专题16 电解池(备战2026高考真题题集 内蒙古专用)

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专题16 电解池(备战2026高考真题题集 内蒙古专用)

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备战2026高考 电解池高考真题集
命题解读 考向 近五年考查统计
电解池基本原理与应用是电化学的核心内容,侧重考查电极判断、电极反应式书写、电子与离子移动方向、溶液变化分析等基础知识。命题常结合新颖装置或生产生活情境,检验学生对原理的迁移应用能力。 考向一:电解池的基本原理与装置分析 2025年(模拟预测)· 新型电解装置分析
2024年(全国乙卷适用区)· T27 电解原理综合
2023年(全国乙卷适用区)· T26 电解池电极反应与计算
2022年(全国乙卷适用区)· T26 含离子交换膜电解分析
2021年(全国乙卷适用区)· T28 电解精炼原理
2020年(全国Ⅱ卷)· T12 电解原理基础判断
该考向强调电解原理在物质制备、环境保护、能量转换等领域的实际应用,尤其是隔膜电解、电解精炼、电镀等工业流程。试题常以图像、流程图为载体,要求进行定量计算或定性分析。 考向二:电解原理的工业应用与定量计算 2025年(模拟预测)· 电解法制备绿色化学品
2024年(全国乙卷适用区)· T27 涉及产率计算
2023年(全国乙卷适用区)· T26 涉及电子转移计算
2022年(全国乙卷适用区)· T26 涉及溶液pH变化
2021年(全国乙卷适用区)· T28 涉及电极质量变化
2020年(全国Ⅱ卷)· T27 氯碱工业相关
将电解池与物理电源(如燃料电池、二次电池)结合,构成复杂的电化学系统进行综合考查,是近年命题趋势。侧重多池串联/并联时的分析、离子交换膜的选择、反应先后顺序判断等。 考向三:电解池与物理电源的综合(多池系统) 2025年(模拟预测)· 光电解耦合电池系统
2024年(全国乙卷适用区)· T27 电解与燃料电池关联
2023年(全国甲卷适用区)· T27 可充电电池中的电解过程
2022年(全国乙卷适用区)· T26 涉及双膜电解体系
2021年(全国乙卷适用区)· T28 电解与化学电源综合
2020年(全国Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ卷)· 多出现于工业流程大题中
一、单选题
1.(2025·内蒙古·模拟预测)钠资源储量丰富,便于开采,价格便宜,钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池。一种钠离子储能电池原理如下图所示(电池工作前两电极的质量相等)。下列说法错误的是
A.充电时,疏松多孔钠电极接电源负极
B.充电时,阳极电极反应式为
C.放电时,由疏松多孔钠电极经有机溶液移向石墨电极
D.放电时,电路中通过1mol电子,理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g
2.(2025·内蒙古·三模)科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到MnOOH和少量。下列叙述中,不正确的是
A.充电时,电极连接电源的正极
B.充电时,会发生反应:
C.放电时,电极附近溶液的pH增大
D.放电时,Zn电极质量减少1.30g,则电极生成了
3.(2025·内蒙古·三模)设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有键的数目最多为
B.的NaOH水溶液中含有氧原子的数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.电解饱和食盐水时,若阴、阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子的数目为
4.(2025·重庆·三模)某大学教授团队揭示了用于二氧化碳电还原时,自身会发生还原重构,该团队还通过电化学原位拉曼光谱、X射线吸收光谱等技术对在电化学还原条件下的活性物种进行了研究。设计以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图。下列说法错误的是
A.在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素的种类
B.若以铅酸蓄电池为电源,则极应与铅酸蓄电池的极相连
C.工作时,每转移电子,极溶液的质量增加
D.极上发生的电极反应为
5.(2025·内蒙古赤峰·三模)下列反应方程式书写错误的是
A.苯酚钠溶液中通入少量气体:
B.在强碱性溶液中反应制备:
C.在无水HF中电解制氟气,阴极反应式:
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
6.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池,工作原理如图所示,以光电极作辅助电极,充电时光电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下转化为。下列说法错误的是
A.充电时,极的电极反应式为:
B.放电时,N极为该电池的负极
C.充电时,每生成,有通过钠离子交换膜进入电极室
D.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
7.(2025·内蒙古赤峰·二模)锡的水系电池具有高能量密度和长寿命等优点。在碱性环境下,某锡镍电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电路中每通过1mol电子,理论上正极质量增加1g
B.放电时,电极a附近溶液的pH增大
C.充电时,电极b作阳极
D.充电时,发生反应
8.(23-24高三上·辽宁沈阳·期中)哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态Ni(III)基硫化物为催化剂,能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应),从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理和反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.UOR的电化学反应总过程为
B.电解过程中,电极A附近溶液的不变
C.OER分四步进行,其中没有非极性键的形成与断裂
D.若将光伏电池换成铅蓄电池,电极A应连接铅蓄电池的电极
9.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)我国科学家研究发现了一种电化学固碳方法,装置如图所示。放电时的总反应为。充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化反应,释放出和。下列说法错误的是
A.放电时,电极B为正极
B.充电时阳极发生反应:
C.该电池不可选用含水电解液
D.放电时,每转移4mol电子,正极区质量增加148g
10.(2025·内蒙古·二模)科学家开发出首例无阳极钠固态电池(如图),下列叙述错误的是
A.放电时,a极为负极
B.放电时,向b极迁移
C.充电时,b极反应式为
D.充电时,a极净增4.6 g时转移的电子数约为
11.(2025·重庆·二模)利用双极膜电解器还原 制 的装置如图,其法拉第效率 可达 [法拉第效率 ],生成其他气体的电极法拉第效率 FE 为 50%。已知工作时双极膜中间层的 解离出 和 ,并在电场作用下向两极移动。下列说法正确的是
A.电极电势: a 电极高于 b 电极
B.双极膜中 解离出的 移向 电极
C. 室中发生的反应式为
D.当阳极产生 气体(标准状况)时,则阴极产生
12.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)我国科技人员为了在更温和的条件下实现废水中氯苯的无害化处理,设计开发了一种电化学装置,如图所示。
转化过程:、
下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.阳极区发生转化i的电极反应为
C.若氯苯完全转化为,生成气体
D.电解一段时间后,阴极区溶液增大
13.(24-25高三上·河南濮阳·阶段练习)亚氯酸钠(NaClO2,受热易分解)是一种重要的含氯消毒剂,其制备工艺流程如图,下列说法错误的是
A.“滤渣”的成分为Mg(OH)2和CaCO3 B.两处HCl的作用相同
C.操作a为“减压蒸发” D.气体A、B分别为Cl2与O2
(2025·内蒙古·模拟预测)阅读下列材料,完成下列小题。
