（廣東版）新高考化學(xué)三輪沖刺強(qiáng)化練習(xí) 第16題 電解池、新型化學(xué)電源的應(yīng)用（解析版）

押廣東卷第16題電解池、新型化學(xué)電源的應(yīng)用核心考點(diǎn)考情統(tǒng)計(jì)考向預(yù)測(cè)備考策略電解池的應(yīng)用2023·廣東卷，162021·廣東卷，16考查陌生電解池，主要考查膜的應(yīng)用，體現(xiàn)綜合性和創(chuàng)新性；考查新型化學(xué)電源的應(yīng)用，主要考查電極反應(yīng)方程式的書寫，及根據(jù)電極反應(yīng)判斷物質(zhì)濃度變化等，體現(xiàn)綜合性和應(yīng)用性。1．重點(diǎn)把握電解池中膜的各種功能，同時(shí)關(guān)注新信息的解讀，電極反應(yīng)方程式的書寫。2．重點(diǎn)把握新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)的書寫和相關(guān)計(jì)算。新型化學(xué)電源的應(yīng)用2022·廣東卷，161．（2023廣東卷，16）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時(shí)，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法不正確的是

A．電解總反應(yīng)：B．每生成，雙極膜處有的解離C．電解過程中，陽(yáng)極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率【答案】B【分析】由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽(yáng)極，電極方程式為，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b?！窘馕觥緼．由分析中陰陽(yáng)極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為，故A正確；B．每生成，陰極得8mole－，同時(shí)雙極膜處有8mol進(jìn)入陰極室，即有8mol的解離，故B錯(cuò)誤；C．電解過程中，陽(yáng)極室每消耗4mol，同時(shí)有4mol通過雙極膜進(jìn)入陽(yáng)極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。2.（2022廣東卷，16）科學(xué)家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)溶液的減小C．放電時(shí)溶液的濃度增大D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加【答案】C【解析】A．由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯(cuò)誤；答案選C。3．（2021廣東卷，16）鈷()的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A．工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D．電解總反應(yīng)：【答案】D【分析】由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽(yáng)離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動(dòng)，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷，電極反應(yīng)式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數(shù)大于陽(yáng)離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動(dòng)，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+?！窘馕觥緼．由分析可知，放電生成的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動(dòng)，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，陰極生成1mol鈷，陽(yáng)極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g，故B錯(cuò)誤；C．若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強(qiáng)于水，氯離子會(huì)在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+，故D正確；故選D。知能點(diǎn)1電極反應(yīng)式的書寫1.原電池電極反應(yīng)式的書寫(1)結(jié)合電池的電解液情境寫出電極反應(yīng)式。①負(fù)極反應(yīng):還原劑失去電子的氧化反應(yīng)(注意負(fù)極失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)生成恰當(dāng)生成物)。②正極反應(yīng):氧化劑得到電子的還原反應(yīng)(注意正極得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)生成恰當(dāng)生成物)。當(dāng)正極上的反應(yīng)物是O2時(shí),若電解質(zhì)溶液為中性或堿性,則水必須寫入正極反應(yīng)式中,與O2反應(yīng)生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-;若電解質(zhì)溶液為酸性,則H+必須寫入正極反應(yīng)式中,O2得電子與H+反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-2H2O。(2)燃料電池電極反應(yīng)式的書寫。①燃料電池基本都是燃料(還原劑)與氧氣(或氧化性氣體)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。②負(fù)極反應(yīng)都是燃料物質(zhì)失電子的反應(yīng),一定要結(jié)合電解液情境確定產(chǎn)物:有機(jī)物燃料電池在酸性電解質(zhì)溶液或熔融固體電解質(zhì)中生成CO2;有機(jī)物燃料電池在堿性電解質(zhì)溶液中生成CO3③正極反應(yīng)基本都是氧氣分子得電子的反應(yīng),同樣產(chǎn)物要結(jié)合電解液情境。電池類型電池正極反應(yīng)酸性O(shè)2+4H++4e-2H2O中性或堿性O(shè)2+2H2O+4e-4OH-熔融碳酸鹽O2+2CO2+4e-2CO3熔融氧化物O2+4e-2O2-2.電解池電極反應(yīng)式的書寫(1)陽(yáng)極反應(yīng):①陽(yáng)極是活潑電極(金屬活動(dòng)性順序表Ag之前),則應(yīng)是陽(yáng)極失電子;②陽(yáng)極是惰性電極(Pt、Au、石墨),則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的還原性離子(分子)放電,結(jié)合題意書寫電極反應(yīng)式。(2)陰極反應(yīng):氧化性離子(分子)得到電子被還原的反應(yīng),注意題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化要求。