《2022学年高考化学模拟题汇编专题10电化学原理及其应用含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022学年高考化学模拟题汇编专题10电化学原理及其应用含解析.pdf（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题1 0电化学原理及其应用1.（2 0 2 1 山东泰安市高三模拟）锌-空气燃料电池是一种低能耗电池，在生产生活中应用广泛，其装置示意图如图所示。下列说法错误的是A.充电时，a 与电源正极相连B.放电过程中，K 0 H 溶液浓度不变C.充电时，N 极的电极反应式为Z n O+2 H*+2 e =Z n+H z O1）.放电时，M极每消耗1 6 g0 z,理论上N 极质量增加1 6 gK 答 案 1CK 祥 解 锌-空气燃料电池中Z n 为活泼金属，放电时被氧化，所以N 为负极，M为正极，氧气被还原。K 解 析 放 电 时 M为正极，则充电时M为阳极，a 与电源正极相连，A正确；B.放电过程中
2、只极反应为m+2（出-2 =2 晒+月0,1 极反应为0 2+2 地 0+4 以=4 0 1 4 ,总 反 应 为 2 2 门+0 产2 2 示），所以K OH 溶液浓度不变，B正确；C.电解质溶液为碱性溶液，充电时N 极反应应为Z n O+I bO+2 e =Z n+2 OH ,C 错误；D.1 6 g。2 的物质的量为0 5 m o i 根据电极方程式可知转移2 m o i 电 子,有 I m o l Z n 转化为I m o l Z n O,增加的质量即为I m o l O的质量，为 1 6 g,D正确；综上所述答案为C。2.（2 0 2 1 广 东珠海市高三二模）2 0 2 0 年 7
3、月 1 0 日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：LivC6+Li,xFePO4=6C+LiFePO4,工作原理如图所示。下列说法正确的是A.放电时，铝箔作负极B.放电时，L i 通过隔膜移向负极C.用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小D.充电时的阳极反应式为L i F e P O x e =L i,x F e P O4+x L i+K 答 案 DR 祥 解 放电时的总反应：L iVC6+L i,.x F e P O4=6 C+L i F e P O4,放电时，铜箔上L i：6 失电子为负极,铝箔上L i x F e P。
4、，得电子做正极。K 解 析 A.放电时，铜箔上L i/：6 失电子为负极，铝箔上L i x F e P O4 得电子做正极，A错误;B.放电时，阳离子移向正极，所以L i 通过隔膜移向正极，B 错误；C.用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极反应为：6 C+6 L ib+6 e =L ivC6,质量增加，C 错误；D.充电时的阳极反应式为L i F e P C)4-疣-=L i X F e P C)4+x L i+,I)正确；答 案 选 D。3.(2 0 2 1 山东淄博市高三三模)以Na3 T i 2(P 0 )3 为负极材料的新型可充电钠离子电池的工作原理如图。下列说法错误的是Fe Fe(C
5、N)NaTiKPO。6lNa2FeFe(CN)6：Na,Tiz(PO,),含Na的有机电解质离子交换膜A.放电时，正极反应式为 F e K F e(CN)6 H+2 Na+2 e=Na?F e K F e(CN)6 1B.充电时，a 端接电源正极C.充电时，每生成 I m o l F e R F e(CN)/消耗 2 m o l NaT i 2(P O)3D.充电时，Na,通过离子交换膜从左室移向右室 答 案 CK 祥 解U Nal i K P O)：,为负极材料，所以放电时Na：；T i 2(P 0 3 被氧化为NaT i2(P 01)3,M o 箔为正极，F e K F e(CN)63被还
6、原为 NaaF e K F e(CN)J。K 解 析 A.放电时，M。箔为正极,F e K F e(CN)。被还原为NaF e R F e(CN)，,电极反应为F e R F e(CN)/+2 Na+2 e =Na,F e K F e(CN)，A 正确；B.放电时M o 箔为正极，则充电时M o 箔为阳极，a 端连接电源正极，B正确；C.充电时右侧为阴极，电极反应为NaT i 2(P 0 j 3+2 e+2 Na=Na3 T i 2(P 0 )3,阳极反应为帆为R F e(CN)6 反e 一=F eK F e(CN)62 +2 Na根据电极反应可知每生成I m o l F e K F e(CN