随着锂离子电池在众多领域的广泛应用,其废旧电池的回收工作愈发显得意义重大。现行的回收工艺通常采用酸浸碱浸的方法,从锂离子电池正极材料(含少量金属)中提取和,得到的和在空气中煅烧,可实现的再生。与此同时,为达成绿色回收和的目标,科研人员正在研究一种新型电解回收工艺。已知:。
14.一种现行回收工艺的流程如下图所示。下列说法正确的是
A.“浸取”反应中,正极材料成分为还原剂
B.“浸取”时转化为和
C.滤液2中
D.再生:
15.电解回收工艺的原理如下图所示。下列说法错误的是
A.太阳能电池板经光照产生的电子流向a极
B.浸出:
C.b电极反应:
D.电解前除去中的杂质,可提高纯度
16.(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L HCl气体中,H+的数目为NA
B.电解精炼铜时,当电路中通过NA个电子时,阳极溶解32g铜
C.4.6gNa与稀硫酸充分反应,转移的电子数为0.2NA
D.已知NaH2PO2为正盐,则1mol H3PO2含羟基数为2NA
17.(2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测)某电镀厂塑料模型镀镍的配方为:、、、。电镀时,需先在塑料上覆盖铜然后再镀上镍。已知镍离子的氧化性接近氢离子,下列说法错误的是
A.先覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程中导电
B.配方中可以调节pH,用于增强溶液的导电性
C.pH较低时,可能放电;pH过高会形成氢氧化镍沉淀
D.塑料模型与电源的正极相连,电极反应为:
18.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是
A.电流方向为M→a,b→N
B.a、b两极均有气体生成,且同温同压下体积比为1∶2
C.c为阳离子交换膜,d、e为均阴离子交换膜
D.线路中通过1mol时,两极室电解液质量变化差值为42g
19.(2024·内蒙古·三模)下列对应离子方程式或电极反应式书写正确的是
A.与冷石灰乳反应:
B.锌锰碱性电池放电时正极反应式:
C.向NaOH溶液中滴加少量溶液:
D.足量的氯气和溶液反应:
20.(2024·河北保定·三模)我国科研人员在酸性电解液中开发了一种基于质子()化学的空气自充电Pb/PTO电池,在酸性电解液中氧的标准电极电势较高,正极放电原理及放电后的正极被空气中的氧气自发氧化的原理如图。下列有关说法错误的是
A.该电池的电解质溶液的溶剂可为水
B.放电时,电子移动方向:Pb电极→用电器→PTO电极
C.充电时,Pb电极的电极反应式:
D.放电时,PTO电极的电极反应式:
21.(2024·内蒙古包头·模拟预测)含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染,目前常采用电解法进行处理,其工作原理如图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水,)。已知:(羟基自由基)具有很强的氧化性,可以将苯乙烯氧化成和,下列说法错误的是
A.a为电源的正极
B.图中微粒X的化学式为
C.电极N的电极反应式为:
D.被羟基自由基完全氧化成和,转移的电子数为(用表示阿伏加德罗常数)
22.(23-24高三下·陕西西安·阶段练习)氨气是一种无碳能源,是燃料电池研究的重点。如图是两种不同介质条件下氨燃料电池的工作原理示意图。下列说法正确的是
A.两种条件下M电极的电势均高于N电极
B.两种条件下电池的负极反应式均为
C.若将该电池用于金属表面镀银,则M电极连接镀件
D.当有6mol电子发生转移时,理论上消耗氨气的体积为44.8L
23.(2024·内蒙古呼和浩特·二模)用电解法(图1)通过翻转电极可同时处理含和的生活污水,联合脱除过程中,测得溶液pH变化如图2所示。0~20分钟除去的原理如图3所示,20~40分钟除的方法是将其转化为沉淀。
下列说法不正确的是
A.在时内,a为电源的负极
B.除时,阳极的电极反应式为:
C.除过程中,溶液pH变小
D.除的总反应离子方程式为:
24.(2024·内蒙古赤峰·三模)2023年我国首个兆瓦级铁铬液流电池储能项目在内蒙古成功运行。电池利用溶解在盐酸溶液中的铁、铬离子价态差异进行充放电,工作原理如图所示,已知储能时Fe2+被氧化。下列有关叙述错误的是
A.接风力发电时,铁铬液流电池在储备能量
B.接输电网时该电池总反应为Fe2++Cr3+=Fe3++Cr2+
C.若用该电池电解水,生成标况下22.4L H2时,有2mol Cr2+被氧化
D.放电时,Cl 移向b极,每1mol Cl 通过交换膜,Fe3+减少1mol
25.(2024·甘肃白银·三模)一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图。下列说法正确的是
已知:由M到N的反应可表示为(已配平)。
A.该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B.b极为阳极,电极反应式为
C.理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D.反应前后保持不变
26.(2024·内蒙古赤峰·一模)钠离子电池“超钠F1”于2023年3月正式上市并进行量产,电池装置如下图所示。该电池的负极材料为(嵌钠硬碳),正极材料为(普鲁士白)。在充、放电过程中,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。下列说法不正确的是
A.放电时,普鲁士白电极上的电势比嵌钠硬碳电极上的低
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,每转移1mol电子,阴极增重23g
D.充电时,从阳极脱嵌,嵌入阴极
27.(2024·内蒙古赤峰·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L中分子的数目为
B.1L的水溶液中所含原子的数目为
C.电解足量饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为
D.1mol和的混合气体中所含碳原子的数目为
28.(2024·内蒙古包头·一模)下面是科学家最近研发的可充电电池的工作示意图,锂离子导体膜只允许通过,电池反应为:。
下列说法正确的是
A.放电时,负极反应为:
B.充电时,电极发生脱嵌,放电时发生嵌入
C.放电时,当转移0.2mol电子时,理论上左室中电解质的质量增重4.0g
D.电解质可用水作溶剂,更有利于传递离子
29.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)环氧乙烷(简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如图,下列说法不正确的是
A.电极A接电源的负极
B.阳极室产生Cl2后发生的反应有:Cl2+H2OHCl+HClO
C.该过程的总反应为:CH2=CH2+H2O+H2
D.溶液a为KCl和KOH的混合溶液
30.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列生活和生产中化学知识应用的解释和反应方程式书写不正确的是
A.自然界中的Cu2+遇到深层的方铅矿转化为铜蓝:PbS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Pb2+(aq)
B.电解精炼铜时,阳极材料是粗铜,发生的电极反应式只有:Cu-2e-=Cu2+
C.红热的木炭放入盛有浓硝酸的试管中,有红棕色气体产生,可能发生反应:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
D.海水提溴中用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
31.(2024·内蒙古赤峰·一模)一种高效储能电池——锂硫电池具有价格低廉、环境友好等特点,适用于航空航天领域。其原电池模型以及充、放电过程如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,Li+由a极移向b极
B.碳添加剂的作用是增强电极的导电性
C.放电时,1molLi2S8转化为Li2S6得到2mol电子
D.充电时,阳极总反应:8Li2S-16e-=S8+16Li+
32.(2024·山东潍坊·一模)复旦大学设计了一种可充电的铋-空气电池,有较强稳定性。该电池使用了三氟甲磺酸铋非碱性水系电解质溶液,简写为,工作原理如图所示,已知:水解方程式为,下列说法错误的是
A.充电时,X为阴极
B.放电时,正极附近pH升高
C.充电时,阳极电极反应式为
D.放电时,电路中每转移电子,负极区电解质溶液增重
