2023山东版化学高考第二轮复习-十 化学反应与电能 (一)

2023山东版化学高考第二轮复习

专题十化学反应与电能

A组

L一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法不正确的是（）

A.与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜

+

B.第一步中阳极反应为Nao.44MnC）2-xe-=Nao.44-xMn02+xNa

C.第二步中，放电结束后，电解质溶液中NaCI的含量增大

D.理论上，每消耗1molO2,可生产4molNaOH和2molCl2

答案CA项，传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜，该方法可避免使用离子交换膜，正

确;B项，根据图示,第一步中阳极反应为Na0.44MnO2-xe-Nao.44-xMnC）2+xNa+,正确;C项涕二步中,

放电结束后,Nao.44一xMn02TNao.44Mn02,AgTAgCL电解质溶液中NaCI的含量降低,错误;D项,理论上,

每消耗1mol。2,转移4mol电子，第一步生成4molNaOH;根据钠守恒，第二步提取4molNaQ,第三

步生成2molCI2,正确。

2.十九大报告中提出要"打赢蓝天保卫战"，对污染防治要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环

保两位一体结合的装置示意图如下.下列说法正确的是（）

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A.盐桥中K+向X极移动,C卜向Y极移动

B.X极附近溶液pH增大,Y极附近溶液pH减小

C.每1molNOa在Y极上发生氧化反应可制得0.5mol氮气，转移5mol电子

D.电路中通过7.5mol电子时，理论上共产生N2的体积为44.8L（标准状况）

答案D该装置为原电池,NH3被氧化，则X为负极，电极反应式为2NH3-6e+6OH—

N2+6H2O；N0g被还原,Y为正极，电极反应式为2NOg+10e-+6H2O-N2T+12OHo故盐桥中阳离子

（K+）移向正极（Y极）,阴离子（Q）移向负极（X极）,A项错误。根据电极反应式知,X极反应消耗OH,c（OH）

减小，附近溶液pH减小;Y极反应生成0叶,。0中）增大,丫极附近溶液pH增大,B项错误。NO&在Y极得

电子，发生还原反应,C项错误。根据电极反应式可知总反应方程式为5NH3+3NO&-

4N2+6H2O+3OH-,则当电路中通过7.5mol电子时，生成2molN2,其在标准状况下的体积为44.8L,D

项正确。

3.硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理如图

所示（其中R为有机物）。下列说法不正确的是（）

电源

粕

钳

电

电

极

极

MN

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A.b端为电源正极，处理后的水垢沉淀在阳极底部

B.处理过程中C卜可循环利用

C.流程中发生离子反应:HC0g+Ca2++OH--CaCO3l+H2O,Mg2-+2OH-Mg(OH)2l

D.若R为CO(NH2)2,则消耗1molCO(NH2)2生成火时,钳电极N处产生的也应大于3mol

答案A由题图知,N极上水放电生成电和OH-,N极为阴极,M极上C卜放电产生CI2,M极为阳极,b

端与N极相连，为电源负极，阴极产生的OH-与Mg2+生成Mg(OH)2,与HCO,生成CO/,使Ca?+转化为

CaCO3沉降在阴极附近,A项错误、C项正确。HCIO与有机物R反应,自身被还原为(：卜,可以循环利用,B

项正确。M极反应产生的CL与水反应生成HCIO,将CO(NH2)2氧化生成N2。由于氯气与水的反应为

可逆反应，通过消耗CO(NH2)2的量计算得到CL的量小于反应生成的氯气的量,故消耗1molCO(NH2)2

生成冲时,转移6mol电子,钳电极N处产生的也应大于3mol,D项正确。

4.我国科学家研发了一种室温下可充电的Na-CO2电池,示意图如下。放电时,Na2c。3与C均沉积在碳

纳米管中，下列说法错误的是()

