专题16 电解池(备战2026高考真题题集 宁夏专用)

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专题16 电解池(备战2026高考真题题集 宁夏专用)

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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
考查核心概念与基本原理,强调电极判断、电子与离子移动方向分析。 考向一 电解池基本构造与工作原理 2025·全国乙卷T27(1) 2024·全国乙卷T27 2023·全国甲卷T27 2022·全国乙卷T26 2021·全国乙卷T27 2020·全国Ⅲ卷T12
结合陌生情境或工业应用,考查电极反应式的书写(尤其注意介质环境)。 考向二 电极反应式的书写与判断 2025·全国乙卷T27(2) 2024·全国乙卷T27(3) 2023·全国甲卷T27(2) 2022·全国乙卷T27(1) 2021·全国甲卷T27
融合物理(电学)与化学,重点考查电路中电子、电荷转移的定量关系(法拉第定律)。 考向三 电解相关计算(电量、产率、浓度变化) 2023·全国乙卷T26(3) 2022·全国甲卷T27(3) 2021·全国乙卷T27(2) 2020·全国Ⅱ卷T12
以新能源、资源回收、物质制备为背景,考查电解池的实际应用与方案设计。 考向四 电解池的工业应用与创新装置 2025·全国甲卷T27 2024·新课标卷T27 2023·湖南卷T15(参考) 2022·湖南卷T15(参考) 2021·河北卷T13(参考)
综合考查电解与电镀、精炼、腐蚀防护等技术的原理分析与比较。 考向五 电解与其他电化学过程的综合 2022·全国乙卷T28 2021·全国甲卷T26 2020·全国Ⅰ卷T27
一、单选题
1.(2025·宁夏银川·三模)下列做法或实验(图中部分夹持装置略),不能达到目的的是
A.制备并收集 B.检验产生的
C.滴定法测定醋酸浓度 D.精炼粗铜
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·宁夏银川·一模)在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙述正确的是
A.电势:
B.该装置工作时,通过质子交换膜从右向左移动
C.该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
D.外电路每转移,阴极室电解质溶液质量增加44g
3.(2025·宁夏·模拟预测)下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A.铅酸电池的正极在充电时的电极反应式:
B.向酸性溶液中通入:
C.H2S的燃烧热为,则H2S燃烧的热化学方程式为:
D.溶液与足量的 NaHS 溶液反应:
4.(2025·宁夏银川·三模)中国科学院通过非热等离子体驱动空气活化生成 ,电化学还原生成 ,为更环保的合成氨生产提供了新的前景。c装置中的隔膜只有气体不能通过。
下列有关说法错误的是
A.a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体
B.c装置中 由右室移向左室
C.阳极的电极反应为
D.b中可能发生反应:
5.(2025·宁夏银川·三模)下图所示的实验操作及描述均正确,且能达到实验目的的是
A.NaOH溶液滴定盐酸
B.电解饱和食盐水制备NaOH溶液与氯气
C.比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
D.收集纯净的乙烯气体
6.(2025·广西南宁·二模)一种清洁、低成本的双联装置工作原理如图所示,浓缩海水形成的离子浓度差会驱动离子从高浓度区域向低浓度区域迁移,进而产生离子电流。下列说法错误的是
A.装置I中Li+移向X电极
B.装置II中电极W为阳极
C.装置II中电极反应为
D.装置II中电极W产生标准状况下22.4L气体时,装置I中可制得42.5gLiCl
7.(2025·辽宁·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.放电时,电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极
C.充电时,阳极电极反应式为
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
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·宁夏·二模)一种以NaOH为介质电催化还原CO2的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.电解池工作时,OH— 由右室通过隔膜向左室移动
B.M为电解池的阳极
C.N电极上发生的反应:CH3(CH2)7NH2+4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O
D.电路中通过2 mole-时,理论上有1 mol CO2被还原
10.(2025·辽宁·模拟预测)糠酸和糠醇是化工重要原料,某发明以双极膜(中间夹层的向两极室提供和)技术,通过电解法利用糠醛制备糠醇和糠酸盐()的装置如图所示。下列说法错误的是
A.电极与电源的负极连接
B.左侧电极室溶液增大
C.右侧电极室的总反应为
D.若电路转移电子总数为,则理论上至少消耗糠醛的质量为
11.(2025·宁夏银川·一模)一种耦合光催化和电催化分解水的装置如图。工作时,电极产生电子和空穴。下列说法正确的是
A.a极电势高于b极电势
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.生成气体Y的电极反应式是
D.理论上每分解0.01mol H2O,光催化装置生成
12.(2025·辽宁·模拟预测)某科研小组模拟工业利用电解法处理含氮废水的实验如下。向一定浓度的酸性溶液中不断通入,在电极上生成尿素,其中双极膜中间层的解离为和,并在直流电场力作用下分别向两极迁移。电解原理如图所示,下列有关说法错误的是
A.电极M为阴极,电极反应式为
B.理论上每转移,阳极室质量减少8g
C.若阳极室电解质溶液呈碱性,电解过程中pH逐渐降低
D.膜X和膜Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
13.(2025·山东日照·一模)硫酸盐还原菌(SRB)可以处理含Cu2+的硫酸盐酸性废水,同时实现有机废水的处理,原理如图所示,下列说法正确的是
A.若以铅蓄电池为电源,b为Pb电极
B.SO参与的电极反应为:
C.电解一段时间后阳极区溶液的pH减小
D.标准状况下,产生2.24LCO2时,理论上可产生9.6gCuS
14.(24-25高三下·辽宁沈阳·阶段练习)铝离子电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点,可成为常规电池的安全替代品,将纳米级FeF3嵌入电极材料,能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含AlxC,隔膜仅允许含铝元素的微粒通过,工作原理如图甲所示;图乙为电解CuCl2溶液装置的一部分。下列说法不正确的是
A.a极与铝电极连接
B.AlC和Al2C中各原子最外层均达到8电子结构
C.放电时,正极反应式为2Al2C+FeF3+e-=3AlC+FeCl2+AlF3
D.若b极材料为Pt,b极的电极反应式始终为2Cl――2e-=Cl2↑
15.(2025·浙江·高考真题)一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A.熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
B.充放电时,优先于通过固态电解质膜
C.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区转化为
D.充电时,锂电极接电源负极
