重39g則陽極增重145g14．鋰－空氣動(dòng)力電池存儲(chǔ)的能量是目前常規(guī)電池的數(shù)倍，放電原理如題圖(隔膜只允許通過)。下列關(guān)于鋰－空氣電池的有關(guān)說法正確的是A．放電時(shí)正極反應(yīng)式B．充電時(shí)該電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C．放電時(shí)的電池反應(yīng)為D．充電時(shí)，“充電專用電極”接外電源的負(fù)極15．如圖為一種電催化還原CO2的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是A．甲電極連接電源正極B．該裝置工作時(shí)，A池中移向B池C．工作一段時(shí)間后，B池溶液的pH減小D．可用pH試紙檢測B池溶液的pH16．氫能源電池是目前研究的熱點(diǎn)之一，一種可實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理如圖所示，下列說法正確的是A．該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%B．充電時(shí)，電極M接電源的負(fù)極C．放電過程中由左池通過交換膜向右池移動(dòng)D．放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為二、填空題（共7題）17．(1)生活中常見的堿性鋅錳電池，總反應(yīng)方程式為Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)，負(fù)極反應(yīng)為：_______。(2)廢舊的鋅錳電池還含有鋅和二氧化錳等物質(zhì)，用稀硫酸將其溶解，轉(zhuǎn)化為硫酸鋅和硫酸錳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+MnO2+2H2SO4=ZnSO4+MnSO4+2H2O。再進(jìn)行電解可以得到鋅和二氧化錳。電解裝置如下：圖中甲烷燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)為_______。閉合開關(guān)K一段時(shí)間后，陽極附近溶液的pH_______(填“增大”“不變”或“減小”)，電解池中回收鋅與MnO2的總反應(yīng)離子方程式為_______。(3)上述反應(yīng)得到的二氧化錳可以用來制作新型的錳氫二次電池，原理示意圖如圖所示。該電池以硫酸錳和硫酸的混合溶液為電解液，碳纖維和Pt/C分別作為電極材料，電池總反應(yīng)式為：Mn2++2H2OMnO2+2H++H2↑。下列說法正確的是_______。A．放電時(shí)，Pt/C電極為正極B．放電時(shí)，電流由Pt/C電極流向碳纖維電極C．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑D．硫酸錳是豐富廉價(jià)工業(yè)鹽，該電池成本低18．某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量)，當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)乙池為___________(填“原電池”“電解池”“電鍍池”)，A電極的電極反應(yīng)式為：___________。(2)丙池中F電極為___________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)，寫出電解時(shí)總反應(yīng)的離子方程式___________。(3)當(dāng)乙池中C極質(zhì)量變化10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為___________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)一段時(shí)間后，斷開電鍵K。下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是___________(填選項(xiàng)字母)。A．CuB．CuOC．Cu(OH)2D．Cu2(OH)2CO3(5)若丙池通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和PH(不考慮CO2的溶解)，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子___________mol，若電解后溶液的體積為400ml，則所得溶液中氫離子的濃度___________。19．氯堿工業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝節(jié)能超過30%。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子交換膜都只允許陽離子通過。(1)圖中X、Y分別是___、___(填化學(xué)式)，比較圖示中a%與b%的大小___。(2)寫出燃料電池B中的電極反應(yīng)：正極：___。負(fù)極：___。(3)這種設(shè)計(jì)的主要節(jié)能之處在于(寫出兩處)___；___。20．Ⅰ.燃料電池由于其較高的能量密度而備受關(guān)注，其工作原理如圖所示：電池工作時(shí)，A極區(qū)NaOH濃度不變，則離子交換膜為___________(填"陽離子交換膜"或"陰離子交換膜")；電極B的電極反應(yīng)式為___________；電池工作時(shí)參加反應(yīng)的=___________(整數(shù)比)。Ⅱ.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0，通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，棄去浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)的裝置示意圖如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時(shí)，應(yīng)向污水中加入適量的___________(填選項(xiàng)字母)。