專題06 電化學及其應(yīng)用-2024年高考真題和模擬題化學分類匯編（解析版）

2024年高考真題化學試題PAGEPAGE1專題06電化學及其應(yīng)用考點一原電池原理與化學電源1．（2024·安徽卷）我國學者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構(gòu)如標注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是A．標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B．電池總反應(yīng)為：C．充電時，陰極被還原的主要來自D．放電時，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子〖答案〗C〖解析〗由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅、正極是超分子材料；負極的電極反應(yīng)式為，則充電時，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時，該電極為陽極，電極反應(yīng)式為。標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳氫鍵等多種共價鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；充電時，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確。2．（2024·河北卷）我國科技工作者設(shè)計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產(chǎn)物為。該設(shè)計克服了導電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是A．放電時，電池總反應(yīng)為B．充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移D．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化〖答案〗C〖祥解〗放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極、電極為負極，則充電時多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時陽離子向正極移動，充電時陽離子向陰極移動。電極過程電極反應(yīng)式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電〖解析〗A．根據(jù)以上分析，放電時正極反應(yīng)式為、負極反應(yīng)式為，將放電時正、負電極反應(yīng)式相加，可得放電時電池總反應(yīng)：，故A正確；B．充電時，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時是陽極，與電源正極連接，故B正確；C．充電時，電極為陰極，電子從電源負極經(jīng)外電路流向電極，同時向陰極遷移，故C錯誤；D．根據(jù)放電時的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故〖答案〗為：C。3．（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時，通過隔膜向正極移動C．環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D．反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為〖答案〗C〖祥解〗Zn為負極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：?！驹斘觥緼．電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B．電池工作時，通過隔膜向負極移動，故B錯誤；C．環(huán)境溫度過低，化學反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；故選C。4．（2024·全國甲卷）科學家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A．充電時，向陽極方向遷移B．充電時，會發(fā)生反應(yīng)C．放電時，正極反應(yīng)有D．放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了〖答案〗C〖祥解〗Zn具有比較強的還原性，具有比較強的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極?！冀馕觥紸．充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；B．放電時，負極的電極反應(yīng)為，則充電時陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時Zn元素化合價應(yīng)降低，而選項中Zn元素化合價升高，B不正確；C．放電時電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；D．放電時，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。5．（2024·新課標卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應(yīng)為B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a〖答案〗C〖祥解〗由題中信息可知，b電極為負極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為。〖解析〗A．由題中信息可知，當電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D．原電池中陽離子從負極移向正極遷移，故遷移方向為b→a，D正確。綜上所述，本題選C。考點二電解池的原理及應(yīng)用6．（2024·湖北卷）我國科學家設(shè)計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為。下列說法錯誤的是A．電解一段時間后陽極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽極總反應(yīng)式為D．陰極區(qū)存在反應(yīng)〖答案〗B〖祥解〗在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；〖答案〗選B。7．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：C．工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解〖答案〗B〖祥解〗多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2?！冀馕觥紸．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；B．根據(jù)分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C．工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；D．根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；〖答案〗選B。8．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a連接電源負極B．加入Y的目的是補充C．電解總反應(yīng)式為D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比〖答案〗B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成，電極b為陽極，電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時生成O2，實現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B．根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項錯誤；C．根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑，C項正確；D．催化階段，Br元素的化合價由+5價降至-1價，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價由-2價升至0價，生成1molO2失去4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；〖答案〗選B。9．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學方法合成高能物質(zhì)時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，向Ni電極移動B．