7、)62转移2 m o i 电 子,消 耗 l m o l NaT i2(P 0,)3,C错误；D.充电时为电解池，电解池中阳离子由阳极流向阴极，即 Na通过离子交换膜从左室移向右室，D正确；综上所述答案为C。4.(2 0 2 1 辽宁高三三模)如图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是尾气,Nz.电化学膜4 s2-净化气 5 I s.A.工作一段时间后，生成H?和 Sz 的物质的量之比为2：1B.净化气中C O?含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化C.阴极反应式为H z S+2 e =S2 +H 2 tD.b电极为阳极，发生氧化反应K 答 案BK 祥
8、 解X由图示可知，该装置为电解池，H 2 s 发生反应生成S2 和山，可知a 电极为阴极，电极反应式为H 2 s+2 e =6+&t ,则 b电极为阳极，S在阳极失去电子发生氧化反应生成Sz,电极反应式为2 s-4 e =Sz。K 解 析 X A.根据得失电子守恒可知，电解池上作一段时间后，转移相同物质的量的电子时，生成也和S?的物质的量之比为2:1,故 A正确；B.H 2 s 是酸性气体，能够和熔融碳酸盐反应生成C O?,所以净化气中C O?含量明显增加，故 B 错误；C.由上述分析可知，阴极的电极反应式为H 2 s+2。=+上t ,故 C正确；D.由上述分析可知，b电极为阳极，阳极上发生的
9、是氧化反应，故 D正确；故选B o5.(2 0 2 1 山东潍坊市高三三模)将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法生产甲烷,装置如图所示。下列说法错误的是B.通电时，电流方向为：电子导体一离子导体一电子导体一bC.阳极的电极反应式为CH3coO+2H2O-6e-=2CO2 T+7H-D.生成0.I m o l C H i 时阳极室中理论上生成C O?的体积是4.4 8 L 6 TP)K 答 案 CK 样 解 由图示知，左池中OL C OO在电极上失电子被氧化为c o”故左池为电解的阳极室，右池为电解的阴极室，电源a 为正极，b为负极。K 解 析 1A.由图示知，阳极反应产生H,阴
10、极反应消耗H,故 H 通过交换膜由阳极移向阴极，A正确；B.这个装置中电子的移动方向为：电源负极(b)-电解阴极，电解阳极一电源正极(a),故电流方向为：电源正极(a)外电路(电子导体)一电解质溶液(离子导体，阳极一阴极)外电路(电子导体)一电源负极(b),形成闭合回路，B正确；C.由分析知，左池为阳极，初步确定电极反应为：C H OO-8 e -2 c 0,t ,根据图示知可添加H 配平电荷守恒，添加H Q 配平元素守恒,得完整方程式为：C l hC OO-8 e +2 H20-2 C 02 t +7 1 C,C错误;I).由图示知，右池生成C O2 转化为C H”,根据转移电子关系C H；
11、8 e ,0.1 m o l C H,生成转移0.8 m o l 电子,由 C 选项知：C 024 e ,故生成 C O?的 (C OJ =m =0.2 mol,故 MC OjR.2 m o l X 2 2.4 L/m o l=4.4 8 L,4D正确；故 答 案 选 C。6.(2 0 2 1 云南昆明市 昆明一中高三模拟)地球上锂资源匮乏，应用受到极大制约，难以持续发展。钾元素储量大并且与锂元素具有类似的性质，赋予了钾离子电池良好的应用前景。某研究中的钾离子电池工放 电作原理如图所示(放电时钾离子嵌入层状T i Sz 中，充电时钾离子则脱嵌。电池总反应为T i S2+xK U K Ji S2
12、。充 电下列叙述正确的是充电电源或负载A.放电时，电子从C u 电极流出B.放电时，正极的电极反应式为T i S2+xK，+xe =K Ji S2C.充电时，C u 电极的电势低于K电极D.其电解质溶液可以用水作溶剂R答 案 BR解 析】A.放电时，K电极为负极，电子从K电极为流出，故 A 错误；B.放电时，正极发生还原反应，K,嵌入T i S?中，电极反应式为T i Sz+xl C+xe n C F i Sz，故 B 正确；C.充电时，C u 电极为阳极，电势高于K电极（阴极），故 C错误；I）.金属K 与水剧烈反应，故其电解质溶液不能用水作溶剂，故 I）错误；故选Bo7 .（2 0 2 1