负载/电源

IO,，”网曲」充电

放电

钠箔有机电解质碳纳米管

A.充电时，阴极反应为Na++e~Na

B.充电时，电源b极为正极,Na+向钠箔电极移动

C.放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重21.2g

D.放电时，电池的总反应为3CO2+4Na—2Na2cO3+C

答案C根据题图可知充电时,Na+转化为钠单质，钠箔作阴极，电极反应式为Na++e-Na,碳纳米

+

管作阳极,电极反应式为2Na2cO3+C-4e-3CO2T+4Na,A项正确;充电时，碳纳米管为阳极,与之相

连的电源b极为正极,Na+向钠箔电极移动,B项正确;放电时，碳纳米管上发生反应:3CO2+4e+4Na+

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—2Na2c03+C,转移0.4mol电子，生成0.2molNa2cO3和0.1molC,增重0.2molx106

g/mol+0.1molx12g/mol=22.4g,C项错误;放电时，电池的总反应为3CO2+4Na—

2Na2cO3+GD项正确。

+

5.已知Na2BQ7在水溶液中发生如下变化:Na2B4O7+5H2。-2Na+2H3B03+2H2B03O一种电解

法制备硼酸的装置如图所示。假设电解过程中,溶液不溢出电解池。下列有关说法正确的是（）

溶液a%NaOH溶液

A.m电极接电源负极

B.制得1molH3BO3时,n电极产生11.2L气体（标准状况）

C.b<a

D.外电路转移1mol电子时，理论上右室溶液质量增加22g

答案DA项，由Na+的移动方向可知,m为阳极,n为阴极,m电极应接电源正极,错误;B项,m极发生反

+++

应:2H2O-4e-=4H+O2T,Na2B4O7+5H2O-2Na+2H3B03+2H2B03，H+H2B03—

H3BO3,n极发生反应2H2O+2e_2OH+H2T,故制得1molH3BO3时，同时释放出0.5molNa+,根

据电荷守恒可知，电路中转移0.5mol电子，故n极产生0.25molH&其在标准状况下的体积为5.6L,

错误;C项,Na+移入右室，右室电解水生成OH,即右室中NaOH的浓度将增大，故b>a,错误;D项,根据得

失电子守恒可知，外电路转移1mol电子时，有1molNa+流入右室，同时释放出0.5mol理论上右室

溶液质量增加1molx23g/mol-0.5molx2g/mol=22g,正确。

6.有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如

图所示。下列说法正确的是（）

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占

-----充电--*放电

注：M，代表Li，或Na，

比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能

A.充电时有机电极发生了氧化反应

B.充电时每转移2mole）右室离子减少2mol

D.将M+由Li+换成Na+,电池的比能量会下降

答案DA项，由题干信息可知，有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应,A项错误。

充电时，右侧电极为阳极，发生反应3I、2e—吐则充电时每转移2mole-,左侧减少2mol阴离子，同时

=0

°y_/\_<

—CM3—CH,CH「

H_M-］失

有2moiM+进入左室,右室离子减少4mol,B项错误。由图可知,放电时负极的00

电子,发生氧化反应，生成“C项错误。根据比能量的定义,钠的相对原子质量大于锂,

故将M+由Li+换成Na+,电池的比能量会下降,D项正确。

7.生活污水中的氮和磷元素主要以镇盐和磷酸盐的形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解

时:如图甲原理所示可进行除氮;翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2+将P0/转化为Fe3（PO4）2

沉淀。下列说法不正确的是（）

石

墨

电

极

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A.图乙中0~20min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极

B.溶液pH越小，有效氯浓度越大，氮的去除率越高

C.图乙中20-40min脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为2H++2e-H2T

D.电解法除氮中，有效氯CIO-氧化NH3的离子方程为3CIO+2NH3-3CI+N2+3H2O

答案BA项，因0~20min脱除的元素是氮元素，需要将NHkNH3氧化成N4若铁作阳极，则被氧化

的是铁，故此时石墨作阳极，正确;B项，溶液pH越小,c（H+）越大，反应CI2+H2OH++CI-+HCIO的化

学平衡逆向移动,c（HCIO）减小,NH1的氧化率降低，则氮的去除率降低，错误;C项,20~40min脱除磷元

素，除磷时,Fe作阳极失电子生成的Fe2+和PO^结合转化为Fe3（PC）4）2沉淀,故石墨作阴极，水电离出的

H+在阴极放电生成氢气电极反应式为2H++2e-H2T,正确;D项,CIO-氧化NH3生成N2,自身被还原

为结合得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可得离子方程式为3QO+2NH3-3CI-+N2+3H2O,

