2025年广东高考一轮专练——电化学选择题89道
2024-11-10
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内容正文:
2025年广东高考一轮专练——电化学选择题89道解析版
一、单选题
1.(24-25高二上·北京·阶段练习)某新型电池的工作原理如图所示,已知电池放电时的反应为(反应前后Na的化合价不变)。下列说法错误的是
A.电极M是电池的正极
B.电池的负极发生反应
C.电池工作时,移向电极M
D.电池工作时,每消耗的,有0.1molMn被氧化
2.(2024·广东·模拟预测)电致变色材料在飞机的舷窗上广泛应用,一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示,接通电源后,该器件的透光率逐渐降低,可以有效阻碍强光射入。下列说法正确的是
A.接通电源后,电子从电源流入a极
B.接通电源后,当电路中转移1mol电子,a极质量增加7g
C.以此为电源电解精炼铜,则此装置中有移动时,精炼池的阳极减轻64g
D.接用电器时,b极发生反应:
3.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)一种Zn/CuSe混合离子软包二次电池装置示意图如图所示(其中一极产物为Cu2Se固体),其中离子交换膜为阳离子交换膜或阴离子交换膜,下列说法错误的是
A.Cu2Se固体为放电时正极产物
B.无论放电或充电,电路中每转移2mol电子就有2mol离子通过离子交换膜
C.充电时,阴极电极反应式为: Zn2++ 2e = Zn
D.由该装置可推测出还原性:Zn>Cu2Se
4.(2024·广东·一模)某蓄电池放电、充电时反应为:,下列推断不正确的是
A.放电时,负极上的电极反应式是:
B.放电时,每转移电子,正极上有被氧化
C.充电时,阳极上的电极反应式是:
D.该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
5.(2024·广东·模拟预测)我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合、断开时,制氢并储能;断开、闭合时,供电。已知与的性质相似。下列说法正确的是
A.制氢时,太阳能不能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生,X电极的质量增加
C.供电时,Zn电极发生的反应为
D.供电时,电子流向为:X电极→用电器→Zn电极
6.(23-24高三上·广东梅州·期末)银饰用久了表面会有一层而发黑,将银饰与片接触并加入溶液,发生原电池反应可以除去银饰表面的。下列说法不正确的是
A.Al片作原电池的负极
B.溶液中钠离子向银饰极移动
C.电子由负极经NaCl溶液流向正极
D.表面发生反应:
7.(2024·广东江门·三模)零价铝是一种应用于环境修复的极有潜力的两性金属材料。可用于处理近中性溶液中硝酸盐。下列叙述正确的是
A.反应过程中,电子由AC材料流向零价铝
B.若有生成,对应电极反应为:
C.若消耗零价铝最多可以处理
D.若表面生成了致密的,能提高去除率
8.(2024·辽宁辽阳·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
9.(2024·广东东莞·三模)以石墨为电极材料,按如图装置进行实验,关闭K后,反应开始。下列说法错误的是
A.石墨电极A为正极,电极附近溶液颜色逐渐变浅
B.a中产生白色沉淀,溶液中、均减小
C.b中溶液先变蓝,后褪色,体现了的氧化性
D.M换用阴离子交换膜,化学能转化为电能效率降低
10.(2024·广东东莞·三模)以黄铜矿(主要成分为,能导电)为原料,用(溶液作浸取剂提取的原理示意图如下。(结构式为)下列说法正确的是
A.中O全部为-2价
B.负极的电极反应式为:
C.一段时间后,的浸出速率显著变小,可能是致密硫膜阻碍了电子转移
D.溶解黄铜矿反应的离子方程式为:
11.(2024·广东汕头·二模)资源再利用有利于保护生态,某实验小组研究电催化和含氮废水()在常温常压下合成尿素,即向一定浓度的溶液中通入至饱和,在电极.上反应生成,电解原理如图所示。下列有关说法错误的是
A.离子交换膜为质子交换膜
B.电极b发生氧化反应,为电解池的阳极
C.每消耗44g ,理论上可在b处得到4mol
D.电极a的电极反应式为
12.(2024·广东佛山·模拟预测)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:
13.(2024·广东揭阳·二模)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,
D.以为能源较为环保
14.(2024·广东茂名·三模)低品质能源利用是指对热值较低、含杂物较高等特点的一类能源的利用。如图所示装置,可同时利用低温废热和含铜废液,并达到对含铜废液富集和产生电能的目的。起始时电极均为泡沫铜且质量相等,含铜废液的浓度为0.1,以2.5 溶液作为电解质溶液,向M极区液体中加入2氨水开始反应。下列说法正确的是
A.向M极区液体中加入氨水可使M极电势高于N极电势
B.含铜废液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含铜废液Ⅱ中的
C.电子由M极经导线移向N极
D.电极质量差为6.4g时,电路中通过0.2mol电子
15.(2024·广东佛山·二模)某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后,下列说法错误的是
A.装置A利用的是牺牲阳极法
B.取a处溶液,滴加溶液,有蓝色沉淀
C.向c处滴加几滴酚酞溶液,变红
D.在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝
16.(2024·广东·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
17.(2024·广东·二模)新型绿色电池中使用了最新研发的RhSANs(单原子纳米酶)作为电极活性物质的催化剂,使葡萄糖和氧气之间的反应顺利地构成了原电池,其工作原理如图所示。下列关于葡萄糖/燃料电池的说法错误的是
A.电极为燃料电池的负极,发生氧化反应
B.电极放电后,附近溶液的增大
C.电极的电极反应为
D.该燃料电池消耗标准状况下时,理论上可转化葡萄糖
18.(2024·广东深圳·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
19.(2024·广东广州·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
20.(2024·广东惠州·一模)将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐中的葡萄糖转化成葡萄糖内酯,下列说法正确的是
A.葡萄糖发生还原反应
B.MnO2在正极失电子
C.H+由a极移向b极
D.当电路中转移0.1NA个电子时,生成0.1mol葡萄糖内酯
21.(2024·江西萍乡·二模)锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca—LiFePO4可充电电池的原理示意图如图,电池反应为:,下列说法正确的是
A.放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B.充电时,/电极的电极反应式为
C.锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻4.0g
22.(2024·广东·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·广东惠州·三模)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A.b电极为电池正极
B.电池工作时,海水中的Na+向a电极移动
C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗27gAl,就有22.4L的溶解氧(已换算标准状况)参与反应
24.(2024·广东韶关·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
25.(23-24高三下·广东广州·开学考试)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
26.(2024·广东广州·二模)航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响,结果如图所示。下列分析正确的是
A.舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B.图甲是海水环境下的腐蚀情况
C.腐蚀时负极反应为: D.焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
27.(2024·广东·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:
28.(2024·广东深圳·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
29.(2024·广东深圳·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
30.(2024·广东湛江·一模)如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹起、流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是
A.电子由氧气通入的Pt电极流出
B.质子()通过质子交换膜从负极流向正极
C.每消耗22.4 L,会产生1 mol醋酸
D.左侧Pt电极表面发生的反应:
31.(2024·广东广州·一模)一种在室温下可循环充放电的新型纤维电池有望应用于可穿戴设备的储能,其工作原理为:,放电时
A.发生还原反应 B.在正极失电子
C.阳离子由正极移向负极 D.每消耗,转移电子
32.(2024·广东·一模)钇稳定氧化锆浓差电池可用于测定待测环境中氧气的含量,在冶金、能源等领域应用广泛。其原理是利用空气与待测环境中氧气的浓度差对电压的影响,某工作状态如图所示。该电池工作时,下列说法不正确的是
A.电极A为正极 B.O2-由电极A向电极B迁移
C.电极B发生的反应为 D.理论上,电解质中O2-的总物质的量会增加
33.(2024·广东·模拟预测)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
34.(2024·广东·模拟预测)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
35.(23-24高三下·重庆荣昌·开学考试)NOx是主要大气污染物,利用反应消除NO2污染的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A.外电路的电子方向为a→负载→b
B.b极的电极反应为:
C.若离子交换膜为阴离子交换膜,则左池NaOH溶液浓度将增大
D.电路中转移4mol电子时理论上可消除标准状况下1molNO2的污染
