专题07 原电池(备战2026高考真题题集 河北专用)

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专题07 原电池(备战2026高考真题题集 河北专用)

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备战2026高考 原电池高考真题集
一、单选题
1.(2025·河北石家庄·模拟预测)2025年9月,我国科学家成功研发出新型氢负离子原型电池,其利用氢负离子的移动来存储和释放能量,放电时总反应方程式为:。下列说法错误的是
A.电极的电势高于电极的电势
B.充电时,由电极移向电极
C.放电时,正极的电极反应式为
D.理论上,电路中转移时,两极的质量变化差值为4 g
2.(2025·河北衡水·模拟预测)如图所示,滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过,金属片X包裹着一段铁钉,一段时间后,下列说法正确的是
A.若X是锌,则滤纸上铁钉附近首先变红色
B.若X是铜箔,则铁钉上的电极反应为
C.若X是镁,则铁钉处首先会出现深蓝色物质
D.若X是锡,则铁钉会受到保护
3.(2025·河北·模拟预测)近日,科学家在耦合Ce介导的Cu多孔碳电极上太阳能自驱动直接电催化还原产生无的氨,如图所示。下列叙述正确的是
A.a极为阴极,b极发生还原反应
B.上述装置最终将太阳能转化成电能
C.b极的电极反应式为
D.标准状况下,逸出11.2 L干燥的X气体时转移1 mol电子
4.(2025·河北秦皇岛·二模)一种以离子液体为电解质溶液的二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,负极的电极反应为
B.充电时,铝电极接电源的负极
C.充电时,阳极的电极反应为
D.放电时,电子由Al电极经导线流向电极
5.(2024·河北秦皇岛·一模)金属硫电池具有低成本和高能量密度的特点,是当前主选储能设备之一,电池的总反应为。下列有关叙述正确的是
A.放电时,电流从电极a经外电路流向电极b
B.放电时,若负极减重3.9 g,则外电路中通过0.2 mol电子
C.该电池既可采用有机物电解液,又可采用水性电解液
D.充电时,正极区可能发生的电极反应为
6.(2025·河北·三模)三元锂电池放电时的装置如下图所示,其中三元锂电极LiMO2中的M代表Ni、Co、Mn等金属元素。下列说法错误的是
A.充电时,石墨电极与电源负极连接
B.放电时,三元锂电极反应式:
C.充电时,Li+由三元锂电极移向石墨电极
D.放电时,每转移1mol电子,理论上石墨电极脱嵌1molLi+
7.(2025·河北·三模)传统的制取的方法会产生大量的副产物,研究者设计了更环保的制取的方法——电解法,其工作原理之一如图所示,乙中d极产生的气体通过管道送至c极。已知过氧化氢在酸性条件下相对稳定,但在碱性条件下极易分解。下列说法正确的是
A.乙为电解池装置,其中c极为阳极,该极产生
B.c极产物为,反应过程中c极附近溶液pH基本不变
C.该装置工作时电子流动方向:b极→d极→电解质溶液→c极→a极
D.若甲中燃料为乙醇,a极反应为
8.(2025·河北廊坊·三模)科学家研制出一款超快速充电锂-硫二次电池,可为长途旅行电动汽车和商用无人机供电。工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.可用水溶液替代
B.放电时,电极电势:
C.放电时,极反应式为
D.充电时,极生成时转移电子
9.(2025·河北沧州·二模)钠离子电池具有成本低,充电时间短,使用寿命长等特点。钠—空气电池装置如图所示,已知放电时电极发生的电极反应为,下列说法错误的是
A.放电时,M为负极,发生氧化反应
B.放电时,电池内部与反应生成的产物进入的空位
C.充电时,为阳极,与电源正极相连
D.不考虑能量损耗,充电时,电极增重时,外电路中转移
10.(2025·河北·一模)用于HMF()转化为FDCA()的液流燃料电池(LFFC)的结构和原理示意图如下图所示。该系统采用了酸性-碱性电解液的不对称设计,使用作为M极电解液,使用作为N极电解液。下列说法正确的是
A.电子由N极通过外电路转移到M极
B.M极的电极反应为
C.理论上,随反应进行需要及时添加
D.理论上,当消耗时生成
11.(2025·河北沧州·三模)化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展方面均发挥着关键性的作用。下列说法不正确的是
A.中国天眼用到的是新型无机非金属材料
B.医学上用液氮作制冷剂在冷冻麻醉条件下做手术是利用氮气沸点低的物理性质
C.电车出行促环保,电车中的锂离子电池属于一次电池
D.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”,其中“陶”是传统硅酸盐材料
12.(2025·河北保定·三模)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水(主要成分为,还含有等杂质)。下列说法错误的是
A.交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B.电池工作一段时间后,右室溶液的增大
C.a极电极反应式:
D.若将含有的废水完全处理,可除去的质量为292.5g
13.(2025·河北保定·二模)科学家开发出了用于安全快速充电的钠金属电池的弱溶剂电解质(WSE),一使用了WSE的电池工作时的装置如图所示。下列叙述正确的是
A.可以用稀硫酸代替WSE
B.放电时,向a极迁移
C.WSE中阴离子呈正六面体结构
D.充电时,b极的电极反应式为
14.(2025·河北石家庄·三模)我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂正极材料。当电池充电至和时,在正极材料中分别检测到和,至充电结束时正极未检测到其他形态的物质。下列说法错误的是
A.充电过程中的电势高于
B.放电时,固体电解质中的质量分数不变
C.放电时,正极存在电极反应式:
D.充电时,正极有和生成时,负极质量增加
15.(2025·河南·三模)热再生电池堆—CO2电化学还原池系统(TRBs一CO2RR)可回收烟气中的低温余热并将其转化为电能,同时实现CO2转化利用,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A.装置Ⅱ中化学能转化为电能
B.可从Pt电极产生气体中分离并回收CO2
C.碳毡处的电极反应:Cu+4CH3CN-e-=[Cu(CH3CN)4]+
D.阴离子交换膜每通过2molHCO,就生成3molCO
16.(2025·河南·模拟预测)近日,海南大学某团队以MXene作为负极,作为正极,首次报道了一种基于天然海水电解液的可充电氯离子电池。
下列叙述错误的是
A.放电时,N极发生还原反应
B.放电时,发生迁移的数与阳离子数相等
C.充电时,M极与电池的负极连接
D.充电时,N极固体质量增加
17.(2025·河北石家庄·二模)/乙醇混合可充电式液流电池系统在充放电过程中具有良好的稳定性,同时在正极区可以合成高附加值的醋酸铵,其工作原理如下图。下列说法错误的是
A.放电时,为电池正极
B.充电过程中阴极区溶液的碱性减弱
C.放电时,正极的电极反应式为
