2023新高考化学第一轮专题练习-专题十一 化学反应与电能

1、第 页共24页2023新高考化学第一轮专题练习专题-1化学反应与电能基础篇固本夯基考点一原电池（2021福建，9,4分）催化剂TAPP-Mn（II）的应用，使Li-CO2电池的研究取得了新的进展。Li-CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。TAPP-Mn( IILj2CO3+Crn I ;於A !.; e下列说法错误的是（）Li-CO2电池可使用有机电解液充电时，Li+由正极向负极迁移放电时，正极反应为3CO2+4Li+4eLi2CO3+CD/LiCO2、*CO、8LiC2O3和C都是正极反应的中间产物答案D（2019浙江4月选考，12,2分）化学电源在口常生活和髙科技领

2、域中都有广泛应用。原电池示意阁甲金属夕卜壳锌粉浸了 KOH*溶液的隔板 Ag2O钮扣式银锌电池 乙W锰T电池丙下列说法不年邯的是（）甲:Zn2 Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e +H2O 2Ag+2OH丙:锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄丁:使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降答案A（2021广东，9,2分）火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（）负极上发生还原反应将电能转化为化学能阳离子由正极移向负极CO2在正极上得电子答案D（20

3、18海南单科，8,4分）（双选）一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是（）ba电池总反应式为 2Mg+O2+2H2O 2Mg（OH）2正极反应式为Mg-2eMg2+活性炭可以加快02在负极上的反应速率电子的移动方向由a经外电路到b答案BC（2019课标I ,12,6分）利用生物燃料电池原理研宂室温下氨的合成，电池工作时MV27MV+在电极与酶 之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+ 2H*+2MV+正极区，固氮酶为催化剂，N2发

4、生还原反应生成NH3电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动答案B考点二电解池（2021海南，9,4分）液氨中存在平ffi:2NH3NHj+NHzo如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液 为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（b电极连接的是电源的负极a 电极的反应为 2NH3+2eH2T+2NH2电解过程中，阴极附近K+浓度减小理论上两极产生的气体物质的量之比为1 : 1答案B（2022届辽宁六校联考，12）关于下列各装置图的叙述错误的是（）图装置可实现铁上镀铜，则a极为铜，b极为铁图装置可实现粗铜的精炼，则X极为正极电解图装置可用于氯碱工业，则电

5、极总反应式为2Cr+2H2OH2t+Cl2T+2OH图装置屮钢闸门应与外接电源的负极相连，为牺牲阳极法答案D（2017课标11,11,6分）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是（）待加工铝质工件为阳极可选用不锈钢网作为阴极阴极的电极反应式为:Al3+3eAI硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案C（2017海南单科，10,4分）一种电化学制备NHs的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙 述错误的是（）Pd电极b为阴极阴极的反应式为:N2+6Hf+6e2NH,H+由阳极向阴极迁移陶瓷可以隔离N2和H

6、2答案A（2020课标II，12,6分）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件 的示意图。当通电吋，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙 述错误的是（第 页共24页第1页共24页间体电解质，只允许Ag通过人/电致变色层（WOJ引透明导电层Ag为阳极Ag+由银电极向变色层迁移W元素的化合价升髙总反应为:WOyFxAgAgxWO3答案C（2022届安徽师大附中月考，11）下图属于口本产业研宄所和日本学术振兴会共同开发研宄的大容量锂 一空气电池。下列说法不正确的是（）充电时，a为阴极放电时，b极附近溶液pH增大放电时，在

7、有机电解液中加入少量NaCl溶液，可提高导电性用此装置电解CuSO4溶液，当电路中转移0.2 mol电子时，阴极析出锏单质6.4 g答案C（2021全国乙，12,6分）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。/阳极海水阴极下列叙述错误的是（）阳极发生将海水中的cr氧化生成Ch的反应管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气阳极表面形成的Mg（OH）2等积垢需要定期清理答案D（2022届湖北重点中学起点考，10）电解熔融氯化钠和氯化钙混

8、合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A 为石墨，阴极K为铁环，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入 收集器G。下列叙述正确的是（）氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点金属钠的密度大于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在下层隔膜D为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠电解时阴极的电极反应为Na+e一Na，发生氧化反应，阴极上可能有少量的钙单质生成 答案A（2022届湖北武汉武昌段考，14）氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能， 装置如图。下列叙述错误的是（注:假定空气中氧气的体积分数为20%）（）X 为 Ch，Y 为 H2cab

9、若生成标准状况下22.4 L X，则消耗标准状况下空气56 L两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜答案D（2021天津，11，3分）如下所示电解装置屮，通电后石墨电极II上有02生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错 误的是（）直流电源|阴离子交换膜质子交换膜 0.01 mol Fe,O,a是电源的负极通电一段时间后，向石墨电极II附近滴加石蕊溶液，出现红色随着电解的进行，CuCh溶液浓度变大当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336 mL（折合成标准状况下）答案C(2021湖北，15,3分)Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3o电解法制备CrO3