16.(2024·北京东城·一模)一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液为溶液。当连接时,极区溶液能捕获通入的。下列说法错误的是
A.连接时,极发生反应:
B.连接时,连接电源正极
C.连接时,a极区的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液,捕获和释放
17.(24-25高二上·四川·期末)习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示(图中交换膜只允许通过),下列说法正确的是
A.工作一段时间后,M电极室中溶液的pH增大
B.N极上的电极反应式为
C.若有2mol电子转移,则理论上正极区会转化气体
D.通过交换膜从M极移向N极
18.(24-25高二上·河南郑州·月考)利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸),同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Y极为阴极
B.标准状况下,当Z极产生11.2 L O2时,可生成H3PO2的数目为NA
C.a、b、d为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
D.W极的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
(23-24高二下·江苏常州·期中)阅读下列材料,完成下面小题:
电池有铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池、-次氯酸盐电池等,它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能,电解饱和溶液可以得到,用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。
19.下列说法正确的是
A.中存在配位键
B.的空间构型为平面正方形
C.中的键角比中的小
D.中心原子的轨道杂化类型为
20.下列化学反应表示正确的是
A.铅蓄电池的正极反应:
B.电解饱和NaCl溶液:
C.燃烧热:
D.一定条件下与的反应:
21.电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.为电源的负极
B.阳极上的电极反应式为
C.阴离子交换膜应能允许通过且能阻止的扩散
D.理论上每转移,阴极上会产生气体
22.(2024·宁夏银川·模拟预测)吉林大学杜菲教授等人通过正极结构优化与单离子选择性隔膜的开发,构筑了高比能水系Zn-S解耦电池,如图所示。下列叙述正确的是
A.充电时,发生还原反应
B.放电时,电极1的电势高于电极2
C.充电时,电极2净减64g时转移1 mol电子
D.放电时,电极1的电极反应式为
23.(2024·宁夏银川·模拟预测)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.工业合成氨:
B.冶炼金属铝:
C.氯碱工业:
D.侯氏制碱:
24.(2024·宁夏银川·三模)太阳能光电催化-化学耦合分解的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源
B.若接铅蓄电池进行电解,b极接Pb电极
C.a极的电极反应为:
D.理论上每生成氢气则消耗
25.(2024·山东日照·二模)以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A.“全氢电池”的总反应为
B.“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,向左移动
C.阳极区发生的电极反应为
D.理论上负极消耗1mol ,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
26.(2024·宁夏吴忠·二模)下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.制备 B.验证
C.制备少量含的消毒液 D.证明非金属性:
A.A B.B C.C D.D
27.(2024·河北邢台·二模)锰酸锂()作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。工业上利用溶液多途径制备锰酸锂的流程如图,下列说法错误的是
已知:
①电解槽中反应的离子方程式为;
②“沉锰、过滤”得到和。
A.中硫的化合价为+6
B.随着电解反应进行,为保持电解液成分和浓度稳定,应不断加入MnO
C.若“控温、氧化”时溶液的pH显著减小,此时发生反应的化学方程式为
D.为控制碳排放,用NaOH溶液吸收煅烧窑中释放的并转化为正盐,理论上消耗的和NaOH的物质的量之比为2∶1
28.(2024·宁夏石嘴山·三模)研究发现,以非晶态Ni()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.产生5.6L O2,电路中转移的电子数为2NA
B.电极A的反应为,电极A附近溶液的碱性增强
C.UOR分两步进行,其中没有非极性键的形成或断裂
D.若将光伏电池改为铅蓄电池,电解过程中电极B应连接铅蓄电池的Pb极
29.(2024·江西景德镇·二模)下列方程式能正确表示相应变化的是
A.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:
B.空气中加热FeO:
C.用铜电极电解饱和食盐水,阳极有白色沉淀生成:
D.向硝酸银溶液中滴加少量的氨水:
30.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)某实验小组用这种电极构建全碱性肼-硝酸根燃料电池(结构如图所示)。已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出和,在电场力作用下向两极迁移。
下列叙述错误的是
A.电极a为负极,电极b为正极
B.电极b上的电极反应式为
C.转移nmol电子时,负极区质量减少7ng
D.电极a上生成时,有向电极b迁移
31.(2024·宁夏银川·二模)我国科学家设计一种以ZnI2水溶液作为锌离子电池介质的Zn-BiOI电池,通过Bi/Bi3+与I-/I转化反应之间的协同作用实现优异的电化学性能,原理如图所示。碘离子作为氧化还原媒介体,可以加快动力学转化过程,促进更快的电荷转移。下列说法错误的是
A.充电时,主要发生的电池反应为2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn
B.放电时,部分I-在Zn电极转化为I
C.充电时,每生成1molBiOI,转移电子数为3mol
D.电池工作时,I-与I之间转化反应能够提供额外的电化学容量
32.(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
33.(2024·宁夏银川·一模)最近我国科学家设计了一种电化学协同处理氮、硫的氧化物的装置如图所示,实现对烟气的净化处理,并得到合成氨的原料。
下列叙述错误的是
A.采用石墨烯作电极材料,能够提高电池工作效率
B.ZnO@石墨烯极连接光伏电池的负极
C.石墨烯电极表面的电极反应为
D.协同反应中,NO被还原为氮气
34.(2024·江西九江·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.明矾溶液与过量氨水混合:
B.用作电极电解饱和食盐水:
C.海水提溴中用的水溶液富集溴:
D.比较碳酸和苯酚酸性强弱:
35.(2024·宁夏吴忠·一模)基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该电池的电解质溶液可采用含的盐溶液
B.放电时电流的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极
C.充电时,阳极区可能发生的反应有
D.充电时,电路中转移2mol 时,阴极质量减少78g
36.(2024·宁夏银川·一模)浓差电池是一种特殊的化学电源。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法正确的是