D.若正极区恰好生成1mol醋酸铵,理论上负极质量减少130g
(2025·河北·模拟预测)阅读以下材料,完成下列2个小题。
在化学世界中,氮的化合物种类繁多且作用关键,其中氮化硼(BN)和氮氧化物备受关注。六方氮化硼呈层状排列,具备良好的润滑性,常作高温润滑剂;立方氮化硼结构紧密,硬度仅次于金刚石,用于制造切削刀具;氮氧化物是大气污染的源头之一,大量排放会造成光化学烟雾和硝酸型酸雨,危害人体健康与生态环境,目前,通过改进燃烧技术和安装尾气净化装置能有效控制其排放。
18.氮化硼(BN)晶体结构有四种(信息如表)。其中c-BN晶胞(设晶胞边长为apm)中各原子沿x、y、z轴方向投影的图像均如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
名称 h-BN c-BN w-BN r-BN层
晶体结构 层状结构 闪锌矿 纤锌矿 状结构
已知:h-BN晶体、c-BN晶体结构分别与石墨、金刚石结构类似。
A.h-BN晶体中B、N的杂化类型均为杂化
B.h-BN晶体、r-BN晶体中层与层之间均存在范德华力
C.若1号B原子分数坐标为,则2号B原子分数坐标为
D.c-BN晶体的密度为
19.研究人员开发的一种电池装置及在不同电压下的单位时间产量如图所示。
已知:法拉第效率。下列说法错误的是
A.时,Y极电极反应为
B.双极膜中向Y极迁移
C.X电极上消耗时,双极膜中有发生解离
D.时,0.7V电压下连续放电10小时,外电路中通过,法拉第效率为63.40%
20.(2025·浙江台州·二模)一种离子液体电池可以在供电的同时将转化为,电解质为离子液体及少量水,其中的是一种季铵离子,在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后,碳纳米管表面可检测出有生成。
下列说法正确的是
A.a电极为负极,在该电极上被氧化
B.b电极反应式为:
C.是电池中唯一的质子源
D.作为电池促进剂的原理是通过生成增加电荷浓度,从而增强了离子电流强度
21.(2025·重庆·二模)浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置,当两极室离子浓度相等时放电完成。某浓差电池的工作原理如图所示(两室溶液的体积一直均为)。下列说法正确的是
A.电极Ⅱ的电势高于电极I
B.电子从电极I流出经用电器流入电极Ⅱ
C.电极I的电极反应式为:
D.放电结束后,左右两室溶液质量变化量相等
22.(2025·山西·一模)下列过程对应的离子方程式错误的是
A.硫化氢溶液久置变浑浊:
B.沉淀中滴入氨水:
C.碱性锌锰电池的正极反应:
D.通入溶液中生成白色沉淀:
23.(2025·河北·模拟预测)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,FQ所在电极与电源正极相连
B.充电时,阴极区溶液的pH减小
C.放电时,中性电解质溶液的浓度增大
D.放电时,电池的正极反应式为
(2025·河北秦皇岛·一模)阅读下列材料,完成下列小题。
氯及其化合物应用广泛。氢气在氯气中燃烧生成,可用于制盐酸,生成时放出热量。在强酸性介质中用还原制备。和的化学性质相似,能与反应生成两种酸。工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉。
24.下列化学反应表示正确的是
A.氢气在氯气中燃烧:
B.若通过原电池反应来实现制备,则正极的电极反应为
C.与反应的化学方程式:
D.工业制取漂白粉:
25.下列说法错误的是
A.原子间形成键时原子轨道的重叠方式可表示为
B.的中心原子的杂化轨道类型为
C.中含有2种类型的化学键
D.基态原子的核外电子排布式为
26.(2025·河北石家庄·一模)我国科研团队研发的强酸(IBA)单液流电池使用强酸性高浓度异卤电解质溶液,通过引入使得进行多电子转移,从而提高电池的安全性和能量密度。其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,向电极N移动
B.充电时,阴极区pH减小
C.充电时,阳极区存在反应
D.放电时,每消耗2.24gCd,右室有生成
27.(2025·河北石家庄·一模)含有乙酸钠和对氯苯酚()的废水可以通过膜电池除去,其原理如图所示,下列说法不正确的是
A.当外电路中有转移时,a极区增加的的个数为
B.a为电池的正极,发生还原反应
C.该电池工作时受环境温度的影响
D.b极的电极反应式为
28.(2024·河北沧州·二模)一种新型酸碱混合锌铁液流电池放电时的工作原理如图所示。已知X和Y分别为阳离子膜和阴离子膜,①、②、③区电解质溶液的酸碱性不同。下列说法正确的
A.放电时,a电极的反应为:
B.放电时,由②区向③区迁移
C.充电时,②区电解质溶液的浓度减小
D.充电时,③区溶液的酸性减弱
29.(23-24高三下·河南周口·月考)我国科技工作者设计工作原理如图所示的装置,实现对废水中有机物的无害化处理。
下列说法错误的是
A.工作时,该装置将化学能转化为电能
B.N极上的电极反应为
C.工作中Ⅰ区电解质溶液会增大
D.工作时,Ⅱ区溶液中会减小
30.(2024·河北石家庄·模拟预测)为满足电池实际应用的要求,可以设计开放的不对称流动系统,并使用双极膜(可将水解离成和分别向两极迁移)来维持两侧电解质不同的,其装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电子从电极流出
B.放电时,正极的电极反应式为
C.充电时,每生成时双极膜中解离水
D.充电时,阴极区增大
31.(2023·河北沧州·三模)硅锰原电池是一种新型电池,因其供电稳定,储存量丰富而备受关注。硅锰原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电过程中,正极区溶液增大
B.电极上的电极反应式为
C.导线上每通过,正极区溶液质量增加
D.若将质子交换膜换为阴离子交换膜,电解液换为溶液,电池的电流更平稳
32.(2023·河北保定·二模)的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体。电池充电时,脱出的转化过程如图所示(图中已给出各晶胞对应的化学式)。下列说法错误的是
A.1个晶胞中含有4个
B.中和的数目之比为10∶3
C.1mol 晶胞完全转化为晶胞的过程中,转移0.75mol电子
D.放电时,电池正极的电极反应为
33.(2024·河北·模拟预测)某锂锰一次电池的结构如图所示,电池工作时转化为,下列说法错误的是
A.电极a为电池的负极
B.电极b的反应式为
C.电池中的有机溶剂不能使用乙酸
D.电池工作时移向电极b
(2024·河北唐山·模拟预测)阅读以下材料,完成有关问题
乙烯在氯化钯和氯化铜溶液中氧化成乙醛的络合催化机理如下图所示(□表示空位中心),其中氧化Pd的过程1包含两个方程式:①②。
34.下列说法不正确的是
A.总反应方程式为
B.重排过程1钯元素化合价未发生变化
C.空位中心的产生有利于反应物参与配位
D.根据结构推测乙烯通过杂化轨道上的孤对电子向Pd(II)配位
35.若将乙烯氧化成乙醛过程设计成如图所示的燃料电池,下列说法不正确的是
A.电极b的电势高于电极a的电势
B.的迁移方向:电极电极b
C.放电时,若电路中转移,理论上消耗
D.电极a上反应式为