(3)電解原理的試題在新高考中主要是物質(zhì)的制備。所以首先要看物質(zhì)的制備原理,要通過電解原理完成物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(電子的得失、化合價(jià)的轉(zhuǎn)變),結(jié)合電解的基本原理寫出電極反應(yīng)式。如:以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備H2O2的裝置如圖所示。產(chǎn)品H2O2在b區(qū)由O2轉(zhuǎn)化而來(lái)。由b區(qū)O元素化合價(jià)變化可判斷b極是陰極,電極反應(yīng)式為O2+2e-+2H2OH2O2+2OH-;a電極是陽(yáng)極,電極上要生成O2,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑。知能點(diǎn)2電化學(xué)原理綜合運(yùn)用1.原電池、電解池串聯(lián)裝置串聯(lián)電路中陰、陽(yáng)極或正、負(fù)極總是交替出現(xiàn),只要分析出某個(gè)電極,則與之相鄰的電極名稱相反(比如某電極是陽(yáng)極,則與之相鄰的電極為陰極)。2.電化學(xué)裝置中離子的移動(dòng)方向(1)陽(yáng)離子一定向陰極移動(dòng)(原電池的正極從內(nèi)電路看發(fā)生還原反應(yīng),屬于陰極)。(2)陰離子一定向陽(yáng)極移動(dòng)(原電池的負(fù)極從內(nèi)電路看發(fā)生氧化反應(yīng),屬于陽(yáng)極)。3.各種膜的用途分析(1)電化學(xué)裝置中常見的離子交換膜。種類允許通過的離子及移動(dòng)方向說明陽(yáng)離子交換膜陽(yáng)離子→移向電解池的陰極或原電池的正極陰離子和氣體不能通過陰離子交換膜陰離子→移向電解池的陽(yáng)極或原電池的負(fù)極陽(yáng)離子和氣體不能通過質(zhì)子交換膜質(zhì)子→移向電解池的陰極或原電池的正極只允許H+通過(2)離子交換膜的功能。①原電池中一般是“單膜(正、負(fù)極之間)”。主要作用:一是隔離正、負(fù)極區(qū)域的某些微粒,防止其發(fā)生反應(yīng);二是防止某些微粒在電極表面沉淀析出,導(dǎo)致電極活性降低。②電解池中很多時(shí)候是“雙膜”或“多膜”。多膜會(huì)把整個(gè)電解池分割成若干不同的“室”,比如有“陽(yáng)極室”“陰極室”“產(chǎn)品室”等等。其主要作用是控制離子的移動(dòng)以獲得所需的產(chǎn)品或達(dá)到除雜、提純等目的。4.電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算(1)計(jì)算類型:電極產(chǎn)物(析出金屬、生成氣體)、電路中通過的電子數(shù)、溶液中離子濃度(pH)等。(2)計(jì)算的依據(jù):根據(jù)電子守恒計(jì)算,電路中所有電極上通過的電子相等。(3)關(guān)系式的應(yīng)用:通過便于計(jì)算的電極產(chǎn)物,利用關(guān)系式確定復(fù)雜產(chǎn)物的計(jì)算。可根據(jù)得失電子守恒建立已知量與未知量之間的關(guān)系式。如以通過4mole-為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式:4e-～2C陽(yáng)極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物(式中M為金屬,n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)。考點(diǎn)一電解池的應(yīng)用1.（2024屆廣東省茂名一模）是農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)和制藥業(yè)重要化學(xué)品，某研究所開發(fā)了一種鈣離子介導(dǎo)氮的還原，從而合成的方法，電解質(zhì)為[四(六氟異丙氧基)硼酸鈣]和乙醇，下列說法不正確的是A.電極為陽(yáng)極B.乙醇可作為傳輸質(zhì)子的載體C.當(dāng)電極消耗(標(biāo)況下)時(shí)，最多合成D.金屬具有活化的能力，生成的與質(zhì)子結(jié)合釋放出【答案】C【分析】由圖可知，電極a為電解池陽(yáng)極，氫氣在陽(yáng)極失去電子生成氫離子，氫離子與溶液中的C2H5O—反應(yīng)生成乙醇，乙醇離解出氫離子和C2H5O—，電極b為陰極，鈣離子在陰極得到生成鈣，鈣和氮?dú)庠跉潆x子作用下反應(yīng)生成，與氫離子反應(yīng)生成鈣離子和氨氣?！窘馕觥緼．由分析可知，電極a為電解池的陽(yáng)極，故A正確；B．由分析可知，電解過程中乙醇可作為傳輸質(zhì)子的載體，促進(jìn)氨氣的生成，故B正確；C．由得失電子數(shù)目守恒可知，電極a消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L氫氣時(shí)，合成氨氣的質(zhì)量為××17g/mol=17g，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，鈣和氮?dú)庠跉潆x子作用下反應(yīng)生成，與氫離子反應(yīng)生成鈣離子和氨氣說明金屬鈣具有活化氮?dú)獾哪芰?，生成的與質(zhì)子結(jié)合釋放出氨氣，故D正確；故選C。2．（2024屆廣東省湛江一模）我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置。閉合、斷開時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開、閉合時(shí)，供能。已知與的性質(zhì)相似。下列說法正確的是A．連接時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng) B．連接時(shí)，溶液pH不變C．連接時(shí)，Zn電極表面生成沉淀 D．該裝置能直接將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能【答案】B【解析】A．連接時(shí)，X電極發(fā)生反應(yīng)，Ni元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．連接時(shí)，Pt電極發(fā)生反應(yīng)，電池反應(yīng)為，溶液中濃度不變，pH不變，B項(xiàng)正確；C．連接時(shí)，Zn電極做原電池負(fù)極，表面發(fā)生反應(yīng)，表面沒有沉淀生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．該裝置將光能先轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。3．（2024屆廣東省湛江二模）一種應(yīng)用間接電氧化紅曲紅（M）合成新型紅曲黃色素（N）的裝置如圖。下列說法正確的是已知：由M到N的反應(yīng)可表示為（已配平）。A．該合成方法中的能量轉(zhuǎn)換形式是化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B．b極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為C．理論a極上生成的氧氣與b極上消耗的氧氣的質(zhì)量之比為D．