资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
电化学中有机物的转化
1．复旦大学的王永刚教授研究团队在柔性电池研究方面取得了新突破，发展了一种基于有机物电极材料的柔性水系锌电池。充、放电过程中实现了芘四酮(PTO)与PTO－Zn的相互转化，原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．放电时，Zn电极发生氧化反应
B．放电时，Y电极反应可表示为PTO＋Zn2＋＋2e－===PTO－Zn
C．充电时，Zn2＋向Y电极移动
D．充电时，X电极与电源的负极相连
2．一种以KOH溶液为电解质溶液，利用甲醛部分电氧化反应来实现阴阳两极同时制氢的有效策略，总反应为HCHO＋OH－===HCOO－＋H2 ，单位时间内两电极产生等量氢气。下列说法错误的是(　　)
A．电极B电势高于电极A，电极A有电子流入
B．阳极的电极反应式为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋H2＋2H2O
C．标准状况下，该装置产生11.2 L H2时，电路中转移1 mol电子
D．阳极室溶液pH减小，阴极室溶液pH增大
3．对氨基苯酚(，俗称PAP)是一种重要的精细化工中间体，工业上常采用电解硝基苯的方法制取，其装置原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．b点电势高于a点
B．乙醇的作用是促进硝基苯的溶解
C．电极c上的反应为：＋3H2O＋4e－===＋4OH－
D．当生成1 mol 时，右侧生成的CO2在标准状况下的体积为22.4 L
4．利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电子流向：电极B负载电极A
B．若有机物为葡萄糖，处理0.25 mol有机物，电路中转移电子6 mol
C．电极A上的反应式为X－4e－===Y＋4H＋
D．若B电极上消耗氧气22.4 L，B电极区域溶液增重36 g
5．科学家近年发明了一种新型光电催化装置，它能将葡萄糖和CO2转化为甲酸盐，如图所示。光照时，光催化电极a产生电子(e－)和空穴(h＋)，图中的双极膜中间层中的H2O会解离产生H＋和OH－。下列说法错误的是(　　)
A．光催化电极a的反应为C6H12O6＋12h＋＋18OH－===6HCOO－＋12H2O
B．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向催化电极b移动
C．理论上电路中通过4 mol e－时可生成2 mol HCOO－
D．阳极区和阴极区溶液的pH均减小
6．以某锂离子电池、丙烯腈电合成己二腈[NC(CH2)4CN]的装置如图所示(电极均为石墨)。该锂离子电池的总反应是LixCy＋Li1－xFePO4eq \o(
,\s\up7(放电) ,\s\do6(充电))Cy＋LiFePO4。下列说法不正确的是(　　)
A．B为正极，电极反应式为Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋===LiFePO4
B．阴极区的电极反应为2CH2===CHCN＋2e－＋2H＋===NC(CH2)4CN，一段时间后，阴极室溶液的pH增大
C．石墨电极C产生O2，稀硫酸的作用为增强溶液导电性
D．当电路中通过1 mol e－时，阳极室溶液质量减少9 g (不考虑氧气溶解)
7．双极膜在直流电场的作用下，能将水解离为H＋和OH－，并实现其定向通过。将3－氯－1，2－丙二醇的水溶液通过膜M与双极膜间的电渗析室可得到缩水甘油。下列说法错误的是(　　)
A．装置工作时，电渗析室发生氧化反应 B．通电前后，电渗析室内溶液的pH几乎不变
C．Cl－从电渗析室通过阴离子交换膜M迁移到阳极 D．反应生成1 mol缩水甘油，电路中转移1 mol电子
8．己二腈[NC(CH2)4CN]是合成尼龙66的重要中间体。利用电解技术将丙烯腈(CH2==CHCN)转化为己二腈的装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．石墨电极1是阴极
B．电解过程中稀硫酸浓度减小
C．石墨电极2的电极反应式为2CH2==CHCN＋2H＋＋2e－―→NC(CH2)4CN
D．制备1 mol NC(CH2)4CN，生成O2的体积为22.4 L(标准状况)
9．利用电解池原理可将CO2转化为燃料或者化学品。如图通过将CO2与辛胺反应耦合，实现了两电极体系中产物的高选择性合成。下列说法正确的是(　　)
A．装置中b电极为阴极，发生还原反应 B．电极a的电极反应可能为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH
C．中间的离子交换膜一定是质子交换膜 D．电解过程中，a、b两极反应物物质的量之比为2∶1
10．我国研发了一种治理污水有机物的技术，通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．B极为电池的正极，发生还原反应
B．微生物膜的作用主要是提高B极的导电性
C．A极电极反应式为＋H＋＋2e－===Cl－＋
D．当除去0.1 mol CH3COO－时，有0.4 mol H＋通过质子交换膜从A极向B极移动
11．由乙烯制备2－氯乙醇(HOCH2CH2Cl)的原理为CH2===CH2＋HClOHOCH2CH2Cl。用铂(Pt)作电极电解KCl溶液制备2－氯乙醇的装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Y连接电源的负极
B．电解时，K＋通过阳离子交换膜从左侧移向右侧
C．理论上，制取1 mol 2 氯乙醇生成气体b的体积为11.2 L(标准状况)
D．电解时，左侧溶液pH逐渐减小，右侧溶液pH逐渐增大
12．北京化工大学的科研工作者研究出将CO2转化为甲酸，同时将5 羟甲基糠醛转化为2，5－呋喃二羧酸的电化学增值装置如图所示。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(　　)
A．双极膜中间层中的OH－在外电场作用下向电极b方向迁移
B．阴极上的反应式为＋6e－＋6OH－===＋4H2O
C．制得1 mol羧基，理论上外电路中迁移了3 mol电子
D．工作时，电极b区域pH不变
13．高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．充电时，1 mol FQH2被还原为FQ，转移2 mol电子
B．放电时，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn
C．放电时，Cl－不能经阴膜迁移至右侧
D．充电时，右侧的阳极区pH变小
14．一种烷烃催化转化装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该装置将电能转化为化学能
B．H＋向左侧迁移
C．负极的电极反应式为C2H6－2e－===C2H4＋2H＋
D．每消耗0.1 mol C2H6，需要消耗标准状况下的空气2.8 L(设空气中氧气的体积分数为20%)
15．某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是(　　)
A．放电时，正极电极反应为＋H2O－2e－===＋2H＋
B．放电时，Co0.2Ni0.8(OH)2转化为Co0.2Ni0.8OOH
C．充电时，K＋通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为＋2H2O＋2e－===＋2OH－
16．一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意图如下，下列说法错误的是(　　)
A．放电时，a极周围溶液pH增大
B．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜
C．充电时，中间室K2SO4溶液浓度增大(假设溶液体积保持不变)
D．充电时b极电极反应式为＋2H2O＋2K＋＋4e－===＋2OH－
17．利用下图的电化学装置，可实现对CO2的固定。下列说法错误的是 (　　)
A．ClO向b电极移动 B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有H＋生成 D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
18．科研人员以间硝基甲苯为原料，采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液。反应的原理示意图如下，下列说法不正确的是(　　)
A．a电极为电解池阴极
B．b电极反应式为2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋
C．1 mol间硝基甲苯氧化为1 mol间硝基苯甲酸时，转移8 mol e－
D．产品既可与酸反应，也可与碱反应
19．间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电极a与电源负极相连
B．氧化池中产生的苯甲醛对a极反应没有干扰
C．电解结束后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)
D．“氧化池”中发生反应：＋4Mn3＋＋H2O＋4Mn2＋＋4H＋