33.(2024·陕西安康·三模)以甲醇和二氧化碳为原料,利用活性催化电极,电化学法制备甲酸盐和甲酸的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a的电极电势高于b
B.电极表面发生的电极反应式:
C.装置工作时,从右侧电极室向左侧电极室迁移
D.若有通过导线时,理论上生成和HCOOH共计
34.(23-24高三下·湖北·阶段练习)对氨基苯酚可用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体,利用电池(其装置如图1所示)作为电源电解硝基苯制备对氨基苯酚,其装置如图2所示。已知反应过程中溶液浓度增大,下列说法错误的是
A.通过膜移向区
B.铅合金电极应与电极相连
C.消耗时,区域电解质溶液质量减少
D.汞齐化铜电极的反应式为+4H++4e-+H2O
35.(23-24高三下·湖北·阶段练习)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用稀盐酸处理铜器表面的铜绿:
B.用溶液吸收少量:
C.向溶液中滴加少量:
D.电解饱和食盐水制氢气和氯气:
36.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,N极为正极
B.放电时,若N极得到和3.2gCu,则M极转移
C.充电时,M极的电极反应式为
D.充电时,电池内部有由N极迁移到M极
37.(23-24高三上·江西·阶段练习)一种以为电极制取的原理如图所示。下列说法正确的是
A.电池电势,高于
B.交换膜a、交换膜依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜
C.随着电解的进行,Ⅰ室中的溶液的越来越小
D.每生成,Ⅱ室中溶液减少的质量为
38.(2024·四川绵阳·二模)库仑测硫仪可以测定待测气体中的含量,其工作原理如图所示。检测前,溶液中为一定值,电解池不工作。通入待检气体后,电解池开始工作,一段时间后停止。下列说法错误的是
A.电解池开始工作时,阳极电极反应式:
B.电解一段时间后停止,是因为已经全部转化为
C.通入待测气体后发生反应:
D.测得电解过程转移电子,则待测气体中的含量为
39.(2023·全国乙卷·高考真题)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
C.放电时正极反应为:2Na++S8+2e-→Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
40.(2023·内蒙古乌兰察布·二模)科学家研制了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池,其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷守恒)。

已知:CH2Cl2的密度为1.33g·cm-3,难溶于水。下列说法错误的是
A.电池使用时不能倒置
B.放电时, 由CH2Cl2层移向水层
C.放电时,Zn板每减轻6. 5g,水层增重29g
D.充电时,石墨毡上的电极反应式为PTZ-e- =PTZ+
41.(2023·内蒙古呼和浩特·二模)双极电化学法装置如图所示,是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE,通电时,BPE两端界面产生电势差;生成梯度合金。

下列有关说法正确的是
A.n为电源负极
B.在BPE中电子的移动方向由b到c
C.装置c端发生的反应为2H2O+2e- =H2↑+ 2OH-
D.BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
42.(2023·内蒙古赤峰·模拟预测)2022 年中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示。下 列说法不正确的是
A.放电时,正极的电极反应式为Mg2+ +2e- +V2O5=MgV2O5
B.放电一段时间后,聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变
C.充电时,Mg2+ 嵌入V2O5晶格中
D.若将电解液换成MgCl2水溶液,工作时电池可能产生鼓包
43.(2023·内蒙古呼和浩特·一模)一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说法不正确的是
A.电极b与电源的负极相连,电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS-2H+2OH-
B.隔膜为阴离子交换膜,OH-从电解池的右室通过隔膜向左室迁移
C.反应器I中发生的反应为4[Fe(CN)6]3-+2H2O4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+
D.该装置的总反应为2H2O2H2↑+O2↑,气体N是H2
44.(2010·北京朝阳·二模)已知X、Y为单质,Z为化合物,能实现下列转化:
X+YZX+Y
下列说法正确的是
①若Z溶于水后得到强碱溶液,则X可能是Na②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则X可能是H2③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Y可能为Fe④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则Y可能为Cu
A.②④ B.①② C.①③ D.③④
45.(2022·内蒙古呼和浩特·模拟预测)研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO3的原理如图所示,下列说法不正确的是
A.光照强度大小影响KIO3的制备速率
B.电极N处发生电极反应
C.右池中K+通过阳离子交换膜从P极移向Q极
D.不考虑损耗,电路中每消耗1molO2,理论上Q极可制得171.2gKIO3
46.(2022·内蒙古呼和浩特·模拟预测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
B.56g铁片投入足量浓硫酸中,生成为NA个SO2分子
C.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64g
D.0.1molH2和0.1molI2在密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
47.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测)中科院最新研发出的以KOH溶液为电解液, CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料,电催化合成苯胺的装置如下图所示。下列说法正确的是
A.阳极区溶液的pH不断增大
B.若用铅蓄电池作为电源,Ni2P 极应连接铅蓄电池的Pb极
C.CoP极的电极反应式为C6H5NO2+ 6e- + 4H2O = C6H5NH2+ 6OH-
D.电解液可换成稀硫酸溶液
48.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.等体积等浓度的NaHSO3溶液和NaHSO4溶液混合:+H+=H2O+SO2↑
B.向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
D.电解AlCl3水溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
49.(2022·河南·模拟预测)2022年北京冬奥会采用绿电制绿氢技术,即用光伏、风能等产生绿电,绿电电解水制得的氢气叫绿氢,实现碳的零排放。下列有关说法正确的是
A.光伏电池能将太阳能全部转化成电能 B.绿氢在阴极上产生
C.常加入食盐增强水的导电性 D.阳极上发生还原反应
50.(2022·内蒙古呼伦贝尔·三模)下列实验设计正确且能达到实验目的的是
A B C D
检验SO2和SO3气体 制备氢氧化铁胶体 铁上镀铜 该过程为放热反应
A.A B.B C.C D.D
51.(2022·内蒙古呼和浩特·一模)中科大经过多次实验发现,采用如图所示装置,阳极(Ti基)上产生羟基·OH(·OH氧化性仅次于F),阴极上产生H2O2,分别深度氧化苯酚( C6H5OH)为CO2,实现了对苯酚酸性废水的高效处理。下列有关说法不正确的是
A.电流从a极→Ti基→废水→不锈钢→b极
B.阴极电极反应为2H+ + O2+ 2e-= H2O2
C.阳极处理苯酚的方程式为C6H5OH + 28·OH = 6CO2 +17H2O
