广东省2023年高考化学模拟题汇编-27电解池

广东省2023年高考化学模拟题汇编-27电解池

一、单选题

1.（2023・广东・统考一模）我国科学家设计了一种新型的浪基液流可充电电池用于大规

模储能，其放电时的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

质子交换膜

A.放电时，M为正极

B.放电时，N极发生的电极反应为B「+2Cr-2e-=BrCl：

C.充电时，每生成ImolTiO2+,有2molH+穿过质子交换膜进入N极室

D.充电时，总反应为2Ti3++BrCl[+2H2θ=2Tiθ2++Br-+2Cl+4H+

2.（2023♦广东湛江•统考一模）双极膜在电化学中应用广泛，它是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，工作时水层中的HQ解离成H+和OH-,并

分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。三碘甲烷（CHl3）又名碘仿，在医药和生物化学中

用作防腐剂和消毒剂。电解法制取碘仿的工作原理如图所示，反应原理为

C2H5OH+510=CHI3+CO；'+2Γ+OH^+2H,0,下列说法不正确的是

直流电源

KI、QHQH的碱性溶液

A.电极N连接直流电源的负极

B.电解一段时间后，硫酸溶液浓度降低

C.电极M上的主要反应为Γ-2e-+2OH=IO+H2O

D.每制备Imol三碘甲烷，理论上双极膜内解离180gHQ

3.(2023•广东广州•统考一模)以熔融盐(CaCl2、NaeI)为电解液，以石墨为阳极,电

解TiO2和SiO?获取电池材料TiSi，下列说法正确的是

A.阳极上Si。?被还原B.阴极发生的反应为2C1-2e-=C^T

C.电解时，阳离子向阳极移动D.理论上每生成ImolTiSi电路中转移

8mol电子

4.(2023•广东梅州•统考模拟预测)化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语对

事实的表述正确的是

A.基态氢原子的电子云轮廓图为：

B.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2C1-2e=CI2

+2

C.NaHS发生水解反应的离子方程式为：HS+H2OH3O+S-

NCCN

4

D.Fe4[Fe(CN)e]阴离子的结构式为[NC—,g→CN]-,中心离子的配位数为4

NCCN

5.(2023.广东广州.广东实验中学校考模拟预测)我国科学家研发了一种水系可逆

Zn-CO2电池，电池工作原理如图所示，电极材料为金属锌和选择性催化材料，图中的

双极膜层间的HzO解离成H+和OH,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法

正确的是

双极隔膜

A.电解质溶液2一定是碱性溶液

B.充电时，每生成标况下11.2LCh在阳极可生成65gZn

C.放电时，ImOlCO2转化为HCoC)H,转移的电子数为2NA

D.放电时，电池总反应为2Zn+θ2+4OH+2H2θ=2Zn(OH):

