2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)檢測-專題十一化學(xué)反應(yīng)與電能專題檢測

專題十一化學(xué)反應(yīng)與電能1.2021年6月17日,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運(yùn)載火箭成功發(fā)射,并順利完成與天和核心艙對接?；鸺捎闷纂?四氧化二氮發(fā)動機(jī),核心艙電源系統(tǒng)由鋰離子蓄電池組及太陽電池翼組成。鋰離子蓄電池放電時的反應(yīng)如下:Li1-xCoO2+LixC6+C6(x<1)。下列說法正確的是()A.Co3+的3d能級上有2個未成對電子B.該電池比能量高,污染小,是理想的一次電池C.充電時,陰極電極反應(yīng)式為:xLi++C6+xe-C6D.放電時,Li+在電解質(zhì)中由正極向負(fù)極遷移答案CA項,Co為27號元素,價電子排布式為3d74s2,則Co3+的價電子排布式為3d6,軌道表達(dá)式為↑↓↑↑↑↑3d,共有4個未成對電子,錯誤;B項,鋰離子蓄電池可以充電循環(huán)使用,屬于二次電池,錯誤;C項,放電時為原電池,負(fù)極反應(yīng)式為LixC6-xe-xLi++C6,將其顛倒過來,即為充電時陰極反應(yīng)式,正確;D項,放電時,陽離子移向正極,錯誤。

2.一種在微生物細(xì)菌作用下凈化高濃度有機(jī)廢水的原理如下圖所示。下列說法正確的是()A.工作時,H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移B.該裝置在高溫下仍可正常工作C.為使此裝置持續(xù)工作,需不斷補(bǔ)充硫酸溶液D.理論上,每處理含162.0g該有機(jī)物的廢水,需消耗5molMnO答案C該電池工作時,a極發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,則b極為正極。A項,工作時,陽離子(H+)移向正極(b極),錯誤;B項,高溫時微生物細(xì)菌會失去活性,錯誤;C項,總反應(yīng)方程式為5(C6H10O5)n+72nH++24nMnO4-30nCO2↑+24nMn2++61nH2O,反應(yīng)消耗H+,則此電池工作時需要不斷補(bǔ)充硫酸溶液,正確;D項,由關(guān)系式5(C6H10O5)n~24nMnO43.堿性鋅鐵液流電池采用資源豐富的鐵和鋅作為電池正、負(fù)極電解液活性物質(zhì),具有電壓高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。該電池的總反應(yīng)為Zn+2Fe(CN)63-+4OH-2Fe(CN)64-+Zn(OH)4A.充電時,M極電極反應(yīng)式為Fe(CN)64-+e-Fe(CN)B.放電時,N極電勢高于M極C.1molFe(CN)63-中含有σD.放電時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時,負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液增重65g答案CA項,根據(jù)圖示和總反應(yīng)知,充電時M為陽極,Fe(CN)64-失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),錯誤;B項,放電時,N為負(fù)極,M為正極,則N極電勢低于M極,錯誤;C項,在配合物Fe(CN)63-中,CN-與Fe3+之間有6個配位鍵,C與N之間以三鍵相連,所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為12NA,正確;D項,放電時,Zn-2e-+4OH-Zn(OH)42-,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則有2molOH-通過離子交換膜進(jìn)入N極區(qū),溶液增加的質(zhì)量為1molZn和2molOH4.科學(xué)家對新型Li-CO2電化學(xué)系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時,CO2的放電產(chǎn)物為Li2C2O4,裝置如圖所示,下列說法不正確的是()A.該電化學(xué)儲能系統(tǒng)Li極作為負(fù)極B.該電池最好選用Li2C2O4水溶液作為電解質(zhì)溶液C.CO2放電的電極反應(yīng)式為2CO2+4e-+2Li+Li2C2O4D.電池“吸入”CO2時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能答案B用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時產(chǎn)物為Li2C2O4,Li化合價升高為負(fù)極,通入CO2極為正極,A正確;Li能與水反應(yīng),不能選用水溶液作電解質(zhì)溶液,B錯誤;CO2作正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),C正確;電池“吸入”CO2時,裝置為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D正確。5.Cu2O可通過電解法制得,電解法制備Cu2O的實(shí)驗及反應(yīng)過程示意圖如圖所示,下列說法正確的是()A.制備Cu2O時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.銅電極上的②③④步中銅元素的化合價沒有變化C.反應(yīng)一段時間后,電解質(zhì)溶液中OH-濃度減小D.陽極上總反應(yīng)式為:2Cu-2e-+2OH-Cu2O+H2O答案DA項,該裝置是電解池,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,錯誤;B項,在第②步反應(yīng)中,CuCl--e-+Cl-CuCl2-,銅元素的化合價升高,錯誤;C項,該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為2Cu+H2OCu2O+H2↑,反應(yīng)一段時間后,溶液中n(OH-)不變,水減少,因此電解質(zhì)溶液中OH-濃度增大,C錯誤。6.電解制備鈷(Co)的工作原理如圖所示。下列關(guān)于該裝置工作時的說法不正確的是()A.a為電源的正極B.鈷電極上的電極反應(yīng)為Co2++2e-CoC.Ⅱ室中HCl的濃度減小D.若不使用離子交換膜,石墨電極上會析出Cl2答案C該裝置為電解法制備Co,則鈷為陰極,電極反應(yīng)式為Co2++2e-Co,石墨為陽極,與石墨連接的a極為電源的正極,A、B項正確;Ⅰ室中發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑,電解池中陽離子移向陰極,陰離子移向陽極,則Ⅰ室溶液中的H+、Ⅲ室中的Cl-均移到Ⅱ室,則Ⅱ室HCl的濃度增大,C錯誤;若不使用離子交換膜,Ⅱ室中Cl-移到陽極(石墨電極)先失電子,析出Cl2,D正確。7.資源化利用CO2的一種原理如圖所示。下列說法正確的是()A.M為電源的負(fù)極B.O2-從電極P移向電極QC.電極Q上的反應(yīng)為CO2+2e-CO+O2-D.理論上參與反應(yīng)的n(CH4)∶n(CO2)=4∶3答案CA項,電極Q上CO2得電子生成CO,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,則N為電源的負(fù)極,錯誤;B項,陰離子O2-移向陽極P,錯誤;C項,電極Q上CO2得電子生成CO,并且固體電解質(zhì)可傳輸O2-,正確;D項,題中未提到C2H4、C2H6物質(zhì)的量之比,故無法計算CH4與CO2物質(zhì)的量之比,錯誤。8.最近一個科研小組創(chuàng)建了一種通過連續(xù)電解將能量儲存為化學(xué)能的裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示。在氧化釔基質(zhì)的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質(zhì)。則下列說法錯誤的是()A.OX中碳原子的雜化方式為sp2,Ti4+的電子排布式為1s22s22p63s23p6B.在能量轉(zhuǎn)換過程中,固體電解質(zhì)中H+由陽極向陰極移動C.陰極電極反應(yīng)式為:OX+4H++4e-GC+H2OD.