D.当消耗14molO2时,理论上共氧化处理94g苯酚
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A C A B B A D C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C B B A C D D B C
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 B C B B C A C B A B
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 C D C C B B D B A C
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 D C C A C D C A B C
题号 51
答案 D
1.D
【分析】根据图中信息,可知该电池放电时,金属钠为负极,电极反应式为,和掺杂石墨极为正极,电极反应式为。
【详解】A.充电时,原电池的负极(疏松多孔钠电极)作为电解池的阴极,需接电源负极,A正确;
B.充电时阳极发生氧化反应,为放电时正极反应的逆过程,放电时正极反应为,则充电阳极反应为,B正确;
C.放电时为原电池,由负极(疏松多孔钠电极)经电解质移向正极(石墨电极),C正确;
D.放电时,负极(钠电极)反应式为,转移1mol电子时,负极质量减少23g(失去1mol Na),正极反应结合1mol ,质量增加23g,初始两电极质量相等,反应后负极比正极质量少,D错误;
故答案为D。
2.D
【分析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以放电时电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【详解】A.充电时,原电池的正极(MnO2电极)作电解池的阳极,阳极连接电源正极,A正确;
B.电池工作时,Zn电极为负极,MnO2电极为正极,且在电极上检测到,所以会发生反应,充电时该反应逆向进行,即ZnMn2O4分解为Zn和MnO2,B正确;
C.放电时MnO2电极(正极)反应为MnO2 + H2O + e- = MnOOH + OH-,生成OH-使pH增大,C正确;
D.根据题意可知,电极上检测到MnOOH 和少量,Zn电极质量减少1.30g,转移了0.04mol电子,但是电极生成了MnOOH 和少量,所以生成的MnOOH小于0.04mol,D错误;
故选D。
3.A
【详解】A.若为乙醛则含有6个σ键,若为环氧乙烷则含有7个σ键。为0.1mol,若为环氧乙烷则σ键数目为,故“最多为”正确。
B. NaOH溶液中,NaOH提供0.01mol O原子,但溶剂水含大量O原子,总O原子数远大于,B错误;
C.与生成为可逆反应,无法完全转化,C错误;
D.电解饱和食盐水生成和,总质量73g对应1mol (2g)和1mol (71g)。生成1mol 转移2mol e ,电子数为,D错误。
故选A。
4.C
【分析】由图可知,In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-,则In/In2O3-x极为阴极;极上辛胺被氧化生成辛腈,则极为阳极,据此解答。
【详解】A.原子光谱(包括发射光谱和吸收光谱)具有特征性,不同元素的原子光谱特征谱线不同,因此利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素的种类,A正确;
B.由分析可知,In/In2O3-x极为阴极,需连接电源的负极,铅酸蓄电池放电时Pb为负极,则极应与铅酸蓄电池的极相连,B正确;
C.In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-,发生电极反应:CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,每转移2 mol电子,消耗1 mol CO2(质量为44 g),同时有1 mol OH-(质量为17 g)向阳极迁移,则极溶液的质量增加44 g-17 g=27 g,C错误;
D.由分析可知,Ni2P极为阳极,辛胺(C8H17NH2)在碱性环境下被氧化生成辛腈(C7H15CN),N元素化合价不变,C元素化合价升高,结合电荷守恒和原子守恒,极上发生的电极反应为:,D正确;
故选C。
5.A
【详解】A.苯酚的酸性强于但弱于H2CO3,通入少量CO2应生成,离子方程式为,A错误;
B.在强碱性溶液中,ClO-具有强氧化性,Fe3+具有还原性,二者发生氧化还原反应。 ClO-被还原为Cl-,Fe3+被氧化为 。根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为,B正确;
C.在无水HF中电解制氟气,阴极发生还原反应。中的H+得到电子被还原为 H2 ,根据原子守恒和电荷守恒,阴极反应式 ,C正确;
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度时,发生氧化还原反应。具有强氧化性,被还原为 ;H2C2O4具有还原性,被氧化为 CO2 。根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为, D正确;
故选A。
6.B
【分析】充电时TiO2光电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为NaI3,由图可知,充电时,N极为阳极,电极反应式为3I--2e-=,M极为阴极,电极反应式为+6e-=4S2-,放电时,M极为负极,电极反应式为4S2--6e-═,N极为正极,据此作答。
【详解】A.由分析可知,充电时,M极为阴极,电极反应式为+6e-=4S2-,故A正确;
B.由分析可知,放电时,M极为负极,故B错误;
C.充电时,N极为阳极,电极反应式为3I--2e-=,生成1molNaI3,转移2mol电子,由电荷守恒可知,有2molNa+转移到M电极室,故C正确;
D.充电时TiO2光辅助电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为NaI3,充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,故D正确;
答案选B。
7.B
【分析】由放电时电子转移方向可知,电极a为负极,电极反应为,正极b的反应为,充电时,电极a为阴极,电极b为阳极,电极反应与原电池相反,据此解答。
【详解】A.由分析中的电极反应可知,电路中每通过1mol电子,理论上正极增加1molH原子,质量是1g,A正确;
B.电极a为负极,电极反应为,当转移2mol电子时,电极消耗,同时有向负极移动,电极a附近溶液浓度变小,pH变小,B错误;
C.由分析可知,电极b为阳极,发生氧化反应,C正确;
D.放电时,将正极的反应×2+负极的反应得到放电的总反应为,充电时,与放电反应相反,D正确;
故选B。
8.A
【分析】该装置是电解池,电解水制氢,电极A上水得到电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电极B上尿素失电子生成氮气,电极反应式为,以此解题;
【详解】A.UOR尿素中N原子失电子生成氮气,生成1个氮气失去6个电子,电化学反应总过程为,A正确;
B.电极A上电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电极A附近溶液的碱性增强,变大,B错误;
C.OER的第II步骤有O-O非极性键的形成,C错误;
D.电极A为电解池的阴极,应该与铅蓄电池的负极也即是Pb极相连,D错误;
故选A。
9.D
【分析】由题干所给信息,放电时的总反应为,则放电时A电极为负极,锂失去电子发生氧化反应,B电极为正极,二氧化碳得到电子发生还原反应;充电时,A与电源负极相连为阴极,而B与电源正极相连为阳极。
【详解】A.由分析,放电时,电极B为正极,A正确;
B.据题干信息,充电时只有Li2CO3发生氧化,释放出CO2和O2,反应为:,B正确;
C.该电池负极为Li,可以与水反应,所以不能用含水电解液,C正确;
D.放电时,正极区发生反应:4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C,当转移4mol电子时,正极区域增加的质量为2molLi2CO3和1molC的质量,为160g,D错误;
故选D。
10.C
【分析】电极为Na,电解质溶液为Na4MnCr(PO4)3,则该电池反应为Na和Na+的转化,放电时a为负极Na→Na+,充电时a为阴极Na+→Na。
【详解】A.据分析,放电时a为负极,故A正确;
B.放电时,a为负极,b极为正极,阳离子向正极迁移,即向b极迁移,故B正确;