试卷第2页，共18页

6.（2023・广东•校联考一模）次磷酸钻［Co（HFOJ?］广泛应用丁化学镀钻，以金属钻

和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钻的装置如图所示。下列说法

正确的是

产品室原料室

A.C。电极连接电源负极

B.C采用阴离子交换膜

c.石墨电极的电极反应式为2Hq+2e-=20H-+H2T

D.工作时，原料室中NaHJO?的浓度不变

7.（2023・广东深圳.统考一模）法国科学家莫瓦桑在无水HF中电解KHF2制得单质叙

（2KH^=2KF+H2↑+I⅞↑）,获得1906年诺贝尔化学奖。下列关于该过程的描述不

正确的是

A.阳极上发生氧化反应

B.阴极反应为2HF］+2e-=Hzf+4F-

C.需将电解产生的两种气体严格分开

D.理论上，每转移ImoIeI可得到22.4L月（标准状况下）

8.（2023・广东深圳•统考一模）一种可充电锌一空气电池放电时的工作原理如下图所示。

已知：I室溶液中，锌主要以［Zn（H2θ）（,「的形式存在，并存在

2++

[Zn(H2O)J'[Zn(H2O)5(OH)]+H,下列说法正确的是

<S>

阴

阳

离

离/

子

子l∕

l∕

Zn交

交I/JPt/C

换

电极换电极

I/

膜

ZnCl2和NaCl膜

混合溶液NaCl溶液NaCI溶液

I室∏室In室

A.放电时，I室溶液PH增大

B.放电时，该装置∏室可实现海水淡化

C.充电时，Zn电极反应为Zn+6HQ-2e=[Zn（H2O）6『

D.充电时，每生成ImOlo2，In室溶液质量理论上减少32g

9.（2023.广东茂名.统考一模）一款低成本高能效的新型无隔膜铀铅单液流电池装置如

图所示，该电池用石墨毡做电极，可溶性钵盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电

4+2+3+

池反应为：Pb+2Ce.J⅛=Pb+2Ceo下列相关说法正确的是

A.放电时，Pb"在b电极发生还原反应

B.该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液

C.充电过程中，a电极发生的反应为C。"-e-=Ce"

D.放电过程中，电解质溶液中的CHnO3向a电极移动

A.电解槽中，阳极附近溶液的H,浓度升高

试卷第4页，共18页

B.1mol意被完全氧化成慈醍转移电子数目为3N,∖

C.活性炭的作用是吸收有机物

D.Cr2O=∙.C产化学再生过程，对环境是友好的

11.(2023•广东江门,校联考模拟预测)镁离子(Ni2+)和钻离子(Co2+)性质相似，工业上可

通过电化学装置将废水中的C02+和Ni2+分离，装置如图。已知C02+和乙酰丙酮不反应,

下列说法错误的是

直流电源

,mn

石墨M膜a膜b双极膜石墨N

OH-

含CO?*和Ni(CH3COCHCOCH3);

Ni?+的废方

II。

CHCOCHCOCH

I3乙酰声2酮)3

H+

1稀硫酸

稀硫酸

I室∏室III室IV室

A.膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜

B.通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大

C.HI室中Ni?+参与的反应为

Ni2++2CH3COCH2COCH3+2θH=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O

D.通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体，双极膜内减少l8gH2O

12.(2023•广东•华南师大附中校联考模拟预测)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素

养之一。下列实验对应的反应方程式书写正确的是

电解

A.电解氯化镁溶液：2CΓ+2H2O-C12↑+H2↑+2OH

2+2+

B.向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：Cu+4NH3∙H2O-[Cu(NH3)4]+4H2O

+

C.氯气通入水中：C12+H2O=2H+C1+ClO

D.Ca(OH)2溶液中力口入少量NaHCO3溶液：OH+HCO3=H,O+CO^

13.(2023∙广东•华南师大附中校联考模拟预测)如图所示是以TiO?光电极作辅助电极,

以Na2S4溶液和Nal溶液为初始电解液组成二次电池，充电时TiO?光电极受光激发产生

电子和空穴，空穴作用下Nal转化为Nay.下列说法正确的是

+

A.放电时M极的电极反应式：4Na2S-6e-=Na2S4+6Na

B.充电时Na，流向M电极室

C.放电时TiOz光电极产生的电子转移给I；

D.充电过程中光能最终转化为电能

14.（2023∙广东广州•广东实验中学校考模拟预测）如下所示电解装置中，通电后FeQ,逐

渐溶解，装置温度升高，下列判断错误的是

CUCI2溶液N%SO4溶液

阴离子交换膜质子交换膜

A.a是电源的负极

B.通电一段时间后，石墨电极Il附近可能收集到一种能使澄清石灰水变浑浊的气体

C.随着电解的进行，CUCl2溶液浓度变大

D.当0.0ImOIFe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL（折合成标准状况下）

15.（2023•广东♦深圳市光明区高级中学校联考模拟预测）对氨基苯酚

（HO-∕^Z>-NH2,俗称PAP）是一种重要的精细化工中间体，工业上常采用电解硝

基苯的方法制取，其装置原理如图所示。下列说法错误的是

A.电源a为负极

试卷第6页，共18页

B.电极C上发生的电极反应式为

C.离子交换膜最好用质子交换膜

D.当生成ImOIHO/^>-NH2时，右侧生成的CO2在标准状况下体积为44.8L

16.(2023•广东•深圳市光明区高级中学校联考模拟预测)下列实验操作及现象、所得实

验结论正确的是。

选

实验操作及现象实验结论

项

向Kl溶液、CCl4的混合物中滴加硝酸酸化的Fe(NO3)3,边氧化性：

A

滴加边振荡，Ca4层显紫色HNO3>I2

用PH计分别测定0∙lmolU的Na2CO3、NaNo3溶液的pH,

B非金属性：N>C

得pH(NaNO3)<pH(Na2CO,)

用钻丝蘸取某未知溶液放到无色火焰上灼烧，并透过蓝色钻该无色溶液中一

C

玻璃观察，火焰呈紫色定有钾盐

用惰性电极电解某未知溶液，用湿润的Kl淀粉试纸检验阳

D阳极产生的是O?