為增強(qiáng)陽極電解液導(dǎo)電性,可在水中添加適量NaCl答案DA項,OX中含有碳氧雙鍵,碳的雜化方式為sp2,Ti失去4s、3d上的4個電子形成Ti4+,Ti4+的電子排布式為1s22s22p63s23p6,正確;B項,該裝置為電解池,H+向陰極移動,正確;C項,根據(jù)裝置圖,由電荷守恒、原子守恒可寫出陰極電極反應(yīng)式,正確;D項,若在水中添加適量NaCl,則陽極氯離子失電子生成氯氣,錯誤。9.利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是()A.電解過程中,H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B.電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO3--8e-CH4+8CO32C.電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.電解時Na2SO4溶液濃度保持不變答案AA項,電極b處CO2被還原為CH4,為陰極,所以溶液中的H+向b極移動,正確;B項,CO2在陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為CO2+8H++8e-CH4+2H2O,錯誤;C項,電解過程為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,錯誤;D項,該電解總反應(yīng)式為CO2+2H2OCH4+2O2,消耗水,Na2SO4溶液的濃度增大,錯誤。10.采用惰性電極,以氮?dú)夂退疄樵贤ㄟ^電解法制備氨氣的裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A.電解時,溶液中K+向a極移動B.電解時,電子由電源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向a極C.電解時,a極上發(fā)生反應(yīng):N2+6e-+6H+2NH3D.電解一段時間后,b極附近溶液的pH減小答案Ca電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,則b電極為陽極。A項,電解時,溶液中K+向陰極(a極)移動,正確;B項,電解時,電流經(jīng)導(dǎo)線由a極移向電源負(fù)極,電子與電流流向相反,正確;C項,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電極反應(yīng)式為N2+6e-+6H2O2NH3+6OH-,錯誤;D項,b極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-O2↑+2H2O,電解過程中消耗OH-,pH減小,正確。11.以NaClO2溶液和NaCl溶液為原料,采用電解法制備ClO2氣體具有效率高和產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn),其原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.電解時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.電解時,NaCl溶液濃度保持不變C.電解時,Na+由b極區(qū)向a極區(qū)遷移D.電解時,陽極的電極反應(yīng)式為ClO2--e-ClO2答案DA項,電解池工作時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,錯誤;B項,電極a上NaClO2轉(zhuǎn)化為ClO2,發(fā)生氧化反應(yīng),所以電極a為陽極,電極b為陰極,陰極水電離出的H+放電生成氫氣,水被消耗,NaCl濃度變大,錯誤;C項,電解池中陽離子向陰極移動,所以Na+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移,錯誤;D項,電解池中陽極ClO2-失電子生成ClO212.甲烷是良好的制氫材料。我國科學(xué)家發(fā)明了一種500℃時,在含氧離子(O2-)的熔融碳酸鹽中電解甲烷的方法,實(shí)現(xiàn)了無水、零排放的方式生產(chǎn)H2和C。反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是(A.CO2轉(zhuǎn)化為CO32B.該條件下,每產(chǎn)生22.4LH2,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子C.電解一段時間后,熔融鹽中O2D.Ni電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為CO32-+4e-答案DA項,CO2中C原子的價層電子對數(shù)為2,為sp雜化,CO32-中C原子的價層電子對數(shù)=3+1/2(4+2-3×2)=3,為sp2雜化,錯誤;B項,未指明溫度、壓強(qiáng),無法計算,錯誤;C項,電解總反應(yīng)為CH4C+2H2,因此電解一段時間后熔融鹽中O2-的物質(zhì)的量不變,錯誤;D項,熔融碳酸鹽中Ni電極上CO32-13.下圖為以Pt為電極的氫氧燃料電池的工作原理示意圖,稀H2SO4為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)說法正確的是()A.a極為陽極,電子由a極經(jīng)外電路流向b極B.b極的電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-4OH-C.電池工作一段時間后,右室中c(H2SO4)減小D.若將H2改為CH4,消耗等質(zhì)量的CH4時,O2的用量增多答案Ca極通入的H2發(fā)生氧化反應(yīng),故a極為負(fù)極,電子由a極經(jīng)外電路流向b極,A錯誤;b極為正極,其電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-2H2O,B錯誤;負(fù)極H2失電子生成H+向右室遷移,并生成H2O,故右室中c(H2SO4)變小,C正確;根據(jù)電池總反應(yīng)2H2+O22H2O,CH4+2O2CO2+2H2O可知,等質(zhì)量的CH4比H2消耗O2少,D錯誤。14.世界某著名學(xué)術(shù)刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是()A.a極發(fā)生氧化反應(yīng)B.正極的電極反應(yīng)式為FeOx+2xe-Fe+xO2-C.若有22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng),則電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移D.鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)+FeFeOx+xH2答案Da極上空氣中的氧氣得電子生成O2-,發(fā)生還原反應(yīng),為正極,其電極反應(yīng)式為O2+4e-2O2-,A、B錯誤;若有22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng),則n(O2)≈22.4L22.4L/mol×15=0.2mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子,C錯誤;由題圖可知,鐵表面H15.13Hg-Hg2SO4標(biāo)準(zhǔn)電極常用于測定其他電極的電勢,測知Hg-Hg2SO4電極的電勢高于Cu電極的電勢。以下說法正確的是()A.K2SO4溶液可用CCl4代替B.Hg-Hg2SO4電極反應(yīng)為Hg2SO4-2e-2Hg+SO4C.若把Cu-CuSO4體系換作Zn-ZnSO4體系,電壓表的示數(shù)變大D.微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用答案CA項,CCl4是非電解質(zhì),不能產(chǎn)生自由移動的離子,無法構(gòu)成閉合回路,錯誤;B項,Hg-Hg2SO4電極的電勢高于Cu電極的電勢,則Cu為負(fù)極,Hg-Hg2SO4為正極,其電極反應(yīng)式為Hg2SO4+2e-2Hg+SO42-,錯誤;C項,兩極活性相差越大,產(chǎn)生的電勢差越大,電壓表的示數(shù)越大,正確;D項,微孔瓷片相當(dāng)于離子交換膜,便于離子通過16.