专题四 考点3 电解池原理及其应用&考点4 金属的腐蚀与防护-【创新教程】2022-2026五年高考化学真题分类特训试卷

13.(2023·新课标卷，10)一种以V,O和Zn为电极 放电块身 Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如图所示。 d充电9 放电时，Zn+可插入V2O层间形成ZnV2O·nH2O。下列 V20 Zn,V20s'nH2O Zn电极 V20,电极 说法错误的是 A.放电时V2O为正极 Zn(CF,S0)2水溶液 B.放电时Zn2+由负极向正极迁移 C.充电总反应：xZn+V2O5十nH2O一ZnzV2O·nH2O D.充电阳极反应：Zn,V2O,·nH2O-2xe一xZn2++V2O,十nH2O 14.(多选)(2023·山东卷，11)利用热再生氨电池可实现CuS04电 NH 镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同 的CuSO,电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下 Cu Cu 列说法正确的是 () 低温 A.甲室Cu电极为正极 溶液 热解 B.隔膜为阳离子膜 隔膜 C.电池总反应为：Cu2++4NH3—[Cu(NH)4]+ D.NH?扩散到乙室将对电池电动势产生影响 15.(2022·全国甲卷，10)一种水性电解液Zn一MnO2离子选择双隔膜 MnO,电极离子选择隔膜Zn电极 电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)?存在)。电池放电 时，下列叙述错误的是 ( A,Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B.I区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 0,溶液 K0,溶液 KOH溶 C.MnO2电极反应：MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O D.电池总反应：Zn+4OH+MnO2+4H—Zn(OH)+Mn2++2H2O 16.（2022·全国乙卷，12)Li一O2电池比能量高，在汽车、航天等领 域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电 Li一O2电池（如图所示），光照时，光催化电极产生电子(e)和空 Li 穴(h+),驱动阴极反应(Li计+e—Li)和阳极反应(Li,O2+2h 放 充电 —2L计十O,个)对电池进行充电。下列叙述错误的是() 的 Li计 Li,O, 化电极 A.充电时，电池的总反应Li2O2一2Li+O2个 电解质 电解质 B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C.放电时，L从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D.放电时，正极发生反应O2+2Li计+2e一Li2O2 考点3电解池原理及其应用 1.(2026·河北卷，7)我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖 的同时转化，其原理如图所示： M电源二Y 0 NH ●0 Cu Ni C6H120 ●fe 膜 K0H+C6H1206 KOH+KNO3 40 下列说法错误的是 () A.M是电源正极，N是电源负极 B.电解一段时间后，电极Ⅱ附近c(OH)减小 C.电路中每通过3mol电子，理论上产生0.5 mol CHaO D.总反应为4C,H,0,+3NO,+5OH通电4C,H,Og+3NH,++6H,0 2.(2026·河南卷，12)一种多组串联的电化学装置可以同时产生H2和C12,其工作原理如图所 示。其中a1an均为Ag/AgCl电极，每组装置左侧均为高浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。 该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 的 质 交 质子交换膜 子交换 铂电极 极 换 an-1 n-2 下列说法错误的是 A.工作时，铂电极上产生H2 B.工作时，电极aag、a-1的质量均减小 C.定期互换直接相连Ag/AgCI的电极，并恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 D.将盐酸换为对应浓度NaCl溶液，使用阳离子交换膜，每组装置启动时均生成NaOH 3.(2026·黑吉辽蒙卷，13)一种从废旧电池正极材料(LiFePO4)中回收锂元素的电化学装置如 图。下列说法错误的是 () 直流电源 H'Li KS0,溶液 a 阴 惰性 由 离子 LiFePO固体 LiFePO,固体 H,O 膜 A.a电极反应：O2十2H2O+2e H2 O2+20H B.电路中转移2mol电子，理论上可回收4 mol Li C.b电极连接电源正极 D.I可转化为I厂和IO?,会降低锂的理论回收产率 4.(2026·浙江1月卷，12)一种电解葡萄糖(C6H12O。)