A.a为电解池的阴极
B.当电路中转移2mol电子时,2mol通过膜d向右移动
C.电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为
D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得120gNaOH
37.(2024·贵州贵阳·一模)双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的解离成和,分别向两侧发生迁移。电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.电极A是电源的负极
B.穿过b膜进入右室溶液
C.催化电极的电极反应:
D.当催化电极生成64g甲醇时,左侧电极室质量增加108g
38.(2023·宁夏银川·一模)目前可采用“双极膜组“电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH﹣,作为H+和OH﹣的离子源。下列说法正确的是
A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑
B.“双极膜组”电渗析法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜作用是选择性通过Cl﹣和Na+
D.电路中每转移0.5mol电子,理论上获得副产品A和B各0.25mol
39.(23-24高三上·河南安阳·阶段练习)复旦大学科研人员采用金属碳酸盐和独特的固-固转换反应,设计出@石墨烯(ZZG)电极的概念电池,表现出91.3%的高锌利用率,且寿命长达2000次,其充电时的工作原理如图所示:

下列说法正确的是
A.放电时的电极电势:ZZG电极>镍基电极
B.充电时阴极附近电解液中增大
C.放电时移向镍基电极
D.放电时当外电路中有2mol电子转移时,ZZG电极就会析出1mol固体
40.(2023·辽宁·高考真题)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
41.(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
42.(2023·宁夏吴忠·模拟预测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8gNa2O2和Na2S的混合物中含有的离子总数为0.4NA
B.pH=13的NaOH溶液中含OH-总数约为0.1NA
C.实验室制得16gO2转移电子数不一定为2NA
D.用电解方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32gCu转化为Cu2+
43.(2023·宁夏吴忠·模拟预测)联二苯( )是有机热载体,也是高质量绝缘液的原料。工业上可用电解高浓度苯甲酸钠/NaOH混合液合成联二苯,其原理如图所示。

下列说法正确的是
A.OH-向Y极迁移
B. 在阳极放电,发生还原反应
C.电解过程中总反应为:2+2OH- +
D.当电路中有1mol电子通过时就会有11.2LH2生成
44.(2023·辽宁抚顺·二模)下列装置、试剂使用或操作均正确的是
A.在铁上镀铜 B.模拟石油的分馏 C.检查装置的气密性 D.乙醇萃取碘水中的碘
A.A B.B C.C D.D
45.(2023·宁夏中卫·一模)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,1molFQH2转化为FQ转移2mol电子
B.充电时,中性电解质NaCl的浓度增大
C.放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
D.放电时,正极区溶液的pH增大
46.(2023·宁夏中卫·一模)下列离子方程式正确的是
A.溶液中加入足量石灰乳:Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+
B.在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳:AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
C.用铁电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
47.(2023·西藏拉萨·一模)磷氰酸根负离子对构建新型含磷化合物的研究有着重要的意义。以惰性材料为电极,将白磷转化为二氰基磷负离子的锂盐,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Li[P(CN)2]中 P元素的化合价为+1
B.装置工作时,b极电势高于c极电势
C.阴极反应为2HCN+2e- =2CN- +H2↑
D.外电路中通过0.2 mol电子时,阴极室质量减少0.2g
48.(2023·宁夏中卫·二模)利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O
B.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C.阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大
D.a极上通入标况下2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.2mol
49.(2023·宁夏银川·一模)一种将电解池和燃料电池相组合的新工艺,使氯碱工业节能超过30%,其原理如图所示(离子交换膜均为阳离子交换膜)。下列说法错误的是
A.X为Cl2,Y为H2 B.A为电解池,B为燃料电池
C.NaOH溶液浓度:b>a>c D.燃料电池的正极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O
50.(2023·湖南·二模)中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策略,成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料——环己酮和苯醌。下列说法错误的是
A.溶液中的的移动方向:电极a→电极b
B.阴极区的电极反应式为
C.电路中转移2mol时,理论上会消耗苯酚的数目为
D.该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率为100%
51.(22-23高三下·北京海淀·开学考试)一种新型的电池原理如图所示.其电解质为溶液,正极采用含有、的水溶液,负极采用固体有机聚合物,聚合物离子交换膜将正负极分隔开.已知:(为棕色),下列不正确的是
A.图甲是原电池工作原理图,图乙是电池充电原理图
B.放电时,正极液态电解质溶液的颜色变浅
C.充电时,从左向右通过聚合物离子交换膜
D.放电时,负极的电极反应式为:
52.(2022·宁夏石嘴山·模拟预测)甘油醛(C3H6O3)是最简单的醛糖,是糖类代谢的中间产物。实验室通常采用电解的方法,以甘油和二氧化碳为原料,合成甘油醛和水煤气,其原理如图所示,阴离子选择性交换膜只允许OH-通过。下列有关说法错误的是
A.若外接电源为铅蓄电池,则与电极b相连的电极质量增加
B.电极a反应式为:C3H8O3-2e-+CO=C3H6O3+CO2↑+H2O
C.电解过程中,阴极区的pH变大
D.电解过程中,每转移2mol电子,产生标准状况下的水煤气体积约为22.4L
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D C C D D A D B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C B B D C C D B A D
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 C D B C C D B B B C
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 C C D D C A D B B B