13、 四川南充市高三三模）科学家最近设计出了质子膜H.S电池，实现了 H 2 s 废气变废为宝，电池结构原理如图，下列相关说法正确的是物质CA.电极a为正极，发生还原反应B.父经过固体电解质膜向a电极移动C.电极b的反应为：0 z+4e +4H+=2 H QD.用该电池进行粗铜的精炼，当电路中转移2 m o l e时，阳极减轻64gK 答 案 R Ck 祥 解 由图可知H 2 s 在电极a发生氧化反应转化为a,因此电极a为负极，电极b为正极。R解 析 UA.由分析可知电极a为负极，发生氧化反应，A 错误；B.电解质中阳离子移向正极，因此1 经过固体电解质膜向b电极移动，B 错误；C.电极b为正极，
14、氧气在正极得电子，发生还原反应，电极反应式为0?+4e +4H+=2 H Q,C正确；I).电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中比铜活泼的金属先失电子，因此当电路中转移2 m o i e时，阳极减轻的质量不为I m o l C u的质量，即 64g,D错误;答案选配8.(2 0 2 1 江西新余市高三二模)一种流体电解海水提锂的工作原理如下图所示，中间室辅助电极材料(LiM nzO JLiM ih O j具有选择性电化学吸附/脱出锂离子功能。工作过程可分为两步，第一步为选择性吸附锂，第二步为释放锂，通过以上两步连续的电解过程，锂离子最终以L i()H 的形式被浓缩到阴极室。下列说法中错误的是A.第
15、一步接通电源1 选择性提取锂：第二步接通电源2 释放锂B.释放锂过程中，中间室材料应接电源负极，发生的电极反应式为L iM/。4-x =Li-Mn2O4+xLi+C.中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜D.当阴极室得到4.8 gL i O H 时，理论上阳极室产生1.12L 气体(标准状态下)K 答 案 1 BK 解 析H A.第一步接通电源1,中间室为阴极，发生反应L ijM n2O 4+xe-+xL i+fL iM n2O 4,选择性提取锂，第二步接通电源2,中间室为阴极，发生反应U M nzO 4-xe-f Li_.Mn2O4+xLi+释放锂，故A正确；B.释放锂过程中，中间室材料应接
16、电源正极，发生的电极反应式为LiMiC-xe-=Li,_tMn2O4+xLi+,故 B错误；C.根据图示，第一步为选择性吸附锂过程中阳极室中的离子向中间室移动，第二步为释放锂的过程中锂离子移向阴极室，所以中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜，故 C正确；D.当阴极室得到4.8 gL i O H 时，电路中转移0.21no i 电子，阳极室电极反应式是2H2O-4e-=4H+O2，产生氧气的体积是3 x 22.4=1.121,气体（标准状态下），故 1）正确:4选 B o9.（2021 湖北高三二模）科学家设计利用电化学原理回收C 0?达到节能减排的目的，实验装置如图所示。己知在碱性条件下，卤
17、素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有H C O O 生成，下列说法不正确的是A.b为负极B.当电路中转移Imo le 时，d电极产生lmo lC H3C H OC.e为阳离子交换膜、f 为阴离子交换膜D.a电极的电极反应式为CO2+2e-+H20=HCOCT+0H-K 答 案 1 BR 祥 解】由题干中乙醇氧化为乙醛，可判断出d发生了氧化反应，d为阳极；又根据电中性的原理，可以推断出离子交换膜；根据得失电子守恒可以推断出阴阳极的电极反应式。K 解 析 1 a电极上C 0,转化为H C O O,发生还原反应，电极反应式为CQ+2e-+H2O=COO-+。-,则 a为阴极、b为负极，
18、A正确、B 错误；a电极上产生H C O O,需要补充阳离子保持溶液呈电中性，所以e为阳离子交换膜，K 通过阳离子交换膜进入阴极室，同理f 为阴离子交换膜，C正确；d电极的电极反应式为 2-2e =12,溶液中发生反应C 43czO H+L+ZO/T=C H,C H O+2 H2O+2 V ,当电路中转移Imo le 时，d电极产生0.5mo lC H H 0,D正确。K 点石成金本题主要考查了电解原理在实际生活、生产中的应用。体现了“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”的核心素养。将题干中的信息“在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有IIC 00生成”与图像