极气体，试纸变蓝色

A.AB.BC.CD.D

二、填空题

17.(2023∙广东•华南师大附中校联考模拟预测)氮氧化物是主要大气污染物，可采用多

种方法消除，其中氢气选择性催化还原(H「SCR)是一种理想的方法。其相关反应如下:

主反应：2Nθ(g)+2H,(g).∙N2(g)+2H20(g)ΔH,<O

副反应：2Nθ(g)+H2(g)i∙N2θ(g)+H2θ(g)ΔH2<O

⑴已知：H2(g)+∣O2(g)=H2θ(g)ΔH,,N2(g)+O2(g)=2Nθ(g)ΔH4,则

AHl=(用含有AH,和AH,的代数式表示)

（2）恒温条件下，将NO、也充入某恒容密闭容器中，在催化剂作用下进行反应。

①下列有关说法埼误的是。（填字母序号）

a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡

b.平衡后，若向容器内再充入少量NO,主、副反应平衡常数均增大

c.平衡后，NO、M和N,O三者的物质的量之比保持不变

d.平衡后，2VJE（HJ=V逆（N?）

②在不同温度下，反应相同时间时测得混合气体中N2、N?O的体积分数随温度的变化

关系如图所示，温度高于205。C时，M的体积分数随温度的升高而减小的原因可能

IOO150200250300温度/°C

（3）某温度下,将NO、也按物质的量比1：3充入某恒容密闭容器中，若平衡后N2与N2O

物质的量之比为3：1,Ne）的转化率为80%,则NO的有效去除率（转化为N?的No的

量与起始量的比值）为%,Nq的物质的量分数为%。（结果保留两位有

效数字）

（4）凡-SCR在Pt-HY催化剂表面的反应机理如下图:

研究表明，在Pt-HY催化剂中，PI表面上形成的NH3以NH：的形式被储存。随后在HY

载体上，NH；与NO和O?产生N"该反应的离子方程式为。（已知发生反应的

试卷第8页，共18页

NO、O?物质的量之比为1：1)

(5)除了HLSCR,还有其他有效的方法消除氮氧化物，例如可用电解法将No转变为

NH4NO5,其工作原理如图。M极为电解池的极，N极的电极反应式为

ιr

NH4NO3稀溶液

三、实验题

18.(2023•广东茂名•统考一模)某兴趣小组在电解食盐水实验中发现两极产生气体体积

不相等，该组同学猜测阳极除CU外可能有0?产生。小组同学利用如图装置进行实验探

究。

已知：KI在酸性条件下能被O?氧化为4。

⑴配制25OmL5.0mol∙LNaCl溶液，实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶

头滴管、。

(2)利用上述装置检验阳极是否产生O2,其连接顺序为：

A→→→0实验前从a处通入氮气的目的为。

(3)小组同学根据实验现象判断有02产生，用电极反应式表示产生O2的原因_______。

(4)该小组在恒定电压下进行电解实验,探究不同pH、不同浓度的NaCl溶液对产生O2的

影响，用传感器测得在O~L时间内阳极区溶解氧的浓度变化，装置如图所示，数据记

录如下表。

传感圈

溶解氧

-

1l5.0mol∙L'的浓度

编5.0mol∙LNaClZniL5.0mol∙L^NaOH∕πLH2OZmL

l

号Na2CO3/mL∕mg∙L^

150.00008.3~7.3

8.3-10.

25.0045.00

5

8.3-15.

35.05.0X0

0

40050.008.3

8.3-15.

