预测12 电化学基础专题-【临门一脚】 高考化学三轮冲刺过关

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预测12 电化学基础专题概率预测☆☆☆☆☆题型预测选择题☆☆☆☆☆简答题☆☆考向预测①原电池、电解池工作原理应用分析②电极的判断及电极反应式的书写③新型电源分析④金属的腐蚀与防护①与化学反应热结合变化过程中的能量转换②融合化工生产过程中、化学反应原理题进行分析电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，也无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。1．原电池及其工作原理(1)原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。(2)“五类”依据判断原电池电极：判断依据电极电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象负极活泼金属氧化反应流出阴离子移向电极质量减小正极不活泼金属或非金属还原反应流入阳离子移向电极增重或质量不变(3)“三步”突破原电池电极反应式的书写：第一步：分析氧化还原反应。根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目。第二步：注意电解质溶液环境。分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式。第三步：合并正、负电极反应。调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出总反应式2．化学电源(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。3．电解原理及其应用(1)电解。在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。能量转化形式：电能转化为化学能。电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。即：(2)“五类”依据判断电解池电极判断依据电极电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象阳极与电源正极相连氧化反应流出阴离子移向电极溶解或pH减小阴极与电源负极相连还原反应流入阳离子移向电极增重或pH增大(3)电解池中电极反应式的书写方法①书写步骤。首先注意阳极是活性材料还是惰性材料；分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放电顺序；根据放电顺序分析放电产物；根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有H＋、OH－或H2O参与；最后配平电极反应式。②介质对电极反应式的影响。在电解池电极方程式中，如果是H＋或OH－放电，则电解质溶液的酸碱性对电极反应式没有影响；酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－；碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋。4．常见膜化学(1)膜的作用：将电解质溶液分成两个区域，阳极区或阴极区(正极区或负极区)，避免两极溶液直接接触。阳离子交换膜允许阳离子通过，不允许阴离子通过；阴离子交换膜允许阴离子通过，不允许阳离子通过；质子交换膜允许质子通过而避免不同电极区域内某些离子间的反应。(2)阴、阳离子交换膜的判断。①看清图示，是否在交换膜上标注了阴、阳离子，是否标注了电源的正、负极，是否标注了电子流向、电荷流向等，明确阴、阳离子的移动方向。②根据原电池、电解池中阴、阳离子的移动方向，结合题意中给出的制备、电解物质等信息，找出物质生成或消耗的电极区域、确定移动的阴、阳离子，从而推知离子交换膜的种类。注意：在多交换膜的池中，离子迁移遵循电荷守恒，离子的迁移数目可能不相等。5．电解原理的应用(1)电解饱和食盐水①电极反应：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)②总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑③应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。(2)电镀和电解精炼铜 电镀(Fe上镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质) 电极反应Cu－2e－===Cu2＋Cu－2e－===Cu2＋，Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋阴极电极材料待镀金属Fe纯铜电极反应Cu2＋＋2e－===Cu电解质溶液含Cu2＋的盐溶液电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥(3)电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑，2Na＋＋2e－===2Na冶炼镁MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑，Mg2＋＋2e－===Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑6O2－－12e－===3O2↑，4Al3＋＋12e－===4Al6．金属(以铁为例)电化学腐蚀与防护(1)吸氧腐蚀电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)防护方法①原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法：与较活泼的金属相连，较活泼的金属作负极被腐蚀，被保护的金属作正极；②电解池原理——外加电流的阴极保护法：被保护的金属与原电池负极相连，形成电解池，作阴极。