生成的電極反應(yīng)：C．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成的同時，生成〖答案〗B〖祥解〗由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應(yīng)為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應(yīng)為：?！驹斘觥緼．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：，則電解過程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：，反應(yīng)消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據(jù)電解總反應(yīng)：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應(yīng)：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。10．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：。下列說法錯誤的是A．相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應(yīng)：C．電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D．陽極反應(yīng)：〖答案〗A〖祥解〗據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應(yīng)物，由反應(yīng)機理可知：反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-?！冀馕觥紸．由以上分析可知，陽極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應(yīng)式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由以上分析可知，陽極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應(yīng)為：，故D正確；〖答案〗選A。考點三金屬的腐蝕與防護11．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是A．發(fā)藍處理 B．陽極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆〖答案〗D〖解析〗A．發(fā)藍處理技術(shù)通常用于鋼鐵等黑色金屬，通過在空氣中加熱或直接浸泡于濃氧化性溶液中來實現(xiàn)，可在金屬表面形成一層極薄的氧化膜，這層氧化膜能有效防銹，A不符合題意；B．陽極氧化是將待保護的金屬與電源正極連接，在金屬表面形成一層氧化膜的過程，B不符合題意；C．表面滲鍍是在高溫下將氣態(tài)、固態(tài)或熔化狀態(tài)的欲滲鍍的物質(zhì)(金屬或非金屬元素)通過擴散作用從被滲鍍的金屬的表面滲入內(nèi)部以形成表層合金鍍層的一種表面處理的方法，C不符合題意；D．噴涂油漆是將油漆涂在待保護的金屬表面并沒有在表面形成鈍化膜，D符合題意；故〖答案〗選D。12．（2024·浙江6月卷）金屬腐蝕會對設(shè)備產(chǎn)生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：下列說法正確的是A．圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發(fā)生反應(yīng)：C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護效果D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學反應(yīng)〖答案〗B〖解析〗A．圖1為犧牲陽極的陰極甕中保護法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會競爭放電，故可發(fā)生，B正確；C．圖2為外加電流的陰極保護法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護效果最好；腐蝕電流會隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護效果，C不正確；D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學反應(yīng)，但是犧牲陽極和發(fā)生了氧化反應(yīng)，輔助陽極上也發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確；綜上所述，本題選B。13．（2024·浙江1月卷）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學腐蝕，生成和，下列說法不正確的是A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大B．隨著腐蝕的進行，溶液變大C．鐵電極上的電極反應(yīng)式為：D．每生成標準狀況下，消耗〖答案〗C〖解析〗A．氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢越大，A正確；B．腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；C．該電化學腐蝕中Zn作負極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：，C錯誤；D．根據(jù)得失電子守恒，每生成標準狀況下，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗，D正確；故選C?？键c一原電池原理與化學電源1．（2024·遼寧丹東總復習質(zhì)量測試）如圖，b為標準氫電極，可發(fā)生還原反應(yīng)（）或氧化反應(yīng)（），a、c分別為電極。實驗發(fā)現(xiàn)：1與2相連a電極質(zhì)量增大，2與3相連c電極質(zhì)量減小，下列說法正確的是A．1與2相連，a電極發(fā)生氧化反應(yīng)B．2與3相連，電池反應(yīng)為C．1與3相連，鹽橋1中的陽離子向a電極移動D．1與2、2與3相連，b電極均為電子流出極〖答案〗A〖祥解〗1與2相連，左側(cè)兩池構(gòu)成原電池，a電極質(zhì)量增大，Ag轉(zhuǎn)化為AgCN，說明a為負極，b為正極，b極反應(yīng)為2H++2e-=H2；2與3相連，右側(cè)兩池構(gòu)成原電池，c電極質(zhì)量減小，AgBr轉(zhuǎn)化為Ag，說明c為正極，b為負極，b極反應(yīng)為：H2-2e-=2H+，據(jù)此分析。〖解析〗A．由分析可知，a為負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．2與3相連，右側(cè)兩池構(gòu)成原電池，b極反應(yīng)為：H2-2e-=2H+，c電極AgBr轉(zhuǎn)化為Ag，電池反應(yīng)為H2+2AgBr=2Ag+2Br-+2H+，B錯誤；C．1與3相連，由于AgCN更難溶，則反應(yīng)過程中AgBr轉(zhuǎn)化為AgCN，a電極生成AgCN，說明a為負極，c為正極，則鹽橋1中的陽離子向c電極移動，C錯誤；D．由分析可知，1與2相連，b為正極，為電子流入極，2與3相連，b為負極，為電子流出極，D錯誤；故選A。2．（2024·湖北圓創(chuàng)聯(lián)盟一模）為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，科學家設(shè)計了如下的-鉛化合物燃料電池實現(xiàn)鉛單質(zhì)的回收。下列有關(guān)說法錯誤的是A．正極區(qū)溶液pH升高，負極區(qū)溶液pH降低B．電子流向：電極b→負載→電極aC．陰極區(qū)電極反應(yīng)式為D．為了提高的回收率，離子交換膜為陰離子交換膜〖答案〗D〖祥解〗該裝置為-鉛化合物燃料電池，通入燃料氫氣的電極b為負極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則電極a為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，負極氫氣失電子、產(chǎn)生氫離子消耗氫氧根，pH降低，正極產(chǎn)生氫氧根離子，pH升高，A正確；B．根據(jù)分析電極b為負極，電極a為正極，電子流向：電極b→負載→電極a，B正確；C．根據(jù)題干信息，通過電化學裝置實現(xiàn)鉛單質(zhì)的回收，陰極區(qū)電極反應(yīng)式為，C正確；D．離子交換膜應(yīng)使用陽離子交換膜，防止移動至電極b，D錯誤；〖答案〗選D。3．（2024·寧夏銀川一中模擬）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列敘述錯誤的是A．充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時外電路電子流動的方向是a→bC．