2023届高考化学-化学能与电能专项练（解析版）含解析

化学能与电能

1.12020•山东卷】采用惰性电极，以去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（）

A.阳极反应为2H2O-4e=4H++O2T

B.电解一段时间后，阳极室的pH未变

C.电解过程中，H+由a极区向b极区迁移

D.电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等量

【答案】D

【解析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入

氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A项，

依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是

+

2H2O-4e=4H+O2T，故A正确，但不符合题意；B项，电解时阳极产生氢离子，

氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的

pH值不变，故B正确，但不符合题意；C项，有B的分析可知，C正确，但不

+

符合题意；D项，电解时，阳极的反应为：2H2O-4e=4H+O2T，阴极的反应为：

O2+2e-+2H+=H2（）2,总反应为：O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧气，即是a极生成

1

的氧气小于b极消耗的氧气，故D错误，符合题意；故选D。

2.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+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（）

A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

2+++

B.阴极区，氢化酶作用下发生反应H2+2MV=2H+2MV

C.正极区，固氮酶为催化剂，Nz发生还原反应生成NH3

D.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

【解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+

在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+—e-=MV2+,放电

生成的MV2+在氢化酶的作用下与Hz反应生成H+和MV+,反应的方程式为

2+++

H2+2MV=2H+2MV；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生

还原反应生成MV+,电极反应式为MV2++e—=MV+,放电生成的MV+与N2在

固氮酶的作用下反应生成N%和MV2+,反应的方程式为

++2+

N2+6H+6MV=6MV+NH3,电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移

动。A项，相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利

2

用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B

项，左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为

MV+—e-=MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与出反应生成IF和MV+,

2+++2+

反应的方程式为H2+2MV=2H+2MV,故B错误；C项，右室为正极区，MV

在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV?++e-=MV+,放电生

成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成N%和MV2+,故C正确；D项，电

池工作时，氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。故选B。

3.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)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的

3D-Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为

Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(I)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)o下列说法错误的是()

A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e=NiOOH(s)+H2O(l)

C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)-2e=ZnO(s)+H2O(l)

D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区

【答案】D

【解析】A项，三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉

积的ZnO分散度高，A正确；B项，充电相当于是电解池，阳极发生失去电子

的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极

反应式为Ni(OH)2(s)+OHT(aq)—e-=NiOOH(s)+H2O⑴，B正确；C项，放电

时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反

应式为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O⑴，C正确；D项，原电池中阳

离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OIF通过隔膜从正极区移

向负极区，D错误。故选D。

4.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进

行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()

A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+

B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

【答案】C

【解析】A.该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成亚铁离子，

电极反应式为Fe-2e=Fe2+,故A错误；B.铁腐蚀过程发生电化学反应，部

分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，故B错误；

C.Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故

4

C正确；D.弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍

然呈中性，Fe发生吸氧腐蚀，故D错误；故选C。

5.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溟液流电池，其工作原理示

意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。分析错误的是（）

贮

液

器

A.放电时，a电极反应为bBr-+2e-=2r+Br-

B.放电时，溶液中离子的数目增大

C.充电时，b电极每增重065g,溶液中有0.02moll被氧化

D.充电时，a电极接外电源负极

【答案】D

【解析】A项，放电时，a电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式

为l2Br-+2e-=2「+Br，故A正确；B项，放电时，正极反应式为bBr-+2e-=2I

+Br-,溶液中离子数目增大，故B正确；C项，充电时，b电极反应式为Zi?

++2e-=Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子，阳极反应式为Br-+2I--2e-=l2Br

■,有0.02mol「失电子被氧化，故C正确；D项，充电时，a是阳极，应与外

电源的正极相连，故D错误；故选D。

5

6.关于下列装置（只是个示意图），叙述错误的是（）

A.石墨电极反应：Ch+4H++4e—2H2。B.鼓入少量空气，会加快Fe

的腐蚀

C.加入少量NaCL会加快Fe的腐蚀D.加入HCL石墨电极反应

式：2H++2e—2H2T

【答案】A

【解析】金属的吸氧腐蚀，溶液并不是较强酸性，石墨电极反应式:

O2+2H2O+4e->4OH,因此A选项错误

7.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

金国外有

.石墨棒

.二氧化隹、

炭黑、氯化

筱、氧化锌

・锌筒

原电池示意图钮扣式银锌电池锌钵干电池铅蓄电池

甲乙丙

下列说法不思碉的是（）

A.甲：Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B.乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OIT

C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D.T：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