制取葡萄糖二酸钾(C6HOgK2)的装置示 意图如图所示，下列说法中，不正确的是 ( 电极M 电源 电极N 05尚葡萄精苦 10mo旺K0强 10 mol/L.KO旺 离子交换膜P A.电极M处的电极反应式为：2H2O十2e一H2个+2OH B.离子交换膜P为阳离子交换膜 C.1mol葡萄糖(C6H2O6)完全转化为葡萄糖二酸钾(C6HgOK2)转移的电子数为6NA D.电解过程可能产生葡萄糖酸钾(C6H,O2K) 41 5.（多选)(2026·山东卷，12)利用电还原O2产生的H2O2氧化石油化工 电源 副产物H2S制备K2SO,装置如图所示。电解过程中，双极膜中H,O解0，HS KOH溶液 0 离的H和OH厂在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是() 自 b A.b极反应式为4OH-4e—2H2O+O2个 极 B.双极膜中H2O解离的H+向a极方向迁移 C.电解一段时间后，电极反应消耗与生成O2的质量相等 K,S0,溶液双极膜 D.理论上，生成1molK2SO时，a极上消耗2molO2 6.(2025·河南卷，12)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LC1形式回收含锂废 弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 食拥 废弃 电极 Li,[Fe(CN)] 6 膜 Li.IFe(CN)] 赌液灌 下列说法正确的是 A.Ⅱ为阳离子交换膜 B.电极a附近溶液的pH减小 C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN),]4-十e—[Fe(CN)]3- D.若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl,理论上可回收1 mol LiCl 7.(2025·河北卷，10)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料Li,CoO2(x<1)再锂化的电化 学装置，其示意图如下： →AB 直流电源 02 Li,CoO2 Li2S04 电 电极 溶液 电 极 已知：参比电极的作用是确定Li,CoO,再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列 说法正确的是 () A.Li,CoO2电极上发生的反应：Li,CoO2十xe十xLit一LiCoO2 B产生标准状况下5.6L0,时，理论上可转化1mol的Li,Co0, C.再锂化过程中，SO2向Li,CoO2电极迁移 D.电解过程中，阳极附近溶液pH升高 8.(2025·江苏卷，6)下列化学反应表示正确的是 ) A.黑火药爆炸：2KNO3+C+3S—K2CO3+N2个十3SO2个 B.电解饱和NaCI溶液制NaOH:CI十2H,0通电2OH十H,+十C10 C.重油裂解获得的丙烯制聚丙烯：mCH,CH一CH,催化剂千CH,一CH一CH, D.向饱和氨盐水中通人过量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2一NaHCO,Y+NH4CI 9.(2025·江苏卷，8)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总 ee 裕HS0 反应为2H0化刘2H,个+O2个。下列说法正确的是 ( ) A.电极a上发生氧化反应生成O, B.H+通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后，H2SO4溶液的pH不变 电极a质子交换膜 电极b D.外电路每通过0.01mol电子，电极b上产生0.01molH2 42 10.(2025·江苏卷，10)CO2与NO3通过电催化反应生成CO(NH2)2,可 *C02+*NO3 H,e 能的反应机理如图所示（图中吸附在催化剂表面的物种用“”标注）。 下列说法正确的是 () C02 A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 NO CO(NH2 B.过程Ⅱ中NO?发生了氧化反应 C.电催化CO2与NO3生成CO(NH2)2的反应方程式：CO2+2NO3 *CO(NH2)2 、+18H淘C0NH2+7H,0 D.常温常压、无催化剂条件下，CO2与NH3·H2O反应可生产CONH2)2 11.(2025·陕晋青宁卷，13)我国科研人员采用图甲所示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌 (TQ)。电极b表面的主要反应历程见图乙（灰球表示电极表面催化剂）。下列说法错误的是 () 电源 (HY)+H,0 H2S04 H2SO 门TQ CH,CN CH,CN H,O H20 TY 电极a 质子交换膜 电极b A.电解时，H+从右室向左室移动 B.电解总反应：TY+H,0电解TQ+2H,个 C.以 为原料，也可得到TQ OH 80 D.用8O标记电解液中的水，可得到 12.