放電時正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能〖答案〗A〖祥解〗由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負極。〖解析〗A．充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；B．放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向為a→b，B正確；C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導電性，可以增強硫電極的導電性能，D正確；故〖答案〗選A。4．（2024·廣東湛江第二十一中學模擬）低品質(zhì)能源利用是指對熱值較低、含雜物較高等特點的一類能源的利用。如圖所示裝置，可同時利用低溫廢熱和含銅廢液，并達到對含銅廢液富集和產(chǎn)生電能的目的。起始時電極均為泡沫銅且質(zhì)量相等，含銅廢液的濃度為0.1，以2.5溶液作為電解質(zhì)溶液，向M極區(qū)液體中加入2氨水開始反應(yīng)。下列說法正確的是A．向M極區(qū)液體中加入氨水可使M極電勢高于N極電勢B．含銅廢液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含銅廢液Ⅱ中的C．電子由M極經(jīng)導線移向N極D．電極質(zhì)量差為6.4g時，電路中通過0.2mol電子〖答案〗C〖解析〗A．向M極區(qū)液體中加入氨水用于產(chǎn)生電勢差，使兩側(cè)銅離子濃度不同，M極是負極，Cu失去電子生成，與形成，N極是正極，得到電子生成Cu，正極電勢高于負極電勢，即N極電勢高于M極電勢，A錯誤；B．由圖可知；含銅廢液Ⅰ＞含銅廢液Ⅱ＞含銅廢液Ⅲ，B錯誤；C．電子由M極（負極）經(jīng)導線移向N極（正極），C正確；D．電極質(zhì)量差為6.4g時，M極質(zhì)量減少3.2g（即0.05mol），N極質(zhì)量增加3.2g，根據(jù)關(guān)系式Cu～2可知，電路中通過0.1mol電子，D錯誤；故選C。5．（2024·北京師范大學附屬中學三模）鹽酸酸洗鋼材的廢液中含有大量的鹽酸、。研究人員利用如圖裝置可將部分鐵元素在a極區(qū)轉(zhuǎn)化為沉淀，實現(xiàn)資源和能源的再利用。下列說法不正確的是A．電子由b極流向a極B．離子交換膜為陰離子交換膜C．該裝置實現(xiàn)了化學能向電能轉(zhuǎn)化D．a(chǎn)極可發(fā)生電極反應(yīng)：〖答案〗B〖祥解〗由圖可知，該裝置為原電池，通入空氣的電極a為正極，電極反應(yīng)為：，電極b是負極，負極區(qū)鹽酸酸洗的廢液含有大量的鹽酸、，負極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+，負極區(qū)的H+通過陽離子交換膜進入正極區(qū)，使該區(qū)溶液pH增大，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，據(jù)此分析解答?！冀馕觥紸．電池中電子由負極經(jīng)外電路流向正極，即電子由b極流向a極，故A正確；B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：，為維持電荷守恒，H+由右池通過離子交換膜向左池遷移，則離子交換膜為質(zhì)子交換膜，故B錯誤；C．該裝置為原電池，實現(xiàn)了化學能向電能轉(zhuǎn)化，故C正確；D．a(chǎn)極為原電池正極，該極通入空氣，氧氣得電子，電極反應(yīng)為：，故D正確；〖答案〗選B。6．（2024·遼寧名校聯(lián)盟高考模擬）一種雙膜二次電池的結(jié)構(gòu)及放電時的工作原理如圖所示。已知：①M、N均為多孔石墨烯電極；②起始時Ⅰ室(含儲液罐)中只含；③鹽的水解忽略不計。下列說法正確的是A．充電時，Ⅱ室中向Ⅰ室遷移B．充電時，N極電極反應(yīng)式為C．X膜為陰離子交換膜，Y膜為陽離子交換膜D．放電時，Ⅲ室中電路上轉(zhuǎn)移電子，此時Ⅰ室中，則起始時Ⅰ室中含有〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，放電時在M極失去電子生成，即轉(zhuǎn)化為極是負極；為了維持電荷守恒，溶液中的溴離子要通過X膜進入Ⅰ室，X膜為陰離子交換膜；Ⅲ室中在N極得到電子生成溴離子并轉(zhuǎn)移到Ⅱ室，則N極為正極，Y膜為陰離子交換膜?！冀馕觥紸．充電時，N極為陽極，M極為陰極，陰離子向陽極遷移，A項錯誤；B．充電時，N極電極反應(yīng)式為，B項錯誤；C．X膜、Y膜均為陰離子交換膜，C項錯誤；D．設(shè)起始時Ⅰ室，D項正確；故選D。7．（2024·湖南長沙雅禮中學模擬）一種新型短路膜電池分離裝置如下圖所示。下列說法中正確的是A．負極反應(yīng)為：B．正極反應(yīng)消耗，理論上需要轉(zhuǎn)移電子C．該裝置用于空氣中的捕獲，最終由出口A流出D．短路膜和常見的離子交換膜不同，它既能傳遞離子，還可以傳遞電子〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，通入氫氣的一極為負極，電極反應(yīng)式為，氫離子與離子反應(yīng)生成CO2，通入氧氣的一極為正極，電極反應(yīng)式為，二氧化碳與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子?！冀馕觥紸．負極的電極反應(yīng)方程式為，A錯誤；B．正極反應(yīng)消耗標準狀況下22.4L氧氣，理論上需要轉(zhuǎn)移電子，題目中未指明在標準狀況下，B錯誤；C．由圖可知，該裝置吸收含二氧化碳的空氣，二氧化碳與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，故A口流出的空氣不含CO2，C錯誤；D．由圖可知，短路膜中存在電子運動，與常見的離子交換膜不同，它既能傳遞離子，還可以傳遞電子，D正確；故選D。8．（2024·湖北宜荊荊第四次適應(yīng)性考試）鹽酸羥胺(NH2OH﹒HCl)是一種常見的還原劑和顯像劑，工業(yè)可采用如下電化學方法制備。裝置和正極反應(yīng)機理如下圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．X為H+，Y為NH3OH+B．含F(xiàn)e電極起到導電和催化的作用C．Pt電極上的反應(yīng)：H2+2e-=2H+D．消耗1molNO，有3molH+通過交換膜〖答案〗C〖祥解〗由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鹽酸羥胺，電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+，鉑電極為負極，氫氣在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子，電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負極區(qū)進入正極區(qū)?！冀馕觥紸．Y為反應(yīng)機理最終產(chǎn)物，故Y為鹽酸羥胺的陽離子，分析正極反應(yīng)機理，結(jié)合元素守恒可以判斷X為氫離子，A正確；B．Fe電極為正極，導電，同時根據(jù)反應(yīng)機理可知，鐵起著催化劑的作用，故含F(xiàn)e電極起到導電和催化的作用，B正確；C．由分析，鉑電極為負極，氫分子失去電子生成氫離子，正確的電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，C錯誤；D．根據(jù)分析中正極電極反應(yīng)式，消耗1molNO，外電流有3mol電子轉(zhuǎn)移，同時有3molH+通過交換膜，D正確；故選C。9．（2024·山東淄博三模）一種新型雙功能催化劑電池的工作原理及催化路徑如圖所示。*R表示R基團在催化劑表面的吸附態(tài)。下列說法錯誤的是A．放電時，b極電勢高于a極B．放電時，與起始相比右室n(OH-)減少C．充電時，決速步反應(yīng)為D．充電時，a極電極反應(yīng)式〖答案〗B〖祥解〗由題干裝置圖可知，放電時，鋅失去電子，作負極即a為負極，負極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，b為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，據(jù)此分析解題。〖解析〗A．由分析可知，放電時，a極為負極，b極為正極，則b極電勢高于a極，A正確；B．由分析可知，放電時，b為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，根據(jù)電荷守恒可知，每生成4molOH-電路上轉(zhuǎn)移4mol電子，則有4molOH-移向負極，故與起始相比右室n(OH-)不變，B錯誤；C．由反應(yīng)活化能越大反應(yīng)速率越慢，多步反應(yīng)中速率最慢的一步為決速步驟并結(jié)合題干圖示信息可知，充電時，決速步反應(yīng)為，C正確；D．由分析可知，放電時，a為負極，負極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，則充電時，a極為陰極，其電極反應(yīng)式為，D正確；故〖答案〗為：B。10．