2023山東版化學高考第二輪復習-十 化學反應與電能 (一)

2023山東版化學高考第二輪復習

專題十化學反應與電能

A組

L一種清潔、低成本的三步法氯堿工藝工作原理的示意圖如下。下列說法不正確的是（）

A.與傳統(tǒng)氯堿工藝相比，該方法可避免使用離子交換膜

+

B.第一步中陽極反應為Nao.44MnC）2-xe-=Nao.44-xMn02+xNa

C.第二步中，放電結束后，電解質溶液中NaCI的含量增大

D.理論上，每消耗1molO2,可生產4molNaOH和2molCl2

答案CA項，傳統(tǒng)氯堿工藝電解飽和食鹽水，使用陽離子交換膜，該方法可避免使用離子交換膜，正

確;B項，根據(jù)圖示,第一步中陽極反應為Na0.44MnO2-xe-Nao.44-xMnC）2+xNa+,正確;C項涕二步中,

放電結束后,Nao.44一xMn02TNao.44Mn02,AgTAgCL電解質溶液中NaCI的含量降低,錯誤;D項,理論上,

每消耗1mol。2,轉移4mol電子，第一步生成4molNaOH;根據(jù)鈉守恒，第二步提取4molNaQ,第三

步生成2molCI2,正確。

2.十九大報告中提出要"打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)"，對污染防治要求更高。某種利用垃圾滲透液實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)

保兩位一體結合的裝置示意圖如下.下列說法正確的是（）

第1頁共40頁

A.鹽橋中K+向X極移動,C卜向Y極移動

B.X極附近溶液pH增大,Y極附近溶液pH減小

C.每1molNOa在Y極上發(fā)生氧化反應可制得0.5mol氮氣，轉移5mol電子

D.電路中通過7.5mol電子時，理論上共產生N2的體積為44.8L（標準狀況）

答案D該裝置為原電池,NH3被氧化，則X為負極，電極反應式為2NH3-6e+6OH—

N2+6H2O；N0g被還原,Y為正極，電極反應式為2NOg+10e-+6H2O-N2T+12OHo故鹽橋中陽離子

（K+）移向正極（Y極）,陰離子（Q）移向負極（X極）,A項錯誤。根據(jù)電極反應式知,X極反應消耗OH,c（OH）

減小，附近溶液pH減小;Y極反應生成0葉,。0中）增大,丫極附近溶液pH增大,B項錯誤。NO&在Y極得

電子，發(fā)生還原反應,C項錯誤。根據(jù)電極反應式可知總反應方程式為5NH3+3NO&-

4N2+6H2O+3OH-,則當電路中通過7.5mol電子時，生成2molN2,其在標準狀況下的體積為44.8L,D

項正確。

3.硬水除垢可以讓循環(huán)冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運行。某科研團隊改進了主動式電化學硬水處理技術，原理如圖

所示（其中R為有機物）。下列說法不正確的是（）

電源

粕

鉗

電

電

極

極

MN

第2頁共40頁

A.b端為電源正極，處理后的水垢沉淀在陽極底部

B.處理過程中C卜可循環(huán)利用

C.流程中發(fā)生離子反應:HC0g+Ca2++OH--CaCO3l+H2O,Mg2-+2OH-Mg(OH)2l

D.若R為CO(NH2)2,則消耗1molCO(NH2)2生成火時,鉗電極N處產生的也應大于3mol

答案A由題圖知,N極上水放電生成電和OH-,N極為陰極,M極上C卜放電產生CI2,M極為陽極,b

端與N極相連，為電源負極，陰極產生的OH-與Mg2+生成Mg(OH)2,與HCO,生成CO/,使Ca?+轉化為

CaCO3沉降在陰極附近,A項錯誤、C項正確。HCIO與有機物R反應,自身被還原為(：卜,可以循環(huán)利用,B

項正確。M極反應產生的CL與水反應生成HCIO,將CO(NH2)2氧化生成N2。由于氯氣與水的反應為

可逆反應，通過消耗CO(NH2)2的量計算得到CL的量小于反應生成的氯氣的量,故消耗1molCO(NH2)2

生成沖時,轉移6mol電子,鉗電極N處產生的也應大于3mol,D項正確。

4.我國科學家研發(fā)了一種室溫下可充電的Na-CO2電池,示意圖如下。放電時,Na2c。3與C均沉積在碳

納米管中，下列說法錯誤的是()

負載/電源

IO,，”網(wǎng)曲」充電

放電

鈉箔有機電解質碳納米管

A.充電時，陰極反應為Na++e~Na

B.充電時，電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動

C.放電時，轉移0.4mol電子，碳納米管電極增重21.2g

D.放電時，電池的總反應為3CO2+4Na—2Na2cO3+C

答案C根據(jù)題圖可知充電時,Na+轉化為鈉單質，鈉箔作陰極，電極反應式為Na++e-Na,碳納米

+

管作陽極,電極反應式為2Na2cO3+C-4e-3CO2T+4Na,A項正確;充電時，碳納米管為陽極,與之相

連的電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動,B項正確;放電時，碳納米管上發(fā)生反應:3CO2+4e+4Na+