“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.通入CO2的一極為原電池的正極B.該裝置工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Al-3e-Al3+C.該裝置工作時每轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上可捕獲標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2D.將該裝置作為電源對粗銅進(jìn)行精煉時,金屬鋁每減重27g,理論上陰極增重96g答案CA項,CO2轉(zhuǎn)化為C2O42-的過程中,C元素的化合價降低,通入CO2的一極為原電池的正極,正確;C項,每轉(zhuǎn)移1mol電子,可捕獲1molCO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L,錯誤;D項,金屬鋁每減重27g時,電路中轉(zhuǎn)移3mol電子,陰極得到1.5molCu,17.(雙選)某課外活動小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(電解液足量)。下列說法正確的是()A.圖二中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與a連接,電解液的濃度保持不變B.圖一中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與b連接,一段時間后向電解液中加適量稀鹽酸可使電解液恢復(fù)到電解前的濃度C.圖一中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與a連接,B極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+D.圖二中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與b連接,A極減少的質(zhì)量等于B極增加的質(zhì)量答案CDA項,圖二中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與a連接,則形成原電池,電池的總反應(yīng)式為Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag,故電解液的濃度減小,錯誤;B項,圖一中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與b連接,則形成電解池,鐵棒作陰極,電解的總反應(yīng)式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,根據(jù)質(zhì)量守恒可知一段時間后向電解液中通入適量的HCl可使電解液恢復(fù)到電解前的濃度,錯誤;C項,圖一中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與a連接,形成原電池,B極的電極反應(yīng)式應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,正確;D項,圖二中若開始實(shí)驗時開關(guān)K與b連接,相當(dāng)于電鍍裝置,根據(jù)電鍍原理可知,正確。18.近期,我國科技工作者設(shè)計了一種電催化裝置(如圖所示),實(shí)現(xiàn)了低電壓電解產(chǎn)氫和硫元素的回收利用。下列說法正確的是()A.通電后負(fù)極區(qū)溶液的pH減小B.交換膜b為陰離子交換膜C.陽極區(qū)的電極反應(yīng)為xS2--2(x-1)e-SxD.電路中轉(zhuǎn)移2mole-時,中間隔離室離子數(shù)增加2NA答案C負(fù)極區(qū)(陰極區(qū))的電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,氫離子濃度減小,pH增大,A項錯誤;陽極區(qū)的電極反應(yīng)為xS2--2(x-1)e-Sx2-,鈉離子通過交換膜b進(jìn)入中間隔離室,故b為陽離子交換膜,B項錯誤、C項正確;電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時,陽極區(qū)2molNa+、陰極區(qū)1molSO42-均進(jìn)入中間隔離室,故中間隔離室離子數(shù)增加19.(雙選)某單液電池如圖所示,其反應(yīng)原理為H2+2AgCl(s)2Ag(s)+2HCl。下列說法錯誤的是()A.放電時,左邊電極為負(fù)極B.放電時,溶液中H+向右邊電極移動C.充電時,右邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:Ag-e-Ag+D.充電時,當(dāng)左邊電極生成1molH2時,電解質(zhì)溶液減輕2g答案CDA項,放電時,左邊電極上H2失電子生成H+,發(fā)生氧化反應(yīng),故左邊電極為負(fù)極,右邊電極為正極,正確;B項,原電池中陽離子向正極移動,正確;C項,充電時,右邊為陽極,電極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-AgCl,錯誤;D項,根據(jù)題中總反應(yīng)方程式知,充電時生成1molH2,溶液中減少2molHCl,減少的質(zhì)量為73g,錯誤。20.研究發(fā)現(xiàn),在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸,可使電池持續(xù)大電流放電,其工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.加入HNO3降低了正極反應(yīng)的活化能B.電池工作時正極區(qū)溶液的pH降低C.1molCH3CH2OH被完全氧化時有3molO2被還原D.負(fù)極反應(yīng)為CH3CH2OH+3H2O-12e-2CO2+12H+答案BA項,根據(jù)題目信息可知加入硝酸降低了正極反應(yīng)的活化能,正確;B項,正極區(qū)不斷有水生成,溶液體積增大,溶液pH增大,錯誤;C項,根據(jù)得失電子守恒可知1mol乙醇完全被氧化時有3molO2被還原,正確;D項,根據(jù)題圖可知負(fù)極反應(yīng)為CH3CH2OH+3H2O-12e-2CO2+12H+,正確。21.(雙選)2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了為鋰離子電池發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家,他們創(chuàng)造了一個可充電的世界。Garnet型固態(tài)電解質(zhì)被認(rèn)為是性能最佳的鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)。某Garnet型可充電鋰電池放電時工作原理如圖所示,下列說法正確的是()(電池總反應(yīng)為:LixC6+Li1-xLaZrTaOLiLaZrTaO+6C)A.放電時,b極為負(fù)極B.充電時,固態(tài)電解質(zhì)中Li+移向a極C.放電時,a極反應(yīng)LaZrTaO-xe-xLi++Li1-xLaZrTaOD.充電時,若轉(zhuǎn)移0.01mol電子,b極質(zhì)量減少0.07g答案BDA項,電池放電時,陽離子向正極移動,根據(jù)放電時Li+的移動方向可知,b極為正極,錯誤;B項,電池充電時,陽離子(Li+)向陰極(a極)移動,正確;C項,放電時,a極上發(fā)生反應(yīng)LixC6-xe-xLi++6C,錯誤;D項,充電時,b極反應(yīng)為LiLaZrTaO-xe-xLi++Li1-xLaZrTaO,若轉(zhuǎn)移0.01mole-,則有0.01molLi+從電極中脫去,電極質(zhì)量減少0.01mol×7g/mol=0.07g,正確。22.一種微生物燃料電池如圖所示,下列關(guān)于該電池說法正確的是()A.a電極是該電池的正極B.