（2024·重慶十八中兩江實驗學校一診）一種穩(wěn)定且具有低成本效益的堿性混合多硫化物-空氣氧化還原液流電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．膜a為陰離子膜，膜b為陽離子膜B．充電時的總反應(yīng)為：4OH-+2=4+O2+2H2OC．放電時，左側(cè)貯液室中含的多硫電解質(zhì)減少D．放電時，外電路通過2mol電子，理論上II室及右側(cè)貯液器中的NaOH總共減少2mol〖答案〗B〖解析〗A．膜a為陽離子膜，放電過程中1室發(fā)生氧化反應(yīng)，鈉離子交換到2室；b為陰離子交換膜；故A錯誤；B．充電時，氫氧根氧化得到氧氣，被還原為，總反應(yīng)為4OH-+2=4+O2+2H2O，故B正確；C．放電時，轉(zhuǎn)化為，所以含的多硫電解質(zhì)增加，故C錯誤；D．放電時，氧氣和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧根，所以NaOH增加，故D錯誤；故〖答案〗選B。11．（2024·河南許昌部分學校高考沖刺）鋁-石墨雙離子電池采用廉價且易得的石墨替代傳統(tǒng)鋰電池中的正極材料，全面提升了電池的能量密度。圖甲和圖乙表示該電池的充電或者放電時工作原理。X、Y表示可能為用電器或電源。已知充電時正極發(fā)生陰離子插層反應(yīng)生成，下列有關(guān)分析正確的是A．圖甲表示電池充電過程，電極a與電源的正極相連B．圖甲中電極b電極反應(yīng)式為：C．圖乙中電極c電勢高于電極dD．圖乙中當電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol時，理論上電極c質(zhì)量減少14g〖答案〗D〖祥解〗由圖中所給電極材料及電子轉(zhuǎn)移方向判斷，圖乙是放電裝置，電極c為原電池的負極，d為正極；圖甲為充電裝置，電極a與電源負極連接，為電解池的陰極，電極b為陽極；〖解析〗A．據(jù)分析，圖甲為充電裝置，電極a與電源負極連接，A錯誤：B．圖甲中電極b與電源正極連接，電極反應(yīng)式為：，B錯誤；C．圖乙中c是原電池負極，d是正極，因此電極d的電勢高于電極c，C錯誤；D．圖乙，c電極反應(yīng)為，因此當電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol時即物質(zhì)的量為2mol，理論上電極c上2molLi參加反應(yīng)，理論上電極c質(zhì)量減少，D正確；選D。12．（2024·湖北襄陽四中一模）某雙離子電池如下圖。該電池以并五苯四酮（PCT）和石墨為電極，以室溫離子液體為電解液，離子可逆地嵌入電極或從電極上脫離返回電解液中。已知充電時，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng)。下列說法錯誤的是A．充電時，PCT電極是陰極B．脫離PCT電極時，電池處于放電過程C．充電時，石墨電極發(fā)生反應(yīng)D．0.5molPCT完全反應(yīng)，理論上嵌入石墨電極2mol〖答案〗C〖祥解〗已知充電時，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng),則PCT電極為陰極，石墨電極為陽極，則放電時，PCT電極為負極，石墨電極為正極。〖解析〗A．已知充電時，PCT電極發(fā)生還原反應(yīng),則PCT電極為陰極，A正確；B．充電時，PCT電極為陰極，陽離子向陰極移動，向電極移動，因此，脫離PCT電極時，電池處于放電過程，B正確；C．充電時，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，嵌入電極，反應(yīng)式為：，C錯誤；D．由圖可知，完全反應(yīng)時C22H10O4+4e-=C22H10O，PCT完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上嵌入石墨電極2mol，D正確；故選C。13．（2024·四川綿陽南山中學仿真演練）浙江大學高超教授團隊研究的水系雙離子電池原理如下圖所示，下列說法錯誤的是

A．放電時a極附近溶液pH增大B．放電時b極的電極反應(yīng)式為：C．充電時b極作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時1molCu完全轉(zhuǎn)化為Cu3(PO4)2，電池內(nèi)部有6molNa+發(fā)生遷移〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，放電時為原電池，a極上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，b極上→，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則a極為正極、b極為負極，負極反應(yīng)式為；充電時為電解池，原電池的正負極分別與電源的正負極相接，即a極為陽極、b極為陰極，陰陽極反應(yīng)與負正極反應(yīng)相反；〖解析〗A．由圖可知，放電時a極水也會放電生成氫氧根離子，堿性增強，溶液pH增大，故A正確；B．放電時b極為負極，負極反應(yīng)式為，故B正確；C．充電時為電解池，a極為陽極、b極為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D．充電時Cu→Cu2O→Cu3(PO4)2，1molCu完全轉(zhuǎn)化為Cu3(PO4)2轉(zhuǎn)移電子2mol，有2molNa+發(fā)生遷移，故D錯誤；故選D?？键c二電解池的原理及應(yīng)用14．（2024·河北保定一模）用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢液中的，實現(xiàn)其回收利用。a、b分別是一類離子選擇透過膜，模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是A．電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，有生成B．a(chǎn)是陽離子選擇透過膜C．最終的處理產(chǎn)物中可能有D．電解一段時間后，陰極室溶液中的先升高后降低〖答案〗C〖祥解〗根據(jù)圖片知，F(xiàn)e為陽極，陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，C為陰極，電極方程式為：2H++2e-=H2，以此解答。〖解析〗A．由分析可知，C為陰極，電極方程式為：2H++2e-=H2，則當電路中通過1mol電子的電量時，陰極有0.5mol的氣體生成，題干未說是標準狀況下，無法計算其體積，故A錯誤；B．根據(jù)圖片知，F(xiàn)e為陽極，陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，該電極裝置處理廢液中的，則通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，SO通過陰離子交換膜進入陽極區(qū)，因此a是陰離子選擇透過膜，故B錯誤；C．電解時，溶液中NH向陰極室移動，H+放電生成H2，溶液中OH-和NH結(jié)合生成電解質(zhì)NH3·H2O，OH-也可以和磷酸反應(yīng)生成或、，故C正確；D．根據(jù)上述分析，電解時陰極區(qū)電極方程式為：2H++2e-=H2，氫離子濃度減少，pH增大，D錯誤；故選C。15．（2024·北京東城一模）-種能捕獲和釋放的電化學裝置如下圖所示。其中a、b均為惰性電極，電解質(zhì)溶液均為KCl溶液。當K連接時，b極區(qū)溶液能捕獲通入的。下列說法不正確的是A．K連接時，b極發(fā)生反應(yīng)：B．K連接時。a連接電源正極C．K連接時，a極區(qū)的值增大D．該裝置通過“充電”和“放電”調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放〖答案〗C〖祥解〗當K連接時，b極區(qū)溶液能捕獲通入的，右側(cè)為b極，充電時b為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，a為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；放電時a為正極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，b為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，據(jù)此分析解題?！冀馕觥紸．K連接時，為電解池，陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b極發(fā)生反應(yīng)：，A正確；B．K連接時，a為陽極，與連接電源正極相連，B正確；C．K連接時，為原電池，a極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，，a極區(qū)的值減小，C錯誤；D．該裝置通過“充電”和“放電”O(jiān)H-濃度調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放，D正確；故選C。16．（2024·湖南岳陽第一中學6月考前強化訓練）有機物電化學合成是化學研究的重要方向。下圖所示電解裝置可以生成葡萄糖酸(C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸是制備補鈣劑的重要原料，山梨醇也是一種常見的食品添加劑。