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 A C C C B A D D D C
题号 51 52
答案 A B
1.C
【详解】A.加热条件下,和反应生成,密度小于空气,采用向下排空气法收集,收集时导管应该伸入到试管底部,该装置能达到实验目的,A正确;
B.具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此若品红溶液褪色,则说明生成的气体为,该装置能检验产生的,B正确;
C.氢氧化钠溶液选用碱式滴定管盛装,氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂,C错误;
D.电解法精炼粗铜时,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极,该装置能达到精炼铜的目的,D正确;
故选C。
2.C
【分析】电解池工作过程中,Pt电极上H2O转化为O2,发生氧化反应,为阳极,电极反应式为;阴极上CO2得电子被还原,结合氢离子转化为HCOOH,电极反应式为。
【详解】A.Pt电极为阳极、石墨烯为阴极,则a为正极、b为负极,电势:,A错误;
B.H+移向阴极,因而从左向右移动,B错误;
C.Pt电极为阳极,水放电生成H+和O2,故电极附近溶液的pH减小,C正确;
D.外电路每转移, 阴极区增加除了1molCO2,还有从阳极迁移来的2 mol H+,因此阴极室电解质溶液质量增加46 g,D错误;
故选C。
3.D
【详解】A.铅酸电池的正极在充电时发生氧化反应,电极反应式:,A错误;
B.向酸性溶液中通入,被还原为锰离子,被氧化为硫酸根:,B错误;
C.H2S的燃烧热是1molH2S燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量,H2S的燃烧热为,则H2S燃烧的热化学方程式为: ,C错误;
D.溶液与足量的 NaHS 溶液反应生成硫化铜沉淀和硫化氢气体:,D正确;
故选D。
4.C
【分析】由图可知,a装置中发生的反应为空气中的氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮;将a装置中得到的氮气、氧气和氮的氧化物通入盛有过量氢氧化钾溶液的b装置中,将氮的氧化物转化为;c装置为电解池,经循环泵加入电解池的在阴极得到电子发生还原反应生成氨气,则m电极为电源的负极、n为正极,装置c中右侧电极为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。
【详解】A.等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动,是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体,a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体,A正确;
B.c装置为电解池,左侧电极为阴极、右侧电极为阳极,则电解池工作时氧离子钾离子由右室移向左室的阴极区,B正确;
C.装置c中右侧电极为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水:,C错误;
D.由分析可知,将a装置中得到的氮气、氧气和氮的氧化物通入盛有过量氢氧化钾溶液的b装置中的目的是将氮的氧化物转化为,b中可能发生反应一氧化氮、二氧化氮在碱性条件下发生归中反应生成亚硝酸盐:,D正确;
故选C。
5.C
【详解】A.滴定操作时,左手控制滴定管:左手无名指和小手指向手心弯曲,轻轻地贴着滴定管,用其余三指控制活塞的转动:大拇指在前,食指和中指在后,轻握活塞柄,手指微弯向内扣住活塞,避免用力拉出。且氢氧化钠溶液滴定盐酸时锥形瓶内应添加几滴指示剂,A不符合题意;
B.电解饱和食盐水制备NaOH溶液与氯气,阳极氯离子失去电子被氧化,故不能选用活性电极铁,B不符合题意;
C.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,锥形瓶中高锰酸钾和浓盐酸反应放出黄绿色氯气,可知氧化性KMnO4>Cl2,氯气通入Na2S溶液中生成淡黄色S沉淀,证明氧化性Cl2>S,C符合题意;
D.乙烯密度和空气十分接近,不能用排空气法收集,D不符合题意;
故选C。
6.D
【分析】结合题干信息,装置I为原电池,装置II为电解池,装置I中,Li+移向X电极,故X为正极,Y为负极;为阴极,为阳极,W电极反应为,Z电极反应为。
【详解】A.根据分析可知,装置I中Li+移向正极,故A正确;
B.根据分析可知,电极W为阳极,故B正确;
C.根据分析可知,Z电极反应为,故C正确;
D.装置II中的W电极生成氯气1mol,转移电子的物质的量为,结合得失电子守恒,故装置I中电极生成,则装置中可制得,D错误。
故选D。
7.D
【分析】当接通负载时,疏松多孔的钠电极为负极,发生反应,则石墨电极为正极;当接通电源时,疏松多孔钠电极为阴极,石墨电极为阳极。
【详解】A.根据电池工作原理图可知,放电时,疏松多孔钠电极为负极,电极反应式为,石墨电极为正极,电极反应式为,因此充电时,钠电极为阴极,即疏松多孔钠电极接电源负极,A项正确;
B.放电时,电流由正极经外电路流向负极,再由负极经溶液流向正极,故电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极,B项正确;
C.放电时,石墨电极为正极,电极反应式为,则充电时、阳极电极反应式为,C项正确;
D.放电时,负极电极反应式为,正极电极反应式为,电路中通过1mol电子,理论上疏松多孔钠电极质量减少1mol×23g/mol=23g,石墨电极质量增加1mol×23g/mol=23g,则钠电极比石墨电极质量少23g-(-23g)=46g,D项错误;
故选D。
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】由图可知,M极CO2发生还原反应生成HCOO-,故M为阴极,N为阳极。
【详解】A.由上述分析可知,M电极为阴极,N电极为阳极,则电解池工作时,OH-由左室通过隔膜向右室移动,故A错误;
B.M电极为阴极,N电极为阳极,故B错误;
C.N电极为阳极,阳极反应式为CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O,故C错误;
D.阴极反应式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,则电路中通过2mole-时,理论上有1molCO2被还原,故D正确;
故选:D。
10.B
【分析】
由题干电解过程图示可知,X极上是将糠醛转化为糠醇,发生了还原反应,故X为阴极,与电源的负极相连,则Y为阳极,与电源的正极相连,双极膜中间夹层的H2O向两极室提供H+和OH-,H+移向X极,OH-移向Y极,X极电极反应为:+2+2=,Y极的电极反应为:-+ = +,然后生成的将糠醛氧化为糠酸盐,反应为:+2+→+2,据此分析解题。
【详解】A.X极上是将糠醛转化为糠醇,发生了还原反应,故X为阴极,与电源的负极相连,故A正确;
B.左侧电极室X极电极反应为:+2+2=,消耗了,左侧电极室原来为,中性,后变成,中性,故不变,故B错误;
C.右侧电极室的Y极的电极反应为:2-2+2 =2 +2,然后生成的将糠醛氧化为糠酸盐,反应为:+2+→+2,二者相加得总反应为,故C正确;
D.若电路转移电子总数为,阳极和阴极各消耗1mol糠醛,共2mol,则理论上至少消耗糠醛的质量为,故 D正确;
故选B。
11.C
【分析】由图可知,光催化装置发生氢离子得到电子发生还原反应:、碘离子发生氧化反应:;电催化装置为电解装置,阴极发生还原反应,电极式,阳极发生氧化反应,反应式为;
【详解】A.由分析可知,与a相连的为阴极,发生还原反应,与b相连的为阳极,发生氧化反应,a极为负极,电势低于正极b极,A错误;
B.电催化装置为电解装置,据分析可知,阴极上阴离子物质的量增大,阳极上消耗阴离子,根据装置图可知,阳离子迁移到左侧,离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,生成气体Y的电极反应式是,C正确;
