专题05 原电池 电解池-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(广东专用)
2024-07-16
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 原电池,化学电源,电解池,金属的电化学腐蚀与防护 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.45 MB |
| 发布时间 | 2024-07-16 |
| 更新时间 | 2024-07-19 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46366683.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 原电池 电解池
考点1 原电池
1.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法 D.锌发生反应:
2.(2023·广东卷)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是
A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
3.(2022·广东卷)科学家基于易溶于的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为: 。下列说法正确的是
A.充电时电极b是阴极
B.放电时溶液的减小
C.放电时溶液的浓度增大
D.每生成,电极a质量理论上增加
考点2 电解池
1.(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A.阳极反应:
B.阴极区溶液中浓度逐渐升高
C.理论上每消耗,阳极室溶液减少
D.理论上每消耗,阴极室物质最多增加
2.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.电解总反应:
B.每生成,双极膜处有的解离
C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率
3.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化
C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等
1.(2024届广东省广州预测)铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B.碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D.处理含NO的废水,若处理6.2 gNO,则有0.5 mol H+透过质子交换膜
2.(2024届广东省顺德三模)石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子()和空穴(),其制氧效果优越。原理如下图所示。下列叙述正确的是
A.放电时电势高低:a<b
B.放电时,电子流向:b→离子交换膜→a
C.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
D.放电时存在反应:
3.(2024届广东省大湾区一模)一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.作原电池的正极
B.放电时,向气体扩散电极移动
C.反应初始阶段产生的是,后期会产生沉淀
D.气体扩散电极发生的电极反应:
4.(2024届广东省广州市黄浦区一模)在触媒作用下,可用电化学装置处理酸性废水中的有机物,原理如图所示。下列说法不正确的是
A.负极发生的反应为:
B.若有机物是甲酸,总反应可表示为
C.若有机物是乙酸,处理乙酸,有由电极区移向电极区
D.用该装置处理有机污水可降低能耗
5.(2024届广东省深圳一模)我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.硫电极为负极
B.通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C.硫电极上发生的反应为
D.理论上,每消耗1mol ,同时消耗2 mol
6.(2024届广东省肇庆二模)SO2-空气电池是一种新型环保电池,可在发电的同时制得硫酸,电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时,下列说法正确的是
A.SO2发生还原反应
B.H2SO4在电池的负极生成
C.电子从负极通过电解液移向正极
D.通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
7.(2024届广东省省一模)微生物燃料电池能在较低的有机负荷下将化学能转化为电能,可用于有机污染的生物修复,其反应原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.a极是电池负极
B.电子从极经电解质溶液流向极
C.向极移动
D.若“有机物”是甲烷,则a极每产生,转移电子数为
8.(2024届广东省省二模)一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量,其装置如图所示。下列说法正确的是
A.铅电极为正极
B.银电极上发生的反应为
C.电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极
D.工作过程中,传感器的质量不变
9.(2024届广东省大湾区二模)锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂,KOH溶液为电解质,放电时,下列叙述正确的是
A.移向锌电极 B.在正极发生氧化反应
C.负极发生反应: D.用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗
10.(2024届广东省广州二模)一种锂电池放电时的工作原理如图所示,总反应为。该电池以熔融盐为电解质,的熔点为1567℃,下列说法正确的是
A.Li电极发生还原反应
B.电子由Ni经辅助电极流向Li
C.正极的电极反应:
D.放电时,Li电极质量增加
11.(2024届广东省韶关二模)如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还能淡化海水。下列说法不正确的是
A.电子由a极经导线流向b极
B.电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
