2023新高考化学第一轮专题练习-专题十一化学反应与电能

2023新高考化学第一轮专题练习

专题十一化学反应与电能

基础篇固本夯基

考点一原电池

1.（2021福建,9,4分）催化剂TAPP-Mn（H）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。

下列说法错误的是（）

A.Li-CO2电池可使用有机电解液

B.充电时,Li+由正极向负极迁移

C.放电时，正极反应为3co2+4Li++4e------2Li2CO3+C

DlLiCCh、’CO、LC2O3和C都是正极反应的中间产物

答案D

2.（2019浙江4月选考,12,2分）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

金属外壳锌粉

/

浸了KOH

「溶液的隔板

钮扣式银锌电池

乙

二氧化铅

m—石墨棒

4—二氧化镒、炭黑、

铅

氯化筱、氯化锌

锌筒硫酸

锌钵干电池铅蓄电池

丙

下列说法不氐顾的是（）

A.甲:Z/向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加

BZ:王极的电极反应式为Ag2O+2e+H2O------2Ag+2OH

C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应，锌筒会变薄

D.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

3.（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（）

A.负极上发生还原反应

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B.将电能转化为化学能

C.阳离子由正极移向负极

D.CO2在正极上得电子

答案D

4.（2018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（）

bab

------1-0-1-----r**：

OHj空

UHI一

活性炭Mg电解质

A.电池总反应式为2Mg+O2+2H2O2Mg（OH）2

B.正极反应式为Mg-2e'^=Mg2+

C.活性炭可以加快02在负极上的反应速率

D.电子的移动方向由a经外电路到b

答案BC

5.（2019课标I,12,6分）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（）

交换膜

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，在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,N?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

考点二电解池

1.（2021海南,9,4分）液氨中存在平衡:2N比=NH%+NHa。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。下列有关说法王确的是（）

A.b电极连接的是电源的负极

B.a电极的反应为2NH3+2e------H2f+2NH）

C.电解过程中，阴极附近K+浓度减小

D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1

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答案B

2.（2022届辽宁六校联考,12）关于下列各装置图的叙述错误的是（）

A.图①装置可实现铁上镀铜，则a极为铜,b极为铁

B.图②装置可实现粗铜的精炼，则X极为正极

住解

C.图①装置可用于氯碱工业，则电极总反应式为2C1+2H2O-H2t+C12T+2OH

D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,为牺牲阳极法

答案D

3.（2017课标II,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（）

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:Ap++3e-A1

D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

答案C

4.（2017海南单科,10,4分）一种电化学制将NH3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（）

A.Pd电极b为阴极

B.阴极的反应式为:N2+6H++6C------2N%

C.H+曰阳极向阴极迁移

D.陶瓷可以隔离N2和H2

答案A

5.（2020课标H/2,6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。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成Ag,WO3,器件呈现蓝色，对于该变化过程,下列叙

述错误的是（）

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、固体电解质，只

_>g允许Ag♦通过

印N（/电致变色层（WOJ

5介明导电层

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:WCh+xAg-----AgxWO3

答案C

6.（2022届安徽师大附中月考,11）下图属于日本产业研究所和日本学术振兴会共同开发研究的大容量锂

一空气电池。

电解质

下列说法不正确的是（)

A.充电时,a为阴极

B.放电时,b极附近溶液pH增大

C.放电时，在有机电解液中加入少量NaCl溶液,可提高导电性

D.用此装置电解CuSCh溶液,当电路中转移0.2mol电子时，阴极析出铜单展6.4g

答案C

7.（2021全国乙/2,6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（）

A.阳极发生将海水中的cr氧化生成CL的反应

B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO

C.阴极生成的Hz应及时通风稀释安全地排入大气

D.阳极表面形成的Mg（OH）2等积垢需要定期清理

答案D

8.（2022届湖北重点中学起点考,10）电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示邛H极A

为石翳阴极K为铁环，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽此液态金属钠经铁管F流入

收集器G。

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NaQ进口

液态一?