C.充电时,b极为阳极,电极反应式为,故C错误;
D.充电时,转移1mol电子a极增加1molNa,则a极净增4.6 g时转移的电子数约为,故D正确;
故答案为C。
11.D
【分析】由图可知, a 电极为电解池的阴极,水分子作用下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨和氢氧根离子,电极为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,双极膜中水解离出的氢氧根离子移向阳极、氢离子移向阴极。
【详解】A.由分析可知,电解过程中,b电极为阳极、连接电源正极,电极电势更高,A错误;
B.由分析可知,移向电极,B错误;
C.结合分析可知电极为电解池的阴极,电极反应式为:,C错误;
D.阳极产生气体(标准状况)即氧气时,因为为,故通过电极的电子的物质的量为,已知可达,则阴极有氨气生成, D正确;
故选D。
12.C
【分析】从图中可知,左侧电极上,氯苯转化为二氧化碳等物质,氯苯中的C失电子发生氧化反应,因此左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,气体X为H2。
【详解】A.根据分析左侧电极上,氯苯转化为二氧化碳等物质,氯苯中的C失电子发生氧化反应,因此左侧电极为阳极,a为正极,A错误;
B.阳极区是酸性条件下的反应,没有OH-离子参与,正确的离子方程式为:,B错误;
C.1mol氯苯完全转化为CO2,共失去28mol电子,X为H2,共生成H2,C正确;
D.阴极上有多少H+放电生成H2,就有多少H+通过质子交换膜进入阴极,电解一段时间后,阴极区溶液不变,D错误;
答案选C。
13.B
【分析】在粗盐水中含有杂质CaCl2、MgCl2,向其中加入NaOH溶液,使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀;向其中加入Na2CO3溶液,使Ca2+转化为CaCO3沉淀,然后过滤,得到的滤渣中含有Mg(OH)2、CaCO3,滤液中含有NaCl及过量的NaOH、Na2CO3溶液,然后向其中通入适量HCl,可以将杂质NaOH、Na2CO3转化为NaCl,并将反应后的溶液进行电解,发生氧化还原反应产生H2、NaClO3。向反应后的溶液中通入HCl气体,HCl与NaClO3,发生氧化还原反应产生Cl2、ClO2、NaCl、H2O,再用NaOH、H2O2吸收ClO2,得到NaClO2、H2O、O2,然后根据亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解的性质,采用减压蒸发、冷却结晶方法,就获得NaClO2晶体。
【详解】A.根据上述分析可知:“滤渣”的成分为Mg(OH)2和CaCO3,A正确;
B.在电解时相溶液中加入适量HCl,目的是将杂质NaOH、Na2CO3反应转化为NaCl;在反应Ⅱ中向NaClO3溶液中加入适量HCl,发生氧化还原反应:2NaClO3+4HCl=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O,来制取ClO2,可见两处HCl的作用不相同,B错误;
C.根据题意可知:亚氯酸钠(NaClO2)不稳定,受热易分解,在ClO2吸收塔中,ClO2转化为NaClO2,由于其浓度较低,可通过减压蒸发的方法提高其含量,故操作a为“减压蒸发”,C正确;
D.根据上述分析可知:反应Ⅱ为2NaClO3+4HCl=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O,气体A是Cl2;在ClO2吸收塔中发生反应:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,可知气体B是O2,D正确;
故合理选项是B。
14.B 15.A
【分析】电池正极材料(含少量金属),加稀硫酸及过氧化氢反应,生成铜离子、钴离子、锂离子,再加氢氧化钠进行沉铜,进一步加氢氧化钠进行沉钴,进行一系列操作得到碳酸锂,将得到的和在空气中煅烧,实现的再生;由太阳能电池电解回收工艺的原理可知,电极a上水失去电子变为氧气,所以电极a为阳极,电极式为,电极b为阴极,电极式为,据此作答。
14.A.“浸取”反应中,正极材料成分中Co元素化合价由+3价降低为+2价,所以正极材料成分为氧化剂,故A错误;
B.“浸取”时和稀硫酸及过氧化氢反应,由流程图可知,沉钴时加NaOH溶液生成Co(OH)2,则Co元素在“浸取”时转化为Co2+,Li元素化合价不变,所以“浸取”时转化为和,故B正确;
C.滤液2中Cu(OH)2、Co(OH)2达到饱和,则滤液2中,故C错误;
D.再生的过程中,在空气中煅烧,氧气为氧化剂,所以化学方程式为:,故D错误;
答案选B。
15.A.根据分析可知,电极b为阴极,太阳能电池板经光照产生的电子流向b极,故A错误;
B.根据分析可知,浸出生成钴离子,钴元素化合价降低,氧元素化合价升高,所以离子方程式:,故B正确;
C.根据分析可知,b电极为阴极,电极反应式:,故C正确;
D.根据分析可知,电解前除去中的杂质,防止铜离子加NaOH溶液时生成Cu(OH)2,可提高纯度,故D正确;
答案选A。
16.C
【详解】A.HCl气体是由分子构成,未发生电离,无H+,A错误;
B.电解精炼铜时,粗铜作阳极,铜和比铜活泼的多种金属放电,无法通过转移电子数计算溶解金属的质量,B错误;
C.4.6g Na物质的量为0.2mol,与稀硫酸充分反应,即使稀硫酸量不足,水也会和钠反应,故Na完全反应生成H2 0.1mol,转移的电子数为0.2NA,C正确;
D.含氧酸中羟基氢原子有酸性,NaH2PO2为正盐,H3PO2为一元酸,故1mol H3PO2含羟基数为NA,D错误;
故选C。
17.D
【分析】电镀本质是电解池,则塑料模型做阴极镀镍,根据电极液中的离子可知,Ni2+在阴极放电,电极反应为。
【详解】A.塑料本身不导电,则在塑料模型中先覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程中导电,故A正确;
B.配方中属于弱酸,可以调节电解液的pH,中的钠离子和硫酸根不会在电极放电,其作用是增强溶液的导电性,故B正确;
C.已知镍离子的氧化性接近氢离子,当pH较低时,可能放电生成氢气,pH过高,发生反应Ni2++2OH-=Ni(OH)2↓,故C正确;
D.由分析可知,塑料模型做阴极镀镍,其与电源负极相连,故D错误;
故选D。
18.D
【分析】以四丁基氯化铵(CH3)4NCl为原料,采用电渗析法合成(CH3)4NOH的过程中,根据第三个池中浓度变化得出:钠离子从第四池通过e膜,氯离子从第二池通过d膜,得到c、e均为阳离子交换膜,a为阴极b为阳极,阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O。
【详解】A.由分析,a为阴极连接电源负极M,b为阳极连接电源正极N,故电流方向a→M,N→b,A错误;
B.a电极为氢离子放电生成氢气,故电极反应方程式为2H++2e-=H2↑,b电极为氢氧根离子放电生成氧气4OH--4e-=O2↑+2H2O,转移电子是1mol,a、b两极产生气体物质的量分别为0.5mol和0.25mol,同温同压下体积比为2∶1,故B错误;
C.钠离子从第四池通过e膜,[(CH3)4N]+从第二池通过c膜,氯离子从第二池通过d膜,得到c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,故C错误;
D.线路中通过1mole 时,由电极反应,B室产生0.25molO2,同时有1mol钠离子从第四池通过e膜造成质量减小,Δmb=8+23=31g,同时有1mol [(CH3)4N]+从第二池通过c膜,并生成0.5molH2,Δma=74-1=73g,Δma Δmb=42g,故D正确;
本题选D。
19.B
【详解】A.石灰乳作反应物时不能用,与冷石灰乳反应:,A错误;
B.锌锰碱性电池放电时正极得到电子,电极反应式:,B正确;
C.向NaOH溶液中滴加少量溶液:,C错误;
D.足量的氯气和溶液反应:,D错误;
故选B。
20.C
【分析】正极放电原理及放电后的正极被空气中的氧气自发氧化的原理如图,则放电时,Pb电极为负极,PTO电极为正极;
【详解】A.该电池的PTO电极通过对吸收/脱离来实现放电/充电,故该电池的电解质溶液的溶剂可为水,A正确;
B.放电时,Pb电极为负极,PTO电极为正极,电子移动方向为Pb电极→用电器→PTO电极,B正确;
C.充电时,Pb电极为阴极,得到电子发生还原反应,C错误;
D.放电时,PTO电极为正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为,D正确;
故选C。
21.B