36.(2024·河北·模拟预测)某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的,装置如图所示,下列说法错误的是
A.Pt电极的电势比Ag电极的高
B.Ag电极反应式为
C.溶液中电子通过质子交换膜由Ag电极向Pt电极移动
D.若外电路转移1mol电子,则右侧溶液质量减少1.8g
37.(24-25高三上·山西吕梁·开学考试)装置甲是某可充电电池的示意图,该电池放电时的总反应为。
图中的离子交换膜只允许通过,C、D、F均为石墨电极,E为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时E电极质量减少1.28g。
下列说法正确的是
A.电池工作过程中通过离子交换膜向左侧移动
B.装置乙中C电极产生的气体是,体积为112 mL(标准状况下)
C.装置乙工作过程中溶液pH先减小后不变
D.装置丙中F电极的电极反应式为
38.(2023·河北·模拟预测)近日,科学家研发一种作电极材料的二次锂离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电极的电势高于石墨电极
B.充电时,从石墨电极向电极迁移
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,当外电路通过时,阳极上脱嵌
(2024·河北·高考真题)我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺()以捕获,使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍,同时改善了的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
回答下列问题。
39.下列说法错误的是
A.放电时,电池总反应为
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由电极流向阳极,向阴极迁移
D.放电时,每转移电子,理论上可转化
40.对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究,电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A.捕获的反应为
B.路径2是优先路径,速控步骤反应式为
C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路径2、3起始物相同但产物不同
D.三个路径速控步骤均涉及转化,路径2、3的速控步骤均伴有再生
41.(2024·河北·模拟预测)我国在光电催化一化学耦合烟气脱硫并进行能量转化的研究中取得重大突破,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.负极的电极反应为
B.右室中H2SO4溶液的浓度基本保持不变
C.每吸收1 mol SO2,理论上装置的总质量增加64 g
D.电子由光催化电极通过导线流向多孔电极
42.(2024·河北·三模)(熔融碳酸盐燃料电池,装置如图所示)以多孔陶瓷基质中悬浮的熔融碳酸盐作为电解质,甲烷水蒸气催化重整反应产生的混合气由两种常见的可燃性气体组成。下列说法错误的是
A.负极的电极反应式之一为
B.装置甲中放置碱石灰,除去电极反应中产生的水和二氧化碳
C.电池工作时,电子由电极经负载流向电极,由电极移向电极
D.长期高温条件下工作,会发生腐蚀和渗漏,从而降低电池的寿命
43.(2024·河南·三模)下列装置能达到实验目的的是
A.制备 B.探究硫价态(+6、+4、0)转化
C.验证镁比铝活泼 D.测定甲烷体积
A.A B.B C.C D.D
44.(2024·河北张家口·模拟预测)电化学合成在有机合成领域发挥着重要作用。某实验小组利用电化学方法氧化烯烃制备环氧化物(其中-R基团代表烷烃基),装置如图所示。下列说法正确的是
A.当Pt电极上产生11.2L氢气时,理论上转移1mol电子
B.该装置中负极区的化学反应方程式为:
C.Pt电极上发生氧化反应
D.和分子中(除-R外)都含有手性碳
45.(2024·河北衡水·三模)热激活电池主要用于导弹、火箭以及应急电子仪器供电,是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示,其放电后的两极产物分别为和。已知:LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系如图2所示。
下列说法正确的是
A.放电时向a极区移动
B.放电时,负极的电极反应是
C.该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化,使电池开始工作
D.为降低电池的启动温度,应尽量提高混合物中KCl的物质的量分数
46.(2024·河南周口·模拟预测)固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点,在交通车辆动力电源等方面有广阔的应用前景。某种固体氧化物(电解质,传导)燃料电池结构示意图如图。下列有关说法错误的是
A.外电路中,电流由集流器a流向集流器b
B.电池工作一段时间后,电解质中的量不变
C.多孔电极b上发生反应
D.理论上每转移,产生的与物质X的体积(同温同压下)比约为1:5
47.(2024·河北唐山·模拟预测)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料,具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。
下列说法正确的是
A.转化为是氧化还原反应
B.在体对角线的一维空间上会“”的排布规律
C.当完全转化为时,每生成(合金相)转移电子
D.若的晶胞参数为,则间的距离为
48.(2024·河北·模拟预测)单液流电池属于沉积型电池,它不带要隔膜或离子交换膜,从而大幅降低了电池成本和电池设计的复杂性,一种单液流电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,储液罐中溶液的不断增大
B.充电时,电极与电源的正极相连
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若电极增重,电解质溶液增加离子数为
49.(2024·河北张家口·三模)微生物燃料电池()是以微生物为催化剂氧化有机物产生电能的装置。科学家发现处理有机废水时,用作正极材料的比用石墨更高效稳定,且正极材料经处理可反复使用,下列说法错误的是
A.电池工作过程中有机废水的基本不变
B.电池工作时穿过质子交换膜向右迁移
C.正极的电极反应式为
D.该电池在高温条件下不能正常工作
50.(2024·河北·三模)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置蒸干硫酸铝溶液制备
B.用乙装置制备氧气并收集纯净干燥的氧气
C.用丙装置制备乙炔并验证乙炔的性质
D.用丁装置验证双液原电池的工作原理
51.(2024·河北承德·二模)利用下列实验装置进行实验,能达到实验目的的是
A.除去中少量的 B.比较Fe、Cu的金属活动性
C.利用铜与浓硫酸反应制 D.加热制无水
A.A B.B C.C D.D
