贵州高考化学三年（2020-2022）模拟题汇编-8水溶液中的离子反应和平衡化学能与电能2

贵州高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-8水溶液中

的离子反应和平衡，化学能与电能2

一、单选题

1.（2021・贵州•统考二模）一种新型的合成氨的方法如图所示.下列说法正确的是

B.反应①和②均属于“氮的固定”

C.反应③为4LiOH邈4Li+2H*+θ2↑D.三步循环的总结果为

N2+3H22NH3

2.（2021・贵州・统考二模）二氧化氯（CIO2）是国际上公认的高效、广谱、安全的杀菌消

毒剂，如图是用石墨做电极通过电解法制取ClO2的工艺。下列说法正确的是

精制饱和T里耳孟THQ（含少

NaCI溶液交换膜量NaoH）

A.电极A接电源的负极

B.CK）2为阳极产物

C.阴极溶液的PH将减小

D.阴极产生224mL气体时，通过阳离子交换膜的阳离子数为。。2以

3.（2021・贵州・统考二模）下列实验操作能达到目的的是

选

目的操作

项

向石蕊试液中滴加氯水，试液先变红后

A证明氯水具有酸性和氧化性

褪色

选择合适的容量瓶配制一定浓度的容量瓶在使用前一定要检漏、洗涤并加

B

NaCl溶液热烘干

C由MgJ溶液制备无水MgCl2直接将MgCI2溶液加热蒸干

D验证铁的析氢腐蚀将铁钉放在试管中，用NaCI溶液浸没

A.AB.BC.CD.D

4.(2021・贵州毕节・统考二模)我国科学家利用如图所示电化学原理处理废水中的尿素,

下列说法正确的是

N2JH:0

.=~~T♦

KCOnκ,so

21T4

L

n

Co∖ιJPdCIC

m

KOHJ11,0,

-4

ILSO

C(XNH7)j1

A.Pd/CFC极为负极

B.正极的PH减小

C.图中钾离子移动方向由右向左

D.Ni-Co/Ni极发生的电极反应式为：CO(NH2)2-6e+8OH-N2+CO^+6H2O

5.(202卜贵州黔东南•统考模拟预测)科学家报道了一种新型可充电Na/Fe二次电池,

其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是

CaFeO3

CaFeO25+Na2O

X极Y极

试卷第2页，共16页

A.充电时，X极为阴极，发生了氧化反应

B.充电时，Y极的电极反应式为CaFeo2∙5+0.5Na2θ-e-=CaFeθ3+Na+

C.充电时，可用乙醇代替有机电解质溶液

D.电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na>Li

6.(2021.贵州•统考一模)一种Zn-PbO2电池的示意图如下，a、b为离子交换膜,

A、B、C三个区域的电解质溶液分别为KOH、KAO4和HaSO4溶液，该电池工作时B

区电解质浓度增大。下列说法错误的是

A.电池工作时，电子由Zn电极流向PbO2电极

B.a膜为阴离子交换膜

C.当电路中转移2mol电子时理论上产生ImolZn(OH)^

+

D.PbO2电极的电极反应式为：PbO2+2e-+SO^+4H=PbSO4+2H2O

7.(2021・贵州遵义・统考一模)中国科学院研发了一种新型钾电池，有望成为锂电池的

替代品。该电池的电解质为CF3SO3K溶液，其简要组成如图所示。电池放电时的总反

2KCi4Hio+XMnFe(CN)6=2K1JtCuH10+xK2MnFe(CN)6,则下列说法中，正确的

A.放电时，电子从电极A经过CF3SO3K溶液流向电极B

B.充电时，电极A质量增加，电极B质量减少

C.放电时，CF3SO3K溶液的浓度变大

D.充电时，阳极反应为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6

8.(2021・贵州・统考一模)某锂铜二次电池工作质理如图所示。在该电池中，水系电解

液和非水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISlCoN)隔开。下列有关说法错误的是

1接短柱A接线柱B

M

■~∙充电•

•ɪ'C•u

放电

Li水系电解液I

l-LISICONCU

非水系电解液

A.放电时，N极电极反应式为Cu2++2e=Cu

B.Li+可以通过陶瓷片，水分子不能

C.充电时，接线柱B应与电源的负极相连

D.充电时，M电极发生还原反应

9.(2021・贵州六盘水•统考一模)科学家以石墨烯为电极材料，设计出种处理工业尾气

中NH3的新方案，其原理如图所示，下列说法不正确的是

电源

A.上述装置工作时H+向阴极迁移，阳极上发生氧化反应

B.电路中每转移0.3mole-,理论上可处理2.24L氨气

C.电解总反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O