(2025·云南卷，11)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的 H和OH在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]十H+一B(OH)3+H2O。 下列说法错误的是 () 电源 NaCl NaOH 稀溶液 浓溶液 /M B(OH)T Pt OH OH 电 H 极 墨电 极 Ⅲ IV 双极膜x膜Y膜双极膜 NaOH溶液卤水NaCI浓溶液NaOH溶液水（含少量NaOH A.Pt电极反应：4OH-4e=O2个+2H2O B.外加电场可促进双极膜中水的电离 C.Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D.IV室每生成1 mol NaOH,同时Ⅱ室最多生成1molB(OH)g 43 13.(2025·湖北卷，12)某电池的正极材料为LiFePO,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛 选出的补锂试剂LSO,CF3,能使失活的电池再生并延长寿命，且保持电池原结构。将L SO,CF3注入电池后充电补锂，过程中[SO,CF,]一转化为气体离去。下列有关充电补锂的说 法错误的是 ( A.[SO2CF3]在阳极失去电子 B.生成气体中含有氟代烃 C.过程中铁元素的价态降低 D.[SO2CF3]ˉ反应并离去是该电池保持原结构的原因 14.(2024·山东卷，13)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度 电源 上 的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式， Br 可实现高效制H2和O2,装置如图所示。 电 催化剂 下列说法错误的是 A.电极a连接电源负极 B.加入Y的目的是补充NaBr 泵 BrO 好 C.电解总反应式为Br十3H,0电解BrO,十3H,个 D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)：n(Br)=3：2 15.(2023·全国甲卷，12)用可再生能源电还原C02时，采米 用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多 阳能 碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说 C0 法正确的是 ( C.H.C.H,O A.析氢反应发生在IrO,Ti电极上 B.CI从Cu电极迁移到IrO-Ti电极 C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12eC,H,+4H,O D.每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况） 16.(2023·湖北卷，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现 了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 离子交换膜 C12生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 桑斋不漆 xmol·h1。下列说法错误的是 电 30%K0H溶液 笨 A.b电极反应式为2H2O十2e=H2+2OH B.离子交换膜为阴离子交换膜 海水 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为2xmol·h1 考点4金属的腐蚀与防护 1.（2024·湖北卷，2)2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表 面需要采取有效的防锈措施，下列防绣措施中不形成表面钝化膜的是 ( A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 2.(2024·浙江卷，13)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下 列说法不正确的是 () A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C.铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e=2NH2+H2个 D.每生成标准状况下224mLH2,消耗0.010 mol Zn 44放电时V,O为正极，A说法正确；B.Zn为负极，放电 时Zn失去电子变为Zn2+,阳离子向正极迁移，则放电 时Zn+由负极向正极迁移，B说法正确；C.电池在放电 时的总反应为xZn+V2O,+nH2O一ZnzV2O5· nH2O,则其在充电时的总反应为ZnV2O·nH2O xZn+V2O十nH2O,C说法不正确；D.充电阳极上 ZnV2O5·nH2O被氧化为V2O,则阳极的电极反应 为Zn.V20。·nH,0-2xe一xZn2++V2O+ nH2O,D说法正确；综上所述，本题选C。 14.CD电化学装置的分析。