C.交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D.b极发生还原反应
12.(2024届广东省韶关二模)锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一,如图为碱性锌铁液流电池放电时的工作原理示意图,以和作为电极氧化还原产物。已知:聚苯并咪唑(PBI)膜允许离子通过。下列说法正确的是
A.充电时,惰性电极连接电源的负极
B.放电过程中,当有2mol电子转移时,负极区电解液增重65g
C.充电过程中,总反应为:
D.充电过程中,惰性电极区的溶液pH逐渐增大
13.(2024届广东省深圳二模)我国科研工作者研发了一种光电催化系统,其工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴;H2O在双极膜界面处解离成H+和OH-,有利于电极反应顺利进行,下列说法不正确的是
A.双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜
B.左室溶液pH逐渐增大
C.GDE电极发生的反应为O2+2H++2e-=H2O2
D.空穴和电子的产生驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生
14.(2024届广东省大湾区一模)一种新型电解池如图所示,可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说法不正确的是
A.a为电源正极,电极I发生氧化反应
B.阴极电极反应式:
C.若处理含废水,理论上交换膜通过
D.电解一段时间后,阳极附近的溶液的不变
15.(2024届广东省肇庆二模)双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-,并使离子定向通过。
以铅蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O),利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是
A.N膜为阳离子交换膜
B.产品室2中溶液pH逐渐增大
C.产品室1中反应为+2OH-=+2H2O
D.双极膜共解离4molH2O时,理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4
16.(2024届广东省深圳一模)我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A.电子从电极经导线流向CCF电极
B.CCF电极上发生的反应有:
C.生成(的反应中,
D.利用电解法再次获得含溶液,需将附着、的电极置于阳极
17.(2024届广东省省一模)钠离子电池的充放电过程是钠离子在电池正极材料和负极材料之间来回脱嵌的过程,因此钠离子电池被称为“摇椅电池”,其工作原理如图所示,电池总反应式为。下列说法错误的是
A.放电时,电流从极经过用电器流向极
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,每转移电子,极的质量减少
D.充电时,极连接电源的负极
18.(2024届广东省佛山一模)如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸,双极膜中的能解离为和,下列说法正确的是
A.石墨也可以用Pb代替
B.双极膜解离出来的向石墨电极移动
C.在Pb电极表面发生反应:
D.当石墨电极析出1 mol ,Pb电极附近一定生成2 mol乙醛酸
19.(2024届广东省广州一模)一种简单钒液流电池的结构及工作原理示意图所示,下列说法不正确的是
A.放电时,从极区向极区移动
B.充电时,电极是阳极
C.每消耗,有通过质子交换膜
D.充电时的总反应:
20.(2024届广东省江门一模)高氯酸()是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵()的原料之一,下图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是
A.b为电源的正极 B.电极M处发生氧化反应
C.从左到右穿过质子交换膜 D.电极N的电极反应式:
21.(2024届广东省湛江二模)一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图。下列说法正确的是
已知:由M到N的反应可表示为(已配平)。
A.该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B.b极为阳极,电极反应式为
C.理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D.反应前后保持不变
22.(2024届广东省省二模)一种金属钠电极配合运用钠离子及氯离子交换膜设计的氧化还原液流装置能够实现海水的淡化,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.N为氯离子交换膜,M为钠离子交换膜
C.充电时,总反应式为
D.放电时,每转移2mol电子,理论上Ⅱ池溶液质量增加117g
23.(2024届广东省大湾区二模)利用双极膜电解含有的溶液,使转化成碳燃料,实现了还原流动。电解池如下图所示,双极膜中水电离的和在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是
A.银网电极与电源负极相连
B.双极膜b侧应该用质子交换膜
C.阴极电极反应为:
D.双极膜中有0.1mol 电离,则阳极附近理论上产生0.05mol
24.(2024届广东省佛山二模)畜禽废水中含大量N、P元素,通过电解形成沉淀(鸟粪石)进行回收。用如图装置模拟该过程,其中含P微粒共有1mol。下列说法错误的是
A.阳极反应有:
B.若电路中转移1.98mol ,则溶液中剩余含P微粒为0.01mol
C.强酸或强碱环境更有利于去除氮、磷元素
D.鸟粪石可用作缓释肥,实现变废为宝
25.(2024届广东省广州三模)报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图,催化电极时产生电子和空穴(空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象,用h+表示),下列有关说法错误的是
A.光催化装置实现了光能向化学能的转化
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电催化装置阳极电极反应式 4OH—+4h+=2H2O+O2↑