正确。

名师点睛翻转正、负极的操作会使阴、阳极交换，要注意铁电极是一种活性电极，作为阳极时，电极材料

本身可以放电，电极反应随之发生改变。

8.利用电化学原理可对海水（主要成分NaCI和取0,还含有少量微生物）进行消毒,并能清除残留的含氯

消毒物质（工作原理如图,其中电极均为惰性电极）。

已知:工作时，先断开G,闭合Ki,一段时间后，断开Ki,闭合K2O下列说法不正确的是（）

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B.闭合G后,Na+通过离子交换膜从H室迁移至ID室

C.工作完成后,II室中有金属Na剩余

D.残留的含氯消毒物质在m室放电被脱除

答案AA项，闭合七后为电解池,阳极海水中的Q-被氧化为氯气，阴极为含Na+的有机电解液,Na+被

通电

还原生成Na单质，总反应为2CI-+2Na+—Cl2T+2Na,错误。B项，闭合K2后为原电池,n室中Na单

质被氧化为Na+,故为负极,DI室为正极，原电池中阳离子流向正极，正确。C项，闭合Ki后在I室生成的氯

气与水发生可逆反应生成HCIO（含氯消毒物质）,设此过程生成1mol氯气,则生成HCIO不足1mol,根

据得失电子守恒可知生成2mol钠单质;HCIO氧化微生物进行消毒，未反应的HCIO在闭合G后的UI

室中被还原，部分HCIO是被微生物还原，故在m室中被还原的HCIO的物质的量小于1mol,则消耗的钠

单质小于2mol,故II室中有金属Na剩余,正确。D项，闭合G后ID室为正极，剩余的含氯消毒物质被还

原,正确。

9.为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置,其原理如下图所示。当闭合

Ki和七、打开G时,装置处于蓄电状态;当打开Ki和心、闭合&时,装置处于放电状态。放电状态时，

双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不

正确的是（）

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A.蓄电时，碳镒电极为阳极

通电

B.蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为2ZnO—2Zn+02T

C.放电时，每消耗1molMnCh,理论上有2moiH+由双极膜向碳锦电极迁移

D.理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充H2s。4和KOH溶液

答案DA项,蓄电时，该装置为电解池,MM+失电子生成MnCh,碳镒电极为阳极,正确;B项,蓄电时，右

侧电解池中ZnO得电子生成Zn,电极反应式为ZnO+2e+H20—Zn+20H,0H-失电子生成0*电

通电

极反应式为4OH、4e-O2T+2H2O,发生的总反应为2ZnO—2Zn+O2T,正确;C项，放电时,碳锦电

+

极为正极,电极反应式为MnO2+2e+4H—Mn2++2H2O,每消耗1molMnCh,需要消耗4molH+,

碳镭电极转移2mole：则理论上有2molH+由双极膜向碳锦电极迁移,正确;D项，该装置运行过程中

H+得电子生成H&OH-失电子生成。2,实际上是消耗了溶剂水，故不需要不断补充H2so4和KOH溶液，

错误。

知识拓展双极膜是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的工作原理是在直流电场

的作用下，阴、阳膜复合层间的H20解离成H+和0H-分别通过阳膜和阴膜，作为H+和0H-的离子源。

10.一种聚合物锂电池通过充、放电可实现"大气固碳"（如图所示）。该电池在充电时，通过催化剂的选

择性控制，只有Li2c。3发生氧化反应释放出C02和下列说法正确的是（）

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电极A电极B

A.该电池可选用含Li+的水溶液作电解质溶液

B.图中Li+的移动方向是充电时的移动方向

+

C.充电时，阳极发生的反应为2Li2cO3+C-4e_3CO2t+4Li

D.该电池每循环充、放各4mol电子，理论上可固定标准状况下22.4LCO2

答案DA项，金属锂会与水反应，不能选用含Li+的水溶液作电解质溶液,错误、B项，锂为负极，电极B

为正极，题图中Li+的移动方向是放电时的移动方向,错误。C项，电池充电时，只有碳酸锂发生氧化反应释

放出CO2和。2,因此充电时阳极发生的反应为2Li2co3-4e-2cO2T+4Li++C)2f,错误。D项,放电时

正极反应式为3co2+4e-+4Li+-2Li2cO3+C,放电时转移4mol电子，可以吸收3molCO2；充电时

转移4mol电子，释放2molCO2,所以该电池每充、放4mol电子一次,理论上能固定1molCO2,标准

状况下的体积为22.4L,正确。

11.脱氯可以减少水体污染,保护人的饮水健康。用电解法产生具有强氧化性的自由基(QH),可以去除水

体中的CH2cb原理如图所示。

交换膜「

下列说法正确的是()