a.H2SO4b.CH3CH2OHc.Na2SO4d.NaOH(2)電解過程中，電解池陽極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，其中一個(gè)為2H2O4e=O2↑+4H+，則另一個(gè)電極反應(yīng)式為___________。(3)熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，CH4為燃料，空氣為氧化劑，惰性材料為電極，正極的電極反應(yīng)式為___________。(4)實(shí)驗(yàn)過程中，若在陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CH4體積___________L。21．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題，其中乙裝置中X為離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問題：(1)甲裝置電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是：___________(2)乙中X是___________(陰、陽)離子交換膜，向乙中加入幾滴酚酞溶液，工作一段時(shí)間后鐵電極附近溶液變紅，請(qǐng)用化學(xué)用語解釋相關(guān)原因___________(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有4.48L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中C電極上生成的氣體的物質(zhì)的量為___________(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，a、b分別是___________、___________(填化學(xué)式)(5)若丙裝置中a、b電極均為Cu，則丙中發(fā)生的離子反應(yīng)是___________(6)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽污染，電化學(xué)降解NO的原理如圖所示AgPt電極上的電極反應(yīng)式為___________22．如圖裝置中，A、B兩池盛有足量的電解質(zhì)溶液。(1)A池為___________，B池為___________。(2)A池中Cu棒為___________極，電極反應(yīng)式為___________。(3)B池中Zn棒為___________極，電極反應(yīng)式為___________。(4)若工作一段時(shí)間后，電路中通過0.4mol電子，則B池中Cu棒上析出氣體的體積為___________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(5)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于___________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為___________。23．甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A，B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(1)甲中正極的電極反應(yīng)式為________________。(2)乙裝置中初始時(shí)電解的化學(xué)方程式為________________。(3)丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如下圖，曲線②是________離子變化，則D極的電極反應(yīng)式為________________，混合液中c(Fe3+)=________。反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要________mL5.0mol?L1NaOH溶液。參考答案1．B【詳解】略2．C【詳解】A項(xiàng)，電子不能在電解質(zhì)溶液中移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，②裝置是電解裝置，右側(cè)Cu為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子、遇到氫氧根生成氫氧化銅，，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，③裝置中，在陰極得電子，生成和，則陰極附近的溶液顯堿性，可使酚酞試液變紅，正確；D項(xiàng)，④裝置中，在陰極得電子生成Cu，在陽極失電子生成和，溶液的pH減小，錯(cuò)誤。故選C。3．C【分析】放電時(shí)，X極上Li失電子，則X為負(fù)極，Y為正極，正極上CO2得電子生成C和Li2CO3；充電時(shí)，陰極上Li+得電子生成Li，陽極上O失電子生成O2，即2Li2CO34e═2CO2↑+O2↑+4Li+?！驹斀狻緼．該電池左側(cè)不可以用LiCl溶液作電解質(zhì)溶液，鋰是活潑金屬，易與水反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．該電池充電時(shí)，電源的負(fù)極與外加電源的負(fù)極相連，電極X與外接直流電源的負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤；C．該電池放電時(shí)，總反應(yīng)3CO2+4Li=C+2Li2CO3，每轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上消耗3molCO2，故C正確；D．該電池充電時(shí)，陽極上O失電子生成O2，即2Li2CO34e═2CO2↑+O2↑+4Li+，故D錯(cuò)誤；故選C。4．