第3頁共40頁

—2Na2c03+C,轉移0.4mol電子，生成0.2molNa2cO3和0.1molC,增重0.2molx106

g/mol+0.1molx12g/mol=22.4g,C項錯誤;放電時，電池的總反應為3CO2+4Na—

2Na2cO3+GD項正確。

+

5.已知Na2BQ7在水溶液中發(fā)生如下變化:Na2B4O7+5H2。-2Na+2H3B03+2H2B03O一種電解

法制備硼酸的裝置如圖所示。假設電解過程中,溶液不溢出電解池。下列有關說法正確的是（）

溶液a%NaOH溶液

A.m電極接電源負極

B.制得1molH3BO3時,n電極產生11.2L氣體（標準狀況）

C.b<a

D.外電路轉移1mol電子時，理論上右室溶液質量增加22g

答案DA項，由Na+的移動方向可知,m為陽極,n為陰極,m電極應接電源正極,錯誤;B項,m極發(fā)生反

+++

應:2H2O-4e-=4H+O2T,Na2B4O7+5H2O-2Na+2H3B03+2H2B03，H+H2B03—

H3BO3,n極發(fā)生反應2H2O+2e_2OH+H2T,故制得1molH3BO3時，同時釋放出0.5molNa+,根

據(jù)電荷守恒可知，電路中轉移0.5mol電子，故n極產生0.25molH&其在標準狀況下的體積為5.6L,

錯誤;C項,Na+移入右室，右室電解水生成OH,即右室中NaOH的濃度將增大，故b>a,錯誤;D項,根據(jù)得

失電子守恒可知，外電路轉移1mol電子時，有1molNa+流入右室，同時釋放出0.5mol理論上右室

溶液質量增加1molx23g/mol-0.5molx2g/mol=22g,正確。

6.有機物電極材料具有來源豐富、可降解等優(yōu)點，一種負極材料為固態(tài)聚酰亞胺-水系二次電池的結構如

圖所示。下列說法正確的是（）

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占

-----充電--*放電

注：M，代表Li，或Na，

比能量是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能

A.充電時有機電極發(fā)生了氧化反應

B.充電時每轉移2mole）右室離子減少2mol

D.將M+由Li+換成Na+,電池的比能量會下降

答案DA項，由題干信息可知，有機電極為負極，充電時負極為電解池陰極，發(fā)生還原反應,A項錯誤。

充電時，右側電極為陽極，發(fā)生反應3I、2e—吐則充電時每轉移2mole-,左側減少2mol陰離子，同時

=0

°y_/\_<

—CM3—CH,CH「

H_M-］失

有2moiM+進入左室,右室離子減少4mol,B項錯誤。由圖可知,放電時負極的00

電子,發(fā)生氧化反應，生成“C項錯誤。根據(jù)比能量的定義,鈉的相對原子質量大于鋰,

故將M+由Li+換成Na+,電池的比能量會下降,D項正確。

7.生活污水中的氮和磷元素主要以鎮(zhèn)鹽和磷酸鹽的形式存在，可用鐵、石墨作電極，用電解法去除。電解

時:如圖甲原理所示可進行除氮;翻轉電源正負極，可進行除磷，原理是利用Fe2+將P0/轉化為Fe3（PO4）2

沉淀。下列說法不正確的是（）

石

墨

電

極

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A.圖乙中0~20min脫除的元素是氮元素，此時石墨作陽極