下列說法錯誤的是A．葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物B．在“電解質(zhì)溶液1”中，1mol葡萄糖被HBrO還原成葡萄糖酸轉(zhuǎn)移2mol電子C．H+通過陽離子交換膜向電極N移動D．陰極反應(yīng)為C6Hl2O6+2H++2e－=C6H14O6〖答案〗B〖祥解〗根據(jù)圖示，在電極M上Br－失去電子生成Br2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則該電極為陽極，在電極N上C6H12O6得到電子生成C6H14O6，發(fā)生還原反應(yīng)，則該電極為陰極，因此a為電源正極，b為電源負極，據(jù)此分析解答?！冀馕觥紸．葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，因此，羥基和羧基可發(fā)生酯化反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，A正確；B．根據(jù)圖示，“在電解質(zhì)溶液1”中，HBrO被還原為Br－，則葡萄糖被HBrO氧化成葡萄糖酸，B錯誤；C．在電解池中，陽極區(qū)的H+通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動，C正確；D．陰極上C6H12O6得到電子生成C6H14O6，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為C6H12O6+2H++2e－=C6H14O6，D正確；故〖答案〗為：B。17．（2024·湖北華中師大一附中適應(yīng)性考試）二苯亞砜（，Ph表示苯基）是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中含水導電介質(zhì)的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示（PMn表示含錳配合物）。下列說法錯誤的是A．惰性電極1為陰極B．電解合成速率受溶液pH的影響C．消耗1mol氧氣，可得到2mol二苯亞砜D．外電路通過2mol電子，凈生成1mol水〖答案〗D〖祥解〗惰性電極1，1mol氧氣得到2mol電子生成1molH2O2，則惰性電極1為陰極，惰性電極2上發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，二苯亞砜、二苯硫醚循環(huán)反應(yīng)，陰極產(chǎn)生的H2O2可以作為氧化劑氧化PMn，據(jù)此作答?！冀馕觥紸．根據(jù)分析可知，惰性電極1為陰極，故A正確；B．惰性電極1中，需要消耗H+，若H+濃度大則反應(yīng)速率會加快，故B正確；C．陰極消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子為2mol，二苯硫醚發(fā)生氧化反應(yīng)生成二苯亞砜，加1個氧原子，失去2個電子，但由于惰性電極產(chǎn)生的物質(zhì)也同樣也可以氧化二苯硫醚為二苯亞砜，因此共得到2mol二苯亞砜，故C正確；D．外電路通過2mol電子，消耗1molO2，產(chǎn)生1molH2O2，而陰極產(chǎn)生的H2O2可以作為氧化劑氧化PMn，1個H2O2反應(yīng)生成水轉(zhuǎn)移2個電子，，凈生成2mol水，故D錯誤；故〖答案〗選D。18．（2024·北京海淀一模）用熱再生氨電池處理含Cu2+電鍍廢液的裝置如圖。該裝置由電池部分和熱再生部分組成：電池部分中，a極室為(NH4)2SO4-NH3混合液，b極室為(NH4)2SO4溶液；熱再生部分加熱a極室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。下列說法不正確的是A．裝置中的離子交換膜為陽離子交換膜B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+C．電池部分的總反應(yīng)為：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+D．該方法可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時循環(huán)利用NH3〖答案〗A〖祥解〗甲、乙兩室均預加相同的Cu2+電鍍廢液，a室銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]2+為負極：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，b端為原電池正極，銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，電極反應(yīng)Cu2++2e-=Cu；中間為陰離子交換膜，硫酸根離子由正極遷移到負極。〖解析〗A．在原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，如隔膜為陽離子交換膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動，通入NH3要消耗Cu2+，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進行，故離子交換膜為陰離子交換膜，A錯誤；B．由分析可知，a極的電極反應(yīng)為：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，B正確；C．由分析可知，a：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，b：Cu2++2e-=Cu；則總反應(yīng)為：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，C正確；D．該裝置為原電池裝置，可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時回收液受熱分解釋放出氨氣，能循環(huán)利用NH3，D正確；故選A。19．（2024·遼寧丹東總復習質(zhì)量測試）利用電解原理，可將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)為電解池陽極B．電解后左側(cè)電極室KOH溶液增大C．陰極電極反應(yīng)式為D．電解過程中陰離子通過交換膜從右向左遷移〖答案〗B〖祥解〗電解池中，右側(cè)電極上NH3發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成N2，則右側(cè)電極b為陽極，陽極電極反應(yīng)式為；左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為；電解池工作時，OH-從左側(cè)區(qū)向右側(cè)區(qū)移動，據(jù)此分析解答?！冀馕觥紸．由分析可知，左側(cè)電極a為電解池陰極、與電源負極相接，故A錯誤；B．左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為；因左側(cè)生成的OH-和從左側(cè)區(qū)向右側(cè)區(qū)移動OH-一樣多，KOH物質(zhì)的量不變，但因左側(cè)電極室水的減少使得KOH物質(zhì)的量濃度增大溶液堿性增強，pH增大，故B正確；C．左側(cè)電極a為陰極，H2O在陰極上得電子生成H2，陰極反應(yīng)式為，故C錯誤；D．電解過程中陰離子移向陽極，故陰離子通過交換膜從左側(cè)向右側(cè)遷移，故D錯誤；故〖答案〗為：B。20．（2024·天津耀華中學一模）科研工作者用金催化電極實現(xiàn)了常溫、常壓條件下合成氨，其工作原理示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．和的主要作用均為增強溶液導電性B．金催化電極接直流電源的負極C．理論上合成1mol，左室溶液質(zhì)量減少24gD．理論上反應(yīng)消耗的與惰性電極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶3〖答案〗C〖祥解〗根據(jù)如圖所示，金催化電極上，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，惰性電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)為：?！冀馕觥紸．和為電解質(zhì)溶液，沒有發(fā)生反應(yīng)，主要作用均為增強溶液導電性，故A正確；B．根據(jù)如圖所示，金催化電極上，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，與電源的負極相連，故B正確；C．金催化電極上，，合成1mol轉(zhuǎn)移電子3mol，惰性電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)：，生成氧氣0.75mol，左室氧氣0.75mol從溶液中逸出同時3mol從左室通過質(zhì)子交換膜移向右室，左室溶液減少，故C錯誤；D．