反應(yīng)前后保持不變【答案】C【分析】由題干電解池裝置圖可知，a極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，則a極為陽(yáng)極，b極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H++O2+2e-=H2O2，然后H2O2把轉(zhuǎn)化為，M將又還原為，據(jù)此分析解題。【解析】A．電解池工作時(shí)，電能不可能完全轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故該合成方法中的能量轉(zhuǎn)換形式是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能等，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，b極為陰極，電極反應(yīng)式為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電子守恒可知，a極電極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，b極電極反應(yīng)為：2H++O2+2e-=H2O2，故理論a極上生成的氧氣與b極上消耗的氧氣的質(zhì)量之比為，C正確；D．由題干圖示信息可知，根據(jù)反應(yīng)H2O2+=+H2O，，反應(yīng)中陰極區(qū)產(chǎn)生H2O，即反應(yīng)后變小，D錯(cuò)誤；故答案為：C。4．（2024屆廣東省大灣區(qū)一模）一種新型電解池如圖所示，可實(shí)現(xiàn)廢水中硝酸根制氨和硫化氫制硫的雙污染物的升級(jí)回收利用。下列說法不正確的是A．a(chǎn)為電源正極，電極I發(fā)生氧化反應(yīng)B．陰極電極反應(yīng)式：C．若處理含廢水，理論上交換膜通過D．電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極附近的溶液的不變【答案】D【分析】由圖可知，電極Ⅰ上硫化氫失電子生成硫，則電極Ⅰ為陽(yáng)極，電極Ⅱ?yàn)殛帢O，硝酸根離子得電子生成一水合氨，電極反應(yīng)式為：+8e-+7H2O═NH3?H2O+9OH-，據(jù)此分析解題。【解析】A．電極Ⅰ上硫化氫失電子生成硫，則電極Ⅰ為陽(yáng)極，a為電源正極，電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．電極Ⅱ?yàn)殛帢O，硝酸根離子得電子生成一水合氨，電極反應(yīng)式為：+8e-+7H2O═NH3?H2O+9OH-，B正確；C．若處理含4molH2S廢水，電路中轉(zhuǎn)移8mol電子，則理論上交換膜通過8molOH-，C正確；D．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：H2S-2e-=S+2H+，每生成1molS，有2molOH-經(jīng)過陰離子交換膜到達(dá)陽(yáng)極區(qū)，與氫離子結(jié)合生成水，則電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極附近的溶液的pH增大，D錯(cuò)誤；故答案為：D。5．（2024屆廣東省肇慶二模）雙極膜是一種復(fù)合膜，在直流電作用下，能把中間界面內(nèi)的H2O解離為H+和OH-，并使離子定向通過。以鉛蓄電池為電源(放電時(shí)總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O)，利用雙極膜電解獲得NaOH與H3PO4的原理如圖所示。下列說法正確的是A．N膜為陽(yáng)離子交換膜B．產(chǎn)品室2中溶液pH逐漸增大C．產(chǎn)品室1中反應(yīng)為+2OH-=+2H2OD．雙極膜共解離4molH2O時(shí)，理論上鉛蓄電池中生成2molPbSO4【答案】D【分析】由圖可知，電解池工作時(shí)陽(yáng)離子向陰極遷移，由于H+向電極a移動(dòng)，即電極a為陰極，那么電極b為陽(yáng)極，M膜為陽(yáng)離子交換膜，原料室中鈉離子通過M膜進(jìn)入產(chǎn)品室1得到氫氧化鈉，N膜為陰離子交換膜，原料室中磷酸二氫根離子通過N膜進(jìn)入產(chǎn)品室2，與雙極膜產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)生成磷酸?！窘馕觥緼．由分析得，N為陰離子交換膜，故A錯(cuò)誤；B．原料室中磷酸二氫根離子通過N膜進(jìn)入產(chǎn)品室2，與雙極膜產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)生成磷酸，產(chǎn)品室2中溶液pH逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．原料室中鈉離子通過M膜進(jìn)入產(chǎn)品室1得到氫氧化鈉，故C錯(cuò)誤；D．雙極膜共解離4molH2O，即電極a、b處各解離2molH2O，電極a的電極反應(yīng)式為：，解離2molH2O得到2molH+，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，結(jié)合反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，理論上鉛蓄電池中生成2molPbSO4，故D正確；故選D。6．（2024屆廣東省省大聯(lián)考）一種金屬鈉電極配合運(yùn)用鈉離子及氯離子交換膜設(shè)計(jì)的氧化還原液流裝置能夠?qū)崿F(xiàn)海水的淡化，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)為電源負(fù)極B．N為氯離子交換膜，M為鈉離子交換膜C．充電時(shí)，總反應(yīng)式為D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上Ⅱ池溶液質(zhì)量增加117g【答案】D【分析】由圖知，移向左側(cè)電極，失電子得到，所以左側(cè)電極為陽(yáng)極，右側(cè)為陰極，則a為電源正極，b為電源負(fù)極，陽(yáng)極反應(yīng)式：，陰極反應(yīng)式：。【解析】A．由分析知，a為電源正極，A錯(cuò)誤；B．該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)海水的淡化，鈉離子向陰極移動(dòng)，氯離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以M為氯離子交換膜，N為鈉離子交換膜，B錯(cuò)誤；C．由分析知，充電時(shí)總反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上有2mol鈉離子、2mol氯離子進(jìn)入Ⅱ池，所以溶液質(zhì)量增加，D正確；故選D。7．（2024屆廣東省佛山二模）畜禽廢水中含大量N、P元素，通過電解形成沉淀(鳥糞石)進(jìn)行回收。用如圖裝置模擬該過程，其中含P微粒共有1mol。下列說法錯(cuò)誤的是A．陽(yáng)極反應(yīng)有：B．若電路中轉(zhuǎn)移1.98mol，則溶液中剩余含P微粒為0.01molC．強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境更有利于去除氮、磷元素D．鳥糞石可用作緩釋肥，實(shí)現(xiàn)變廢為寶【答案】C【分析】結(jié)合圖和題意分析，Mg電解為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為，惰性電解為陰極，電極反應(yīng)式為，據(jù)此回答?！窘馕觥緼．