7．电化学计算的基本方法和技巧原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。通常有下列三种方法：(1)根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(3)根据关系式计算根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。　　 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式：(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 “三”步完胜电极反应式的书写1．(2020•新课标Ⅰ卷)科学家近年发明了一种新型Zn−CO2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。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，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 molC．充电时，电池总反应为2Zn(OH)42+=2 Zn+O2↑+4OH-+2H2O D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高2．(2020•新课标Ⅱ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AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(    )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=AgxWO33．(2020•新课标Ⅲ卷)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH-－11e－= VO43-+2B(OH)4-+ 4H2O，该电池工作时，下列说法错误的是(    ) A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C．电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4-+4VO43-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4．(2021•浙江1月选考)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2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K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能B．断开K1、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．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)25．(2020•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NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量6．(2020•浙江7月选考)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液，在阳极RCOO−放电可得到R−R(烷烃)。下列说法不正确的是(    )A．电解总反应方程式：2RCOONa＋2H2OR−R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOHB．RCOO−在阳极放电，发生氧化反应C．阴极的电极反应：2H2O＋2e−2OH−＋H2↑D．电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷7．(2020•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+xSNa2Sx (x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是(   )A．Na2S4的电子式为B．放电时正极反应为2Na++xS+2e-= Na2SxC．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D．该电池是以Na —β—Al2O3为隔膜的二次电池8．(2020•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9．(2020•山东卷)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是(   )A．负极反应为 CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:110．(2020•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++O2↑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O2与b极反应的O2等量11．(2020•江苏卷)(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+通过的半透膜隔开。①电池负极电极反应式为_____________；放电过程中需补充的物质A为_________(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O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______________。1．