金属钠J

Na出口—

阴极k

下列叙述正确的是（）

A.氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点

B.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

C.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

D.电解时阴极的电极反应为Na++e------Na,发生氧化反应，阴极上可能有少量的钙单质生成

答案A

9.（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%）（）

A.X为ChY为H2

B.c>a>b

C.若生成标准状况下22.4LX,则消耗标准状况下空气56L

D.两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜

答案D

10.（2021天津」1,3分）如下所示电解装置中，通电后石墨电极H上有02生成Fe2O3逐渐溶解，下列判断错

误的是（）

石墨

4-oaIK>-4—

电极1

直流电源

、：三-三-三-二-三三

C溶u液Cl一'二H-工O--二二二二二二二--------若溶液

而丁字交柄旃专较版

0.01molFe,O,

A.a是电源的负极

B.通电一段时间后晌石墨电极H附近滴加石蕊溶液，出现红色

C.随着电解的进行,CuCb溶液浓度变大

D.当0.01molFe2O3完全溶解时,至少产生气体336mL（折合成标准状况下）

答案C

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11.(2021湖北,15,3分)NazCnO?的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrCh。电解法制备CrO?的原

理如图所示。下列说法错误的是(

A.电解时只允许H+通过离子交换膜

B.生成02和H2的质量比为8：1

C.电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大

D.CrO3的生成反应为:CrzOg+2H+-----2CrO3+

H2O

答案A

12.(2019课标川,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)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

放电

应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O⑴嬴ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

尼龙保护层

导电线圈

—+-NiOOH

产•一隔膜

£-3D-Z】】

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ZMs)+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

考点三金属的腐蚀与防护

1.(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()

A.牺牲阳极法利用电解原理

B.金属的化学腐蚀的实质:M-ne-^~M"电子直接转移给还原剂

C.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

D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，正极的电极反应为2H，+2e------H2T

答案C

2.(2021北京通州期末,14)将一块镀层破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()

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A.电子由镀层流向铁

B.铁片凹陷深处产生了较多OH

C.镀层的金属性比铁弱

D.对铁进行了辆牲阳极的保护

答案C

3.（2017课标I』1,6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，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（）

钢

管

桩

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流全近于零

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

4.（2019江苏单科』0,2分）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（）

铁、炭

混合物

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

5.（2020江苏单科』1,4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

情境亡，下列有关说法正确的是（）

水体

钢咨.施占金属M

及）」（阳极）

A.阴极的电极反应式为Fe-2e------Fe2+

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

6.（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（）

A.所有金属腐蚀都是金属失去电子

BL般环境中，金属腐蚀的正极反应式:O2+2H2O+4e"------4OH

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C.石墨烯防腐的原理是形成了性质稳定的合金

D.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

1.（2021江苏」2,3分）通过下列方法可分别获得巴和02：①通过电解获得NiOOH和丛（装置示意图如图

所示）;②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni（OH）2并获得下列说法正确的是（）

KOH溶液

A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小

B.电解时阳极电极反应式:Ni（OH）2+OH-e-------NiOOH+H2O

通电

C.电解的总反应方程式:2比0^~2H2f+02T

D.电解过程中转移4mol电子,理论上可获得22.4L02

答案B

2.（2020天津,11,3分）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

产甩

充电Na2sx（x=5~3,难溶于熔融硫）。下列说法错误的是（）

密封

不锈钢容器

Na邛-Al2。?固体

熔融钠'

占"一熔融硫（含碳粉）

A.Na2s4的电子式为Na+[SSSSJ2Na+

B.放电时正极反应为xS+2Na++2e------Na2sx

C.Na和Na2sx分别为电池的负极和正极

D.该电池是以Na-B-AbO3为隔膜的二次电池

答案C

3.（2022届吉林长春期中,13）有一种纸质软电池，采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附

着二氧化钛。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O----ZnO+2MnO（OH）,关于此电池，下列说法中正确的是

（）

A.该电池Zn为负极，发生还原反应

B.该电池的正极反应为MnO2+e+H2O-----MnO（OH）+OH

C.放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO?流向Zn

D.电池工作时OH-通过薄层纸片向附着二氧化镒的电极移动

答案B

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4.（2021辽宁名校联盟开学考⑻我国科研工作者研制出基于PANa（聚丙烯酸钠）电解质的Zn-空气可充电

电池，咳电池具有高容量和超长循环稳定性。PANa是一种超强吸水聚合物，可吸收大量Zn（CH3co0）2和

2

KOH溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质（如图）。己知:Z++4OH[Zn（OH）4]o下列说