10、的原理如图所示。下列说法错误的是()离子交换膜电解吋只允许H+通过离子交换膜生成02和H2的质量比为8 : 1电解一段时间后阴极区溶液OH_的浓度增大CrO3 的生成反应为:Cr2O+2H+ CrO3+H2O答案A(2019课标III，13,6分)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn河以 高效沉积ZnO的特点，设计f采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反 放电 应为 Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)充电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)oy尼龙保护层导电线圈-NiOOIIf制膜下列说法错误的是()三维多孔海绵

11、状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高充电时阳极反应为 Ni(OH)2(s)+OH (aq)-eNiOOH(s)+H2O(l)放电吋负极反应为Zn(s)+2OH(aq)-2enO(s)+H2O(l)放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区答案D考点三 金属的腐蚀与防护(2020山西临汾一模.6)下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是(牺牲阳极法利用电解原理金属的化学腐蚀的实质:M-neMn电子直接转移给还原剂外加电源法在通电时被保护的金属表面腐蚀电流降至零或接近于零铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀吋，正极的电极反应为2H+2eH2|答案C(2021北京通州期末，14)将一块镀层破

12、损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所示。下列说法正确的是()电子由镀层流向铁铁片凹陷深处产生了较多OH*镀层的金属性比铁弱对铁进行了牺牲阳极的保护答案C（2017课标I ,11,6分）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图 所示，其中髙硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩髙硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整答案C（2019江苏单科，10,2分）将铁粉和活性炭的混合物用NaCI溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行

13、铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（）铁被氧化的电极反应式为Fe-3e 一 Fe3+铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能活性炭的存在会加速铁的腐蚀以水代替NaCI溶液，铁不能发生吸氧腐蚀答案C（2020江苏单科，11，4分）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在下图所示的金属M的活动性比Fe的活动性弱钢铁设施表面因积累大量电子而被保护钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快答案C（2021河北保定一模，11）石墨烯是具有单层片状结构的新材料，其厚度仅有一个原子直径大小，可覆盖于金属表面，用于金属防腐。下列说法错误的是（）所有金属腐蚀都是金属失去电子般环境中，金属腐

14、蚀的正极反应式:O2+2H2O+4e4OH石墨烯防腐的原理是形成了性质稳定的合金石墨烯防腐的缺点是一旦破损就会加速金属的腐蚀答案C综合篇知能转换综合电极反应式的书写（2021江苏.12,3分通过下列方法可分别获得H2和Ch:通过电解获得NiOOH和H2（装置示意图如图所示）;在90 1将NiOOH与H2O反应生成Ni（OH）2并获得02。下列说法正确的是（）电解后KOH溶液的物质的量浓度减小电解吋阳极电极反应式:Ni（OH）2+OH-eNiOOH+H2O通电电解的总反应方程式:2H2O H2T+O2T电解过程中转移4 mol电子，理论上可获得22.4 L 02答案B（2020天津，1丨，3分）

15、熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS）/密封4下列说法错误的是（PANa是一种有机高分子聚合物，在水溶液中不会发生电离放电时，负极反应式为Zn-2e +4OHZn（OH）42充电时，阴极附近溶液pH增大，阳极附近溶液pH减小充电时，电路中通过0.4 mol电子时，有2.24 L（标准状况下）02生成答案A（2022届云南师大附中月考，6）我国科学家利用碳酸钠和碳纳米管为复合电极，以熔融的钠盐为电解质，放电制备出无钠预填装的Na-CO2电池，反应原理为4Na+3CO22Na2CO3+C。下列叙述错误的是（）放电时电解质中Na+向电池的正极聚集放电时，正

16、极反应为3CO2+4eCO| +C充电时阴极的电极反应为C+2Na2CO3-4e4Na+3CO2火星大气中含有二氧化碳，该电池有望成为火星探测供电化学能源系统答案C（2021辽宁，10,3分如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物LhBio下列说法正确的是极：液态Li/泡沫Ni /熔融UCI和KC1极：液态Sb-Bi-Sn一不锈钢外壳放电时，M电极反应为Ni-2eNi2+放电时，Li+由M电极向N电极移动充电时，M电极的质量减小充电时，N电极反应为Li3Bi+3e3Li+Bi答案B（2022届重庆质检，10）天然气报警器的核心是气体传感器，当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号

17、并联动报警，工作原理如图所示，其中02_可以在固体电解质ZK）2-Na2O中移动。当报警器触电源1报警器jo传感控制器发工作时，下列说法正确的是（多孔k极a 2 电解质ZrO2-Na2O多孔电极h 1=1空气多孔电极a发生氧化反应O2_向多孔电极b移动多孔电极b上的电极反应式为4OH -4e2T+2H2O当标准状况下56 mL的甲烷在多孔电极a上完全反应时，流入传感控制器电路中的电子有0.04 mol答案A（2020课标I ,12,6分）科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌 和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源