52.(2024·河北承德·二模)我国某研究团队开发了一种新型原电池,该电池的总反应为。下列有关该原电池的说法错误的是
A.锂作该原电池的负极
B.为综合利用提供了新思路
C.可用含的乙醇溶液作电解质溶液
D.若电路中转移1 mol电子,参与反应的的质量为23g
53.(2024·广东茂名·三模)低品质能源利用是指对热值较低、含杂物较高等特点的一类能源的利用。如图所示装置,可同时利用低温废热和含铜废液,并达到对含铜废液富集和产生电能的目的。起始时电极均为泡沫铜且质量相等,含铜废液的浓度为0.1,以2.5 溶液作为电解质溶液,向M极区液体中加入2氨水开始反应。下列说法正确的是
A.向M极区液体中加入氨水可使M极电势高于N极电势
B.含铜废液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含铜废液Ⅱ中的
C.电子由M极经导线移向N极
D.电极质量差为6.4g时,电路中通过0.2mol电子
54.(2024·河北邯郸·模拟预测)香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作,证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性,展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是
A.电子由a极经用电器流向b极
B.a极为负极,b极发生还原反应
C.b极上的电极反应式为
D.a极质量减少2.60g时,b极区有0.09向双极膜迁移
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C C D B B C D D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C D D C B B B C D B
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D A B C D D A C C C
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 A B B D C C D B C D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 B B D B C D B D C A
题号 51 52 53 54
答案 B C C D
1.B
【分析】放电时总反应为:,即CeH2被氧化生成CeH3,则电极作负极;Na[AlH4]被还原生成Al,则电极作正极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电极作正极,电极作负极,正极的电势高于负极的电势,即电极的电势高于电极的电势,A正确;
B.充电时,阴离子向阳极移动,则由CeH2电极(阴极)移向Na[AlH4]电极(阳极),B错误;
C.由分析可知,放电时,电极作正极,Na[AlH4]被还原生成Al,其电极反应式为,C正确;
D.放电时,负极反应式为,每转移1 mol电子,负极质量增加1 g;正极反应式为,每转移1 mol电子,正极质量减少1 g。所以理论上,电路中转移时,负极质量增加2 g,正极质量减少2 g,两极的质量变化差值为4 g,D正确;
故选B。
2.A
【详解】A.若X是锌,锌比铁活泼(Zn>Fe),则X(锌)为负极,铁钉为正极。正极发生吸氧腐蚀的还原反应:,生成的使铁钉附近酚酞变红,A正确;
B.若X是铜箔,铜不如铁活泼(Fe>Cu),则铁钉为负极,铜为正极。负极反应为铁失电子:,B中电极反应为正极反应,B错误;
C.若X是镁,镁比铁活泼(Mg>Fe),则X(镁)为负极,铁钉为正极。正极生成(酚酞变红),负极镁失电子生成,铁钉处无,不会与生成深蓝色物质,C错误;
D.若X是锡,锡不如铁活泼(Fe>Sn),则铁钉为负极,发生氧化反应被腐蚀,不能受到保护,D错误;
故答案选A。
3.C
【分析】该装置将太阳能转化为电能以驱动非自发的化学反应,其工作原理为电解,在b极上,氮气转化为氨气,其中N的化合价降低,发生还原反应,为电解池阴极,那么a极为阳极。
【详解】A.电解池中,在b极转化为,N元素化合价降低被还原,故b极为阴极(发生还原反应),则a极为阳极(发生氧化反应),A错误;
B.该装置“太阳能自驱动”,太阳能先转化为电能(光伏板),电能再驱动电解反应转化为化学能(生成),最终能量为化学能,而非电能,B错误;
C.b极为阴极,被还原为,N元素从0价降为-3价,每个得。碱性环境(KOH)中,反应物为和,产物为和,配平得电极反应式:,C正确;
D.a极为阳极,碱性条件下氧化生成(X气体),阳极反应为,标准状况下11.2 L(0.5 mol),转移电子为0.5 mol×4=2 mol,而非1 mol,D错误;
综上所述,答案选C。
4.C
【分析】以离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极,失电子发生氧化反应,根据图像可知转化为,负极电极反应式:,磷酸铁锂为正极,铁元素被还原,电极反应式:;则充电时,铝电极为阴极,磷酸铁锂为阳极,据此分析。
【详解】A.根据分析可知,放电时Al电极为负极,Al失电子发生氧化反应,负极电极反应式:,A正确;
B.放电时Al电极为负极,充电时Al作电解池阴极,阴极接电源负极,B正确;
C.放电时,磷酸铁锂为正极电极反应式:,充电时阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式:,C错误;
D.放电时电子由负极(Al电极)经导线流向正极(Li1-xFePO4电极),D正确;
答案选C。
5.D
【分析】由和图可知,放电时电极a为负极,电极反应为,电极b为正极,发生的电极总反应式为,据此回答
【详解】A.由分析知,放电时,a为负极,b为正极,电流从正极(b)经外电路流向负极(a),A错误;
B.放电时负极反应为,3.9 g K的物质的量为0.1 mol,外电路中通过0.1 mol电子,B错误;
C.K为活泼金属,能与水反应生成KOH和,不可采用水性电解液,C错误;
D.充电时正极(b极)作阳极,发生氧化反应,放电时正极反应为,故充电时阳极反应为,D正确;
故答案选D。
6.B
【分析】由题干图中电子移动方向和Li+的移动方向信息可知,放电时电子由石墨电极流出,经导线流入三元锂电极,则石墨电极为负极,电极反应为:LixC6-xe-=xLi++C6,三元锂电极为正极,电极反应为:xLi++xe-+Li1-xMO2=LiMO2,充电时,石墨电极与电源负极相连,三元锂电极与正极相连,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,放电时为原电池,石墨电极为负极,充电时为电解池,石墨为阴极,应与电源负极连接,A正确;
B.由分析可知,放电时为原电池,三元锂电极为正极,发生还原反应,电极反应为:xLi++xe-+Li1-xMO2=LiMO2,B错误;
C.由分析可知,放电时石墨电极为负极,三元锂电极为正极,则充电时为电解池,三元锂电极为阳极,石墨电极为阴极,故Li 向阴极(石墨电极)移动,即由三元锂电极(阳极)移向石墨电极,C正确;
D.由分析可知,放电时石墨电极为负极,Li 从负极脱嵌,每转移1mol电子,石墨电极脱嵌1molLi ,D正确;
故答案为:B。
7.B