19、信息结合起来，利用电解原理确定阴阳极，分析电极反应。10.（2021 湖南邵阳市高三模拟）一种新型电池的工作原理如图所示该电池工作时，下列说法错误的A.P t/C 电极为负极，质子通过交换膜从负极区移向正极区B.正极发生还原反应，电极反应为：N O；+4 H+3e-=N O t +2H,0C.反应池中发生总反应4 N O+3O 2+2H：；O=4 H N O 3,实现H N O 3再生D.理论上，当消耗22.4 L（标准状况下）比时，会消耗1 m o l 02K 答 案 1DR 祥 解1新型电池工作时上被氧化，通入H 2的 P t/C 电极为负极，电极反应为H 2-2e =2H,H N O 3
20、被还原，碳毡电极应为原电池的正极，电极反应式为N 0；+4 H +3e-N 0 t+2H?0,原电池工作时，H 通过质子交换膜移向正极，反应池中N 0、0?反应生成H N 0 3,反应池中总反应4 N 0+30 2+2&0=4 H N 0 3,从而实现了 H N O：；再生。K 解 析 U A.通入I L；的 P t/C 电极上山失去电子生成I I,则通入I I?的 P t/C 电极为负极，碳毡电极应为原电池的正极，质子通过交换膜从负极区移向正极区，故 A正确；B.碳毡电极应为原电池的正极，H N O：；被还原，正极发生还原反应，电极反应为：N O 3+4 H+3e-=N O t +2H20,
21、故 B正确;C.反应池中N O、O 2反应生成H N O”反应池中发生总反应4 N 0+30 2+2H 2=4 H N 0 3,生成的H N O：,循环使用，实现H N O s 再 生,故 C正确；D.该电池中，负极反应为H 2-2e =2H ,正极反应式N O/4 I 1+3e N O t+2H Q,所以消耗22.4 L （标准状况2卜）也时，转移电子2m o l,生 成 一 m o l N O,反应池中总反应4 N 0+30 2+2H/）4 H N 0”则消耗6 的物质的量32 3 X =0.5m o l,故 D 错误；3 4故选D.1 1.（20 21 山东烟台市高三三模）用原电池原理可
22、以除去酸性废水中的三氯乙烯、A S O 3,其原理如图所示（导电壳内部为纳米零价铁）。下列说法错误的是A.F e Q,为正极材料，起导电作用B.正极电极反应式：C2HC13+5H+8e=C2H6+3CFC.在溶液中，F e?.失去的电子总数等于S O：获得的电子总数D.工作一段时间后，废水的pH 将增大K 答 案 1 CK 祥 解 由原理示意图可知，纳米零价铁为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为F e 2钎=F e?,放电生成的亚铁离子与酸性废水中的确酸根和硫酸根离子反应生成F e A s S沉淀、铁离子和水，反应的离子方程式为1 4 F e +A s O:+S O
23、：+1 4 H =F e A s S I+1 3 F e：+7H Q,四氧化三铁是正极，酸性条件下，三氯乙烯在正极得到电子发生还原反应生成乙烷和氯离子，电极反应式为C2HCl3+5H+8e=C2H6+3C1.K 解 析 A.由分析可知，四氧化三铁是正极，在电池工作时起导电作用，故 A正确；B.由分析可知，四氧化三铁是正极，酸性条件下，三氯乙烯在正极得到电子发生还原反应生成乙烷和氯离子，电极反应式为C2HCh+5H+8e-=C2H6+3C，故B正确；C.由分析可知，溶液中发生的反应为亚铁离子与酸性废水中的碎酸根和硫酸根离子反应生成F e A s S沉淀、铁离子和水，F e 失去的电子总数等于A
24、s C 3和S Of 获得的电子总数之和，故 C错误；D.由分析可知，电池工作时，正极上三氯乙烯放电和溶液中发生反应都消耗氢离子，使废水的pH 增大，故 D 正确；故选C1 2.（20 21 浙江高三模拟）水系锌离子电池是二次电池，科学家把锌离子电池形象地比喻成“摇椅电池”，锌离子在摇椅的两端，即电池的正负极来回奔跑，其电化学原理如图所示，下列说法下无琥的是MnO2 ZnMnO.HQ含Zn过渡金屈氧化物(ZnMn2O4)A.锌离子从M n O?隧道结构中脱出，此时Zn M n?O 4为阳极B.锌失去电子变为锌离子，嵌入M n C)2的隧道中，能量转化形式：电能一化学能C.Zn发生氧化反应过程中