B.溶液pH越小，有效氯濃度越大，氮的去除率越高

C.圖乙中20-40min脫除的元素是磷元素，此時陰極電極反應式為2H++2e-H2T

D.電解法除氮中，有效氯CIO-氧化NH3的離子方程為3CIO+2NH3-3CI+N2+3H2O

答案BA項，因0~20min脫除的元素是氮元素，需要將NHkNH3氧化成N4若鐵作陽極，則被氧化

的是鐵，故此時石墨作陽極，正確;B項，溶液pH越小,c（H+）越大，反應CI2+H2OH++CI-+HCIO的化

學平衡逆向移動,c（HCIO）減小,NH1的氧化率降低，則氮的去除率降低，錯誤;C項,20~40min脫除磷元

素，除磷時,Fe作陽極失電子生成的Fe2+和PO^結合轉化為Fe3（PC）4）2沉淀,故石墨作陰極，水電離出的

H+在陰極放電生成氫氣電極反應式為2H++2e-H2T,正確;D項,CIO-氧化NH3生成N2,自身被還原

為結合得失電子守恒和電荷守恒、元素守恒可得離子方程式為3QO+2NH3-3CI-+N2+3H2O,

正確。

名師點睛翻轉正、負極的操作會使陰、陽極交換，要注意鐵電極是一種活性電極，作為陽極時，電極材料

本身可以放電，電極反應隨之發(fā)生改變。

8.利用電化學原理可對海水（主要成分NaCI和取0,還含有少量微生物）進行消毒,并能清除殘留的含氯

消毒物質（工作原理如圖,其中電極均為惰性電極）。

已知:工作時，先斷開G,閉合Ki,一段時間后，斷開Ki,閉合K2O下列說法不正確的是（）

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B.閉合G后,Na+通過離子交換膜從H室遷移至ID室

C.工作完成后,II室中有金屬Na剩余

D.殘留的含氯消毒物質在m室放電被脫除

答案AA項，閉合七后為電解池,陽極海水中的Q-被氧化為氯氣，陰極為含Na+的有機電解液,Na+被

通電

還原生成Na單質，總反應為2CI-+2Na+—Cl2T+2Na,錯誤。B項，閉合K2后為原電池,n室中Na單

質被氧化為Na+,故為負極,DI室為正極，原電池中陽離子流向正極，正確。C項，閉合Ki后在I室生成的氯

氣與水發(fā)生可逆反應生成HCIO（含氯消毒物質）,設此過程生成1mol氯氣,則生成HCIO不足1mol,根

據(jù)得失電子守恒可知生成2mol鈉單質;HCIO氧化微生物進行消毒，未反應的HCIO在閉合G后的UI

室中被還原，部分HCIO是被微生物還原，故在m室中被還原的HCIO的物質的量小于1mol,則消耗的鈉

單質小于2mol,故II室中有金屬Na剩余,正確。D項，閉合G后ID室為正極，剩余的含氯消毒物質被還

原,正確。

9.為適應可再生能源的波動性和間歇性，我國科學家設計了一種電化學裝置,其原理如下圖所示。當閉合

Ki和七、打開G時,裝置處于蓄電狀態(tài);當打開Ki和心、閉合&時,裝置處于放電狀態(tài)。放電狀態(tài)時，

雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-并分別向兩側遷移。下列有關該電化學裝置工作時的說法不

正確的是（）

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A.蓄電時，碳鎰電極為陽極

通電

B.蓄電時，圖中右側電解池發(fā)生的總反應為2ZnO—2Zn+02T

C.放電時，每消耗1molMnCh,理論上有2moiH+由雙極膜向碳錦電極遷移

D.理論上，該電化學裝置運行過程中需要不斷補充H2s。4和KOH溶液

答案DA項,蓄電時，該裝置為電解池,MM+失電子生成MnCh,碳鎰電極為陽極,正確;B項,蓄電時，右

側電解池中ZnO得電子生成Zn,電極反應式為ZnO+2e+H20—Zn+20H,0H-失電子生成0*電

通電

極反應式為4OH、4e-O2T+2H2O,發(fā)生的總反應為2ZnO—2Zn+O2T,正確;C項，放電時,碳錦電

+

極為正極,電極反應式為MnO2+2e+4H—Mn2++2H2O,每消耗1molMnCh,需要消耗4molH+,

碳鐳電極轉移2mole：則理論上有2molH+由雙極膜向碳錦電極遷移,正確;D項，該裝置運行過程中

H+得電子生成H&OH-失電子生成。2,實際上是消耗了溶劑水，故不需要不斷補充H2so4和KOH溶液，

錯誤。

知識拓展雙極膜是由一張陽膜和一張陰膜復合制成的陰、陽復合膜。該膜的工作原理是在直流電場

的作用下，陰、陽膜復合層間的H20解離成H+和0H-分別通過陽膜和陰膜，作為H+和0H-的離子源。

10.一種聚合物鋰電池通過充、放電可實現(xiàn)"大氣固碳"（如圖所示）。該電池在充電時，通過催化劑的選

擇性控制，只有Li2c。3發(fā)生氧化反應釋放出C02和下列說法正確的是（）

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電極A電極B

A.該電池可選用含Li+的水溶液作電解質溶液

B.圖中Li+的移動方向是充電時的移動方向

+

C.充電時，陽極發(fā)生的反應為2Li2cO3+C-4e_3CO2t+4Li

D.該電池每循環(huán)充、放各4mol電子，理論上可固定標準狀況下22.4LCO2

答案DA項，金屬鋰會與水反應，不能選用含Li+的水溶液作電解質溶液,錯誤、B項，鋰為負極，電極B

為正極，題圖中Li+的移動方向是放電時的移動方向,錯誤。C項，電池充電時，只有碳酸鋰發(fā)生氧化反應釋

放出CO2和。2,因此充電時陽極發(fā)生的反應為2Li2co3-4e-2cO2T+4Li++C)2f,錯誤。D項,放電時

正極反應式為3co2+4e-+4Li+-2Li2cO3+C,放電時轉移4mol電子，可以吸收3molCO2；充電時

轉移4mol電子，釋放2molCO2,所以該電池每充、放4mol電子一次,理論上能固定1molCO2,標準

狀況下的體積為22.4L,正確。

11.脫氯可以減少水體污染,保護人的飲水健康。用電解法產生具有強氧化性的自由基(QH),可以去除水

體中的CH2cb原理如圖所示。

交換膜「

下列說法正確的是()