【分析】根据图像可知,M电极水失电子生成·OH和H+,为阳极,则a为电源的正极。阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O,N电极上溶解氧得电子,与氢离子反应生成水,为阴极,则b为电源的负极。则X为H+,Y为H2O。
【详解】A.据上述分析可知a为电源的正极,故A正确;
B.据分析可知,图中微粒X的化学式为H+,故B错误;
C.据分析可知,电极N的电极反应式为:,故C正确;
D.根据方程式C8H8+40=8CO2+24H2O,可知转移40个电子时有1个C8H8被完全氧化,则即0.25mol,转移10mol电子,即电子数为10NA,故D正确;
故选B。
22.C
【详解】A.两种不同介质条件下,电子移动的方向均为由M电极到N电极,故M电极为负极,N电极为正极,N电极的电势均高于M电极,A项错误;
B.图1中负极反应式为,图2中负极反应式为,B项错误;
C.该电池用于金属表面镀银时,镀件为阴极,与电池的负极相连,即M电极连接镀件,C项正确;
D.当有6 mol电子发生转移时,理论上消耗氨气2 mol,但未指明气体是否处于标准状况,无法计算气体体积,D项错误;
本题选C。
23.B
【分析】由图可知,除时,阴极是H2O放电,阳极是Cl-放电;除时,铁就作阳极,铁失电子生成亚铁离子,与磷酸根产生沉淀,阴极为石墨,氢离子得电子生成氢气。
【详解】A.0-20min,若a作负极,石墨就作阳极,阳极Cl-放电生成Cl2,Cl2和水反应生成HCl和HClO,溶液酸性增强,pH降低,与图像相符,A正确;
B.除时,阳极是Cl-放电,B错误;
C.除时,阴极是H2O放电,局部产生大量OH-,阴极附近的pH增大,C正确;
D.除的总反应离子方程式为:,D正确;
答案选B。
24.B
【分析】接风力发电时,该装置是电解池,已知储能时Fe2+被氧化,说明a极是阳极,b极是阴极。接输电网时,该装置是原电池,a极是正极,b极是负极。
【详解】A.接风力发电时,该装置是电解池,铁铬液流电池在储备能量,A正确;
B.接输电网时该装置是原电池,该电池总反应为Fe3++Cr2+= Fe2++Cr3+,B错误;
C.若用该电池电解水,生成标况下22.4L H2时,氢气的物质的量为1mol,转移电子2mol,该装置为原电池,负极电极反应式为:Cr2+-e-= Cr3+,所以有2mol Cr2+被氧化,C正确;
D.放电时,该装置是原电池,Cl 是阴离子,移向负极,b极是负极,每1mol Cl 通过交换膜,转移1mol电子,Fe3+减少1mol,D正确;
故选B。
25.C
【分析】由题干电解池装置图可知,a极发生氧化反应,电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则a极为阳极,b极为阴极,发生还原反应,电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,然后H2O2把转化为,M将又还原为,据此分析解题。
【详解】A.电解池工作时,电能不可能完全转化为化学能,故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等,A错误;
B.由分析可知,b极为阴极,电极反应式为,B错误;
C.根据电子守恒可知,a极电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,b极电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,故理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为,C正确;
D.由题干图示信息可知,根据反应H2O2+=+H2O,,反应中阴极区产生H2O,即反应后变小,D错误;
故答案为:C。
26.A
【分析】由题干可知,该电池负极材料为,放电时失去电子发生氧化反应生成钠离子,反应为,正极材料为,放电时正极发生还原反应为;充电时极为阳极,嵌钠硬碳为阴极;
【详解】A.放电时,为正极,则普鲁士白电极上的电势比嵌钠硬碳电极上的高,A错误;
B.由分析可知,放电时,负极的电极反应式为,B正确;
C.充电时,每转移1mol电子,会有1mol钠离子嵌入碳中得到嵌钠硬碳,则阴极增重23g,C正确;
D.由分析可知,充电时极为阳极,嵌钠硬碳为阴极,电极反应与放电时相反,则从阳极脱嵌,经电解质溶液嵌入阴极,嵌入阴极,D正确;
故选A。
27.C
【详解】A.标准状况下,CCl4为液态,即22.4L物质的量不为1mol,故A错误;
B.1L的水溶液中,溶质的物质的量为0.1mol,原子总数为0.8NA,而水溶液中还存在众多水分子,因此1L的水溶液中所含原子的数目大于,故B错误;
C.电解饱和食盐水的反应方程式为:,,阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为1:1,若气体的总质量为73g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol,转移电子数为,故C正确;
D.1mol和的混合气体中甲烷与乙烯的比例未知,若只有甲烷,则碳原子数为NA,若只有乙烯,则碳原子数为2NA,因此1mol和的混合气体中所含碳原子的数目:,故D错误;
故选C。
28.B
【分析】根据电池反应可知,放电时:Ca为负极,反应为:Ca-2e- = Ca2+,正极反应为:,据此作答。
【详解】A.根据方程式分析,放电时,Ca为负极,则负极反应为:Ca-2e- = Ca2+,故A错误;
B.充电时,LiFePO4 变为Li1-xFePO4和x Li+,则Li1-xFePO/LiFePO4电极发生Li+脱嵌,放电时发生Li+嵌入,故B正确;
C.放电时,当转移0.2 mol电子时,有0.1mol钙单质变为钙离子进入到电解质中,有0.2mol Li+向右移动,则理论上左室中电解质的质量增重0.1mol×40g mol 1 0.2mol×7g mol 1=2.6 g,故C错误;
D.钙是活泼金属,与水反应,不可能是水溶液,因此LiPF6-LiAsF6为非水电解质,其与Li2SO4溶液的主要作用都是传递离子,故D错误;
故答案选B。
29.A
【分析】由图示反应流程可知,氯离子在a电极变为氯气,失电子化合价升高,发生氧化反应,所以电极a为阳极,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸与乙烯发生加成反应生成HOCH2CH2Cl;氢离子在b电极放电生成氢气,阳极室中的钾离子透过阳离子膜进入阴极室,与氢离子放电后剩余的氢氧根结合变为氢氧化钾,HOCH2CH2Cl与氢氧化钾反应生成环氧乙烷和氯化钾。
【详解】A.根据分析可知,电极a为阳极,与电源正极相连,A错误;
B.根据分析可知,氯气与水反应生成次氯酸,反应方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,B正确;
C.由上述分析可知,该反应的总反应方程式:CH2=CH2+H2O+H2,C正确;
D.根据分析可知溶液a为电解生成的KOH和残留的KCl,D正确;
答案选A。
30.B
【详解】A.CuS的溶解度小于PbS,硫化铅可以转化为硫化铜;PbS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Pb2+(aq),故A正确;
B.电解精炼粗铜时,粗铜中的Cu和其他比铜活泼的金属在阳极发生氧化反应,阳极反应除了Cu-2e-=Cu2+,还可能有Fe-2e-=Fe2+,Zn-2e-=Zn2+等,故B错误;
C.红热的木炭放入盛有浓硝酸的试管中,有红棕色气体产生,可能是浓硝酸受热分解,可能发生反应:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,故C正确;
D.过程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故D正确。
答案选B。
31.C
【详解】A.原电池中阳离子由负极移向正极,即Li+由a极移向b极,故A正确;
B.碳具有导电性,碳添加剂是为了增强电极的导电性,故B正确;
C.放电时,,3mol得到2mol电子,则1mol得到mol电子,C错误;
D.根据由图装置,电解过程中阳极反应:8Li2S-16e-=S8+16Li+,D正确;
答案选C。
32.D
【分析】由图可知,放电时,X电极为原电池的负极,铋在负极失去电子发生氧化反应生成铋离子,Y电极为正极,铋离子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋;充电时,与直流电源负极相连的X电极为电解池的阴极,铋离子在阴极得到电子发生还原反应生成铋,Y电极为阳极,三氧化二铋在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和铋离子。