由分析知，陽(yáng)極反應(yīng)有：，A正確；B．由知，若電路中轉(zhuǎn)移1.98mol，則消耗的，則溶液中剩余含P微粒為，B正確；C．強(qiáng)酸性環(huán)境下，會(huì)生成，強(qiáng)堿性環(huán)境下，會(huì)生成氨水，不利于去除氮、磷元素，C錯(cuò)誤；D．鳥糞石是含N、P元素的不溶性物質(zhì)，通過沉淀溶解平衡可逐漸提供可溶性的銨離子和硫酸根，提供N和P，故可用作緩釋肥，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，D正確；故選C。8．（2024屆廣東省佛山一模）如圖裝置可合成重要的化工中間體乙醛酸，雙極膜中的能解離為和，下列說法正確的是A．石墨也可以用Pb代替B．雙極膜解離出來(lái)的向石墨電極移動(dòng)C．在Pb電極表面發(fā)生反應(yīng)：D．當(dāng)石墨電極析出1mol，Pb電極附近一定生成2mol乙醛酸【答案】C【分析】由圖可知，鉛電極為電解池的陰極，水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醛酸和水，石墨電極為陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，雙極膜解離出來(lái)的氫氧根離子進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)、氫氧根離子進(jìn)入陰極區(qū)?！窘馕觥緼．若用鉛電極代替石墨電極，鉛會(huì)在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉛離子，所以不能用鉛電極代替石墨電極，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，鉛電極為電解池的陰極，石墨電極為陽(yáng)極，雙極膜解離出來(lái)的氫氧根離子進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)、氫氧根離子進(jìn)入陰極區(qū)，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，鉛電極為電解池的陰極，酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醛酸和水，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．由分析可知，鉛電極為電解池的陰極，水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醛酸和水，則石墨電極析出1mol氧氣時(shí)，無(wú)法計(jì)算鉛電極附近生成乙醛酸的物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤；故選C。9．（2024屆廣東省江門聯(lián)考）一種用3－氯丙烯()電解合成環(huán)氧氯丙烷()的裝置如圖所示。該裝置無(wú)需使用隔膜，且綠色高效，圖中X為Cl或Br，工作時(shí)X－和OH－同時(shí)且等量放電。下列說法正確的是A．每轉(zhuǎn)移1mole－，生成1mol環(huán)氧氯丙烷 B．電解一段時(shí)間后，裝置中OH－的物質(zhì)的量不變C．若X為Br，則可電解制備環(huán)氧溴丙烷 D．該裝置工作時(shí)需不斷補(bǔ)充X－【答案】B【分析】由圖可知，右電極上H2O被還原生成H2，即右電極作陰極，則左電極作陽(yáng)極，陽(yáng)極上X-和OH-同時(shí)且等量放電：、，據(jù)此解答?！窘馕觥緼．由裝置原理圖可知，陽(yáng)極上X-和OH-各失去1個(gè)電子，即轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，就生成1個(gè)環(huán)氧氯丙烷，則每轉(zhuǎn)移1mole-，生成0.5mol環(huán)氧氯丙烷，A錯(cuò)誤；B．由裝置原理圖可知，每生成1個(gè)環(huán)氧氯丙烷，陽(yáng)極上消耗1個(gè)OH-，陰極上生成1個(gè)OH-，即OH-消耗的量與生成的量相等，則電解一段時(shí)間后，裝置中OH-的物質(zhì)的量不變，B正確；C．由裝置原理圖可知，X為Cl或Br，電解制備產(chǎn)物均為環(huán)氧氯丙烷，C錯(cuò)誤；D．由裝置原理圖可知，每生成1個(gè)環(huán)氧氯丙烷，陽(yáng)極上先消耗1個(gè)X-，最終生成環(huán)氧氯丙烷時(shí)又釋放1個(gè)X-，即X-為可循環(huán)離子，則該裝置工作時(shí)無(wú)需補(bǔ)充X-，D錯(cuò)誤；故選B。10．（2024屆廣東省梅州一模）國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的電化學(xué)脫嵌法鹽湖提鋰是通過“富鋰態(tài)吸附材料（陽(yáng)極）|支持電解質(zhì)|陰離子膜|鹵水|欠鋰態(tài)吸附材料（陰極）”實(shí)現(xiàn)鹽湖鹵水中鋰的高效選擇性提取和富集，且高選擇性提取鋰的磷酸鐵（）離子篩價(jià)廉易得可反復(fù)使用。工作原理如圖所示，下列說法不正確的是A．該離子篩高選擇性提取鋰而不提取、的原因是離子半徑小能嵌入離子篩B．陰極室發(fā)生的電極反應(yīng)式：C．鹵水中的通過陰離子膜進(jìn)入陽(yáng)極室以維持整個(gè)體系的電荷平衡D．以5A的電流電解32分鐘后，陽(yáng)極板質(zhì)量減輕1.4g（）【答案】D【分析】根據(jù)示意圖可知，左側(cè)為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；【解析】A．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越?。讳囯x子半徑小于、，導(dǎo)致能嵌入離子篩，從而能高選擇性提取鋰而不提取、，A正確；

B．陰極室中得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成，發(fā)生的電極反應(yīng)式：，B正確；C．裝置中為陰離子膜，反應(yīng)過程中鹵水中的通過陰離子膜進(jìn)入陽(yáng)極室以維持整個(gè)體系的電荷平衡，C正確；

D．5A的電流電解32分鐘后，轉(zhuǎn)移電子，則陽(yáng)極板釋放出1molLi+，質(zhì)量減輕0.7g，D錯(cuò)誤；故選D。11．（2024屆廣東省汕頭二模）資源再利用有利于保護(hù)生態(tài)，某實(shí)驗(yàn)小組研究電催化和含氮廢水（）在常溫常壓下合成尿素，即向一定濃度的溶液中通入至飽和，在電極．上反應(yīng)生成，電解原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．離子交換膜為質(zhì)子交換膜B．電極b發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽(yáng)極C．每消耗44g，理論上可在b處得到4molD．電極a的電極反應(yīng)式為【答案】D【分析】從電池結(jié)構(gòu)中有電源可知，該電池是電解池，從該電池的H+的移動(dòng)方向可知，H+從b電極向a電極移動(dòng)，電解池中陽(yáng)離子從陽(yáng)極移向陰極，所以a電極是陰極，b電極是陽(yáng)極，所以b電極連接電源的正極，a電極連接電源的負(fù)極；【解析】A．根據(jù)裝置可知，該離子交換膜只允許氫離子通過，為質(zhì)子交換臘，A正確；B．根據(jù)分析可知，b電極是電解池的陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；C．