500050.0

5

①实验2、3是判断相同浓度Nacl在不同PH下是否有氧气产生，其中X=。

②实验2和5条件下，测得溶解氧的曲线如图中I、∏所示，分析实验2溶解氧先降低

后升高的原因是。

IOO200300400时间/s

③实验3中0~240s时间段内溶液溶解氧逐渐增大，电解60s后取阳极区溶液2mL于试

管a,加入淀粉-Kl溶液，没有明显现象；然后滴加稀硫酸，溶液变蓝。电解200S后另

试卷第10页，共18页

取阳极区溶液2mL于试管b,加入淀粉-Kl溶液，溶液变蓝。由上述实验现象可获得的

实验结论是o

④工业上在一定条件下电解食盐水制备较纯净的Cl?,除了控制一定的电压，采用活性

Ti电极外，可采取的措施有(写一种)。

四、原理综合题

19.(2023・广东•统考一模)甲烷的直接转化具有较高的经济价值，因此备受科学家关注。

请回答下列问题：

(1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇，合成方法有以卜两种：

方法I：CH4(g)+∣O2(g)-CH3OH(g)∆Hι=-126.4kJ∙mol-'

方法II：CH4(g)+H2O(g).CH3OH(g)+H2(g)∆H2

已知H2的燃烧热为285.8kJ∕mol,H2O(l)=H2O(g)∆H=+44kJ∙mol',则AH?=。

(2)某工厂采用方法I生产甲醇。在200°C下，向容积为5L的恒容密闭反应器中加入催

化齐U,并充入6.0kPaCH1∖4.8kPaθ2和一定量He使反应充分进行，体系的总压强随时

间的变化如图所示。

B

d

w

迅

，

强

反应时间/S

①下列措施可以提高CH4的平衡转化率的是(填标号)。

A.升高温度

B.反应达到平衡后，再充入一定量He

C.投料比不变，增大反应物浓度

②达到平衡时体系中CH3OH的体积分数为(精确到0.1%)。

③该反应温度下，方法I的标准压力平衡常数K：=(列出计算式)。［已知：分压=总

压X该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g),

其中P**=IOOkPa,pc、PH、pi＞、PE为各组分的平衡分压。|

④若将容器改为绝热容器，初始温度为20(TC,其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产

率降低，原因是.