電池工作時,電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極C.b電極發(fā)生還原反應(yīng)D.H+由右室通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室答案CA項,a電極上,苯酚轉(zhuǎn)化為CO2,C元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故為負(fù)極,錯誤;B項,工作時,電流由b電極(正極)沿導(dǎo)線流向a電極(負(fù)極),錯誤;C項,b電極上,NO3-轉(zhuǎn)化為N2,N元素化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),正確;D項,陽離子向電池正極移動,則H+由左室通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室23.一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料、氧氣為氧化劑、某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池的工作原理如圖所示。在700~900℃時,O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動。生成物為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是()A.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.甲電極上N2H4失去電子C.電池內(nèi)的O2-由電極甲移向電極乙D.電池總反應(yīng)為N2H4+2O22NO+2H2O答案B該燃料電池中,負(fù)極(電極甲)上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為N2H4+2O2--4e-N2↑+2H2O,正極(電極乙)上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-2O2-,電池總反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O,B正確、D錯誤;該裝置為燃料電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A錯誤;電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲,C錯誤。24.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5B.溶液中OH-向電極a移動C.O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O答案AA項,電極a上NH3轉(zhuǎn)化為N2,N元素化合價升高,堿性電解質(zhì)中O2轉(zhuǎn)化為OH-,O元素化合價降低,根據(jù)得失電子守恒,消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶3,錯誤;B項,原電池中陰離子(OH-)向負(fù)極(電極a)移動,正確;C項,O2在正極(電極b)上得電子發(fā)生還原反應(yīng),正確;D項,負(fù)極(電極a)上,堿性環(huán)境中NH3失電子被氧化為氮?dú)?正確。25.鋰—氟化碳電池是理論上質(zhì)量能量密度最高的一次電池,電池反應(yīng)為CFn+nLinLiF+nC。下列說法正確的是()A.鋰電極是電源正極B.CFnC.電子由鋰電極通過電解液流向CFnD.電池負(fù)極反應(yīng):(CF)n+ne-+nC答案B鋰電極發(fā)生反應(yīng):nLi-ne-nLi+,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),為電源負(fù)極,CFn發(fā)生反應(yīng):CFn+ne-nF-+nC,得到電子發(fā)生還原反應(yīng),為電源正極,A、D錯誤,B正確;電子由鋰電極通過外電路流向CFn電極,C26.2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。用太陽能電池給磷酸鐵鋰鋰離子電池充電示意圖如圖所示,陽極反應(yīng)式為LiFePO4-xe-xLi++Li1-xFePO4。下列敘述錯誤的是(A.晶體硅能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,但硅太陽能電池不屬于原電池B.該鋰電池放電時負(fù)極反應(yīng)為:LiC6-xe-xLi++Li1-xC.該鋰電池放電時,電子通過外電路由鋁箔流向鋼箔D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li+遷移實(shí)現(xiàn),Fe、C、P元素化合價均不發(fā)生變化答案DA項,硅太陽能電池中的晶體硅將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,但原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,正確;B項,陽極反應(yīng)式為LiFePO4-xe-xLi++Li1-xFePO4,故放電時正極反應(yīng)式為xLi++Li1-xFePO4+xe-LiFePO4,因此放電時負(fù)極為鋁箔,發(fā)生氧化反應(yīng):LiC6-xe-xLi++Li1-xC6,正確;C項,放電時電子由負(fù)極(鋁箔)沿導(dǎo)線流向正極(鋼箔),正確;D項27.我國科學(xué)家設(shè)計了一種將電解飽和食鹽水與電催化還原CO2相耦合的電解裝置(如圖)。下列說法錯誤的是()A.生成CO的一極為陰極B.陰極上的電極反應(yīng)式為CO2+2e-+2H+CO+H2OC.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時,陰極區(qū)增重16gD.陰陽兩極區(qū)的電解質(zhì)溶液均可用稀硫酸酸化答案C由題圖可知,通入CO2的一極發(fā)生還原反應(yīng):CO2+2e-+2H+CO+H2O,為陰極,A、B正確;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時,有2molH+通過離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū),即生成1molH2O,陰極區(qū)增重18g,C錯誤;陰陽兩極的電解質(zhì)溶液均呈酸性,因此均可用稀硫酸酸化,D正確。28.我國科學(xué)家報道了機(jī)理如下圖所示的電化學(xué)過程。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.Ni電極為陰極B.Ni-YSZ電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH4+2O2--4e-CO2+2H2C.該電化學(xué)過程的總反應(yīng)為CH4C+2H2D.理論上,每有1molCO2與1molO2-結(jié)合,電路中轉(zhuǎn)移2mole-答案D該裝置為電解池,Ni-YSZ電極為陽極,Ni電極為陰極,在O2-作用下,甲烷在陽極發(fā)生氧化反應(yīng):CH4+2O2--4e-CO2+2H2,放電生成的CO2在熔融鹽中與O2-結(jié)合生成CO32-,CO32-在陰極發(fā)生還原反應(yīng):CO32-+4e-C+3O2-,電解的總反應(yīng)方程式為CH4C+2H2,故A、B、C項正確;每有1molCO2與1molO2-結(jié)合成1molCO3229.游泳池水質(zhì)普遍存在尿素超標(biāo)現(xiàn)象,一種電化學(xué)除游泳池中尿素的實(shí)驗裝置如下圖所示(樣品溶液成分見圖示),其中釕鈦常用作析氯電極,不參與電解。已知:3NaClO+CO(NH2)23NaCl+2H2O+N2↑+CO2↑,下列說法正確的是()A.電解過程中不銹鋼電極會緩慢發(fā)生腐蝕B.電解過程中釕鈦電極上發(fā)生反應(yīng)為2Cl--2e-↑C.電解過程中不銹鋼電極附近溶液pH降低D.電解過程中每逸出22.4LN2,電路中至少通過6mol電子答案BA項,根據(jù)反應(yīng)物及電極的性能可知,a為電源負(fù)極,b為電源正極,不銹鋼電極作電解池陰極,相當(dāng)于外加電流法,不發(fā)生腐蝕,錯誤;B項,釕鈦電極上氯離子失電子生成氯氣,正確;C項,電解過程中不銹鋼電極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,其附近溶液pH升高,錯誤;D項,未說明是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無法計算,錯誤。