专题05 电化学基础-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟化学真题分类汇编（黑吉辽通用）

专题05 电化学基础 考点1 原电池与化学电源 1. （2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能 C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 2. （2022·辽宁卷）某储能电池原理如图。下列说法正确的是 A. 放电时负极反应： B. 放电时透过多孔活性炭电极向中迁移 C. 放电时每转移电子，理论上吸收 D. 充电过程中，溶液浓度增大 考点2 电解原理 3. （2024·黑吉辽卷）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B. 阴极反应： C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D. 阳极反应： 4. （2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成 C. 电解后海水下降 D. 阳极发生： 5. （2022·辽宁卷）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是 A. 左侧电极反应： B. 实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C. 若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为 D. 把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果 1．（2024·吉林白山一模）我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．向电极a移动 B．电极b的电极反应式为 C．理论上，当电极a释放(标准状况下)时，溶液质量减少 D．“全氧电池”工作时总反应为 2．（2024·辽宁葫芦岛二模）下图是“海水-河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为复合电极，下列说法不正确的是 A．b的电极反应式为 B．内电路中，由a极区向b极区迁移 C．工作一段时间后，两极溶液的浓度差减小 D．电路中转移1时，理论上a极区模拟海水的质量减少23g 3．（2024·辽宁三模）固态电池能量密度更高，运行更安全。固态燃料电池(如图所示)以固态电解质传递，电池总反应可表示为。下列说法错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极上的电极反应为 C．由a极通过固体酸膜传递到b极 D．a极上的电势比b极上的高 4．（2024·辽宁大连二模）中国海洋大学科学家发现海泥细菌电池的电压可以高达0.8V，在这种海水/海泥界面存在的天然电压驱动下，海泥细菌产生的电子可以源源不断的传输出来，持续产生电能。下列说法错误的是 A．电极电势：A＜B B．天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质 C．海底沉积层可发生反应： D．海底沉积层/海水天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料 5．（2024·辽宁沈阳二模）香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作，证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性，展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是 A．电子由a极经用电器流向b极 B．a极为负极，b极发生还原反应 C．b极上的电极反应式为 D．a极质量减少2.60g时，双极膜中有向a极区迁移 6．（2024·吉林长春四模）某研究团队发现向锂空气电池的有机电解液中添加，充电时可发生如图转化(图中所示不完全)而使充电过程更稳定。下列说法错误的是 A．电极Li与反应生成和 B．充电时，阳极区域涉及反应： C．充电时，每转移1mol电子，阳极质量增加23g D．放电时，由a极移至b极 7．（2024·吉林黑龙江适应性考试）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为、电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为 C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2、2与3相连，b电极均为流出极 8．（2024·吉林白山二模）铝—空气燃料电池是一种新型高能量电池，具有能量密度大、无污染、可靠性高等优点。图1是一种盐水铝空气电池装置原理图，图2是石墨空气电极结构示意图。下列说法正确的是 A．铝极为负极，发生还原反应 B．工作一段时间后，含铝微粒的存在形式为 C．石墨空气电极的电极反应式： D．在石墨空气电极中，会穿过多孔防水透气层进入电极右侧 9．（2024·吉林黑龙江适应性考试）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应为：+H2O-2e-=+2H+ B．放电时，转化为 C．充电时，通过交换膜从左室向右室迁移 D．充电时，阴极电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH- 10．（2024·黑龙江齐齐哈尔三模）一种以钒基氧化物(V6H13)为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电过程中，向极一侧移动 B．放电时，极电势高于极电势 C．充电时，极与外接直流电源负极相连 D．充电时，阳极发生的电极反应可能为 11．（2024·黑龙江哈三中四模）水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述正确的是 A．放电时，电极a作电源的正极，Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu B．充电时，水系电池中，a电极附近溶液的pH增大 C．充电时，b电极上的电极反应式为 D．当0.5mol Cu3(PO4)2完全放电时，则b电极质量减轻69g 12．（2024·黑龙江哈尔滨三模）甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是 A．物质A是 B．半透膜是阳离子交换膜 C．a极电极反应为式： D．可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用 13．