据图可知，甲室流出液经低温 热解得到CuSO,和NH,则甲室中生成了[Cu(NH3)4] SO4,发生的反应为Cu-2e+4NH3一[Cu(NH)4]2 甲室Cu电极为负极，A错误；乙室Cu电极为正极，发生反 应：Cu+十2e—Cu,消耗Cu2+,为维持电解质溶液呈电 中性，SO2透过隔膜进入甲室，则隔膜为阴离子膜，B 错误；根据正、负极反应，可知电池总反应为C2++十 4NH一[Cu(NH3)4]+,C正确；NH能与Cu+反 应生成[Cu(NH3)4]+,因此若NH3扩散到乙室，则乙 室Cu+浓度减小，对电池电动势有影响，D正确。 15.AA.根据分析，Ⅱ区的K只能向I区移动，A错误； B.根据分析，I区的SO向Ⅱ区移动，B正确；C MnO2电极的电极反应式为MnO2十2e+4H Mn2+十2H2O,C正确；D.电池的总反应为Zn十4OH +MnO2十4H—Zn(OH)+Mn2++2HO,D正确；故 答案选A。 16.CA.光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极 反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳 极反应，充电时电池的总反应为Li2O2 =2Li+02↑， A正确；B.充电时，光照光催化电极产生电子和空穴， 阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效 率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；C.放电 时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li计从负极 穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；D.放电时总反应 为2Li+O2=Li2O2,正极反应为O2+2Li+2e 一Li2O2,D正确；答案选C。 [考点3] 1.B由电极Ⅱ反应式可知NO,得电子转变为NH3的同 时生成OH,故电极Ⅱ附近c(OH)增大，B错误；由电 极I反应式可得关系式：6eC6HO,则电路中每通 过3mol电子时，理论上生成0.5 mol CaHaO,C 正确。 2.DA.铂电极是阴极，H在阴极得电子生成H2:2H 十2e一H2个，A正确；B.工作时，电极a1为阴极，电 极反应：AgCl十e一Ag十CI,a、…an-1等奇数电极 为正极，电极反应：AgCl十e一Ag+Cl,均是AgCl 转化为Ag,质量减小，B正确；C.在装置运行过程中：左 侧高浓度盐酸中，C被消耗，同时H通过质子交换膜 迁移到右侧，最终，左侧盐酸浓度降低，右侧盐酸浓度升 高；且a1、a、…,a-1电极质量减小，a2、a4、…、an电极质 量增加。若定期将直接相连的Ag/AgC1电极互换，并恢 复两侧盐酸浓度，可使装置恢复到初始状态，再次运行， C正确；D.将盐酸换为NaCl溶液、使用阳离子交换膜 时，阳极反应：2C1厂一2e—Cl2个；阴极反应2H2O十 2e一H2个十2OH,Na会通过阳离子交换膜向阴极 移动，在铂电极附近生成NaOH。但中间的装置中， Ag/AgCl电极发生反应：Ag-e十CI一AgCl和 AgCl十e=Ag十Cl,不会生成NaOH,D错误。 3.DA.左侧通入氧气生成H2O2,且在K2SO4溶液中可 生成OH,该电极反应方程式书写正确，A正确；B.电 路中转移2ol电子时，整个体系总电子转移量为2 mol,每释放1 mol Li对应1mol电子转移(LiFePO, e一FePO4十Li),双电极可同时回收Li,理论上可 回收4 mol Li,B正确；C.右侧发生氧化反应：I被氧化 为，阳极连接电源正极，C正确；D.若I歧化转化为 I厂和IO,反应为：3I5+3H2O一8I厂+IO3+6H+, 17 该歧化反应为碘自身氧化还原，总反应中可得到的电子 数（氧化LiFePO,的总能力）不变：3molI与原本可得到 6mol电子，歧化后1 mol IO5作为氧化剂可得到6mol 电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的L总物质的 量不变，因此不会降低锂的理论回收产率，D错误。 4,B在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖 二酸钾，已知K为十1价，H为十1价，O为一2价，可知 CoHg Og K2中C的平均化合价为+1，每1molC6H12O。 转化为1molC6 HgOsK2会失去6mol电子；产物中的C 化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M 为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH,电极 反应式为2H2O十2e一H2个+2OH,阳极处的电极 反应式为CgH2O。+8OH-6e一(C,HOa)2-+ 6H2O;据此回答该问题。 A.由分析可知，电极M处的电极反应式为2H,O十2e 一H2个十2OH,A正确；B.由分析可知，随反应进 行，阴极处不断生成OH,同时阳极处不断消耗OH, 为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH厂补充至阳 极处，P应为阴离子交换膜，B错误；C.