A.阳极附近溶液的pH增大

B.交换膜为阴离子交换膜

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C.阴极反应为CH2CI2+4OH-CO2+2H2O+2HCI

D.脱氯的过程中碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键

答案D右侧区的电极反应式为2H++2e-H2T,为阴极区，交换膜为阳离子交换膜;左侧区为阳极

区,电极反应式为HzO-e-QH+H+,阳极附近溶液的pH减小,A、B、C错误;脱氯是将CH2cL转化

为HCHO、CH3OH、C02和脱氯的过程中碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键,正确。

12.下列装置由甲、乙两部分组成（如图所示），甲是将废水中乙二胺［H2N（CH2）2NH2］氧化为环境友好物质

形成的化学电源。当电池工作时，下列说法错误的是（）

A.甲中H+透过质子交换膜由左向右移动

B.M极电极反应式:H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e--2cCU+N2T+I6H+

C.一段时间后，乙中CuSCU溶液浓度基本保持不变

D.当N极消耗0.25mol。2时，则铁极增重16g

答案D甲装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极，电解质溶液为酸性溶液。A

项,H+透过质子交换膜由左（M极）向右（N极）移动,正确;B项,H2N（CH2）2NH2在负极M上失电子发生氧

+

化反应，生成N2、CO2和H+,电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e--2CO2t+N2t+16H,lE

确;C项，乙装置是在铁上镀铜,铜在阳极失电子生成Cu2+,Cu2+进入溶液中，溶液中的Cu2+在阴极得电子

生成铜，整个过程中电解液浓度基本不变，正确;D项，当N电极消耗0.25mol氧气时，转移0.25molx

4=1mol电子，所以铁电极增重0.5molx64g/mol=32g,错误。

13.Mg-H2O2燃料电池是一种新型水下化学电源。下列说法正确的是（）

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A.电池工作时，电能主要转化为化学能

B.放电一段时间,b极区的溶液浓度变大

C.放电一段时间,a极区的溶液pH下降

D.放电过程中1molH2O2参与反应，转移2x6.02x1023个电子

答案DA项，该装置为原电池，电池工作时，化学能转化为电能，错误;B项,b极区为正极区，电极反应为

+

H2O2+2H+2e—2H2O,溶质被消耗,同时生成了水，溶液浓度减小,错误;C项,放电一段时间,a极区溶

液中生成Mg2+,为维持两侧电荷守恒，溶液中的H+会通过质子交换膜进入正极区，从而导致a极区溶液

+

pH升高,错误;D项，在正极过氧化氢发生的反应为H2O2+2H+2e--2H2O,由电极反应式可知1

molH2O2参与反应，转移2x6.02x1023个电子，正确。

14.一种可充电锂硫电池装置示意图如图。电池放电时,S8与Li+在硫碳复合电极处生成Li2sx（x=l、2、

4、6或8）。大量Li2sx沉积在硫碳复合电极上，少量Li2sx溶于非水性电解质并电离出Li+和S鼠Li\

S2-和肾-能通过离子筛,S^、SM和S宗不能通过离子筛。下列说法不正确的是（）

④离子筛

L\............y..../」

LiLi+'Li+s

j硫碳复

i+c>2合电极

非水性电解质

A.S2\S/和S/不能通过离子筛的原因是它们的离子直径较大

B.放电时，外电路电流从硫碳复合电极流向锂电极

+

C.充电时，硫碳复合电极中Li2s2转化为S8的电极反应式为4Li2s2-8e--=S8+8Li

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D.充电时，当有0.1molLi2s转化成S8时，锂电极质量增加0.7g

答案DSrS券和S/的离子直径大于Li+、S2-和S交的离子直径，则SKS肖和喘一不能通过离子筛,A

项正确;放电时,Li电极为负极,硫碳复合电极为正极，则外电路电流从硫碳复合电极流向锂电极,B项正确;

+

充电时，硫碳复合电极为阳极，其中Li2s2会失去电子转化为S&电极反应式为4Li2s2-8e-S8+8Li,C

项正确;充电时Li2s转化成S&电极反应式为8Li2s-16e-S8+16Li+,而锂电极的电极反应式为Li++e-

—Li,当有0.1molLi2S转化成S8时，锂电极质量增加0.1molx2x7g/mol=1.4g,D项错误。

15.利用电解可以实现烟气中氮氧化物的脱除，同时可以将甲烷转化成乙烯,工作原理如图所示。下列说

法正确的是（）

NO2电固体电

极电解质极

A（传导0川B

N.