18、问题提供了一种 新途径。下列说法错误的是（）放电时，负极反应为Zn-2e +4OHn（OH）J-放电时，1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 mol充电时，电池总反应为2Zn（0H）JZn+O2T+4OH+2H2O充电时，正极溶液中OH浓度升髙答案D（2021河北张家口期末，11）（双选）2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂离子电池发展作出重要贡献的科学 家。髙能LiFePO、电池结构如图所示，电池中间为聚合物的隔膜，其主要作用是反应过程中只让Li+通过。用电器碳（石墨） /aLi+:PO；：A已知电池的反应原理:（1 -x）LiFePO4+xFePO4+LixCnSLiFePO4

19、+nC。下列说法正确的是（）充电时，Li+向左移动放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极充电时，阴极电极反应式:xLi+xe+nCLixCn放电时，正极电极反应式:xLiFePO4-xexFePO4+xLi+答案BC（2018课标I，13,6分）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S 的髙效去除。示意图如下图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电 极区发生反应为：EDTA-Fe2+-eEDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S 2H*+S+2EDTA-Fe2+光伏电池大然气u大然气（CH.CO等）1（CIi4、

20、CO，H，S等）质子交换膜该装置工作时，下列叙述错误的是（）阴极的电极反应:CO2+2Ht+2e CO+H2O协同转化总反应:CO2+H2S一 CO+H2O+S石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低若采用Fe37Fe2+取代EDTA-Fe37EDTA-Fe2+，溶液需为酸性答案C（2020浙江7月选考，21，2分沌解高浓度RCOONa（梭酸钠）的NaOH溶液，在阳极RCOO放电可得到 RR（烷烃）。下列说法不正确的是 （）通电电解总反应方程式:2RCOONa+2H2O RR+2CO2t+H2t+2NaOHRCOO-在阳极放电，发生氧化反应阴极的电极反应:2H2O+2e2OH+H2|电解CHCOON

21、a、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷答案A（2022届全国一检，6）邻二溴（氯）化物常用作火焰阻滞剂、杀虫剂等。近，科研团队从价格低廉且安 全友好的双卤代物出发，发展r电化学辅助的“穿梭”反应（即某基团能在两种分子间进行可逆“穿梭”），实 现了烯烃的双卤化反应。反应原理如下图所示（图屮X代表卤素原子，本题中为Br）。下列说法错误的是 （）a电极为阴极1.2-溴乙烷生成Br的同时，会释放乙烯气体，从而为“穿梭”反应提供驱动力，推动新的邻二卤代物生 成b 极反应为 RCHCH2+2Br +2eRCHBrCH2Br该方法可用于修复被有机氯农药残留污染的土壤，同时还能生产

22、有价值的化学药品答案C(2022届山西运城期中，16)我国科研团队成功研宂出髙比能量、低成本的钠离子二次电池，.其工作原理如图所示。已知电池反应:NarxMnOz+NaxCnNaMnOz+nC。下列说法错误的是()AI-用电器或允电器JNaMnO2 石項嫦、AI钠离子交换膜电池放电过程中，NaMnO2/AI上的电势髙于石墨烯/Al上的电势电池放电吋，正极发生反应:NahXMnO2+xNa+xeNaMnO2电池充电时，Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极电池充电时，外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极答案D(2022届黑龙江齐齐哈尔期中，11)硫含量是生铁质量的重要指标，精确测

23、定铁水中的硫含量是高炉炼 铁过程中的重要任务，利用硫化物固体电解质浓差电池定硫工作原理如图所示，电池两边产生一定硫分 压差时，两极会产生相应的电势，若己知某硫分压(ps2)，测定其电池电势，则可通过公式计算得出另一硫分 压(pS2)，从而确定铁水中的硫含量，N电极反应为S2(p,s2)+2Mg2+4eMgS。下列有关该浓差电池的说法正确的是()P、;MgCO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得沖通入出生 成HCOO ,其离子方程式为 :其他条件不变，HCO转化为HCOO的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在40-80 C范围内，HCOd崔化加氢

24、的转化率迅速上升，其主要原因是 。 HCOOH燃料电池。研宂HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。*AM No O硫浓差电池工作原理M极电势比N极电势高该电池为电解池M 极上的电极反应式:2MgS-4eMg2+S2(pMs2)Mg2+从左向右移动答案D(2020江苏单科，20，14分)CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。电池负极电极反应式为 ;放电过程中需补充的物质A为 。（填化学式）图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为 。（3）HC00H催化