44gCO2物質(zhì)的量為1mol，當(dāng)電極a區(qū)消耗1molCO2時(shí)，由電極方程式，轉(zhuǎn)移電子16mol，電極b生成O2是H2O中的O失電子，化合價(jià)從-2變?yōu)?，故得4molO2，C正確；D．a(chǎn)電極是陰極，得電子，從圖中可知，a電極上端通入CO2，H+移動(dòng)到a電極參與反應(yīng)，硝酸根離子轉(zhuǎn)化為CO(NH2)2，其電極反應(yīng)式為，D錯(cuò)誤；答案選D。12．（2024屆廣東省肇慶調(diào)研）硝酸鹽電解還原生成氨是實(shí)現(xiàn)硝酸鹽廢水資源化利用的有效途徑。一種采用雙室電解法電解硝酸鹽酸性廢水生成的裝置如圖所示，P、Q均連接惰性電極，下列說法不正確的是A．P連接外接電源的負(fù)極B．電解一段時(shí)間后，左室溶液的將增大C．生成的與氣體A可作為硝酸工業(yè)的原料D．理論上每轉(zhuǎn)化時(shí)，有通過質(zhì)子交換膜【答案】D【分析】根據(jù)電解裝置圖可知，左側(cè)物質(zhì)由生成與，N元素化合價(jià)由+5降低到-3，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，與電源負(fù)極相連，電極方程式為:2+16e-+19H+=++6H2O，右側(cè)為陽(yáng)極，與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為：2H2O-4e-=O2+4H+，據(jù)此分析?！窘馕觥緼．由分析可知，左側(cè)為陰極，則P連接外接電源的負(fù)極，A正確；B．由分析可知，當(dāng)有2mol被還原，左側(cè)消耗氫離子19mol，同時(shí)有16mol氫離子移向左側(cè)，因此左側(cè)酸性減弱，pH增大，B正確；C．由分析可知，A為氧氣，工業(yè)可用氨的催化氧化等流程制備硝酸，C正確；D．氫離子透過質(zhì)子交換膜流向陰極，根據(jù)反應(yīng)式，有如下關(guān)系：2~16e-，同時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生16mol氫離子透過質(zhì)子交換膜，則理論上每轉(zhuǎn)化時(shí)，有通過質(zhì)子交換膜，D錯(cuò)誤；故選D。13．（2024屆廣東省深圳坪山區(qū)調(diào)研）我國(guó)科研工作者提出通過電解原理聯(lián)合制備環(huán)氧乙烷(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為)同時(shí)處理酸性含鉻廢水，其工作原理示意圖如圖所示。其中雙極膜由陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜組成，工作時(shí)內(nèi)層H2O解離為H+和OH-，并分別向兩極遷移。下列說法正確的是A．膜q為陽(yáng)離子交換膜B．工作時(shí)，NaOH溶液濃度保持不變C．N極的電極反應(yīng)式為D．處理含的廢水，理論上可制得66g環(huán)氧乙烷【答案】D【分析】該原理為電解池原理，電極N發(fā)生轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)，鉻元素由+6→+3價(jià)，得電子化合價(jià)降低，為還原反應(yīng)，電極N為陰極，則催化電極M為陽(yáng)極?！窘馕觥緼．催化電極M為陽(yáng)極，該極區(qū)電解質(zhì)為NaOH溶液，雙極膜內(nèi)層H2O解離產(chǎn)生的OH-移向陽(yáng)極，膜q為陰離子交換膜，A錯(cuò)誤；B．催化電極M的電極反應(yīng)式為，每2mol電子轉(zhuǎn)移有2molOH-移向該電極區(qū)，但反應(yīng)中有水生成，NaOH溶液濃度降低，B錯(cuò)誤；C．N極的電極反應(yīng)式應(yīng)為，C錯(cuò)誤；D．由電極M的電極反應(yīng)式和N極的電極反應(yīng)式，可知參加反應(yīng)，生成3mol，處理含的廢水，理論上可制得1.5mol環(huán)氧乙烷，質(zhì)量為，D正確；答案選D。14．（2024屆廣東省廣州越秀區(qū)調(diào)研）回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。下列說法正確的是

A．廢氣中CO2和SO2排放到大氣中均會(huì)形成酸雨B．裝置a中溶液顯堿性的原因是HCO的水解程度小于HCO的電離程度C．電源的正極為ND．裝置b中的總反應(yīng)為SO+CO2+H2OHCOOH+SO【答案】D【分析】從圖中可知，CO2在與N電極相連的電極上反應(yīng)生成HCOOH，則CO2得電子，N為負(fù)極，M電極相連的電極上亞硫酸根離子失電子生成硫酸根離子，則M電極為正極?！窘馕觥緼．廢氣中的CO2排放到大氣中不會(huì)形成酸雨，A錯(cuò)誤；B．水解生成氫氧根離子，電離生成氫離子，裝置a中的碳酸氫鈉溶液呈堿性，說明碳酸氫根的水解程度大于電離程度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析可知，電源的正極為M極，C錯(cuò)誤；D．裝置b中結(jié)合兩個(gè)電極上反應(yīng)物與產(chǎn)物的情況可知，總反應(yīng)為SO+CO2+H2OHCOOH+SO，D正確；故答案選D。15．（2024屆廣東省化州一模）電池在新能源汽車、航空航天、電子電氣、軌道交通等領(lǐng)域應(yīng)用前景非常廣闊。一種電池模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是A．離子交換膜M為陰離子交換膜B．放電時(shí)，極的還原產(chǎn)物為C．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)為D．電解質(zhì)溶液中溶劑可以是水、醇、羧酸等【答案】C【分析】從圖中可知，放電時(shí)Li失電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i+，鋰電極為負(fù)極，CO2得電子結(jié)合鋰離子生成Li2CO3和C，充電時(shí)，鋰電極上Li+得電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i，石墨烯電極上C失電子結(jié)合Li2CO3生成CO2和鋰離子。【解析】A．該離子交換膜需要鋰離子通過，因此為陽(yáng)離子交換膜，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)b電極為正極，CO2得電子生成的C為還原產(chǎn)物，Li2CO3不是還原產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，陽(yáng)極上電極反應(yīng)為2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑，陰極上電極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li，總反應(yīng)為，C正確；D．Li能與水、醇、羧酸反應(yīng)，因此電解質(zhì)溶液中的溶劑不能是水、醇和羧酸，D錯(cuò)誤；故答案選C。考點(diǎn)二新型化學(xué)電源的應(yīng)用16．（2024屆廣東省深圳二模）我國(guó)科研工作者研發(fā)了一種光電催化系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴；H2O在雙極膜界面處解離成H+和OH-，有利于電極反應(yīng)順利進(jìn)行，下列說法不正確的是A．雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜B．左室溶液pH逐漸增大C．GDE電極發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H++2e-=H2O2D．空穴和電子的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生【答案】B【分析】由題干圖示信息可知，電池工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，故Fe2O3電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：+2OH--2e-=+H2O，GDE電極為正極，電極反應(yīng)為：2H++O2+2e-=H2O2，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，故雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜，OH-通過陰離子交換膜移向負(fù)極室，H+通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極室，據(jù)此分析解題。【解析】A．由分析可知，雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜，A正確；B．已知左室發(fā)生反應(yīng)為：SO2+2OH-=+H2O，+2OH--2e-=+H2O，根據(jù)電荷守恒可知，每消耗4molOH-轉(zhuǎn)移2mol電子，則有2molOH-進(jìn)入左室，即左室溶液中OH-濃度減小，故pH逐漸減小，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，GDE電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為O2+2H++2e-=H2O2，C正確；D．原電池能夠加快反應(yīng)速率，空穴和電子的產(chǎn)生促使形成原電池反應(yīng)，故可驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生，D正確；故答案為：B。17．（2024屆廣東省韶關(guān)二模）鋅鐵液流電池由于安全、穩(wěn)定、電解液成本低等優(yōu)點(diǎn)成為電化學(xué)儲(chǔ)能熱點(diǎn)技術(shù)之一，如圖為堿性鋅鐵液流電池放電時(shí)的工作原理示意圖，以和作為電極氧化還原產(chǎn)物。已知：聚苯并咪唑（PBI）膜允許離子通過。下列說法正確的是A．充電時(shí)，惰性電極連接電源的負(fù)極B．放電過程中，當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，負(fù)極區(qū)電解液增重65gC．充電過程中，總反應(yīng)為：D．充電過程中，惰性電極區(qū)的溶液pH逐漸增大【答案】D【分析】由圖可知，Zn失去電子生成，則Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)式：Zn?2e?+4OH?=，惰性電極為正極，得電子生成，電極反應(yīng)式：，據(jù)此回答?！窘馕觥緼．充電時(shí)，惰性電極作陽(yáng)極，連接電源的正極，A錯(cuò)誤；B．放電過程中，根據(jù)分析可知，轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)溶解1molZn，同時(shí)溶液中的OH-透過聚苯并咪唑(PBI)膜向陰極移動(dòng)，則負(fù)極區(qū)電解液增重大于65g，B錯(cuò)誤；C．充電過程中，總反應(yīng)為：，C錯(cuò)誤；D．充電過程中，陰極區(qū)的OH-透過聚苯并咪唑(PBI)膜向陽(yáng)極（惰性電極）移動(dòng)，OH-的濃度增大，惰性電極區(qū)的溶液pH逐漸增大，D正確；故選D。18．（2024屆廣東省韶關(guān)一模）我國(guó)科研人員將單獨(dú)脫除SO2的反應(yīng)與H2O2的制備反應(yīng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)協(xié)同轉(zhuǎn)化。協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖所示。在電場(chǎng)作用下，雙極膜中間層的H2O解離為OH-和H+，并向兩極遷移。下列分析正確的A．雙極膜的a側(cè)應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜，b側(cè)為陰離子交換膜B．每脫除標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的SO2，雙極膜處有2mol的H2O解離C．反應(yīng)過程中不需補(bǔ)加稀H2SO4D．協(xié)同轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)為：SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4【答案】C【分析】該裝置為原電池，根據(jù)圖中電極化合價(jià)變化方向可知，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極區(qū)SO2轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩岣笫щ娮由?，右?cè)電極為正極，正極上O2發(fā)生得電子的反應(yīng)生成H2O2，負(fù)極區(qū)總反應(yīng)為，正極反應(yīng)式為，所以協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極；【解析】A．原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，雙極膜的a側(cè)應(yīng)為陰離子交換膜，b側(cè)為陽(yáng)離子交換膜，A錯(cuò)誤；B．每脫除標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的SO2，為0.5molSO2，轉(zhuǎn)移1mol電子，雙極膜處有1mol的H2O解離，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)總反應(yīng)可知，右側(cè)消耗H+的量等于遷移過來(lái)H+的量，硫酸的總量不變，所以反應(yīng)過程中不需補(bǔ)加稀H2SO4，C正確；D．負(fù)極區(qū)為，正極反應(yīng)式為，所以協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，D錯(cuò)誤；故選C。19．（2024屆廣東省廣州市黃埔區(qū)二模）在觸媒作用下，可用電化學(xué)裝置處理酸性廢水中的有機(jī)物，原理如圖所示。下列說法不正確的是A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：B．若有機(jī)物是甲酸，總反應(yīng)可表示為C．若有機(jī)物是乙酸，處理乙酸，有由電極區(qū)移向電極區(qū)D．用該裝置處理有機(jī)污水可降低能耗【答案】C【分析】B電極反應(yīng)中氧元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故B為正極，A為負(fù)極，據(jù)此分析解題。