36.(23-24高三上·广东惠州·阶段练习)中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案,其基本工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.该装置实现了太阳能转化为化学能
B.Pt电极作正极,发生还原反应
C.电子流向:Pt电极→外电路→BiVO4电极
D.BiVO4电极上的反应为SO-2e-+2OH-=SO+H2O
37.(22-23高一下·浙江衢州·期末)纸电池像纸一样轻薄柔软,在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。电解液为氯化钠溶液,总反应为:,下列有关纸电池说法不正确的是
A.镁作负极材料,发生氧化反应
B.电池工作时,化学能转化为电能
C.该电池的正极反应式为:
D.当发生反应时,流经溶液的电子数为
38.(2022高一·甘肃·学业考试)某兴趣小组用大小和形状相同的铜片和锌片作电极研究柠檬水果电池,装置如下图所示,当电池工作时,下列说法不正确的是
A.铜片电极上发生了还原反应 B.锌片电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C.该装置实现了从化学能向电能的转化 D.电流从锌片经导线流向铜片
39.(2023·北京昌平·二模)钠离子电池理论成本低于锂离子电池。如图所示是一种正极为,固体电解质为,负极为的钠离子电池。下列说法不正确的是
A.电池右侧电极为
B.中Fe的化合价为+2、+3
C.正极可能发生
D.从正极向负极移动
40.(2023·湖南张家界·二模)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
41.(2023·广东广州·二模)电池实现了对的高效利用,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.多孔纳米片为正极,电极上发生还原反应
B.电极反应式为:
C.a为,b为
D.当外电路通过时,双极膜中离解水的物质的量为
42.(22-23高三上·陕西西安·开学考试)某化学兴趣小组将两个完全相同的铜片分别放入体积相同、浓度不同的CuSO4溶液中形成浓差电池(如图所示),当两极附近电解质溶液浓度相等时停止放电。下列说法正确的是
A.Cu(2)极发生还原反应
B.Cu(1)极附近Cu2+通过膜1向右迁移
C.放电过程中,两膜之间的c(CuSO4)理论上保持不变
D.当Cu(2)极附近c(CuSO4)变为1mol·L-1时,该电池停止放电
43.(2022·广东·模拟预测)国家重点研发计划“科技冬奥”专项——“氢能出行关键技术研究与应用示范”项目负责人杨福源教授介绍,服务北京2022年冬奥会冬残奥会的6款氢燃料电池客车已完成整车测试,“零碳排放”氢能汽车将正式开启绿色出行。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是
A.左侧电极是负极,发生还原反应
B.右侧电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.当有0.1mol电子通过导线时,左侧消耗标准状况下1.12L气体
D.电子由a极流出经用电器达到b极,再由b极经电解质溶液流回a极形成闭合回路
44.(21-22高一下·广东深圳·期末)一种可产生的锌一空气电池的工作原理如图(溶液作电解质溶液),下列说法正确的是
A.电流由流向复合碳电极
B.电解质溶液中的向复合碳电极方向移动
C.生成的电极反应式:
D.消耗,理论上生成
45.(2022·湖北黄冈·三模)一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮,下列叙述正确的是
A.电池工作时,H+的迁移方向:左→右
B.电池工作时,“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C.“好氧阴极”存在反应:-6e-+ 8OH-=+ 6H2O
D.“厌氧阳极”区质量减少28.8g时,该电极输出电子2.4mol
46.(2021·黑龙江大庆·一模)二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一,西北工业大学团队研究锂-二氧化碳二次电池,取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为:3CO2+4Li=2Li2CO3+C,下列说法正确的是
A.该电池隔膜两侧的电解液a、b均可选用水性电解液
B.放电时,电子从锂电极流出,最终通过电解质溶液流回锂电极,构成闭合回路
C.放电时,若消耗3 mol CO2时,转移4 mol电子
D.充电时,锂电极与外接电源的正极相连
47.(21-22高二上·北京海淀·期中)关于下图装置的说法,错误的是
A.盐桥内的 K+移向 CuSO4 溶液
B.若将 Cu 电极换成石墨电极,原电池反应不改变
C.铜电极上发生的电极反应是 2H++e-=H2↑
D.Zn 为电池的负极
48.(17-18高三上·北京西城·期末)利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中,正确的是
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.电极a表面发生还原反应
C.该装置工作时,H+从b极区向a极区移动
D.该装置中每生成1 mol CO,同时生成1 mol O2
49.(2024·广东深圳·模拟预测)2024年,吉林大学科学团队采用等离子体Au纳米粒子(可吸收可见光,产生电子)修饰的缺陷氮化碳(Au-Nv-C3N4)光电正极,建立了一种新型双功能辅助Li-N2电池系统,总反应为6Li+N2=2Li3N,结构示意图和光电正极的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.Nv可以捕获光生电子用于氧化N2
B.放电时,电流由a电极沿导线流向b电极
C.产生1A•h电荷量时,生成Li3N的质量与消耗N2的质量比为5:2
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗0.7gLi时,铅酸蓄电池消耗0.9g水
50.(2024·青海·模拟预测)一种新型的葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)氧化还原耦合制氢系统工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.M极为电源负极 B.P极的电极反应式为
C.电解过程中Q极发生氧化反应 D.理论上消耗18g葡萄糖,可制得0.2mol
51.(2024·广东梅州·二模)某化学学习兴趣小组利用下图装置制作简易的燃料电池,电极Ⅰ、Ⅱ均为石墨电极,下列说法不正确的是
A.断开、闭合,一段时间后,电极Ⅱ附近溶液变红
B.电解一段时间后,断开、闭合,此时电极Ⅰ发生还原反应
C.将溶液换成溶液也能制作成燃料电池
D.如将电极Ⅰ、Ⅱ换成铁电极,两电极发生反应不变
52.(2024·广东韶关·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
53.(2024·广东汕头·一模)液流电池在储能领域发挥着重要作用.下图是碱性锌铁液流电池,其具有电压高、成本低的优点.已知该电池放电时正极发生反应:,下列叙述正确的是
A.放电时,M处发生氧化反应,N为负极
B.放电时,右侧贮液器中溶液浓度减小
C.充电时,N极电极反应为:
D.该离子交换膜为阴离子交换膜,当有65 g Zn发生反应时,有1 mol 通过
54.(2024·广东·三模)西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池,该电池能有效地捕获NO2并将其转化为NO。现利用Zn-NO2电池将产生的NO电解制氨,过程如图所示。下列说法正确的是
A.c电极的电势比d电极的电势高
B.当电路中转移2mole-时,丙室溶液质量减少18g
C.电解池的总反应式为2H+ + 2NO+ 2H2O = 2NH3 +3O2↑
D.为增强丙中水的导电性,可以加入一定量的NaCl固体
55.(2024·广东·三模)库仑测硫仪可测定烟气中的含量,其原理如下图。检测前,电解质溶液中保持定值,电解池不工作。将含、、的待测气体通入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即进行电解直到回到原定值。已知:电路中转移时所消耗的电量为f库仑。下列说法正确的是
A.电解时,M接电源的负极
B.检测前后,电解池内溶液的保持不变
C.电解消耗的电量为b库仑,待测气体中的含量为
D.若待测气体中能将部分氧化为,测定结果会偏高
56.(2024·广东江门·三模)四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵,工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.光伏并网发电装置中电极的电势高于电极
B.a电极反应式为
C.若、均为阳离子交换膜,为阴离子交换膜,则为
D.每生成,理论上两极共产生气体(标准状况下)
57.(23-24高三下·广东·阶段练习)利用如图所示的装置电解溶液,并检验产物性质,其中a为浸泡了紫色石蕊溶液的纸条,b为湿润的有色布条。下列说法正确的是
A.A为阴极,发生还原反应得到
B.电解一段时间,a纸条变成红色并持续到实验结束
C.b布条褪色,证明氯气有漂白性
D.U形管中完全消耗后,反应停止,B极不会继续产生气体
58.(2024·广东惠州·一模)环氧乙烷()可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷()的装置如图所示:
已知:
下列说法正确的是
A.电极接电源负极
B.制备环氧乙烷,电极区产生
C.电极区的反应方程式为:
D.电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷
59.(2024·广东东莞·三模)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法正确的是
A.装置a中每吸收22.4L(标准状况下)废气,b中转移电子数为
B.装置a吸收废气过多,不会影响装置b中放电微粒的种类
C.装置b中的交换膜为质子交换膜,电解过程中两极溶液pH值均稍有降低
D.装置b中右侧的电极反应为;
60.(2024·广东梅州·一模)工业上丙烯腈电合成己二腈的电解如图所示。下列说法不正确的是
A.甲室为阴极室,碳棒上的电极反应为:
B.在电解工作时乙室需要补充水,气体c是氧气
C.离子交换膜为阳离子交换膜,从左室流向右室
D.异丙醇作用:维持电解液pH稳定和助溶剂
61.(2024·广东茂名·三模)我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂,通过电解法将转化为乙烯,装置示意图如图所示。已知:电解效率。
下列说法错误的是
A.惰性电极a与直流电源的负极相连,惰性电极b上有产生
B.纳米Cu催化剂上发生的反应:
C.从左室穿过阴离子交换膜进入右室
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过2mol电子时,产生0.15mol乙烯
62.(2024·广东梅州·模拟预测)利用催化剂可实现肼氧化辅助制氢,下列有关叙述正确的是
A.图中甲池是电解池,乙池是原电池
B.电极C附近溶液pH下降
C.该装置可实现N2H4循环制氢
D.制得1molH2的同时可制得1molN2