25、释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成（：02和H2可能的反应机理如图3所示。图3HCOOD催化释氢反应除生成C02外，还生成 （填化学式）。研究发现:其他条件不变时，以HCOOK溶液代待HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点 是 。催化剂答案 （1）HCO3+H2 hcoo+h2o温度升髙反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强HCOO+2OH-2e1 HCO3+H2O H2SO42HCOOH+2OH+02 2HC0+2H2O 或 2HCOO +02 2HC0（3）HD提髙释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度 应用篇知行合一应用 氧化还原反应原理在电化学中的应用（2018课标111,11,

26、6分|学术探索情境）一种可充电锂一空气电池如图所示。当电池放电时，02与Li+在多 孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是（0?多孔碳材料非水电解质/高聚物隔股放电时，多孔碳材料电极为负极放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移充电时，电池总反应为Li2O2-x_ 2Li+（l）O2T答案D（2017课标111,11,6分|生产环保情境）全固态锂硫电池能量密度髙、成本低，其工作原理如图所示，苒中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为:16Li+xS8 8Li2Sx（2x金属锂Li*_ Li 电解质电池工作时，正极可发

27、生反应:2Li2S6+2LP+2e3Li2S4电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g石墨烯的作用主要是提髙电极a的导电性电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多答案D（2021辽宁，13,3分）利用（Q）与（QH2）电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。己知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是（）烟气（含 co2） -出口 K人 211,0痛NaHCO,溶液I2H+门N极少出口 2a为电源负极溶液中Q的物质的量保持不变CO2在M极被还原分离出的CO2从出口 2排出答案C（2022届重庆育才适应考，11|学术探索情境）如图是通过人工光合作用，

28、以CO2和H2O为原料制备 HCOOH和0:的原理示意图。质子交换膜下列说法正确的是（）外电路电流方向是a-b电池工作时正极区溶液的pH升高电极b上发生的反应为CO2+2e +2H+HCOOHl mol H2O被完全氧化时有22.4 LCO2被还原答案C（2021福建名校联盟开学考，8|生产环保情境）采用（NH4）2SO4和NHvH2O混合溶液作为电解液，平行放置 的两块不锈钢板分别作为阴极和阳极，将废铅膏（主要成分为PbO2）平铺在阴极板上，可得到铅单质。这是 一种成本较低的铅回收工艺，示意图如下。阴极导杆阳极导杆阴极板申.解液阳极板-废铅咅下列说法错误的是（）阴极板的电极反应为 PbO2+

29、4e +2H2O+4NHjPb+4NH3.H2O电子由阳极板沿阳极导杆移向外接电源正极电解过程中，OH_向阴极板迁移标准状况下，外电路中每转移4 mol电子，阳极板产生22.4 L 02答案C（2021浙江1月选考，22,2分|学术探索情境）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L为小灯泡，K,、 K2为开关，a、b为直流电源的两极）。下列说法不正确的是（）断开K2、合上K,，镍镉电池能量转化形式:化学能一电能断开K,、合上K2,电极A为阴极，发生还原反应电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变镍镉二次电池的总反应式:Cd+2Ni00H+2H20S Cd（OH）2+2Ni（OH）2答

30、案C（2022届河北石家庄月考，10|学术探索情境）氨硼烷（NH3 BH3）电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为NH3 BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。质子交换膜（允许H+通过）下列说法正确的是（）正极区溶液的pH减小电池工作时，H+通过质子交换膜向负极移动消耗3.1 g氨硼烷，理论上有0.3 mol H2O2被氧化电池负极反应式为 NH3 BH3+2H2O-6eNHj+B0+6FT答案D（2019天津理综，6,6分|学术探索情境）我国科学家研制了一种新型的髙比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提髙电池的容量。下列叙述不正确的

31、是（）21+Brr液器贮液器放电时，a电极反应为I2Br +2e放电时，溶液中离子的数目增大充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol 被氧化充电时，a电极接外电源负极答案DKOH甲池乙池（2022届福建龙岩月考，8|学术探索情境）以甲烷为燃料的电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）甲池中通入CH4的一极上发生的反应为CH4+3H2O-8eO| +8H*电池工作时，乙池中的S（移向石墨甲池中每消耗2.24 L氧气，转移的电子数为0.4Na乙池Pt电极上发生的反应为2H2O-4e4H*+O2T答案BcaOH（2022届重庆西南大学附中月考，10|生产环保情境）2-萘酚（/Z

32、）为一种环境污染物，可采用催化剂（AgAgBr/mp-TiO2）光降解法除去该污染物，工作原理如图所示。nipAgAgBrOH载下列判断正确的是()该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能O2在正极失电子，mp-TiO2可提高02的失电子速率用该法降解1 mol 2-萘酚时，需要吸收02 11.5 molca0H负极反应：X/XZ-46e+46OHl(X2O2t+27H2O答案C(2022届北京师大附中期中，10|学术探索情境)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作 阴、阳极，原理示意图如下。经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含 量低于排