A.电解时，电极A与电源的正极相连

B.电解时,02-由电极B向电极A迁移

C.电极B上的电极反应式为2cH4+4e-+2O2-C2H4+2H2O

D.若要脱除1molNO2理论上需通入CH4的物质的量为2mol

答案D电极A上NO2-N2,N元素化合价降低,发生还原反应，电极A为阴极，与电源负极相连,A项

错误;电解时,02-向阳极移动，电极A为阴极，电极B为阳极，则02-由电极A向电极B迁移,B项错误;电极

B上CFU-C2H4,C元素化合价升高，失去电子,电极反应式为2cH4-4e-+2O2-C2H4+2H2O,C项错

误;1molN02转化为Nz转移4mol电子，根据2cH4-4e-2O2-C2H4+2取0可知，需要消耗2mol

CH4,D项正确。

16.热电厂尾气经处理得到较纯的S02,可用于原电池法生产硫酸，其工作原理如图所示。电池工作时，下

列说法不正确的是（）

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A.电极b为正极

B.溶液中H+由a极区向b极区迁移

C.电极a的电极反应式:SO2-2e-+2H2。-4H++S0f

D.a极消耗S02与b极消耗O2两者物质的量相等

答案DS元素的化合价升高，电极a为负极，电极b为正极,A正确;根据原电池工作原理,H+从a极区

移向b极区,B正确;S02转化成较浓硫酸,电极反应式为SO2-2e+2H2O—4H++S0亍,C正确;负极反

应式为SO2-2e-+2H2。-4H++S0V正极反应式为O2+4e-+4H+-2H2O,根据得失电子守恒,a

极消耗的S02与b极消耗的02两者物质的量之比为2:1,D错误。

17.双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的C02转化为CaC03而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜

中间层中的H2。解离成H+和0H-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是（）

A.两个双极膜中间层中的H+均向左侧迁移

B.若碱室中嘿?比值增大，则有利于C02的矿化封存

C.电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大

通电

+

D.该技术中电解固碳总反应的离子方程式为2Ca2++2CO2+4H2。——2CaCO3l+2H2t+O2t+4H

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答案B左侧双极膜中的H+向左移动进入左侧硝酸钠溶液中发生反应2H++2e-H2TQH响右移

动进入"碱室"与二氧化碳反应生成CCt，CO充通过阴离子交换膜进入CaCL溶液生成CaCO3；CaCl2

溶液中的C卜通过阴离子交换膜进入"酸室"，右侧双极膜中的H+向左移动进入"酸室"，0H-向右移动

进入右侧硝酸钠溶液中发生反应4OH-4e—2H2O+O2T,该技术中电解固碳总反应的离子方程式为

通电

2+

2Ca+2CO2+4H2O—2CaCC)31+2H2T+O2T+4H+,D正确。左侧双极膜中的H+向左移动进入左侧

硝酸钠溶液，右侧双极膜中的H+向左移动进入"酸室"，A正确。若碱室中嘿^比值增大，碳酸氢根离

子可能进入"酸室"，所以不利于C02的矿化封存力错误。Ca02溶液中的C卜通过阴离子交换膜进入"酸

室"，右侧双极膜中的H+向左移动进入"酸室"，所以电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大(正确。

18.目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸

性和碱性，其工作原理如图所示。下列有关说法不氐硬的是()

c阳离子阴离子°

工锌板交个膜交牛膜碳纸工

A.正极电解质溶液呈酸性

B.放电时，锌板上发生的电极反应为Zn+4OH--2e—Zn(OH)；

C.放电时，每转移1mol电子,中间腔室内的溶液中将减少1molNaCI

D.储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极

答案C由题图可知,放电时正极上Fe3+得电子，发生还原反应，碳纸为正极，由于Fe3+、Fe?+与碱性溶

液中的OH-会反应产生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀而不能大量共存，故碳纸附近溶液应该为酸性溶液,A正