63.(2024·广东揭阳·二模)含的废水在废水处理过程中与臭氧发生反应会产生。模拟在RuCu/CNT上电催化处理的示意图如图所示,下列说法正确的是
A.电子流向:N→导线→M→电解质溶液
B.该装置工作时,阳极区溶液酸性减弱
C.P极上的电极反应式为
D.每处理1mol ,理论上可生成3.6L
64.(2024·广东梅州·一模)利用甲烷催化氧化偶联生成乙烯或乙烷是最重要的催化技术之一,以为光催化剂,光催化甲烷氧化偶联的工作原理图:下列说法不正确的是
A.和属于同系物,中心碳原子VSEPR模型相同
B.VB相当于负极,其电极反应为
C.CB上每消耗,催化剂内必有2mol电子从CB移向VB
D.在反应过程中光催化剂活化了键
65.(2024·广东·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
66.(2024·广东广州·二模)一种具有双极膜的酸-碱液流电池如图所示,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。充电时电极a的反应为:,下列说法不正确的是
A.充电时电极b是阳极
B.充电时KOH溶液中KOH的物质的量增大
C.放电一段时间后,负极区溶液的pH减小
D.每消耗1mol DSAQ,双极膜处有2mol的解离
67.(2024·广东佛山·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
68.(2024·甘肃白银·三模)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
69.(2024·广东梅州·一模)国内首创的电化学脱嵌法盐湖提锂是通过“富锂态吸附材料(阳极)|支持电解质|阴离子膜|卤水|欠锂态吸附材料(阴极)”实现盐湖卤水中锂的高效选择性提取和富集,且高选择性提取锂的磷酸铁()离子筛价廉易得可反复使用。工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.该离子筛高选择性提取锂而不提取、的原因是离子半径小能嵌入离子筛
B.阴极室发生的电极反应式:
C.卤水中的通过阴离子膜进入阳极室以维持整个体系的电荷平衡
D.以5A的电流电解32分钟后,阳极板质量减轻1.4g()
70.(2024·广东·一模)用如图装置电解制取,温度控制在10℃左右,持续通入,电解前后物质的量基本不变。下列说法正确的是
A.电解过程中的移动方向是:甲室→乙室
B.甲室产生的气体只有
C.乙室电极反应为
D.当乙室产生的气体体积为11.2L时,外电路转移电子数为4
71.(2024·广东肇庆·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
72.(2024·广东·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
73.(2024·广东江门·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:
74.(2024·广东江门·一模)我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,装置如下图。其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹ZnO)和石墨烯。下列有关说法不正确的是
A.ZnO@石墨烯电极连接光伏电池的负极
B.石墨烯区电极反应:
C.协同转化的总反应式:
D.金属导线上每转移1mol电子,和被去除的总体积约11.2L(标准状况)
75.(2024·广东佛山·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
76.(2024·广东湛江·一模)我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置。闭合、断开时,制氢并储能;断开、闭合时,供能。已知与的性质相似。下列说法正确的是
A.连接时,X电极发生还原反应 B.连接时,溶液pH不变
C.连接时,Zn电极表面生成沉淀 D.该装置能直接将光能转化成化学能
77.(2024·广东·一模)一种用3-氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜,且绿色高效,图中X为Cl或Br,工作时X-和OH-同时且等量放电。下列说法正确的是
A.每转移1mole-,生成1mol环氧氯丙烷 B.电解一段时间后,装置中OH-的物质的量不变
C.若X为Br,则可电解制备环氧溴丙烷 D.该装置工作时需不断补充X-
78.(2024·陕西西安·一模)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
79.(23-24高三上·山东·阶段练习)一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向Ca(OH)2过饱和溶液中通入CO2,实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是
A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a
B.X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOH
C.离子交换膜为阳离子交换膜
D.理论上外电路每通过2mol电子,则内电路有1mol离子通过交换膜
80.(23-24高三上·广东·阶段练习)利用光能分解水的装置如图所示,在直流电场作用下,双极性膜将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法正确的是
A.光电池装置是将化学能转化为光能
B.当电路中通过2mol电子时,双极性膜中水的质量减少18g
C.阳极区发生的电极反应为:
D.再生池中发生的反应为:
81.(23-24高三上·广东广州·阶段练习)近期科技工作者开发了一套CO和甘油(C3H8O3)的共电解装置,如图所示。
下列说法正确的是
A.催化电极b连接电源的负极
B.电解过程中K+从阳极区移向阴极区
C.阴极区的电极反应为2CO+8e-+6H2O=C2H4+8OH-
D.电解前后溶液的pH不变
82.(2023·四川成都·模拟预测)一种电化学法合成甲酸盐和辛腈[CH3(CH2)6CN]的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.电极电势:Ni2P高于In/In2O3-x
B.电解一段时间后,阴极区溶液pH增大
C.Ni2P电极的电极方程式:CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O
D.标准状况下,33.6LCO2参与反应时Ni2P电极有0.75mol辛腈生成
83.(2022·广东广州·一模)南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置,成功实现了从海水中提取金属锂,其工作原理如图。下列说法不正确的是
A.工作时的能量转化形式:太阳能→电能→化学能
B.铜箔为阴极,在铜箔上发生氧化反应得到金属锂
C.阳极区可能有和生成
D.固体陶瓷膜可让海水中选择性通过
84.(2022·广东广州·二模)四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]水溶液为原料,电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.工作时原料室(CH3)4N+向II室迁移
B.Ⅰ室可得到H2和CO2
C.当外电路中有1mol电子通过时,理论上能生成lmol(CH3)4NOH
D.电解总反应:4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑
85.(2014·福建厦门·一模)下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是
A.该过程是电能转化为化学能的过程
B.铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-=CH4+2H2O
C.一段时间后,① 池中n(KHCO3)不变
D.一段时间后,② 池中溶液的pH一定减小
86.(2024·广东·三模)银饰用久了表面会有一层而发黑,将银饰与,片接触并加入溶液,可以除去银饰表面的,下列说法不正确的是
A.是负极
B.阳离子向银饰移动
C.若有0.9g Al反应,最多能复原0.1mol Ag2S
D.表面发生反应:
87.(2024·广东揭阳·二模)某同学进行以下实验:
操作
现象
取一块打磨过的生铁片,在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水
放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈
下列说法正确的是
A.腐蚀过程中有生成
B.边缘处红色说明:
C.反应后中心区域溶液的pH>7
D.反应过程中化学能完全转化为电能
88.(2024·广东梅州·一模)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道,在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生,某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是
A.钢铁输水管作为负极
B.金属镁是作为牺牲阳极材料
C.该装置只有一条电线,没有构成闭合回路
D.这种防腐蚀的方法称为外加电流法
89.(21-22高三上·北京房山·期末)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
试管内生成蓝色沉淀
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
下列说法不正确的是
A.实验①说明Fe腐蚀生成Fe2+
B.对比实验①③,可以判定Zn保护了Fe
C.对比实验②③,预测 K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
D.将②中溶液换成H2O(已除O2),若无明显现象,说明K3[Fe(CN)6]不能氧化Fe
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
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答案
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题号
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答案
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题号
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答案
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答案
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题号
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答案
C