由分析可知， 1 mol CsH12Os完全转化为1 mol Ce HaO3K2,转移的电 子数为6NA,C正确；D.C6H1O,K中C的平均化合价 为十3，与葡萄糖相比，C的平均化合价也升高，说明 C6H1O,K为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D 正确。 5.CD该装置为电解池，双极膜将槽体分隔为a极室、b 极室，双极膜解离出H、OH,阳离子H向阴极移动、 阴离子OH厂向阳极移动；b极发生OH失电子的氧化 反应析出O2,故b为阳极、接电源正极；a为阴极，通入 O2结合迁移过来的H得电子生成H2O2,生成的H2O2 再与进料H2S在碱性体系中发生氧化还原反应，最终得 到目标产物K2SO4,阳极持续生成O2,阴极持续消耗O2 用于制备H2O2,电极反应为：阳极(b极)：4OH一4e 一2H2O+O2个；阴极(a极)制H2O2:O2+2H++2e 一H2O2;氧化H2S反应：H2S+4H2O2+2KOH一 KzSO4十6H2O。A.由分析可知，b极是阳极，电解液为 KOH碱性溶液，OH放电生成O2,电极反应4OH 4e—2H2O十O2个，A正确；B.电解池中阳离子向阴 极定向迁移，a极为阴极，双极膜解离出的H向a极移 动，OH向阳极b移动，B正确；C.设电路中转移4mol e。阳极反应4OH-4e=2H2O十O2个，转移 4mole,阳极生成1molO2;阴极反应O2+2H++2e 一H2O2,每2mole消耗1molO2,转移4mole时 阴极消耗2molO2,因此电极反应消耗与生成O2的质 量不相等，C错误；D.由氧化H2S反应H2S十4H2O2十 2KOH=K2SO,十6H2O、a极电极反应O2十2H十 2e=H2O2可得关系式K2SO44H2O2~4O2,因此 生成1molK2SO,时，a极上消耗4molO2,D错误。 6.D由图可知，左侧为阴极，电极反应为O2十4e十2H2O =4OH厂，右侧为阳极，电极反应为[Fe(CN)。]-一e [Fe(CN)。]3-,在膜I和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜I进入 阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间， 锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LC,则膜 I为阳离子交换膜，膜Ⅱ为阴离子交换膜，膜Ⅲ为阳离子交 换膜，据此解答。 A.由分析可知，膜Ⅱ为阴离子交换膜，A错误；B.a电极的反 应为O2十4e+2H2O=4OH,pH变大，B错误；C.由分 析可知，电极b的反应为[Fe(CN)。]-一e [Fe(CN)s]3,C错误；D.每脱除58.5 g NaCl,转移电子数为 1mol,有1 mol Li和1 mol Cl分别透过离子交换膜Ⅲ、膜 ,可得到1 mol LiCl,D正确。 7.BLi,CoO2电极上发生的反应为Li,CoO2+(1一x)e 十(1一x)Li计一LiCoO2,A错误；由电极反应式可知， 产生标准状况下5.6L(即0.25mol)02时转移1mol电 子，理论上转化1=zmol的Li,Co0,B正确；S0为阴 离子，向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；由阳极电 极反应式可知，电解过程中，阳极产生H+、消耗H2O,则 阳极附近pH降低，D错误。 8.D黑火药爆炸时，KNO3,C和S反应生成KS、N2和CO2: 2KNO3+3C+S一KS+N2个+3CO2个，A错误，电解饱 和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,离子方程式为2CI 十2H,0道电H,+十C,+十2OH,B错误：丙烯生成 聚丙烯的反应为CH一CH-CH,催化刺 七CH2一CH,C错误；向饱和氨盐水中通入过量 CH CO2生成NH,Cl和溶解度较小的NaHCO,NaHCO,结 晶析出，D正确。 9.A电极a上生成H,电极b上消耗H,H+通过质子 交换膜从左室移向右室，B错误；在探究溶液浓度变化 时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，在光 解过程中，H2SO,溶液中H2O减少，H2SO,溶液浓度增 大，pH减小，C错误；生成1molH2,转移2mol电子，外 电路通过0.01mol电子时，电极b上生成0.005mol H2,D错误。 10.A过程Ⅱ为*CO2和NO2在酸性条件下被还原为 *CO和NH2的反应，生成了N一H等极性共价键；过 程Ⅲ为CO与NH2生成CO(NH2)2的反应，生成 了C一N极性共价键，A正确。过程Ⅱ是得电子的还原 反应，N元素的化合价由十5降为一2，C元素的化合价 由十4降为十2，B错误。所给离子方程式电荷和得失 电子不守恒，根据反应机理图可知，过程Ⅱ需要外界提 供电子，则正确的离子方程式为CO2十2NO十18H 通电 +16e 催化剂 CO(NH2)2+7H2O,C错误。常温常 压、无催化剂条件下，CO2与NH·H2O反应生成 (NH4)2CO3或NH4HCO3,D错误。 