D.光催化装置中,每生成 0.1g氢气,产生空穴h+的数目为
26.(2024届广东省顺德三模)通过电解丙烯腈()溶液可以获得尼龙-66的原料己二腈[]。工作原理如下图所示。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.若用铅酸蓄电池作为电源,则a极为铅电极
B.阳极反应:
C.工作时,NaOH溶液的pH保持不变
D.标况下产生11.2L气体C时,阴极区溶液增重2g
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专题05 原电池 电解池
考点1 原电池
1.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法 D.锌发生反应:
【答案】D
【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块,由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁为正极,形成原电池,Zn失去电子,发生还原反应,,从而保护钢铁,延缓其腐蚀。
【解析】A.由于金属活动性Zn>Fe,钢铁外壳为正极,锌块为负极,故A错误;
B.Zn失去电子,发生还原反应,,镶嵌的锌块会被逐渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用,故B错误;
C.由分析得,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C错误;
D.Zn失去电子,发生还原反应:,故D正确;
故选D。
2.(2023·广东卷)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是
A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
【答案】B
【分析】在Pt得电子发生还原反应,Pt为正极,Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极。
【解析】A.由分析可知,Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极,A错误;
B.电子由负极经活性炭流向正极,B正确;
C.溶液为酸性,故表面发生的电极反应为,C错误;
D.每消耗标准状况下的,转移电子2mol,而失去2mol电子,故最多去除,D错误。
故选B。
3.(2022·广东卷)科学家基于易溶于的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为: 。下列说法正确的是
A.充电时电极b是阴极
B.放电时溶液的减小
C.放电时溶液的浓度增大
D.每生成,电极a质量理论上增加
【答案】C
【解析】A.由充电时电极a的反应可知,充电时电极a发生还原反应,所以电极a是阴极,则电极b是阳极,故A错误;
B.放电时电极反应和充电时相反,则由放电时电极a的反应为可知,NaCl溶液的pH不变,故B错误;
C.放电时负极反应为,正极反应为,反应后Na+和Cl-浓度都增大,则放电时NaCl溶液的浓度增大,故C正确;
D.充电时阳极反应为,阴极反应为,由得失电子守恒可知,每生成1molCl2,电极a质量理论上增加23g/mol2mol=46g,故D错误;
答案选C。
考点2 电解池
1.(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A.阳极反应:
B.阴极区溶液中浓度逐渐升高
C.理论上每消耗,阳极室溶液减少
D.理论上每消耗,阴极室物质最多增加
【答案】C
【分析】右侧溶液为饱和食盐水,右侧电极产生气体,则右侧电极为阳极,放电产生氯气,电极反应为:;左侧电极为阴极,发生还原反应,在碱性条件下转化为Fe,电极反应为:;中间为阳离子交换膜,由阳极向阴极移动。
【解析】A.由分析可知,阳极反应为:,A正确;
B.由分析可知,阴极反应为:,消耗水产生,阴极区溶液中浓度逐渐升高,B正确;
C.由分析可知,理论上每消耗,转移6mol电子,产生3mol,同时有6mol由阳极转移至阴极,则阳极室溶液减少,C错误;
D.由分析可知,理论上每消耗,转移6mol电子,有6mol由阳极转移至阴极,阴极室物质最多增加,D正确;
故选C。
2.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.电解总反应:
B.每生成,双极膜处有的解离
C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率
【答案】B
【分析】由信息大电流催化电解溶液制氨可知,在电极a处放电生成,发生还原反应,故电极a为阴极,电极方程式为,电极b为阳极,电极方程式为,“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极a,OH-移向电极b。
【解析】A.由分析中阴阳极电极方程式可知,电解总反应为,故A正确;
B.每生成,阴极得8mol e-,同时双极膜处有8mol 进入阴极室,即有8mol的解离,故B错误;
C.电解过程中,阳极室每消耗4mol ,同时有4mol 通过双极膜进入阳极室,KOH的物质的量不因反应而改变,故C正确;
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构具有更大的膜面积,有利于被催化解离成和,可提高氨生成速率,故D正确;
故选B。
3.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化
C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等
【答案】C
【解析】根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含和等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al的再生,据此分析解答。
A.阴极应该发生得电子的还原反应,实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误;
B.Al在阳极上被氧化生成Al3+,B错误;
C.阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C正确;
D.因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D错误;
故选C。