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D
1.D
【分析】根据题给信息电池放电时的反应为(反应前后Na的化合价不变)可知,Mn元素化合价降低,发生得电子的还原反应,所以电极M为电池的正极,C元素化合价升高,NaxCn在电极N发生失电子的氧化反应,据此分析解答。
【详解】A.由电池总反应可知,放电时,M电极发生反应Na1-xMnO2+xe-+xNa+= NaMnO2,所以电极M是电池的正极,故A正确;
B.由电池总反应可知,放电时,电池的负极发生反应NaxCn -xe-=xNa++ nC,故B正确;
C.M是正极、N是负极,电池工作时,Na+移向电极M,故C正确;
D.根据反应总方程式可知,每消耗的,有0.1molMn被还原,故D错误;
答案选D。
2.D
【分析】题干中信息为接通电源后,该器件的透光率逐渐降低,说明a电极由透明的LiFePO4转化为FePO4,该电极反应式为:,发生氧化反应,可知接电源正极,则a电极为阳极,电极b为阴极,接电源负极,发生还原反应,电极反应式为:,据此作答。
【详解】A.接通电源后形成电解池,a电极为阳极,b电极为阴极,电子从a极流入电源(或从电源流入b极),A错误;
B.接通电源后形成电解池,a极为阳极,电极反应式为:,当电路中转移1mol电子,a极产生的移动到b极,则a极质量减少7g,B错误;
C.以此为电源电解精炼铜,有移动时,反应中转移了2mol电子,但精炼铜时,阳极(粗铜)中含有的Zn、Fe等杂质会先放电,因此阳极质量减轻不一定为64g,C错误;
D.接用电器时形成原电池,b极为负极,电极反应式为:,D正确;
故选D。
3.B
【分析】根据题干信息可知放电时,Zn失电子生成Zn2+,CuSe得电子生成Cu2Se,则电极Zn为负极,电极CuSe为正极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为CuSe+Cu2++2e-=Cu2Se,放电时,阴离子移向负极,结合电解质分析,通过离子交换膜的离子是,离子交换膜是阴离子交换膜,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,电极CuSe为正极,CuSe得电子生成Cu2Se,Cu2Se固体为放电时正极产物,故A正确;
B.由于通过离子交换膜的离子是,根据电荷守恒可知,无论放电或充电,电路中每转移2mol电子就有1mol通过离子交换膜,故B错误;
C.放电时负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故充电时,阴极电极反应式为: Zn2++ 2e = Zn,故C正确;
D.该原电池的总反应为Zn+CuSe+Cu2+=Zn2++Cu2Se,Zn是还原剂,Cu2Se是还原产物,可以说明金属锌的还原性强于Cu2Se,故D正确;
答案选B。
4.B
【分析】该原电池放电时,负极反应式为,正极反应式为,充电时,阳极反应:、阴极反应式,据此分析解答。
【详解】A.根据电池反应式知,放电时,作负极,电极反应式为,故A正确;
B.放电时,每转移电子,正极上有被还原,故B错误;
C.充电时,阳极上失电子发生氧化反应,所以阳极的电极反应式是:,故C正确;
D.、能溶于酸性溶液,要生成、,电解质溶液必须是碱性溶液,故D正确;
故选B;
5.A
【分析】闭合K2、断开K1时,制氢并储能,构成电解池,Pt电极发生还原反应,为阴极,X电极发生氧化反应,为阳极;断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极。
【详解】A.制氢时,太阳能转化为电能,电能再转化为化学能,A正确;
B.制氢时,构成的是电解池,铂电极发生的电极反应式为:,每生成1molH2,转移2mol电子,X电极为阳极,反应式为,每生成5molH2,转移10mol电子,,X电极的质量减小10g,B错误;
C.供电时,Zn电极发生氧化反应,发生反应,C错误;
D.供电时,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极,故电子流向为:Zn电极→用电器→X电极,D错误;
故答案选A。
6.C
【分析】由图可知,除去银饰表面硫化银的装置为原电池,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应,银饰为正极,硫化银在正极得到电子发生还原反应。
【详解】A.由分析可知,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应,故A正确;
B.由分析可知,铝片是原电池的负极,银饰为正极,原电池工作时,阳离子向正极银饰移动,故B正确;
C.电子由负极流出,但不能经氯化钠溶液流向正极,故C错误;
D.由分析可知,银饰为正极,则硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子,电极反应式为,故D正确;
答案选C。
7.C
【分析】该装置可视为原电池装置,其中零价铝作负极,AC材料作正极,负极铝失去电子生成铝离子,正极在得电子生成N2,据此分析解答。
【详解】A.由图可知在AC材料上得电子生成N2,则零价铝在AC材料上应失电子,电子由零价铝向AC材料流动,再由AC材料流向,故A错误;
B.若有生成,对应电极反应为:,故B错误;
C.消耗即0.2mol零价铝时,转移0.6mol电子,结合半反应:,可知此时消耗,故C正确;
D.若表面生成了致密的,阻止Al失去电子,降低去除率,故D错误;
故选:C。
8.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。
【详解】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。
9.B
【分析】根据电化学装置,石墨电极A为正极,发生还原反应,电极反应式:;石墨电极B为负极,发生氧化反应生成氯气,电极反应式:。
【详解】A.根据分析可知,石墨电极A为正极,发生还原反应被消耗,电极附近溶液颜色逐渐变浅,A说法正确;
B.挥发出的氯化氢使处饱和氯化钠溶液氯离子浓度增大,使得氯化钠的溶解度减小而形成氯化钠固体,析出固体所得溶液为氯化钠饱和溶液,温度不变,溶度积为定值,溶液中氯离子浓度变大,钠离子变小,B说法错误;
C.氯气将淀粉碘化钾溶液中的碘离子氧化为碘单质,使淀粉变蓝,C说法正确;
D.原电池放电过程中,氢离子从石墨电极B经过阳离子交换膜移向石墨电极A,若M换用阴离子交换膜,化学能转化为电能效率降低,D说法正确;
答案选B。
10.C
【分析】本题以溶液作浸取剂,浸取黄铜矿()提取,正极反应式为:。
【详解】A.中存在一个过氧键,则其中有两个氧原子为-1价,故A错误;
B.负极应失电子发生氧化反应,故B错误;
C.一段时间后,的浸出速率显著变小,因为表面生成致密的硫膜,阻碍了电子的转移,故C正确;
D.溶解黄铜矿反应的离子方程式为,故D错误;
故选C。
11.D
【分析】从电池结构中有电源可知,该电池是电解池,从该电池的H+的移动方向可知,H+从b电极向a电极移动,电解池中阳离子从阳极移向阴极,所以a电极是阴极,b电极是阳极,所以b电极连接电源的正极,a电极连接电源的负极;
【详解】A.根据装置可知,该离子交换膜只允许氢离子通过,为质子交换腊,A正确;
B.根据分析可知,b电极是电解池的阳极,阳极上发生氧化反应,B正确;
C.44gCO2物质的量为1mol,当电极a区消耗1molCO2时,由电极方程式,转移电子16mol,电极b生成O2是H2O中的O失电子,化合价从-2变为0,故得4molO2,C正确;
D.a电极是阴极,得电子,从图中可知,a电极上端通入CO2,H+移动到a电极参与反应,硝酸根离子转化为CO(NH2)2,其电极反应式为,D错误;
答案选D。
12.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。
【详解】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。
13.B
【分析】由图可知,电极a为原电池的负极,碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧根离子,电极反应式为H2—2e—+2OH—=2H2O,电极b为正极,水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍,电极反应式为NiOOH+e—+H2O=Ni(OH)2+OH—,电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2。
【详解】A.由分析可知,电极a为原电池的负极,电极b为正极,则氢氧根离子向电极a移动,故A正确;
B.由分析可知,电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2,则放电一段时间后,氢氧化钾溶液的浓度基本不变,故B错误;
C.由分析可知,放电时,电极b为正极,水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍,电极反应式为NiOOH+e—+H2O=Ni(OH)2+OH—,故C正确;
D.由分析可知,放电时,电极a为原电池的负极,碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水,所以氢气为能源较为环保,不会对环境造成污染,故D正确;
故选B。
14.C
【详解】A.向M极区液体中加入氨水用于产生电势差,使两侧铜离子浓度不同,M极是负极,Cu失去电子生成,与形成,N极是正极,得到电子生成Cu,正极电势高于负极电势,即N极电势高于M极电势,A错误;
B.由图可知;含铜废液Ⅰ>含铜废液Ⅱ>含铜废液Ⅲ,B错误;
C.电子由M极(负极)经导线移向N极(正极),C正确;
D.电极质量差为6.4g时,M极质量减少3.2g(即0.05mol),N极质量增加3.2g,根据关系式Cu~2可知,电路中通过0.1mol电子,D错误;
故选C。
15.B
【分析】装置A中,锌的活泼性较强,作为负极,电极反应式为,铁作为正极,电极反应式为,在装置B中,C作为阳极,电极反应式为,铁作为阴极,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.在装置A中,由于锌比铁活泼,故锌作为负极,铁作为正极,利用了牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀,A正确;
B.由分析知,在a处不会生成,滴加溶液,不会产生蓝色沉淀,B错误;
C.由分析知,在c处有生成,加几滴酚酞溶液,变红,C正确;
D.由分析知,在d处有生成,在上方放置湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝,D正确;
故选B。
16.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。
【详解】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.由银电极即正极电极反应可知,氧气转化为氢氧根,进入装置溶液中,使装置质量变大,所以工作过程中,传感器的质量增加,D错误;
故选B。
17.C
【分析】
本题是原电池原理的考查,电极上转化为,六元环中的化合价由-1升高到+1,发生氧化反应,电极为负极,电极上的氧气转化为水,发生还原反应,电极为正极,据此回答。
【详解】A.电极上转化为,六元环中的化合价由-1升高到+1,发生氧化反应,电极为负极,故A项正确;