【分析】甲为燃料电池(原电池),a极燃料失电子为负极,b极O2得电子为正极;乙为电解池,与正极(b极)相连的d极为阳极,与负极(a极)相连的c极为阴极。
【详解】A.由分析可知,乙为电解池装置,其中c极为阴极,该极O2得电子产物与电解质反应生成H2O2,A错误;
B.d极(阳极)反应:,产生的O2通过管道进入c极(阴极),阴极反应:(产物为H2O2)。阳极产生的H+通过质子交换膜移向阴极,阴极反应消耗H+,电子守恒下H+生成与消耗量相等,c极附近H+浓度不变,pH基本不变,B正确;
C.电子仅在导线中流动,不能通过电解质溶液,正确路径为:a极(原电池负极)→c极(电解池阴极),d极(电解池阳极)→b极(原电池正极),C错误;
D.甲为质子交换膜燃料电池,电解质呈酸性,乙醇(a极,负极)氧化产物为CO2而非,正确的反应为,D错误;
故选B。
8.C
【详解】A.为活泼金属,能与水反应生成和,不能用水溶液作电解质,A错误;
B.放电时为原电池,a极(Li)为负极,b极()为正极,正极电势高于负极,即电极电势b > a,B错误;
C.放电时,b极为正极,发生还原反应,得到电子与结合生成,反应式为,C正确;
D.充电时,a极为阴极,反应为,()转移电子,D错误;
故选C。
9.D
【分析】由题给信息知,放电时电极得到电子,发生还原反应,电极反应为,则放电时N为正极,M为负极, M电极的电极反应为,据此回答。
【详解】A.由分析知,放电时M为负极,发生氧化反应, A正确;
B.放电时,负极M生成的通过导体移向正极N,从空气进入N电极,二者在N电极上与电子结合生成,产物进入N的空位,B正确;
C.充电时原电池正极(N)变为电解池阳极,阳极与电源正极相连,C正确;
D.充电时N电极为阳极,发生反应,N电极因放出及通过导体移向电极M而减重,且转移时生成和迁移出,对应减重g,转移1mol e 时减重g, D错误;
故答案选D。
10.D
【分析】N极V化合价+5→+4,得电子,则N极为正极,电极反应式为,故M极为负极,电极反应式为:。生成的VO2+在NO、HNO3的催化下与氧气反应生成和H2O。
【详解】A.据分析,N极为正极,M极为负极,电子由M极通过外电路转移到N极,故A错误;
B.据分析,M极的电极反应为,故B错误;
C.由图示可知,通过通入氧气再生,循环利用,无需添加,故C错误;
D.根据电子守恒,列出关系式:,故D正确;
故答案为D。
11.C
【详解】A.新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷(如、等),A正确;
B.液氮作制冷剂利用液氮沸点低,汽化吸热,是物理性质,B正确;
C.锂离子电池可充电,属于二次电池,C错误;
D.“陶”为陶瓷,属于传统硅酸盐材料,D正确;
故选C。
12.D
【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,在a极,失去电子,被氧化为和,为负极,电极反应式为,则b极为正极,得电子被还原为,电极反应式为,海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,据此回答。
【详解】A.a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,A正确;
B.由分析可知,b为正极,电极反应式为,则消耗氢离子,增大,B正确;
C.由分析可知,a极电极反应式:,C正确;
D.的物质的量为,根据选项A分析可知,消耗时转移电子,根据电荷守恒可知,可同时处理,其质量为,但是海水中还含有等杂质离子,故除去的质量小于,D错误;
故选D。
13.D
【分析】装置为原电池,左侧为原电池的负极,电极反应为:,右侧为原电池的正极,放电时正极反应方程式为;充电量为电解池,则左侧为阴极,电极反应为、右侧为阳极,电极反应为:,据此分析;
【详解】A.稀硫酸与钠反应,A错误;
B.放电时,负极发生氧化反应,Na+从硬碳材料中脱出,由负极迁移到正极与Na3-xV2(PO4)3结合,B错误;
C.的价层电子对数,为八面体结构,C错误;
D.充电时,b极的电极反应式为,D正确;
故选D。
14.C
【分析】电池工作原理为:放电时,负极金属锂失去电子变成锂离子,锂离子通过固体电解质嵌入正极材料;充电时,正极材料失去电子,时电极反应方程式为:,时电极反应方程式为:,负极中锂离子得到电子生成锂单质,电极反应方程式为:。
【详解】A.充电过程中电极连接电源正极,作阳极,发生氧化反应,电极连接电源负极,作阴极,发生还原反应,因此电极的电势高于电极,A正确;
B.放电时,负极金属锂失去电子变成,通过固体电解质嵌入正极材料,根据电子守恒,负极生成的与正极材料嵌入的物质的量相等,因此固体电解质只是起到传递作用,固体电解质中的质量分数不变,B正确;
C.放电时,正极发生还原反应,得到电子,根据元素守恒,可能存在电极反应式:,C错误;
D.充电时,正极有和生成时,根据电极反应方程式:和,转移的电子数为,根据电子守恒,负极发生反应,质量增加为,D正确;
故选C。
15.B
【分析】由系统名称“热再生电池堆 — CO2电化学还原池系统”判断右测装置Ⅱ为CO2电化学还原池系统,即电解池,左侧为电池堆(即原电池)。左侧装置原电池的电极反应式为负极:(泡沫铜)Cu + 4CH3CN - e- = [Cu(CH3CN)4]+,正极:(碳毡)Cu2+ + 4CH3CN + e- = [Cu(CH3CN)4]+,右侧电解池的电极反应式为阳极:(Pt极)4HCO3- - 4e- = O2↑ + CO2↑ + 2H2O ,阴极:(Ag/C极)CO2 + 2e- + H2O = CO + 2OH-。
【详解】A.装置Ⅱ为电解池,电能转化为化学能,A错误;
B.Pt极产生O2和CO2,可从产生气体中分离并回收CO2,B正确;
C.碳毡处的电极反应为Cu2+ + 4CH3CN + e- = [Cu(CH3CN)4]+,C错误;
D.阴离子交换膜每通过2 mol HCO3-,电路中转移2 mol 电子,生成 1mol CO,D错误;
故选B。
16.B
【分析】原电池中,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电解质溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极。电池充电时,原电池负极与外接电源负极相连、正极与外接电源正极相连。
【详解】A.如图所示,极为正极,为负极,放电时正极发生还原反应,故A正确;
B.放电时,氯离子向极迁移,、等金属阳离子向极迁移,因为离子所带电荷不相等,根据电荷守恒,相同时间内向两极迁移的氯离子、阳离子数不相等,故B错误;
C.放电时为负极,则充电时M极为阴极,与电源负极连接,故C正确;
D.充电时,极为阳极,发生氧化反应,根据阳极材料可能生成多种物质,如、、,阳极反应式之一是,极固体质量增加,故D正确;
选B。
17.B
【分析】由图可知,放电时,Zn失去电子生成,则Zn板为负极,电极方程式为:,正极为硝酸根离子被还原为氨气,正极的电极反应式:,此时OH-通过离子交换膜由左侧移向右侧;充电时,阴极的电极反应式:,阳极的乙醇被氧化为乙酸,电极方程式为:,此时通过离子交换膜由右侧移向左侧,且生成的氨气和醋酸反应生成,据此解题。
【详解】A.由分析可知放电时,Zn作负极,为电池正极,故A正确;
B.充电时,阴极的电极反应式:,反应成氢氧根离子,阴极区溶液的碱性增强,故B错误;