1.(2024届广东省广州预测)铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B.碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D.处理含NO的废水,若处理6.2 gNO,则有0.5 mol H+透过质子交换膜
【答案】C
【分析】在原电池反应中负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应,根据电极微粒变化及元素化合价判断电极正负极、离子移动方向,并书写相应的电极反应式。
【解析】A.由图可知电池工作时,碳电极是正极,H+会由负极移向正极,即H+由乙室通过质子交换膜向甲室移动,A正确;
B.碳电极为正极,在甲室中转化为N2,所以电极反应式为,B正确;
C.当转移10 mol e-时甲室溶液中消耗12 mol H+,但通过质子交换膜的H+只有10 mol,因此,甲室溶液中c(H+)减小,溶液的pH不断增大,C错误;
D.处理含的废水时,根据电子守恒可知关系式为:,透过质子交换膜的H+与转移的电子物质的量相等,所以处理6.2 g(其物质的量是0.1 mol)时,电池中有0.5 mol H+透过质子交换膜,D正确;
故合理选项是C。
2.(2024届广东省顺德三模)石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子()和空穴(),其制氧效果优越。原理如下图所示。下列叙述正确的是
A.放电时电势高低:a<b
B.放电时,电子流向:b→离子交换膜→a
C.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
D.放电时存在反应:
【答案】C
【分析】由图可知,放电时Zn在b电极失去电子生成,则b为负极,a为正极。
【解析】A.由分析可知,b为负极,a为正极,放电时电势高低:a>b,A错误;
B.由分析可知,b为负极,a为正极,放电时,电子流向:b→导线→a,B错误;
C.石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子()和空穴(),驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电,则充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,C正确;
D.由图可知,放电时,O2在正极得到电子生成H2O,电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O,D错误;
故选C。
3.(2024届广东省大湾区一模)一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.作原电池的正极
B.放电时,向气体扩散电极移动
C.反应初始阶段产生的是,后期会产生沉淀
D.气体扩散电极发生的电极反应:
【答案】D
【分析】
该原电池工作时,Mg发生失电子的反应生成Mg2+、作负极,正极上氧气发生得电子的还原反应生成OH-,OH-与结合生成NH3⋅H2O,即Mg电极为负极,气体扩散电极为正极,放电时电解质溶液中向正极移动,向负极移动,则反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀,后期向正极移动、溶液碱性增强,生成Mg(OH)2沉淀,正极反应为O2+4+2H2O+4e-=4NH3⋅H2O,据此分析解答。
【解析】
A.镁/海水燃料电池工作时,Mg发生失电子的反应生成Mg2+,故作负极,A错误;
B.原电池工作时,Mg电极为负极,气体扩散电极为正极,向正极移动,向负极(Mg电极)移动,B错误;
C.反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀,后期向正极移动、溶液碱性增强,生成Mg(OH)2沉淀,C错误;
D.原电池工作时,Mg电极为负极,气体扩散电极为正极,正极上O2得电子生成OH-,与迁移过来的结合生成NH3⋅H2O,则正极反应式为O2+4+2H2O+4e-=4NH3⋅H2O,D正确;
故答案为:D。
4.(2024届广东省广州市黄浦区一模)在触媒作用下,可用电化学装置处理酸性废水中的有机物,原理如图所示。下列说法不正确的是
A.负极发生的反应为:
B.若有机物是甲酸,总反应可表示为
C.若有机物是乙酸,处理乙酸,有由电极区移向电极区
D.用该装置处理有机污水可降低能耗
【答案】C
【分析】B电极反应中氧元素化合价降低,发生还原反应,故B为正极,A为负极,据此分析解题。
【解析】A.A为负极,发生的反应为:,A正确;
B.若有机物是甲酸(HCOOH),根据原理图,总反应可表示为,B正确;
C.若有机物是乙酸,处理1mol乙酸,需要2mol氧气,需要8molH+与之结合生成水,故有8molH+由A电极区移向B电极区,C错误;
D.相较于传统的化学处理方法,该装置处理不需要高温高压,因此能够大幅度降低处理过程对能源的消耗,故用该装置处理有机污水可降低能耗,D正确。
故选C。
5.(2024届广东省深圳一模)我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.硫电极为负极
B.通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C.硫电极上发生的反应为
D.理论上,每消耗1mol ,同时消耗2 mol
【答案】C
【分析】
该装置为原电池,铜离子得到电子,因此硫电极为正极,电极反应式为,锂电极为负极,电极反应式为,据此作答。
【解析】A.锂在反应中失电子为负极,故A错误;
B.原电池中阳离子向正极(硫电极)移动,故B错误;
C.硫电极为正极,电极反应式为,故C正确;
D.依据电子守恒可知,每消耗1molS,同时消耗4molLi,故D错误;
故选:C。
6.(2024届广东省肇庆二模)SO2-空气电池是一种新型环保电池,可在发电的同时制得硫酸,电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时,下列说法正确的是
A.SO2发生还原反应
B.H2SO4在电池的负极生成
C.电子从负极通过电解液移向正极
D.通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】B
【分析】SO2-空气电池中空气中氧气得到电子发生还原反应,通入氧气一极为正极,则通入二氧化硫一极为负极;
【解析】A.SO2在负极失去电子,发生氧化反应,A错误;
B.SO2在负极失去电子,发生氧化反应生成硫酸,B正确;
C.电子经导线传递到正极,不会经过电解质溶液,C错误;
D.空气中氧气得到电子发生还原反应,在酸性条件下生成水:,D错误;
故选B。