D.光催化过程中,每分解0.01mol H2O则转移0.02mol电子时,生成0.01mol,质量为0.01mol×381g/mol=3.81g,D错误;
故选C。
12.B
【分析】装置图可知,N电极上氢氧根离子失电子生成O2,N为电解池的阳极,则M为电解池的阴极,a为原电池的负极,b为原电池的正极;
【详解】A.电极M为阴极,硝酸根发生还原反应生成,电极反应式为,A正确;
B.电极N上氢氧根离子失电子生成O2,电极反应式为,转移时,阳极室质量减少,同时有向阳极室迁移,质量增加17g,最终溶液质量增加9g,B错误;
C.阳极室发生反应:,消耗的数目应该等于迁移进入的的数目,但是生成水,使溶液中浓度减小,pH降低,C正确;
D.需向阴极迁移,因此膜X为阳离子交换膜,膜Y为阴离子交换膜,D正确;
故选B。
13.B
【分析】由装置图可知右侧石墨电极上发生反应:;可知石墨电极作阳极,则左侧石墨电极为阴极,a为负极,b为正极,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知b为正极,若以铅蓄电池为电源,b为PbO2电极,故A错误;
B.左侧石墨电极为阴极,SO在该电极得电子转化为CuS,电极反应为:,故B正确;
C.结合阳极反应可知,每转移8mol电子时,阳极区生成7mol氢离子,但为满足电荷守恒,同时有8mol氢离子通过质子交换膜进入阴极区,则阳极区溶液中氢离子浓度减小, pH增大,故C错误;
D.标准状况下,产生2.24LCO2即生成0.1mol,转移0.4mol电子,阴极发生两个反应,除转化为CuS外,H+还转化为H2,结合阴极反应可知,此时阴极生成CuS小于0.05mol,质量为小于4.8g,故D错误;
故选:B。
14.D
【分析】根据图甲中电子流动方向知,铝电极为负极,反应式:,正极反应式:,根据图乙离子移动方向可知,b为阳极,Cl-失电子能力大于水中OH-,优先失电子,a为阴极。
【详解】A.根据分析,a为阴极,应与电源负极Al电极相连,A项正确;
B.由图中和的结构可知,Al形成4条共价键,价层电子对数是4,Cl形成1条共价键,故各原子最外层均达到8电子结构,B项正确;
C.根据分析,原电池正极反应:,C项正确;
D.若b极材料为Pt,b极先发生的电极反应为2Cl-―2e-=Cl2↑,当放电完毕后,水电离的氢氧根离子继续放电,D项错误;
答案选D。
15.C
【分析】电池放电时,锂电极为负极,发生反应:,多孔功能电极为正极,低温时发生反应:,随温度升高Q增大,正极区转化为;充电时,锂电极为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或失去电子。
【详解】A.由分析可知,电池总反应方程式为:或,充放电时有参与或生成,因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率,A正确;
B.比的半径小,因此优先于通过固态电解质膜,B正确;
C.放电时,正极得到电子,中氧原子为-1价,中氧原子为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为,C错误;
D.充电时,锂电极为阴极,连接电源负极,D正确;
答案选C。
16.C
【分析】
当连接时,极区溶液能捕获通入的二氧化碳,说明与直流电源负极相连的b电极为电解池的阴极,电极反应式为,a电极为阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为—e—=;连接时,该装置为原电池,b电极为负极,电极反应式为+2OH——2e-=2H2O+,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,电极反应式为+e-=,则该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳。
【详解】
A.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,电极反应式为2H2O++2e-=+2OH—,故A正确;
B.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,a为阳极,与连接电源正极相连,故B正确;
C.由分析可知,连接时,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,则a极区的值减小,故C错误;
D.由分析可知,该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳,故D正确;
故选C。
17.D
【分析】由图可知,该装置为原电池,M极在紫外光的作用下,H2O反应生成O2,O元素由-2价升高为0价,失电子,M为负极,电极反应式为,N为电池正极,电极反应式为,原电池中阳离子移向正极,据此分析解答。
【详解】A.M为电池的负极,在紫外光的作用下,水失去电子发生氧化反应生成,电极反应方程式为,M电极室中的溶液pH减小,A错误;
B.N上的电极反应方程式为,B错误;
C.未指明条件,不能用22.4L/mol直接计算,C错误;
D.根据图示分析,通过交换膜从M极移向N极,D正确;
故选D。
18.B
【分析】左侧为原电池,右侧为电解池;左侧Z极上发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+是原电池负极,W极上发生还原反应2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O是原电池正极,电解质溶液中H+由左到右穿过a膜;右侧Y极连接原电池负极(Z极),是电解池阴极,发生还原反应2H2O+2e-=H2+2OH-,X极连接原电池正极(W极),是电解池阳极,发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+,原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒,通过c膜进入产品室,M室中生成的H+通过b膜进入产品室,H+与按个数比1﹕1生成H3PO2。
【详解】A.右侧Y极连接原电池负极(Z极),是电解池阴极,故A正确;
B.Z极上的电极反应为:2H2O-4e-=O2+4H+,标准状况下,11.2LO2物质的量是0.5mol,转移电子2mol,则X极上反应也应失去电子2mol,生成2molH+,最终生成2molH3PO2,其数目为2NA,故B错误;
C.由于电解过程中电解质溶液中H+由左到右穿过a膜,原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒,通过c膜进入产品室,M室中生成的H+通过b膜进入产品室,则a、b、d膜均过阳离子,c膜过阴离子,故C正确;
D.W极为原电池的正极,其电极反应式为:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故D正确;
故选:B。
19.A 20.D 21.C
【解析】19.A.B的2p能级有空轨道,H-有孤电子对,B与H-可以形成配位键,故A正确;
B.硫酸根中心原子硫原子价层电子对数为4,杂化方式为sp3,且无孤对电子,空间构型为正四面体形,故B错误;
C.铵根空间构型为正四面体形,氨气分子空间构型为三角锥形,由于有一对孤对电子,排斥力较大,导致键角变小,氨气分子中键角更小,故C错误;
D.次氯酸中心原子为O原子,其含有2条键,和两对孤对电子,杂化类型为sp3,故D错误;
故选A;
20.A.原电池正极应当是得电子,化合价降低,铅蓄电池正极反应为,故A错误;
B.电解饱和氯化钠溶液,阳极生成氯气,阴极得到氢氧化钠和氢气,无钠单质产生,正确的离子方程式为,故B错误;
C.燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定产物的热量变化,故甲烷燃烧热的热反应方程式中应当生成液态水,正确的热反应方程式为,故C错误;
D.一定条件下NO2与NH3反应发生氧化还原反应,可以得到氮气和水,反应方程式配平正确,故D正确;
故选D;