30.2017年4月26日,中國第一艘國產(chǎn)001A型航母順利建成下水,有鹽分的海水和空氣會對船體造成腐蝕,因此船體的防腐處理非常重要。下列關(guān)于金屬腐蝕和防腐的說法錯誤的是()A.可以在船舶外殼裝上鋅塊,用犧牲陽極法防止金屬腐蝕B.海上艦艇的腐蝕主要為金屬的化學(xué)腐蝕C.刷防銹漆,使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離,可防止金屬被腐蝕D.外加電流法將需要保護(hù)的金屬作陰極,可以起到保護(hù)金屬的作用答案BA項,鋅比鐵活潑,構(gòu)成原電池時,鋅作負(fù)極,鐵作正極被保護(hù),為犧牲陽極法,正確;B項,海上艦艇的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕,錯誤;C項,防銹漆隔絕空氣、水,防止金屬被腐蝕,正確;D項,根據(jù)電解原理,金屬作陰極,金屬本身不參與反應(yīng),可以防止被腐蝕,,這稱為外加電流法,正確。31.下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.手機(jī)采用的超大容量高密度電池屬于二次電池B.港珠澳大橋橋底鑲嵌鋅塊,鋅作負(fù)極,以防大橋被腐蝕C.精煉銅工業(yè)中,通過2mol電子時,陽極溶解63.5g銅D.鉛蓄電池充電時,標(biāo)示“+”的接線柱連電源的正極,電極反應(yīng)式為PbSO4-2e-+2H2OPbO2+4H++SO4答案CC項,精煉銅工業(yè)中,粗銅作陽極,由于粗銅中含有雜質(zhì)Fe、Ni等,比銅活潑的金屬先溶解,即通過2mol電子時,陽極溶解的銅小于63.5g,錯誤。32.20世紀(jì)80年代Townley首次提出利用電化學(xué)膜脫除煙氣中SO2。將煙氣預(yù)氧化使SO2轉(zhuǎn)化為SO3,再將預(yù)氧化后的煙氣利用如圖所示原理進(jìn)行凈化。下列說法正確的是()A.預(yù)氧化時,可以用酸性KMnO4溶液來氧化SO2B.凈化氣可能為純凈物C.陽極的電極反應(yīng)式:2SO42--4e-2SO3↑+OD.工業(yè)上一般用蒸餾水吸收“掃出氣”,得到的產(chǎn)物保存在棕色廣口瓶中答案CA項,酸性KMnO4溶液可將SO2直接氧化成SO42-,錯誤;B項,煙氣中主要含有N2、O2和SO2,O2和SO2生成SO3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),凈化氣不可能為純凈物,錯誤;C項,根據(jù)掃出氣中有N2、O2和SO3,可知陽極上有SO3生成,正確;D項,工業(yè)上用濃硫酸來吸收SO3,33.將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣是科學(xué)研究的熱點(diǎn)?？茖W(xué)家設(shè)計了一種電解氯化氫回收氯氣的方案,原理如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe3++e-Fe2+B.工作時,溶液中H+向b極移動C.若消耗8g氧氣,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子D.總反應(yīng)為4HCl+O22Cl2+2H2O答案BA項,a極的電極反應(yīng)式為Fe3++e-Fe2+,正確;B項,H+為陽離子,在電解池工作時應(yīng)向陰極移動,即移向a極,錯誤;C項,消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子,8g氧氣為0.25mol,故轉(zhuǎn)移1mol電子,正確;D項,根據(jù)電解池的工作原理圖知反應(yīng)物為O2和HCl,生成物為Cl2和H2O,總反應(yīng)為4HCl+O22Cl2+2H2O,正確。34.鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關(guān)敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生反應(yīng)Cu-2e-Cu2+B.電池工作一段時間后,乙池的c(SO42C.電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線移向銅極D.電池工作一段時間后,甲池中的c(Zn2+)增加答案CCu為正極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,A錯誤;陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,故兩池中c(SO42-)不變,B錯誤;電子從負(fù)極流向正極,C正確;甲池中Zn失電子生成Zn2+,Zn2+通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池,以保持溶液呈電中性,所以甲池中的c(Zn2+)不變35.一種新型鎂硫二次電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.b電極添加石墨烯可以提高電池正極材料導(dǎo)電性B.放電時,正極反應(yīng)包括:Mg2++MgS2+2e-2MgSC.隔膜是陽離子交換膜,充電時Mg2+從b極移向a極D.充電時,若發(fā)生2mol電子轉(zhuǎn)移,則陽極增加的質(zhì)量為24g答案DD項,充電時,陰極反應(yīng)為Mg2++2e-Mg,若發(fā)生2mol電子轉(zhuǎn)移,則陰極增加的質(zhì)量為24g,錯誤。36.用惰性電極電解某溶液時,發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成。則電解一段時間后,下列有關(guān)該溶液(與電解前同溫度)的說法中,正確的有()①該溶液的pH可能增大;②該溶液的pH可能減小;③該溶液的pH可能不變;④該溶液的濃度可能增大;⑤該溶液的濃度可能不變;⑥該溶液的濃度可能減小A.3種B.4種C.5種D.6種答案C兩極只有H2和O2生成,說明實(shí)質(zhì)是電解水。若電解的是強(qiáng)堿(NaOH)的不飽和溶液,則電解后溶液的pH增大,濃度增大;若電解的是非還原性的含氧酸(如H2SO4)的不飽和溶液,則電解后溶液的pH減小,濃度增大;若電解的是活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)的飽和溶液,則溶液pH保持不變,濃度保持不變;電解后溶液的濃度不可能減小。37.某電化學(xué)裝置如圖所示,a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是()A.溶液中電子從B極移向A極B.若B為粗銅,A為精銅,則溶液中c(Cu2+)保持不變C.若A、B均為石墨電極,則通電一段時間后,溶液的pH增大D.若B為粗銅,A為精銅,則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等答案D電解質(zhì)溶液通過離子移動導(dǎo)電,電解質(zhì)溶液中沒有電子移動,A錯誤;若B為粗銅,A為精銅,電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液,則該裝置為電解法精煉銅的裝置,溶液中c(Cu2+)略減小,B錯誤;若A、B均為石墨電極,電解方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,則通電一段時間后,溶液pH減小,C錯誤;若B為粗銅,A為精銅,根據(jù)得失電子守恒可知,A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定相等,D正確。38.圖甲是一種在微生物作用下將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì),實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,并利用甲、乙兩裝置實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅。下列說法中不正確的是()甲乙A.電解完成后,乙裝置中溶液顏色不變B.銅電極應(yīng)與Y相連接C.M電極反應(yīng)式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+D.