7.(2024届广东省省一模)微生物燃料电池能在较低的有机负荷下将化学能转化为电能,可用于有机污染的生物修复,其反应原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.a极是电池负极
B.电子从极经电解质溶液流向极
C.向极移动
D.若“有机物”是甲烷,则a极每产生,转移电子数为
【答案】B
【分析】a电极上有机物转化为CO2,C元素化合价升高,失电子发生氧化反应,a为负极,b为正极;
【解析】A.由图分析,a极发生氧化反应,b极氧、硫的化合价降低,则极为负极,极为正极,A正确;
B.电子从极经过导线流向极,不进入电解质溶液,B错误;
C.原电池中阳离子移向正极b,C正确;
D.若“有机物”是甲烷,则a极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,每产生即,转移电子数为,D正确;
答案选B。
8.(2024届广东省省二模)一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量,其装置如图所示。下列说法正确的是
A.铅电极为正极
B.银电极上发生的反应为
C.电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极
D.工作过程中,传感器的质量不变
【答案】B
【分析】因为该电池可用于测定样气中氧气的含量,氧气进入银电极,所以银电极是正极,铅电极是负极。
【解析】A.由分析知,银电极是正极,铅电极是负极,A错误;
B.银电极是正极,发生还原反应,电极反应式为,B正确;
C.电子从负极经外电路流向正极,所以电子由铅电极经过导线流向银电极,C错误;
D.铅电极为负极,电极反应,所以工作过程中,传感器的质量增加,D错误;
故选B。
9.(2024届广东省大湾区二模)锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂,KOH溶液为电解质,放电时,下列叙述正确的是
A.移向锌电极 B.在正极发生氧化反应
C.负极发生反应: D.用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗
【答案】A
【分析】由题意可知,放电时,锌为空气电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,通入空气的电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
【解析】A.由分析可知,放电时,锌为空气电池的负极,通入空气的电极为正极,则氢氧根离子移向锌电极,故A正确;
B.由分析可知,通入空气的电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,故B错误;
C.由分析可知,放电时,锌为空气电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,电极反应式为,故C错误;
D.锌能与盐酸反应,所以用盐酸作电解质会增加锌电极的损耗,故D错误;
故选A。
10.(2024届广东省广州二模)一种锂电池放电时的工作原理如图所示,总反应为。该电池以熔融盐为电解质,的熔点为1567℃,下列说法正确的是
A.Li电极发生还原反应
B.电子由Ni经辅助电极流向Li
C.正极的电极反应:
D.放电时,Li电极质量增加
【答案】C
【分析】由锂离子的移动方向可知,锂电极为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为Li—e—=Li+,辅助电极为正极,锂离子作用下硝酸根离子在催化剂表面得到电子发生还原反应生成亚硝酸根离子和氧化锂,电极反应式为。
【解析】A.由分析可知,锂电极为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,故A错误;
B.由分析可知,锂电极为原电池的负极,辅助电极为正极,则电子由锂电极流向辅助电极,故B错误;
C.由分析可知,辅助电极为正极,锂离子作用下硝酸根离子在催化剂表面得到电子发生还原反应生成亚硝酸根离子和氧化锂,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,锂电极为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,则放电时,锂电极质量减小,故D错误;
故选C。
11.(2024届广东省韶关二模)如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还能淡化海水。下列说法不正确的是
A.电子由a极经导线流向b极
B.电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
C.交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D.b极发生还原反应
【答案】C
【分析】从图中可以看出,在a极,CN-转化为和N2,C元素由+2价升高到+4价,N元素由-3价升高到0价,则CN-失电子,a极为负极,b极为正极。电池工作时,a极发生反应为2CN--10e-+12OH-=2+N2↑+6H2O,正极发生反应10H++10e-=5H2↑。
【解析】A.由分析可知,a极为负极,b极为正极,则电子由a极经导线流向b极,A正确;
B.电池工作一段时间后,b极发生反应10H++10e-=5H2↑,溶液中H+被消耗,右室溶液的pH增大,B正确;
C.电池工作时,a极消耗OH-,海水中的Cl-透过离子交换膜移向a极区,则交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,b极消耗H+,海水中的Na+透过离子交换膜移向b极区,则交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,C不正确;
D.由分析可知,b极为正极,H+得电子生成H2,发生还原反应,D正确;
故选C。
12.(2024届广东省韶关二模)锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一,如图为碱性锌铁液流电池放电时的工作原理示意图,以和作为电极氧化还原产物。已知:聚苯并咪唑(PBI)膜允许离子通过。下列说法正确的是
A.充电时,惰性电极连接电源的负极
B.放电过程中,当有2mol电子转移时,负极区电解液增重65g
C.充电过程中,总反应为:
D.充电过程中,惰性电极区的溶液pH逐渐增大
【答案】D
【分析】由图可知,Zn失去电子生成,则Zn作负极,电极反应式:Zn−2e−+4OH−=,惰性电极为正极,得电子生成,电极反应式: ,据此回答。