法错误的是（）

A.PANa是一种有机高分子聚合物，在水溶液中不会发生电离

2

B.放电时，负极反应式为Zn-2e+4OH------[Zn（OH）4]-

C.充电时，阴极附近溶液pH增大,阳极附近溶液pH减小

D.充电时，电路中通过0.4mol电子时，有2.24L（标准状况下）0?生成

答案A

5.（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%

制备出无钠预填装的NaCO2电池，反应原理为4Na+3CO2^^2Na2CO3+Co下列叙述错误的是（）

A.放电时电解质中Na+向电池的正极聚集

B.放电时，正极反应为3co2+4e------2C0|+C

+

C.充电时阴极的电极反应为C+2Na2CO3-4e_4Na+3CO2

D.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

6.（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LisBi。下列说法正确的是

极：液态Li/泡沫Ni

一熔融LiCI和KC1

一N极：液态Sb-Bi-Sn

一不锈钢外壳

A.放电时,M电极反应为Ni-2£------Ni2+

B.放电时,Li+由M电极向N电极移动

C.充电时,M电极的质量减小

D.充电时,N电极反应为L'Bii3c-------3Li+iBi

答案B

7（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

产生日信号并联动报警，工作原理如图所示，其中-可以在固体电解质ZrO2-Na2O中移动。当报警器触

发工作时，下列说法正确的是（）

A.多孔电极a发生氧化反应

B.O?一向多孔电极b移动

C.多孔电极b上的电极反应式为4OH-4e-----O2T+2H2O

D.当标准状况下56mL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0.04mol

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答案A

8.（2020课标I,12,6分）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，为解决环境和能源问题提供了i种

新途径。

下列说法错误的是（）

A.放电时，负极反应为Zn-2e+4OH------Zn（OH）J-

B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时，电池总反应为2Zn（0H出----2Zn+02T+40田+2H2。

D.充电时，正极溶液中OH-浓度升高

答案D

9.（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。高能LiFePO4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。

已知口池的反应原理:（l・x）LiFePO4+xFePO4+LixC短LiFePCh+nC。

下列说法正确的是（）

A.充电时,Li+向左移动

B.放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极

C.充电时，阴极电极反应式:xLi++xe+nC-LixCn

D.放电时，正极电极反应式:xLiFePO4-xe-^=xFcPC）4+xLi+

答案BC

10.（2018课标I/3,6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CO?和H2s

的高效去除。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+-e------EDTA-Fe3+

3++2+

@2EDTA-Fe+H2S------2H+S+2EDTA-Fe

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光伏电池

EDTA-Fe2+

石

墨

石2H.

烯

墨

烯

天然气口o天然气

、等）s等）

©LCO（CH4.COVH2

质子交换膜

该装置工作时，下列叙述错误的是（）

A.阴极的电极反应:CCh+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.卜.的低

D.若取用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性

答案C

11.（2020浙江7月选考,21,2分）电解高浓度RCOONa（较酸钠）的NaOH溶液,在阳极RCOO放电可得到

R—R［烷煌）。下列说法不正确的是（）

通电

A.电解总反应方程式:2RCOONa+2H2。^-R—R+2cChT+H2T+2NaOH

B.RCOO•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CFhCOONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

答案A

12.（2022届全国一检,6）邻二溟（氯）化物常用作火焰阻滞剂、杀虫剂等。近日，科研团队从价格低廉且安

全友好的双卤代物出发,发展了电化学辅助的“穿梭”反应（即某基团能在两种分子间进行可逆“穿梭”）,实

现了烯妙的双卤化反应。反应原理如下图所示（图中X代表卤素原子，本题中为Br）。下列说法错误的是

A.a电极为阴极

B.1,2.二溪乙烷生成BF的同时，会释放乙烯气体,从而为“穿梭”反应提供驱助力，推动新的邻二卤代物生

成

C.b极反应为R—CH=CH2+2Br+2e---R—CHBrCH2Br

D.该方法可用于修复被有机氯农药残留污染的土壤，同时还能生产有价值的化学药品

答案C

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13.（2022届山西运城期中,16）我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理

放苞

如图所示。已知电池反应:Nai.MnCh十NaxG嬴NaMnCh十nC。下列说法错误的是（）

匚一|用电器或充电器］F

^NaMnOj

A1-石墨烯、

・・・・・・；・i

•cl0

CIO.Nat：Na*4■

钠离子交换膜

A.电池放电过程中,NaMnCh/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势

B.电池放电时，正极发生反应:NairMnCh+xNarxe-^^NaMnCh

C.电池充电时,Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极

D.电池充电时,外接电源的负极连接NaMnOz/Al电极

答案D

14.（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，若已知某硫分压（P。）,测定其电池电势，则可通过公式计算得出另•硫分