(2021·广东省高三“六校联盟”高三第三次联考)近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸盐。装置如图所示：下列说法错误的是(    )A．工作时，电子流入 a 极B．阳极区的电极反应为：N2+6H2O-10e-=2NO3-+12H+C．阳极区和阴极区消耗的 N2的质量之比为 5：3D．该离子交换膜应使用质子交换膜2．(2021·江苏南通市高三质量调研)一种锂电池的工作原理如下图所示，正极反应液可以在正极区和氧化罐间循环流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将Fe2＋氧化，自身被还原为SO42-。下列关于该电池说法正确的是A．电池放电时将电能转化为化学能B．放电时Li＋由正极区移向负极区C．放电时的负极反应为Fe3＋＋e-=Fe2＋D．氧化罐中反应的离子方程式为：2Fe2＋＋S2O82-=2Fe3＋＋2SO42-3．(2021·河南许昌市高三一模)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是由多孔陶瓷NiO阴极、多孔陶瓷电解质(熔融碱金属碳酸盐)隔膜、多孔金属Ni阳极、金属极板构成的燃料电池。工作时，该电池的阴极(正极)反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，下列有关说法中错误的是(    )A．该电池较高的工作温度加快了阴、阳极的反应速率B．该类电池的H2不能用CO、CH4等替代C．该电池工作时，要避免H2、O2的接触D．放电时，阳极(负极)反应式为2H2+2CO32--4e-=2CO2+2H2O4．(2021·广东肇庆市高三二模)微生物燃料电池(MFC)以厌氧微生物催化氧化有机物(如葡萄糖)，同时处理含Cu2+废水，装置如图所示，下列说法错误的是(    )A．M极为电池的负极B．温度越高，电池工作效率越高C．N极的电极反应为Cu2++2e-=CuD．电池工作时，废水中的阴离子总浓度降低5．(2021·湖南湘豫名校高三联考)COOH燃料电池的装置如下图，两电极间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是A．电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极B．负极的电极反应式为HCOO-+2OH-_2e-=HCO3-+H2OC．理论上每消耗标准状况下22.4LO2，有2molK+通过半透膜D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O6．(2021·福建福州市高三毕业班质量检测)国内某动力电池研究院运用FFC剑桥工艺实现熔盐电解SiO2制备硅材料，装置如图。下列说法中错误的是A．阳极反应为C-4e-+2O2-=CO2↑B．SiO2电极减重60g时，生成CO2体积为22.4LC．电解过程，熔盐中Ca2+移向SiO2所在电极的方向D．若用其他情性电极代替石墨，可能会生成O2、Cl27．(2021·“超级全能生全国卷地区联考)如图为实验室模拟电解氧化法处理废水中的CN-的装置图，产物为无毒、无害物质，下列说法不正确的是A．b极为电池的负极，铁电极的反应式为2H++2e-=H2↑B．溶液中CN-向石墨电极移动C．电路中转移6 mol电子时可生成标准状况下22.4 L N2D．该装置工作时包括了电能与化学能的相互转化8．(2021·广东湛江市高三一模)制取高纯硅的EFC剑桥工艺是以CaCl2熔盐为电解质，以SiO2和石墨坩埚作电极直接电解，同时产生CO和CO2等气体。下列说法正确的是(    )A．SiO2作阳极，石墨坩埚作阴极B．电解过程中O2-、Cl-向阴极移动C．阴极上发生的电极反应为SiO2+4e-=Si+2O2-D．将生成的O2转化为CO和CO2是为了促进电子的转移9．(2021·山东青岛市高三一模)有机电极材料应用于钠离子电池可实现新型电池的跨越式发展。如羰基化合物1，4，5，8-萘四甲酸二酐(NTCDA)展现出高比容量，放电原理为，装置如图。下列说法正确的是A．放电时，Na+向N 移动B．放电时，负极电极反应：NaxCn-xe- =nCn+xNa+ C．充电时，M 与电源的负极相连D．充电时，阴极电极反应： 10．(2021·山东德州市高三一模)研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示：下列说法错误的是(    )A．加入 HNO3降低了正极反应的活化能B．电池工作时正极区溶液的 pH增大C．1mol CH3CH2OH 被完全氧化时有1.5mol O2被还原D．正极附近的溶液中会发生反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO311．(2021·山东省普通高中学业水平等级考试)最近我国科学家以 CO2与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是A．b为电源的负极B．In/ In 2O3- x电极上可能有副产物 O2生成C．每生成1mol辛腈，同时生成1mol HCOO-D．在 Ni2P 电极上发生的反应为：CH3(CH2)7NH2 - 4e- + 4OH- = CH3(CH2)6CN + 4H2O12．(2021·广东广州市高三一模)我国科学家合成了一种新型的Fe-SnO2催化剂，用该催化剂修饰电极，可实现在室温条件下电催化氮气制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的是A．电解过程中H+由b极区向a极区迁移B．阴极反应式为N2+6e—+8H+=2NH4+C．电解一段时间，阳极区的pH减小D．电解一段时间，阴极、阳极消耗N2的物质的量之比为3：513．(2021·广西南宁市高三一模)有机物电化学合成是化学研究的重要方向。下图所示电解装置可以生成葡萄糖酸C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸再与CaCO3反应可以生产补钙剂葡萄糖酸钙。下列说法错误的是A．