A.陽極附近溶液的pH增大

B.交換膜為陰離子交換膜

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C.陰極反應為CH2CI2+4OH-CO2+2H2O+2HCI

D.脫氯的過程中碳氯鍵和碳氫鍵斷裂形成碳氧鍵

答案D右側區(qū)的電極反應式為2H++2e-H2T,為陰極區(qū)，交換膜為陽離子交換膜;左側區(qū)為陽極

區(qū),電極反應式為HzO-e-QH+H+,陽極附近溶液的pH減小,A、B、C錯誤;脫氯是將CH2cL轉化

為HCHO、CH3OH、C02和脫氯的過程中碳氯鍵和碳氫鍵斷裂形成碳氧鍵,正確。

12.下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺［H2N（CH2）2NH2］氧化為環(huán)境友好物質

形成的化學電源。當電池工作時，下列說法錯誤的是（）

A.甲中H+透過質子交換膜由左向右移動

B.M極電極反應式:H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e--2cCU+N2T+I6H+

C.一段時間后，乙中CuSCU溶液濃度基本保持不變

D.當N極消耗0.25mol。2時，則鐵極增重16g

答案D甲裝置是將化學能轉化為電能的原電池,M是負極,N是正極，電解質溶液為酸性溶液。A

項,H+透過質子交換膜由左（M極）向右（N極）移動,正確;B項,H2N（CH2）2NH2在負極M上失電子發(fā)生氧

+

化反應，生成N2、CO2和H+,電極反應式為H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e--2CO2t+N2t+16H,lE

確;C項，乙裝置是在鐵上鍍銅,銅在陽極失電子生成Cu2+,Cu2+進入溶液中，溶液中的Cu2+在陰極得電子

生成銅，整個過程中電解液濃度基本不變，正確;D項，當N電極消耗0.25mol氧氣時，轉移0.25molx

4=1mol電子，所以鐵電極增重0.5molx64g/mol=32g,錯誤。

13.Mg-H2O2燃料電池是一種新型水下化學電源。下列說法正確的是（）

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A.電池工作時，電能主要轉化為化學能

B.放電一段時間,b極區(qū)的溶液濃度變大

C.放電一段時間,a極區(qū)的溶液pH下降

D.放電過程中1molH2O2參與反應，轉移2x6.02x1023個電子

答案DA項，該裝置為原電池，電池工作時，化學能轉化為電能，錯誤;B項,b極區(qū)為正極區(qū)，電極反應為

+

H2O2+2H+2e—2H2O,溶質被消耗,同時生成了水，溶液濃度減小,錯誤;C項,放電一段時間,a極區(qū)溶

液中生成Mg2+,為維持兩側電荷守恒，溶液中的H+會通過質子交換膜進入正極區(qū)，從而導致a極區(qū)溶液

+

pH升高,錯誤;D項，在正極過氧化氫發(fā)生的反應為H2O2+2H+2e--2H2O,由電極反應式可知1

molH2O2參與反應，轉移2x6.02x1023個電子，正確。

14.一種可充電鋰硫電池裝置示意圖如圖。電池放電時,S8與Li+在硫碳復合電極處生成Li2sx（x=l、2、

4、6或8）。大量Li2sx沉積在硫碳復合電極上，少量Li2sx溶于非水性電解質并電離出Li+和S鼠Li\

S2-和腎-能通過離子篩,S^、SM和S宗不能通過離子篩。下列說法不正確的是（）

④離子篩

L\............y..../」

LiLi+'Li+s

j硫碳復

i+c>2合電極

非水性電解質

A.S2\S/和S/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合電極流向鋰電極

+

C.充電時，硫碳復合電極中Li2s2轉化為S8的電極反應式為4Li2s2-8e--=S8+8Li

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D.充電時，當有0.1molLi2s轉化成S8時，鋰電極質量增加0.7g

答案DSrS券和S/的離子直徑大于Li+、S2-和S交的離子直徑，則SKS肖和喘一不能通過離子篩,A

項正確;放電時,Li電極為負極,硫碳復合電極為正極，則外電路電流從硫碳復合電極流向鋰電極,B項正確;

+

充電時，硫碳復合電極為陽極，其中Li2s2會失去電子轉化為S&電極反應式為4Li2s2-8e-S8+8Li,C

項正確;充電時Li2s轉化成S&電極反應式為8Li2s-16e-S8+16Li+,而鋰電極的電極反應式為Li++e-

—Li,當有0.1molLi2S轉化成S8時，鋰電極質量增加0.1molx2x7g/mol=1.4g,D項錯誤。

15.利用電解可以實現(xiàn)煙氣中氮氧化物的脫除，同時可以將甲烷轉化成乙烯,工作原理如圖所示。下列說

法正確的是（）

NO2電固體電

極電解質極

A（傳導0川B

N.