33、放标准。下列说法不正确的是(pH为3.56.5,以Cr,Of为主的废水阴极区发生的电极反应包括:2H*+2eH2卞还原 Cr2O;-的主要方式是 Cr2O +6Fe2+ +14FT Cr3+ +6Fe3* + 7H2O废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率电解工作时，Cr20f通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室答案D(2022届河北石家庄期中，10|学术探索情境)如图所示，某同学设计用NO-空气质子交换膜燃料电池探 究将雾中的SO:、NO转化为(NH4)2SO4的原理。)Pl(l)|n-质子交换膜Pt( Ino+ii2oUNO,(NHJSO溶液和吻质A | 石Ah)丄戸涵n)(增湿)ll I厂

34、 t1(nh4)2so4稀溶液屮下列说法正确的是()甲、乙装置中NO均被氧化，物质A为HNO3燃料电池放电过程中负极的电极反应式为NO-3e +2H2O NO+4H+若甲装置中消耗22.4 L 02,则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有2.8 mol该装置中，电子的转移方向为Pt( I )-石墨(!)-电解质溶液一石墨(I )-Pt(lI)答案B（2022届安徽六校素质测试，15|学术探索情境）利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝2 | Ua Hbt|01M V Ih2H2SO4 |质子膜（只允50%H2S04 许 H通过）N，O，无水硝酸中A.电极b的反应式是O2+4e +2H

35、2O4OHM脫硝酸水 （阻止水溶液分子通过）乙化剂N2Os装置如图所示。下列说法正确的是（） SO.,甲中每消耗64gSO2,乙中有1 mol H+通过隔膜c电极上的电极反应式为N2O4-2e +H2ON2O5+2H+每转移 2 mol e生成 2 mol N2O5 和丨 mol H2SO4答案D（2021全国甲,13,6分|生产环保情境）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置 合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OFT，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法 正确的是（）屯源铅电极石i0 0 II II H（ ）：H / （乙醛酸）HO（：（：OH （乙二酸）

36、 1X1X+10 0 画II 11CCHfir （?!）（II II 2Br HOCCH （乙醛戸）饱和乙二酸溶液双极脱乙二醛+KBr溶液KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为HH +H2OOH +2H+2eHOCO制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了 1 mol电子双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移答案DHzC7CH2（2021北京，15,9分|生产环保情境）环氧乙烷（O，简称EO是一种重要的工业原料和消毒（：H_=CHr（1）阳极室产生Ch后发生的反应有: 剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。1电源CI-HC10含 HOCH,CH2C1

37、 含 0的溶液- 一溶液a分*H2溶液hEOCH2CH2+HCIOHOCH2CH2C1 结合电极反应式说明生成溶液a的原理 （2）定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率q和选择性S的定义：n(B)n（生成B所用的电子）n（通过电极的电子）X100%S(B)=n（生成B所用的乙嫦）71（转化的乙烯）XI00%若n（EO）=ioo%，则溶液b的溶质为 。推测n（EO）-70%的原因:当乙烯完全消耗时，测得n（EO）=70%，S（EO97%。I .阳极有H2O放电阳极有乙烯放电阳极室流出液中含有Ch和HC1O.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是 o.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极

38、放电生成co2,则n（co2户 %。经检验阳极放电产物没有co。iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是 o可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。 答案（1） C12+H2OHC1+HC1O阴极发生反应:2H2O+2eH2T+2OH,生成OH，K+通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KC1的混合溶液 KC1 i.O2 ii.13iii.KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝创新篇守正出奇创新“隔膜在化工生产中的创新应用（2020浙江1月选考，丨8,2分）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法 的是（）电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气离子交换膜为

39、阳离子交换膜饱和NaCl溶液从a处进，NaOH溶液从d处出OH迁移的数量等于导线上通过电子的数量答案D（2020山东，10,2分|素材创新）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水 获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCI溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含ch3coo的溶液为例）。下列说法错误的是（）生物脇1 汎悅似tKT土 魅海水水賺负极反应为CH3COO+2H2O-8e2CO2T+7H+隔膜l为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜当电路中转移l mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:

40、 1 答案B（2020课标111,12,6分|设问创新）一种高性能的碱性硼化钒（VB2）空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH-lleVOi+2B（OH）；+4H2Oo该电池工作时，下列说法错误的是（）负载 VB，电极|1=_I复合碳电极KOH溶液离选择性膜负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L（标准状况）02参与反应正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升髙电池总反应为 4VB2+1IO2+2OOH +6H2O 8B（OH）i+4VOj-电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 答案B（2020山东，13,4分|设问创新）采用惰性电极，以去