C.由分析可知,放电时,正极的电极反应式:,故C正确;
D.由分析可知,放电时,正极的电极反应式:,充电时,阳极的乙醇被氧化为乙酸,电极方程式为:,若正极区恰好生成1mol醋酸铵,则转移4mol电子,负极消耗2molZn,质量减小130g,故D正确;
故选B。
18.C 19.D
【分析】2.负极失去电子发生氧化反应,Zn变成发生氧化反应,电极X为负极,电极反应式:,则Y为正极。
18.A.h-BN晶体结构与石墨结构类似,B、N形成平面六元环的层状结构,B、N的杂化类型均为杂化,A正确;
B.h-BN晶体、r-BN晶体为层状结构,层与层之间均存在范德华力,B正确;
C.若1号B原子分数坐标为,根据BN晶胞沿z轴方向的投影,1原子和2原子的z轴位置相同,同时x轴和y轴分别处于0.75和0.25的位置,故原子2的分数坐标为,C错误;
D.晶体结构与金刚石结构类似,1个晶胞中含有4个B,4个N,晶胞密度:,D正确;
答案选C。
19.A.时,N元素由+3降到-3价,得6个电子,电极反应式:,A正确;
B.原电池中负极失电子,正极得电子,阳离子向正极移动,故双极膜中的向Y极迁移,B正确;
C.X电极上消耗时,转移,双极膜中有发生解离,C正确;
D.时,由图可知当电压为0.7V时,氨气产量为,则10h产生氨气为,根据电极反应:,外电路中通过,理论上氨气的质量:,法拉第效率:,D错误;
答案选D。
20.B
【分析】碳纳米管通入二氧化碳,生成甲烷和,发生还原反应,得到电子,是正极,电极反应:;则锌为负极,锌失电子,发生氧化反应。
【详解】A.根据分析知,a电极为负极,锌被氧化,A错误;
B.根据分析知,b电极反应式为:,B正确;
C.根据左图可知,水也是质子源,C错误;
D.根据左图可知,2个生成1个,没有增加电荷的浓度,D错误;
故选B。
21.D
【分析】该装置中电极Ⅰ为正极,电极反应式为:,电极Ⅱ为负极,电极反应式为:,通过阴离子交换膜,从左往右移动,据此解答。
【详解】A.电极Ⅱ的电势低于电极Ⅰ,故A错误;
B.电子应从电极Ⅱ流出经用电器流入电极Ⅰ,故B错误;
C.电极I的电极反应式为,故C错误;
D.放电结束后,左右两室溶液浓度为,左侧减少的质量与右侧增加的质量相等,故D正确;
答案选D。
22.A
【详解】A.H2S是弱酸,在离子方程式中不能拆,硫化氢溶液久置变浑浊:,故A错误;
B.AgCl沉淀与氨水反应生成可溶性络合物,离子方程式为:,故B正确;
C.碱性锌锰电池正极反应中,MnO2在碱性条件下得电子生成MnO(OH)并伴随OH-生成,正极反应:,故C正确;
D.通入溶液中,SO2被Cu2+氧化为,Cu2+被还原为Cu+生成CuCl沉淀,离子方程式为:,故D正确;
故选A。
23.B
【分析】放电时右侧FQ得电子,发生还原反应,为正极,电极方程式为;左侧Zn失电子,发生氧化反应,为负极,电极方程式为,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
【详解】A.由图可知,充电时左侧为阴极,右侧为阳极,FQ所在电极应与电源正极相连,A项正确;
B.阴极区发生反应,溶液的pH增大,B项错误;
C.放电时,钠离子向右移动,向左移动,中性电解质溶液的浓度增大,C项正确;
D.放电时,电池的正极反应式为,D项正确;
故选B。
24.C 25.D
【解析】24.A.生成时放出热量,则氢气在氯气中燃烧的热化学方程式为:,A错误;
B.若通过原电池反应来实现制备,正极得到电子,则正极的电极反应为,B错误;
C.中,因为电负性氯强于溴,所以氯的化合价为价,溴的化合价为价,能与反应生成两种酸分别是,C正确;
D.工业制取漂白粉方程式为:,D错误;
故选C。
25.A.氯原子间形成键时原子轨道的重叠方式为“头碰头”,A正确;
B.的中心原子的价层电子对数为,则中心原子的杂化轨道类型为,B正确;
C.中钙离子和氢氧根形成离子键,氢氧根中的氢原子和氧原子形成共价键,所以它含有离子键和共价键种类型的化学键,C正确;
D.溴位于第四周期,第号元素,基态溴原子的核外电子排布式为,D错误;
故选D。
26.D
【分析】由图可知,放电时,M电极Cd失去电子生成Cd2+,电极M是负极,则电极N为正极,结合二次电池的工作原理,分析解题。
【详解】A.放电时,阳离子向正极移动,N为正极,则放电时,向电极N移动,A正确;
B.充电时,M为阴极,充电时,阳离子向阴极移动,即氢离子向电极M移动,即阴极区pH减小,B正确;
C.由图可知,充电时,IBr生成单质溴和碘酸根离子,即充电时,阳极区存在反应,C正确;
D.2.24gCd的物质的量为0.02mol,共失去电子0.04mol,结合C的分析可知,放电初期Br2和的物质的量为1∶2,最终分别生成溴离子和碘离子,则共失去电子14个电子,根据得失电子守恒可知,可以生成,D错误;
故选D。
27.A
【分析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向,可知a为正极,酸性条件下,正极的对氯苯酚得到电子发生还原反应生成苯酚,电极反应式为,电流从正极经导线流向负极b。
【详解】
A.根据电荷守恒,当外电路中有转移时,有0.1mol由负极区移入正极区,根据,a极消耗0.05mol氢离子,则a极区增加的的个数为0.05NA,故A错误;
B.原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向,可知a为正极,得电子发生还原反应,故B正确;
C.微生物对温度敏感,则该电池工作时会受环境温度的影响,故C正确;
D.b是负极,负极醋酸根离子失电子发生氧化反应生成二氧化碳,b极的电极反应式为,故D正确;
选A。
28.C
【分析】a极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成,同时可判断①区电解质溶液呈碱性,b极为正极,Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+,同时可判断③区电解质溶液呈酸性。
【详解】A.根据分析,放电时,a极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成,电极反应:,A错误;
B.放电时,b极为正极,Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+,为保持电解质溶液呈电中性,溶液中阴离子透过阴离子交换膜移向②区,B错误;
C.充电过程中,a电极发生电极反应:,b电极发生电极反应:,结合离子交换膜种类及电解质溶液保持电中性,Na+移向①,Cl-移向③,②区电解质溶液的浓度减小,C正确;
D.根据分析可知,充电时③区溶液的酸性不变,D错误;
答案选C。
29.C
【分析】由图可知,外电路接用电器,则此装置应该是原电池, 左侧电极上失电子生成二氧化碳,左侧M为负极,则右侧N为正极,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知该装置为原电池,工作时将化学能转化为电能,A项正确;
B.N极上转化为元素的化合价从降低为,根据电荷守恒,反应产生,则电极方程式为:,B项正确;
C.Ⅰ区的有机物转化为二氧化碳,碳元素化合价升高,则M极是负极,失去电子,生成,Ⅰ区溶液降低,C项错误;
D.工作时,Ⅰ区产生,Ⅲ区产生,为平衡两边电荷,Ⅱ区的钠离子和氯离子分别移向Ⅲ区和Ⅰ区,D项正确;
故选:C。