【解析】A.甲装置属于原电池，Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变

Zn2+,电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，

因而Zi?+和H+向Cu电极方向移动,H+氧化性较强，得电子变H2,2H++2e=H2f,

因而c(H+)减小，A项错误；B.Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被

还原成Ag,结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e-+H2O—2Ag+

2OH-,B项正确；C.Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式

为Zn-2e-=Zn2+,锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；D.铅蓄电池总反应式

为Pb(h+Pb+2H2so42PbSO+2HO,可知放电一段时间后，HSO

充电4224

不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。故选A。

8.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

CO?和H2s的高效去除。示意图如图所示，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：

(DEDTA-Fe2+-e=EDTA-Fe3+

3++2+

(2)2EDTA-Fe+H2S=2H+S+2EDTA-Fe

7

该装置工作时，下列叙述错误的是（）

+

A.阴极的电极反应：CO2+2H+2e=CO+H2O

B.协同转化总反应：CO2+H2S=CO+H2O+S

C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe37EDTA-Fe2+,溶液需为酸性

【答案】C

【解析】A项，CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还

原反应，为阴极，电极反应式为CO2+H++2e-=CO+H2O,A正确；B项，根据

石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2s—2e-=2H++S,因此总反

应式为CO2+H2s=CO+H2O+S,B正确；C项，石墨烯电极为阳极，与电源的

正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高，C错误；D项，

由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+

/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性，D正确。

9.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—C（h二次电池。将NaClO4

溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的银网分别作为电极材料，电池

的总反应为：3CO2+4Na_2Na2CO3+Co下列说法错误的是（）

S-

A.放电时，C1O4-向负极移动

B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2

2-

C.放电时，正极反应为：3CO2+4e-=2CO3+C

D.充电时，正极反应为：Na++e-=Na

【答案】D

【解析】A项，放电时是原电池，阴离子C1O4一向负极移动，A正确；B项,

电池的总反应为3co2+4Na=2Na2c（h+C,因此充电时释放CO2,放电时吸

收CO2,B正确；C项，放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，

反应为：3CO2+4e=2CO32-+C,C正确；D项，充电时是电解，正极与电源的

2

正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO3+C-4e=3CO2,

D错误。

10.一种可充电锂-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Li2O2z（X=0或1）。下列说法正确的是（）

A.放电时，多孔碳材料电极为负极

B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C.充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D.充电时，电池总反应为Li2O2“=2Li+(l—x/2)Ch

【答案】D

【解析】A项，题目叙述为：放电时，02与Li+在多孔碳电极处反应，说明

电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，

A错误；B项，因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳

电极(由负极流向正极)，B错误；C项，充电和放电时电池中离子的移动方向应

该相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，C错误；D项，

根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是02与Li+得电子转化为Li2O2.x,

电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为：2Li+(1-

X/2)O2=Li2O2X,充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-x=2Li+(1

—x/2)Oz,选项D正确。

11.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCI

io

在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀

下列说法不思碉的是()

A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②，K3［Fe(CN)6］可能将Fe氧化

C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼

【答案】D

【解析】A项，对比②③,②Fe附近的溶液中加入K”Fe(CN)6］无明显变化，

②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入R［Fe(CN)6］产生蓝色沉

淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护，A项正确；B项，①加入

K"Fe(CN)6］在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe?+,对比①②的异同，

①可能是K3［Fe(CN)6］将Fe氧化成Fe2+,B项正确；C项，对比①②，①加入

R［Fe(CN)6］在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证

Zn保护Fe,C项正确；D项，由实验可知K31Fe(CN)6］可能将Fe氧化成Fe?+,

将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项错误。

12.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

()

11

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

【答案】C

【解析】A.外加强大的电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，A正确；B.通

电后，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.外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，D正确。故选C。

13.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极

a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2sx（2W烂8）。下列说法

错误的是（）

12

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6+2Li++2e-=3Li2s4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li2s2的量越多

【答案】D

【解析】A.原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原

反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2s6+2Li++2e-=3Li2s4,

故A正确;B.原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02moL

质量为0.14g,故B正确；C.石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a

的导电性，故C正确；D.电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和

S8越多，即电池中Li2s2的量越少，故D错误；答案为A。

14.下列说法正确的是（）

A.反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的AH<0,AS>0

B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀

C.常温下，Ksp[Mg（OH）2]=5.6xl（）T2,pH=10的含Mg?+溶液中，

c（Mg2+）<5.6xlO_4mobL1

D.常温常压下，锌与稀H2sCh反应生成1L2LH2,反应中转移的电子数

为6.02X1023

【答案】BC

13

【解析】A.该反应气体的分子数减少了，所以是嫡减的反应，AS<0,A

错误；B.锌比铁活泼，形成原电池时锌做负极，所以可以减缓钢铁管道的腐

蚀，B正确；C.常温下，在pH=10的溶液中，c(OH)=lxlO-4mol/L,溶液

中含Mg2+浓度最大值为=5.6x107mol/L,C正确；D.在锌和

稀硫酸的反应中每生成1molH2,电子转移的数目为2mole~,在常温常压下,

1L2LH2的物质的量不是0.5moL所以反应中转移的电子数不是6.02x1()23,

D不正确。

15.一种电化学制备NH3的装置如下图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H

+。下列叙述错误的是()