a为电源正极，a连接的惰性电极发生反应为：2Br--2e-=Br2B．在电解质溶液1中，葡萄糖被HBrO还原成葡萄糖酸C．阳极区的H+通过阳离子交换膜向阴极区移动D．阴极反应为：C6H12O6+2H+2e=C6H14O614．(2021·浙江省“宁波十校”高三联考)K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续降解，电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSO—DME)溶液，能传导K+。电池反应为K+O2=KO2，装置如图所示。下列说法错误的是(    )A．放电时，正极反应为K++O2+e-=KO2 B．充电时，每转移1mole-，阳极质量减少39gC．有效抑制氧气扩散可延长K-O2电池的循环性能D．充电时，K电极连接外电源负极15．(2021·贵州遵义市高三一模)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。电池放电时的总反应为2 KC14H10+ x MnFe(CN)6 = 2 K1-xC14H10 + x K2MnFe(CN)6，则下列说法中，正确的是(   )A．放电时，电子从电极A经过CF3SO3K溶液流向电极BB．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)616．(2021·首都师范大学附属中学高三月考)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示，图中含酚废水中的有机物可用C6H5OH表示。下列说法不正确的是A．左侧电极为负极，苯酚发生氧化反应B．左侧离子交换膜为阴离子交换膜C．右侧电极的电极反应式：2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2OD．左右两侧电极附近溶液的pH均升高17．(2021·浙江省高三联考)如图为一氧化氮气体传感器工作原理示意图。电流方向如图中所示。电极A、B外覆盖一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，可以让气体透过下列相关叙述，正确的是(    )A．该传感器运用了原电池原理，正极反应为NO+2H2O-3e-= NO3-+4H+B．当外电路中流过0.2mol电子时，电池正极消耗1.12L氧气C．该传感器工作时，接触到的NO浓度增大，输出的电流强度也相应增大D．为了使传感器连续工作，可以不断补充NaCl，增强导电性18．(2021·四川泸州市高三第二次教学质量诊断性考试)己知Fe2+与H2O2溶液混合发生Fenton反应生成氧化性很强的羟基自由基(•OH)，可将CN-氧化为低毒的CNO-，实现废水处理的目的。三维电极电解-Fenton反应处理废水的原理如图所示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解池。下列说法错误的是A．钛合金电极反应式为2H2O- 2e- =2H++2•OHB．阴极电极反应式为O2+ 2H++ 2e - = H2O2C．焦炭电极表面能产生•OH使废水处理效率提高D．Fe(OH)2+能在钛合金电极实现再生循环利用19．(2021·山东潍坊市高三一模)工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A．溶液M中的溶质为FeCl2B．电极a为阴极C．电极b上的反应为：2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-D．随电解的进行，阴极区溶液pH增大20．(2021·浙江温州市高三选考模拟)科学家设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+nC。NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是A．该电池用于电动汽车符合绿色化学观念B．充电时，阳极反应为LiCoO2-xe-=Li(1-x)CoO2+xLi+，由B极移向A极C．该电池用惰性电极电解某电解质溶液时，发现两极只有H2和O2生成。则电解一段时间后，该溶液的浓度可能不变D．若初始两电极质量相等，当转移4NA个电子时，两电极质量差为28g21．(2021·渝中区·重庆巴蜀中学高三质检)2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如图，正极反应为Li1-xFePO4＋xe－＋xLi＋=LiFePO4，下列说法错误的是A．放电时Li＋通过聚合物隔膜往正极迁移B．充电时，阴极反应为Li1-xC6＋xe－＋xLi＋=LiC6C．充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌D．用该电池电解精炼铜，当转移电子1.25 mol时能得到精铜32 g，则电子利用率为80％22．(2021·山西省怀仁高三调研)锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法不正确的是。A．活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂B．原理图中的隔离膜为质子交换膜C．负极反应式为Zn+2OH--2e=ZnO+H2OD．电池工作时，当消耗1.6gO2，负极消耗0.1molZn23．(2021·山东济宁市高三一模)微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置.某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O72-催化还原，其工作原理如图所示.下列说法不正确的是(    )A．电池工作时外电路电流由b极流向a极B．b极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2OC．每生成1mol Cr(OH)3，右池n (H+)减少2 molD．每处理0.5mol Cr2O72-，可生成16.8L(标准状况下)CO224．