A.電解時，電極A與電源的正極相連

B.電解時,02-由電極B向電極A遷移

C.電極B上的電極反應式為2cH4+4e-+2O2-C2H4+2H2O

D.若要脫除1molNO2理論上需通入CH4的物質的量為2mol

答案D電極A上NO2-N2,N元素化合價降低,發(fā)生還原反應，電極A為陰極，與電源負極相連,A項

錯誤;電解時,02-向陽極移動，電極A為陰極，電極B為陽極，則02-由電極A向電極B遷移,B項錯誤;電極

B上CFU-C2H4,C元素化合價升高，失去電子,電極反應式為2cH4-4e-+2O2-C2H4+2H2O,C項錯

誤;1molN02轉化為Nz轉移4mol電子，根據(jù)2cH4-4e-2O2-C2H4+2取0可知，需要消耗2mol

CH4,D項正確。

16.熱電廠尾氣經(jīng)處理得到較純的S02,可用于原電池法生產硫酸，其工作原理如圖所示。電池工作時，下

列說法不正確的是（）

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A.電極b為正極

B.溶液中H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

C.電極a的電極反應式:SO2-2e-+2H2。-4H++S0f

D.a極消耗S02與b極消耗O2兩者物質的量相等

答案DS元素的化合價升高，電極a為負極，電極b為正極,A正確;根據(jù)原電池工作原理,H+從a極區(qū)

移向b極區(qū),B正確;S02轉化成較濃硫酸,電極反應式為SO2-2e+2H2O—4H++S0亍,C正確;負極反

應式為SO2-2e-+2H2。-4H++S0V正極反應式為O2+4e-+4H+-2H2O,根據(jù)得失電子守恒,a

極消耗的S02與b極消耗的02兩者物質的量之比為2:1,D錯誤。

17.雙極膜電滲析法固碳技術是將捕集的C02轉化為CaC03而礦化封存，其工作原理如圖所示。雙極膜

中間層中的H2。解離成H+和0H-,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+均向左側遷移

B.若堿室中嘿?比值增大，則有利于C02的礦化封存

C.電解一段時間后，酸室中鹽酸的濃度增大

通電

+

D.該技術中電解固碳總反應的離子方程式為2Ca2++2CO2+4H2?！?CaCO3l+2H2t+O2t+4H

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答案B左側雙極膜中的H+向左移動進入左側硝酸鈉溶液中發(fā)生反應2H++2e-H2TQH響右移

動進入"堿室"與二氧化碳反應生成CCt，CO充通過陰離子交換膜進入CaCL溶液生成CaCO3；CaCl2

溶液中的C卜通過陰離子交換膜進入"酸室"，右側雙極膜中的H+向左移動進入"酸室"，0H-向右移動

進入右側硝酸鈉溶液中發(fā)生反應4OH-4e—2H2O+O2T,該技術中電解固碳總反應的離子方程式為

通電

2+

2Ca+2CO2+4H2O—2CaCC)31+2H2T+O2T+4H+,D正確。左側雙極膜中的H+向左移動進入左側

硝酸鈉溶液，右側雙極膜中的H+向左移動進入"酸室"，A正確。若堿室中嘿^比值增大，碳酸氫根離

子可能進入"酸室"，所以不利于C02的礦化封存力錯誤。Ca02溶液中的C卜通過陰離子交換膜進入"酸

室"，右側雙極膜中的H+向左移動進入"酸室"，所以電解一段時間后，酸室中鹽酸的濃度增大(正確。

18.目前鋅鐵液流電池是電化學儲能的熱點技術之一。某酸堿混合鋅鐵液流電池的兩極電解質分別呈酸

性和堿性，其工作原理如圖所示。下列有關說法不氐硬的是()

c陽離子陰離子°

工鋅板交個膜交牛膜碳紙工

A.正極電解質溶液呈酸性

B.放電時，鋅板上發(fā)生的電極反應為Zn+4OH--2e—Zn(OH)；

C.放電時，每轉移1mol電子,中間腔室內的溶液中將減少1molNaCI

D.儲能時，應將該電池的碳紙電極連接外接電源的正極

答案C由題圖可知,放電時正極上Fe3+得電子，發(fā)生還原反應，碳紙為正極，由于Fe3+、Fe?+與堿性溶

液中的OH-會反應產生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀而不能大量共存，故碳紙附近溶液應該為酸性溶液,A正