（2024·黑龙江四模）2023年我国首个兆瓦级铁铬液流电池储能项目在内蒙古成功运行。电池利用溶解在盐酸溶液中的铁、铬离子价态差异进行充、放电，工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A．接输电网时，电极a为负极 B．阳极在充电过程中可能会产生 C．充电时，阳极的电极反应为 D．放电时，每被氧化，电池中有通过交换膜向b极转移 14．（2024·辽宁大连二模）南开大学陈军团队成功研发出一种以两性羟基乙酸铝为电解质的二次电池。两性羟基乙酸铝具有和双极电离能力，该电池充电时的原理如下图所示，下列说法错误的是 A．放电时，N极发生还原反应 B．放电时，负极的电极方程式为： C．充电时，电极M连接电源负极 D．充电时，当两性羟基乙酸铝电离出时，阳极板质量增加2g 15．（2024·辽宁沈阳五模）利用可再生能源驱动耦合电催化HCHO氧化与CO2还原，同步实现CO2与HCHO高效转化为高附加值的化学产品，可有效消除酸性工业废水中的甲醛，减少碳排放，实现碳中和。耦合电催化反应系统原理如图所示。 下列说法正确的是 A．电源a极为正极，通过质子交换膜从右侧移向左侧 B．阳极的电极反应式为： C．外电路转移时，理论上可消除废水中0.5molHCHO D．电解生成1molHCOOH，理论上可消耗标准状况下 16．（2024·辽宁丹东二模）薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池．下图为其工作示意图，薄膜只允许计通过，电池反应为。下列有关说法正确的是 A．导电介质c为含的盐溶液 B．放电时，当电路通过电子时，b极薄膜质量增加 C．充电时，阳极发生反应为 D．薄膜在充放电过程中参与了电极反应，质量发生变化 17．（2024·辽宁锦州模拟）我国科研团队研发了一种新型可充放电的生物质电池，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，a为电源的负极 B．放电时，M极附近电解质溶液pH不变 C．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上N极增重1g D．充电时，M电极反应为+2e—+2H2O=+2OH— 18．（2024·辽宁沈阳模拟）在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迀移。如图所示装置，可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是 A．CaCO3在碱室形成 B．两个双极膜中间层的H+均向右移动 C．向碱室中加入NaHCO3固体，有利于CO2的矿化封存 D．b极为阳极，电极反应式为 19．（2024·辽宁沈阳三模）利用铝电池电解溶液制备的装置如图所示。N极为铝电极，其余电极为石墨电极，下列说法错误的是 A．双极膜产生的移向M极 B．Q极端的电势高于P极端 C．装置工作时，消耗的气体与生成的气体的物质的量相等 D．外电路中通过时，氢氧化钠溶液的质量增加2.7g 20．（2024·黑龙江二模）英国剑桥大学模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将和转化为和燃料()。下列说法正确的是 A．中心原子采取杂化 B．b电极电势低于a电极 C．该装置工作时，H⁺从b极区向a极区迁移 D．每生成1 mol有44 g被还原 21．（2024·黑龙江哈三中五模）为实现的资源化利用与电能储存，设计如图所示的三室隔膜电解装置(阴极室中注入溶有大量且含有少量水的有机复合电解液)，该装置将还原为CO，同时得到副产物和碳酸氢盐。下列说法错误的是 A．离子交换膜a为阴离子交换膜 B．阳极反应式： C．浓度：食盐水1>食盐水2 D．每通过2mol，消耗22.4L 22．（2024·黑龙江哈三中五模）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基(·OH)；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子(·H)。下列说法错误的是 A．鼓入空气生成羟基自由基的反应为： B．生成1mol强还原性中间体氢原子时转移了1mol电子 C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭 D．处理含的酸性废水后，体系pH升高 23．（2024·吉林吉大附中模拟）一种新型富含氧空位的双功能催化剂，可对空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理及催化路径如图所示。表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是 A．充电时，b极与直流电源的正极相连 B．放电时(标准状况)参与反应，有由a极区移向b极区 C．充电过程中a极的电极反应为 D．充电时决速步反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能 24．（2024·黑龙江大庆实验中学模拟）为尽快实现碳中和，科研小组设计了电化学方法吸收转化空气中的，将其转化为可利用的有机物质．下列有关说法正确的是 A．该装置能将化学能转化为电能 B．a极为阴极，双极膜中的阳离子向a极移动 C．阴极的电极反应式： D．理论上消耗，生成标准状况下的X 25．（2024·黑龙江大庆二模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法错误的是 A．AB段pH越大，析氢速率越大 B．AD段负极反应式为 C．BC段正极反应式主要为 D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 26．（2024·黑龙江三模）电解溶液制取某电池正极材料的前驱体，其工作原理如图所示，已知交换膜A为阴离子交换膜，下列说法正确的是 A．工作过程中，钛电极会不断溶解 B．通电一段时间，I室pH降低 C．撤去交换膜B，纯钛电极端前驱体的产率不会受到影响 D．当产生的时，纯钛电极上至少产生标准状况下气体 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 电化学基础 考点1 原电池与化学电源 1. （2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能 C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 【答案】B 【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。 【解析】A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误； B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确； C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误； D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误； 故答案选B。 