【解析】A.充电时,惰性电极作阳极,连接电源的正极,A错误;
B.放电过程中,根据分析可知,转移2mol电子时溶解1mol Zn,同时溶液中的OH-透过聚苯并咪唑(PBI)膜向阴极移动,则负极区电解液增重大于65g,B错误;
C.充电过程中,总反应为:,C错误;
D.充电过程中,阴极区的OH-透过聚苯并咪唑(PBI)膜向阳极(惰性电极)移动,OH-的浓度增大,惰性电极区的溶液pH逐渐增大,D正确;
故选D。
13.(2024届广东省深圳二模)我国科研工作者研发了一种光电催化系统,其工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴;H2O在双极膜界面处解离成H+和OH-,有利于电极反应顺利进行,下列说法不正确的是
A.双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜
B.左室溶液pH逐渐增大
C.GDE电极发生的反应为O2+2H++2e-=H2O2
D.空穴和电子的产生驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生
【答案】B
【分析】由题干图示信息可知,电池工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴,故Fe2O3电极为负极,电极反应为:+2OH--2e-=+H2O,GDE电极为正极,电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,电解质溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,OH-通过阴离子交换膜移向负极室,H+通过阳离子交换膜进入正极室,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,A正确;
B.已知左室发生反应为:SO2+2OH-=+H2O,+2OH--2e-=+H2O,根据电荷守恒可知,每消耗4molOH-转移2mol电子,则有2molOH-进入左室,即左室溶液中OH-浓度减小,故pH逐渐减小,B错误;
C.由分析可知,GDE电极为正极,发生还原反应,其电极反应为O2+2H++2e-=H2O2,C正确;
D.原电池能够加快反应速率,空穴和电子的产生促使形成原电池反应,故可驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生,D正确;
故答案为:B。
14.(2024届广东省大湾区一模)一种新型电解池如图所示,可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说法不正确的是
A.a为电源正极,电极I发生氧化反应
B.阴极电极反应式:
C.若处理含废水,理论上交换膜通过
D.电解一段时间后,阳极附近的溶液的不变
【答案】D
【分析】
由图可知,电极Ⅰ上硫化氢失电子生成硫,则电极Ⅰ为阳极,电极Ⅱ为阴极,硝酸根离子得电子生成一水合氨,电极反应式为:+8e-+7H2O═NH3⋅H2O+9OH-,据此分析解题。
【解析】
A.电极Ⅰ上硫化氢失电子生成硫,则电极Ⅰ为阳极,a为电源正极,电极Ⅰ发生氧化反应,A正确;
B.电极Ⅱ为阴极,硝酸根离子得电子生成一水合氨,电极反应式为:+8e-+7H2O═NH3⋅H2O+9OH-,B正确;
C.若处理含4molH2S废水,电路中转移8mol电子,则理论上交换膜通过8molOH-,C正确;
D.阳极的电极反应式为:H2S-2e-=S+2H+,每生成1molS,有2molOH-经过阴离子交换膜到达阳极区,与氢离子结合生成水,则电解一段时间后,阳极附近的溶液的pH增大,D错误;
故答案为:D。
15.(2024届广东省肇庆二模)双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-,并使离子定向通过。
以铅蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O),利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是
A.N膜为阳离子交换膜
B.产品室2中溶液pH逐渐增大
C.产品室1中反应为+2OH-=+2H2O
D.双极膜共解离4molH2O时,理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4
【答案】D
【分析】由图可知,电解池工作时阳离子向阴极迁移,由于H+向电极a移动,即电极a为阴极,那么电极b为阳极, M膜为阳离子交换膜,原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠,N膜为阴离子交换膜,原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2,与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸。
【解析】A.由分析得,N为阴离子交换膜,故A错误;
B.原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2,与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸,产品室2中溶液pH逐渐减小,故B错误;
C.原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠,故C错误;
D.双极膜共解离4molH2O,即电极a、b处各解离2molH2O,电极a的电极反应式为:,解离2molH2O得到2mol H+,转移电子数为2mol,结合反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4,故D正确;
故选D。
16.(2024届广东省深圳一模)我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A.电子从电极经导线流向CCF电极
B.CCF电极上发生的反应有:
C.生成(的反应中,
D.利用电解法再次获得含溶液,需将附着、的电极置于阳极
【答案】C
【分析】由图可知,铁电极为原电池的负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe—2e—=Fe2+,CCF电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2,电极反应式为、UO+2e—=UO2,放电生成的UO2与过氧化氢反应生成(UO2)O2·H2O,反应的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O。