41、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（）阳极反应为 2H2O-4e4H+CM电解一段时间后，阳极室的pH未变电解过程中，H+由a极区向b极区迁移电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等量答案D5.（2021广东，16,4分）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（）阴离T交换膜CoH*SOJ-H*H*ci-ci-C1-Co2*1室 II室III室工作时，I室和II室溶液的pH均增大生成1 mol Co, I室溶液质量理论上减少16 g移除两交换膜后，石墨

42、电极上发生的反应不变D.电解总反 :2Co2 +HCH阴离+交换膜Ln+2C1 + 2H20+H,下列说法正确的是（）铀箔电极应连接电源正极通电时，图中阴离子通过阴离子交换膜从上往下迁移用该方法制备环氧乙烷的总反应为O/ CH2=CH2 + HOC1 H2CCHz + HC1当电路中通过2 mol电子时，铂箔电极上会产生22.4 L气体（标准状况） 答案D（2021湖北名校联盟开学考，10|设问创新）电解精炼铜的废液中含有大量的Cu2+和SOi，如图为用双膜三 室电沉积法采用惰性电极冋收废液屮铜的装置示意图。rwi0.1 mol- If Na,SO4jfi液屯r-ia饱和NaCl溶液浓缩室废水

43、Cu2 SOJ-电极1./交换膜m | 交换膜n 0.5 mol-L-Na,S04溶液下列说法错误的是（）电极b为阴极电极a上发生的电极反应式为2CI -2e12丁交换膜n为阴离子交换膜若浓缩室得到1 L0.5mol L-*的Na2SO4溶液，则阴极可冋收12.8 g铜（不考虑副反应） 答案D（2021重庆新髙考适应卷，10|素材创新）双极膜在电渗析中应用广泛，它由阳离子交换膜和阴离子交换 膜复合而成。双极膜内层为水层，工作吋水层中的H.0解离成H+和OH并分别通过离子交换膜向两侧 发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。惰性电极1阳极液5口双极膜 出 水4*交换空2 . 出3口阳离子

44、交换膜2;|1交换室层屮出离+交换膜盐ls与亚铁 放电氰化钾组装成碱性(KOH)水系液流电池，其工作原理为2Fe(CN64_+R2?R4+2lFe(CN)6下列说法中不正确的是(放电时，电子由a电极经导线流向b电极电池中间的离子交换膜为阳离子交换膜充电时，Fe(CN)d3-被还原为Fe(CN)64_该电池放电时正极上的电极反应式为R2-2eR4-答案D第1页共26页2023新高考化学第一轮专题练习专题十一化学反应与电能1.2021年6 17 ，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天 和核心舱对接。火箭采用偏二甲肼/四氧化二氮发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池

45、组及太阳电池翼 组成。锂离子蓄电池放电时的反应如T：Li1.xCoO2+LixC6= LiCo02+c6(xCo3+的3d能级上有2个未成对电子该电池比能量高，污染小，是理想的一次电池充电时，明极电极反应式为:xLf+C6+xe_ LizC6放电时，Li+在电解质中由正极向负极迁移答案C A项，Co为27号元素，价电子排布式为3d74s2,则Co3+的价电子排布式为3d6,轨道表达式为n T T T T3d，共有4个未成对电子，错误;B项，锂离子蓄电池可以充电循环使用，属于二次电池，错误;C项，放电吋为原 电池，负极反应式为LixC6-xe-xLi*+C6,将其颠倒过来，即为充电时阴极反应式，

46、正确;D项，放电时，阳离子移向正极，错误。种在微生物细菌作用下净化髙浓度有机废水的原理如下图所示。下列说法正确的是(低浓度苻一机废水微牛物细歯-雛度有_机废水质子交换膜工作时JT从b极区向a极区迁移该装置在高温下仍可正常工作为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液理论上，每处理含162.0 g该有机物的废水，需消耗5 mol MnOi答案C该电池工作时，a极发生氧化反应为负极，则b极为正极。A项，工作时，阳离子(H+)移向正极(b 极)，错误;B项，高温时微牛.物细菌会失去活性，错误;C项，总反应方程式为5(C6Hio05)n+72nH+24nMnOi3()nCO2f+24nMn2t+61nH2

47、O,g应消耗H+，则此电池工作时需要不断补充硫酸溶液,正确;D项，由关系式5(C6H10O5)n24nMnOi可知，每处理含162.0 g该有机物的废水，需消耗4.8 mol MnO;，错误。碱性锌铁液流电池采用资源丰富的铁和锌作为电池正、负极电解液活性物质，具有电压高、成本低的电.优点。该电池的总反应为Zn+2Fe(CN)l-+4OH U2Fe(CN) f+Zn(OH)i、下列叙述正确的是(第 页共26页泵泵充电时，M极电极反应式为Fe(CN)疒+eFe(CN) |-放电时，N极电势髙于M极l mol Fe(CN)|-中含有a键的数目为12NA放电时，电路中转移2 mol电子时，负极区电解质