2. （2022·辽宁卷）某储能电池原理如图。下列说法正确的是 A. 放电时负极反应： B. 放电时透过多孔活性炭电极向中迁移 C. 放电时每转移电子，理论上吸收 D. 充电过程中，溶液浓度增大 【答案】A 【分析】放电时负极反应：，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。 详解】A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B． 放电时，阴离子移向负极，放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误； C． 放电时每转移电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上释放，故C错误； D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，溶液浓度减小，故D错误； 故选A。 考点2 电解原理 3. （2024·黑吉辽卷）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B. 阴极反应： C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D. 阳极反应： 【答案】A 【分析】据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H-，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。 【解析】A．由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，阴极反应2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，故A错误； B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正确； C．由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确； D．由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得阳极反应为：，故D正确； 答案选A。 4. （2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成 C. 电解后海水下降 D. 阳极发生： 【答案】D 【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，以此解题。 【解析】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误； B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移生成，B错误； C．由分析可知，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误； D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确； 故选D。 5. （2022·辽宁卷）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是 A. 左侧电极反应： B. 实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C. 若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为 D. 把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果 【答案】A 【解析】 【分析】本装置为电解池，左侧阳极析出氧气，右侧阴极析出氢气，据此分析解题。 【解析】A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应：，A正确； B．右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反应结束时溶液中存在CH3COO-，水解后溶液显碱性，故溶液为红色，B错误； C．若c中收集气体，若在标况下，c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol，转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故产生氢气：1×10-3mol，则样品中乙酸浓度为：2×10-3mol ÷10÷10-3=，并且题中未给定气体状态不能准确计算，C错误； D．盐桥换为U形铜导线，则铜导线构成了电解池的一部分，左侧铜导线为阴极，右侧铜导线为阳极，生成的铜离子影响溶液酸碱性，影响测定结果，D错误； 答案选A。 1．（2024·吉林白山一模）我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．向电极a移动 B．电极b的电极反应式为 C．理论上，当电极a释放(标准状况下)时，溶液质量减少 D．“全氧电池”工作时总反应为 【答案】D 【分析】 根据两电极物质元素化合价变化可判断电极a为负极，负极的反应式为4OH--4e-=O2+2H2O，电极b为正极，正极反应式为O2+4e-+2H+=2H2O。 【解析】A．阳离子流向正极，即向电极b移动，A错误； B．电极b上为得电子，溶液是酸性环境，电极反应式为，B错误； C．电极a电极反应式为,理论上，当电极a释放出(标准状况下)即时，同时有移向右侧的溶液中，所以溶液减少的质量为，C错误； D．根据正负极反应式，“全氧电池”工作时总反应为，D正确； 答案选D。 2．（2024·辽宁葫芦岛二模）下图是“海水-河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为复合电极，下列说法不正确的是 A．b的电极反应式为 B．内电路中，由a极区向b极区迁移 C．工作一段时间后，两极溶液的浓度差减小 D．电路中转移1时，理论上a极区模拟海水的质量减少23g 【答案】D 【分析】由电子移动方向可知，a电极为原电池的负极，海水中的氯离子在负极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e—═Ag+Cl—，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中。 【解析】A．由分析可知，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e—═Ag+Cl—，故A正确； B．