【解析】A．A為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為：，A正確；B．若有機(jī)物是甲酸(HCOOH)，根據(jù)原理圖，總反應(yīng)可表示為，B正確；C．若有機(jī)物是乙酸，處理1mol乙酸，需要2mol氧氣，需要8molH+與之結(jié)合生成水，故有8molH+由A電極區(qū)移向B電極區(qū)，C錯(cuò)誤；D．相較于傳統(tǒng)的化學(xué)處理方法，該裝置處理不需要高溫高壓，因此能夠大幅度降低處理過程對(duì)能源的消耗，故用該裝置處理有機(jī)污水可降低能耗，D正確。故選C。20．（2024屆廣東省省二模）一種雙陰極微生物燃料電池裝置如圖所示。該裝置可以同時(shí)進(jìn)行硝化和反硝化脫氮，下列敘述正確的是A．電池工作時(shí)，H+的遷移方向：左→右B．電池工作時(shí)，“缺氧陰極”電極附近的溶液pH減小C．“好氧陰極”存在反應(yīng)：-6e-+8OH-=+6H2OD．“厭氧陽(yáng)極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時(shí)，該電極輸出電子2.4mol【答案】D【分析】如圖所示，“厭氧陽(yáng)極”上，C6H12O6失去電子生成CO2和H+，電極反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；“缺氧陰極”上，得到電子生成NO2，NO2再轉(zhuǎn)化為N2，電極反應(yīng)式分別為：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O；“好氧陰極”上，O2得到電子生成H2O，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，同時(shí)O2還能氧化生成，還可以被O2氧化為，反應(yīng)方程式分別為2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2?！窘馕觥緼．由分析可知，電池工作時(shí)，“厭氧陽(yáng)極”失去的電子沿外電路流向“缺氧陰極”和“好氧陰極”，則“厭氧陽(yáng)極”產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜向“缺氧陰極”和“好氧陰極”遷移，故H+的遷移方向既有左（“厭氧陽(yáng)極”）→右（“好氧陰極”），又有右（“厭氧陽(yáng)極”）→左（“缺氧陰極”），A錯(cuò)誤；B．由分析可知，電池工作時(shí)，“缺氧陰極”上消耗H+，其附近的溶液pH增大，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，“好氧陰極”上的反應(yīng)有O2+4H++4e-=2H2O，2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，C錯(cuò)誤；D．“厭氧陽(yáng)極”的電極反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，每1molC6H12O6反應(yīng)，消耗6molH2O，轉(zhuǎn)移24mol電子，“厭氧陽(yáng)極”區(qū)質(zhì)量減少288g，故“厭氧陽(yáng)極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時(shí)，該電極輸出電子2.4mol，D正確；故選D。21．（2024屆廣東省深圳一模）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種由廢水（含、等）提鈾并同步產(chǎn)電的工藝，其工作原理和相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)該過程的說法不正確的是A．電子從電極經(jīng)導(dǎo)線流向CCF電極B．CCF電極上發(fā)生的反應(yīng)有：C．生成（的反應(yīng)中，D．利用電解法再次獲得含溶液，需將附著、的電極置于陽(yáng)極【答案】C【分析】由圖可知，鐵電極為原電池的負(fù)極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe—2e—=Fe2+，CCF電極為正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫和氫氧根離子、UO在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成UO2，電極反應(yīng)式為、UO+2e—=UO2，放電生成的UO2與過氧化氫反應(yīng)生成(UO2)O2·H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O?！窘馕觥緼．由分析可知，鐵電極為原電池的負(fù)極，CCF電極為正極，則電子從Fe電極經(jīng)導(dǎo)線流向CCF電極，故A正確；B．由分析可知，CCF電極為正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫和氫氧根離子、UO在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成UO2，電極反應(yīng)式為、UO+2e—=UO2，故B正確；C．由分析可知，生成(UO2)O2·H2O的化學(xué)方程式為UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O，則反應(yīng)中氧化劑H2O2與還原劑UO2的物質(zhì)的量之比為1：1，故C錯(cuò)誤；D．利用電解法再次獲得含溶液時(shí)，與直流電源的正極相連的CCF電極為陽(yáng)極，UO2、(UO2)O2·H2O在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成UO，故D正確；故選C。22．（2024屆廣東省省一模）鈉離子電池的充放電過程是鈉離子在電池正極材料和負(fù)極材料之間來(lái)回脫嵌的過程，因此鈉離子電池被稱為“搖椅電池”，其工作原理如圖所示，電池總反應(yīng)式為。下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，電流從極經(jīng)過用電器流向極B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，極的質(zhì)量減少D．充電時(shí)，極連接電源的負(fù)極【答案】D【分析】由總反應(yīng)式中放電方向到的變化可知，元素化合價(jià)升高，故極是負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為，充電時(shí)極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為；【解析】A．由總反應(yīng)式中放電方向到的變化可知，元素化合價(jià)升高，故極是負(fù)極，電流從極經(jīng)過用電器流向極，A項(xiàng)正確；B．放電時(shí)，負(fù)極失電子生成，電極反應(yīng)式為，B項(xiàng)正確；C．充電時(shí)極的電極反應(yīng)式為，每轉(zhuǎn)移電子，極減少的，質(zhì)量減少，C項(xiàng)正確；D．充電時(shí)，極作陽(yáng)極，連接電源正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。23．