48、溶液增重65 g答案C A项，根据图示和总反应知，充电时M为阳极,Fe(CN)失去电子，发生氧化反应，错误;B项，放 电时，N为负极，M为正极，则N极电势低于M极，错误;C项，在配合物Fe(CN)中，CN与Fe3+之间有6个配位键，C与N之间以三键相连，所以1 mol该配合物中含有a键的数目为12NA，正确;D项，放电 时，Zn-2e_+4OHZn(OH) f，电路中转移2 mol电子，则有2 mol OH通过离子交换膜进入N极区，溶液增加的质量为1 mol Zn和2 mol OH之和，大于65 g，错误。科学家对新型Li-CO2电化学系统研究发现，用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时，CO2

49、的放电产物为 Li2C2O4,装置如图所示，下列说法不正确的是(CO，该电化学储能系统Li极作为负极该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液CO2放电的电极反应式为2CO2+4e +2LrLi2C2O4电池“吸入” CO2时将化学能转化为电能答案B用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时产物为Li2C2O4,Li化合价升髙为负极，通入CO2极为正极，A 正确;Li能与水反应，不能选用水溶液作电解质溶液，B错误;CO2作正极，得电子发生还原反应，C正确;电池 “吸入”CO2时，装置为原电池，将化学能转化为电能，D正确。Cu2O可通过电解法制得，电解法制备Cu2O的实验及反应过程示意图如图所示

50、，下列说法正确的是NaCl 和 NaOH混合溶液Cu(OH)Cl-制备Cu2O吋，化学能转化为电能铜电极上的步中锏元素的化合价没有变化反应一段吋间后，电解质溶液中OH1农度减小阳极上总反应式为:2Cu-2e+2OHCu2O+H2O答案D A项，该装置是电解池，电能转化为化学能，错误:B项，在第步反应中,CuCr-e +Cl一 CuCl,铜元素的化合价升高，错误;C项，该反应的总反应方程式为2Cu+H2O Cu2O+H2T,S应一段时间后，溶液屮n(OH )不变，水减少，因此电解质溶液屮0H1 农度增大，C错误。电解制备钴(Co)的工作原理如图所示。下列关于该装置工作时的说法不正确的是(a为电源

51、的正极钴电极上的电极反应为Co2+2eCoII室中HC1的浓度减小若不使用离子交换膜，石墨电极上会析出Cl2答案C该装S为电解法制备Co,则钴为阴极，电极反应式为Co2+2e一Co,石墨为阳极，与石墨连接 的a极为电源的正极,A、B项正确：I室中发生的电极反应式为2H2O-4e一 4H*+O2t，电解池中阳离子 移向阴极，阴离子移向阳极，则I室溶液中的H III室中的CT均移到II室，则II室HC1的浓度增大，C错误;若不使用离子交换膜，II室中cr移到阳极(石墨电极)先失电子，析出ch，D正确。资源化利用CO2的一种原理如图所示。下列说法正确的是()第1页共26页(可传输O2-M为电源的负极

52、O2_从电极P移向电极Q电极Q上的反应为CO2+2eCO+O2理论上参与反应的n(CH4) : n(CO2)=4 : 3答案C A项，电极Q上CO2得电子生成CO,发生还原反应，为电解池的阴极，则N为电源的负极，错误;B 项，阴离子O2移向阳极P，错误;C项，电极Q上CO2得电子生成CO,并且固体电解质可传输O2，正确;D项， 题中未提到C2H4、C2H6物质的量之比，故无法计算CH4与CO2物质的量之比，错误。最近一个科研小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置，其结构如图所示。在氧化钇 基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过H+的固体聚合物电解质。则下列说法错误的是()OX

53、中碳原子的杂化方式为sp2.Ti4+的电子排布式为ls22s22p63s23p6在能量转换过程中，固体电解质中H+由阳极向阴极移动阴极电极反应式为:OX+4H+4eGC+H2O为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量NaCl答案D A项，OX中含有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2，Ti失去4s、3d上的4个电子形成Ti4+，Ti4+的电 子排布式为ls22s22p63s23p6,正确;B项，该装置为电解池，H+向阴极移动，正确;C项，根据装置图，由电荷守恒、 原子守恒可写出阴极电极反应式，正确;D项，若在水中添加适量NaCI，则阳极氯离子失电子生成氯气，错 误。利用电解法将CO2转化为CH4的原