20．利用燃料电池原理可处理高浓度的氨氮废水，同时电解含有苯酚、乙腈(CH3CN)的水溶液合成扑热息痛()，装置如图所示，其中a、b的电极材料为石墨。下列说法正确的是(　　)
A．溶液中的H＋由甲室向乙室迁移
B．工作一段时间后，甲室溶液pH下降
C．乙室每产生1 mol N2，a电极理论上可产生H2 33.6 L(标准状况下)
D．丙室中反应的总方程式为
21．水系有机液流电池作为大规模储能技术，在实现可再生能源高效利用方面展现出良好的应用潜力。一种新型有机液流电池的工作原理如图。下列说法不正确的是(　　)
A．放电时，正极反应式为[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．充电时，阴极的电极反应式为
D．通过增大泵的功率提高液体的流速，可以增大电池的电流量
22．由辛二腈[CN(CH2)6CN]制备巴豆腈(2－丁烯腈，即CH3CH==CHCN，非气态)的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
已知：电流效率＝×100%。
A．催化电极a与电源负极相连，电势：催化电极a<催化电极b
B．电子移动方向：催化电极a电源催化电极b阴离子交换膜催化电极a
C．催化电极b上发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO
D．若催化电极b上生成7 mol气体时，催化电极a生成15 mol气体，则电流效率约为93%
23．我国科技工作者设计了一种CO2转化的多功能光电化学平台，实现了CO生产与塑料到化学品的协同转化，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．光催化电极的电势：a>b
B．电池工作时，负极区溶液的pH减小
C．正极区的电极反应为CO2＋2e－＋2HCO===CO＋2CO＋H2O
D．当电路中通过1 mol电子时，正极区溶液质量增大39 g
24．某大学化学团队合成了高曲率的NiCo2O4纳米针尖电极催化剂，实现了溴自由基介导的环氧氯丙烷无膜电合成，其工作原理如图所示。已知：NiCo2O4具有较低的·OH和·Br生成能垒、较高的·OH氧化的能垒和固定的Br吸附位点，同时抑制析氧和析溴竞争反应。下列说法错误的是(　　)
A．电极a接电源的正极
B．Ⅱ可能为
C．由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D．当合成1 mol环氧氯丙烷时，至少有22.4 L H2(标准状况)生成
25．环氧乙烷(，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。一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义分别为：
η(B)＝×100%，S(B)＝×100％。下列说法错误的是(　　)
A．阳极室产生Cl2后发生的反应有Cl2＋H2OHClO＋HCl
B．a为KOH和KCl混合溶液
C．当乙烯完全消耗时，测得η(EO)＝60％，S(EO)＝90％，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)＝30％
D．制备环氧乙烷总反应为CH2==CH2＋H2O ＋H2
26．如图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率
η＝×100%，下列说法错误的是(　　)
A．若η＝75％，则参加反应的苯为0.8 mol
B．过程中通过C－H键的断裂实现氢的储存
C．采用多孔电极增大了接触面积，可降低电池能量损失
D．生成目标产物的电极反应式为C6H6＋6e－＋6H＋===C6H12
【电化学中有机物的转化】答案
1．C。解析：Zn是活泼金属，放电时，Zn为原电池的负极，发生氧化反应，A项正确；放电时，Y电极是正极，发生还原反应，电极反应为PTO＋Zn2＋＋2e－===PTO-Zn，B项正确；充电时，该装置为电解池，X电极与外加电源的负极相连，则Zn2＋向X电极移动，C项错误，D项正确。
2．C。解析：电极A表面发生还原反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电极A是阴极，电极B是阳极，电极B电势较高，电极A有电子流入，A项正确。两电极产生H2的速率相等，结合总反应HCHO＋OH－===HCOO－ ＋H2可知，阳极的电极反应式为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋ H2＋2H2O，B项正确。生成0.5 mol H2时，在两电极上各生成 0.25 mol，电路中转移 0.5 mol电子，C项错误。电路中转移2 mol电子时，阴极室生成2 mol OH－，同时有2 mol OH－通过离子交换膜迁移至阳极，水的消耗使碱性溶液的pH增大；电路中转移2 mol电子时，阳极室消耗4 mol OH－，同时有2 mol OH－通过离子交换膜进入阳极室，OH－数目减少使碱性溶液的pH减小，D项正确。