2++3+

D.阴极区反应包括Fe3++e-Fe2+,4Fe+θ2+4H=4Fe+2H2O

10.(2021・贵州六盘水•统考一模)2020年11月100,中国“奋斗者””号载人潜水器在

马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法

正确的是

A.“奋斗者”号使用的锂离子电池工作时Li向负极移动

试卷第4页，共16页

B.制造潜水器载人球舱的钛合金比纯金属钛具有更高的强度、韧性和熔点

C.“奋斗者”号返回水面的浮力材料纳米级玻璃微珠可产生了达尔效应

D.未来对海底“可燃冰”（主要成分为甲烷）的开采将有助于缓解能源危机

11.（2020•贵州铜仁・二模）2019年6月6日，工信部正式向四大运营商颁发了5G商用

牌照，揭示了我国5G元年的起点应用迎来快速发展期。通信设备所用电池为磷酸铁锂

电池，是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，负极反应式为：LiC6

A.放电时，电子由石墨电极经负载流向磷酸铁锂电极

B.充电时，Li+移向磷酸铁锂电极

C.放电时，正极反应式为：MLXFeXPo4+e-+Li+=LiMLXFeXP04

D.充电时，磷酸铁锂电极与电源正极相连

12.（2020•贵州铜仁・统考一模）近年来，随着工业、科技的迅速发展，氢气的用途越来

越广，对氢气纯度的要求也越来越高，高纯氢的制备成为热点。利用太阳能光伏电池电

解水制高纯氢的工作示意图如下，该装置通过控制开关连接Kl或K2,可交替得到H2

和。2,下列叙述不正确的是

电

电

极

极

12

A.开关连接Kl时，“电极1”一端产生氢气

B.产生氧气的电极反应为：4OH-4e=2H2O+O2↑

C.开关连接Kl或K2时，“电极3”上NiooH和Ni（OH）2相互转化，实现循环使用

D.开关与Kl相连时，“电极3”的反应为：Ni（OH）2+OH+e-=NiOOH+H2O

13.（2020•贵州黔东南•模拟预测）科研人员研制出透氧膜，它允许D和O?一同时通过，

可实现水连续分解制备氢气，工作时CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理如

图所示，下列说法正确的是

a侧

e

透氧膜I'°2^<—太阳能

b侧

A.CO在a侧上反应

2

B.b侧的反应式：H2O+2e-=H2↑+O-

C.该透氧膜可实现太阳能向氢能的转化

D.当有2mol电子通过透氧膜时，就会消耗22.4LCO

14.（2020.贵州.模拟预测）某锂离子电池充电时的工作原理如图所示，LiCoO2中的Li+

穿过聚内烯微孔薄膜向左迁移并嵌入石墨（C6表示）中。下列说法错误的是（）

聚丙烯微孔薄膜

A.充电时，阳极电极反应式为LiCOo2-xe=xLi++LilrCoCh

B.放电时，该电池将化学能转化为电能

C.放电时，b端为负极，发生氧化反应

D.电池总反应为LiχC6+Li∣,Coθ2C+LiCoθ2

x^-ΔS2=-^6

15.（2020•贵州铜仁•三模）现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力，常用于电解池、

原电池中。电解NaB（OH）4溶液可制备H3BO3,其工作原理如图。下列叙述错误的是（）

MNaOHWM

CNaoHI

M*AMiTN«

试卷第6页，共16页

A.M室发生的电极反应式2H2θ-4e=θ2T+4H+

B.N室：a<b

C.产品室发生的反应是[B（OH）4]+H+.一H3BO3+H2O

D.理论上每生成ImOl产品，阴极室可生成标准状况下5.6L气体

16.（2020.贵州贵阳•贵阳一中校考三模）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，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表

述不正确的是

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

二、实验题

17.（2021・贵州毕节・统考二模）Fe（OH）2的制备实验是实验研究的热点，某化学学习小

组设计了下列方法制备氢氧化亚铁。

方法一：用如图所示装置（夹持仪器省略）制备氢氧化亚铁。

ABC

实验步骤如下：

L检查装置气密性后，关闭K2、K5,打开Ki、K3、Ka使装置A中产生的气体进入装置

B中，排尽B中空气。

H.待B中空气排尽后，关闭K3,打开K2,将A中溶液压入B中并观察现象。

ΠI.关闭K|、K2,打开K5,使C中气体通入B中并观察现象。

回答下列问题：

(1)仪器a的名称是,B中长玻璃管的作用o

⑵H2O2的电子式»