11.D电极b发生TY→TQ,发生加氧去氢的反应，发生 氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生 成H2,以此解题。 A.电解时阳离子向阴极移动，H从右室向左室移动， A正确；B.根据转化关系图可知，电极b中TY是反应 物，TQ是生成物，电极a中水是反应物，H2为生成物， 总反应方程式为：TY+H,0电解TQ十2H,个，B正确； OH C.将TY( )换成 为原料，仍然能 OH 够得到TQ( ),C正确；D.根据题图可知， 用8O标记电解液中的水，可得到的8○在环上甲基的 邻位上 ,D错误。 180 12.C由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电 极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为： 4OH一4e一O2个+2H2O,阴极发生的反应为： 2H2O十2e一H2个，Ⅲ室中氣化钠浓度降低了，说明 钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此 解答。 A.由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为： 4OH-4e—O2↑十2H2O,A正确；B.水可微弱的 电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子 和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水 178 的电离，B正确；C.由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降 低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向 移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离 子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴 离子交换膜，C错误；D.IV室每生成1 mol NaOH,则转 移1mol电子，有1mol氢离子移到Ⅱ室中，生成1mol B(OH)3,D正确。 13.CA.充电时，Li在阴极得电子生成Li嵌入负极材 料，[SO2CF]在阳极失去电子生成气体离去，A正 确；B.[SO2CF]在阳极失去电子，反应为2 [SO2CF3]-2e一2SO2+CF3一CF3,生成气体中 含有氟代烃CF,一CF,,B正确；C.充电补锂时阳极反 应为2LS02CF3]--2e= 一2SO2+CF3-CF3,不涉及 正极材料反应，铁元素价态不变，C错误；D. [SO2CF3]反应后离去，维持电池原结构，D正确。 14.B电极b上Br发生失电子的氧化反应转化成BO3,电 极b为阳极，电极反应为Br一6e十3HO一BO3+ 6H;则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H十6e 一3H,◆，电解总反应式为Br十3H,0电解BO,十 3H2个；催化循环阶段BO3被还原成Br循环使用、 同时生成O2,实现高效制H2和O2,即Z为O2。 A.根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确； B.根据分析电解过程中消耗H2O和Br,而催化阶段 BrO被还原成Br循环使用，故加入Y的目的是补充 H2O,雏持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；C.根据分 析电解总反应式为Br十3H,0电解Br0,十3H,个，C 项正确；D.催化阶段，Br元素的化合价由十5价降至一 1价，生成1 mol Br得到6mol电子，O元素的化合价 由一2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根 据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2)：n (Br)=6:4=3:2,D项正确；答案选B。 15.C由题图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相 连的IO,-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子 发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O 一4e= 一O2个十4H十，铜电极为阴极，酸性条件下二 氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇 等，电极反应式为2CO2十12H+十12e一C2H4+ 4H2O、2CO2+12H++12e—C2HOH+3H2O,电 解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴 极室。 A.析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上 发生，故A错误；B.