A【分析】若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，形成電解池，此時(shí)金屬鐵為陰極，鐵被保護(hù)，開關(guān)K置于M處，形成原電池，金屬鐵是負(fù)極，碳棒是正極，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)；若X是鋁棒，將K與M連接，形成原電池，金屬鋁是負(fù)極，鐵是正極，則鐵不易受腐蝕，將K與N連接，形成電解池，鋁棒是陽極，電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)。【詳解】A．若X為鋁，開關(guān)K置于M處，形成原電池，金屬鋁是負(fù)極，鐵是正極，則鐵不易受腐蝕，該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故A正確；B．若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)該置于M處，形成原電池，金屬鐵是負(fù)極，碳棒是正極，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，加快鐵的腐蝕，故B錯(cuò)誤；C．若X為碳棒，K與M連接時(shí)，形成原電池，金屬鐵是負(fù)極，碳棒是正極，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，O2+4e+2H2O=4OH，一段時(shí)間后溶液的pH增大，故C錯(cuò)誤；D．若X為鋁，K與N連接時(shí)，形成電解池，此時(shí)金屬鐵為陰極，鐵被保護(hù)，X電極無氣泡產(chǎn)生，發(fā)生Al3e=Al3+，故D錯(cuò)誤；故選A。5．A【詳解】A．裝置Ⅱ?yàn)槿剂想姵?，通入的電極為負(fù)極，裝置Ⅰ為電解裝置，C電極為陰極，電板反應(yīng)為，有氣泡產(chǎn)生，可將污水中浮渣吹到液面，描述正確，符合題意；B．裝置Ⅰ為電解裝置，F(xiàn)e電極為陽極，電極反應(yīng)有，，與、反應(yīng)生成，描述錯(cuò)誤，不符題意；C．該燃料電池正極的電極反應(yīng)為，故是氧化劑，描述錯(cuò)誤，不符題意；D．未指明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，故不能確定的體積，描述錯(cuò)誤，不符題意；綜上，本題選A。6．D【詳解】A．根據(jù)電池總反應(yīng)2Al+3HO=2AlO+OH+H2O，Al發(fā)生氧化反應(yīng)，a是負(fù)極、b是正極。根據(jù)乙池中B電極CO2→CH4，C元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)，B是陰極、A是陽極；所以電池工作時(shí)，甲池、乙池用導(dǎo)線連接的順序?yàn)閍連d，b連c，故A錯(cuò)誤；B．電池正反應(yīng)是2Al+3HO=2AlO+OH+H2O，反應(yīng)生成OH，工作一段時(shí)間后甲池中pH值增大，故B錯(cuò)誤；C．乙池中B電極CO2→CH4，C元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)，B是陰極、A是陽極；乙池工作時(shí)，陽離子移向陰極，質(zhì)子將從A電極室移向B電極室，故C錯(cuò)誤；D．B電極CO2→CH4，C元素化合價(jià)由+4降低為4，若B電極上轉(zhuǎn)化1.5molCO2，電路中轉(zhuǎn)移12mol電子，根據(jù)電子守恒，甲池中溶解4molAl，故D正確；選D。7．C【分析】由電池裝置圖可知，a極I2Br生成I，則發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為原電池的正極，b極Zn失電子生成Zn2+，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)為原電池的負(fù)極，充電時(shí)，a為陽極，b為陰極，以此解答該題。【詳解】A．充電時(shí)，a為陽極，接外電源正極，故A正確；

B．放電時(shí)，b極Zn失電子生成Zn2+，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn2e═Zn2+，故B正確；

C．放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)為Zn2e═Zn2+，每消耗0.65g鋅，即生成0.01molZn2+，正極反應(yīng)I2Br+2e=2I+Br，溶液中離子總數(shù)增加0.03NA，故C錯(cuò)誤。D．充電時(shí)，a為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式2I+Br2e=I2Br，故D正確；故選：C。8．B【分析】燒杯A中有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2，所以A為原電池，且Fe為負(fù)極，C為正極，燒杯B為電解池，左側(cè)C棒與原電池負(fù)極相連為陰極，右側(cè)C棒與原電池正極相連為陽極?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知燒杯B為電解池，陽極上Cl放電生成Cl2，陰極Cu2+放電生成Cu單質(zhì)，B燒杯中溶液的質(zhì)量減小，A正確；B．根據(jù)分析可知A為原電池，B為電解池，B錯(cuò)誤；C．燒杯A中產(chǎn)生0.1mol氫氣時(shí)，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，B燒杯陽極上發(fā)生2Cl2e=Cl2，陰極不產(chǎn)生氣體，所以也產(chǎn)生0.1mol氣體，C正確；D．燒杯A中C棒為負(fù)極，電極反應(yīng)為2H++2e=H2，所以C有氣泡產(chǎn)生但C不參與反應(yīng)，D正確；綜上所述答案為B。9．C【詳解】A．由圖可知，該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電極的循環(huán)使用，A正確；B．當(dāng)K和K1相連接時(shí)，該裝置是電解池，b極為陽極，陰離子向陽極移動(dòng)，即OH向b極遷移，B正確；C．