压（P"S2）,从而确定铁水中的硫含量,N电极反应为S2（p"s2）+2Mg2++4e2MgSo下列有关该浓差电池的

说法正确的是（）

ZMg2*

"N____

硫浓差电池工作原理

A.M极电势比N极电势高

B.该电池为电解池

C.M极上的电极反应式:2MgS-4e^~2Mg2++S2（p,zS2）

D.Mg2+从左向右移动

答案D

15.（2020江苏单科,20,14分）CCVHCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

史

翔

3

次

20406080100120

温度/第

图I

（DC。?催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液（CO?与KOH溶液反应制得）中通入出生

成HCOO,其离子方程式为;其他条件不变,HC0&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℃范围内,HCO3催化加氢的转化率迅速上升，其主要

原因是o

（2）HCOOH燃料电池。研究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卡通过的

半透膜隔开。

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半透膜

图2

①电池负极电极反应式为;放电过程中需补充的物质A

为o（填化学式）

②图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与02的反应，将化学能转化为电能,其反应

的离子方程式为o

⑶HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO?和比可能的反应机理如图3所示。

co2

图3

①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成（填化学式）。

②研究发现:其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点

是。

AA』催化剂

答案（DHCO3+H2-----------HCOO+H2O

温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强

⑵①HCOO+2OH-2e-------HCO3+H2OH2SO4

②2HCOOH।2OHIO2------2HC0”2H，O或2HCOOiO2-----2HC0&

（3）①HD②提高释放氢气的速率，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

1.（2018课标III,11,6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l）o下列说法正确的是（）

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多孔碳材料

非水电解质/高聚物隔膜

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-x-2Li+（l902T

答案D

2.（2017课标山,11,6分|生产环保情境）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（2<x<8）o下列说法错误的是（）

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

3.（2021辽宁［3,3分）利用（Q）与JC（QH”电解转化法从烟气中分离

CO2的原理如图。已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.J

（含（：。2）一

膜

电

极

出口1Y出口2

M极N极

A.a为电源负极

B.溶液中Q的物质的量保持不变

C.CO?在M极被还原

D.分离出的CO2从出口2排出

答案C

4.（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，以CO?和H2O为原料制备

HCOOH和O2的原理示意图。

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下列说法正确的是（）

A.外电路电流方向是a—b

B.电池工作时正极区溶液的pH升高

+

C.电极b上发生的反应为CO2+2e+2H--HCOOH

D.1molH2O被完全氧化时有22.4LCO?被还原

答案C

5.（2021福建名校联盟开学考,8|生产环保情境）采用（NH4）2SO4和NH3-H2O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PbCh）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。

下列说法错误的是（）

A.阴极板的电极反应为PbO2+4e+2H2O+4NH才---Pb+4NH3H2O

B.电子由阳极板沿阳极导杆移向外接电源正极

C.电解过程中,OH•向阴极板迁移

D.标准状况下，外电路中每转移4mol电子，阳极板产生22.4L02

答案C

6.（2021浙江1月选考,22,2分|学术探索情境）银镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L为小灯泡,跖、

七为开关,a、b为直流电源的两极）。

下列说法不正确的是（）

A.断开Kz、合上Ki,银镉电池能量转化形式:化学能t电能

B.断开Ki、合上K2,电极A为阴极，发生还原反应

C电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变

D.锲镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2。就Cd（OH）2+2Ni（OH）2

答案C

7.（2022届河北石家庄月考』0|学术探索情境）氨硼烷（NH3EH3）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NH3BH3+3H2O2---NH4B02+4H20O

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用?。2的酸性溶液

质子交换膜（允许H+通过）

下列说法正确的是（）

A.正极区溶液的pH减小

B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动

C.消耗3.1g氨硼烷，理论上有0.3molHQ2被氧化

D.电池负极反应式为NH3BH3+2H2O-6e-----NH*+BO产6H,

答案D

8.（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高比能量锌•碘溪液流电池,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。下列叙述不正确的是)

也

贮

%贮

液

液

益

器

Br器

溶

液

A.放电时,a电极反应为LBi*-+2e-------2I+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0.65g,溶液中有0.02mol「被氧化