金催化電極上，為電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)，惰性電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒，當電路中轉(zhuǎn)移12mol電子時，消耗，生成，消耗的與惰性電極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為，故D正確；故〖答案〗為：C。21．（2024·山東淄博三模）一種自生酸和堿的電化學回收體系如圖所示。表示等含磷微粒，為。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)、c為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜B．X為，將其泵入吸收室用于吸收C．當電路中通過電子，陰極增重D．Ⅲ室可發(fā)生反應(yīng)：〖答案〗AC〖祥解〗由I室電極產(chǎn)生O2，III室電極產(chǎn)生H2可知，左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，I室產(chǎn)生H+進入II室溶液，為了保證II室溶液電中性，脫鹽室中硫酸根離子進入II室，II室物質(zhì)X為硫酸，故a膜為陽離子交換膜，b膜為陰離子交換膜，II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，脫鹽室中硫酸根經(jīng)過b膜進入II室，則Na+通過c膜進入III室，c膜為陽離子交換膜?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，a、c為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜，A錯誤；B．根據(jù)分析可知，II室物質(zhì)X為硫酸，硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，B正確；C．III室電極為陰極，電極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.14mol電子，共生成0.14mol，除了生成羥基磷灰石，還要與銨根反應(yīng)，根據(jù)，當參與反應(yīng)的OH-少于0.14mol，生成的羥基磷灰石少于0.01mol，0.01mol羥基磷灰石為10.04g，故陰極增重小于10.04g，C錯誤；D．III室要生成羥基磷灰石，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒：，D正確；〖答案〗選AC。22．（2024·遼寧沈陽第二中模擬）利用可再生能源驅(qū)動耦合電催化HCHO氧化與CO2還原，同步實現(xiàn)CO2與HCHO高效轉(zhuǎn)化為高附加值的化學產(chǎn)品，可有效消除酸性工業(yè)廢水中的甲醛，減少碳排放，實現(xiàn)碳中和。耦合電催化反應(yīng)系統(tǒng)原理如圖所示。下列說法正確的是A．電源a極為正極，通過質(zhì)子交換膜從右側(cè)移向左側(cè)B．陽極的電極反應(yīng)式為：C．外電路轉(zhuǎn)移時，理論上可消除廢水中0.5molHCHOD．電解生成1molHCOOH，理論上可消耗標準狀況下〖答案〗C〖祥解〗由題干電解池裝置圖可知，碳紙負載MnO2納米片中HCHO轉(zhuǎn)化為HCOOH，發(fā)生氧化反應(yīng)，故為陽極，電極反應(yīng)為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，即電源b電極為正極，Cu箔負載Cu納米絨為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CO2+2H++2e-=HCOOH，據(jù)此分析解題?！冀馕觥紸．由分析可知，電源b電極為正極，電源a極為負極，H+通過質(zhì)子交換膜從左側(cè)陽極區(qū)移向右側(cè)陰極區(qū)，A錯誤；B．由分析可知，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極的電極反應(yīng)式為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，B錯誤；C．由分析可知，陽極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)為：HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+，根據(jù)電子守恒可知，外電路轉(zhuǎn)移時，理論上可消除廢水中0.5molHCHO，C正確；D．由題干信息可知，陽極區(qū)生成HCOOH，陰極區(qū)也能生成HCOOH，結(jié)合電極反應(yīng)式HCHO+H2O-2e-=HCOOH+2H+、CO2+2H++2e-=HCOOH可知，電解生成1molHCOOH，理論上可消耗0.5molCO2，則其標準狀況下的體積為：0.5mol×22.4L/mol=11.2L，D錯誤；故〖答案〗為：C。23．（2024·福建泉州第五中學適應(yīng)性檢測）羥基自由基具有很強的氧化性，能將苯酚氧化為和。我國科學家開發(fā)出如圖所示裝置，能實現(xiàn)制備氫氣、處理含苯酚廢水二位一體。下列說法正確的是A．d電極的電極反應(yīng)式：B．再生池中發(fā)生的反應(yīng)：C．a(chǎn)為電源負極，m為陰離子交換膜，能增強導電性D．氣體X與Y在相同條件下的體積比為〖答案〗A〖祥解〗c電極發(fā)生反應(yīng)V3++e-=V2+，得電子被還原，所以c是陰極，a是負極，b是正極，d是陽極，結(jié)合圖示，電極反應(yīng)中產(chǎn)生羥基自由基(·OH)和H+，沒有生成氧氣，電極反應(yīng)：。據(jù)此分析作答?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，d電極的電極反應(yīng)式：，A正確；B．題中所給反應(yīng)未配平，B錯誤；C．根據(jù)分析，a為電源負極，比起純水，能增強溶液的導電性，d電極的電極反應(yīng)式：，產(chǎn)生的H+經(jīng)陽離子交換膜移向陰極，故m為陽離子交換膜，C錯誤；D．根據(jù)，產(chǎn)生1mol氣體H2，需要消耗V2+2mol，對應(yīng)c電極發(fā)生反應(yīng)V3++e-=V2+，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，根據(jù)，則產(chǎn)生的為2mol，根據(jù)反應(yīng)，生成CO2為mol，所以兩種氣體體積比為1∶=7∶3，D錯誤；故選A。24．（2024·湖北宜荊一模）科學家發(fā)現(xiàn)金屬鈣可用于電化學驅(qū)動將還原為。已知：電解質(zhì)溶液由和少量溶于有機溶劑形成。下列說法錯誤的是A．陰極反應(yīng)式為：B．推測用代替更有利于生成C．理論上電解一段時間后濃度基本不變D．總反應(yīng)方程式：〖答案〗B〖祥解〗有電解池工作原理可知，左邊電極為陽極，電極反應(yīng)式為；右邊電極為陰極，電極反應(yīng)式為，；過程II將N2還原為NH3原理是；〖解析〗A．根據(jù)分析可知，陰極反應(yīng)式為，A正確；B．NH3為堿性氣體，易溶于乙酸，用乙酸代替乙醇不利于生成NH3，B錯誤；C．在電解池中，存在著Ca2+—Ca—Ca2+的相互轉(zhuǎn)化，理論上一段時間后Ca2+的濃度不變，C正確；D．根據(jù)陰陽極電極反應(yīng)式可知，總反應(yīng)方程式為，D正確；〖答案〗選B?？键c三金屬的腐蝕與防護25．（2024·山東師范大學附屬中學考前適應(yīng)性測試）下列實驗描述正確的是A．用酸堿中和滴定法可同時測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱和待測液濃度B．利用上圖該裝置驗證犧牲陽極保護法C．用98%的濃硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃儀器為燒杯、玻璃棒D．將鍍鋅鐵皮放入稀硫酸中，待產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全〖答案〗D〖解析〗A．酸堿中和滴定法是測定未知酸或堿溶液的濃度的，不能測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A錯誤；B．利用上圖該裝置驗證犧牲陽極保護法，為了驗證Fe未被腐蝕，不應(yīng)該用KSCN溶液，而應(yīng)該用鐵氰化鉀溶液，用于驗證Fe2+，故B錯誤；C．用98%濃硫酸配制10%的稀硫酸，需要的儀器為量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，故C錯誤；D．鋅、鐵和稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅作負極，鐵作正極，原電池能加快鋅被腐蝕的速率，鐵的活潑性小于鋅，且只有鐵時，不能構(gòu)成原電池，所以生成氫氣的速率減小，所以當產(chǎn)生氫氣的速率速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全，故D正確；故選D。26．（2024·廣東湛江第二十一中學模擬）航母山東艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實驗室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A．