(3)为提高生产效率,利用方法II进行连续生产时采用如图所示的步骤控制体系温度和通

入气体(各阶段气体流速相同)。

U400

假200

明

0

He∕H2U

充气种类及时间

已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的，He不会在催化剂表面吸附,

吸附和解吸附不会导致体系温度的变化。通入CH4发生反应前，要往反应器中通入02

从而活化催化剂，活化催化剂后持续通入He一段时间的目的是：请从反应速率的

角度说明，通入CH4后反应温度维持在200。C的原因：

⑷用Zro2∕NiCθ2O4作电解催化剂也可以实现甲烷的直接转化，装置如图所示。

写出Zro2∕NiCθ2O4电极的反应式：

20.(2023•广东汕头•统考一模)Ce)2的综合利用是解决温室问题的有效途径。回答下列

问题：

⑴用CO2制备甲酚可实现碳循环，--种制备方法为

CO2(g)+3H2(g).∙CH30H(g)+H20(g)AH

试卷第12页，共18页

1

已知:①Cθ(g)+H2θ(g).CO2(g)+H2(g)∆⅛l=-40.9kJmoΓ

l

②Cθ(g)+2H2(g)CH,OH(g)ΔW2=-90.4kJ∙moΓ

该制备反应的ΔH。升高温度，该制备甲醇反应的CO?的平衡转化率(填

“增大”“减小"或'不变")。

(2)已知反应CO2(g)+3H,(g),CH,OH(g)+H2O(g)的ViE=。∙p(CO?)."(也)，

V逆=Z逆∙p(CO3OH)∙p(H2θ),其中⑥、斯分别为正、逆反应速率常数，P为气体分压

(分压=总压X物质的量分数)。在540K下，按初始投料比MCo2):〃(Hj=3:1、

H(CO3)In(H2)=I:1,"(COj:〃(Hj=I:3,得到不同压强条件下H?的平衡转化率关

①a、b、C各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为(用字母表示)。

②N点在b曲线上，54OK时的压强平衡常数KP=(MPaL(用平衡分压代替平

衡浓度计算)。

③540K条件下，某容器测得某时刻P(CoJ=0.2MPa,P(HJ=O.4MPa,

P(CHQH)=P(H,0)=0.IMPa,此时手______(保留两位小数)。

U逆

(3)用电解法将CO?转化为燃料是实现碳循环的一种途径，原理如图所示。铜电极上产生

GH4的电极反应式为,若阴极只产生CO、HeOOH、C2H4,且生成速率相同,

则相同条件下Pt电极产生的0?与Cu电极上产生的HCOoH的物质的量之比为

0

8

→co

、HCOOH

rr

稀

离子

阳

膜

交换

21.(2023•广东梅州•统考模拟预测)综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳

达峰、碳中和回答下列问题：

I.利用CH4-CO?干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对

环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①CH/g)C(ads)+2H,(g)

②C(ads)+CoKg).2Cθ(g)

上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

(

T

O

E2CO(g)+2H2(g)

∙

5

诂

C(ads)+2H2(g)+CO2(g)

£,-----/

CK,(g)+CO3(g)

°反应I反应n

(I)CH「CO?干重整反应的热化学方程式为(选用耳、E2、E、、E八区的

关系式表示反应热)，反应∏是(填“慢反应”或“快反应”)。

(2)在恒压条件下，等物质的量的CH,(g)和CO?(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转

化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应：

CO2(g)+H2(g).Cθ(g)+H2θ(g)ΔH>0,则表示CH,平衡转化率的是曲线

(填“A”或"B”)，判断的依据是。

试卷第14页，共18页

40060080010001200

温度/K

∏.在一密闭容器中，通入ImolCH4和3molHq(g)发生甲烷的水蒸气重整反应.甲

烷的水蒸气重整涉及以下反应：

③CH,(g)+HQ(g)Cθ(g)+3H2(g)

@CO(g)+H2O(g).CO2(g)+H2(g)

(3)如图所示，压强为［,kPa,温度低于700℃时，加入Cao可明显提高平衡体系混合气

中He的物质的量，原因是•

(4)500。C时，反应相同时间后测得CH,的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和

G点CH4的浓度大小关系为C(G)c(E)(填“或“=")，结合两图中的相关

数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数Kp=(用分压代替浓度，分压等

于总压X物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

oP0压强/kPa

(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请

写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式<.

22.(2023•广东广一州•统考二模)丙烯是重要的有机化工原料之一，丙烷直接脱氢制丙烯

(PDH)是一条绿色生产丙烯的途径。

主反应：C3H8(g),C3H6(g)+H2(g)ΔH,

l

副反应：C3Hs(g).C2H4(g)+CH4(g)ΔH2=+81.7kJ∙moΓ

(I)IMPa恒压下，主反应的Kpi随温度变化如图1所示，AH∣0(填"、或="),

判断的理由是

m∣

(2)1MPa恒压下，C3H8.弓儿在不同温度下的平衡体积分数如图2所示，图中表示Q%

的体积分数的曲线为(填“a”或"b")，6(X)°C时，CH4的体积分数为

80

70

60

50

40

30

20

140

(3)下列关于PDH工艺说法正确的是

A.CH4的物质的量分数不再改变，反应体系已达平衡

B.采用合适的催化剂能提高主反应的平衡转化率，促使丙烯的产率提高

试卷第16页，共18页

c(H)∙c(C,H,)一

C.反应达到平衡后，增加压强，-7¼1K⅛^%不变

C(CH4)C(C2H4)

D.升高温度，生成GE的速率加快，生成其他副产物的速率减慢

(4)丙烷氧化脱氢制丙烯

l

(OPDH):2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H,O(g)ΔH=-470kJ∙moΓ,相比PDH,

该途径生产丙烯的好处是O

(5)用下图所示装置电解二氧化碳酸性溶液也可制得丙烯。

Y

情性电快

①Y极与电源(填“正”或"负”)极相连。

②X极的电极反应式为O

③理论上，解丙烯)："。?)=。

23.(2023•广东佛山・统考一模)碳中和是我国的重要战略目标，以H?和CO?为原料合

成CH4受到广泛关注。

该过程主要涉及以下反应：

反应I4H2(g)+CO2(g).CH4(g)+2H2O(g)ΔH,<0

反应IIH2(g)+CO2(g)CO(g)+H,O(g)ΔH2>0

回答下列问题：

⑴已知：AG=AH-TxAS,反应I的AS0(填或"=")，反应I和H的吉

布斯自由能SG)与热力学温度(T)之间的关系如图所示，△乩=kJ∙moΓ'o

50

0

0

m

∙

3-50

)