21.电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示,Fe为电解池的阳极,M为电源的正极,Fe电极反应式为,Pt为电解池的阴极,N为电源的负极,Pt电极反应式为,阴离子交换膜应能允许OH-通过而能阻止的扩散,据此分析解题;
A.由上述分析可知,M为电源的正极,故A错误;
B.由上述分析可知,阳极上的电极反应式为,故B错误;
C.由上述分析可知,Fe为阳极,Pt电极为阴极,OH-通过阴离子交换膜由阴极即Pt电极移向阳极即Fe电极,从而能阻止的扩散,故C正确;
D.由分析可知,阴极电极反应为:,根据电子守恒可知,理论上每转移0.1mol e-,阴极上会产生0.05mol H2,但无标准状况下,无法计算气体体积,故D错误;
故选C。
22.D
【分析】由图可知放电时电极1为负极,Zn失电子生成,电极2为正极,S得电子生成Cu2S;
【详解】A.充电时,电极2为阳极,发生氧化反应,A错误;
B.放电时,电极1为负极,电极2为正极,正极电势高于负极电势,B错误;
C.充电时,电极2发生反应:,充电时,阳极材料有2 mol Cu由+1价升高至+2价进入溶液,转移4 mol电子,故电极2净减64 g时转移2 mol电子,C错误;
D.放电时,电极1发生氧化反应,锌生成四羟基合锌离子:,D正确;
故选D。
23.B
【详解】A.工业合成氨,即N2和H2在高温、高压、催化剂的条件下反应,生成NH3,反应化学方程式为:,故A正确;
B.三氯化铝是共价化合物,熔融态不能电离出自由移动离子,故电解熔融氧化铝冶炼铝:,故B错误;
C.氯碱工业,即电解饱和食盐水,生成Cl2、H2、NaOH,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.侯氏制碱,向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳气体生成碳酸氢钠固体,化学方程式为:,故D正确;
故选B。
24.C
【详解】A.利用太阳能光进行电催化,将光能转化为化学能,不需消耗电能,可以节约能源,并产生清洁能源,A正确;
B.从图中可以看出,b极H+得电子生成H2,则b极为阴极,若接铅蓄电池进行电解,b极接Pb电极(负极),B正确;
C.a极的电极反应为:Fe2+-e-=Fe3+,然后铁离子和H2S反应生成亚铁离子、S和H+,C不正确;
D.a极的电极反应为:Fe2+-e-=Fe3+,理论上每生成1mol氢气,线路中转移2mole-,则消耗2 mol Fe2+,D正确;
故选C。
25.C
【分析】由图知,左图为原电池,其中左边吸附层为负极,发生氧化反应,,右边吸附层为正极,发生还原反应,;右图为电解池,因为电解氯化钠溶液制备和HClO,则阳极反应式,阴极反应式为。
【详解】A.根据分析知,“全氢电池”的总反应为,A正确;
B.原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,向左移动,B正确;
C.因为电解氯化钠溶液制备和HClO,则阳极反应式,C错误;
D.理论上负极消耗1mol,即转移2mol电子,则有2mol阳离子(钠离子或者氢离子)通过阳离子交换膜进入阴极区,转移2mol电子根据,可以知道又得到1mol氢离子,则阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离),D正确;
故选C。
26.D
【详解】A.向饱和的食盐水中通入氨气、二氧化碳发生反应,因氨气极易溶于水,通入氨气的导管不能插入液面以下,防止倒吸,故A不符合题意;
B.稀硫酸与硫化钠反应生成的硫化氢气体进入到硝酸银和硫酸银的混合液中,硝酸银和硫化氢反应会生成硫化银,无法判断硫化银是硫化银转化的还是硝酸银反应生成的,也就无法判断的相对大小,故B不符合题意;
C.装置上端与电源的正极相连,为电解池的阳极,氯离子在阳极失电子生成氯气,下端与电源负极相连,为电解池的阴极,氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,上端的氯气从上口逸出,无法和下部氢氧化钠混合,不能制取含的消毒液,故C不符合题意;
D.稀硫酸与碳酸钠反应,体现酸性:,生成的二氧化碳进入硅酸钠溶液中发生反应,体现酸性,从而得出酸性:,非金属性:;故D符合题意;
故答案为:D。
27.B
【分析】工艺1中,K2S2O8中将Mn2+氧化为MnO2;工艺2中,发生电解反应的离子方程式为;工艺3中,Mn2+用氨水“沉锰、过滤”得到“沉锰、过滤”得到和;若“控温、氧化”时和都会转化为MnO2;将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4,据此分析解题。
【详解】A.物质化合价综合为0,中硫的化合价为+6,A正确;
B.工艺2中,发生电解反应的离子方程式为。电解时电解液中Mn2+大量减少,O和H按物质的量比1∶1减少(沉淀与气体),随着电解反应进行,为保持电解液成分和浓度稳定,应不断加入,B错误;
C.“控温、氧化”时, ,根据产物可以判断溶液的pH显著减小,C正确;
D.用NaOH溶液吸收焙烧窑中释放的并转化为正盐,+2NaOH=Na2CO3+H2O,理论上消耗的和NaOH的物质的量之比为8:4=2:1,D正确;
故选B。
28.B
【分析】由题意分析: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,电极B上尿素失电子生成氮气,电极反应式为:,电极B上生成氧气的反应为:。
【详解】A.没有标明为标况,无法计算转移电子数,故A错误;
B.电解过程中,电极A为阴极,电极反应式为:,故电解过程中电极A附近不断生成氢氧根离子,电极A附近溶液的碱性增强,故B正确;
C.结合图示,UOR分两步进行,有氮气生成,故有非极性键的形成,故C错误;
D.电极B为电解池的阳极,应该与铅蓄电池的正极也即是PbO2极相连,故D错误;
故选B。
29.B
【详解】A.草酸为弱酸,不拆为离子形式,草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:,A错误;
B.空气中加热FeO:,B正确;
C.用铜电极电解饱和食盐水,阳极有白色沉淀生成:,C错误;
D.向硝酸银溶液中滴加少量的氨水:,D错误;
答案选B。
30.C
【分析】由题干原电池装置图可知,电极a为由N2H4转化为N2,发生氧化反应,故a为负极,电极反应为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,则b为正极,电极反应为:+6H2O+8e-=NH3+9OH-,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,A正确;
B.由分析可知,电极b上的电极反应式为,B正确;
C.由分析可知,转移nmol电子时,负极区逸出7ng的N2,同时流入17ng的OH-,故质量增重10ng,C错误;
D.由分析可知,a为负极,电极反应为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,则电极a上生成时电路上通过的电子的物质的量为:=0.8mol,根据电荷守恒可知有向电极b迁移,D正确;
故答案为:C。
31.C
【分析】该电池为二次电池,放电时锌作负极,BiOI作正极,放电时电池的总反应为:6BiOI+3Zn=2Bi+2Bi2O3+3ZnI2;充电时的总反应为:2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,充电时,主要发生的电池反应为2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn,A正确;
B.由分析可知,放电时,部分I-在Zn电极失去电子转化为I2,然后I2与I-反应转化为I,B正确;
C.由总反应可知,每生成6molBiOI时有2molBi参与反应,转移6mol电子,即生成1molBiOI,转移1mole-,C错误;
D.由B项分析可知,电池工作时,I-与I之间转化反应能够提供额外的电化学容量,D正确;
故答案为:C。
32.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。
33.D
【分析】装置为电解池,左侧ZnO@石墨烯为阴极,氢离子得电子生成氢气;右侧石墨烯电极为阳极,Cl-失电子生成ClO2,ClO2再将NO、SO2氧化为NO、,由此分析解答。