由分析可知，内电路中，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，故B正确； C．由分析可知，a电极为原电池的负极，海水中的氯离子在负极失去电子发生氧化反应生成氯气，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，则电池工作一段时间后，海水区氯化钠溶液浓度减小，河水区氯化钠溶液浓度增大，两极氯化钠溶液的浓度差减小，故C正确； D．由分析可知，a电极为原电池的负极，海水中的氯离子在负极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，则电路中转移1mol 电子时，理论上a极区模拟海水的质量减少58.5g，故D错误； 故D错误。 3．（2024·辽宁三模）固态电池能量密度更高，运行更安全。固态燃料电池(如图所示)以固态电解质传递，电池总反应可表示为。下列说法错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极上的电极反应为 C．由a极通过固体酸膜传递到b极 D．a极上的电势比b极上的高 【答案】D 【分析】由总反应和图示可知氧气端b极为原电池正极，发生还原反应：，甲烷端a极为原电池负极发生氧化反应：。 【解析】A．由上述分析可知a极为负极，发生氧反应，故A正确； B．由上述分析可知b极上的电极反应为，故B正确； C．原电池中阳离子移动向正极，则氢离子由a极过固体酸膜传递到b极，故C正确； D．原电池中正极电势高于负极，则a极上的电势比b极上的低，故D错误； 故选D。 4．（2024·辽宁大连二模）中国海洋大学科学家发现海泥细菌电池的电压可以高达0.8V，在这种海水/海泥界面存在的天然电压驱动下，海泥细菌产生的电子可以源源不断的传输出来，持续产生电能。下列说法错误的是 A．电极电势：A＜B B．天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质 C．海底沉积层可发生反应： D．海底沉积层/海水天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料 【答案】A 【分析】由图示可知，电极A上氧气转化成水，氧元素化合价降低，发生还原反应，即电极A为正极，则电极B为负极。 【解析】A．电极A为正极，电极B为负极，正极电势高于负极电势，所以电极电势：A＞B，故A错误； B．电极A为正极，电极B为负极，天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质，故B正确； C．由图示可知，海底沉积层CH2O转化为CO2，所以海底沉积层可发生反应：，故C正确； D．负极电极反应式为HS--2e-=S↓+H+，生成的H+向正极移动，即H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动，所以海底沉积层/海水天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料，故D正确； 故答案为：A。 5．（2024·辽宁沈阳二模）香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作，证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性，展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是 A．电子由a极经用电器流向b极 B．a极为负极，b极发生还原反应 C．b极上的电极反应式为 D．a极质量减少2.60g时，双极膜中有向a极区迁移 【答案】D 【分析】a极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+，a极为负极，b极上硝酸根离子发生得电子的还原反应转化成NH3，b极为正极。 【解析】A．放电时，电子由负极（a极）经用电器流向正极（b极），A项正确； B．根据分析，a极为负极，b极为正极，b极上发生还原反应，B项正确； C．b极上硝酸根离子发生还原反应转化成NH3，电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，C项正确； D．a极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，a极减少Zn的物质的量为=0.04mol，电路中通过电子物质的量为0.08mol，b极电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，双极膜中有0.08molOH-向a极区迁移，D项错误； 答案选D。 6．（2024·吉林长春四模）某研究团队发现向锂空气电池的有机电解液中添加，充电时可发生如图转化(图中所示不完全)而使充电过程更稳定。下列说法错误的是 A．电极Li与反应生成和 B．充电时，阳极区域涉及反应： C．充电时，每转移1mol电子，阳极质量增加23g D．放电时，由a极移至b极 【答案】C 【解析】A．电解液中的由Li与反应得来，故电极Li与发生反应：，A正确； B．由题图可知，充电时，发生反应：和，即在阳极区产生氧气，B正确； C．由B项分析可知，充电时，阳极反应式为，每转移1mol电子，阳极消耗，质量减少23g，C错误； D．由上述分析可知，充电时b为阳极，a为阴极，则放电时a为负极，b为正极，由负极(a极)移至正极(b极)，D正确； 故选C。 7．（2024·吉林黑龙江适应性考试）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为、电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为 C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2、2与3相连，b电极均为流出极 【答案】B 【分析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电极质量减小，转化为，说明a为正极，b为负极，b极反应为；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，转化为，说明c为负极，b为正极，b极反应为：，据此分析； 【解析】A．1与2相连，a为正极，b为负极，盐桥1中阳离子向a电极移动，A错误； B．2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，转化为，说明c为负极，b为正极，生成氢气，电池反应为，B正确； C．1与3相连，由于更难溶，转化为，a极为正极，转化为，a极质量减小，b极为负极，转化为，b极质量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质量，C错误； D．