25、，溶液中Zr?+浓度不变D.水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2 M n O,普 、Zn M n QR答 案1 B 祥解)水系锌离子电池是二次电池，活泼金属Zn为负极，M n O?为正极，锌离子在电池的正负极来回奔跑,放电时，负极匕Zn失电子变为Zn ,正极上M n O z得电子并结合Zn”生成Zn M n z。；当锌离子从M n O 2隧道结构中脱出时，此时为充电过程，发生的反应与放电时相反，为阳极，Zn为阴极，据此分析解答。K解 析H A.根据以上分析，当锌离子从M n O 2隧道结构中脱出时，为电解装置，此时Zn M n?。,为阳极,故A正确；B.锌失去电子变为锌离子，嵌入M n C)
26、2的隧道中，为原电池反应，能量转化形式：化学能一电能，故B错误：C.放电时，负极上Zn失电子变为Zrf,正极上M rA得电子并结合Zn?*生成Zi l M%。Zn 移向正极补充,溶液中Zn2+浓度不变，故C正确；I).将放电时两电极反应式相加可得，水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2 M n O,Zn M n20.,故D正确；答 案 选B。1 3.(2 0 2 1 江苏盐城市高三三模)辉铜矿(主要成分Cu/S)可以用F e CL,溶液漫泡提取铜，反应的离子方程式为Cu2S+4F e3，=2 Cu2+4F e2,+So Cu 2 s 可由黄铜矿(主要成分Cu F e S?)通过电化学反应转变而
27、成，其工作原理如图所示。下列有关电解Cu F e S z 的说法正确的是离子交换膜A.a 为电源的负极B.该装置将化学能转化为电能C.离子交换膜为阴离子交换膜1).b 电极上的反应为：2 Cu F e S2+6 Ht+2 e-=Cu2S+2 F e2 t+3H2S tK 答 案 1 DK 祥 解 X由图可知，该装置为电解池，a 电极为电解池的阳极，在硫化氢作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成硫化亚铜和氢离子，电极反应式为2 Cu 2 e +H 6=Cu z S+2 H ,b电极是阴极，Cu F e S?在阴极得到电子发生还原反应Cu 、F e 、H6,电极反应式为2 Cu F e S 2+
28、6 H +2 e =Cu +2 F e 2 +3H 2 S f ,氢离子通过阳离子交换膜，由左室向右室移动。R 解 析 UA.由分析可知，该装置为电解池，a 电极为电解池的阳极，故 A错误；B.由分析可知，该装置为将电能转化为化学能的电解池，故 B 错误；C.由分析可知，该装置为电解池，工作时氢离子通过阳离子交换膜，由左室向右室移动，故 C 错误；D.由分析可知，该装置为电解池，a 电极为电解池的阳极，在硫化氢作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成硫化亚铜和氢离子，电极反应式为2 Cu 2 e +H 2 s=Cu +2 H ,故 D 正确；故选D。1 4.(2 0 2 1 辽 宁朝阳市高三模
29、拟)聚合硫酸铁 P F S,FeOH)2 n (S O j.)1 是一种性能优越的无机高分子混凝剂，利用双极膜(B P)(由一张阳膜和一张阴膜复合制成，在直流电场作用下将水分子解离成OH和H+，作为H+和OH.离子源)电渗析法制备P F S 的装置如图所示，下列说法不正确的是K,S O“溶液室1 室2 室3 室4产 品 产 品 产 品 产 品K,S O 溶液阴膜室 一 室2稀：1【S O虫(S 0)3 盲液1 1 1 ,A.X极上发生的电极反应为40匕-4日=0 2 T +2 H2OB.“室1”和“室3”得到H 2 s O 4和K 2 s O 4的混合液C.“室2”和“室4”产品为浓P F S
30、1).双极膜向“室2”和“室4”中提供0 H-R答 案1 BK祥 解1 1根据图示，稀硫酸进入“室3”，F e N S O j,溶液进入“室4”，且“室3”和“室4”之间有阴膜,则说明P F S在“室4”内产生；双极膜将水分解离成0 H和H,即双极膜产生的H,向“室3”移动，产生的0 H响“室4”移动，SO：向“室3”移动，由 于“室3”和“室4”是重复单元，故H*向“室1”和“室3”移动,0 H响 室2 和“室4 移动，SO：向“室1”和“室3”移动，故“室1”和“室3”得到的是H 2 s 0 溶 液,“室2”和“室4”得到的是P F S。K解 析】A.在电解装置的左侧，由于双极膜产生的H