當(dāng)K和K2相連，該裝置是原電池，c處Zn失電子生成了，c為負(fù)極，則b為正極，反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；D．每生成1mol氫氣，轉(zhuǎn)移2mol電子，故Q=nF=2mol×96500C·mol1=1.93×105C，D正確；答案選C。10．C【詳解】A．在NO吸收柱內(nèi)，被煙氣中的NO氧化為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在M極上得電子生成，所以M為陰極，電極反應(yīng)式為2+4H++2e=+2H2O，N為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O4e=O2+4H+，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電解池中陰極電極反應(yīng)式為4+8H++4e=2+4H2O，陽極電極反應(yīng)式為2H2O4e=O2+4H+，兩式相加得總反應(yīng)式為4SO+4H+2S2O+O2+2H2O，選項(xiàng)C正確；D．電解池右側(cè)的H+通過隔膜進(jìn)入左側(cè)，發(fā)生2+4H++2e=+2H2O，隔膜不能選擇陰離子交換膜，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。11．C【分析】圖乙為電解池，右側(cè)為陰極，硝酸根離子得電子，生成氮?dú)?，則電極B為負(fù)極。【詳解】A．圖甲中，Pt電極上氧氣得電子生成氧離子，化合價(jià)降低，被還原，發(fā)生的是還原反應(yīng)，A敘述正確；B．圖甲中，NiO電極上NO失電子與氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，電極反應(yīng)式為NO＋O22e=NO2，B敘述正確；C．圖乙中，電解池中的陽離子向陰極移動(dòng)，則H＋由電解池左側(cè)移向右側(cè)，C敘述錯(cuò)誤；D．圖乙中，陰極硝酸根離子得電子，生成氮?dú)?，反?yīng)式為2NO+10e+12H＋=6H2O+N2↑，D敘述正確；答案為C。12．B【詳解】A．打開K1，關(guān)閉K2時(shí)，形成氫氧燃料電池，A極是充滿氫氣負(fù)極，B極是充滿氧氣的正極，電解質(zhì)里的陽離子向電池的陽極移動(dòng)，即Na+向B極遷移，A項(xiàng)正確；B．該裝置電解過程總反應(yīng)方程式為：，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．電極A發(fā)生還原反應(yīng)過程中，反應(yīng)的電極方程式為：2H2O+2e=2OH+H2↑，即A區(qū)域堿性增強(qiáng)，C項(xiàng)正確；D．關(guān)閉K1，打開K2，形成電解池，A極陰極，B極是陽極，Na+向A極移動(dòng)，A極電極方程式為：2H2O+2e=2OH+H2↑，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，Na+也轉(zhuǎn)移了2mol，即增重的質(zhì)量為46g，但同時(shí)有1mol氫氣產(chǎn)生，即2g氫氣，所以左池增重44g，D項(xiàng)正確；答案選B。13．C【詳解】A．根據(jù)圖示，充電時(shí)含有KPF的有機(jī)溶液中，K+、PF分別向兩極移動(dòng)，固態(tài)KPF為離子晶體，故A正確；B．根據(jù)圖示，充電時(shí)K+向右遷移，右側(cè)MCMB為陰極；放電時(shí)，右側(cè)MCMB為負(fù)極、左側(cè)石墨電極為正極，K+向左遷移，故B正確；C．放電時(shí)，右側(cè)MCMB為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Ke=K+，故C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，陰極生成金屬鉀，若陰極增重39g，外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極發(fā)生反應(yīng)Cn+xPFxe=Cn(PF6)x，根據(jù)電子守恒，陽極有1molPF參加反應(yīng)，增重1mol×145g/mol=145g，故D正確；選C。14．C【分析】由示意圖可知，放電時(shí)，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，充電時(shí)，為電解池的陰極，與直流電源的負(fù)極相連；充入空氣的一極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，充電時(shí)，充電專用電極與直流電源正極相連?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時(shí)，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，電極反應(yīng)式為，故A錯(cuò)誤；B．充電時(shí)，該電池轉(zhuǎn)化為電解池，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，放電時(shí)，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，充入空氣的一極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電池的總反應(yīng)方程式為，故C正確；D．由分析可知，充電時(shí)，充電專用電極與直流電源正極相連，故D錯(cuò)誤；故選C。15．C【詳解】A．結(jié)合題圖和題給信息分析，題圖所示裝置是一個(gè)電解池裝置，甲電極上，電極反應(yīng)為，甲電極為陰極，連接電源負(fù)極，故A錯(cuò)誤；

B．在電解過程中，陽離子往陰極移動(dòng)，故B池中通過陽離子交換膜遷移至A池中，故B錯(cuò)誤；

C．乙電極上，電極反應(yīng)為，工作一段時(shí)間后，B池溶液pH減小，故C正確；