1与2相连，b为负极，b电极为流出极；2与3相连，c为负极，c电极为流出极，D错误； 故选B。 8．（2024·吉林白山二模）铝—空气燃料电池是一种新型高能量电池，具有能量密度大、无污染、可靠性高等优点。图1是一种盐水铝空气电池装置原理图，图2是石墨空气电极结构示意图。下列说法正确的是 A．铝极为负极，发生还原反应 B．工作一段时间后，含铝微粒的存在形式为 C．石墨空气电极的电极反应式： D．在石墨空气电极中，会穿过多孔防水透气层进入电极右侧 【答案】C 【解析】A．铝失电子作负极，发生氧化反应，A项错误； B．该电池的总反应是，工作一段时间后，含铝微粒的存在形式为，[Al(OH)4]−需强碱性条件才能存在，题中无强碱性条件，B项错误； C．由图2可知，石墨空气电极得电子转化为，其电极反应式为：O2+4e−+2H2O=4OH−，C项正确； D．在原电池中，阴离子移向负极，则在石墨空气电极中，OH−能穿过多孔防水透气层进入电极左侧，D项错误； 故选C。 9．（2024·吉林黑龙江适应性考试）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应为：+H2O-2e-=+2H+ B．放电时，转化为 C．充电时，通过交换膜从左室向右室迁移 D．充电时，阴极电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH- 【答案】D 【分析】放电时，负极发生氧化反应，转化为，所以放电时，Rh/Cu是负极。充电时，Rh/Cu是阴极。 【解析】A．放电时，负极发生氧化反应，负极糠醛发生氧化反应生成，故A错误； B．放电时，正极得电子，转化为，故B错误； C．充电时，阳离子向阴极移动，充电时，Rh/Cu是阴极，通过交换膜从右室向左室迁移，故C错误； D．充电时，充电时，Rh/Cu是阴极，糠醛发生还原反应生成，阴极电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-，故D正确； 选D。 10．（2024·黑龙江齐齐哈尔三模）一种以钒基氧化物(V6H13)为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电过程中，向极一侧移动 B．放电时，极电势高于极电势 C．充电时，极与外接直流电源负极相连 D．充电时，阳极发生的电极反应可能为 【答案】D 【分析】放电时Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，钒基氧化物为正极；充电时Zn为阴极，钒基氧化物为阳极。 【解析】A．放电时，钒基氧化物(V6O13)为正极，Zn极为负极，负极Zn失去电子生成Zn2+进入溶液，放电过程中，Zn2+通过阳离子交换膜向V6O13极一侧移动，A项错误； B．放电时，正极电势高于负极电势，故放电时，V6O13极电势高于Zn极电势，B项错误； C．充电时，V6O13极作阳极，与外接直流电源正极相连，C项错误； D．充电时，阳极失电子生成V6O13和Zn2+，发生的电极反应可能为-2xe-=V6O13+xZn2+，D项正确； 答案选D。 11．（2024·黑龙江哈三中四模）水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述正确的是 A．放电时，电极a作电源的正极，Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu B．充电时，水系电池中，a电极附近溶液的pH增大 C．充电时，b电极上的电极反应式为 D．当0.5mol Cu3(PO4)2完全放电时，则b电极质量减轻69g 【答案】D 【分析】由图可知，放电时为原电池，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、发生得电子的还原反应，b极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、发生失电子的氧化反应，则a极为正极、b极为负极，负极反应式为Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+，充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即a极为阳极、b极为阴极，阴阳极反应与负正极反应相反，据此分析解答。 【解析】A．放电时为原电池，a极为正极、b极为负极，Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu，故A错误； B．充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极电极反应式为：，阳极附近的碱性减弱，故B错误； C．充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阴极反应式为：，故C错误； D．放电时为原电池，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，则0.5molCu3(PO4)2完全放电时，转移电子3mol，有3molNa+发生迁移，则b电极质量减轻3mol×23g/mol=69g，故D正确； 故选D。 12．（2024·黑龙江哈尔滨三模）甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是 A．物质A是 B．半透膜是阳离子交换膜 C．a极电极反应为式： D．可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用 【答案】C 【分析】由图可知，a电极上HCOOH被氧化为，作负极；则b电极作正极，发生还原反应。 【解析】A．铁的两种离子存在环境为酸性，且生成物为K2SO4，故物质A为H2SO4，A正确； B．装置中K+由负极流向正极，则半透膜是阳离子交换膜，B正确； C．a电极上HCOOH被氧化为，其电极反应式为：HCOO−−2e−+2OH−=+H2O，C错误； D．Fe3+先被还原为Fe2+，Fe2+又被O2氧化生成Fe3+，Fe3+可以循环，可看作是该反应的催化剂，D正确； 故选C。 13．（2024·黑龙江四模）2023年我国首个兆瓦级铁铬液流电池储能项目在内蒙古成功运行。电池利用溶解在盐酸溶液中的铁、铬离子价态差异进行充、放电，工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A．接输电网时，电极a为负极 B．阳极在充电过程中可能会产生 C．充电时，阳极的电极反应为 D．放电时，每被氧化，电池中有通过交换膜向b极转移 【答案】D 【分析】该装置能作原电池和电解池；由图可知，充电时，左侧亚铁离子失去电子发生氧化反应生成铁离子，a为阳极；右侧三价铬得到电子发生还原反应生成二价铬，右侧为阴极；放电时该装置为原电池； 【解析】A．由图可知，充电时，左侧失去电子发生氧化反应生成，a为阳极；右侧得到电子发生还原反应生成，b为阴极。