31、向“室1”移动，则X极上发生的电极反应为4 0 H -4 e =02 f +2 H20,A 正确；B.H 向“室1”和“室3”移动S O f向“室1”和“室3”移动，故 室1 和“室3”得到的是H 2 s o i溶液,B错误；C.F e KSO ja溶液进入“室2”和“室4”，且0 1 向“室2”和“室4”移动，故“室2”和“室4”得到的是P F 6,C正确；D.0 H向“室2”和“室4”移动，说明双极膜向“室2”和“室4”中提供O H ,D正确；故选B。1 5.(2 0 2 1 江苏徐州市高三模拟)以O 2 N(-C O O H为原料，采用电解法制取H 2 N COOH的装置如图。下列说法中
32、正确的是少lit气体X,对皴程茶甲酸铅合金-d直流电源卜对硝基茶甲酸士.-金属DSA一（不参与电和一 产H、水 仁-H 2SO 4.水A.电子由铅合金经溶液流到金属DSA电极B.每转移I m o l d 时，阳极电解质溶液的质量减少8gC.阴极主要电极反应式为COOH+6e+6H*-H2NCOOH+2H2OI）.反应结束后阳极区p H 增大K答 案】cK样 解 金属阳极DSA发生2 H O-4 e=O l+4 H ,阴极的主要电极反应式为O2N COOH+6 e +6 H-*H2N-C O O H+2 I I20,据此答题。K解 析X A.金属阳极DSA发生2 I I Q-4 e =0 1+4
33、 H ,失去的电子由金属阳极DSA经导线流向直流电源的正极,由直流电源的负极经导线流向铅合金，故 A 错误;B.由金属阳极DSA发牛.2 H Q-4 e =0：T+4 H,知，每转移I m o l e时，消耗0.5 m o l 水，以氧气形式放出的是8g,通过阳离子交换膜的氢离子1 g,阳极电解质溶液的质量减少9 g,故 B错误;C.阴极的主要电极反应式为O 2 N -C O O H+6 e +6 I 一H 2 N -C O O H+2 H。故 C正确；D.阳极区电极反应为2 H Q-4 e=O T+4 1，硫酸的浓度增大，反应结束后阳极区p H 减小，故 D 错误;故选：C 1 6.（2 0
34、 2 1 江苏南通市高三模拟）利用石墨电极电解H N（h 和 H N O z 的混合溶液可获得较浓的硝酸。其工作原理如图所示。下列说法正确的是离子交换膜浓硝酸HNO 和 HNCh混合溶液A.a为电源的正极B.电解池中的离子交换膜应为阴离子交换膜C.阳极的电极反应式为H N O 2+2 e +H 2 O=3 H+N C）3D.每2 m o i离子通过离子交换膜，左室产生的气体X的体积为2 2.4 L （标准状况）R答 案 2DK祥 解】H Q和 H N 0?的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸，说明电解时阳极上亚硝酸根离子失电子生成硝酸根离子，右边石墨电极为阳极，阳极上亚硝酸根离子失电子生
35、成硝酸根离子，其电极反应式为 H N 02e-+H 20=3 H +N。；，左边石墨电极为电解池的阴极，溶液中氢离子放电生成氢气，电极反应2I +2e =&t ,氢离子从阳极移向阴极，离子交换膜为阳离子交换膜；据此分析判断选项。K 解 析 UA.左边石墨电极，氢离子放电生成氢气，电极反应为2I +2e =H,得电子发生还原反应为电解池的阴极，与电源负极相连，即 a 为电源的负极，故 A 错误；B.右边石墨电极为阳极，左边石墨电极为电解池的阴极，氢离子从阳极移向阴极，即从右室移向左室，离子交换膜为阳离子交换膜，故 B 错误；C.右边石墨电极为阳极，亚硝酸根离子失电子生成硝酸根离子，其电极反应式为
36、1 02-2百+山0=3 丁+0；,故 C 错误;D.每 2m ol 离子通过离子交换膜，即要转移2m ol 电子，由左室电极反应式2H +2e =H,t 可知，产生的H/m ol,其体积为22.4 L （标准状况），故 D 正确；答 案 为 D.17.（2021 山东青岛市高三模拟）目前，光电催化反应器（PEC）是利用太阳能制备燃料的理想途径之一，它利用吸光电极材料，加少量电能辅助，就能实现光驱动的水分解。通过光解水可由CO,制得主要产物异丙醇，工作原理如图所示。下列说法中正确的是A.中通过蛋白质纤维膜自左向右移动B.该装置能量转化形式是电能一化学能C.每生成6 0g异丙醇，同时消耗100.