B.电极上的氧气转化为水,发生还原反应,电极为正极,电极反应为,反应过程中电极上消耗,溶液的增大,故B项正确;
C.六元环中的化合价由-1升高到+1,则每摩尔参加反应应该转移2mol电子,故C错误;
D.总反应为22,该燃料电池中消耗的同时消耗葡萄糖,其质量为,故D项正确;
故选C。
18.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。
【详解】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。
19.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。
【详解】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。
20.C
【分析】由装置图可知,酸性条件下C6H12O6→C6H10O6,失去H原子、发生氧化反应,即a电极为负极,电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+,b电极为正极,电极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,放电时,电子由负极a经过导线流向电极b,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,葡萄糖失去H原子,发生氧化反应,A错误;
B.由分析可知,MnO2在正极得电子,电极反应为:MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,B错误;
C.由分析可知,a为负极,b为正极,原电池中阳离子移向正极,故H+由a极移向b极,C正确;
D.由分析可知,该原电池中,a电极为负极,电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+,所以当电路中转移0.1NA个电子时,生成0.05mol葡萄糖内酯,D错误;
故答案为:C。
21.B
【分析】放电时,Ca失电子转化为Ca2+,则钙电极为负极,/电极为正极;充电时,钙电极为阴极,/电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,钙电极为负极,失电子发生氧化反应,A不正确;
B.充电时,/电极为阳极,失电子转化为和Li+,电极反应式为,B正确;
C.Ca的金属性强,能与水发生剧烈反应,所以LiPF6-LiAsF6为非水电解质,锂离子导体膜不允许水分子通过,锂离子导体膜允许Li+通过,其主要作用是允许Li+定向移动,构成闭合回路,从而形成电流,C不正确;
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室电解质中0.1mol Ca2+得电子生成0.1mol Ca,同时迁移入Li+0.2mol,质量减轻0.1mol×40g/mol-0.2mol×7g/mol=2.6g,D不正确;
故选B。
22.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:。
【详解】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.A
【分析】利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,a极是铝,作负极,b极是石墨,作正极。
【详解】A.由分析可知,b极是电池的正极,A正确;
B.该装置是原电池,电池工作时钠离子向正极移动,应该向b极移动,B错误;
C.电池工作时,a极是负极,电极反应式为:,铝离子水解会显酸性,所以紧邻a电极区域的海水呈酸性,C错误;
D.每消耗27gAl,消耗铝的物质的量为1mol,转移电子3mol,正极电极反应式为,此时正极消耗氧气的物质的量小于1mol,所以标准状况下参与反应的氧气体积小于22.4L,D错误;
故选A。
24.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↑。
【详解】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。
25.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。
【详解】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。
26.D
【分析】由图可知,该腐蚀过程是因为形成了原电池,Fe比Sn活泼,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e→Fe2+,Sn作正极被保护,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,据此作答。
【详解】A.舰艇被腐蚀是因为形成了原电池,故A错误;
B.海水中含有电解质浓度大,腐蚀速度快,故乙为海水环境下的腐蚀情况,甲为淡水环境下的腐蚀情况,故B错误;
C.Sn作正极被保护,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.焊点附近用锌块打“补丁”,Zn比Fe活泼,Zn作负极,Fe作正极被保护,可延缓腐蚀,故D正确;
故选:D。
27.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。
【详解】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。
28.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。
【详解】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。
29.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。
【详解】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。
30.B
【分析】乙醇酸性燃料电池中,乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸,则乙醇所在铂电极为负极,负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH,O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应,电极正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,放电时,电子由负极经过导线流向正极,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,氧气通入的Pt电极做电池正极,电子流入正极,A项错误;
B.电池工作时,质子()通过质子交换膜从负极流向正极,B项正确;
C.不是标准状况下,O2的物质的量无法判断,C项错误;
D.左侧Pt电极表面发生的反应为,D项错误;
故选B。
31.D
【详解】A.中Ca元素化合价上升,发生氧化反应,故A错误;
B.中O元素化合价下降,在正极得电子,故B错误;
C.原电池中阳离子由负极移向正极,故C错误;
D.中O元素由0价下降到-1价,每消耗,转移电子,故D正确;
故选D。
32.D
【分析】由题给信息可知,空气侧的铂电极为浓差电池的正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧负离子,A电极为正极,反应式为O2+4e-=2O2-,测量侧的铂电极B为负极,氧负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2--4e—=O2↑,相同压强下,测量侧气体中氧气含量越低,浓差电池的电势差越大。
【详解】A.由分析可知,空气侧的铂电极为正极,A正确;
B.阴离子向负极移动,O2-由电极A向电极B迁移,B正确;
C.测量侧的铂电极B为负极,氧负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2--4e—=O2↑,C正确;
D.结合得失电子守恒,理论上,电解质中O2-的总物质的量会不变,D错误;
答案选D。
33.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;
【详解】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。
34.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;
【详解】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。
35.C
【分析】利用反应消除NO2污染,a极氨气失去电子发生氧化反应,为负极;b极二氧化氮得到电子发生还原反应,为正极。
【详解】A.电子由负极流向正极,故外电路的电子方向为a→负载→b,A正确;
B.b极二氧化氮得到电子发生还原反应生成氮气和氢氧根离子,b极的电极反应为:,B正确;
C.a极氨气失去电子发生氧化反应,反应为,若离子交换膜为阴离子交换膜,消耗氢氧根离子由右侧迁移过来,但是反应生成水导致左池NaOH溶液浓度将减少,C错误;
D.根据电子转移可知,2NO2~8e−,电路中转移4 mol电子时理论上可消除标准状况下1 mol NO2的污染,D正确;
故选C。
36.C
【分析】从图中可知,BiVO4上失电子生成,因此BiVO4为负极,Pt电极上H2O转化为H2,Pt电极为正极。
【详解】A.该装置是原电池装置,将光能和化学能转化为电能,A正确;
B.由分析知,Pt电极作正极,发生还原反应,B正确;
C.由分析知,电子从负极经外电路流向正极,电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极,C错误;
D.BiVO4上失电子生成,碱性条件下电极反应式为SO-2e-+2OH-=SO+H2O,D正确;
故选C。
37.D
【详解】A.该原电池电解液为氯化钠溶液,总反应为:,Mg失去电子作负极,发生氧化反应,故A正确;
B.该纸电池工作时,化学能转化为电能,故B正确;
C.该原电池电解液为氯化钠溶液,总反应为:,O2在正极得到电子生成OH-,该电池的正极反应式为: ,故C正确;
D.的物质的量为,Mg失去电子作负极,电极方程式为Mg-2e-=Mg2+,当0.1molMg发生反应时,转移0.2mol电子,但电子不能流经溶液,故D错误;
故选D。
38.D
【分析】图示装置为水果电池,由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn为负极,失去电子发生氧化反应;Cu为正极,正极上发生还原反应,然后根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则分析电流方向。
【详解】A.在该原电池中,Cu片尾正极,正极上H+得到电子被还原产生H2,故铜片电极上发生了还原反应,A正确;
B.由于金属活动性:Zn>Cu,所以在该原电池反应中,Zn为负极,发生的电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,B正确;
C.该装置为原电池,是化学能转化为电能的装置,C正确;
D.电子从负极锌片经导线流向正极铜片,而电流方向为正电荷移动方向,故电流从正极铜片经导线流向负极锌片,D错误;
故选D。
39.D