3．C。解析：　
4．B。解析：由题图可知，O2在电极B得电子生成H2O，则电极B为正极，电极方程式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，电极A为负极，电极方程式为X－2e－===Y＋2H＋。电子由负极流出沿导线流入正极，所以电子流向：电极A→负载→电极B，A、C错误；葡萄糖分子式为C6H12O6，反应后生成CO2，C元素由0价升高到＋4价，处理0.25 mol有机物，电路中转移电子0.25 mol×4×6＝6 mol，B正确；未说明氧气是否处于标准状况，无法计算22.4 L氧气的物质的量，D错误。
5．C。解析：电极a处C6H12O6在碱性条件下被氧化生成HCOO－，电极a为阳极，光催化电极a上产生空穴，则电极a的电极反应为C6H12O6＋12h＋＋18OH－===6HCOO－＋12H2O，A项正确；电极b为电解池的阴极，作为阳离子的H＋移向电解池阴极，B项正确；电解时，阴、阳极均生成HCOO－，阴极反应为CO2＋2e－＋H＋===
HCOO－，故理论上电路中通过4 mol电子，可生成4 mol HCOO－，C项错误；阳极区反应消耗OH－，溶液pH减小，由阴极反应式可知，阴极生成1 mol HCOO－，转移2 mol e－，消耗1 mol H＋，同时有2 mol H＋移向阴极，故阴极区H＋增多，溶液pH减小，D项正确。
6．B。解析：根据装置图及该锂离子电池的总反应知，放电时Li＋向B极移动，则B为正极，电极反应为Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋===LiFePO4，A项正确；A极为负极，则D极为阴极，电极反应为2CH2==CHCN＋2e－＋2H＋=== NC(CH2)4CN，阳极区H＋透过质子交换膜进入阴极区，因此阴极室溶液的pH不变，B项错误；C极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，稀硫酸的作用为增强溶液导电性，C项正确；根据阳极反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋知，当电路中通过1 mol e－时，阳极室析出0.25 mol O2，同时有1 mol H＋进入阴极室，相当于减少0.5 mol H2O，因此阳极室溶液质量减少9 g，D项正确。
7．A。解析：双极膜在直流电场的作用下，将水解离为H＋和OH－，H＋移向阴极，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑；OH－移向电渗析室，发生反应＋OH－＋Cl－＋ H2O，为维持溶液呈电中性，产生的Cl－透过膜M进入阳极区。装置工作时，电渗析室中转化为，各元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，A项错误；双极膜产生的OH－迁移进入电渗析室，又被消耗，故电渗析室内溶液的pH几乎不变，B项正确；电解池中阴离子向阳极移动，Cl－从电渗析室通过阴离子交换膜M迁移到阳极，C项正确；反应生成1 mol 缩水甘油，消耗1 mol OH－，电路中转移1 mol电子，D项正确。
8．C。解析：石墨电极2的电极反应式：2CH2==CHCN＋2H＋＋2e－―→NC(CH2)4CN，发生还原反应，为阴极，则石墨电极1是阳极，A错误；石墨电极1为阳极，电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，消耗水，稀硫酸浓度增大，B错误；根据反应式2CH2==CHCN＋2H＋＋2e－―→NC(CH2)4CN，知生成1 mol NC(CH2)4CN，转移2 mol电子，再根据反应式2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，知生成0.5 mol O2，标准状况下体积为11.2 L，D错误。
9．B。解析：a极为阴极，CO2转化为燃料或者化学品，b极为阳极，辛胺转化为辛腈。装置中b电极为阳极，失去电子，发生氧化反应，故A错误；电极a为阴极，电极反应可能为CO2＋H2O＋2e－ ===HCOO－＋OH－，故B正确；若电解液为中性时，中间的离子交换膜是质子交换膜，若电解液为碱性时，中间的离子交换膜是阴离子交换膜，故C错误；电解过程中，a极CO2转化为燃料或者化学品，b极辛胺转化为辛腈，由于电极a的产物不确定，则两极反应物物质的量之比不确定，故D错误。