37、8 L CO z1).生成异丙醇的电极反应为3 C02+l 8 e +18 H =CH s CH(O H)CH3+5 H20R 答 案 1 I)K 祥 解 由图可知，该装置为光电解池，将光能和电能转化为化学能，右侧电极为阳极，在光催化剂作用下，水在光照条件下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2I kO-4 e =02 f +4 I I；左侧电极为阴极，在电催化剂作用下，二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醇，电极反应式为 3 CO,+18 e+18 H =CH3CH (O H)CH3+5 H20oE解 析 光 电 解 池 工 作 时，氢离子向阴极移动，则氢离
38、子通过蛋白质纤维膜自右向左移动，故 A 错误;B.由分析可知，该装置为光电解池，将光能和电能转化为化学能，故 B 错误；C.缺标准状况，无法计算牛.成6 0g异丙醇时消耗二氧化碳的体积，故 C 错误；D.由分析可知，该装置为光电解池，左侧电极为阴极，在电催化剂作用下，二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醉，电极反应式为3 C02+18 e +18 H =CH3CH (O H)CH3+5 H20,故 D 正确；故选Do18.(2021 广东茂名市高三二模)一种将工厂中含H 2s 废气先用N aO H 溶液吸收，然后利用吸收液进行发电的装置示意图如图。装置工作时，下列说法正确的是a极
39、 b极A.N a.向a 极区移动B.a 极电势比b极的高C.a 极和b 极周围溶液的p H 均增大D.由H S 生 成 的 电 极 反 应 为：2 H S+8 0 H-8 e=S 2 0；+5&0K 答 案 DK 解 析】A.如图所示，a极上硫元素化合价升高，发生氧化反应，则 a极为负极，N a 向正极移动，故 A错误；B.a极为负极，则电势比b极的低，故 B错误;C.a极上发生的反应为：2 H S+8 0 H-8 e=S 2 0：+5H O 则 a极周围溶液的p H 减小，故 C 错误：D.由 H S 生成与 0：的过程为氧化反应，失去电子，电解质溶液中含有0 H ,则电极反应为：2 H S
40、 +8 0 H -8 e =S z O；+5H O 故 D 正确。故选D,1 9.(2 0 2 1 广东广州市高三三模)中国向世界郑重承诺，努力争取2 0 6 0 年前完成“碳中和”。一种微生物电解池(M EC)既可以处理有机废水，又有助于降低碳排放，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是直流电源A.a电极为M EC的阳极B.M EC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移C.b电极的电极反应式为C02+8 e +8 H =CH,+2 H2OD.a电极室产生的CO?与 b电极室消耗的CO?相等R 答 案，1)K 祥 解 电极a上有机质转化为C0”发生氧化反应，所以a为阳极，电极b上 CO 2 转
41、化为CH”发生还原反应，所以b为阴极。K 解 析 UA.电极a上有机质转化为CO 2,发生氧化反应，所以a为阳极，A 正确；B.工作时为电解池，电解池中阳离子由阳极向阴极迁移，所以质子将从a电极室向b电极室迁移，B正确;C.电极b上 CO?得电子被还原，结 合 迁 移 过 来 的 氢 离 子 生 成 和 1 M),根据电子守恒和元素守恒可得电极反应式为 CO 2+8/+8 H*=CH,+2 H Q,C 正确：D.有机质中C 元素的化合价不一定和甲烷中C 元素的化合价相同，所以a电极室产生的CO 2 与 b电极室消耗的CO z 不一定相等，D 错误；综上所述答案为D。2 0.(2 0 2 1 湖
42、南高三模拟)镁货源储量丰富价格低廉：可充放电有机电解液镁电池模型如图，它具有较高的离子电导率、可充放电、对环境友好的优点，原电池反应为4M g+2 M n 0 2=M g M n O,已知电量Q与电流强度 I 和通电时间t 之间满足关系：Q=I t。下列表述错误的是有机电解液A.放电时，rM n O?参与正极反应B.放电时，M g,向正极移动，电子从M g 电极经导线流向M n O,电极C.充电时，阳极反应式为M g M n 2 O 2 e =2 M n O z+M g D.电池在电流强度为0.5A时工作5m i n,理论消耗M g O.1 4g(F=9 6 50 0 C m o l )K 答
43、 案 I)K 祥 解原电池反应为4M g+2 M n()2=M g M n。”M g 在负极失电子，r-M n O?在正极反应中得电子，充电时，阳极反应式为M g M n 2 C)4-2 e-=2 M n O 2 +M g 2+,阴极：M g2+2e-=MgoK 解 析】A.放电时为原电池根据题所给原电池反应可知，r-M n C)2 在反应中得电子，参与正极反应，A正确：B.原电池中阳离子移向正极，电流方向与电子移动方向相反，电子从负极经过导线流向正极，B正确；C.充电时，阳极发生氧化反应，结合原电池反应可知，阳极反应式为M g M n 2 O 4-2 e-=2 M n C2 +M g 2+,