【解析】A.由分析可知,铁电极为原电池的负极,CCF电极为正极,则电子从Fe电极经导线流向CCF电极,故A正确;
B.由分析可知,CCF电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2,电极反应式为、UO+2e—=UO2,故B正确;
C.由分析可知,生成(UO2)O2·H2O的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O,则反应中氧化剂H2O2与还原剂UO2的物质的量之比为1:1,故C错误;
D.利用电解法再次获得含溶液时,与直流电源的正极相连的CCF电极为阳极,UO2、(UO2)O2·H2O在阳极失去电子发生氧化反应生成UO,故D正确;
故选C。
17.(2024届广东省省一模)钠离子电池的充放电过程是钠离子在电池正极材料和负极材料之间来回脱嵌的过程,因此钠离子电池被称为“摇椅电池”,其工作原理如图所示,电池总反应式为。下列说法错误的是
A.放电时,电流从极经过用电器流向极
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,每转移电子,极的质量减少
D.充电时,极连接电源的负极
【答案】D
【分析】由总反应式中放电方向到的变化可知,元素化合价升高,故极是负极,负极的电极反应式为,充电时极为阳极,电极反应式为;
【解析】A.由总反应式中放电方向到的变化可知,元素化合价升高,故极是负极,电流从极经过用电器流向极,A项正确;
B.放电时,负极失电子生成,电极反应式为,B项正确;
C.充电时极的电极反应式为,每转移电子,极减少的,质量减少,C项正确;
D.充电时,极作阳极,连接电源正极,D项错误;
答案选D。
18.(2024届广东省佛山一模)如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸,双极膜中的能解离为和,下列说法正确的是
A.石墨也可以用Pb代替
B.双极膜解离出来的向石墨电极移动
C.在Pb电极表面发生反应:
D.当石墨电极析出1 mol ,Pb电极附近一定生成2 mol乙醛酸
【答案】C
【分析】由图可知,铅电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,石墨电极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢氧根离子进入阴极区。
【解析】A.若用铅电极代替石墨电极,铅会在阳极失去电子发生氧化反应生成铅离子,所以不能用铅电极代替石墨电极,故A错误;
B.由分析可知,铅电极为电解池的阴极,石墨电极为阳极,双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢氧根离子进入阴极区,故B错误;
C.由分析可知,铅电极为电解池的阴极,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,铅电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,则石墨电极析出1mol氧气时,无法计算铅电极附近生成乙醛酸的物质的量,故D错误;
故选C。
19.(2024届广东省广州一模)一种简单钒液流电池的结构及工作原理示意图所示,下列说法不正确的是
A.放电时,从极区向极区移动
B.充电时,电极是阳极
C.每消耗,有通过质子交换膜
D.充电时的总反应:
【答案】C
【分析】由图知,M极转化为VO2+,V元素化合价由+5变为+4,化合价降低,得电子,故为正极,则N为负极,V2+失电子,那么充电时,M接外电源正极,M为阳极,另外结合质子交换膜可以知道电解液为酸性。
【解析】A.放电时,M为正极,电极反应式为,正极反应消耗H+,H+从N极区向M极区移动,A正确;
B.充电时,VO2+转化为,失电子,M为阳极,B正确;
C.根据A中电极方程式,每消耗1mol,得到1mole-,虽然消耗2molH+,但内外电路通过的电量相等,因此只有1molH+通过质子交换膜,C不正确;
D.充电时,M极VO2+转化为,总反应为+H2O+V3+=+2H++V2+,D正确;
本题选C。
20.(2024届广东省江门一模)高氯酸()是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵()的原料之一,下图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是
A.b为电源的正极 B.电极M处发生氧化反应
C.从左到右穿过质子交换膜 D.电极N的电极反应式:
【答案】A
【分析】
图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置,则M极次氯酸失去电子发生氧化反应得到高氯酸,M为阳极、N为阴极,与之对应的a为正极、b为负极;
【解析】
A.由分析可知,b为电源的负极,A错误;
B.由分析可知,电极M处发生氧化反应,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极迁移,故从左到右穿过质子交换,C正确;
D.N为阴极,氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,,D正确;
故选A。
21.(2024届广东省湛江二模)一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图。下列说法正确的是
已知:由M到N的反应可表示为(已配平)。
A.该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B.b极为阳极,电极反应式为
C.理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D.反应前后保持不变
【答案】C
【分析】由题干电解池装置图可知,a极发生氧化反应,电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则a极为阳极,b极为阴极,发生还原反应,电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,然后H2O2把转化为,M将又还原为,据此分析解题。
【解析】A.电解池工作时,电能不可能完全转化为化学能,故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等,A错误;
B.由分析可知,b极为阴极,电极反应式为,B错误;