當(dāng)N電極消耗0.25mol氣體時,銅電極質(zhì)量減少16g答案DD項,由得失電子守恒有0.25mol×4=2n(Cu),則n(Cu)=0.5mol,故銅電極質(zhì)量減少0.5mol×64g·mol-1=32g,故D錯誤。39.如圖所示裝置中,小試管內(nèi)為紅墨水,U形管中盛有pH=4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察,裝置中有如下現(xiàn)象:開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升,略高于U形管中的液面。以下有關(guān)解釋不正確的是()A.生鐵片中的鐵是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+B.開始時雨水酸性較強(qiáng),生鐵片發(fā)生析氫腐蝕C.紅墨水液面回升時,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-D.如果將鐵片換成銅片,也會出現(xiàn)“開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升”的現(xiàn)象答案D開始時雨水酸性較強(qiáng),生鐵片發(fā)生析氫腐蝕,產(chǎn)生H2導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,使插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降,一段時間后因雨水酸性減弱,發(fā)生吸氧腐蝕,正極發(fā)生反應(yīng)O2+2H2O+4e-4OH-,消耗O2導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,使導(dǎo)管內(nèi)的液面回升,故A、B、C正確。若將鐵片換成銅片,因Cu與H+不反應(yīng),故不會發(fā)生析氫腐蝕,只可能發(fā)生吸氧腐蝕,故只會出現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)的液面上升的現(xiàn)象,D錯誤。40.分析下圖所示的四個原電池裝置,其中結(jié)論正確的是()A.①②中Mg作負(fù)極,③④中Fe作負(fù)極B.②中Mg作正極,電極反應(yīng)式:6H2O+6e-6OH-+3H2↑C.③中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式:Fe-2e-Fe2+D.④中Cu作正極,電極反應(yīng)式:2H++2e-H2↑答案B②中Mg不與NaOH溶液反應(yīng),而Al能與NaOH溶液反應(yīng),故Al是負(fù)極,③中Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極,A、C項錯誤;②中電池總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,負(fù)極反應(yīng)式為2Al+8OH--6e-2AlO2-+4H2O,兩反應(yīng)式相減得到正極反應(yīng)式為6H2O+6e-6OH-+3H2↑,B項正確;④中Cu是正極,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-2H2O,D項錯誤。41.用石墨電極完成下列電解實(shí)驗:實(shí)驗一實(shí)驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán);b處變紅,局部褪色;c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生……下列對實(shí)驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A.a、d處:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.b處:2Cl--2e-Cl2↑C.c處:Fe-2e-Fe2+D.根據(jù)實(shí)驗一的原理,實(shí)驗二中m處能析出銅答案Ba、d處試紙變藍(lán),說明該處有OH-生成,a、d作陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-H2↑+OH-,A正確;b處變紅,局部褪色,說明是溶液中的Cl-失去電子生成Cl2,Cl2溶于水生成鹽酸和HClO,B錯誤;c處為陽極,鐵失去電子,C正確;實(shí)驗一中ac形成電解池,db形成電解池,實(shí)驗二中形成電解池,銅珠左側(cè)為陽極,m、n在銅珠的右側(cè),為陰極,左側(cè)銅放電生成Cu2+,Cu2+移動到m處,在m處Cu2+得到電子生成Cu,D正確。42.將H2S轉(zhuǎn)化為S和H2的工作原理如圖所示,下列說法不正確的是()A.該電池能實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.a電極的電極反應(yīng):2H++2e-H2↑C.光照后,b電極的電極反應(yīng):Fe2+-e-Fe3+D.b電極區(qū)溶液的pH減小答案DD項,電池工作時,a電極區(qū)消耗的H+的物質(zhì)的量與通過質(zhì)子交換膜從b電極區(qū)進(jìn)入a電極區(qū)的H+的物質(zhì)的量相等,因此b電極區(qū)溶液的pH不變,故D錯誤。43.用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液pH為9~10,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.可用石墨作陽極,鐵作陰極B.陽極的電極反應(yīng)式:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2OC.陰極的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-H2↑+2OH-D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案D依題意,陽極上Cl-轉(zhuǎn)化為ClO-,溶液pH為9~10,故陽極的電極反應(yīng)式為Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O,B正確;陰極上H+放電生成H2,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,C正確;溶液pH為9~10,除去CN-的反應(yīng)為2CN-+5ClO-+2OH-N2↑+2CO32-+5Cl-+H2O,D錯誤。44.高鐵酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑,也是一種綠色凈水劑。已知:(1)5FeO42-+3Mn2++16H+5Fe3++3MnO4(2)MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2下列有關(guān)推斷正確的是()A.明礬、高鐵酸鉀處理飲用水的原理完全相同B.氧化性:FeO42->MnC.反應(yīng)(1)中氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶5D.若將反應(yīng)(2)設(shè)計成原電池,Fe2+在正極放電答案B明礬的凈水原理是Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性,而K2FeO4凈水的原理是其具有強(qiáng)氧化性能殺菌消毒,A項錯誤;氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,B項正確;反應(yīng)(1)中FeO42-是氧化劑,Mn2+是還原劑,其物質(zhì)的量之比為5∶3,C項錯誤;將反應(yīng)(2)設(shè)計成原電池,則負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe2+-e-Fe3+45.(雙選)研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源,同時還可對污水、餐廳廢棄物等進(jìn)行科學(xué)處理。利用微生物燃料電池原理處理酸性廢水的示意圖如圖。