44、C正确；D.电流强度/=0.5 A,工作时间为，=5 m i n=3 0 0 s，0 =7/=0.5 A x 3 0 0 s=1 5 0 C,f =96 5 0 0 C-m ol-)转i，(玄 i i移电子的物质的量为:-T，则消耗M g 的质量为2 4g X x-0.0 1 9g ,D错误。96 5 0 0 Cm or 96 5 0 0 C-m ol-1 2故选D。()卜2 1.(2 0 2 1 江西师大附中高三三模)我国科学家利用光能处理含苯酚()废水，装置如图所示。下列说法错误的是A.B.C.D.光照TiO,a极电势高于b极电势a极的电极反应式为+2 e+2 H-=Q+H 2 0该装置将
45、光能转变成化学能，再转变成电能H 一由I I 区移向I区，I I 区溶液的p H 减小K 答 案 11)K 解析)1 A.由图示可.知，a极 0,C 元素化合价降低，a极发生还原反应，a是正极，a极电势高于b 极电势，故 A正确；B.由图示可知，a极0,C 元素化合价降低，a极得电子发生还原反应，a极的电极反应式为+2 e+2 H=O+H20,故 B 正确：C.由图示可知，该装置利用光能处理含苯酚的废水，所以该装置将光能转变成化学能，再转变成电能，故C 正确：D.负极反应式是HxW O 3-xe-=W C)3 +x H+,正极反应式 H+2e+2H1=0+HO 根据电子守恒，负极生成的氢离子和
46、正极消耗的氢离子一样多，I I 区生成的I 移 向 I 区，溶液的p H 不变，故 D 错误；故选D 2 2.(2 0 2 1 安徽师范大学附属中学高三模拟)微生物电解池(M ic r ob ia l e l e c tr ol y sisc e l l,M E C)是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术，将电化学法和生物还原法有机结合，M E C具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法是装置如图所示。下列有关说法正确的是A.“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的低B.“产甲烷菌”能有效抑制F T 的放电C.阴极的电极反应式是：C02-8e+8H=CH（+2 H20D.若 产 l m
47、ol Cl l”理论上阳极室生成理2 的体积为44.8LK 答 案】BK 祥 解 b极得到氢离子为还原反应，阴极发生还原反应，a极失去氢离子为氧化反应，阳极发生氧化还原反应，据此分析解题。解 析 U A.“产电菌”极为阳极，“产甲烷菌”极为阴极，阴极的电势比阳极的低，A错误；B.“产甲烷菌”会生成较多得甲烷，能有效抑制H的放电，B 正确；C.阴极的电极反应式是：C0 2+8e-+8H=CH +2 H Q,C 错误；D.若 产 I m ol CH”转移8m oi电子，-8e.+2 H?O =2 C。？+7 H ,理论上标准状况下阳极室生成 CO?的体积为44.8L,D错误;答 案 选 瓦2 3.
48、（2 0 2 1 天津高三二模）一 种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法正确的是吸附层M 离子交换膜 吸附层NA.电流方向是从吸附层M通过导线到吸附层NB.放电时，吸附层M发生的电极反应：H2-2 e-+2 O H-=2 H2OC.N a，从右边穿过离子交换膜向左边移动D.“全氢电池”放电时的总反应式为：2 H2+O2=2 H2OI I 答 案 BK 祥解?由工作原理图可知，左边吸附层M上氨气失电子与氢氧根结合生成水，发生了氧化反应为负极，电极反应是H 2e+20 H 2压 0,右边吸附层N为正极，发生了还原反应，电极反应是2e+2H 一山，结合原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极解答
49、该题。K 解 析 由 工 作 原 理 图 可 知，左边吸附层M为负极，右边吸附层N为正极，则电流方向为从吸附层N通过导线到吸附层M,故 A错误；B.左边吸附层M为负极极，发生了氧化反应，电极反应是“-2e+20 H =2H Q,故 B正确；C.原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质溶液中N a 响 右正极移动，故 C错误；D.负极电极反应是H 2e +2O I 1-2H Q，正极电极反应是2e+2日一出，电池的总反应无氧气参加，故 D错误;故选：B o24.（20 21 辽 宁铁岭市高三二模）微生物燃料电池（M F C）是一种现代化氨氮去除技术。下图为M F C 碳氮联合同时去除的
50、转化系统原理示意图。下列说法正确的是A.A极电势比B极电势高B.B 极的电极反应式为2 N O；+1 0 e +1 2 H+=N2 T +6 H2OC.好氧微生物反应器中反应为NH：+2。2=H N O,+H+H2OD.当生成22.4 L C C）2（标准状况）时，电路中共转移2N,、电子K 答 案 2 BK 解 析】A.根据图中H+的移动方向可判断A为负极，B为正极，正极电势高，A极电势比B 极电势低,故 A错；B.B为正极得到电子发生还原反应，则 2N O g+l（）e +1 2 H+=N 2 T+6 H 2。，故选B；C.H N O 3 为强电解质，所以好氧微生物反应器中反应为NH；+2