接输电网时，该装置为原电池，a为正极，b为负极，A错误； B．阴极在充电过程中，可能得到电子发生还原生成，B错误； C．充电时，左侧为阳极、右侧为阴极，则左侧失电子生成，阳极的电极反应为，C错误； D．放电时，负极上每被氧化生成，则转移1mol电子，则电池中有通过交换膜向b（负）极转移，D正确； 答案选D。 14．（2024·辽宁大连二模）南开大学陈军团队成功研发出一种以两性羟基乙酸铝为电解质的二次电池。两性羟基乙酸铝具有和双极电离能力，该电池充电时的原理如下图所示，下列说法错误的是 A．放电时，N极发生还原反应 B．放电时，负极的电极方程式为： C．充电时，电极M连接电源负极 D．充电时，当两性羟基乙酸铝电离出时，阳极板质量增加2g 【答案】D 【分析】由图可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，酸性条件下AQ在阴极得到电子发生还原反应生成H2AQ，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水；则放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极N为正极，水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子。 【解析】A．由分析可知，放电时，电极N为正极，水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子，故A正确； B．由分析可知，放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极反应式为，故B正确； C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，故C正确； D．由分析可知，充电时，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+OH—=NiO(OH)+ H2O，则当两性羟基乙酸铝电离出2mol氢离子时，阳极板质量减少2g，故D错误； 故选D。 15．（2024·辽宁沈阳五模）利用可再生能源驱动耦合电催化HCHO氧化与CO2还原，同步实现CO2与HCHO高效转化为高附加值的化学产品，可有效消除酸性工业废水中的甲醛，减少碳排放，实现碳中和。耦合电催化反应系统原理如图所示。 下列说法正确的是 A．电源a极为正极，通过质子交换膜从右侧移向左侧 B．阳极的电极反应式为： C．外电路转移时，理论上可消除废水中0.5molHCHO D．电解生成1molHCOOH，理论上可消耗标准状况下 【答案】C 【分析】由题干电解池装置图可知，碳纸负载MnO2纳米片中HCHO转化为HCOOH，发生氧化反应，故为阳极，电极反应为：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，即电源b电极为正极，Cu箔负载Cu纳米绒为阴极，发生还原反应，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，电源b电极为正极，电源a极为负极，H+通过质子交换膜从左侧阳极区移向右侧阴极区，A错误； B．由分析可知，阳极发生氧化反应，阳极的电极反应式为：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，B错误； C．由分析可知，阳极区发生的电极反应为：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，根据电子守恒可知，外电路转移时，理论上可消除废水中0.5molHCHO，C正确； D．由题干信息可知，阳极区生成HCOOH，阴极区也能生成HCOOH，结合电极反应式HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+、CO2+2H++2e-=HCOOH可知，电解生成1molHCOOH，理论上可消耗0.5molCO2，则其标准状况下的体积为：0.5mol×22.4L/mol=11.2L，D错误； 故答案为：C。 16．（2024·辽宁丹东二模）薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池．下图为其工作示意图，薄膜只允许计通过，电池反应为。下列有关说法正确的是 A．导电介质c为含的盐溶液 B．放电时，当电路通过电子时，b极薄膜质量增加 C．充电时，阳极发生反应为 D．薄膜在充放电过程中参与了电极反应，质量发生变化 【答案】B 【分析】由题干信息中电池总反应可表示为可知，电极a为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中，则电极a为阴极，电极反应式为，电极b为阳极，电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，放电时电极a为负极，电极反应为LixSi-xe-=Si+xLi+，电极b为正极，电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2； 【解析】A．锂为活泼金属，会和溶液中水反应，故不能为含的盐溶液，A错误； B．放电时，电极b为正极，电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，当电路通过电子时，b极薄膜质量增加0.3mol×7g/mol=，B正确； C．充电时，电极b为阳极，电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，C错误；   D．LiPON薄膜在充放电过程中仅仅起到盐桥的作用，并未参与电极反应，故其质量不发生变化，D错误； 故选B。 17．（2024·辽宁锦州模拟）我国科研团队研发了一种新型可充放电的生物质电池，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，a为电源的负极 B．放电时，M极附近电解质溶液pH不变 C．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上N极增重1g D．充电时，M电极反应为+2e—+2H2O=+2OH— 【答案】B 【分析】 由图可知，放电时，电极M为原电池的负极，碱性条件下在负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为—2e—+3OH—=+2H2O，电极N为正极，水分子作用下Co0.2Ni0.8OOH在正极得到电子发生还原反应生成Co0.2Ni0.8(OH)2，电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—；充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，水分子作用下，在阴极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为+2e—+2H2O=+2OH—，电极N为阳极，碱性条件下Co0.2Ni0.8(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成Co0.2Ni0.8OOH和水，电极反应式为Co0.2Ni0.8(OH)2—e—+OH—=Co0.2Ni0.8OOH+H2O。 