下列說法正確是()A.工作時,H+由b極區(qū)移向a極區(qū)B.負(fù)極反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-[Fe(CN)6]4-C.消耗0.1molCH3COOH,a極區(qū)質(zhì)量減少9.6gD.放電過程中,b極附近溶液的pH變小答案CD由題圖知,工作時在a極上CH3COOH被氧化為CO2,則a為負(fù)極,b為正極,H+應(yīng)從a極區(qū)移向b極區(qū),A項錯誤;正極反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-[Fe(CN)6]4-,B項錯誤;a極電極反應(yīng)為CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+,每消耗1molCH3COOH,a極區(qū)釋放2molCO2氣體,8molH+從a極區(qū)移向b極區(qū),質(zhì)量減少2mol×44g/mol+8mol×1g/mol=96g,則消耗0.1molCH3COOH,a極區(qū)質(zhì)量減少9.6g,C項正確;由C項知,放電過程中,b極附近溶液的氫離子濃度增大,pH變小,D項正確。46.(雙選)用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(P—SOFC)脫氫可得丙烯,可實(shí)現(xiàn)“烯烴—電力”聯(lián)產(chǎn)。下列說法正確的是()A.催化劑促進(jìn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.O2-由負(fù)極遷移至正極C.負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8-2e-C3H6+2H+D.電池總反應(yīng)為2C3H8+O22C3H6+2H2O答案CD該裝置為原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?A項錯誤;O2通入的電極為正極,O2得電子后形成O2-,會與從負(fù)極遷移過來的H+結(jié)合形成H2O,B項錯誤;負(fù)極電極反應(yīng)式為C3H8-2e-C3H6+2H+,C項正確;正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O,兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等,將正極、負(fù)極反應(yīng)相加,得總反應(yīng)方程式:2C3H8+O22C3H6+2H2O,D項正確。47.某科研小組設(shè)計了一種新型雙微生物燃料電池裝置,如圖所示。在a極將生活污水中的有機(jī)物(以C6H12O6為例)轉(zhuǎn)化為CO2,在b極將酸性工業(yè)廢水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2。下列說法不正確的是()A.a電極的電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O6CO2↑+24H+B.若b極產(chǎn)生了4.48L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,則穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室的H+數(shù)目為2NAC.電池工作時,電流由b極經(jīng)負(fù)載流向a極,再經(jīng)兩電解質(zhì)溶液回到b極D.若用該電池對鉛蓄電池進(jìn)行充電,b極接PbO2極答案Ba電極上C6H12O6被氧化為CO2,為原電池負(fù)極,電解質(zhì)溶液顯酸性,故電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O6CO2↑+24H+,A項正確;H+應(yīng)穿過質(zhì)子交換膜向右室(正極)移動,B項錯誤;電池工作時,電流由正極(b極)經(jīng)負(fù)載流向負(fù)極(a極),再經(jīng)兩電解質(zhì)溶液回到b極,C項正確;鉛蓄電池放電時PbO2極為正極,充電時PbO2極為陽極,需連接外接電源正極,即b極接PbO2極,D項正確。48.(雙選)我國科學(xué)家研制出一種可充電Na-Zn雙離子電池體系,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.充電時,陰極區(qū)溶液的pH增大B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,充電時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.放電時,每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少4.6gD.放電時,正極的電極反應(yīng)式為Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+Na0.6MnO2答案BC充電時,陰極區(qū)[Zn(OH)4]2-得電子生成Zn和OH-,故溶液的pH增大,A項正確;充電時,每通過2mol的電子,就會析出1mol的鋅,通過的電量與鋅的析出量關(guān)系確定,B項錯誤;放電時,每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,負(fù)極區(qū)生成0.1molZn2+,有0.2molNa+通過陽離子交換膜到正極,故負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加0.1mol×65g/mol-0.2mol×23g/mol=1.9g,C項錯誤;放電時,正極得電子,Mn元素的化合價降低,電極反應(yīng)式為Na0.6-xMnO2+xNa++xe-Na0.6MnO2,D項正確。49.關(guān)于下列各裝置圖的敘述中,不正確的是()A.用裝置①精煉銅,則a極為粗銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B.用裝置①進(jìn)行電鍍,鍍件接在b極上C.裝置②的總反應(yīng)為Cu+2Fe3+Cu2D.裝置③中的鐵釘幾乎沒被腐蝕答案C裝置①中,b極是陰極,發(fā)生還原反應(yīng),生成銅,A、B項正確;裝置②中,由于鐵比銅活潑,鐵作負(fù)極與氯化鐵溶液反應(yīng),C項錯誤;濃硫酸有強(qiáng)氧化性,常溫下可以使鐵鈍化,D項正確。50.納米Fe2O3在常壓電化學(xué)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,Fe2O3在發(fā)生反應(yīng)時生成中間體Fe。下列說法正確的是()A.惰性電極是電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)B.產(chǎn)生2.24LO2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NAC.惰性電極Ⅰ的電極反應(yīng):Fe2O3+3H2O-6e-2Fe+6OH-D.生成氨氣的反應(yīng):2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3答案D該裝置為電解池,根據(jù)題圖,OH-向惰性電極移動,則惰性電極為陽極,A項錯誤;2.24LO2未標(biāo)明為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定,無法計算,B項錯誤;惰性電極Ⅰ為陰極,電極反應(yīng)式為Fe2O3+3H2O+6e-2Fe+6OH-,C項錯誤;由題圖及陰極電極反應(yīng)式可知,生成氨氣的反應(yīng)為2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3,D項正確。51.將電化學(xué)法和生物還原法有機(jī)結(jié)合,利用微生物電化學(xué)方法生產(chǎn)甲烷,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.離子交換膜可允許H+通過B.通電時,電流方向為:a→電子導(dǎo)體→離子導(dǎo)體→電子導(dǎo)體→bC.陽極的電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-6e-2CO2↑+7H+D.