10．C。解析：根据元素化合价的变化判断电极，CH3COO－HCO，C的化合价升高，失电子，发生氧化反应，B极作负极，A错误。微生物膜主要作催化剂，催化反应的进行，B错误。A极电极反应式为
＋H＋＋2e－===Cl－＋，C正确。由B极电极反应式CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋可知，除去0.1 mol CH3COO－时，转移电子的物质的量为0.8 mol，故有0.8 mol H＋通过质子交换膜从B极移向A极，D错误。
11．C。解析：根据题述装置图可知，用铂(Pt)作电极电解KCl溶液，左侧氯离子失电子被氧化为氯气，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，次氯酸与乙烯反应来制备2 氯乙醇，所以X电极为电解池的阳极，Y电极为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，溶液中钾离子通过阳离子交换膜进入右侧，则推知气体b为氢气，溶液a为KOH溶液。理论上，当制取1 mol 2－氯乙醇时，消耗1 mol HClO，所以电极中电子转移为2 mol，则生成氢气的物质的量为1 mol，即为22.4 L(标准状况)，C错误。
12．A。解析：由题图分析，电极a上发生还原反应，为阴极，电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH，电极b为阳极，电极反应式为－6e－＋6OH－===＋4H2O。双极膜中H＋移向阴极，OH－移向阳极，A正确；由上述分析可知，B错误；电路中转移6 mol电子时，共生成5 mol羧基(3 mol HCOOH和1 mol )，C错误；电极b区域生成了羧酸，使得pH减小，D错误。
13．A。解析：根据题意可知，放电时右侧FQ被还原为FQH2，为原电池正极，正极的电极反应式为FQ＋2H＋＋2e－===FQH2，左侧Zn失去电子被氧化为Zn(OH)，为原电池的负极，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)；FQH2失去电子被氧化为FQ，反应为FQH2－2e－===FQ＋2H＋，故1 mol FQH2被氧化为FQ，转移2 mol电子，A项错误；根据题意，放电时右侧FQ被还原为FQH2，正极的电极反应为FQ＋2H＋＋2e－===FQH2，左侧Zn被氧化为Zn(OH)，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，B项正确；放电时，原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，Cl－不能经阴膜迁移至右侧，C项正确；充电时，右侧阳极的电极反应为FQH2－2e－===FQ＋2H＋，产生氢离子，pH变小，D项正确
14．C。解析：根据装置图可知，Fe-Co合金作电池的负极，C2H6在负极失去电子，发生的电极反应：
C2H6－2e－===C2H4＋2H＋；右侧为正极，氧气得电子与氢离子反应生成水。该装置为原电池，将化学能转化为电能，A错误；H＋向正极移动，即向右侧迁移，B错误；每消耗0.1 mol C2H6，转移0.2 mol电子，需要消耗0.05 mol氧气，则需消耗标准状况下的空气5.6 L(设空气中氧气的体积分数为20%)，D错误。
15．D。解析：放电时，负极发生氧化反应，转化为，所以放电时，Rh/Cu是负极，A错误；放电时，正极得电子，Co0.2Ni0.8OOH转化为Co0.2Ni0.8(OH)2，B错误；充电时，阳离子向阴极移动，充电时，Rh/Cu是阴极，K＋通过交换膜从右室向左室迁移，C错误
16．C。解析：由题干图示信息可知，放电时a电极上MnO2转化为Mn2＋，发生还原反应，则a为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则c交换膜为阴离子交换膜即S进入中间K2SO4室，d为阳离子交换膜，K＋进入中间K2SO4室，据此分析解题。A.由分析可知，放电时，a为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，则a极周围溶液pH增大，A正确；B.由分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，B正确；C.由分析可知，充电时，a为阳极，b为阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，则中间室中SO经c膜进入a电极室，K＋经d膜进入b电极室，导致中间室K2SO4溶液浓度减小，C错误；D.由分析可知，放电时b电极为负极，电极反应为，充电时b极为阴极，电极反应式为，D正确。