确。根据题图可知放电时，锌板为负极，锌板上Zn失去电子发生氧化反应，发生的电极反应为

Zn+4OH-2e—Zn(OH)j,B正确。放电时，负极反应为Zn+4OH、2e—Zn(OH)。正极反应为

Fe3++e—Fe2+,当反应转移1mol电子时，左侧负极附近的溶液中阴离子负电荷数目减少1mol,右

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侧正极附近溶液中阳离子的正电荷数目减少1mol,为维持溶液呈中电性，会有1molNa+通过阳离子交

换膜进入中间腔室内，右侧有1molC卜通过阴离子交换膜进入中间腔室内,导致中间腔室内的溶液中增

加1molNaCI,C错误。放电时碳纸电极为正极，则在储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正

极作阳极，发生氧化反应,D正确。

19.微生物脱盐电池既可以处理废水中的CH3coOH和NH力又可以实现海水淡化，原理如下图所示。下

列说法正确的是（）

A.生物电极b为电池的负极

B.电极a的电极反应式为CH3coOH-8e+8OH==2CO2t+6H2O

C.每生成标准状况下2.24LN4电路中转移0.6mol电子

D.离子交换膜a为阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜

答案C该装置为原电池，废水中的CH3co0H失电子发生氧化反应生成CO2NO2得电子发生还原反

应生成N4生物电极a为负极，生物电极b为正极,A错误;负极反应式为CH3COOH+2H2O-8e—

+

2CO2t+8H,B错误;1molNO［得3mol电子，生成0.5molN4每生成标准状况下2.24LN4电路中转

移0.6mol电子,C正确;原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，即Na+通过阳离子交换膜移向

电极b,Q-通过阴离子交换膜移向电极a,达到海水淡化的目的，所以离子交换膜a为阴离子交换膜，离子

交换膜b为阳离子交换膜,D错误。

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20.2021年我国科研人员以二硫化铝（MoS2）作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池同时

具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示（双极膜可将水解离为H+和0H-,并实现其定向通

过）。下列说法错误的是（）

双极膜

A.使用MOS2电极能加快合成氨的速率

B.Zn/ZnO电极反应式为Zn+2OH-2e-ZnO+H2O

C.电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大

D.当电路通过10mole-时，理论上可以转化NO的质量为30g

答案DMoS2是电极反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能,加快合成氨的速率,A正确;Zn/ZnO

电极为负极，碱性条件下锌被氧化,电极反应式为Zn+2OH-2e—ZnO+H2O,B正确;M0S2电极为原

电池的正极,NO在酸性条件下被还原为氨气，电极反应式为NO+5e+5H+—NH3+H2O,放电时消耗

H+,正极区溶液的c（H+）减小，溶液pH增大,C正确;根据电极反应式NO+5e-+5H+-NH3+H2O可知,

当电路通过10mole时，理论上可转化NO的质量为60g,D错误。

21.（双选）我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2H2电池（结构如图），既能实现乙焕加氢又能发电,其开路

电位、峰值功率密度和能量密度均远高于Zn-CO2电池，同时这种电池设计可广泛适用于其他焕煌。已

知放电时Zn转化为ZnO,电池工作时下列说法正确的是（）

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A.电流由b极经外电路流向a极

B.右侧极室中c(KOH)减小

C.a极的电极反应式为C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH-

D.每有0.2molOH-通过阴离子交换膜,a极消耗2.24LC2H2

答案BC已知放电时Zn转化为Zn。则b极上Zn失电子被氧化，为电池的负极，负极电极反应式为

Zn-2e+2OH-ZnO+H2O;a为正极，正极上C2H2得电子产生C2H4,电极反应式为

C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH、电流由正极(a极)经外电路流向负极(b极),A项错误;b极电极反应

式为Zn-2e+2OH—ZnO+WO,故右侧极室中c(KOH)减小,B项正确;a极的电极反应式为

C2H2+2e-+2H2。-C2H4+2OH,C项正确;未说明是否在标准状况下,D项错误。

22.利用如图装置可持续生产两种消毒剂，其中甲池生产过氧化氢。a、d均为包裹催化剂的惰性电极,b、

c为共用的Ni(OH)2、NiOOH电极。通过电极反应在甲、乙池间转运某些离子。调节电源的电流，使b、

c电极的净组成不变。下列说法错误的是()

