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1.(2025·广东部分学校期末联考)中国承接了全球超过三分之二的纯电动绿色船舶制造,其动力来源主要是锂离子电池。下列说法不正确的是()
A.充电时,移向阴极
B.锂离子电池比铅酸蓄电池的比能量高
C.纯电动船舶行驶时电能转化为化学能
D.钢制船壳吃水线以下安装锌板可防止船舶船壳腐蚀
解析:选C。充电时为电解池装置,电解池装置中阳离子向阴极移动,A正确;电池单位质量输出的电能多,故锂电池比能量高,B正确;纯电推动船舶行驶时,化学能转化为电能,再转化为动能等,C错误;
钢制船壳吃水线以下安装锌板,锌比铁活泼,可实现船舶防腐,D正确。
2. 埋地管道钢管所处环境特殊,当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀,对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。
下列说法正确的是()
A.黏土区钢管作正极
B.电子由砂土区钢管流向黏土区钢管
C.每消耗22.4LO2最终可生成铁锈1mol
D.砂土区钢管表面发生的电极反应可能为
解析:选D。沙土松散,该区域氧气浓度高,O2得电子是原电池的正极,A错误;电子由负极流向正极,所以电子由黏土区钢管流向砂土区钢管,B错误;无标准状况的前提条件,无法计算,C错误;砂土区钢管做原电池的正极,其表面发生的电极反应可能为,D正确。
3.(2025·北京一六六中学月考)用多孔石墨电极完成下列实验。已知:多孔石墨电极具有较好的吸附性。
现象
Ⅰ中,、两极均产生气泡
Ⅱ中,极上析出红色固体
Ⅲ中,极上析出固体
下列对实验现象的解释或推测不合理的是()
A.Ⅰ中,极反应:
B.Ⅱ中,析出红色固体的原因:
C.Ⅲ中,生成固体的原因只可能是:
D.Ⅰ中,极上既发生了化学过程,也发生了物理过程
解析:选C。由装置I可知,两电极均为石墨电极是电解水,b连电源正极是阳极,电极方程式为,A正确;Ⅱ中生成,是由于多孔电极中吸附的置换出了铜,,B正确;
Ⅲ中,银也可能是多孔电极中吸附的置换出的,,C错误;Ⅰ中,a极是电解池阴极,产生是化学变化,多孔电极吸附是物理变化,D正确。
4.(2023·海南·8)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1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
解析:选A。为活泼金属,发生氧化反应为负极,则b石墨电极为正极,A正确;电池工作时,阳离子向正极移动,海水中的向b电极移动,B错误;电池工作时,a电极反应为,水解显酸性,每消耗1kgAl(为),电池最多向外提供mol电子的电量,C、D错误。
5.(2024·安徽六安月考)钛酸锂电池由于具有体积小、重量轻、能量密度高、安全稳定、绿色环保等特点,具有非常广泛的应用前景。其工作原理如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.放电时,Li+移向N极
B.充电时,M极接外电源的负极
C.充电时,N极的电极反应式为Ti5O12+4Li++4e- Li4Ti5O12
D.用该电池电解精炼铜,当M、N两极质量变化差为14 g时,理论上可生成64 g精铜
解析:选C。分析题图中充放电时元素化合价的变化,根据反应类型分析电极类型。放电时,N极为负极,M极为正极,阳离子向正极移动,即Li+移向M极,A错误;充电时M极为阳极,与外电源正极相连,B错误;充电时,N极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Ti5O12+4Li++4e- Li4Ti5O12,C正确;当两极的质量差为14 g时,转移的电子物质的量为1 mol,根据装置中转移电子数相等可知,电解精炼铜装置中阴极增加的铜的质量为1 mol÷2×64 g/mol=32 g,D错误。
6.(2020·山东卷·13)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是 ( )
A.阳极反应为2H2O-4e-4H++O2↑
B.电解一段时间后,阳极室的酸碱性不变
C.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移
D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量
解析:选D。a极析出氧气,氧元素的化合价升高,作电解池的阳极,电极反应式是2H2O-4e-4H++O2↑,A正确;电解时阳极产生H+通过质子交换膜移向阴极,电解一段时间后,阳极室的pH不变,B正确;电解过程中,阳离子移向阴极,H+由a极区向b极区迁移,C正确;电解时,阳极的反应为2H2O-4e-4H++O2↑,阴极的反应为O2+2e-+2H+H2O2,总反应为O2+2H2O2H2O2,要消耗O2,即是a极生成的O2小于b极消耗的O2,D错误。
7.(2025·江西九师联盟高三联考)利用如图电化学装置可将转化为,同时获得。下列说法错误的是()
A.催化电极Ⅱ与电源的正极相连
B.工作时,质子通过交换膜由催化电极Ⅱ室移向催化电极I室
C.催化电极I的电极反应式:
D.理论上每消耗,生成
解析:选D。该装置为电解池装置,电极I上转化为为阴极,电极反应式:,电极Ⅱ电解饱和食盐水生成为阳极,与电源的正极相连,A、C正确;电解池装置中,阳离子向着电解质阴极发生移动,即质子通过交换膜由催化电极Ⅱ室移向催化电极I室,B正确;电极I为阴极,二氧化碳被还原为一氧化碳,C正确;电池总反应为,理论上每消耗,生成,D错误。
8.(2025·河南南阳六校联考)利用微电解技术可以处理工业废水,如酸性含铬废水(主要含有)。原理是利用电极反应物与某些污染物反应,从而达到去除污物的作用。
(1)通常以铁板和石墨作为电极材料,应选 作阴极。
(2)废水中的通过反应转化为Cr3+,此过程的离子反应方程式为 ,最终Cr3+以Cr(OH)3形式除去。
(3)当电路中每转移1.2mol电子,最多有 mol参加反应。
解析:(1)石墨为惰性电极作阴极,铁为活泼金属做阳极,发生氧化反应生成具有还原性将还原为Cr3+,阴极2H++2e-=H2↑,溶液酸性减弱,碱性增强使得Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀。
(2)酸性中的与反应为;
(3)由方程式知,电子转移为,当电路中每转移1.2mol电子,最多有0.2mol 参加反应。
答案:(1)石墨 (2) (3)0.2
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