17．D。解析：a电极上和CO2得电子，发生还原反应，则a电极为阴极，则b电极为阳极，发生氧化反应，水放电生成O2和H＋，据此分析解题。电解池阳极吸引阴离子，ClO向b电极移动，故A正确；a电极上和CO2得电子，电极反应式为，故B正确；b电极为阳极，发生氧化反应，水放电生成O2和H＋，故C正确；b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2＋，故D错误。
18．C。解析：由题图可知，a电极上TiO2＋Ti3＋发生得电子的还原反应，则a电极为电解池的阴极，TiO2＋在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3＋，电极反应
式为TiO2＋＋e－＋2H＋===Ti3＋＋H2O，阴极区中Ti3＋与间硝基苯甲酸在酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2＋和水，反应的离子方程式为＋6Ti3＋＋6H＋＋6TiO2＋＋2H2O，b电极为阳极，水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子，电极反应式为2Cr3＋－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯在酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸，反应的离子方程式为＋Cr2O＋8H＋===＋2Cr3＋＋5H2O，电解时，氢离子通过阳离子交换膜由阳极区进入阴极区，据此作答。由分析可知，a电极为电解池的阴极，故A正确；由分析可知，电解时b电极反应为2Cr3＋－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，故B正确；由分析可知生成1 mol Cr2O转移电子为6 mol，则1 mol间硝基甲苯氧化为1 mol间硝基苯甲酸时，转移电子为6 mol，故C错误；中的氨基呈碱性，可与酸反应，羧基呈酸性，可与碱反应，故D正确。
19．D。解析：根据装置图，a电极发生氧化反应，电极反应：Mn2＋－e－===Mn3＋，则a电极为阳极，与电源正极相连，b为阴极，与电源负极相连。A.据分析可知电极a是阳极，与电源正极相连，A错误；B.苯甲醛有强还原性容易在电解池阳极上放电，所以用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应引起干扰，B错误；C.电解过程中阴极电极b发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，同时电解质溶液中有等量的H＋通过质子交换膜进入阴极区，从而电解池阴极区溶液的pH几乎不变(忽略溶液体积变化)，C错误；D.阳极电解生成的Mn3＋进入“氧化池”，将甲苯氧化为苯甲醛，化学方程式：＋4Mn3＋＋H2O＋4Mn2＋＋4H＋，D正确。
20．D。解析：燃料电池甲通入空气为正极，发生得电子的还原反应，乙中铵根离子发生氧化反应生成氮气，为负极；与燃料电池正极相连的b极为电解池阳极，与燃料电池负极相连的a极为电解池阴极；A.原电池中阳离子由负极移向正极，即溶液中的H＋由乙室向甲室迁移，A错误；B.甲室为燃料电池正极，电极反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，溶液pH增大，B错误；C.乙室每产生1 mol N2，转移电子6 mol电子，根据得失电子守恒，可生成标准状况下3 mol H2，对应气体体积67.2 L(标准状况下)，C错误；D.丙室中反应的总方程式为，D正确。
21．B。解析：由题图中[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－是放电时发生的还原反应知，多孔碳电极A为正极，多孔碳电极B为负极；充电时，多孔碳电极B为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式为，阳离子通过阳离子交换膜从左室向右室移动。由分析可知A、C正确，B错误；通过增大泵的功率提高液体的流速，提高氧化剂、还原剂的流速，转移更多的电子，可以增大电池的电流量，D正确