D．乙電極上，電極反應(yīng)為，乙電極為陽極，連接電源的正極，產(chǎn)物具有強(qiáng)氧化性，能使pH試紙褪色，故不能用pH試紙檢測，D錯(cuò)誤；故選C。16．D【分析】由圖可知，放電時(shí)M極生成H2，H+轉(zhuǎn)化為H2，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，N極為負(fù)極，H2失去電子形成H+，H+和OH反應(yīng)生成H2O；充電時(shí)，N極，H2O中H+放電生成H2和OH，H+轉(zhuǎn)化為H2，發(fā)生還原反應(yīng)，作陰極，連接電源負(fù)極，M極為陽極，H2失去電子形成H+。【詳解】A．化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)還可能轉(zhuǎn)化為熱能等，因此該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率小于100%，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．充電時(shí)，電極N接電源的負(fù)極，電極M接電源的正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．放電過程中，由負(fù)極移向正極，則由右池通過交換膜向左池移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為，D項(xiàng)正確；答案選D。17．Zn+2OH2e=Zn(OH)2CH48e+10OH=+7H2O減小Zn2++Mn2++2H2OZn+MnO2+4H+CD【詳解】(1)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑失去電子，則該電池的負(fù)極反應(yīng)為：Zn+2OH2e=Zn(OH)2；(2)圖中甲烷燃料電池的負(fù)極是通入CH4的電極，則該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)為CH48e+10OH=+7H2O；則通入O2的電極為燃料電池的正極，故電解池中，鋁電極為陰極，石墨電極為陽極，由于電解質(zhì)溶液為ZnSO4、MnSO4的混合溶液，所以陽極的電極反應(yīng)為：Mn2++2H2O2e=MnO2+4H+，陰極的電極反應(yīng)為：Zn++2e=Zn；則閉合開關(guān)K一段時(shí)間后，陽極附近溶液的pH減小；電解池中回收鋅與MnO2的總反應(yīng)離子方程式為：Zn2++Mn2++2H2OZn+MnO2+4H+；(3)A．放電時(shí)，Pt/C電極上，H2作還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，則Pt/C電極作負(fù)極，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，Pt/C電極作負(fù)極，碳纖維電極作正極，電流由碳纖維電極經(jīng)外電路流向Pt/C電極，B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，Pt/C電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故Pt/C電極作陰極，其電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑，C正確；D．硫酸錳是一種豐富廉價(jià)的工業(yè)鹽，故該電池成本較低，D正確；故選CD。18．電解池CH3OH+8OH6e=CO+6H2O陰極2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑560A0.61mol/L【分析】甲池為燃料電池，CH3OH為負(fù)極、發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH+8OH6e=+6H2O，氧氣為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH，則乙、丙裝置為電解池：乙中C為陽極，D為陰極，陽極上Ag失電子生成銀離子，即Age=Ag+，陰極上銅離子得電子生成Cu；丙池中石墨E電極為陽極，石墨F電極是陰極，即惰性電極電解硫酸銅，化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，據(jù)此分析解題。【詳解】(1)由分析可知，乙池為電解池，A電極的電極反應(yīng)式為：CH3OH+8OH6e=CO+6H2O，故答案為：電解池；CH3OH+8OH6e=CO+6H2O；(2)由分析可知，丙池中F電極與燃料電池A電極即負(fù)極相連，故為陰極，電解時(shí)總反應(yīng)方程式為：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，故其離子方程式為：2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑，故答案為：陰極；2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑；(3)由分析可知，乙池C電極中的電極反應(yīng)方程式為：Age=Ag+,故當(dāng)乙池中C極質(zhì)量變化10.8g時(shí)，電路中流過的電子為：，甲池中B電極電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH，故理論上消耗O2的體積為=560mL，故答案為：560；(4)由分析可知，乙池中電解時(shí)陽極反應(yīng)式為：Age=Ag+，陰極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu，從乙池中出來的為Cu單質(zhì)，故一段時(shí)間后，斷開電鍵K。