（2024屆廣東省廣州二模）一種具有雙極膜的酸-堿液流電池如圖所示，工作時(shí)，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：，下列說法不正確的是A．充電時(shí)電極b是陽(yáng)極B．充電時(shí)KOH溶液中KOH的物質(zhì)的量增大C．放電一段時(shí)間后，負(fù)極區(qū)溶液的pH減小D．每消耗1molDSAQ，雙極膜處有2mol的解離【答案】C【分析】由信息充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：，則a為陰極，b為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Br--2e-=Br2；放電時(shí)a為負(fù)極，b為正極。據(jù)此作答。【解析】A．根據(jù)分析，b是陽(yáng)極，A正確；B．根據(jù)分析，充電時(shí)，雙極膜處產(chǎn)生的H+移向左邊陰極區(qū)，OH-移向KOH溶液，K+從陽(yáng)極區(qū)經(jīng)過陽(yáng)離子交換膜移向KOH溶液，所以KOH的物質(zhì)的量增大，B正確；C．放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：，每產(chǎn)生2molH+，同時(shí)有通過雙極膜離開陰極室，故pH基本不變，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電極反應(yīng)式，每消耗1molDSAQ，得到2mol電子，雙極膜處有2mol的解離，D正確；故選C。24．（2024屆廣東省廣州一模）一種簡(jiǎn)單釩液流電池的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖所示，下列說法不正確的是A．放電時(shí)，從極區(qū)向極區(qū)移動(dòng)B．充電時(shí)，電極是陽(yáng)極C．每消耗，有通過質(zhì)子交換膜D．充電時(shí)的總反應(yīng)：【答案】C【分析】由圖知，M極轉(zhuǎn)化為VO2+，V元素化合價(jià)由+5變?yōu)?4，化合價(jià)降低，得電子，故為正極，則N為負(fù)極，V2+失電子，那么充電時(shí)，M接外電源正極，M為陽(yáng)極，另外結(jié)合質(zhì)子交換膜可以知道電解液為酸性?！窘馕觥緼．放電時(shí)，M為正極，電極反應(yīng)式為，正極反應(yīng)消耗H+，H+從N極區(qū)向M極區(qū)移動(dòng)，A正確；B．充電時(shí)，VO2+轉(zhuǎn)化為，失電子，M為陽(yáng)極，B正確；C．根據(jù)A中電極方程式，每消耗1mol，得到1mole-，雖然消耗2molH+，但內(nèi)外電路通過的電量相等，因此只有1molH+通過質(zhì)子交換膜，C不正確；D．充電時(shí)，M極VO2+轉(zhuǎn)化為，總反應(yīng)為+H2O+V3+=+2H++V2+，D正確；本題選C。25．（2024屆廣東省順德一模）2023年我國(guó)首個(gè)兆瓦級(jí)鐵鉻液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目在內(nèi)蒙古成功運(yùn)行。電池利用溶解在鹽酸溶液中的鐵、鉻離子價(jià)態(tài)差異進(jìn)行充放電，工作原理如圖。有關(guān)敘述不正確的是A．陰極在充電過程中可能會(huì)產(chǎn)生B．接輸電網(wǎng)時(shí)，a極的電極電勢(shì)高于bC．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為D．放電時(shí)，每移向b極，減少【答案】D【分析】該裝置能作原電池和電解池；由圖可知，充電時(shí)，左側(cè)亞鐵離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鐵離子，a為陽(yáng)極；右側(cè)三價(jià)鉻得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成二價(jià)鉻，右側(cè)為陰極；放電時(shí)該裝置為原電池；【解析】A．陰極在充電過程中，氫離子可能得到電子發(fā)生還原生成，A正確；B．由分析可知，a為正極，則接輸電網(wǎng)時(shí)，a極的電極電勢(shì)高于b，B正確；C．充電時(shí)，左側(cè)為陽(yáng)極、右側(cè)為陰極，則左側(cè)Fe2+失電子生成Fe3+，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為，C正確；

D．放電時(shí)為原電池，放電時(shí)陰離子向負(fù)極b移動(dòng)，每移向b極，則反應(yīng)鐵離子1mol，但是不確定反應(yīng)的鐵離子濃度，D錯(cuò)誤；故選D。26．（2024屆廣東省汕頭一模）液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用．下圖是堿性鋅鐵液流電池，其具有電壓高、成本低的優(yōu)點(diǎn)．已知該電池放電時(shí)正極發(fā)生反應(yīng)：，下列敘述正確的是A．放電時(shí)，M處發(fā)生氧化反應(yīng)，N為負(fù)極B．放電時(shí)，右側(cè)貯液器中溶液濃度減小C．充電時(shí)，N極電極反應(yīng)為：D．該離子交換膜為陰離子交換膜，當(dāng)有65gZn發(fā)生反應(yīng)時(shí)，有1mol通過【答案】C【分析】由圖可知：堿性鋅鐵液流電池放電時(shí)，右側(cè)N極為負(fù)極，Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成[Zn(OH)4]2-。負(fù)極發(fā)生電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-；左側(cè)M為正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極電極反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，充電時(shí)和放電時(shí)剛好相反，電池連接方式是正極與電源正極相連，負(fù)極與電源負(fù)極連接，據(jù)此分析解答；【解析】A．由分析可知放電時(shí)，M極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，N電極為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，右側(cè)電極發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，貯液器中溶液濃度增大，B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，右側(cè)電極連接電源負(fù)極，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，C正確；D．在放電時(shí)，M為正極，發(fā)生反應(yīng)為：[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，右側(cè)N電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，當(dāng)左側(cè)有65gZn反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol電子，右側(cè)反應(yīng)產(chǎn)生1m