(2021·安徽马鞍山市高三一模)NCl3是一种黄色黏稠状液体，可用于制备新型消毒剂ClO2，其制备装置如图所示。下列说法正确的是(    )A．Pt极发生氧化反应，可用淀粉-KI试纸检验MB．石墨极的反应式为NH4++3Cl-+6e-=NCl3+4H+C．电解过程中，质子交换膜右侧溶液pH会增大D．每生成1mol NCl3，会生成67.2L气体M25．(2021·东北三省四市教研联合体高三联考)中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速度比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速度大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置图如图，下列叙述中错误的是(    )A．电子从M电极经导线流向N电极B．N电极的电极反应式为：Fe-2e- = Fe2+C．阴极区附近溶液的pH增大D．电路中转移0.01mol电子时，有0.08gO2参与反应26．(2021·新疆乌鲁木齐市高三一模)用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯(C2HCl3)，进行水体修复的过程如图所示。H+、O2、NO3-等共存物的存在会影响水体修复效果。定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为n t，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是(    )A．反应①②③④均在正极发生B．④的电极反应式为NH4++3H2O+8e-=NH4++3H2OC．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl时ne  =a molD．过程中有可能形成Fe(OH)327．(2021·广东汕头市高三一模)2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3，下列说法正确的是A．放电时，溶液中的 Na+移向 a 极B．放电时，Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+C．充电时，Na2FePO4F 发生还原反应D．充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g28．(2021·东北三省三校高三联考)研究人员设计出一种新型太阳能催化电解装置，利用过渡金属化合物作催化剂制得合成气，同时减少温室气体的排放。下列说法不正确的是A．M是光电池的负极B．阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+ 4H+C．该装置工作一段时间后，H3PO4与KH2PO4混合液的pH增大D．A极收集到0.5 mol合成气时，B极收集到0.25mol氧气29．(2021·江西南昌市高三一模)苯甲酸可用作食品的防腐剂，实验室用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸，原理如图所示。下列说法错误的是A．a电极为阳极B．b极的电极反应式为H2O+2e-=H2↑+2OH-C．a极的产物与OH-反应的离子方程式为：I2+2OH-=I-+IO-+H2OD．苯乙酮发生了还原反应30．(2021·重庆市强基联合体高三质量检测)用三室电渗析法处理含K2SO4的废水得KOH和H2SO4，装置如图所示。下列说法错误的是A．直流电源的A为负极，B为正极B．ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜C．阴极区加入KOH溶液，阳极区加入稀硫酸，目的是增加导电性同时又不引入新杂质D．当电路上通过0.5 mol e-时，理论上溶液中共有NA个离子通过离子交换膜31．(2021·广东揭阳市高三教学质量检测)一种新型水锂充电电池采用复合膜包裹的金属锂和锰酸锂()作电极材料，以水溶液作电解质，工作时电池的总反应为。下列有关该电池的说法错误的是(    )A．该电池放电时，溶液中的SO42-向电极a移动B．该电池的负极反应式为Li- e- = Li+C．电池充电时，阳极的锂元素质量分数减小D．去掉包裹金属锂的复合膜能使金属锂的利用率更高32．(2021·四川大数据教学联盟高三第二次统一监测)Li/SOCl2 电池以锂、碳膜为电极，LiAlCl4(SOCl2)为电解质溶液，为防止锂电极上形成致密的LiCl薄膜产生电压滞后现象，可采用如图所示的双膜结构。该电池工作时的总反应为4Li+ 2SOCl2=S+ SO2+ 4LiCl。下列说法错误的是A．锂为电池的负极B．锂电极周围需使用阳离子交换膜C．碳膜上的电极反应为2SOCl2+4e- =S+ SO2 +4Cl-D．电流由锂电极流经负载、碳膜、电解质溶液回到锂电极33．(2021·山东省名校联盟高三新高考调研考试)科学家提出利用离子交换膜组合工艺将电解制备金属锰和二氧化锰工艺联用，实现同步制备金属锰和二氧化锰并实现回收硫酸的目的，工艺原理如图，下列有关说法中错误的是(    )A．阴极的电极反应式为计Mn2++2H2O-2e-=MHO2 +4H+B．左侧为阳离子交换膜C．右侧电解液含有MnSO4和(NH4)2SO4，可以防止产生Mn(OH)2并提高溶液导电性D．实际生产中不能用氯化锰溶液代替硫酸锰溶液34．(2021·辽宁省名校联盟高三联合考试)近日，我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是A．Ni电极与电源负极相连B．工作过程中阴极附近pH增大C．电解结束后，输出混合过程前两极电解液KCl浓度相同D．该过程的总反应为35．(2021·江苏常州市高三调研考试)科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。下列说法错误的是(    )A．b室为该原电池的正极区B．a室发生的电极反应式为NH3·BH3＋2H2O-6e-=NH4+＋BO2-＋6H＋C．