下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是Cu，Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，故答案為：A；(5)堿式碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，所以加入0.1mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]相當(dāng)于加入0.2molCuO、0.1molH2O，根據(jù)生成物知，陰極上銅離子和氫離子放電、陽極上氫氧根離子放電，根據(jù)Cu原子、H原子守恒得陰極上析出n(Cu)=0.2mol、n(H2)=0.1mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×2+0.1mol×2=0.6mol，根據(jù)Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑可知，n(H+)=0.4mol，故若電解后溶液的體積為400ml，則所得溶液中氫離子的濃度為：，故答案為：0.6；。19．Cl2H2a%<b%O2+4e+2H2O=4OH2H24e+4OH=4H2O燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能(降低能耗)提高產(chǎn)出堿液的濃度【分析】燃料電池中通入空氣(或氧氣)的一極為正極，所以燃料電池右側(cè)為正極，左側(cè)為負(fù)極；裝置左側(cè)進(jìn)入飽和NaCl溶液，出來稀NaCl溶液，而離子膜為陽離子交換膜，所以左側(cè)Cl被氧化生成氯氣，為電解池陽極，右側(cè)為電解池陰極，水電離出的氫離子被還原為氫氣，同時(shí)產(chǎn)生OH?！驹斀狻?1)根據(jù)分析可知X為陽極產(chǎn)生的Cl2，Y為陰極產(chǎn)生H2；燃料電池中右側(cè)為燃料電池的正極，電極反應(yīng)為O2+4e+2H2O=4OH，生成氫氧根，同時(shí)左側(cè)的Na+經(jīng)離子膜遷移到正極，所以a%＜b%；(2)燃料電池中正極氧氣得電子被還原，電解質(zhì)溶液顯堿性，電極反應(yīng)為O2+4e+2H2O=4OH；負(fù)極氫氣失電子被氧化，電解質(zhì)溶液顯堿性，所以生成水，電極反應(yīng)為2H24e+4OH=4H2O；(3)這種設(shè)計(jì)的主要節(jié)能之處在于燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能(降低能耗)，同時(shí)可以提高產(chǎn)出堿液的濃度。20．陰離子交換膜N2H44e+4OH=N2↑+4H2O8：17CFe2e=Fe2+O2+2CO2+4e=2CO11.2【詳解】Ⅰ．據(jù)圖可知電極B上N2H4被氧化為N2，所以電極B為負(fù)極，電解質(zhì)溶液顯堿性，所以電極反應(yīng)為N2H44e+4OH=N2↑+4H2O，消耗氫氧根；電極A為正極，H2O2被還原，電極反應(yīng)為2H2O2+4e=4OH，產(chǎn)生氫氧根；A極區(qū)NaOH濃度不變，所以離子交換膜為陰離子交換膜，可以使OH順利遷移到B極區(qū)；根據(jù)電極反應(yīng)可知n(N2H4)：n(H2O2)=1:2，則==8：17；Ⅱ．燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極，通入空氣(或氧氣)的一極為正極，所以左側(cè)電解池中Fe為陽極，C為陰極；(1)保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3沉淀時(shí)，加入的使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽，故答案為：C；(2)活潑金屬電極做電解池的陽極時(shí)，電極本身放電，電極反應(yīng)還有Fe2e═Fe2+；(3)燃料電池中，正極反應(yīng)一定是氧氣得電子的過程，該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽，所以電極反應(yīng)為：O2+2CO2+4e=2CO；(4)電解池中陰極的電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑，陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即2mol的氫氣產(chǎn)生，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)為CH4+4CO8e=5CO2+2H2O，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。21．CH4+10OH_8e=7H2O+CO陽鐵電極為陰極，H+在鐵電極表面放電，OH濃度不斷增大，使酚酞變紅0.4molCuAgCu+2Ag+2Ag+Cu2+2NO+10e+12H+=N2+6H2O【分析】甲池為甲烷燃料電池，則通入氧氣的一極為正極，通入甲烷的一極為負(fù)極，F(xiàn)e、a電極與負(fù)極相連，為電解池的陰極，C、b電極與正極相連，為電解池的陽極?！驹斀狻?1)甲烷燃料電池，燃料作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為堿性溶液，所以其負(fù)極電極反應(yīng)式是：CH4+10OH_8e=7H2O+CO；(2)為了阻止陰極產(chǎn)生的OH通過離子交換膜進(jìn)入陽極室，和陽極產(chǎn)生的Cl2反應(yīng)，乙中X采用的是陽離子交換膜；向乙中加入幾滴酚酞溶液，工作一段時(shí)間后鐵電極附近溶液變紅，原因是鐵為陰極，水電離出的氫離子放電，氫氧根濃度不斷增大，使得酚酞溶液變紅；(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有4.48L氧氣參加反應(yīng)，即0.2mol氧氣反應(yīng)，根據(jù)電子守恒，氧氣和氯氣的物質(zhì)的量之比為1:2，則乙裝置中C電極上生成的氣體的物質(zhì)的量為0.4mol；(4)電鍍時(shí)鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，所以丙裝置給銅鍍銀，a是陰極，用Cu，b是陽極，用Ag；(5)若丙裝置中a、b電極均為Cu，則陽極Cu單質(zhì)放電生成Cu2+，陰極Ag+放電生成Ag單質(zhì)，電池總反應(yīng)為Cu+2Ag+2Ag+C