离子交换膜为质子交换膜，只允许 氢离子通过，C1不能通过，故B错误；C.由分析可知， 铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子 发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有2CO2 +12H+12e一C2H4+4H2O,故C正确；D.水在 阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极 反应式为2H2O-4e= 一O,个十4H+,每转移1mol 电子，生成0.25molO2,在标准状况下体积为5.6L, 故D错误；答案选C。 16,D由题图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电 极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负 极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O十2— H2↑+2OH,阳极反应为4OH一4e一O2个+ 2H,0,电池总反应为2H,0通电2H,个+0，↑，据此解 答。A.b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为 2H2O+2e=H2个十2OH,A正确；B.该装置工作 时阳极无C12生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极 反应为4OH一4e一O2忄十2H2O,为保持OH浓 度不变，则阴极产生的OH要通过离子交换膜进入阳 极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，B正确；C.电 解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水 可穿过PTFE膜，为电解池补水，C正确；D.由电解总反 应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的 速率为xmol·h1,则补水的速率也应是xmol·h1, D错误；答案选D。 [考点4] 1.DA.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在 空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在 金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防 锈，A不符合题意；B.阳极氧化是将待保护的金属与电 源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符 合题意；C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状 态的欲渗镀的物质（金属或非金属元素）通过扩散作用 从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层 的一种表面处理的方法，C不符合题意；D.喷涂油漆是 将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化 膜，D符合题意；故答案选D。 2.CA.氨水浓度越大，越容易生成[Z(NH3)4]+,腐蚀 趋势越大，A正确；B.腐蚀的总反应为Zn十4NH,·H2O -[Zn(NH3)4]2++H2个+2H2O+2OH,有OH生 成，溶液pH变大，B正确；C.该电化学腐蚀中Zn作负 极，F作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上 的电极反应式为：2H2O十2e =H2个十2OH,C错 误；D.根据得失电子守恒，每生成标准状况下 224mLH2,转移电子数为9,224LX2=0.02m0l,消耗 22.4 L/mol 0.010 mol Zn,D正确。 专题五化学反应速率与化学平衡 [考点1] 1.CA.温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗 越快。对比两图可知：T2温度下M浓度下降更快，反应 速率更快，因此T2>T1,A错误；B.根据题目给出的lnc =lnco一kt,可以将公式变形为：ln =-kt,当M反应 Co 1 一半时，c= 2o,代入得：n2 Co =-,h号=一， ln2=二kt,t=n2,B错误；C.N是中间产物，N浓度 增大时，N的生成速率大于消耗速率；N浓度达到最大 值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此N 浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确；D.催化剂 仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大 N(g)→Q(g)的反应速率，N生成后消耗更快，会使N 的浓度最大值减小，D错误。 