【详解】A.放电时,电子从右侧流出,所以右侧为负极,负极为,A正确;
B.中,K为+1价,为-1价,根据正负化合价代数和为0,Fe的化合价为+2、+3,B正确;
C.放电时,正极发生还原反应,可能为,C正确;
D.原电池中,阳离子向正极移动,从负极向正极移动,D错误;
故选D。
40.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。
【详解】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。
41.C
【分析】由图可知,锌发生氧化反应为负极,则多孔纳米片为正极;
【详解】A.由分析可知,多孔纳米片为正极,电极上发生还原反应,A正确;
B.电极锌失去电子生成,反应式为:,B正确;
C.原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,故b为,a为,C错误;
D.当外电路通过时,由电荷守恒可知,双极膜中离解水的物质的量为,产生1mol氢离子、1mol氢氧根离子,D正确;
故选C。
42.C
【分析】依题意,浓差电池放电时,高浓度的电解质溶液中离子浓度逐渐降低,低浓度的电解质溶液中离子浓度逐渐增大,当二者浓度相等时停止反应。
【详解】A.铜(1)极附近硫酸铜溶液浓度大于铜(2)极,故铜(1)极的电解质浓度降低[即铜(1)极为正极],铜(2)极为负极,发生氧化反应,电极反应为,A项错误;
B.铜(1)极的电极反应式为,为了维持电荷平衡,通过膜1向右迁移,B项错误;
C.放电时,Cu(2)电极生成铜离子,中间硫酸根通过膜2流入右侧,在Cu(1)得电子生成Cu,硫酸根通过膜1,从左侧流到中间,故两膜之间的c(CuSO4)理论上保持不变,C项正确;
D.理论上正、负两极硫酸铜溶液浓度均为时,该电池停止放电,D项错误。
故选C。
43.C
【分析】由电子流动方向,可确定a电极为负极,b电极为正极。在负极,2H2-4e-=4H+;在正极,O2+4H++4e-=2H2O。
【详解】A.由分析可知,左侧电极是负极,失电子发生氧化反应,A不正确;
B.由分析可知,右侧电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,B不正确;
C.当有0.1mol电子通过导线时,左侧消耗H20.05mol,标准状况下0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体,C正确;
D.电子只能沿导线流动,不能经过电解质溶液,所以电子不能由b极经电解质溶液流回a极,D不正确;
故选C。
44.D
【分析】该装置为原电池装置,Zn为负极,锌失去电子,电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;通入空气的电极为正极,即复合碳电极为正极,电极反应为:。
【详解】A.根据分析,锌为负极,复合碳电极为正极,电流由复合碳电极流向锌,A错误;
B.氢氧根移向负极,即移向锌电极,B错误;
C.电解质溶液为碱性,故生成H2O2的电极反应为:,C错误;
D.消耗,转移电子2mol,理论上生成,D正确;
故选D。
45.D
【分析】如图所示,“厌氧阳极”上,C6H12O6失去电子生成CO2和H+,电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+;“缺氧阴极”上,得到电子生成NO2,NO2再转化为N2,电极反应式分别为:+e-+2H+=NO2↑+H2O,2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O;“好氧阴极”上,O2得到电子生成H2O,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,同时O2还能氧化生成,还可以被O2氧化为,反应方程式分别为2+3O2=2+2H2O+4H+,2+O2=2。
【详解】A.由分析可知,电池工作时,“厌氧阳极”失去的电子沿外电路流向“缺氧阴极”和“好氧阴极”,则“厌氧阳极”产生的H+通过质子交换膜向“缺氧阴极”和“好氧阴极”迁移,故H+的迁移方向既有左(“厌氧阳极”)→右(“好氧阴极”),又有右(“厌氧阳极”)→左(“缺氧阴极”),A错误;
B.由分析可知,电池工作时,“缺氧阴极”上消耗H+,其附近的溶液pH增大,B错误;
C.由分析可知,“好氧阴极”上的反应有O2+4H++4e-=2H2O,2+3O2=2+2H2O+4H+,2+O2=2,C错误;
D.“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,每1mol C6H12O6反应,消耗6mol H2O,转移24mol电子,“厌氧阳极”区质量减少288g,故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时,该电极输出电子2.4mol,D正确;
故选D。
46.C
【详解】A.Li与水会反应,因此该电池隔膜左侧的电解液a不能选用水性电解液,故A错误;
B.电子不能通过电解质溶液,故B错误;
C.根据反应方程式3CO2+4Li=2Li2CO3+C,转移4mol电子,有3mol二氧化碳参与反应,因此放电时,若消耗3 mol CO2时,转移4 mol电子,故C正确;
D.放电时Li为负极,因此充电时,锂电极与外接电源的负极相连,故D错误。
综上所述,答案为C。
47.C
【分析】在该原电池中,由于金属性Zn>Cu,因此Zn做负极,发生失电子的氧化反应,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+;Cu做正极,CuSO4溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为Cu2++2e-=Cu;据此分析解答。
【详解】A.在原电池中,阳离子移向正极,因此盐桥中的K+移向CuSO4溶液中,A正确;
B.若将铜电极换成石墨电极,电极反应式没有变化,则原电池反应不改变,B正确;
C.铜电极上是由CuSO4溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C错误;
D.在该原电池中,由于金属性Zn>Cu,因此Zn做负极,D正确;
故答案选C。
48.A
【详解】A.根据图示,该过程是将太阳能转化为化学能的过程,故A正确;
B.根据图示,电极a表面发生水转化为氧气的过程,反应中O元素的化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故B错误;
C.根据图示,a为负极,b为正极,H+从a极区向b极区移动,故C错误;
D.根据得失电子守恒,该装置中每生成1 mol CO,同时生成mol O2,故D错误;
故选A。
49.C
【分析】由电子移动方向可知,a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+,b电极为正极,锂离子作用下氮气在催化剂表面得到电子发生还原反应生成氮化锂,电极反应式为N2+6e—+6Li+=2Li3N。
【详解】A.由分析可知,b电极为正极,锂离子作用下氮气在催化剂表面得到电子发生还原反应生成氮化锂,故A错误;
B.由分析可知,a电极为原电池的负极,b电极为正极,则放电时,电流由b电极沿导线流向a电极,故B错误;
C.由分析可知,b电极为正极,锂离子作用下氮气在催化剂表面得到电子发生还原反应生成氮化锂,电极反应式为N2+6e—+6Li+=2Li3N,由电极反应式可知,生成氮化锂和消耗氮气的质量比为70:28=5:2,故C正确;
D.铅蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4,反应消耗2mol水时,转移2mol电子,则由得失电子数目守恒可知,充电消耗0.7g锂时,铅酸蓄电池消耗水的质量为×1×18g/mol=1.8g,故D错误;
故选C。
50.D
【分析】葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)转化为Cu(Ⅱ),化合价升高,发生氧化反应,作阳极,则N为正极,M为负极,以此分析;
【详解】A.根据分析,M为负极,A正确;
B.P为阴极,溶液中的氢离子得电子,发生还原反应,,B正确;
C.Q中Cu2O转化为Cu(OH)2中,化合价升高,发生氧化反应,C正确;
D.18gC6H12O6的物质的量为,,0.1molC6H12O6转移0.2mol电子,根据方程式可知,转移0.2mol电子生成1molH2,D错误;
故答案为:D。
51.D
【分析】根据题干装置图和需制作简易的燃料电池的要求可知,首先需断开K1,闭合开关K2,此时电极I为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,电极Ⅱ为阴极,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,然后断开K2,闭合K1,此时装置变为氢氧燃料电池,电极I为正极,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,电极Ⅱ为负极,电极反应为:H2-2e-=2H+,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,断开K1、闭合K2,此时电极I为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,电极Ⅱ为阴极,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故一段时间后,电极Ⅱ附近溶液变红,A正确;
B.断开K2,闭合K1,此时装置变为氢氧燃料电池,电极I为正极,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,发生还原反应,B正确;
C.将溶液换成溶液,则阳极上产生Cl2、阴极上产生H2,故也能制作成H2和Cl2的燃料电池,C正确;
D.若将电极Ⅰ换成铁棒,则在电解过程中,铁作阳极失电子转化为亚铁离子,两电极发生反应发生改变,D错误;
故选D。
52.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。
【详解】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。
53.C
【分析】由图可知:碱性锌铁液流电池放电时,右侧N极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成[Zn(OH)4]2-。负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-;左侧M为正极,正极上发生得电子的还原反应,正极电极反应为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-,充电时和放电时刚好相反,电池连接方式是正极与电源正极相连,负极与电源负极连接,据此分析解答;
【详解】A.由分析可知放电时,M极为正极,发生还原反应,N电极为负极,发生失去电子的氧化反应,A错误;
B.放电时,右侧电极发生反应:Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,贮液器中溶液浓度增大,B错误;
C.充电时,右侧电极连接电源负极,作阴极,发生还原反应,电极反应式为:[Zn(OH)4]2-+2e- =Zn+4OH-,C正确;