22．C。解析：电解池中催化电极a为阳极，发生反应CN(CH2)6CN－2e－＋2HCO===CH3CH==CHCN＋2CO2↑＋2H2O；催化电极b为阴极，发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO。催化电极a为阳极，与电源正极相连，则电势为催化电极a>催化电极b，A错误；电子不经过内电路，因此电子移动方向为催化电极a电源催化电极b，B错误；催化电极b为阴极，发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO，C正确；由2HCO ＋2e－===H2↑＋2CO可知，催化电极b上生成7 mol气体时，电解池转移电子的物质的量为14 mol，催化电极a上发生主反应CN(CH2)6CN－2e－＋2HCO===CH3CH==CHCN＋2CO2↑＋2H2O(反应中2 mol e－对应2 mol气体)，发生副反应4HCO－4e－===O2↑＋4CO2↑＋2H2O(反应中4 mol e－对应5 mol气体)，设主、副反应生成的气体分别为x mol、y mol，则x+y=15，x+y=14，联立两式解得x=10，y=5，因此,电流效率为×100%≈71%,D错误。
23．D。解析：根据光催化电极a上CO2转化为CO，发生还原反应，知a为正极，则b为负极，光催化电极的电势：a＞b，A正确；负极上降解为和HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH发生氧化反应转化为
HOCH2COO－，电极反应式为HOCH2CH2OH－4e－＋5OH－===HOCH2COO－＋4H2O，负极区消耗OH－，溶液的pH减小，B正确；正极区CO2转化为CO，电极反应为CO2＋2e－＋2HCO===CO＋2CO＋H2O，C正确；由正、负极的电极反应及电解液保持电中性知，当电路中通过1 mol电子时，正极区溶液增加0.5 mol O，同时1 mol K＋通过阳离子交换膜进入正极区，溶液质量增大8 g＋39 g＝47 g，D错误。
24．B。解析：左边电极a为阳极，所以电极a接电源的正极，A正确；根据图示，Ⅰ与·OH结合生成Ⅱ，所以Ⅱ只能是OHClX，B错误；根据图示，由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为XClOH＋OH－ClO＋X－＋H2O，C正确；当合成1 mol环氧氯丙烷时，阳极上X－和OH－各失去1 mol电子，共转移2 mol电子，根据2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，转移2 mol电子时，生成1 mol H2，即22.4 L H2(标准状况)，D正确。
25．C。解析：由题图可知，通乙烯的电极区氯离子放电生成氯气：2Cl－－2e－===Cl2↑，所以通乙烯的电极为阳极，阴极区水得电子生成氢气，其电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。A.根据以上分析可知，阳极室产生Cl2，图中显示Cl2转化为HClO，所以阳极室产生Cl2后发生的反应有Cl2＋H2OHClO＋HCl，故A正确；B.阴极水得电子生成氢气，其电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极生成氢氧根，钾离子通过阳离子交换膜向阴极定向移动，所以a为KOH和KCl混合溶液，故B正确；C.设生成的EO物质的量为a mol，则转化的乙烯的物质的量为 mol，C2H4中碳元素化合价为－2价、EO中碳元素化合价为－1价，生成EO转移电子的物质的量为2a mol，此时转移电子的总物质的量为 mol，转化为二氧化碳的乙烯的物质的量为 mol－a mol＝ mol，由C2H4～2CO2可知，生成的二氧化碳的物质的量为 mol，C2H4中碳元素化合价为－2价、CO2中碳元素化合价为＋4价，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)＝eq \f(×6,)×100％＝40％，故C错误；D.由以上分析可知，由乙烯电解制备EO时，乙烯转化成EO，水放电生成氢气，所以制备环氧乙烷总反应为，故D正确。
26．B。解析：装置右侧反应中C6H6得电子被还原为C6H12，所以装置右侧为阴极，左侧为阳极，阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成的O2的物质的量n（O2）＝1.6 mol，反应转移电子的物质的量n(e－)＝1.6 mol×4＝6.4 mol，若储氢装置的电流效率为75％，则生成目标产物环己烷消耗的电子数为6.4 mol×75％＝4.8 mol，生成C6H12的电极反应为C6H6＋6e－＋6H＋===C6H12，则反应消耗的苯为0.8 mol，A、D正确；苯转化为环己烷的反应是加成反应，反应过程中断裂了苯分子中的大π键，B错误；采用多孔电极增大了物质的接触面积，可提高电解效率，降低电池能量损失，C正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