【详解】A.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的X电极为电解池的阴极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,Y电极为正极,铋离子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋,溶液中铋离子浓度减小,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,故B正确;
C.由分析可知,充电时,Y电极为阳极,三氧化二铋在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和铋离子,电极反应式为,故C正确;
D.放电时,X电极为原电池的负极,铋在负极失去电子发生氧化反应生成铋离子,电极反应式为Bi—3e—=Bi3+,则电路中转移0.3mol电子时,负极区溶液中增加铋离子的质量为0.1mol×209g/mol=20.9g,由于阴离子通过阴离子交换膜由正极区进入负极区,所以负极区电解质溶液增重大于20.9g,故D错误;
故选D。
33.C
【分析】CO2转化为HCOO-,碳化合价降低,得到电子,所以通二氧化碳一极为阴极,a为负极,CH3OH转化为HCOOH,碳化合价升高,失去电子,所以通CH3OH碳一极为阳极,b为正极,阴极电极方程式为,阳极电极方程式为,据此回答。
【详解】A.根据分析,正极电势大于负极,所以a的电极电势低于b,A错误;
B.根据分析mSnO2/CC电极为阴极,阴极电极方程式为,B错误;
C.装置工作时,H+向阴极移动,H+从右侧电极室向左侧电极室迁移,C正确;
D.若有1mole-通过导线时,根据分析可知,阴极生成0.5mol的HCOO-,阳极生成0.25mol的HCOOH,共0.75mol,D错误;
故选C。
34.C
【分析】图1为原电池,Al为负极,PbO2为正极,图2为电解池,汞齐化铜电极发生还原反应为阴极,铅合金电极为阳极;
【详解】A.反应过程中溶液浓度增大,说明区的和区的,分别移向区,故A正确;
B.由分析可知硝基苯电解生成对氨基苯酚是还原反应,汞齐化铜电极作阴极,铅合金电极作阳极应与电源正极相连,电极是正极,故B正确;
C.消耗时,转移电子,极区电极反应式为,使溶液减少,同时有迁移到区,区域电解质溶液减少的质量共为,故C错误;
D.汞齐化铜电极为阴极,反应式为+4H++4e-→+H2O,故D正确。
答案选C。
35.B
【详解】A.铜绿的成分是Cu2(OH)2CO3,用稀盐酸处理铜器表面的铜绿反应的离子方程式为:,A错误;
B.Cl2与、H2O反应生成硫酸,由于Na2SO3过量,生成的H+与其反应生成,则用Na2SO3溶液吸收少量Cl2反应的离子方程式为:,B正确;
C.Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,正确的离子方程式应为:,C错误;
D.电解饱和食盐水的离子方程式为:,D错误;
故选B。
36.B
【分析】由图可知,放电时为原电池,N极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,发生得电子的还原反应,M极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2,发生失电子的氧化反应,则N极为正极,M极为负极,负极反应式为,充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接,即N极为阳极,M极为阴极,阴阳极反应与负正极反应相反,据此分析解答。
【详解】A.放电时为原电池,N极为正极,A正确;
B.Cu3(PO4)2中Cu元素+2价,3.2gCu物质的量为0.05mol,生成0.05molCu转移0.1mol电子,2.88gCu2O物质的量为0.02mol,生成0.02mol Cu2O转移0.04mol电子,故电路中转移0.14mol电子,则M极转移,B错误;
C.充电时为电解池,M极为阴极,阴极反应式为:,C正确;
D.充电时,电池内部有移向得电子一极,电池内部有Na+由N极迁移到M极,D正确;
故选B。
37.D
【分析】该装置以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4,该装置为电解池装置,Fe电极为阳极,Fe极电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O,交换膜b为阴离子交换膜;Ni电极为阴极,Ni极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,交换膜a为阳离子交换膜。
【详解】A.根据分析Fe为阳极、Ni为阴极,则m为负极、n为正极,电池电势,m低于n,A项错误;
B.根据分析,交换膜a、b分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜,B项错误;
C.Ni极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,随着电解的进行,Ⅰ室中的溶液的pH越来越大,C项错误;
D.Fe极电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O,每生成0.1molNa2FeO4,外电路中通过0.6mol电子,则Ⅱ室溶液中减少的NaOH的物质的量为0.6mol,质量为0.6mol×40g/mol=24.0g,D项正确;
答案选D。
38.B
【详解】A.由题意可知,测硫仪工作时,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子,电极反应式:,A正确;
B.液中为一定值,电解池不工作,并不是因为已经全部转化为,B错误;
C.由题意可知,二氧化硫在电解池中与溶液中反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式:,C正确;
D.反应过程中S元素化合价变化为2,当转移bmol电子时,则待测气体中的物质的量为:,则其含量为,D正确;
答案选B。
39.A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A.充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,Na+由硫电极迁移至钠电极,A错误;
B.放电时Na在a电极失去电子,失去的电子经外电路流向b电极,硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx,电子在外电路的流向为a→b,B正确;
C.由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx,C正确;
D.炭化纤维素纸中含有大量的炭,炭具有良好的导电性,可以增强硫电极的导电性能,D正确;
故答案选A。
40.C
【详解】A.二氯甲烷和水不互溶,密度比水大,可以将正极与负极隔开,倒置会引起电池内部短路,A项正确;
B.放电时,Zn板为负极,石墨毡为正极,则 由CH2Cl2层移向水层,B项正确;
C.放电时,Zn板每减轻6. 5g则转移0.2mol电子,水层增重6.5g,另外还有0.2mol转移到水层,则一共增重0.2mol×145g/mol+6.5g=35.5g,C项错误;
D.充电时,石墨毡为阳极,发生氧化反应,电极反应式为PTZ-e- =PTZ+,D项正确。
答案选C。
41.D
【分析】由电解装置图可知,a电极上,水转化为氧气,发生氧化反应,a极阳极,电极反应为:,则n为电源正极,m为电源负极,则溶液中靠着正极的b端电势高于靠近负极的c端,则b端得到电子发生还原反应,电极反应为:,c端失去电子发生氧化反应,电极反应为:。
【详解】A.由分析可知,n为电源正极,A项错误;
B.电子由电势低的地方流向电势高的地方,则在BPE中电子的移动方向由c到b,B项错误;
C.由分析可知,装置c端发生的反应为,C项错误;
D.BPE的b端到中心的不同位置,由于电势不同,电极反应:中x不同,能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同,D项正确;
答案选D
42.C
【分析】图中装置,放电时Mg作负极,V2O5作正极。
【详解】A.由图中可知,放电时负极电极式为:,正极电极式为:Mg2+ +2e- +V2O5=MgV2O5,A正确;
B.由放电时电池总反应式:知,放电不影响电解质溶液的Mg2+浓度,故一段时间后,聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变,B正确;
C.充电时阳极电极式为:,从V2O5中脱离,C错误;
D.若将电解液换成MgCl2水溶液,Mg能与水缓慢反应生成H2,工作时电池可能产生鼓包,D正确;
故选C。
43.C