D.在放电时,M为正极,发生反应为:[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-,右侧N电极为负极,发生反应:Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,当左侧有65 g Zn反应时,转移2 mol电子,右侧反应产生1 mol的[Zn(OH)4]2-,负电荷减少2 mol,为维持电荷守恒,就会2 mol OH-通过阴离子交换膜由左侧移向右侧的负极N极, D错误;
答案选C。
54.B
【分析】由图可知,左池为原电池,Zn电极为原电池负极,b电极为原电池正极,则与原电池相连的右池为电解池。与原电池负极相连的c极为电解池阴极,与原电池正极相连的d极为电解池阳极。
【详解】A.c为阴极、d为阳极,c电极的电势比d电极的电势低,A错误;
B.丙室中阳极上水失电子产生氧气,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,当电路中转移2mole-时,丙室产生氧气减少的质量为16g,同时会有2mol质子转移至乙室,则丙室溶液质量减少量为16g+2mol×1g/mol=18g,B正确;
C.电解池溶液为亚硝酸盐溶液,反应物中不出现H+,电解池总反应为2NO+ 4H2O = 2NH3 +3O2↑+ 2OH-,C错误;
D.放电顺序:Cl->OH-,若加入NaCl,Cl-会在阳极放电产生Cl2,并不能生成H+迁移至乙室去平衡电荷,导致电解反应生成氨难以发生。可加入硫酸钠固体增强溶液导电性,D错误;
故答案为:B。
55.C
【分析】首先方向电解池的阴阳极,由于通入SO2气体以后可以把还原,当打破I−和平衡以后,测硫仪便立即进行电解,将直到I-氧化为(失去电子),故与M极相连的Pt为阳极,与N极相连的Pt为阴极。
【详解】A.由于通入SO2气体以后可以把还原,当打破I−和平衡以后,测硫仪便立即进行电解,将直到I−氧化为(失去电子),故与M极相连的Pt为阳极,与N极相连的Pt为阴极,所以M极为阳极,故A错误;
B.检测前,发生反应,产生H+,电解时,要消耗H+产生氢气,pH要发生变化,故B错误;
C.根据反应过程关系:S~SO2~~2e-,电解消耗电量为b库仑,设SO2的含量为xmol, ,,故C正确;
D.待测气体中O2能将部分I−氧化为,对于反应,,即减少生成物浓度同时增大反应物浓度,可以加快SO2被消耗的速度,使得混合气体中SO2含量偏低,故D错误;
故答案选C。
【点睛】电解池、原电池、氧化还原反应在高中化学三位一体的题目。只要把握住氧化还原的本质就很容易弄清。电解池、原电池可以在一起比较学习,比如正负极和阴阳极的差别等等,在比较中找出规律。在这些问题中如何准确判断正负阴阳,把握电子、离子的流向.....这些关键的东西弄得一点不含糊了,就可以直接将氧化还原反应拆开,就水到渠成。
56.D
【分析】由装置可知左侧电解池中由稀溶液生成浓溶液,则应通过c膜进入左侧,并在a电极上发生反应,则a电极为阴极,b电极为阳极,n为正极,m为负极,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知n为正极,m为负极,正极电势高于负极电势,则电极的电势高于电极,A正确;
B.a为阴极,得电子发生还原反应,生成,电极反应为:,B正确;
C.由图中信息可知,Na+通过e膜,Cl-通过d膜,通过c膜,则c、e为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,为,C正确;
D.物质的量为:,a电极发生反应为:,0.2mol,生成0.1molH2,转移0.2mol电子,b电极发生反应:,根据得失电子,转移0.2mol电子,产生0.5molO2,所以生成的气体总体积为:0.15×22.4=3.36L,D错误;
故选:D。
57.A
【分析】由图中电子移动方向可知,电极A连的电极为电源的负极,所以A为阴极、B为阳极。
【详解】A.A为阴极,Cu2+在阴极发生还原反应生成,故A正确;
B.B为阳极,阳极上Cl-发生氧化反应生成氯气,可使浸泡了紫色石蕊溶液的纸条先变红后褪色,故B错误;
C.氯气没有漂白性,是氯水中的具有漂白性,而使b布条褪色,故C错误;
D.完全消耗后,会继续电解水,此时B极会产生,故D错误;
故答案为:A。
58.D
【分析】由题给转化关系可知,与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极,溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴,通入的乙烯与溴、水反应生成HOCH2CH2Br,镍电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区,电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合,HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷。
【详解】A.由分析可知,与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极,故A错误;
B.由题意可知,生成1mol环氧乙烷需要消耗1mol溴,则由得失电子数目守恒可知,阴极上生成氢气的物质的量为1mol,故B错误;
C.由分析可知,阳极区发生的反应为CH2=CH2+Br2+ H2O HOCH2CH2Br,故C错误;
D.由分析可知,电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合,HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷,故D正确;
故选D。
59.C
【分析】根据图知,含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中,得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2,发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,电解池中,左侧电极上失电子生成,该电极上失电子发生氧化反应,为阳极,电解质溶液呈碱性,阳极反应式为;则通入CO2的电极为阴极,阴极反应式为,据此分析解题。
【详解】A.装置a中每吸收22.4L(标准状况下)废气,气体CO2和SO2总量为1mol,则CO2的量小于1mol,b中转移电子数小于,A错误;
B.装置a吸收废气过多,则会有机会生成NaHSO3,也可以放电,会影响装置b中放电微粒的种类,B错误;
C.装置b中的交换膜为质子交换膜,电解过程中阳极发生消耗氢氧根和水,pH值稍有降低,交换膜为质子交换膜,氢离子通过交换膜,进右侧,阴极反应式为,生成酸,两极溶液pH值均稍有降低;
C正确;
D.装置b中右侧的电极反应为:,D错误;
故选C。
60.C
【分析】碳棒上发生CH2=CHCN→NC(CH2)4CN,Pt电极上产生氧气,判断碳棒电极为阴极,Pt电极为阳极。阴极的电极方程式为,阳极的电极方程式为。
【详解】A.根据以上分析,碳棒电极为阴极,甲室为阴极室,碳棒上的电极反应式正确,A正确;
B.根据以上分析,在电解工作时乙室消耗水故需要补充水,气体c是氧气,B正确;
C.根据以上分析,离子交换膜为阳离子交换膜,H+从右室流向左室,C错误;
D.异丙醇是有机物,可以维持电解液pH稳定,并有利于丙烯腈的溶解,D正确;
故选C。
61.D
【分析】电极a实现将CO2转化为乙烯,发生还原反应,电极a为阴极,则电极b为阳极,氢氧根离子失电子产生氧气,电极反应式为。
【详解】A.惰性电极a实现将转化为乙烯,C由+4价变为-2价,化合价降低,发生还原反应,电极a为阴极,与直流电源的负极相连,惰性电极b上氢氧根离子失去电子转化为氧气,电极反应式为,故A正确;
B.由图可知,纳米Cu催化剂上发生CO转化为乙烯的反应,电极反应为,故B正确;
C.从左室穿过阴离子交换膜进入右室,故C正确;
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过2mol电子时,根据公式得n(生成乙烯所用的电子)=2mol×60%=1.2mol,转化为乙烯的电极反应为,所以当n(生成乙烯所用的电子)=1.2mol时,产生的乙烯为0.1mol,故D错误;
故选D。
62.D
【分析】由图可知甲装置能自发的进行氧化还原反应,所以甲是原电池,电极B为负极,电极反应为:,则A为正极,电极反应为:,总反应为,用来制备氮气;乙属于电解池,与电源的负极B相连的电极C为阴极,电极反应为:
d电极为阳极,电极反应为:,据此分析解题。
【详解】A.图中甲池是原电池,乙池是电解池,A错误;
B.电极C附近溶液pH增加,B错误;
C.该装置消耗N2H4无法循环制氢,C错误;
D.当电路转移2mol电子,制得1molH2,同时可制得1molN2,D正确;
故选D。
63.C
【分析】由图可知P电极上得电子生成Br-,则P为阴极,R为阳极,N为正极,M为负极,阳极上H2O放电生成氧气,据此分析解答。
【详解】A.电子不能进入电解质溶液中,故A错误;
B.阳极发生电极反应:2H2O-4e-=O2+4H+,每生成4mol氢离子,转移4mol电子,同时有4mol氢离子通过质子交换膜进入阴极区,则阳极区氢离子数目不变,但水的量减少,氢离子浓度增大,酸性增强,故B错误;
C.P电极上得电子生成Br-,电极反应式为,故C正确;
D.未指明气体所处状况,不能确定其体积,故D错误;
故选C。
64.C
【详解】A.和都属于烷烃,互为同系物,中心碳原子都为杂化,VSEPR模型都为四面体形,A正确;
B.从图中可看出,VB极吸收光能,使,该过程失电子,故VB相当于负极,其电极反应为,B正确;
C.消耗未标明标准状况,其物质的量不一定为0.5mol,且CB上发生,相当于正极,故电子从VB移向CB,C错误;
D.从图中可看出,VB极吸收光能,使中键断裂,故说明光催化剂活化了键,D正确;
答案选C。
65.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。
【详解】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。
66.C
【分析】由信息充电时电极a的反应为:,则a为阴极,b为阳极,电极反应式为2Br--2e-=Br2;放电时a为负极,b为正极。据此作答。
【详解】A.根据分析,b是阳极,A正确;
B.根据分析,充电时,双极膜处产生的H+移向左边阴极区,OH-移向KOH溶液,K+从阳极区经过阳离子交换膜移向KOH溶液,所以KOH的物质的量增大,B正确;
C.放电时,负极发生的电极反应:,每产生2molH+,同时有通过双极膜离开阴极室,故pH基本不变,C错误;
D.根据电极反应式,每消耗1mol DSAQ,得到2mol电子,双极膜处有2mol的解离,D正确;
故选C。
67.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。
【详解】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。
68.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。
【详解】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。
69.D
【分析】根据示意图可知,左侧为阳极,发生氧化反应,右侧为阴极,发生还原反应;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;锂离子半径小于、,导致能嵌入离子筛,从而能高选择性提取锂而不提取、,A正确;