【解析】A．由分析可知，充电时，与直流电源负极a相连的电极M为阴极，故A正确； B．由分析可知，放电时，电极M的电极反应式为—2e—+3OH—=+2H2O，电极N的电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入负极区，由得失电子数目守恒可知，负极区最终消耗氢氧根离子，使得溶液的pH减小，故B错误； C．由分析可知，放电时，电极N的电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—，则外电路转移1mol电子时，理论上N极增重的质量为1g，故C正确； D．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，水分子作用下，在阴极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为+2e—+2H2O=+2OH—，故D正确； 故选B。 18．（2024·辽宁沈阳模拟）在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迀移。如图所示装置，可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是 A．CaCO3在碱室形成 B．两个双极膜中间层的H+均向右移动 C．向碱室中加入NaHCO3固体，有利于CO2的矿化封存 D．b极为阳极，电极反应式为 【答案】D 【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2，所以b为阳极，左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室，与二氧化碳反应生成碳酸根离子，氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，所以a为阴极，以此解答。 【解析】A．由图可知，通过左侧阴离子交换膜进入中间室内与Ca2+结合形成碳酸钙，CaCO3 在中间室形成，故A错误； B．由图可知，右侧双极膜中氢离子进入酸室生成盐酸，左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，故B错误； C．碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子，碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内，与Ca2+结合形成碳酸钙，加入NaHCO3固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收，故C错误； D．b为阳极，电极反应式为，右侧双极膜中氢氧根进入右侧电极，中和反应产生的氢离子，故D正确； 故选D。 19．（2024·辽宁沈阳三模）利用铝电池电解溶液制备的装置如图所示。N极为铝电极，其余电极为石墨电极，下列说法错误的是 A．双极膜产生的移向M极 B．Q极端的电势高于P极端 C．装置工作时，消耗的气体与生成的气体的物质的量相等 D．外电路中通过时，氢氧化钠溶液的质量增加2.7g 【答案】D 【分析】M电极二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸，N电极Al失电子发生氧化反应生成，可知M是正极、N是负极；N与电解池p相连，P为阴极，M与电解池Q相连，Q是阳极。 【解析】A．原电池中阳离子移向正极，M是正极，双极膜产生的移向M极，故A正确； B．Q是阳极、P是阴极，Q极端的电势高于P极端，故B正确； C．装置工作时，M电极1molCO2参加反应转移2mol电子，P极氢离子得电子生成氢气，转移2mol电子生成1mol氢气，消耗的气体与生成的气体的物质的量相等，故C正确； D．外电路中通过时，双极膜中有0.3mol氢氧根离子进入氢氧化钠溶液，0.1mol铝元素进入溶液，氢氧化钠溶液的质量增加7.8g，故D错误； 选D。 20．（2024·黑龙江二模）英国剑桥大学模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将和转化为和燃料()。下列说法正确的是 A．中心原子采取杂化 B．b电极电势低于a电极 C．该装置工作时，H⁺从b极区向a极区迁移 D．每生成1 mol有44 g被还原 【答案】C 【分析】该装置是电解池装置，b极连接电源正极，b极为阳极， b极水转化成氧气，O元素的化合价升高，发生失电子的氧化反应，a极为阴极，CO2得电子发生还原反应生成C3H8O； 【解析】A．中心C原子价层电子对数为，采取sp杂化，故A错误； B．b极为阳极，a极为阴极，b电极电势高于a电极，故B错误； C．该装置工作时为电解池，b极发生氧化反应，则b极为阳极，a极为阴极，电解池中阳离子由阳极流向阴极，即H+从b极区向a极区迁移，故C正确； D．电池总的方程式为6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2，即生成9mol氧气，阴极有6mol二氧化碳被还原，也就是生成1mol氧气，阴极有mol二氧化碳被还原，其质量为mol ×44g/mol=g，故D错误； 故选C。 21．（2024·黑龙江哈三中五模）为实现的资源化利用与电能储存，设计如图所示的三室隔膜电解装置(阴极室中注入溶有大量且含有少量水的有机复合电解液)，该装置将还原为CO，同时得到副产物和碳酸氢盐。下列说法错误的是 A．离子交换膜a为阴离子交换膜 B．阳极反应式： C．浓度：食盐水1>食盐水2 D．每通过2mol，消耗22.4L 【答案】D 【分析】阴极CO2得电子转化为CO，电极反应式为，阳极失电子转化为Cl2，电极反应式为，装置要得到副产物Cl2和碳酸氢盐，故阴极产生的碳酸氢根离子和阳极电解液中的钠离子进入中间室，则a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜。 【解析】A．根据分析可知，阴极产生的碳酸氢根离子进入中间室，则a为阴离子交换膜，A正确； B．根据分析可知，阳极反应式：，B正确； C．由于阳极区产生氯气消耗氯离子且钠离子向中间室迁移，故氯化钠浓度减小，浓度：食盐水1>食盐水2，C正确； D．根据电极反应：，每通过2mol，消耗标准状况下67.2L，D错误； 答案选D。 22．（2024·黑龙江哈三中五模）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基(·OH)；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子(·H)。