I|IH

甲乙

A.乙池生产的消毒剂是。2

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B.生产过程中OH-从甲池转移至乙池

C.b电极的电极反应式:Ni(OH)2+OH-e-NiOOH+H2O

D.理论上甲、乙池生成的消毒剂的物质的量之比为1:1

答案A乙池中d电极连接电源的正极，为阳极，氯离子放电生成氯气,生成的氯气再和水反应生成

HCIO,HCIO为消毒剂,A错误;a电极为阴极,b电极为阳极,OH先迁移到b电极，参与电极反

应:Ni(OH)2+OH-e-NiOOH+H2O,c电极为阴极，电极反应为NiOOH+H2O+e—

Ni(OH)2+OH;生成的OH-再迁移到乙池中,B、C正确;甲池中生成消毒剂的反应为O2+2e—2H2。一

H2O2+2OH,乙池中生成消毒剂的反应为2Q-2e--CI2、Q2+H2O=HCI+HCQ所以转移2moi

电子时，甲、乙池分别生成1molH2O2.1molHCIO,D正确。

疑难突破根据两组直流电源先判断出a~d电极依次为阴极、阳极、阴极、阳极，再确定电极反应。

23.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图所示，下列说法正确的是

()

(只允许H,通过)(阻止水分子通过)

甲乙

A.电极a和电极d上都发生氧化反应

+

B.电极c上的电极反应式为N2O4-2e+H2O—N2O5+2H

C.乙装置电极d附近溶液的pH增大

D.电路中每转移2mole,甲池质子膜右侧溶液质量变化为18g

答案D甲池为原电池，电极a为负极，在水分子作用下,S02在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸，

电极反应式为SO2-2e+2H2O—SOf+4H+,电极b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还

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原反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+-2H2O；乙池为电解池，与正极相连的电极c为电解池的

阳极,在无水硝酸作用下,N2O4在阳极失去电子发生氧化反应生成N2O5和H+,电极反应式为

N2O4-2e+2HNO3—2N2O5+2H+,电极d为阴极,H+在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反

应式为2H++2e-Fht,阳极区的H+通过隔膜(阳离子交换膜)进入阴极区,电极附近溶液pH不变。

综上所述可知,A、B、C错误;由电极b上的电极反应可知,D正确。

24.某研究机构使用Li-SO2cL电池作为电源电解制备Ni(H2Po2)2,其工作原理如图所示。已知电池反应

为2Li+S02cL-2UCI+SO2T,下列说法错误的是()

LiC

选择性透过膜

膜a膜h膜.

III

稀硫酸产品室NaH,PO,稀氢氧化钠溶液

A.电池的f接的是g电极

B.电池中的选择性透过膜以及电解池中膜a均为阳离子交换膜

C.电池中C电极的电极反应式为SO2cl2+2e-2CI+SO2T

D.当Li-SO2c12电池生成1molSO2时,理论上电解池中产生1molNi(H2PO2)2

答案B锂电极为原电池的负极,锂发生氧化反应生成Li+,C电极为正极,SO2cI2在正极发生还原反应

生成C卜和SO2,C卜通过阴离子交换膜进入负极区;与C电极相连的镶电极为电解池的阳极，镇发生氧化反

应生成Ni2+,Ni2+通过阳离子交换膜进入产品室，不锈钢电极为阴极，水在阴极发生还原反应生成H2和

OH-QH-通过阴离子交换膜进入III室,HI室中的H2P0之通过阴离子交换膜进入产品室制得Ni(H2Po2)2。

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与石墨电极相连的银电极为电解池的阳极，则电池的f接的是g电极,A正确;电池中的选择性透过膜为阴

离子交换膜,B错误;C电极为正极,电极反应式为SO2cl2+2e—2c卜+SO2「C正确;由得失电子守恒可

知,当电池中生成1mol二氧化硫时，银电极生成1molNi2+,在产品室中制得1molNi(H2PO2)2,D正确。

25.科学家采用碳基电极材料设计了一种新的电解氯化氢回收氯气的工艺方案，原理如图所示。

下列说法错误的是()