B.阴极室中得到电子发生还原反应生成,发生的电极反应式:,B正确;
C.装置中为阴离子膜,反应过程中卤水中的通过阴离子膜进入阳极室以维持整个体系的电荷平衡,C正确;
D.5A的电流电解32分钟后,转移电子,则阳极板释放出1molLi+,质量减轻0.7g,D错误;
故选D。
70.C
【分析】从图中可知,该装置为电解池装置,铜电极上得电子转化为,因此铜电极为阴极,故铂电极为阳极。
【详解】A.由分析知,电解过程中电解质中的阴离子向阳极移动,由乙室向甲室移动,A错误;
B.电解前后物质的量基本不变,阴极上有生成,则阳极上失电子生成和,电极反应为,B错误;
C.电解时电解质溶液中物质的量基本不变,故在阴极会同时产生碳酸氢根,发生的电极反应为,C正确;
D.没有指明气体所处的状况,不能计算电子转移数目,D错误;
故选C。
71.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。
【详解】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。
72.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。
【详解】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。
73.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;
【详解】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。
74.D
【分析】根据示意图可判断该装置为电解池,ZnO@石墨烯电极为阴极,接光伏电池的负极;石墨烯电极为阳极,接光伏电池的正极;
【详解】A.由上述分析可知,ZnO@石墨烯电极连接光伏电池的负极,故A正确;
B.根据示意图,石墨烯区电极反应:,故B正确;
C.根据图中进入物质、出来物质知,协同转化过程中反应物是H2S、CO2,生成物是S、CO、H2O,电池反应式为CO2+H2S═CO+H2O+S,故C正确;
D.根据总反应:,金属导线上每转移1mol电子,和被去除的总物质的量为1mol,总体积约22.4L(标准状况),故D错误。
答案选D。
75.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。
【详解】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。
76.B
【详解】A.连接时,X电极发生反应,Ni元素化合价升高,发生氧化反应,A项错误;
B.连接时,Pt电极发生反应,电池反应为,溶液中浓度不变,pH不变,B项正确;
C.连接时,Zn电极做原电池负极,表面发生反应,表面没有沉淀生成,C项错误;
D.该装置将光能先转化为电能,再转化为化学能储能,D项错误;
答案选B。
77.B
【分析】由图可知,右电极上H2O被还原生成H2,即右电极作阴极,则左电极作阳极,阳极上X-和OH-同时且等量放电:、,据此解答。
【详解】A.由装置原理图可知,阳极上X-和OH-各失去1个电子,即转移2个电子,就生成1个环氧氯丙烷,则每转移1mole-,生成0.5mol环氧氯丙烷,A错误;
B.由电子的事守恒可知,每生成1个环氧氯丙烷,阳极上消耗1个OH-,阴极上生成2个OH-,但是在溶液的后续反应中,HX会中和1 个氢氧根,所以氢氧根数目不变,B正确;
C.由装置原理图可知,X为Cl或Br,电解制备产物均为环氧氯丙烷,C错误;
D.由装置原理图可知,每生成1个环氧氯丙烷,阳极上先消耗1个X-,最终生成环氧氯丙烷时又释放1个X-,即X-为可循环离子,则该装置工作时无需补充X-,D错误;
故选B。
78.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。
【详解】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。
79.B
【分析】该技术是采用电解原理实现制备纳米碳酸钙,结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳,二氧化碳通入电解池左侧,用于生成碳酸钙,则电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,且电极a为阴极,电极b为阳极,电极a 上反应为,电极b上氯离子放电生成氯气,氯气进入溶液Z中被吸收,Z可以为NaOH,据此分析解答。
【详解】A.据分析,电极a为阴极,电极b为阳极,则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a ,A正确;
B.X如果是块状大理石,则会生成,不利于CO2的生成,B错误;
C.根据题意,离子交换膜应为阳离子交换膜,C正确;
D.电路中每通过2mol电子,则溶液中有2mol电荷通过交换膜,由以上分析可知钙离子通过离子交换膜,则钙离子的物质的量为1mol,D正确;
故选B。
80.C
【分析】由图可知,光电池左侧为电子的流出极,故电解池左侧为阴极,电极反应式为V3++e-=V2+,右侧为阳极,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
【详解】A.由图可知,该装置将光能转化为电能,再利用电解池将电能转化为化学能,最终达到分解水的目的,选项A错误;
B.双极性膜可将水解离为和,根据阳极区的电极反应计算当电路中通过1mol电子时,双极性膜中水也会消耗1mol,选项B错误;
C.光照过程中阳极区发生的电极反应为,选项C正确;
D.由装置图可知,再生池中发生的反应方程式为,选项D错误。
答案选C。
81.C
【分析】催化电极a为,为阴极,催化电极b为,为阳极。
【详解】A.催化电极b为,为阳极,接电源的正极,A错误;
B.电解过程中,阳离子向阴极移动,但是K+不能通过阴离子交换膜,B错误;
C.催化电极a为,为阴极,电极反应为,C正确;
D.电解后,左室的反应,pH增大,右室反应,右室pH减小,D错误;
故选C。
82.B
【分析】由图中电极上可知,发生得电子的还原反应,电极为阴极,阴极反应为,则电极为阳极,辛胺在阳极发生失电子的氧化反应生成辛腈,阳极反应为,阴极与外加电源的负极相接,阳极与外加电源的正极相接,即A为电源负极,B为正极。
【详解】A.电极为阳极,电极为阴极,A为电源负极,B为正极,高于,A项正确;
B.阴极反应为,电路中转移2mol电子,有2mol移向阳极,则阴极区溶液的碱性减弱,pH减小,B项错误;
C.电极为阳极,阳极反应为,C项正确;
D.阴极反应,阳极反应,电子守恒有,则,D项正确;
答案选B。
83.B
【详解】A.该装置是先利用太阳能发电,然后电解海水生成锂,工作时的能量变化形式:太阳能→电能→化学能,故A正确;
B.铜箔为阴极,在铜箔上得到电子发生还原反应得到金属锂,故B错误;
C.海水中含氯离子,阳极上可以是氯离子或水失电子发生氧化反应,生成氯气或氧气,故C正确;
D.装置是为了海水中提取金属锂,固体陶瓷膜让海水中的锂离子通过,锂离子从海水中到阴极得到电子生成单质锂,故D正确。
答案为B。
84.B
【详解】A.电解池中阳离子向阴极运动,(CH3)4N+向II室迁移,A正确;
B.Ⅰ室为阳极室,水电离出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气,2H2O- 4e- =4H++O2↑,向Ⅰ室迁移与生成的氢离子生成水和二氧化碳气体,B错误;
C.阴极室中水电离出的氢离子放电发生还原反应生成氢气,2H2O+2e- =2OH-+H2↑,溶液中氢氧根离子浓度变大,原料室中(CH3)4N+向II室迁移生成(CH3)4NOH,(CH3)4N++ OH-=(CH3)4NOH,当外电路中有1mol电子通过时,理论上能生成lmol(CH3)4NOH,C正确;
D.由BC分析可知,总反应为 (CH3)4NHCO3和H2O反应生成氧气、二氧化碳、氢气、(CH3)4NOH,电解总反应:4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑,D正确;
故选B。
85.C
【详解】A.该装置是一个电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A正确;
B.CO2电催化还原为CH4的过程是一个还原反应过程,所以铜电解是电解池的阴极,铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-=CH4+2H2O,故B正确;
C.在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应,即CO2+8H++8e-═CH4+2H2O,一段时间后,氢离子减小,氢氧根浓度增大,氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应,所以n(KHCO3)会减小,故C错误;
D.在电解池的阳极上,是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,所以酸性增强,pH一定下降,故D正确;
故选C。
86.C
【详解】A.该电池的本质是Al还原Ag2S,Al为还原剂,为负极,银饰为正极,A项正确;
B.阳离子向正极银饰方向移动,B项正确;
C.根据电子守恒,0.9g Al反应,失0.1mol e-,将有0.05mol Ag2S被还原,C项错误;
D.Ag2S被还原,发生反应方程式为:,D项正确;
答案选C。
87.C
【详解】A.取一块打磨过的生铁片,在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水,铁皮发生吸氧腐蚀,没有生成,A错误;
B.铁片发生吸氧腐蚀,Fe电极方程式为:,边缘处红色得原因是二价铁被空气中的氧气氧化为三价铁,B错误;
C.铁片发生吸氧腐蚀,反应后中心区域溶液呈碱性,pH>7,C正确;
D.铁皮发生吸氧腐蚀得原理是原电池,但化学能不能完全转化为电能,D错误;
故选C。
88.B
【分析】钢铁输水管与镁块相连形成原电池,镁作负极,发生氧化反应被腐蚀,钢铁输水管作正极,受到保护。
【详解】A.该方法属于牺牲阳极的阴极保护法,其中镁作为负极,钢铁输水管是正极,A错误;
B.金属镁是作为牺牲阳极材料,B正确;
C.该装置接地,故已经构成了闭合回路,C错误;
D.这种方法是牺牲阳极的阴极保护法,D错误;
故选B。
89.D
【详解】A.Fe在食盐水中浸泡一段时间后,向Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明Fe被氧化产生Fe2+,A正确;
B.①中Fe被腐蚀,③中Fe未被腐蚀,说明将Zn、Fe连接与NaCl溶液构成原电池,由于金属活动性Zn>Fe,Zn作负极,Fe为正极,Zn保护了Fe,Fe未被氧化,因此Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无明显变化,B正确;
C.对比实验②③,说明棒表面被氧化,但溶液中没有Fe2+,可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化,C正确;
D.NaCl在装置的作用是增强溶液的导电性,与反应原理无关,因此将②中溶液换成H2O(已除O2),若无明显现象,不能说明K3[Fe(CN)6]是否能氧化Fe,D错误;
故合理选项是D。
答案第1页,共2页
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