生成0.1molCH4時陽極室中理論上生成CO2的體積是4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案C由題圖知,左池中CH3COO-在電極上被氧化為CO2,左邊電極為陽極,陽極反應(yīng)產(chǎn)生H+,陰極反應(yīng)消耗H+,故H+通過離子交換膜由陽極移向陰極,A項正確;電流從電源正極流向負(fù)極,a為正極,b為負(fù)極,B項正確;陽極CH3COO-→2CO2失去8個電子,即電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+2H2O2CO2↑+7H+,C項錯誤;根據(jù)得失電子守恒得右池中:CO2CH4~8e-,左池中:CH3COO-2CO2~8e-,故V(CO2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L,D項正確。52.(雙選)相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法不正確的是()A.a電極的電極反應(yīng)式為4H2O+4e-2H2↑+4OH-B.電池放電過程中,Cu(1)電極上的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-C.c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜D.電池從開始工作到停止放電,電解池理論上可制得320gNaOH答案CD濃差電池中,左側(cè)溶液中Cu2+濃度大,發(fā)生還原反應(yīng),所以Cu(1)電極為正極,發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-Cu,則電解槽中a電極為陰極,電極反應(yīng)式為4H2O+4e-2H2↑+4OH-,A、B項正確;a電極為陰極,b電極為陽極,電解過程中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,故c為陽離子交換膜,d為陰離子交換膜,C項錯誤;電池從開始工作到停止放電,溶液中Cu2+濃度變?yōu)?.5mol/L,正極上析出Cu的物質(zhì)的量n(Cu)=(2.5-1.5)mol/L×2L=2mol,根據(jù)得失電子守恒有Cu~2e-~2NaOH,電解池理論上生成NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol,則m(NaOH)=nM=4mol×40g/mol=160g,D項錯誤。53.2019年12月17日,中國首艘國產(chǎn)航母山東艦正式列裝服役,山東艦所用特種鋼材全部國產(chǎn),研發(fā)過程中重點(diǎn)提高了材料的耐腐蝕性。在一定條件下,某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如表所示,下列說法正確的是()pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeOA.當(dāng)pH<6.5時,碳鋼主要發(fā)生化學(xué)腐蝕B.當(dāng)pH<4和pH>13.5時,碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕C.pH越大,碳鋼的腐蝕速率越慢D.pH=14時,負(fù)極反應(yīng)為4OH-+Fe-3e-FeO2-+2H2答案DpH<6.5時,碳鋼主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕,A項錯誤;當(dāng)pH>13.5,碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕,B項錯誤;從表中信息可以得出,pH在6~8之間時,碳鋼的腐蝕速率慢,但pH>8時,碳鋼的腐蝕速率加快,C項錯誤;pH=14時,負(fù)極區(qū)Fe在堿性條件下發(fā)生吸氧腐蝕,D項正確。54.(雙選)SiH4廣泛用于微電子、光電子行業(yè),用粗硅作原料,熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是()A.通入H2的一極為電解池的陽極,反應(yīng)式為H2-2e-2H+B.電解過程中,Li+由粗硅一極向通入H2的一極遷移C.熔融的LiCl—KCl—LiH中H-參與陽極反應(yīng)D.粗硅上的反應(yīng)式:Si+4H++4e-SiH4↑答案BC由題意及原理圖知,左邊通入H2,在電極上H2應(yīng)轉(zhuǎn)化為H-,該電極為陰極,電極反應(yīng)式為H2+2e-2H-,A項錯誤;熔融鹽LiH中含有Li+和H-,電解過程中,陽離子向陰極(通入H2的一極)移動,B項正確;根據(jù)A項分析,粗硅為電解池的陽極,電極反應(yīng)式為Si+4H--4e-SiH4↑,C項正確,D項錯誤。55.利用K2Cr2O7處理含苯酚廢水的裝置如圖所示,其中a為陽離子交換膜,b為陰離子交換膜。處理后的廢水毒性降低且不引入其他雜質(zhì)。工作一段時間后,下列說法錯誤的是()A.正極區(qū)溶液的pH變大B.每轉(zhuǎn)移3mol電子,N極室溶液質(zhì)量減少51gC.中間室NaCl的物質(zhì)的量保持不變D.M極的電極反應(yīng)式:C6H5OH+11H2O-28e-6CO2↑+28H+答案B該裝置為原電池,在M極上C6H5OH轉(zhuǎn)化為CO2,發(fā)生氧化反應(yīng),則M極為負(fù)極,N極為正極,正極電極反應(yīng)式為Cr2O72-+6e-+7H2O2Cr(OH)3↓+8OH-,溶液的pH變大,A項正確;根據(jù)A項分析,當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時,生成1molCr(OH)3固體,同時有3molOH-離開N極室,則N極室溶液質(zhì)量減少1mol×103g/mol+3mol×17g/mol=154g,B項錯誤;N極室中的OH-和M極室的H+進(jìn)入中間室中和生成水,不影響NaCl的物質(zhì)的量,C項正確;M極為負(fù)極,C6H5OH失去電子生成CO256.(雙選)新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的儲能電池,其工作原理如圖。當(dāng)閉合K2時,發(fā)生反應(yīng)為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4。下列關(guān)于該電池說法錯誤的是()A.當(dāng)閉合K2時,出現(xiàn)圖示中Li+移動情況B.放電時正極的電極反應(yīng)式為xLi++Li1-xFePO4+xe-LiFePO4C.可以通過提高Li2SO4、MgSO4溶液的酸度來提高該電池的工作效率D.若x=14,則Li1-xFePO4中Fe2+與Fe3+的個數(shù)比為答案AC當(dāng)閉合K2時,該裝置為原電池,Li1-xFePO4得電子,Li1-xFePO4/LiFePO4為正極,Li+向正極移動,A項錯誤;放電時正極為Li1-xFePO4生成LiFePO4,電極反應(yīng)式為xLi++Li1-xFePO4+xe-LiFePO4,B項正確;若提高溶液酸度,斷路時Mg仍會自發(fā)的與電解質(zhì)溶液反應(yīng)從而造成損失,電池的工作效率會降低,C項錯誤;若x=14,則該物質(zhì)為Li34FePO4,根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價代數(shù)和為0可知,該物質(zhì)中Fe的平均化合價為+2.25,則Fe2+與Fe3+的個數(shù)比為57.雙極膜(CM/AM)在電場作用下能將水解離為H+和OH-,用雙極膜電解槽電解糠醛()溶液制備糠醇()和糠酸鹽()時,MnO2/MnOOH在電極與糠醛之間傳遞電子,電解過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.雙極膜將水解離為H+和OH-的過程是物理變化B.X極的電極反應(yīng)為+2H++2e-C.生成糠酸鹽的反應(yīng)為+MnO2+OH-+MnOOHD.電解過程中,雙極膜右側(cè)溶液的pH降低答案C雙極膜將水解離為H+和OH-的過程中,只有化學(xué)鍵的斷裂,沒有化學(xué)鍵的形成,屬于物理變化,A項正確;該裝置為電解池,X極糠醛被還原為糠醇,X極為陰極,B項正確;由題圖知,二氧化錳與糠醛在堿