2.BA.将反应机理各步的反应物和生成物抵消中间产物 后，总反应为H2O+3O3一402十2·OH,A正确；B. 由机理图可知，·OH中的H元素全部来自反应物 H2O,·OH中的O原子全部来源于O3,B错误；C.步骤 ①中O,的O原子和H2O的H原子之间的虚线代表氢 键，C正确：D.步骤③中O3参与反应，生成了O2,O3中 H00 的1个0原子形成了心+，0元素的化合价发生了变 化，发生了氧化还原反应，D正确。 3.BA.根据复合判据△G=△H一T△S,该反应△H<0、 △S<0,温度较低时△G<0,故低温能自发进行，A错误； B.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常 数减小，B正确；C.该反应为放热反应，则E正一E<0, 则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；D.①： Na(s)+2C,(g)—-NaCIs))△H,<0,②：Na*(g)+ C1-(g)一NaCI(s)△H2<0,根据盖斯定律，反应① -反应②得到目标反应Na(s)+2C,(g)一Na+(g) +CI(g),则△H=△H1一△H2,由于不能明确△H1、 △H2相对大小，则△H不能确定，D错误。 4.AA.根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小，A错 误；B.反应④中亚硫酸被氧化，反应的离子方程式为 3H2SO3+BrO2一3SO2-+Br-+6H+,B正确；C.由 17 于①②为快速反应，而溴酸根离子直接氧化的是亚硫 酸，所以反应①~④中，H中对SO号的氧化起催化作用， C正确；D.根据题千信息和图像可知利用pH响应变色 材料，可将pH振荡可视化，D正确。 5.CA①AgM(g)的K名②A(g)N(g) 为K=:阅=①得到M(g)N(g,则K=+ 工M,平衡 k2 2_:k,A正确B.由图可知，0~时间段，生成 k1 kik-2 k-1 M和N的物质的量相同，由此可知，生成M和N的平均 反应速率相等，B正确；C.若加入催化剂，k1增大，更有 利于生成M,则工1变大，但催化剂不影响平衡移动， xM,*衡不变，C错误；D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g) 均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A的物 质的量分数变大，即xA,平断变大，D正确。 6.CA.实验①中，0~2小时内平均反应速率o(SO)= 5.0×105-1.0×105)mol.L=2.0×105mol.L 2h ·h1,A不正确；B.实验③中水样初始pH=8,溶液显弱 碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒， B不正确；C.综合分析实验①和②可知，在相同时间内， 实验①中SO浓度的变化量大，因此，其他条件相同 时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；D.综 合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中SO 浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始 pH,SeO的去除效果越好，但是当初始pH太小时， H浓度太大，纳米铁与H十反应速率加快，会导致与 SO反应的纳米铁减少，因此，当初始pH越小时 SeO的去除效果不一定越好，D不正确。 7,B99%的X、Y转化为配离子时，溶液中(X配离子) c(X) c(Y)1% c(X) c(Y配离子一99头，则1gc0x配离子) c(Y) 1g(Y配离子≈一2，根据图像可知，纵坐标约为一2 时，溶液中-lgcx(CN)>-lgcy(CN),则溶液中 CN的平衡浓度：X<Y,A错误。Q点时， c(X) c(Z) c(X) 1g(议配离子=18(Z配离子)，即(X配离子) (Z配离子)，加入少量可溶性Y盐后，会消耗CN形成 c(Z) Y配离子，使得溶液中c(CN)减小（沿横坐标轴向右移 c(X) c(Z) 动)，l1g(X配离子)与(2配离子)曲线在Q点相交后， 随着一lgc(CN)继续增大，X对应曲线位于Z对应曲 c(X) c(Z) 线上方，即gcX配离子)>1g(Z配离子)，则 c(X) c(Z) (X配离子)>(Z配离子)，B正确。设金属离子形成 配离子的离子方程式为金属离子十mCN一配离子， 则平衡常数K= c(配离子) c(金属离子)·c"(CN),lgK= c(配离子) lgc(金属离子一mlgc(CN)= -1e会}-mgc(cN,中能君》 c(配离子) -mlgc(CN)-lgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离 子时结合的CN越多，对应会于、-g(CN) 曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：Y>Z,则由Y、Z制 备等物质的量的配离子时，消耗CN的物质的量：Z< Y,C错误。由P点状态移动到形成Y配离子的反应的