3

V

-150

250350450

t/C

(2)向密闭容器中充入3molH?、ImOlCo2反应合成CH4,平衡时各组分的体积分数随温

度变化如图所示。

80

(

氐

r鳗

懒

W

)

％

/

赖

东

忠

母

母

旷

①在工业上，常选用350°C作为合成温度，原因是。

②45()。C时CC½对甲烷的选择性=(保留2位有效数字，己知：选择性=生成C&

的物质的量/参与反应的CO?的物质的量)，该温度下反应∏的Ki)=。(保留2位

有效数字，己知：分压=组分物质的量分数X总压)

(3)光催化剂在光能作用下，电子发生跃迁，形成类似于电解池的阴阳极，将CO2转变为

CH40酸性环境下该过程的电极反应式为

试卷第18页，共18页

参考答案：

1.C

【分析】从图中可以看出，放电时，M极Tiθ2+-√∏3+,Ti由+4价降低为+3价，则M极为

正极，N极Br-TBrC1；,Br元素由-1价升高到+1价，则N极为负极。

【详解】A.由分析可知，放电时，M为正极，A正确；

B.放电时，N极为负极，Br-失电子产物与电解质反应生成BrC1”发生的电极反应为

Br-+2C∣--2e=BrCl;,B正确；

3+2++

C.充电时,M极为阳极,发生反应Ti-e+H2O=TiO+2H,依据电荷守恒,每生成ImoITiO2+,

有ImoIH,穿过质子交换膜进入N极室，C不正确；

D.由图中信息可知，充电时，Ti?+与BrC1；反应生成TiO2+、Br∖Cr等，总反应为

3+2++

2Ti+BrCl；+2H2O=2TiO+Br+2CΓ+4H,D正确；

故选C。

2.B

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，

氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，双极膜中氢离子向阴极移动，电极M为阳

极，碱性条件下碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成次碘酸根离子，次碘酸根离子与乙

醇反应生成三碘甲烷、碳酸根离子、碘离子、氢氧根离子和水，双极膜中氢氧根离子向阳极

移动。

【详解】A.由分析可知，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，故A正确；

B.由分析可知，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，氢离子在阴极得到电子

发生还原反应生成氢气，双极膜中氢离子向阴极移动，则电解一段时间后，电解一段时间后，

阴极区硫酸浓度不变，故B错误；

C.由分析可知，电极M为阳极，碱性条件下碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成次碘

酸根离子，电极反应式为r-2e+2OH-=KΓ+Hq,故C正确；

D.由得失电子数目守恒可知，每制备Imol三碘甲烷，需要消耗5mol次碘酸根离子，外电

路转移IOmol电子，则理论上双极膜内解离180g水，故D正确；

故选Bo

3.D

答案第1页，共16页

【详解】A.石墨为阳极，电解池阳极发生氧化反应，A错误；

B.TiO2和Sio2为电池阴极,发生还原反应，反应方程式为TiO2+SM+8e=TiSi+40%B

错误；

C.电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，C错误；

D.由阴极电极反应式可知，每生成ImOITiSi,电路中转移8mol电子，D正确；

故选D。

4.B

【详解】A.基态H原子共有1个电子层，电子排布式为ls∣,该能层电子云轮廓为球形，

故A错误；

B.用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极Cr失电子生成离子方程式为：2C1-2e=Cl2,

故B正确；

C.NaHS发生水解生成HzS和OH-,离子方程式为：HS-+H2OOH+H?S,故C错误;