A.Pd电极b为阴极

+-

B.阴极的反应式：N2+6H+6e=2NH3

C.H+由阳极向阴极迁移

D.陶瓷可以隔离Nz和H2

【答案】A

【解析】此装置为电解池，总反应式是N2+3H2=2NH3,Pd电极b上是

氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，故A说法

14

错误；根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2+6H++6e==2NH3,

故B说法正确；根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即由阳极移向阴极，

故C说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离Nz和Hz,故D说法正确。

16.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

液一般为混合溶液。下列叙述错误的是（）

A.待加工铝质工件为阳极

B.可选用不锈钢网作为阴极

C.阴极的电极反应式为：

D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

【答案】C

【解析】A项，根据原理可知，A1要形成氧化膜，化合价升高失电子，因

此铝为阳极，故A说法正确；B项，不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，

故B说法正确;C项，阴极应为阳离子得电子,根据离子放电顺序应是H+放电，

即2H++2e=H2T，故C说法错误；D项，根据电解原理，电解时，阴离子移向

阳极，故D说法正确。

17.12020•新课标I卷】科学家近年发明了一种新型Zn-CCh水介质电池。

电池示意图如图，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，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

15

下列说法错误的是()

A.放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+

B.放电时，ImolCCh转化为HCOOH,转移的电子数为2moi

C.充电时，电池总反应为2Zn(OH)42+=2Zn+O2T+4OH—2H2。

D.充电时，正极溶液中OH-浓度升高

【答案】D

【解析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应，

2+

故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)4;

充电时，右侧为阳极，HzO发生氧化反应生成02,左侧为阴极，Zn(OH)42+发

生还原反应生成Zn。A项，放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：

2+

Zn-2e+4OH=Zn(OH)4,故A正确,不选;B项,放电时,CO2转化为HCOOH,

C元素化合价降低2,则ImolCOz转化为HCOOH时，转移电子数为2moL故

B正确，不选；C项，充电时，阳极上H2O转化为02,负极上Zn(OH)42+转化

为Zn,电池总反应为：2Zn(OH)42+=2Zn+O2T+4OH-2H20,故C正确，不选；

+

D项，充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2H2O-4e=4H+O2T，溶液中H+

16

浓度增大，溶液中c(H+)・c(OH-)=Kw,温度不变时，Kw不变，因此溶液中OH-

浓度降低，故D错误，符合题意；故选D。

18.12020•新课标H卷】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。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄

膜中，生成AgxWCh,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是()

AR固体电解质，只

g/允许Ag+通过

[电致变色层(WO,)

透明导电层

A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移

C.W元素的化合价升高D.总反应为：WO3+xAg=AgxWO3

【答案】C

【解析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3

器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变

色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag电极上发生氧化反应,

电致变色层发生还原反应。A项，通电时，Ag电极有Ag+生成，故Ag电极为

阳极，故A项正确；B项，通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经

固体电解质进入电致变色层，故B项正确；C项，过程中，W由WO3的+6价

降低到AgxWCh中的+(6-x)价，故C项错误；D项，该电解池中阳极即Ag电极

上发生的电极反应为：xAg-xe=xAg+,而另一极阴极上发生的电极反应为：

+

WO3+xAg+xe-=AgxWO3,故发生的总反应式为：xAg+WO3=AgxWO3,故D

项正确；故选C。

17

19.12020•新课标ni卷】一种高性能的碱性硼化帆(VB2)—空气电池如下图

所示，其中在VBz电极发生反应：VB2+16OH-lle=VO?+2B(OH)4+4H2O,

该电池工作时，下列说法错误的是()