D.充电时,a电极接外电源负极

答案D

9.（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。

KOH溶液过量FeSO,溶液

甲池乙池

下列说法正确的是（）

+

A.甲池中通入CH4的一极上发生的反应为CH4+3H2O-8e------CO1+8H

B.电池工作时，乙池中的SO彳移向石墨

C.甲池中每消耗2.24L氧气，转移的电子数为0.4NA

+

D.乙池Pt电极上发生的反应为2H2O-4e-----4H+O2t

答案B

OH

10.（2022届重庆西南大学附中月考,10|生产环保情境）2-蔡酚（0VAQZ）为一种环境污染物，可采

用催化剂（Ag@AgBr/mp-TiO»光降解法除去该污染物,工作原理如图所示。

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下列判断正确的是（）

A.该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能

B.Ch在正极失电子,mp-TiCh可提高O：的失电子速率

C.用该法降解1mol2-蔡酚时，需要吸收0211.5mol

<YYOH

D.负极反应：-46e+46OH-------10CO2t+27H2O

答案C

11.（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辂废水，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，从而使废水中倍含

量低于排放标准。下列说法不E碓的是（）

pH为3.5~6S以

Cr2。；为主的废水

A.阴极区发生的电极反应包括:2H++2e------H2T

2++3+3+

B.还原CnOg的主要方式是Cr2O?-+6Fe+14H-----2Cr+6Fe+7H2O

C.废水的pH过高或过低均会降低铭的去除率

D.电解工作时,CnO歹通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室

答案D

12.（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•空气质于交换膜燃料电池探

究将雾霾中的SO?、NO转化为（NH5S04的原理。

(NH3soi浓溶液和物质A]

p*(i)pt(n)[石丽国欣H)

NO+H-O

+HOs(y||"qNo

)2

HNO,

I-r

iti

质子交换膜(NH工S(\稀溶液

甲乙

下列说法正确的是（）

A.甲、乙装置中NO均被氧化，物质A为HNCh

B.燃料电池放电过程中负极的电极反应式为NO-3e』2H2。---NO&+4H+

C.若甲装置中消耗22.4L02,则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有2.8mol

D.该装置中，电子的转移方向为Pl（I）T石墨（II）-电解质溶液一>石墨（I）->Pt（II）

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答案B

13.（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

化剂N2O5,装置如图所示。下列说法正确的是（）

so惰性

2电极

0,

H2O惰性电极

LO

---

H2so4质子膜（只允'。4+无隔膜硝酸水

50%H2s许H，通过）水硝酸（阻止水溶液

分子通过）

甲乙

A.电极b的反应式是。2+4日+2H2。-4OH-

B.甲中每消耗64gs02,乙中有1molH卡通过隔膜

C.c电极上的电极反应式为N2O4-2e+H2O_N2O5+2H

D.每转移2mole•生成2molN2O5和1molH2SO4

答案D

14.（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解嗡为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（）

1{W}I

()()H

铅1IIO

HO—C—C—HI

电f(乙醛酸)H

极0o+

+

HO—1—A—OHO

H

(乙二酸)

—

饱和乙二酸溶液双极膜乙二醛+KBr溶液

A.KB:•在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

OOOO

IIIIII

B.阳极上的反应式为HO-C一C—OH+2H++2e'—>HO-C—C—H+比0

C.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子

D.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D

H2c——CH

\/2

15.（2021北京」5,9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

剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。

⑴①阳极室产生C12后发生的反应有:、CH2-CH2+HC10一>HOCH2CH2CL

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②结合电极反应式说明生成溶液a的原理

（2）一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。

电解效率n和选择性s的定义：

n（生成B所用的电子）

n(B)=X100%

n（通过电极的电子）

（生成B所用的乙烯）

（n（转化的乙烯）一XI00%

①若q（EO）=100%,则溶液b的溶质为o

②当乙烯完全消耗时，测得n（EO）MO%,S（EO户97%。推测n（EO户70%的原因:

I.阳极有比0放电

II.阳极有乙烯放电

HL阳极室流出液中含有CL和HC1O

i.检脸电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是。

ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO、则n（CO2户____%，经检验阳极放电产物没有

CO2O

iii.实验证实推测HI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⑴①CL+FW^HCl+HClO

②阴极发生反