【分析】由图可知,该装置目的为制备氧气和氢气,中间的电解池为反应器Ⅰ、Ⅱ提供反应原料,电极a处[Fe(CN)6]4-变为[Fe(CN)6]3-,铁的化合价升,则电极a为阳极,电极b为阴极,反应器Ⅰ中铁的化合价降低做氧化剂,因此反应器Ⅰ中产生的气体M为氧气,反应器Ⅱ中产生的气体N为氢气,两种参与电极反应的物质循环使用,并不消耗,总反应为电解水的反应。据此解答该题。
【详解】A.由上述分析可知,电极b为阴极,发生还原反应,电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS-2H+2OH-,A正确;
B.由上述分析可知,电极a为阳极,发生氧化反应,消耗氢氧根,电极b为阴极,发生还原反应,生成氢氧根,为维持碱溶液的浓度,保持电池的持续工作,隔膜应为阴离子交换膜,氢氧根由右室往左室移动,B正确;
C.由图可知,装置中的反应皆在碱性环境中发生,故不可能有氢离子的生成,正确的反应方程式为4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O,C错误;
D.由上述分析可知,气体N为氢气,该反应整体为电解水的反应,D正确;
故选C。
44.A
【分析】该题可逐条验证,先假设说法正确,再将相应物质代入上述转化关系,若能成立,则说明假设成立。
【详解】若Z溶于水得到强碱溶液,X为钠时,则Y只能为氧气,则Z为过氧化钠,溶于水得NaOH溶液,电解该溶液得不到钠,①不符合;
若X为氢气,Y为氯气时,符合转化关系,②符合;
若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Z中应含有Fe3+,此时Y如果为Fe,则X应为氯气,但用惰性电极电解FeCl3溶液,得不到Fe,③不符合;
若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀,则Z中含有Cu2+,此时Y如果为Cu,则X可以为氯气,符合转化关系,④符合。
答案选A。
45.C
【分析】石墨电极M处,CO2在光合菌、光照条件下转化为O2,O2在M极放电生成H2O,发生还原反应,M为正极,正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,N极为负极,硫氧化菌将FeSx氧化为S,硫再放电生成,负极电极反应式为S-6e-+4H2O=+8H+,H+通过质子交换膜由右室移向左室;铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2IO+6H2O,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的IO比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极。
【详解】A.光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量,即影响电流强度,会影响KIO3的制备速率,故A正确;
B.N极为负极,硫氧化菌将FeSx氧化为S,硫再放电生成,负极电极反应式为S-6e-+4H2O=+8H+,故B正确;
C.铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的IO比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极,故C错误;
D.不考虑损耗,电路中每消耗1molO2,转移电子为4mol,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2IO+6H2O,可知生成KIO3为4mol×=0.8mol,理论上Q极可制得KIO3的质量为0.8mol×214g/mol=171.2g,故D正确;
故选C。
46.D
【详解】A.氨水不是气态,不能确定其物质的量,A错误;
B.浓硫酸使铁钝化,阻碍了反应的进行,生成二氧化硫小于1mol,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极的其它金属如锡等也会放电导致阳极质量减小,故不确定阳极减小质量,C错误;
D.氢气和碘的反应为分子总数不变的反应,0.1molH2和0.1molI2在密闭容器中充分反应后,其分子总量为0.2mol,则分子总数为0.2NA,D正确;
故选D。
47.C
【分析】Ni2P电极C6H12O6变为发生了氧化反应,在电解池的阳极,该极与电源的正极相连。而CoP这一极为阴极,与电源的负极相连。阴极的反应为C6H5NO2+ 6e- + 4H2O = C6H5NH2+ 6OH-,阳极反应为C6H12O6- 24e- + 36OH-=6+24H2O。
【详解】A.根据电极反应阳极区消耗OH-导致pH降低,A项错误;
B.铅蓄电池的Pb为负极应该与CoP相连,B项错误;
C.已知分析,电极反应为C6H5NO2+ 6e- + 4H2O = C6H5NH2+ 6OH-,C项正确;
D.电解质换成稀硫酸两电极的反应发生变化,阴极无法产生OH-而阳极也无法产生,苯胺能与酸反应,得不到需要的产物,D项错误;
故选C。
48.A
【详解】A.等体积等浓度的NaHSO3溶液和NaHSO4溶液混合,二者发生反应产生Na2SO4、H2O,反应的离子方程式为:+H+=H2O+SO2↑,A正确;
B.由于还原性:Fe2+>Br-,所以向溴化亚铁溶液中通入少量氯气,Fe2+发生反应产生FeCl3、FeBr3,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,B错误;
C.氯化铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,同时反应产生NH3·H2O,Mg(OH)2能够溶解在酸性溶液中反应产生Mg2+、H2O,反应的总离子方程式为:Mg(OH)2+2=Mg2++2NH3·H2O,C错误;
D.电解AlCl3水溶液,在阳极上Cl-失去电子变为Cl2,在阴极上水电离产生的H+得到电子变为我H2逸出,溶液中的Al3+与OH-反应产生Al(OH)3,故反应的离子方程式为:2Al3++6Cl-+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,D错误;
故合理选项是A。
49.B
【详解】A.物质能量转化过程中有损失,太阳能不能全部转化为电能,A项错误;
B.电解水时,阴极电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B项正确;
C.电解水时,阳极电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,若溶液中有食盐,则由于Cl-比OH-易失去电子,阳极极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,得到氯气而不是氧气,反应实质是电极NaCl和H2O,而不是电解水,C项错误;
D.阳极上发生氧化反应,D项错误;
答案选B。
50.C
【详解】A.SO2溶于水生成H2SO3,NO(H+)中具有强氧化性,能将亚硫酸氧化成硫酸,硫酸与Ba2+产生硫酸钡沉淀,对SO3的检验产生干扰,故A错误;
B.氯化铁中加入氢氧化钠溶液产生氢氧化铁沉淀,氢氧化铁胶体制备:向沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,加热至出现红褐色液体,故B错误;
C.铁上镀铜,铁作阴极,铜作阳极,含有Cu2+溶液为电解质溶液,根据电解原理,题中装置能达到实验目的,故C正确;
D.稀释浓硫酸属于物理变化,属于放热过程,故D错误;
答案为C。
51.D
【分析】电解池中失去电子的电极为阳极,阳极上水失电子生成羟基和氢离子,其电极方程式为:H2O-e-= OH+H+,阴极反应电极式为:O2+2e-+2H+ =H2O2,苯酚被氧化的化学方程式为:C6H5OH+14H2O2═6CO2↑+17H2O;
【详解】A.电流从正极经导线流向负极,即从a极Ti基废水不锈钢b极,A正确;
B.阳极上水失电子生成羟基和氢离子,其电极方程式为:H2O-e-= OH+H+, B正确;
C.羟基自由基对有机物有极强的氧化能力,则苯酚被氧化的化学方程式为:C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2O,C正确;
D.阴极反应电极式为:O2+2e-+2H+ =H2O2,1个水失一个电子生成1个 OH,2个 OH可看作1个H2O2,即阴阳极各产生一个H2O2,消耗14molO2即产生28molH2O2,由C6H5OH~14H2O2,可知消耗2molC6H5OH,质量为m=nM=2mol×94g/mol=188g,D错误;
故选:D。

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