確。根據(jù)題圖可知放電時，鋅板為負極，鋅板上Zn失去電子發(fā)生氧化反應，發(fā)生的電極反應為

Zn+4OH-2e—Zn(OH)j,B正確。放電時，負極反應為Zn+4OH、2e—Zn(OH)。正極反應為

Fe3++e—Fe2+,當反應轉移1mol電子時，左側負極附近的溶液中陰離子負電荷數(shù)目減少1mol,右

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側正極附近溶液中陽離子的正電荷數(shù)目減少1mol,為維持溶液呈中電性，會有1molNa+通過陽離子交

換膜進入中間腔室內，右側有1molC卜通過陰離子交換膜進入中間腔室內,導致中間腔室內的溶液中增

加1molNaCI,C錯誤。放電時碳紙電極為正極，則在儲能時，應將該電池的碳紙電極連接外接電源的正

極作陽極，發(fā)生氧化反應,D正確。

19.微生物脫鹽電池既可以處理廢水中的CH3coOH和NH力又可以實現(xiàn)海水淡化，原理如下圖所示。下

列說法正確的是（）

A.生物電極b為電池的負極

B.電極a的電極反應式為CH3coOH-8e+8OH==2CO2t+6H2O

C.每生成標準狀況下2.24LN4電路中轉移0.6mol電子

D.離子交換膜a為陽離子交換膜，離子交換膜b為陰離子交換膜

答案C該裝置為原電池，廢水中的CH3co0H失電子發(fā)生氧化反應生成CO2NO2得電子發(fā)生還原反

應生成N4生物電極a為負極，生物電極b為正極,A錯誤;負極反應式為CH3COOH+2H2O-8e—

+

2CO2t+8H,B錯誤;1molNO［得3mol電子，生成0.5molN4每生成標準狀況下2.24LN4電路中轉

移0.6mol電子,C正確;原電池工作時，陰離子移向負極，陽離子移向正極，即Na+通過陽離子交換膜移向

電極b,Q-通過陰離子交換膜移向電極a,達到海水淡化的目的，所以離子交換膜a為陰離子交換膜，離子

交換膜b為陽離子交換膜,D錯誤。

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20.2021年我國科研人員以二硫化鋁（MoS2）作為電極催化劑，研發(fā)出一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池同時

具備合成氨和對外供電的功能,其工作原理如圖所示（雙極膜可將水解離為H+和0H-,并實現(xiàn)其定向通

過）。下列說法錯誤的是（）

雙極膜

A.使用MOS2電極能加快合成氨的速率

B.Zn/ZnO電極反應式為Zn+2OH-2e-ZnO+H2O

C.電池工作一段時間后，正極區(qū)溶液的pH增大

D.當電路通過10mole-時，理論上可以轉化NO的質量為30g

答案DMoS2是電極反應的催化劑，催化劑能降低反應的活化能,加快合成氨的速率,A正確;Zn/ZnO

電極為負極，堿性條件下鋅被氧化,電極反應式為Zn+2OH-2e—ZnO+H2O,B正確;M0S2電極為原

電池的正極,NO在酸性條件下被還原為氨氣，電極反應式為NO+5e+5H+—NH3+H2O,放電時消耗

H+,正極區(qū)溶液的c（H+）減小，溶液pH增大,C正確;根據(jù)電極反應式NO+5e-+5H+-NH3+H2O可知,

當電路通過10mole時，理論上可轉化NO的質量為60g,D錯誤。

21.（雙選）我國科學家研究出一種新型水系Zn-C2H2電池（結構如圖），既能實現(xiàn)乙煥加氫又能發(fā)電,其開路

電位、峰值功率密度和能量密度均遠高于Zn-CO2電池，同時這種電池設計可廣泛適用于其他煥煌。已

知放電時Zn轉化為ZnO,電池工作時下列說法正確的是（）

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A.電流由b極經(jīng)外電路流向a極

B.右側極室中c(KOH)減小

C.a極的電極反應式為C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH-

D.每有0.2molOH-通過陰離子交換膜,a極消耗2.24LC2H2

答案BC已知放電時Zn轉化為Zn。則b極上Zn失電子被氧化，為電池的負極，負極電極反應式為

Zn-2e+2OH-ZnO+H2O;a為正極，正極上C2H2得電子產生C2H4,電極反應式為

C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH、電流由正極(a極)經(jīng)外電路流向負極(b極),A項錯誤;b極電極反應