54、理如图所示。下列说法正确的是(电解过程中，H+由a极区向b极区迁移电极 b 上反应为 CO2+8HC03-8eCH4+8C0|-+2H2O第 页共26页电解过程屮化学能转化为电能电解时Na2SO4溶液浓度保持不变答案A A项，电极b处CO2被还原为CH4,为阴极，所以溶液中的H+向b极移动，正确;B项，CO2在阴极发生还原反应，电极反应式为CO2+8H*+8eCH4+2H2O,错误;C项，电解过程为电能转化为化学能，错误;D项，该电解总反应式为CO2+2H2OCH4+2O2,消耗水，Na2SO4溶液的浓度增大，错误。采用惰性电极，以氮气和水为原料通过电解法制备氨气的装置如图所示。下列说法不正确

55、的是（11KGH溶液IU)1电源I电解时，溶液中K+向a极移动电解吋，电子由电源负极经导线流向a极电解时，a极上发生反应:N2+6e +6H+ 2NH3电解一段时间后，b极附近溶液的pH减小答案C a电极上N2转化为NH;，发生还原反应，为阴极，则b电极为阳极。A项，电解时，溶液中K+向阴极（a极）移动，正确;B项，电解时，电流经导线由a极移向电源负极，电子与电流流向相反，正确;C项，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为N2+6e +6H2O_ 2NH3+6OH ,错误;D项，b极的电极反应式为4OH-4eCM+2H2O,电解过程中消耗OH，pH减小，正确。以NaC102溶液和NaCl溶液为原

56、料，采用电解法制备CIO2气体具有效率高和产品纯度高的优点，其原理如图所示。下列有关说法正确的是（）r/-人 x.-.?.;电解吋，化学能转化为电能电解吋，NaCl溶液浓度保持不变电解时，Na+由b极区向a极区迁移电解吋，阳极的电极反应式为C102-e一 ClO2t答案D A项，电解池工作吋将电能转化为化学能，错误;B项，电极a上NaCIO2转化为C1O2.发生氧化反应，所以电极a为阳极，电极b为阴极，阴极水电离出的H+放电生成氢气，水被消耗，NaCl浓度变大，错误;C项，电解池中阳离子向阴极移动，所以Na+由a极区向b极区迁移，错误;D项，电解池中阳极ClOi失电子生成C1O2,正确。甲烷是

57、良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500 C时，在含氧离 W）W熔融碳酸盐中电解甲浣的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如图所示。下列说法正确的是（）C02转化为CO|-,C的杂化方式相同该条件下，每产生22.4 L H2,电路中转移2 mol电子电解一段时间后，熔融盐中02_的物质的量变多Ni电极上发生的电极反应方程式为CO|-+4eC+3O2答案D A项，CO2中C原子的价层电子对数为2,为sp杂化，CO|_中C原子的价层电子对数电解=3+172(4+2-3x2)=3,为sp2杂化，错误;B项，未指明温度、压强，无法计算，错误;C项，电解总反应为CH4C+2H2，因此电

58、解一段时间后熔融盐屮02_的物质的量不变，错误;D项，熔融碳酸盐中Ni电极上COt得到电子生成C单质和O2，正确。下图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4为电解质溶液。下列有关说法正确的是()a极为阳极，电子由a极经外电路流向b极b极的电极反应式:O2+2H2O+4e4OH电池工作一段时间后，右室中c(H2SO4)减小若将H2改为CH4,消耗等质量的CH、吋，02的用量增多答案C a极通入的H2发生氧化反应，故a极为负极，电子由a极经外电路流向b极，A错误;b极为正极，其电极反应式为O2+4H+4e2H2O.B错误;负极H2失电子生成FT向右室迁移，并生成H2O,故右室中

59、c(H2SO4)变小，C正确;根据电池总反应2H2+O2一 2H2O，CH4+2O2一 CO2+2H2O可知，等质量的CH4比H2消耗02少，D错误。世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电吋的说法正确的是（a极发生氧化反应正极的电极反应式为FeOx+2xeFe+xO2若有22.4 L（标准状况）空气参与反应，则电路中有4 mol电子转移铁表而发生的反应为xH2O（g）+Fe FeOx+xH2答案D a极上空气中的氧气得电子生成02_，发生还原反应，为正极，其电极反应式为O2+4e 2O2A、B错误;若有22.4 L（标准状况）空气参与反应，

60、则n（02）d mo1，反应转移0 8 mo1电 子，C错误;由题图可知，铁表面H2O（g）参与反应生成H2，D正确。l5.13Hg-Hg3SO4标准电极常用于测定其他电极的电势，测知Hg-Hg2SO4电极的电势髙于Cu电极的电势。以下说法正确的是（）K2SO4溶液可用CCU代替Hg-Hg2SO4 电极反应为 Hg2SO4-2e 2Hg+SO:_若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系，电压表的示数变大微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用答案C A项，CCU是非电解质，不能产生自由移动的离子，无法构成闭合回路，错误;B项，Hg-Hg2SO4电 极的电势卨于Cu电极的电势，则Cu为负极,Hg-