D.FejFe(CN)6］阴离子的结构式中配位键箭头应从C指向Fe,且中心离子的配位数为6,

故D错误；

故选B。

5.C

【分析】由图可知，放电时，锌为原电池负极，碱性条件下失去电子发生氧化反应生成四羟

基合锌离子，电极反应式为Zn-2u+4OH=Zn(OH)=右侧电极为正极，酸性条件下二氧化碳

在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CCh+2e-+2H+=HCOOH;充电时，锌

与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为Zn(OH)：+2e=Zn+4OH,右侧电极

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，电极反应式为

+

2H2O-4e=O2↑+4H,则电解质溶液1是碱性溶液、电解质溶液2是酸性溶液。

【详解】A.由分析可知电解质溶液2是酸性溶液，A错误；

B.充电时阴极反应式为Zn(OH)j+2e=Zn+4OH,阳极反应式为2氏0-4日=02?+4田，则电池

112L

总反应式为2Zn(OH%+2H2θ=2Zn+4θH+O2f+4H2θ°n(θ,)=——：------=0.5mol,生成

22.4L∕mol

ImolO2时生成2molZn,贝IJ生成O.5molO2,生成n(Zn)二"吧I2mol=lmol,

1mol

m(Zn)=1mol×65g∕mol=65g,则阴极上生成65gZn,B错误；

答案第2页，共16页

C.放电时，正极反应式为CO2+2e+2H+=HCOOH,则ImOICO2转化为HCOOH转移电子的

物质的量为2mol,转移电子数为2NA,C正确；

D.放电时，负极反应式为Zn-2e+4θH=Zn(OH)：、正极反应式为CC>2+2e-+2H+=HCOOH,

则电池总反应式为Zn+CO2+2OH+2H2O=Zn(OH)；+HCOOH,D错误；

故选Co

6.C

【详解】A.此电解池用金属钻和次磷酸钠制备次磷酸钻，因此C。电极失去电子作阳极，

与电源的正极相连，A项错误；

B.电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。产品室中得到次磷酸钻，阳极区生

成的Co2,和原料室中的HFO。都移向产品室，为了确保产品的纯度和原料室电荷守恒，原料

室中的Na，移向阴极区，因此A、B、C分别采用阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交

换膜，B项错误：

C.石墨电极作阴极，因此电极反应式为2Hq+2e-=2OH+H2↑,C项正确；

D.产品室中得到次磷酸钻，阳极区生成的Co"和原料室中的HFC)2都移向产品室，原料室

中的Na+移向阴极区，所以工作时原料室中NaHFo2的浓度减小，D项错误；

选C。

7.D

【详解】A.电解池中F向阳极移动，失电子生成F2,发生氧化反应，A正确；

B.阴极反应式2H耳+2e-=HzT+4F-,HF在阴极得电子生成氢气，B正确；

C.F2与氢气极易化合，需将电解产生的两种气体严格分开，C正确；

D.理论上，每转移ImoleI可得到11∙2LR(标准状况下)，D错误；

故选D。

8.B

【分析】原电池中通入。2的一极是正极，则PtZC电极是正极，电极方程式为：

O2+4e+2H2O=4OH,Zn电极为负极，已知：I室溶液中，锌主要以[Zn(HQ1『的形式存

2+

在，电极方程式为：Zn+6H,O-2e^=[Zn(H2O)6],以此解答。

答案第3页，共16页

"

【详解】A.由分析可知，Zn电极为负极，电极方程式为：Zn+6H2O-2e^=[Zn(H2O)6J,

[Zn(H2θ)6『浓度增大，平衡[Zn(HzO)fJ-区11(50)5(。叨++可正向移动，H+浓度

增大，I室溶液PH减小，故A错误；

B.放电时，该装置II室中Na+通过阳离子交换膜进入In室，Cr通过阴离子交换膜进入I

室，可实现海水淡化，故B正确；

C.放电时，Zn电极反应为Zn+6Hq-2e=[Zn(Hq)6]2*，则充电时，Zn电极反应为

2+

[Zn(H2O)6]+2e^=Zn+6H2O,故C错误；

D.充电时，IΠ室为阳极,电极方程式为：4OH--4e=θ2↑+2H2O,每生成IlnoIO?转移4mol

电子，同时有4molNa+通过阳离子交换膜进入II室，HI室溶液质量理论上减少

32g+4mol×23g∕mol=124g,故D错误；

故选Bo

9.D

【详解】A.由题中方程式可知放电过程是Pb-2e=Pb?+,发生在a电极氧化反应,A错误;