(3)装置A中金属离子的检验方法o

(4)步骤III装置B中的现象是，其发生反应的化学方程式为。

方法二：用铁和石墨作电极材料，通过电解法制备氢氧化亚铁，装置如图所示。

⑴铁与电源的___________(填“正"或‘负")极相连。

(2)阴极发生的电极反应方程式O

(3)在标准状况下，当阴极产生11.2L气体时，理论上生成___________gFe(OH)2,

三、工业流程题

18.(2021•贵州・统考二模)2020年12月，嫦娥五号从月球挖的“土''正式移交了相关科

研单位。研究者在月球土壤中发现了辉铝矿，辉铝矿(主要成分为MoS,含少量杂质)

可用于制备单质铝和铝酸钠晶体(Na2MoO4∙2Hq).其中一种生产工艺如下(部分产物

和条件已省略)：

空气⅛4tT

HlT恪优⅜ΠMOOLΓ⅞行I-→>∣iia∣--(HAloO4)

丁JI

尾气Iel体%质I'[--]

I⅜⅛I

NaOHI

a-加〜一ILNa、MoO4沼液出

Na：MOO,∙2H2O-I博作2卜----网<----MOOr•.

回答下列问题：

(1)焙烧时，粉碎后的矿石从炉顶进入，空气从炉底进入，目的是;该工艺中尾

气的主要污染物是(填化学式)；新一代清洁生产工艺在增烧时加入CaCO3会更

环保，其原因是(用化学方程式解释)。

(2)写出加氨水时所发生反应的离子反应方程式_______。

试卷第8页，共16页

(3)已知铝酸钠在一定温度范围内析出的物质如下表,则操作2中应控制温度的最佳范围

为(填字母序号)，结晶得到的母液可以在下次结晶时重复使用，但达到一定次数

后必须净化处理，原因是。

温度(C)0491015.53251.5100>100

析出物质Na2MoO4.IOH2ONa2MoO4∙2H2ONa2MoO4

a.0°C~10oCb.10°C~100oCc.15.5°C~50℃d.l00°C以上

(4)在制备车目酸钠晶体过程中需加入Ba(OH)?固体除去SO：,若溶液中

c(MoO^)=0.4mol∙L',常温下，当BaMoo”开始沉淀时，SO；的物质的量浓度为

18

mol-LO[忽略溶液体积变化，已知：25℃,Ksp(BaMoO4)=4.0×l()∙,

10

Ksp(Baso4)=LlxlO]

(5)高纯Mo可用于制造电池级MoS2,Li-MOS2电池是一种性能优异的二次电池，其

充电

电池反应为：xLi+nMoS2.Ji*(MoS2)“，该电池放电时正极反应为；充电时Li*

移向(填“阳极”或“阴极”)。

19.(2020•贵州铜仁・统考一模)钿及其化合物在冶金、医疗、化工生产中均有重要作用。

钿在自然界中的含量极少，常以游离金属和矿物的形式存在。对浮选过的辉锡矿(主要

成分是Bi2S3,还含少量BizCh、Sio2、Cu2S.FeS2等杂质)通过浸出、净化和电沉积法

分离回收钝的流程：

NaOH（含少量NaCl）

已知：I"氯化浸出''过程中，需分批多次加入NaClo3,以防生成Cb;

ILBiCb极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀，但在浓盐酸中几乎不水解；

∏L氧化性：Fe3+>Cu2+>Bi3+>H+.

请回答以下问题：

(1)“氯化浸出”时，为了提高浸取速率，可采取的措施有(任写一

条)；加入过量盐酸的主要目的是.

（2）浸出渣中含有S和（写化学式）；浸出液中所含的金属阳离子有Na+、

Bi3+及.

（3）写出“氯化浸出“中Bi2S3所发生反应的离子方程式.