30.C
【分析】电池中,Zn失电子发生氧化反应生成,左侧电极为负极,电极方程式为:Zn-2e-+4OH-=,右侧为正极,CO2得到电子生成HCOOH,电极方程式为:,以此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,左侧电极为负极,电子从电极流出,A正确;
B.由分析可知,放电时,CO2在正极得到电子生成HCOOH,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,B正确;
C.充电时,阳极电极方程式为:,每生成转移2mol电子,生成2molH+,双极膜可将水解离成和分别向两极迁移维持pH,则双极膜中解离水,C错误;
D.充电时,a极为阴极,电极反应式为+2e-=Zn-+4OH-,阴极区溶液中氢氧根浓度增大,pH增大,D正确;
故选C。
31.A
【分析】由图可知,Si转化为SiO2,Si元素化合价升高,失去电子,为负极,MnO2转化为Mn2+,Mn元素化合价降低,得到电子,为正极,存在质子交换膜,说明是在酸性条件下,则负极反应式为Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+,正极反应式为2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O;
【详解】A.放电过程中,负极区每转移,生成并移向正极区,正极的电极反应式为,正极区每转移,消耗,溶液增大,故A项正确;
B.电极上发生反应的电极反应式为,故B项错误;
C.由正、负极电极反应式可知,导线上每通过,会有移向正极区,同时溶解,所以正极区溶液质量增加,故C项错误;
D.若将质子交换膜换为阴离子交换膜,电解液换为溶液,Si会与溶液直接反应,故D项错误;
故本题选A。
32.B
【详解】A.均摊法可知,晶胞中数目为,故1个晶胞中含有4个,A正确;
B.由图可知,(a)→(b)充电过程中,晶胞失去1个棱心位置的和1个面心位置的,晶胞中数目为,Fe原子数目不变,有4个,故,解得,则Fe的平均化合价为,假设含a个和b个,则有,解得:,B错误;
C.由B项分析可知,晶胞中Fe的平均化合价为,1mol 晶胞完全转化为晶胞的过程中,转移电子,C正确;
D.放电时,电池正极的电极反应为,D正确;
故选B。
33.B
【分析】电池工作时转化为,锰元素价态降低,则电极b为正极,电极a为负极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电极a为电池的负极,A正确;
B.电极b上被还原为,电极反应式为:,B错误;
C.乙酸能与锂单质反应,因此锂电池中的有机溶剂不能使用乙酸,C正确;
D.电池工作时移向正极,即移向电极b,D正确;
故选B。
34.D 35.C
【解析】34.A.由题干两方程式①×2+②可知,,根据历程,可得总反应方程式为,A正确;
B.重排过程1钯元素的配位数未发生改变,化合价未发生变化,B正确;
C.由历程可知,乙烯与Pd形成配位键,故空位中心的产生有利于反应物参与配位,C正确;
D.乙烯上的C是sp2杂化,无孤对电子,D错误;
故选D。
35.A.a极上乙烯中碳的化合价升高,失电子作负极,发生氧化反应,b极为正极,得电子,发生还原反应,电极b的电势高于电极a的电势,,A正确;
B.放电时,阳离子,由负极向正极移动,B正确;
C.气体无状态无法计算,C错误;
D.电池负极(a)乙烯中碳的化合价升高,与水反应生成乙醛,D正确;
故选C。
36.C
【分析】由氢离子移动方向可知,银电极为原电池的负极,银失去电子发生氧化反应生成氯化银,电极反应式为,铂电极为正极,酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水,电极反应式为2NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O。
【详解】A.由分析可知,银电极为原电池的负极,铂电极为正极,所以铂电极的电势比银电极的高,故A正确;
B.由分析可知,银电极为原电池的负极,银失去电子发生氧化反应生成氯化银,电极反应式为,故B正确;
C.电子只能在导线上定向移动而不能通过溶液,故C错误;
D.由分析可知,铂电极为正极,酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水,电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O,氢离子通过质子交换膜进入正极区溶液中,则外电路转移1mol电子时,右侧溶液质量减少1mol××28g/mol—1mol×1gmol=1.8g,故D正确;
故选C。
37.D
【分析】断开K,C、D两电极产生的气体体积相同,E电极质量减少1.28g,则E电极是阳极,F电极是阴极,装置乙溶液中铜离子全部析出、氢离子得到电子生成氢气,C电极是阳极,D电极是阴极,因此装置甲中A电极为电池的负极,B电极是正极。
【详解】A.原电池中阳离子从负极移向正极,即K+由左侧透过离子交换膜移向右侧,故A项错误;
B.C电极是阳极,溶液中水电离出的氢氧根离子放电,则C电极的电极反应式为OH--4e-=O2↑+2H2O,导线中转移电子的物质的量是:,则C电极生成氧气的物质的量是0.04mol÷4=0.01mol,标况下氧气的体积是224mL,故B项错误;
C.C电极的电极反应式为4H2O-4e-=O2↑+4H+,D电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,则装置乙工作过程中溶液pH减小,故C项错误;
D.由分析可知,E电极是阳极,F电极是阴极,发生还原反应,生成氢气,电极反应式为:,故D项正确;
故本题选D。
38.B
【分析】根据原电池原理,阳离子向正极移动,由图中Li+的移动方向可知石墨为负极,MnO2为正极,负极电极反应式为:Li-e-=Li+,正极反应式为:。
【详解】A.根据图示分析可知,放电时,电极为正极,电势较高,A正确;
B.充电时,石墨电极为阴极,电极为阳极,从电极向石墨电极迁移,B错误;
C.放电时,正极反应式为,C正确;
D.根据得失电子守恒可知,充电时,外电路通过,阳极上脱嵌,D正确;
答案选B。
39.C 40.D
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4,碳元素化合价由+4价降低为+3价,发生还原反应,所以放电时,多孔碳纳米管电极为正极、电极为负极,则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、电极为阴极:
定位:二次电池,放电时阳离子向正极移动,充电时阳离子向阴极移动。
电极 过程 电极反应式
电极 放电
充电
多孔碳纳米管电极 放电
充电
39.A.根据以上分析,放电时正极反应式为、负极反应式为,将放电时正、负电极反应式相加,可得放电时电池总反应:,A正确;
B.充电时,多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应,则多孔碳纳米管在充电时是阳极,与电源正极连接,B正确;
C.充电时,电极为阴极,电子从电源负极经外电路流向电极,同时向阴极迁移,C错误;
D.根据放电时的电极反应式可知,每转移电子,有参与反应,因此每转移电子,理论上可转化,D正确;
故选C。
40.