A.a是电源的正极

B.阴极的电极反应式为Fe2+-e=Fe3+

C.电路中每转移1mole,理论上可以回收氯气11.2L(标准状况)

电解

D.该工艺涉及的总反应为4HCI+O2-2CI2+2H2O

答案BHCI失去电子生成CL,发生氧化反应,a是电源的正极,A正确;阴极的电极反应式为Fe3++e-

—Fe2+,B不正确;电路中每转移1mole：根据Cl2~2e,可得理论上可以回收0.5mol氯气,C正确;由

电解

图中信息可知，总反应为4HCI+O2—2CI2+2H2O,D正确。

26.宁德时代于2021年7月在钠离子电池研发上迈出了坚实的一步，如图是钠离子电池的简易装置，放

电时的总反应方程式为NaxTM02+Na“C-NaTMCh+C。下列说法正确的是()

氧化物(NaJMO?)

A.铝箔是原电池的负极

B.电池充电时阳极反应为Nai一xC-(l-x)e—Q-x)Na++C

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C.电子从铝箔流出，经外电路流向铜箔

D.该电池基于Na+在两电极间的可逆嵌入/脱出形成电流

答案D根据总反应方程式可得放电时NaxTMCh得到电子,Na“C失去电子,铝箔作正极,A不正确;

放电时正极反应式为NaxTM02+Q-x)Na++(l-x)e-NaTMOz,充电时阳极反应式为

NaTM02-Q-x)e-NaxTM02+(l-x)Na+,B不正确;电子从铜箔(负极)，经外电路流向铝箔(正极),C不

正确;由放电总反应式可知,Na+在两电极间定向移动形成电流,D正确。

27.MFC—电芬顿技术不需要外加能量即可发生,通过产生羟基自由基(QH)处理有机污染物，可获得高

效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如下所示。

-

HOXF/+H,0,

2电(I)

极

Fe"H,0溶液

0,

H'•0H中。?

2

MN污染物

甲乙

下列说法不正确的是()

A.乙池中溶液需呈酸性

B.电子移动方向:X—ba—Y

C.Y电极上得到H2O2的反应为O2+2&+2H+-H2O2

D.甲池中每消耗22.4L。2(标准状况),乙池中理论上可产生4mol-OH

答案D根据题目中电极上的反应可知,甲为燃料电池，通入燃料的a电极为负极，通入氧气的b电极为

正极，则乙为电解池,X电极为阳极,Y电极为阴极。酸性环境中,Fe3+不容易生成沉淀,A正确。串联装置

中,电子由原电池负极流向电解池阴极，即a-Y;由电解池的阳极流向原电池正极，即X-b,B正确。根据

题图可知乙池中。2在Y电极上得电子生成H2O2,根据得失电子守恒、原子守恒可得电极反应为

2++3+

O2+2e+2H+—H2O2C正确.乙池中生成羟基自由基的反应为Fe+H2O2+H—Fe+H20+OH,

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则产生1mol-OH时，消耗1molH2O2；甲池中1mol氧气对应4mol电子，根据Y电极反应可知产生2

mol-OH,D错误。

28.2022年北京冬奥会，我国使用了"容和一号"大容量电池堆（铁一倍液流电池）来保障冬奥地区持续

稳定存储并提供清洁电能。铁一格液流电池与其他电化学电池相比，寿命大大提高。铁一铭液流电池的

电解质溶液是含铁盐和铭盐的稀盐酸。下列说法错误的是（）

充电放电一

I交流/直'加变换需

发电负载

电池单元

极

电

溶负极也

II:画

解

匐解质溶

液Fe液产

“c

re

A.该电池可将太阳能发的电稳定存储

B.充电时电池的反应为Cr3++Fe2+—£r2++Fe3+

C.放电时，电路中每流过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol/L

D.lmolCH+被氧化，电池中有1molH+通过交换膜向正极转移

答案C该电池可将太阳能发的电稳定存储,A正确。放电时Fe3+得到电子,W+失去电子;充电时Fe?+

失去电子,Cr3+得到电子,B正确。放电时，电路中每流过0.1mol电子,Fe?+物质的量减少0.1mol,溶液

体积未知,C不正确。1molCr2+被氧化，外电路转移1mol电子，电池中有1molH+通过交换膜向正极

转移,D正确。

29.乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下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（）

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0o