（4）“还原”过程中所发生反应的离子方程式为2Bi+3Cu2÷=2Bi3÷+3Cu及。

（5）“电解”过程的简易装置如图所示。装置中N为电源的（填“正”或

“负”）极；阳极上发生的主要电极反应式为。

稳压直流电源

阴离子交换膜

20.（2020•贵州黔东南•模拟预测）2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，

LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li8.50%、

Ni6.55%、Mg13.24%）制备Li2C2O4,并用其制备LiFePo4部分工艺流程如图（该流

程可能造成水体伸污染）：

NazCQ4溶液

产灌液3

滤液2—›过滤一

L

,滤液1—1过滤＞滤渣3……→LiFePO4

含锂废渣一粉碎

已知：滤液1、滤液2中部分离子的浓度（g∙L∙∣）:

Li+Ni2+Mg2+

滤液122.7220.6860.18

滤液221.947.7×IO^30.78×lO-3

I.制备Li2C2O4

（1）滤渣2的主要成分有_（填化学式）。

（2）Na2C2θ4溶液中各离子的浓度由大到小顺序为

（3）写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式：_•

1【.制备LiFePo4

（4）将电池极Li2C2O4和FePo4置于高温下反应生成LiFePO4和一种温室气体，该反应的

试卷第10页，共16页

化学方程式是一。

(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的

作用是_(任写一点)。

(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2θ8)去除废水中的As(V),其机制模型

如图，其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是在该模型中得到的铁碑共沉淀物

经灼烧(无元素化合价变化)后得到一种磁性化合物，化学式为Fe7As2O∣4,该物质中

二价铁与三价铁的个数比为一。

H2OsJcOH

O

SO；-Fe?+沁

Fe2+

[0FΓ

牒湍；'+As(V)共沉淀

•AS(V)溶液

AS(V)吸附在•Fe

腐蚀层表面腐蚀层

四、原理综合题

21.(2021・贵州遵义・统考一模)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许

多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:

I∙(D氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取氯气。

装置中的离子膜为_(A.阳离子交换膜B.阴离子交换膜)，b处逸出的气体是一(填

化学式)。

ab

淡盐水jiA

阳极

^‰∙⅛x^

粗制⅛k水稀NaOH溶液PH

图(a)图(b)

(2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数

C(X)

3[J(X)=,X为HClO或Clerl与PH的关系如图(b)所示。HCIo的电离

C(HC1O)+C(C1O)

常数A值为

∏.CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(Co和H)还对温室气体的减排具有重要

意义。回答下列问题：

CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+Cθ2(g)≠2CO(g)+2H2(g)»

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)∖Hι=-75kJ∙mol^'

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)∖H2=-394kJ∙moΓ

C(s)+ɪ-θɔ(g)ɪeθ(g)∆∕∕,i=-lllkJ∙moΓ'

(1)该催化重整反应的AH=___kJ-mol'»

(2)有利于提高催化重整反应中CH4平衡转化率的条件是O

A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压

(3)在恒容绝热密闭容器中进行CH4-CO2催化重整反应，下列表示已达平衡状态的是

A.H2的反应速率是CCh反应速率的2倍B.容器中的温度不再变化

C.容器中气体的密度不再变化D.容器中的压强不再变化

(4)容器中分别通入ImoICHMg)和ImOlCO2(g),在等压下S)发生上述反应，CCh(g)的平

衡转化率为α∙反应的平衡常数K,,=—(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压X

物质的量分数)。

(5)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,

其原理如图所示：

①阴极上的反应式为。

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为3：1,则消耗的CFU和CCh的体积比为

22.(2021・贵州六盘水•统考一模)水煤气法是工业制备氢气的重要方法之一。

反应I：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1

反应∏:CO(g)+H2O(g)∙CO2(g)+H2(g)ΔH2

试卷第12页，共16页

回答下列问题：

(I)C(S)+2H2θ(g).，CO2(g)+2H2(g)AH_(用△"/和表示)。改变条件，提高H2的产

率，△H_(填"增大""减小"或‘不变")。

(2)在2L恒容密闭容器中充入足量炭粉和ImOIH20(g),在-定温度下发生反应I和反应II,

达到平衡时测得c(CO)=0.20mol∙L'',c(H2)=0.40mo]∙L-'。

①在该条件下，水蒸气的平衡转化率为一。

②反应II的平衡常数KP=一(用平衡体系中各组分的分压计算的平衡常数为Kp,分压=

总压X该组分体积分数)