艦艇腐蝕是因為形成了電解池 B．圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．腐蝕時負極反應(yīng)為： D．焊點附近可用鋅塊打“補丁”延緩腐蝕〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該腐蝕過程是因為形成了原電池，F(xiàn)e比Sn活潑，F(xiàn)e作負極，電極反應(yīng)式為Fe-2e→Fe2+，Sn作正極被保護，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，據(jù)此作答。〖解析〗A．艦艇被腐蝕是因為形成了原電池，故A錯誤；B．海水中含有電解質(zhì)濃度大，腐蝕速度快，故乙為海水環(huán)境下的腐蝕情況，甲為淡水環(huán)境下的腐蝕情況，故B錯誤；C．Sn作正極被保護，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，F(xiàn)e作負極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，故C錯誤；D．焊點附近用鋅塊打“補丁”，Zn比Fe活潑，Zn作負極，F(xiàn)e作正極被保護，可延緩腐蝕，故D正確；故選：D。27．（2024·湖北襄陽四中一模）古代青銅器的出土，體現(xiàn)了古代中國對人類物質(zhì)文明的巨大貢獻。青銅器埋藏會產(chǎn)生多種銹蝕產(chǎn)物，其中結(jié)構(gòu)致密，可以阻止內(nèi)部青銅繼續(xù)被腐蝕，而結(jié)構(gòu)疏松膨脹，可使銹蝕很快蔓延。青銅銹蝕過程大致如下：下列說法不正確的是A．青銅銹蝕Ⅰ過程屬于電化學腐蝕，負極的電極反應(yīng)方程式為：B．青銅銹蝕Ⅰ過程中濃度越大，腐蝕趨勢越大C．青銅銹蝕Ⅲ生成的方程式為：D．青銅器修復可用碳酸鈉溶液浸泡一段時間，使其保存更長久〖答案〗C〖解析〗A．青銅銹蝕I過程屬于電化學腐蝕，Cu在負極失去電子生成CuCl，電極反應(yīng)方程式為：，故A正確；B．青銅銹蝕I過程發(fā)生電極反應(yīng)：，Cl-濃度越大，腐蝕趨勢越大，故B正確；C．青銅銹蝕Ⅲ過程中Cu2O和空氣中的O2、HCl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，化學方程式為：2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2，故C錯誤；D．青銅器修復可用碳酸鈉溶液浸泡一段時間，可使Cu2(OH)3Cl轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)致密的Cu2(OH)2CO3，能使其保存更長久，D正確；故選C。28．（2024·黑龍江大慶實驗中學階段考試）恒溫條件下，用圖1所示裝置研究鐵的電化學腐蝕，測定結(jié)果如圖2。下列說法錯誤的是A．AB段pH越大，析氫速率越大B．AD段負極反應(yīng)式為C．BC段正極反應(yīng)式主要為D．DE段溶液pH基本不變，可能的原因：相同時間內(nèi)，消耗的量與產(chǎn)生的量基本相同〖答案〗A〖祥解〗圖1中構(gòu)成原電池，鐵作負極，開始時pH=1.8，AB段溶液pH值增大，體系壓強增大，鐵主要發(fā)生析氫腐蝕；BD段溶液的pH值增加，體系壓強減小，正極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不變，但壓強減小，產(chǎn)生的Fe2+被O2氧化，pH基本不變可能的原因：相同時間內(nèi)，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同。〖解析〗A．由圖可知，AB段體系的壓強增大，說明產(chǎn)生了氫氣，故AB段主要發(fā)生析氫腐蝕，pH越大，氫離子濃度越小，析氫速率越小，A錯誤；B．AD段內(nèi)發(fā)生的都是鐵的電化學腐蝕，鐵在負極的電極式為：Fe-2e-=Fe2+，B正確；C．由圖可知BC段的pH為3-5，正極上氧氣得電子生成水，電極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+=2H2O，C正確；D．根據(jù)分析，DE段溶液pH基本不變，但壓強減小，產(chǎn)生的Fe2+被O2氧化，pH基本不變可能的原因：相同時間內(nèi)，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同，D正確；故選A。29．（2024·江西贛州十八縣（市）二十四校期中聯(lián)考）研究低碳鉻鋼分別在不同溫度下、不同硫酸濃度下的腐蝕情況，如下圖所示，有關(guān)說法正確的是A．約30℃時，低碳鉻鋼腐蝕嚴重 B．30%硫酸，大量發(fā)生吸氧腐蝕C．硫酸濃度，低碳鉻鋼鈍化 D．超過70℃后，實驗中有生成〖答案〗C〖祥解〗實驗中濃度變化得到方形點曲線，因為高濃度硫酸會使金屬鈍化，溫度變化得到三角形點曲線，即70℃以前，氧化膜穩(wěn)定，不會腐蝕，超過70℃后，氧化膜破壞，腐蝕速率加快?！冀馕觥紸．根據(jù)圖像知，70℃以前，氧化膜穩(wěn)定，腐蝕速率為0，即不會腐蝕，A錯誤；B．30%硫酸是強酸性環(huán)境，大量發(fā)生析氫腐蝕，B錯誤；C．根據(jù)圖像知，硫酸濃度，腐蝕速率接近為0，則低碳鉻鋼鈍化，C正確；D．超過70℃后，因為沒有加入硫酸，所以實驗中沒有生成，D錯誤；故選C。30．（2024·廣東揭陽二模）某同學進行以下實驗：操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和的食鹽水放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。其邊緣處為紅色，中心區(qū)域為藍色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說法正確的是A．腐蝕過程中有生成B．邊緣處紅色說明：C．反應(yīng)后中心區(qū)域溶液的pH>7D．反應(yīng)過程中化學能完全轉(zhuǎn)化為電能〖答案〗C〖解析〗A．取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和的食鹽水，鐵皮發(fā)生吸氧腐蝕，沒有生成，A錯誤；B．鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e電極方程式為：，邊緣處紅色得原因是二價鐵被空氣中的氧氣氧化為三價鐵，B錯誤；C．鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，反應(yīng)后中心區(qū)域溶液呈堿性，pH>7，C正確；D．鐵皮發(fā)生吸氧腐蝕得原理是原電池，但化學能不能完全轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；故選C。專題06電化學及其應(yīng)用考點一原電池原理與化學電源1．（2024·安徽卷）我國學者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構(gòu)如標注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是A．標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B．電池總反應(yīng)為：C．充電時，陰極被還原的主要來自D．放電時，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子〖答案〗C〖解析〗由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅、正極是超分子材料；負極的電極反應(yīng)式為，則充電時，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時，該電極為陽極，電極反應(yīng)式為。標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳氫鍵等多種共價鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；充電時，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確。2．（2024·河北卷）我國科技工作者設(shè)計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產(chǎn)物為。該設(shè)計克服了導電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是A．放電時，電池總反應(yīng)為B．充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移D．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化〖答案〗C〖祥解〗放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極、電極為負極，則充電時多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時陽離子向正極移動，充電時陽離子向陰極移動。