B.硫酸根离子会与铅离子反应生成硫酸铅沉淀，所以不能用稀硫酸酸化电解质溶液，B错

误；

C.充电过程中，a电极发生的反应为Pb2*+2e=Pb,C错误；

D.放电过程中，内电路电流的方向是a-b,所以电解质溶液中的CH3SO；向a电极移动，D

正确；

故选D。

10.B

【分析】由题干图示信息可知，惰性阳极的作用是将CB转化为C¾θ手,该电极方程式为：

3++

2Cr+7H2O-6e=Cr2O^+l4H,然后CQO手将意氧化为葱醍，反应方程式为:

+3+

+Cr2θ7^+8H≈2Cr++5H2O,然后用活性炭吸附有机物即

可让CB循环使用，据此分析解题。

答案第4页，共16页

【详解】A∙由分析可知，惰性阳极的作用是将Cr"转化为该电极方程式为:

3++

2Cr+7H2O-6e-=Cr2O？-+14H,故电解槽中，阳极附近溶液的浓度升高，A正确;

B.由分析可知，歹将慈氧化为恿醍,反应方程式为:

+3+

+CΓ2O^+8H=2CΓ++5H2O,则1mol葱被完全氧化

成葱醍转移电子数目为6NQB错误;

C.由分析可知，活性炭的作用是吸收有机物，减少环境污染，利于CB溶液复原，C正确;

D.Cr元素是重金属元素，会污染环境，则CrQ；<2产化学再生过程，使得CP可以循

环使用，对环境是友好的，D正确；

故答案为：Bo

11.B

【分析】这是一个电解池，根据溶液中离子移动方向，左侧石墨M为阳极，右侧石墨N为

阴极，∏室为原料室，膜b为阳离子交换膜，Co2+ʌNi?+进入在W室，Co?+和乙酰丙酮不反

应，Ni?+和乙酰丙酮反应。

【详解】A.根据以上分析，膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜，A正确；

B.石墨N为阴极，2H*+2e-=H2f,W室内消耗的H+与转移过来的FT相等，所以硫酸浓度不

变，B项错误；

C.由题中信息可知，HI室中Ni?+参与的反应为

Ni2++2CH3COCH2COCH3+2θH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O,C正确；

D.通电过程中N极每产生1L2L(标准状况下)气体，即0.5molH2,透过双极膜H+lmol,双

极膜内减少18gH2O,D正确；

故答案选B。

12.B

【详解】A.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气、氯气，

2+

Mg+2C1∙+2H,O=Cl2T+H2↑+Mg(OH)2,A错误；

B.向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水会生成四氨合铜离子，B正确;

答案第5页，共16页

4

C.氯气通入水中生成盐酸和弱酸次氯酸，Cl2+H2O=H+Cl+HC10,C错误；

D.Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCe)3溶液，碳酸氢根离子完全反应生成水和碳酸钙沉淀，

2+

Ca+0H+HCO3=H2O+CaCO31,D错误；

故选B。

13.B

【分析】充电时Tio2光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下Nal转化为Nab,由图

可知，充电时，N极为阳极，电极反应式为3b2e-=i;,M极为阴极，电极反应式为

SΓ+6e-=4S2-,放电时，M极为负极，电极反应式为4S%-6e-=S;,N极为正极。

【详解】A.放电时，M极为负极，电极反应式为4SJ6e-=S；,A错误；

B.充电时电极M为阴极，Na+流向M电极室，B正确；

C.放电时，M极为负极，S?一产生的电子转移给I；,C错误；

D.充电过程中，光能最终转化成化学能，D错误；

故答案选Bo

14.C

【详解】A.根据题图，结合题意知，石墨电极∏上，HzO发生氧化反应产生O2，故石墨

电极∏是阳极，则b是电源正极，a是电源负极，A项正确：

t

B.石墨电极H上，小0放电产生Oz和H'2H2O-4e=4H+O2↑,石墨电极可能与氧气反

应产生二氧化碳，因此，石墨电极∏附近可能收集到一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，B

项正确；

c.电解时，Cu"在石墨电极I上放电，生成Cu,左室中Cr通过阴离子交换膜进入中间室，

故CUCu溶液的浓度减小，C项错误；

D.由Fe2θ3+6H+=2Fe3++3HQ,和阳极反应式可得FeQa^O2,故产生的体积为

3a

—×0.01mol×22.4L∕mol×10smL∕L=336mL,D项正确；

答案选C。

15.D

答案第6页，共16页

【分析】经过装置图分析，电极