(3)在密闭容器中充入一定量的CO和水蒸气，加入适量催化剂，仅发生反应II。测得催

化效率和CO转化率与温度关系如图所示。在6(XΓC~75(ΓC范围内影响CO转化率的主

要因素是一。

4催化效率C

*\o

⅛Λ

⅛氏

求

建/

%

3()0450600750

温度/C

(4)工业上常以水煤气(Co和H2)为原料合成甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入

ImOlCo与2molH2,在催化剂作用下发生反应Co(g)+2Hz(g)CH3OH(g),Δ//<0,下

列叙述不能说明反应已经达到化学平衡状态的是

A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍

B.CHaOH的体积分数不再改变

C.混合气体的密度不再改变

D.CO和CFhOH的物质的量之比保持不变

为了提高出的转化率，可采取的措施为一(填两条即可)。

(5)以水煤气(C0、氏体积比为1：2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池,

电池工作时CO发生反应的电极反应式为—o

23.(2020・贵州铜仁•三模)CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气。

工业上利用天然气(主要成分为CHQ与水进行高温重整制备合成气。

(1)已知:CH4、比和CO的燃烧热(A”)分别为-890.3kJ/mok-285.8kJ/mol和-283.0kJ∕mol,

且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。则甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气

的热化学方程式为。

(2)在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40molCH∕g)和0.60molH2O(g),

测得CHMg)和Hz(g)的物质的量浓度随时间变化如表所示：

t/min01234

CH√(mol∕L)0.20.130.10.10.09

H√(mol∕L)00.20.30.30.33

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K=。

②3min时改变的反应条件可能是。

(3)已知温度、压强、投料比X[n(CH4)∕n(H2O)]对该反应的影响如图所示。

②图2中两条曲线所示的压强的关系：plP2。

(4)以合成气为原料可以制备二甲醛，将n(H2):n(CO)=3:l投入体积固定密闭容器中发生

反应：3CO(g)+3H2(g)≠CH3OCH3(g)+CO2(g)Δ∕∕<0,2分钟达平衡。升温，反应重新达

平衡。下列关于两次平衡的比较中正确的是。

A.Hz体积分数不变

B.CO体积分数增大

C.混合气体平均摩尔质量不变

D.反应速率和平衡常数均增大

(5)以二甲醛(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：

①放电时，负极的电极反应式为。

②设装置中盛有100。mL3.0mol/LKOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的

体积为6.72L,放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大

到小的关系为。

24.(2020•贵州黔东南•模拟预测)甲烷、乙烯、环氧乙烷、丁烷都是重要的化工原料，

试卷第14页，共16页

用途广泛，回答下列问题:

已知：I.2CH2=CH2(g)+O2(g)≠2/ʌ(g)Δ∕∕∕<0

II.CH2=CH2(g)+3θ2(g)≠2CO2(g)+2H2O(l)ΔH2

ɪɪl.2区(g)+5θ2(g)合4CO2(g)+4H2O(l)∖H3

⑴若反应m是在一定温度下可自发进行，则AH?(填或“=")0。

(2)热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，是燃料质量的一种重要指标。

已知乙烯的热值为50.4kJg∣,则4H?=kJ∙mollo

2

(3)实验测得2CH2=CH2(g)+O2(g户2尺(g)△”/Vo中，vγz=k,H-C(CH2=CH2)-C(O2),v

^=ka∙c2(∕ξ)(k,∣>k逆为速率常数，只与温度有关)。

①达到平衡后，仅升高温度，k止增大的倍数(填“大于小于''或"等于”)k迎增大

的倍数。

②若在IL的密闭容器中充入ImOlCH2=CH2(g)和ImolCh(g),在一定温度下只发生反应

I,经过IOmin反应达到平衡，CH2=CH2(g)的转化率为40%,则0~l0min内，

V(O2)=________,兽=____________(保留两位有效数字)。

k⅛

(4)下列有关环氧乙烷制备的说法正确的是(填字母)。

A.由图1可知，进料气体的初始温度对环氧乙烷的选择性影响不大，可得出乙烯的转

化率受初始温度的影响不大

B.由图2可知，原料气的流速加快，乙烯转化率下降，主要是原料气与催化剂接触时

间过短造成

C.若进料气中氧气比例增大，环氧乙烷产率降低，其主要原因是部分乙烯、环氧乙烷

转化为二氧化碳和水

▲

乙

憾

气

化

车

进“气初始温度AC

BT坏软乙烷透并秣叮辿，产语初始Itt度荚布用24.烬状化率If轨乙炕选杼件。遗*1'体通速X系

(5)一种以天然气为物燃料的固体氧化物燃料电池的原理如图所示，其中YSZ为6%~

IO%Y2O3掺杂的ZrO2固体电解质。

a极上的电极反应式为；若电路中转移Slmol电子，则消耗标准状况下

CH4的体积为L0

试卷第16页，共16页

参考答案：

1.C

【分析】由反应①和②可知，氮气和水是该循环过程的反应物，由反应③可知氧气和水是产

物，据此分析解答。

【详解】A.反应①中氮得电子，发生还原反应，化合价降低，A错误；

B.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，反应①是氮的固定，反应②

不是，B错误；

C.反应③是LiOH通电条件下生成Li、Ch、H2O,反应方程式为

通电小

4LiOH4Li+2H2O+O2↑,C正确；

D.该合成氨反应中没有氢气参与，氢元素来源于水，且伴有氧气生成，三步循环的总结果

为2电+6H20=4NH3+3O2,D错误；

故选C。

【点睛】反应历程的题，在解题的过程中主要是找到总的反应物和产物。一般来说可以从题

干中找到，而不是图中。

2.B

【分析】由钠离子的移动方向可知，电极A为电解池的阳极，氯离子在阳极上失去电子发

生氧化反应生成二氧化氯，电极反应式为CL—5e-+2H2θ=Clθ2↑+4H+,电极B为阴极，水

在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2HιO+2e=

H2↑+2OH-O

【详解】A.由分析可知，电极A为电解池的阳极，接电源的正极，故A错误；

B.由分析可知，电极A为电解池的阳极，氯离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成二氧

化氯，故B正确；

C.由分析可知，电极B为阴极，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,

溶液的PH增大，故C错误；

D.缺标准状况，无法计算阴极产生224mL氢气的物质的量，无法计算通过阳离子交换膜的

阳离子数，故D错误；

故选B。

3.A

【详解】A.向石蕊试液中滴加氯水，试液先变红说明氯水有酸性，后褪色说明氯水有强氧

答案第1页，共17页

化性，能漂白，可以证明氯水有酸性和氧化性，A能达到实验目的；

B.容量瓶是精密容量仪器，使用前不能加热，B不能达到实验目的；

C.氯化镁溶液存在水解平衡MgCl2+2H2O.∙Mg(OH)2+2HCl,加热MgCl2溶液，HCl挥发,

氯化镁水解平衡正向移动，最终得到Mg(C)H)2得不到无水MgCI2,C不能达到实验目的；

D.将铁钉放在试管中，用NaCl溶液浸没，NaCl溶液显中性，铁钉发生吸氧腐蚀，不能验

证铁的析氢腐蚀，D不能达到实验目的；

答案选A。

4.D

【分析】根据题中图示信息可知，左边Ni-Co/Ni极，输入物质为CO(NH2)2和KoH,输出

物质为N2和K2CO3,N元素化合价升高，失电子发生氧化反应，为负极，电极反应为

CO(NH2)2-6e+8OH-N2+CO;-+6H2O,右边Pd/CFC极，输入物质为H2O2和H2SO4,输出物

质为HzO和K2SO4,O元素的化合价降低，得电子发生还原反应，为正极，电极反应为

+

H2O2+2e+2H=2H2θ,据此解答。

+

【详解】A.由上述分析可知，在Pd/CFC极，发生还原反应，电极反应为H2θ2+2e+2H=2H2O,

Pd/CFC极为正极，故A错误；

B.由上述分析可知，正极的电极反应为H2O2+2u+2H+=2H2O,消耗了H+,酸性下降，PH

升高，故B错误；

C.由上述分析可知，左边为负极，右边为正极，在原电池中，阳离子向正极移动，即κ+

由左边向右移动，故C错误；

D.由上述分析可知，Ni-Co/Ni极为负极，N元素失电子发生氧化反应，其电极反应为