下列说法错误的是 A．鼓入空气生成羟基自由基的反应为： B．生成1mol强还原性中间体氢原子时转移了1mol电子 C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭 D．处理含的酸性废水后，体系pH升高 【答案】C 【分析】由题意可知，若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基(·OH)，反应为；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子(·H)，反应为，故自由基均为阴极产物，据此回答， 【解析】A．由分析知，鼓入空气生成羟基自由基的反应为：，A正确； B．由反应为可知，生成1mol强还原性中间体氢原子时转移了1mol电子，B正确； C．除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开，可生成羟基自由基氧化酚类，C错误； D．在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭，可得到强还原性中间体氢原子(·H)和反应，需要消耗氢离子，则体系的pH升高，D正确； 故选C。 23．（2024·吉林吉大附中模拟）一种新型富含氧空位的双功能催化剂，可对空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理及催化路径如图所示。表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是 A．充电时，b极与直流电源的正极相连 B．放电时(标准状况)参与反应，有由a极区移向b极区 C．充电过程中a极的电极反应为 D．充电时决速步反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能 【答案】B 【解析】A．根据空气电池分析，放电时，锌失去电子，作负极即a为负极，b为正极，则充电时，b极与直流电源的正极相连，故A正确； B．根据，则放电时(标准状况物质的量为0.5mol)参与反应，有2mol电子转移，则有由b极区移向a极区，故B错误； C．放电过程中a极的电极反应为，则充电过程中a极的电极反应为，故C正确； D．决速步反应是指活化能最高的一步，由图可以看出充电过程中活化能最大的是，催化剂从O上吸附到OH上的反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能，故D正确。 综上所述，答案为A。 24．（2024·黑龙江大庆实验中学模拟）为尽快实现碳中和，科研小组设计了电化学方法吸收转化空气中的，将其转化为可利用的有机物质．下列有关说法正确的是 A．该装置能将化学能转化为电能 B．a极为阴极，双极膜中的阳离子向a极移动 C．阴极的电极反应式： D．理论上消耗，生成标准状况下的X 【答案】D 【解析】A．该装置有外电源，是电解池，将电能转化为化学能，A错误； B．由图知，b电极CO2转化为C3H6，碳元素化合价降低，得电子，故b为阴极，a为阳极，B错误； C．b为阴极，CO2得电子转化为C3H6，电解质溶液中有碳酸氢根参与反应，电极反应式为3CO2+18+18e-=C3H6+18+6H2O，C错误； D．由阴极电极反应式，消耗22gCO2，即0.5molCO2参与反应，转移电子3mol，阳极生成O2，氧元素从-2价变为0价，生成1mol氧气转移电子4mol，故0.5molCO2参与反应生成O2 0.75mol，标准状况下体积为16.8L，D正确； 本题选D。 25．（2024·黑龙江大庆二模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法错误的是 A．AB段pH越大，析氢速率越大 B．AD段负极反应式为 C．BC段正极反应式主要为 D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 【答案】A 【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。 【解析】A．由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，pH越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，A错误； B．AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．由图可知BC段的pH为3-5，正极上氧气得电子生成水，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C正确； D．根据分析，DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同，D正确； 故选A。 26．（2024·黑龙江三模）电解溶液制取某电池正极材料的前驱体，其工作原理如图所示，已知交换膜A为阴离子交换膜，下列说法正确的是 A．工作过程中，钛电极会不断溶解 B．通电一段时间，I室pH降低 C．撤去交换膜B，纯钛电极端前驱体的产率不会受到影响 D．当产生的时，纯钛电极上至少产生标准状况下气体 【答案】B 【分析】由图可知，前驱体在Ⅲ室产生，金属阳离子会进入Ⅲ室，与该极产生的OH-生成前驱体，纯钛电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，纯钛电极作为电解池的阴极，接电源负极(b)，则a为正极，石墨电极为阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,发生氧化反应，Ⅱ室中的阴离子会通过交换膜A移向阳极，据此分析； 【解析】A．由图可知，前驱体在Ⅲ室生成，则Ⅱ室的金属阳离子进入Ⅲ室，交换膜B为阳离子交换膜，则右侧纯钛电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-与金属阳离子结合得到前驱体，钛电极不会溶解，故A错误； B．左侧石墨电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，交换膜A为阴离子交换膜，SO进入I室，H+浓度不断增大，I室pH降低，故B正确； C．撤去交换膜B，相当于纯钛电极直接放入Ⅱ室，会导致接受电子的物质不是水而是金属离子，导致金属单质的生成，附着在前驱体上导致产率的降低，故C错误； D．每生成0.1mol的，就相当于生成0.2molOH-，由电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，会生成0.1molH2，在标准状况下的体积为2.24L，故D错误； 答案为B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$