式為Zn-2e+2OH—ZnO+WO,故右側極室中c(KOH)減小,B項正確;a極的電極反應式為

C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH,C項正確;未說明是否在標準狀況下,D項錯誤。

22.利用如圖裝置可持續(xù)生產兩種消毒劑，其中甲池生產過氧化氫。a、d均為包裹催化劑的惰性電極,b、

c為共用的Ni(OH)2、NiOOH電極。通過電極反應在甲、乙池間轉運某些離子。調節(jié)電源的電流，使b、

c電極的凈組成不變。下列說法錯誤的是()

I|IH

甲乙

A.乙池生產的消毒劑是。2

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B.生產過程中OH-從甲池轉移至乙池

C.b電極的電極反應式:Ni(OH)2+OH-e-NiOOH+H2O

D.理論上甲、乙池生成的消毒劑的物質的量之比為1:1

答案A乙池中d電極連接電源的正極，為陽極，氯離子放電生成氯氣,生成的氯氣再和水反應生成

HCIO,HCIO為消毒劑,A錯誤;a電極為陰極,b電極為陽極,OH先遷移到b電極，參與電極反

應:Ni(OH)2+OH-e-NiOOH+H2O,c電極為陰極，電極反應為NiOOH+H2O+e—

Ni(OH)2+OH;生成的OH-再遷移到乙池中,B、C正確;甲池中生成消毒劑的反應為O2+2e—2H2。一

H2O2+2OH,乙池中生成消毒劑的反應為2Q-2e--CI2、Q2+H2O=HCI+HCQ所以轉移2moi

電子時，甲、乙池分別生成1molH2O2.1molHCIO,D正確。

疑難突破根據(jù)兩組直流電源先判斷出a~d電極依次為陰極、陽極、陰極、陽極，再確定電極反應。

23.利用膜技術原理和電化學原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置如圖所示，下列說法正確的是

()

(只允許H,通過)(阻止水分子通過)

甲乙

A.電極a和電極d上都發(fā)生氧化反應

+

B.電極c上的電極反應式為N2O4-2e+H2O—N2O5+2H

C.乙裝置電極d附近溶液的pH增大

D.電路中每轉移2mole,甲池質子膜右側溶液質量變化為18g

答案D甲池為原電池，電極a為負極，在水分子作用下,S02在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸，

電極反應式為SO2-2e+2H2O—SOf+4H+,電極b為正極，酸性條件下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還

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原反應生成水，電極反應式為O2+4e-+4H+-2H2O；乙池為電解池，與正極相連的電極c為電解池的

陽極,在無水硝酸作用下,N2O4在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成N2O5和H+,電極反應式為

N2O4-2e+2HNO3—2N2O5+2H+,電極d為陰極,H+在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣,電極反

應式為2H++2e-Fht,陽極區(qū)的H+通過隔膜(陽離子交換膜)進入陰極區(qū),電極附近溶液pH不變。

綜上所述可知,A、B、C錯誤;由電極b上的電極反應可知,D正確。

24.某研究機構使用Li-SO2cL電池作為電源電解制備Ni(H2Po2)2,其工作原理如圖所示。已知電池反應

為2Li+S02cL-2UCI+SO2T,下列說法錯誤的是()

LiC

選擇性透過膜

膜a膜h膜.

III

稀硫酸產品室NaH,PO,稀氫氧化鈉溶液

A.電池的f接的是g電極

B.電池中的選擇性透過膜以及電解池中膜a均為陽離子交換膜

C.電池中C電極的電極反應式為SO2cl2+2e-2CI+SO2T

D.當Li-SO2c12電池生成1molSO2時,理論上電解池中產生1molNi(H2PO2)2

答案B鋰電極為原電池的負極,鋰發(fā)生氧化反應生成Li+,C電極為正極,SO2cI2在正極發(fā)生還原反應

生成C卜和SO2,C卜通過陰離子交換膜進入負極區(qū);與C電極相連的鑲電極為電解池的陽極，鎮(zhèn)發(fā)生氧化反

應生成Ni2+,Ni2+通過陽離子交換膜進入產品室，不銹鋼電極為陰極，水在陰極發(fā)生還原反應生成H2和

OH-QH-通過陰離子交換膜進入III室,HI室中的H2P0之通過陰離子交換膜進入產品室制得Ni(H2Po2)2。

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與石墨電極相連的銀電極為電解池的陽極，則電池的f接的是g電極,A正確;電池中的選擇性透過膜為陰

離子交換膜,B錯誤;C電極為正極,電極反應式為SO2cl2+2e—2c卜+SO2「C正確;由得失電子守恒可

知,當電池中生成1mol二氧化硫時，銀電極生成1molNi2+,在產品室中制得1molNi(H2PO2)2,D正確。

25.科學家采用碳基電極材料設計了一種新的電解氯化氫回收氯氣的工藝方案，原理如圖所示。

下列說法錯誤的是()