CO(NH2)2-6e+8OH=N2+CO^+6H2O,故D正确；

答案为D。

5.B

【分析】根据原电池工作原理图可知，负极X上Na发生失电子的氧化反应，负极反应式为

Nae=Na+,正极Y上发生得电子的还原反应，正极反应式为

CaFeo3+Na++e=CaFeO25+0∙5Na2θ,充电时为电解池，原电池的负极连接电源的负极，阴阳

极的电极反应和放电时的负正极反应相反，据此分析解答。

【详解】A.放电时，X极上Na失电子、发生氧化反应、为负极，则充电时，X极为阴极,

答案第2页，共17页

发生了还原反应，故A错误；

B.充电时，Y极做阳极,电极反应式为CaFeO2∙5+0∙5Na2θ-e-=CaFeθ3+Na+,故B正确；

C.乙醇是非电解质，不能导电，不能作为电解质溶液，故C错误；

D.若Na和Li都失去Imol电子，则电极材料中消耗Na的质量为23g、Li的质量为7g,

所以单位质量金属放出的电能：Li>Na,故D错误；

故选：Bo

6.B

【详解】A.由于Zn转化为Zn(OH);，二氧化铅转化为硫酸铅，所以Zn极为负极，二氧化

铅为正极，电子从负极转移到正极，A项正确；

B.由于Zn-2e-+4OH∙=Zn(OH)L溶液维持在中性，则a为阳离子交换膜，B项错误；

C.由于Zn-2e+40H=Zn(OHK,2e-Zn(OH)可计算出当电路中转移2mol电子时理论

上产生ImolZn(OH)；,C项正确；

D.二氧化铅为正极，电极反应式为PbO」2e+SO；+4H*=PbSO4+2凡0,D项正确；

答案选B,,

7.D

【详解】A.放电时，该装置为电池装置，即放电时电子不可能经过电解质溶液，故A错误;

B.放电时，负极(电极B)反应式为KG4H∣0-xe=K∣τC∣4H∣0+xK+,正极(电极A)反应式为

+

MnFe(CN)6+2e-+2K=K2MnFe(CN)6,充电时应将放电反应倒过来看，显然电极A的质量是

减少的，电极B的质量是增加的，故B错误；

C.根据B分析，放电时，CF3SO3K溶液的浓度不发生变化的，故C错误；

D.充电时，电池的正极接电源的正极，充电时的电极反应式应是放电时电极反应逆过程，

+

即阳极反应式为K2MnFe(CN)6-2e=2K+MnFe(CN)6,故D正确；

答案为D。

8.C

【分析】锂铜可充电电池，工作原理：放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，在

充电时，电源的正极连接原电池的正极，发生失电子的氧化反应，非水系电解液和水系电解

液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICoN)隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通

过，据此回答。

答案第3页，共17页

【详解】A.放电时，N极是原电池的正极，电极反应式为Cu2++2e=Cu,故A正确；

B.非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LlSICON）隔开，则陶瓷片允

许Li+通过，不允许水分子通过，故B正确；

C.放电时，N极是原电池的正极，充电时，接线柱B应与电源的正极相连，故C错误；

D.充电时，M极是阴极，因此M电极发生还原反应，故D正确；

故选Co

9.B

【解析】如图所示，电解装置左侧电极为电解池的阴极，三价铁离子得到电子还原为亚铁离

子，氧气又把亚铁离子氧化与氢离子结合生成水，右侧为阳极，氨气失去电子转化为氮气，

氢离子由阳极向阴极移动。

【详解】A.上述装置左侧为阴极，右侧为阳极，工作时H+向阴极迁移，阳极上氨气失去电

子，发生氧化反应，A正确；

B.没有指明气体条件是否是标准状况，B错误；

C.电解总反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O,C正确；

3+2+2++3+

D.根据左侧阴极发生还原反应，阴极区反应包括Fe+e-→Fe,4Fe+02+4H=4Fe+2H20,

D正确；

故选B。

10.D

【详解】A.锂离子电池工作时Li+离子向正极移动，故A错误；

B.因为合金比单独的组分金属具有更高的强度、更低的熔点，故B错误；

C.纳米级玻璃微珠并没有确定具体粒子大小，I-Ioonm会有丁达尔效应，小于Inm不会有

丁达尔效应，故C错误；

D.未来对海底“可燃冰（主要成分为甲烷）的开采将有助于缓解能源危机，故D正确；

故选D。

H.B

【详解】A.放电时电子经外电路由负极流向正极，由图所示可得石墨电极为负极，磷酸铁

锂为正极，放电时，电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极，故A不选；

B.充电时，石墨连接电源的负极作阴极，则锂离子移向石墨电极，故选B；

C.放电时，正极发生还原反应，MLXFeXPeb得到电子被还原为LiMI-XFeXPo4,则电极

反应式为：MLXFeXPO4+u+Lr=LiMI—XFexPCh,故C不选；

答案第4页，共17页

D.放电时磷酸铁锂为正极发生还原反应，充电时磷酸铁锂与电源正极相连，发生氧化反应,

故D不选

答案选B。

12.D

【分析】电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接

Ki或K2,连接Ki电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NioOH+HzO,制氢气时消耗电极1产生的