電極過程電極反應(yīng)式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電〖解析〗A．根據(jù)以上分析，放電時正極反應(yīng)式為、負極反應(yīng)式為，將放電時正、負電極反應(yīng)式相加，可得放電時電池總反應(yīng)：，故A正確；B．充電時，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時是陽極，與電源正極連接，故B正確；C．充電時，電極為陰極，電子從電源負極經(jīng)外電路流向電極，同時向陰極遷移，故C錯誤；D．根據(jù)放電時的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故〖答案〗為：C。3．（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時，通過隔膜向正極移動C．環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D．反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為〖答案〗C〖祥解〗Zn為負極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：?！驹斘觥緼．電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B．電池工作時，通過隔膜向負極移動，故B錯誤；C．環(huán)境溫度過低，化學反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；故選C。4．（2024·全國甲卷）科學家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A．充電時，向陽極方向遷移B．充電時，會發(fā)生反應(yīng)C．放電時，正極反應(yīng)有D．放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了〖答案〗C〖祥解〗Zn具有比較強的還原性，具有比較強的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極?！冀馕觥紸．充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；B．放電時，負極的電極反應(yīng)為，則充電時陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時Zn元素化合價應(yīng)降低，而選項中Zn元素化合價升高，B不正確；C．放電時電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；D．放電時，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。5．（2024·新課標卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應(yīng)為B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a〖答案〗C〖祥解〗由題中信息可知，b電極為負極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為?！冀馕觥紸．由題中信息可知，當電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D．原電池中陽離子從負極移向正極遷移，故遷移方向為b→a，D正確。綜上所述，本題選C?？键c二電解池的原理及應(yīng)用6．（2024·湖北卷）我國科學家設(shè)計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為。下列說法錯誤的是A．電解一段時間后陽極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽極總反應(yīng)式為D．陰極區(qū)存在反應(yīng)〖答案〗B〖祥解〗在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；〖答案〗選B。7．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：C．工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解〖答案〗B〖祥解〗多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2。〖解析〗A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；B．根據(jù)分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C．工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；D．根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；〖答案〗選B。8．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a連接電源負極B．加入Y的目的是補充C．電解總反應(yīng)式為D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比〖答案〗B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成，電極b為陽極，電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時生成O2，實現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B．根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項錯誤；C．根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑，C項正確；D．催化階段，Br元素的化合價由+5價降至-1價，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價由-2價升至0價，生成1molO2失去4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；〖答案〗選B。9．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學方法合成高能物質(zhì)時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，向Ni電極移動B．生成的電極反應(yīng)：C．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成的同時，生成〖答案〗B〖祥解〗由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應(yīng)為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應(yīng)為：?！驹斘觥緼．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：，則電解過程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：，反應(yīng)消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據(jù)電解總反應(yīng)：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應(yīng)：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。10．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：。下列說法錯誤的是A．相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應(yīng)：C．電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D．陽極反應(yīng)：〖答案〗A〖祥解〗據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應(yīng)物，由反應(yīng)機理可知：反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。〖解析〗A．由以上分析可知，陽極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應(yīng)式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由以上分析可知，陽極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應(yīng)為：，故D正確；〖答案〗選A。考點三金屬的腐蝕與防護11．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面