放电过程中，H＋通过质子交换膜由b室移向a室D．其他条件不变，向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度36．(2021·山东威海市高三调研)研究人员设计出新型电解池(如图)，可实现水分解与糠醛(HMF)转化过程高效有机耦合，总反应为：，下列说法错误的是(    )A．HMF→FDCA发生氧化反应B．Pt作阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-C．HMF和FDCA中官能团种类相同D．水分解过程和糠醛的氧化过程二者相互促进、效率高37．(2021·贵州贵阳市高三一模)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(LISICON) 隔开。下列有关说法错误的是A．放电时，N极电极反应式为Cu2++2e -=CuB．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38．(2021·江西省重点中学协作体高三第一次联考)有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(图1)。该电池在充电过程中，聚对苯二酚(图2)被氧化，下列说法错误的是( )
 A．放电时，电流由a电极经外电路流向b电极B．充电时，a电极附近的pH减小C．充电时，b电极的电极反应方程式为+4ne-+4nH+=D．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，放电时H+从a极区经过半透膜向b极区迁移39．(2021·江苏盐城市高三一模)对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一、用离子交换膜H+/型 Nafion膜作电解质，在一定条件下实现了常温常压下电化学合成氨，原理如下图所示。下列说法不正确的是(    )A．电极M接电源的正极B．离子交换膜中H+、NH4+浓度均保持不变C．H+/ NH4+型离子交换膜具有较高的传导质子能力D．阴极的电极反应式：N2+6e-+6H+=2NH3，2H++2e-=H2↑40．(2021·河北省“五个一名校联盟”高三联考)钠硫电池作为一种新型化学电源，具有体积小、容量大、寿命长、效率高等重要优点。其结构与工作原理如图所示，下列说法错误的是(    )A．放电过程中，A极为电源负极B．放电过程中，电池总反应为2Na+ xS= Na2SxC．充电过程中，Na+由A极移动到B极D．充电过程中，外电路中流过电子，负极材料增重0.23 g 41．(2021·湖南炎德英才高三大联考)对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸()为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法不正确的是(    )A．电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源B．阴极的主要电极反应式为C．每转移1 mol e－时，阳极电解质溶液的质量减少9gD．反应结束后阳极区pH增大42．(2021·河北唐山市·高三一模)新型的高比能量锌-碘溴液流电池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，下列叙述正确的是(    )A．放电时，a作电池的负极B．放电时，b电极每减少6.5g，a极区溶液中将增加0.2molI-C．充电时，a电极反应为I-+Br-2e--=I2Br-D．充电时，b电极接外电源正极43．(2021·山东滨州市高三一模)(双选)科学家以石墨烯为电极材料，设计出一种处理工业尾气中的新方案，其原理如图所示。下列说法正确的是(    )A．装置工作时向阳极迁移，在阳极上发生氧化反应B．阴极区发生的反应有Fe3++e-=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OC．该过程的总反应方程式为4NH3+3O22N2+6H2OD．电路中每转移0.3 mol e-，理论上需补充0.3 mol Fe3+44．(2021·山东青岛市高三一模)(双选)常用电解法处理工业废水中的乙醛。该过程中发生的电极反应为：①4H2O+4e-=2H2↑+4OH-②CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+③2H2O-4e-=O2↑+4H+④5CH3CHO+10H2O+10e-=5CH3CH2OH+10OH-⑤5CH3CHO+5H2O-10e-=5CH3COOH+10H+下列说法错误的是A．反应①⑤发生在阴极B．乙醛既体现氧化性又体现还原性C．当生成46g乙醇时，电路中转移2mol 电子D．电解过程中，电极附近溶液的pH： 阴极＞阳极45．(2021·山东日照市高三一模)(双选)纳米硅基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，工作时硅基电极上的反应为：LinSi-ne-=Si+nLi+。下列说法正确的是A．电池工作时，硅基电极的电势高于三元锂电极的电势B．电池充电时，三元锂电极反应式可能为：LiMxOy-ne-=Li1-nMxOy+nLi+C．将有机聚合物电解质换为锂盐水溶液，可提高电池工作效率并能延长电池使用寿命D．若工作前电池两极的质量相等，电路中转移0.2mol电子时，两极的质量相差2.8g46．(2021·山东济南市高三联考)(双选)近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是(    )A．Ni2P电极与电源正极相连B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应C．In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成D．在In/In2O3-x电极上发生的反应为CO2+H2O-2e-=HCOO-+OH-