OH',连接K2电极3发生NiOoH+H2O+e=Ni(OH)2+0H-,制氧气时补充电极2消耗的OH'

实现NiOOH=Ni(OH)2的转化，且可循环使用，以此解答该题。

【详解】A.电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，则应连接K∣,电

极方程式为2H2θ+2e-=H2f+2OH,故A正确；

B.阳极发生氧化反应，氢氧根离子被氧化生成氧气，电极方程式为4OH-4e=2H2θ+θ23

故B正确；

C.电极3可分别连接Kl或K2,分别发生氧化、还原反应，实现NiOOHUNi(C)H)2的转化,

可循环使用，故C正确；

D.开关与K1相连时,“电极3”发生氧化反应，电极方程式为:Ni(OH)2-e-+0H-=Ni00H+H20,

故D错误；

答案选D。

13.C

【分析】根据题意判断该装置是原电池，该装置连续分解水制H2的化学方程式为

CO+H2O=CO2+H2,由原电池的“电子不下水，离子不上岸”规律可知：该装置的透氧膜是内

电路，根据-由aτb判断a侧电极为正极、b侧电极为负极，即负极原料Co在b侧；正

2

极原料H2O得电子生成H2和0%故a侧电极反应式为H2O+2e=H2↑+O∙,据此分析解答。

【详解】A.根据分析，负极原料CO在b侧，故A错误；

B.结合分析，b侧电极为负极，发生氧化反应，失去电子，a侧电极的反应式：H2O+2e-=H2↑+

O2",故B错误；

C.根据装置图所示，利用太阳能将水在透氧膜上转化氢气，实现太阳能向氢能的转化，故

C正确；

D.根据a侧电极反应式为H2O+2e-=H2T+O∖当有2mol电子通过透氧膜时，会消耗Imol

水，结合电池总反应：CO+H2O=CO2+H2,同时会消耗ImolC0,标况下的体积为22.4L,

但题中为指明状态条件，故D错误；

答案第5页，共17页

答案选c。

14.C

【分析】充电时相当于电解池，电解池在工作时，阳离子移向阴极，因此石墨极是阴极，含

钻的是阳极，据此来分析各选项即可。

【详解】A.充电时，阳离子(LiD从阳极脱嵌，穿过薄膜进入阴极，嵌入石墨中，A项正

确；

B.放电时相当于原电池，原电池是一类将化学能转化为电能的装置，B项正确；

C.根据分析，b为电源正极，发生还原反应，C项错误；

D.根据分析，整个锂电池相当于Li*在正极和负极之间不断嵌入-脱嵌的过程，D项正确；

答案选C。

【点睛】锂电池正极一般选用过渡金属化合物来制作，例如本题中的钻，过渡金属一般具有

多种可变的化合价，方便LT的嵌入和脱嵌(Li'嵌入时，过渡金属化合价降低，Li'脱嵌时，

过渡金属化合价升高，因此无论Li,嵌入还是脱嵌，正极材料整体仍然显电中性)。

15.D

【详解】A.M室中石墨电极与电源正极相连，石墨为阳极，电解质溶液为稀硫酸，电解时

阳极上水失电子生成和H+,电极反应式为2H2θ∙4e-=ChT+4H+,故A正确；

B.N室中石墨电极与电源负极相连，石墨为阴极，电解质溶液为NaOH溶液，电解时阴极

上水得电子生成H2和OH,原料室中的Na*通过c膜进入N室，溶液中NaOH的浓度增大,

所以N室：a<b,故B正确；

C.由题意及离子移动方向规律，原料室中的［B(0H)i通过b膜进入产品室，M室H+通过a

膜进入产品室，二者发生反应生成H3BO3,离子方程式为：［B(C)H)J+H+1H3BO3+H2O,

故C正确；

D.由［B(OH)4T+H+1H3BO3+H2O,理论上每生成ImOl产品(H3BO3),会消耗ImoIH+,M

室要生成ImolH+,由M室电极反应式2H2θ∙4e=θ2T+4H+可得，失去Imol电子，串联电路

中根据得失电子守恒，N室必然得到Imol电子，由N室电极反应式2H2θ+2e-=H2↑+2OH-

可得，N室生成0.5molH2,即阴极室生成的气体在标准状况的体积是11.2L,故D错误。

故选D。

16.C

【详解】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A.外

加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A正确；B.通电后，

答案第6页，共17页

被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B

正确；C.高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C错误；D.通过外加电流抑

制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D正

确。答案选C。