【详解】A.石墨烯有更大的表面积,用石墨烯作电极材料,能够提高电池工作效率,故A正确;
B.由分析可知,左侧ZnO@石墨烯为阴极,连接光伏电池的负极,故B正确;
C.右侧石墨烯电极为阳极,Cl-失电子生成ClO2,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,NO被氧化为NO,故D错误。
答案选D。
34.D
【详解】A.明矾溶液与过量氨水混合反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为:,故A错误;
B.为活性电极,阳极的电极反应是Cu放电生成Cu(OH)2,不会生成Cl2,故B错误;
C.HBr是强酸,在离子方程式中需要拆开,故C错误;
D.苯酚钠溶液中通入二氧化碳能够生成苯酚,由强酸制取弱酸可知,碳酸的酸性比苯酚强,故D正确;
故选D。
35.C
【分析】由图可知,放电时,a极为负极,b极为正极,充电时,a极为阴极,b极为阳极,据此作答。
【详解】A.K性质活泼,能与水反应,不可采用含K+的水溶液为电解质溶液,故A错误;
B.放电时,电流的移动方向为:电极b→电极a,故B错误;
C.充电时,b极为阳极,可能发生电极反应,故C正确;
D.充电时,a极为阴极,电极反应式为K++e-=K,电路中转移2mole-时,阴极质量增加78g,故D错误;
故选C。
36.A
【分析】浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH,说明乙装置在左侧得到氢氧化钠和氢气,右侧得到氧气和稀硫酸,则a为阴极,b为阳极,Cu(2)为负极,Cu(1)为正极。
【详解】A.根据分析可知,a为电解池的阴极,A说法正确;
B.当电路中转移2mol电子时,阳极区形成2mol氢离子,要使溶液呈电中性,则1mol通过膜d向右移动,B说法错误;
C.电池放电过程中,Cu(2)为负极,电极反应:,C说法错误;
D.电池放电过程中,Cu(2)电极反应:,Cu(1)电极反应:,反应前甲装置左侧硫酸铜物质的量为5mol,右侧硫酸铜物质的量为1mol,电池从开始工作到停止放电,两侧硫酸铜物质的量均为3mol,由此有2mol铜生成,转移4mol电子,根据,转移4mol电子,生成4molNaOH,质量为160g,D说法错误;
答案选A。
37.D
【分析】由图可知,左侧电极-2价氧失去电子发生氧化反应,为电解池的阳极,右侧电极二氧化碳得到电子发生还原反应,为电解池的阴极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,左侧电极为阳极,则A为正极,A错误;
B.由分析可知,右侧电极为阴极,左侧电极为阳极,在电解池中阴离子向阳极移动,则穿过a膜进入左室溶液,B错误;
C.由分析可知,催化电极为阴极,由图可知,电极反应为,C错误;
D.64g甲醇的物质的量为2mol,根据选项C分析可知,此时转移12mol电子,根据分析可知,左侧电极有如下对应关系O2~4e-~4OH-~△m(36),则当此时转移12mol电子时,左侧电极室质量增加×36g=108g,D正确;
故选D。
38.B
【分析】由BP双极膜中H+、OH﹣移动方向可知:X电极为电解池的阳极,电极反应式为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;Y电极为阴极,电极反应式为:2H++2e﹣=H2↑,电解总反应为2H2O+2Cl﹣ Cl2↑+H2↑+2OH﹣。精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室,与BP双极膜中转移过来的OH﹣结合生成NaOH,所以M膜为阳离子交换膜,盐室中Cl﹣经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl,所以N膜为阴离子交换膜。
【详解】A.由以上分析知,X电极反应式为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;Y电极为阴极2H++2e﹣=H2↑,故A错误;
B.“双极膜组”电渗析法从NaCl溶液获得酸( HCl )和碱( NaOH ),故B正确;
C.由题意可知:精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室,Na+与BP双极膜中转移过来的OH﹣结合生成NaOH,所以M膜为阳离子交换膜,Cl﹣经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl,所以N膜为阴离子交换膜,BP膜作用是选择性通过H+和OH-,故C错误;
D.阳极反应式为电极反应式为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,电路中每生成1molCl2,转移电子2 mol,理论上获得副产品A (NaOH溶液)和B (HCl溶液)各2 mol,则电路中每转移0.5mol电子,理论上获得副产品A和B各0.5mol,故D错误;
故选:B。
39.B
【分析】该装置有外接电源,属于电解装置,根据电解原理进行分析,镍基电极为阳极,另外一极为阴极,据此分析;
【详解】A.由充电时电极连接方式可知ZZG电极在放电时是负极,负极的电势低于正极,故A错误;
B.放电时负极电极反应式为5Zn+2CO+6OH--10e-=2ZnCO3·3Zn(OH)2,充电时阴极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO+6OH-,n(OH-)增大,故B正确;
C.放电时,阴离子移向负极,故C错误;
D.放电时,ZZG电极的电极反应式为5Zn+2CO+6OH--10e-=2ZnCO3·3Zn(OH)2,当电路中有2mol电子转移时,ZZG电极会产生0.2mol[2ZnCO3·3Zn(OH)2],故D错误;
答案为B。
40.B
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D错误;
故答案选B。
41.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。
42.C
【详解】A.Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g/mol,且Na2O2和Na2S均含为2个Na+和1个阴离子,所以7.8g混合物即0.1mol混合物,含有的离子总数为0.3NA,A错误;
B.缺少体积,无法计算粒子数,B错误;
C.16gO2物质的量为0.5mol,参与反应可能生成-2价或-1价的氧元素,所以转移电子数可能是2NA或NA,C正确;
D.用电解粗铜的方法精炼铜,阳极是粗铜,含有的铁锌杂质比铜先失去电子,当电路中通过的电子数为NA时,阳极转化为Cu2+的Cu应小于32g,D错误;
故选C。
43.C
【分析】根据图示,Y极产生H2,则Y是阴极,X是阳极,据此作答。
【详解】A.根据分析,OH-移向X极,A错误;
B. 在阳极放电,应该发生氧化反应,B错误
C.电解过程中,阴极是H2O提供的H+放电产生H2,阳极是 放电产生 ,所以总反应为:2 +2OH- ,C正确;
D.当电路中有1mol电子通过时就会有0.5molH2生成,但不是标准状况不一定是11.2LH2,D错误;
故选C。
44.C
【详解】A.图示装置中Fe为阳极,阳极电极反应为Fe-2e-=Fe2+,Cu为阴极,阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu,不能在铁上镀铜,铁上镀铜应用Cu作阳极、Fe为阴极,A项错误;
B.石油分馏时温度计的水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平,不能插入混合液中,B项错误;
C.关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至长颈漏斗颈中液面高于锥形瓶中液面,静置,若液面高度差不变,则装置气密性良好,反之装置漏气,C项正确;
D.乙醇与水互溶,不能用乙醇作萃取剂从碘水中萃取碘,D项错误;
答案选C。
45.B