C.根据电子守恒可知,a极电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,b极电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,故理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为,C正确;
D.由题干图示信息可知,根据反应H2O2+=+H2O,,反应中阴极区产生H2O,即反应后变小,D错误;
故答案为:C。
22.(2024届广东省省二模)一种金属钠电极配合运用钠离子及氯离子交换膜设计的氧化还原液流装置能够实现海水的淡化,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.N为氯离子交换膜,M为钠离子交换膜
C.充电时,总反应式为
D.放电时,每转移2mol电子,理论上Ⅱ池溶液质量增加117g
【答案】D
【分析】由图知,移向左侧电极,失电子得到,所以左侧电极为阳极,右侧为阴极,则a为电源正极,b为电源负极,阳极反应式:,阴极反应式:。
【解析】A.由分析知,a为电源正极,A错误;
B.该装置能够实现海水的淡化,钠离子向阴极移动,氯离子向阳极移动,所以M为氯离子交换膜,N为钠离子交换膜,B错误;
C.由分析知,充电时总反应为,C错误;
D.放电时,每转移2mol电子,理论上有2mol钠离子、2mol氯离子进入Ⅱ池,所以溶液质量增加,D正确;
故选D。
23.(2024届广东省大湾区二模)利用双极膜电解含有的溶液,使转化成碳燃料,实现了还原流动。电解池如下图所示,双极膜中水电离的和在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是
A.银网电极与电源负极相连
B.双极膜b侧应该用质子交换膜
C.阴极电极反应为:
D.双极膜中有0.1mol 电离,则阳极附近理论上产生0.05mol
【答案】D
【分析】根据示意图,右侧生成CO,发生还原反应,为阴极区,即Ag网为阴极,与电源的负极相连,阴极的反应式为:;Ni网为阳极,电极反应式为:,双极膜中H+向右侧移动,即b为质子膜,OH-向左侧移动,a为阴离子膜。
【解析】A.由上述分析可知,银网电极为阴极,与电源负极相连,故A正确;
B.双极膜中H+向右侧移动,即b为质子膜,故B正确;
C.阴极的电极反应式为:,故C正确;
D.根据阳极反应式,产生0.05mol 会消耗0.2molOH-,双极膜中有0.2mol 电离,故D错误。
答案选D。
24.(2024届广东省佛山二模)畜禽废水中含大量N、P元素,通过电解形成沉淀(鸟粪石)进行回收。用如图装置模拟该过程,其中含P微粒共有1mol。下列说法错误的是
A.阳极反应有:
B.若电路中转移1.98mol ,则溶液中剩余含P微粒为0.01mol
C.强酸或强碱环境更有利于去除氮、磷元素
D.鸟粪石可用作缓释肥,实现变废为宝
【答案】C
【分析】结合图和题意分析,Mg电解为阳极,电极反应式为,惰性电解为阴极,电极反应式为,据此回答。
【解析】A.由分析知,阳极反应有:,A正确;
B.由知,若电路中转移1.98mol ,则消耗的,则溶液中剩余含P微粒为,B正确;
C.强酸性环境下,会生成,强碱性环境下,会生成氨水,不利于去除氮、磷元素,C错误;
D.鸟粪石是含N、P元素的不溶性物质,通过沉淀溶解平衡可逐渐提供可溶性的铵离子和硫酸根,提供N和P,故可用作缓释肥,实现变废为宝,D正确;
故选C。
25.(2024届广东省广州三模)报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图,催化电极时产生电子和空穴(空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象,用h+表示),下列有关说法错误的是
A.光催化装置实现了光能向化学能的转化
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电催化装置阳极电极反应式 4OH—+4h+=2H2O+O2↑
D.光催化装置中,每生成 0.1g氢气,产生空穴h+的数目为
【答案】B
【分析】由图可知,光催化装置中发生的反应为2H++2e—=H2↑、3I—+2h+=I,总反应为2H++3IH2↑+I,电催化装置中与直流电源负极相连的电极为电解池的阴极,碘三离子在阴极得到电子发生还原反应生成碘离子,与正极相连的电极为阳极,氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生成氧气和水,阳极室的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极室,光催化和电催化协同循环的总反应为碘离子做催化剂的作用下水光照分解生成氢气和氧气。
【解析】A.由分析可知,光催化装置中发生的总反应为2H++3I-H2↑+I,该装置实现了光能向化学能的转化,故A正确;
B.由分析可知,电催化装置中,阳极室的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极室,故B错误;
C.由分析可知,电催化装置中,与正极相连的电极为阳极,氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为4OH—+4h+=2H2O+O2↑,故C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,光催化装置中,每生成 0.1g氢气,产生空穴的数目为×2×NAmol—1=0.1NA,故D正确;
故选B。
26.(2024届广东省顺德三模)通过电解丙烯腈()溶液可以获得尼龙-66的原料己二腈[]。工作原理如下图所示。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.若用铅酸蓄电池作为电源,则a极为铅电极
B.阳极反应:
C.工作时,NaOH溶液的pH保持不变
D.标况下产生11.2L气体C时,阴极区溶液增重2g
【答案】C
【分析】电极N由CH2=CHCN转化为,化合价降低,得到电子被还原,则电极N为阴极,电极M为阳极,氢氧根放电,产生氧气,据此解答。
【解析】A.若用铅酸蓄电池作为电源,电极N为阴极,与电源负极相连,则a极为铅电极,A正确;
B.电极M为阳极,氢氧根放电,产生氧气,阳极反应:,B正确;
C.工作时,双极膜中的氢氧根移向阳极,氢氧化钠的物质的量不变,但反应中有水生成,NaOH溶液的浓度减小,则pH减小,C错误;
D.标况下产生11.2L气体C,即0.5mol氧气时,电路中转移2mol电子,双极膜中氢离子移向阴极,即有2mol氢离子移向阴极,则阴极区溶液增重2g,D正确;
答案选C。
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