A.a是電源的正極

B.陰極的電極反應式為Fe2+-e=Fe3+

C.電路中每轉移1mole,理論上可以回收氯氣11.2L(標準狀況)

電解

D.該工藝涉及的總反應為4HCI+O2-2CI2+2H2O

答案BHCI失去電子生成CL,發(fā)生氧化反應,a是電源的正極,A正確;陰極的電極反應式為Fe3++e-

—Fe2+,B不正確;電路中每轉移1mole：根據(jù)Cl2~2e,可得理論上可以回收0.5mol氯氣,C正確;由

電解

圖中信息可知，總反應為4HCI+O2—2CI2+2H2O,D正確。

26.寧德時代于2021年7月在鈉離子電池研發(fā)上邁出了堅實的一步，如圖是鈉離子電池的簡易裝置，放

電時的總反應方程式為NaxTM02+Na“C-NaTMCh+C。下列說法正確的是()

氧化物(NaJMO?)

A.鋁箔是原電池的負極

B.電池充電時陽極反應為Nai一xC-(l-x)e—Q-x)Na++C

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C.電子從鋁箔流出，經(jīng)外電路流向銅箔

D.該電池基于Na+在兩電極間的可逆嵌入/脫出形成電流

答案D根據(jù)總反應方程式可得放電時NaxTMCh得到電子,Na“C失去電子,鋁箔作正極,A不正確;

放電時正極反應式為NaxTM02+Q-x)Na++(l-x)e-NaTMOz,充電時陽極反應式為

NaTM02-Q-x)e-NaxTM02+(l-x)Na+,B不正確;電子從銅箔(負極)，經(jīng)外電路流向鋁箔(正極),C不

正確;由放電總反應式可知,Na+在兩電極間定向移動形成電流,D正確。

27.MFC—電芬頓技術不需要外加能量即可發(fā)生,通過產生羥基自由基(QH)處理有機污染物，可獲得高

效的廢水凈化效果。其耦合系統(tǒng)原理示意圖如下所示。

-

HOXF/+H,0,

2電(I)

極

Fe"H,0溶液

0,

H'?0H中。?

2

MN污染物

甲乙

下列說法不正確的是()

A.乙池中溶液需呈酸性

B.電子移動方向:X—ba—Y

C.Y電極上得到H2O2的反應為O2+2&+2H+-H2O2

D.甲池中每消耗22.4L。2(標準狀況),乙池中理論上可產生4mol-OH

答案D根據(jù)題目中電極上的反應可知,甲為燃料電池，通入燃料的a電極為負極，通入氧氣的b電極為

正極，則乙為電解池,X電極為陽極,Y電極為陰極。酸性環(huán)境中,Fe3+不容易生成沉淀,A正確。串聯(lián)裝置

中,電子由原電池負極流向電解池陰極，即a-Y;由電解池的陽極流向原電池正極，即X-b,B正確。根據(jù)

題圖可知乙池中。2在Y電極上得電子生成H2O2,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可得電極反應為

2++3+

O2+2e+2H+—H2O2C正確.乙池中生成羥基自由基的反應為Fe+H2O2+H—Fe+H20+OH,

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則產生1mol-OH時，消耗1molH2O2；甲池中1mol氧氣對應4mol電子，根據(jù)Y電極反應可知產生2

mol-OH,D錯誤。

28.2022年北京冬奧會，我國使用了"容和一號"大容量電池堆（鐵一倍液流電池）來保障冬奧地區(qū)持續(xù)

穩(wěn)定存儲并提供清潔電能。鐵一格液流電池與其他電化學電池相比，壽命大大提高。鐵一銘液流電池的

電解質溶液是含鐵鹽和銘鹽的稀鹽酸。下列說法錯誤的是（）

充電放電一

I交流/直'加變換需

發(fā)電負載

電池單元

極

電

溶負極也

II:畫

解

匐解質溶

液Fe液產

“c

re

A.該電池可將太陽能發(fā)的電穩(wěn)定存儲

B.充電時電池的反應為Cr3++Fe2+—￡r2++Fe3+

C.放電時，電路中每流過0.1mol電子,Fe3+濃度降低0.1mol/L

D.lmolCH+被氧化，電池中有1molH+通過交換膜向正極轉移

答案C該電池可將太陽能發(fā)的電穩(wěn)定存儲,A正確。放電時Fe3+得到電子,W+失去電子;充電時Fe?+

失去電子,Cr3+得到電子,B正確。放電時，電路中每流過0.1mol電子,Fe?+物質的量減少0.1mol,溶液

體積未知,C不正確。1molCr2+被氧化，外電路轉移1mol電子，電池中有1molH+通過交換膜向正極

轉移,D正確。

29.乙醛酸是一種重要的化工中間體，可用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O

解離為H+和OH-,并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是（）

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0o