负载

KOH溶液离子选择性膜

A.负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况)02参与反应

B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

3

C.电池总反应为4VB2+llO2+20OH+6H2O=8B(OH)4+4VO4

D.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

【解析】根据图示的电池结构，左侧VBz发生失电子的反应生成Veh・，-和

B(OH)4,反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应

生成OH-,反应的电极方程式为C>2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应方程式为

3

4VB2+11O2+20OH+6H2O=8B(OH)4+4VO4OA项，当负极通过0.04mol电子时,

正极也通过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol电子消耗

O.Olmol氧气，在标况下为0.224L,A正确；B项，反应过程中正极生成大量的

OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B错误；

18

C项，根据分析，电池的总反应为4VB2+1102+2OOH+6H2O=8B(OH)4+4VO?,

C正确；D项，电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与

电子流向相反，则电流流向为复合碳电极一负载一VB2电极-KOH溶液一复合

碳电极，D正确；故选B。

20.12020•浙江1月选考】在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水

示意图如下，下列说法不正确的是()

离子交换膜

A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.饱和NaCI从a处进，NaOH溶液从d处出

D.OR迁移的数量等于导线上通过电子的数量

【答案】D

【解析】氯碱工业中的总反应为2CT+2H2。里2OH+H2T+C]2T；电解池

中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中CL为氧化产物，所以电极A为阳极，

电极B为阴极。A项，根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气,

故A正确；B项，阳极发生的方程式为：2Cl-2e=Cl2t，阴极：2H++2e=H2T：

19

为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从b口流出，所以要防

止OH流向阳极即电极A,该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C项，

根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进,NaOH溶液从d处出，故C正确；

D项，根据总反应方程式可知当反应中转移4mol电子时，生成2molOH,故D

错误；故选D。

21.12020•浙江7月选考】电解高浓度RCOONa（竣酸钠）的NaOH溶液，

在阳极RCCKK放电可得到R-R（烷烧）。下列说法不无碉的是（）

A.电解总反应方程式：2RCOONa+2H2。些R-R+2cChf+H2T+2NaOH

B.RCOCF在阳极放电，发生氧化反应

C.阴极的电极反应：2H2O+2e=2OH-+H2t

D.电解CH3coONa、CH3cHzCOONa和NaOH混合溶液可得至lj乙烷、丙

烷和丁烷

【答案】A

【解析】A项，因为阳极RCOO-放电可得到R-R（烷烧）和产生CO2,在强

碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO3?一和HzO,故阳极的电极反应式为

2

2RCOO-2e+4OH=R-R+2CO3+2H2O,阴极上H2O电离产生的IF放电生成

H2,同时生成OH,阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2T，因而电解总反

应方程式为2RCOONa+2NaOH鲤R-R+2Na2cO3+H2T，故A说法不正确；B项，

RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OIF=R-R+2co32-+2H2O,

-COO中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，燃基-R中元素的

化合价没有发生变化，故B说法正确；C项，阴极上HzO电离产生的H+放电

20

生成H2,同时生成OH：阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2T，故C说法

正确；D项，根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够

发生：2cH3coONa+2NaOHlMCH3-CH3+2Na2cO3+H2T,

2cH3cH2COONa+2NaOH鳗CH3cH2-CH2cH3+2Na2cO3+H2T，

CIhCOONa+CH3cH2coONa+2NaOH!MCH3-CH2cH3+2Na2cO3+H2T。因此，

电解CIhCOONa、CH3cH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和

丁烷，D说法正确。故选A。

22.12020•天津卷】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普-Na2sx（x=5~3,难溶于熔融硫），下列说法塔

煲的是（）

A.Na2s4的电子式为Na+［：S：S：S：S：f-Na+

B.放电时正极反应为2Na++xS+2e-=Na2sx

C.Na和Na2sx分别为电池的负极和正极

D.该电池是以Na—0一ALO3为隔膜的二次电池

【答案】C

【解析】根据电池反应：2Na+xS号Na2sx可知，放电时，钠作负极，发

21

生氧化反应，电极反应为：Na-e=Na+,硫作正极，发生还原反应，电极反应为

+

2Na+xS+2e=Na2SXoA项，Na2s4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共

用电子对,电子式为Na+[:$：S：S：$:广Na+,故A正确；B项，放电时发生的是原

电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：2Na++xS+2e-=NazSx,故B正确；

C项，放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；D项，放电时，

该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，Na—p—AI2O3

为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；故选C。

23.12020•江苏卷】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。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是（）

A.阴极的电极反应式为Fe-2eJFe2+

B.金属M的活动性比Fe的活动性弱

C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护

D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

【答案】C

【解析】A项，阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不

失电子，故A错误；B项，阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，

原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B错误；C

22

项，金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量

电子，自身金属不再失电子从而被保护，故C正确；D项，海水中的离子浓度

大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在

海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D错误；故选C。

24.12020•江苏卷】⑵HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料