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为:放电时为原电池,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,为负极,则FQ所在电极为正极,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH);充电时电解池,原电池的正负极连接电源的正负极,阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。
【详解】A.充电时电解池,阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+,则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子,选项A正确;
B.充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,选项B错误;
C.放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为,选项C正确;
D.放电时为原电池,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,即正极区溶液的pH增大,选项D正确;
答案选B。
46.A
【详解】A.MgCl2溶液中加入足量石灰乳反应生成氢氧化镁和氯化钙,Ca(OH)2主要以固体存在,应该写化学式,反应的离子方程式为:Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;
B.在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,反应的离子反应方程式:2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO,B错误;
C.用铁电极电解饱和食盐水时发生的离子反应方程式为Fe+2Cl-+2H2OFe(OH)2+H2↑+Cl2↑,C错误;
D.草酸是二元弱酸,主要以电解质分子存在,不能拆写为离子形式,离子方程式应该为:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D错误;
故合理选项是A。
47.D
【分析】由图可知,该装置为电解池,c电极+1价氢变为0价,则c电极为阴极,b电极为阳极,以此解题。
【详解】A.根据正负化合价为零的原则,Li[P(CN)2]中 P元素的化合价为+1,A正确;
B.由分析可知,c电极为阴极,b电极为阳极,则b极电势高于c极电势,B正确;
C.由图可知,在阴极HCN得到电子生成氢气,电极方程式为:2HCN+2e- =2CN- +H2↑,C正确;
D.由选项C分析可知,阴极反应为2HCN+2e- =2CN- +H2↑,则外电路中通过0.2 mol电子时,阴极室会生成0.1mol氢气,其质量为0.2g,但是同时会有0.2molCN-转移到阳极室,故阴极室质量减少大于0.2g,D错误;
故选D。
48.D
【分析】由图可知,左侧装置为甲烷燃料电池,通入甲烷的a极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O,通入氧气的b极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子,电极反应式为O2+4e—=2O2—;右侧装置为电解池,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室,与a极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,在产品室得到磷酸二氢钙溶液。
【详解】A.由分析可知,通入甲烷的a极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O,故A正确;
B.由分析可知,电解时,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室、钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室、磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,则A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,故B正确;
C.由分析可知,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,与a极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,故C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,阳极室消耗氯离子的物质的量为×8=0.8mol,由电荷守恒可知,进入产品室的钙离子物质的量为0.8mol×=0.4mol,则阳极室减少钙离子物质的量为0.4mol,故D错误;
故选D。
49.D
【分析】由图可知,电解池中,左侧电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气X,右侧电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气Y和氢氧根离子,钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动;燃料电池中,左侧电极为负极,氢气在氢氧根离子作用下失去电子发生氧化反应生成水,右侧电极为正极,氧气和水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动。
【详解】A.由分析可知,X为氯气、Y为氢气,故A正确;
B.由分析可知,A为电解池,B为燃料电池,故B正确;
C.由分析可知,燃料电池中,氢气在负极放电消耗氢氧根离子,氧气在正极放电生成氢氧根离子,则氢氧化钠溶液质量分数的大小为b>a>c,故C正确;
D.燃料电池的负极发生失电子的氧化反应,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,故D错误;
故选D。
50.C
【分析】根据电化学装置可判断为电解池装置,a发生氧化反应,是阳极,b发生还原反应,是阴极,据此分析解题。
【详解】A.阳离子移向阴极,溶液中的的移动方向:电极a→电极b ,A正确;
B.阴极得电子,发生还原反应,电极反应式为,B正确;
C.阳极区的反应式为,可知电路中转移2mol时,理论上会消耗苯酚(两边均要消耗)的数目为,C错误;
D.根据总反应式可知反应物完全转化为目标产物环己酮和苯醌,故原子利用率为100%,D正确;
故选C。
51.A
【详解】A.由该电池工作原理可知,“电池的正极是含有I-、Li+的水溶液”且正极发生得电子还原反应,即I3-+2e-=3I-,观察两张图可知,图乙是原电池工作原理图,图甲是电池充电原理图,故A错误;
B.放电时,正极反应式为I3-+2e-=3I-,含I3-的溶液呈棕黄色,c(I)减小,电解质溶液的颜色变浅,故B正确;
C.充电时,Li+由阳极移向阴极,Li+从左向右通过聚合物离子交换膜,故C正确;
D.放电时,负极固体有机聚合物发生失电子的氧化反应,电极反应式为-2ne-=,故D正确;
故选C。
52.B
【分析】根据电极的反应物及产物的价态变化可知电极a为阳极,电极b为阴极。
【详解】A.根据图示可知,b极为阴极,铅蓄电池的负极与b极相连,负极的电极反应式为:,即与电极b相连的电极质量增加,A项正确;
B.根据图示对比电极a的反应物和产物可得,反应过程中会脱氢生成氢离子,由于溶液中过量,所以电极反应式为:,B项错误;
C.根据图示对比电极b的反应物和产物可得可知,在阴极上的电极反应式为:,反应生成了氢氧根,因此在电解过程中,阴极区的pH变大,C项正确;
D.由上述阴极电极反应式可知,每转移2mol电子,生成0.5mol一氧化碳和0.5mol氢气,即生成1mol水煤气,因此标准状况下的1mol水煤气体积约为22.4L,D项正确;
故答案选:B。

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