A.根据题给反应路径图可知,(1,3-丙二胺)捕获的产物为,因此捕获的反应为,A正确;
B.由反应进程-相对能量图可知,路径2的最大能垒最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路径2的最大能垒为的步骤,据反应路径2的图示可知,该步骤有参与反应,因此速控步骤反应式为,B正确;
C.根据反应路径图可知,路径1、3的中间产物不同,即经历了不同的反应步骤,但产物均为,而路径2、3的起始物均为,产物分别为和,C正确;
D.根据反应路径与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中都参与了反应,且由B项分析可知,路径2的速控步骤伴有再生,但路径3的速控步骤为得电子转化为和,没有的生成,D错误;
故选D。
41.B
【分析】由题干装置图示信息可知,多孔电极上发生Fe2+-e-=Fe3+,发生氧化反应,故该电极为负极,然后再发生2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++,光催化电极上发生2H++2e-=H2↑,发生还原反应,则该电极为正极,负极室产生的H+经质子交换膜移向正极室,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,负极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+,而不是,A错误;
B.由分析可知,右室中即光催化电极上发生2H++2e-=H2↑,根据电荷守恒可知,每消耗2molH+则有2molH+从左室经质子交换膜进入右室,故右室中H2SO4溶液的浓度基本保持不变,B正确;
C.由分析可知,根据电荷守恒可知,每吸收1 mol SO2,将产生2gH2,即理论上装置的总质量增加64-2=62 g,C错误;
D.由分析可知,多孔电极为负极,光催化电极为正,故电子由负极即多孔电极通过导线流向正极即光催化电极,D错误;
故答案为:B。
42.B
【分析】甲烷水蒸气催化重整反应产生的混合气由两种常见的可燃性气体组成,说明这两种气体为和,因此电极A为负极,电极B为正极。
【详解】A.负极的电极反应式之一为,A项正确;
B.装置甲的作用是干燥二氧化碳,在正极参与电极反应,循环利用,B项错误;
C.电极为负极,电池工作时,电子由电极流向电极,在电极生成,在电极消耗,所以由电极移向电极,C项正确;
D.多孔陶瓷基质与碳酸钠在高温下反应,因此长期高温条件下工作,会发生腐蚀和渗漏,D项正确;
故答案选B。
43.D
【详解】A.氯化铵分解后和HCl又会重新生成氯化铵,不能用于制备氨气,A错误;
B.硫酸和亚硫酸钠反应,S的化合价没有变化,不能说明+6价硫变为+4价硫,B错误;
C.铝在氢氧化钠溶液中优先失去电子,表现得比镁活泼,C错误;
D.甲烷不溶于水,可用排水法,根据排除水的体积确定甲烷的体积,D正确;
故选:D。
44.B
【详解】A.没有标明是否为标准状况下,无法计算,A错误;
B.根据图可知,负极区的化学反应方程式为,B正确;
C.根据图可知,Pt电极上H+得电子发生还原反应,C错误;
D.分子中(除-R外)不含有手性碳,D错误;
故选B。
45.C
【分析】放电后的两极产物分别为和,说明放电时,a极的电极反应是,b极的电极反应是,a极为负极,b极为正极,据此解答。
【详解】A.放电时阳离子向正极移动,故放电时向b极区移动,A错误;
B.放电时,负极的电极反应是,B错误;
C.该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化,使电池开始工作,C正确;
D.由图2可知,为降低电池的启动温度,混合物中KCl的物质的量分数既不能太低也不能太高,应控制在0.6,D错误。
答案选C。
46.D
【详解】A.依据题意可知,该甲烷燃料电池为原电池,甲烷中C元素化合价升高,发生氧化反应,故通入甲烷的电极(多孔电极b)为负极,通入空气的电极(多孔电极a)为正极,外电路中,电流由正极流向负极,即从集流器a流向集流器b,故A项正确;
B.由电极反应式可知,转移电子数相等时,生成和消耗的O2 的量相等,固体电解质中的O2 的量不变,故B项正确;
C.通入甲烷的b电极为负极,发生氧化反应,电极反应为CH4-8e +4O2=CO2+2H2O,故C项正确;
D.燃料电池负极电极反应式为CH4-8e +4O2=CO2+2H2O,每转移4mole ,产生的CO2物质的量为0.5mol,正极电极反应式为O2+4e =2O2 ,转移4mole ,生成物质X的物质的量为2mol,故CO2与物质X的体积(同温同压下)比等于物质的量之比为1:4,故D选项错误;
故本题选D。
47.B
【详解】A.ZnmS晶胞中,均摊的Zn2+和S2-均为4个,m=1,ZnnS中均摊的Zn2+和S2-均为2个,n=1,即化学式均为ZnS,故转化过程中只是原子的排列方式发生改变,价态没有发生变化,故转移的电子数为0,A错误;
B.根据ZnmS结构,体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律,B正确;
C.当ZnmS完全转化为LixZnyS时,Li+、Zn2+转化为LiZn合金,生成1mol LiZn转移3mol电子,每转移6 mol电子,生成2mol LiZn(合金相),C错误;
D.D.若的晶胞参数为a nm,将晶胞切三刀分为8个小立方体,则E在左后上立方体体心,则EF间的距离为nm=nm,D错误;
本题选B。
48.D
【详解】A.电池放电时发生的,总反应为,放电过程中不断消耗硫酸,不断增大,故A正确;
B.放电时,电极作正极,则充电时,电极与电源的正极相连,故B正确;
C.放电时,PbO2电极作正极,则电极反应式为,故C正确;
D.充电时,总反应为电极增重时,电解质溶液增加离子数为,故D错误;
故选D。
49.C
【分析】微生物燃料电池(MFC)为原电池,石墨电极上有机基质失电子产生CO2,碳元素化合价升高,作为负极,题干说明电极为正极,据此作答。
【详解】A.溶液保持电中性,因此负极产生的会转移到正极消耗,电池工作过程中有机废水的基本不变,故A正确;
B.带正电荷,从负极穿过质子交换膜向正极迁移,即穿过质子交换膜向右迁移,故B正确;
C.电极为正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为,故C错误;
D.通常微生物在高温条件下会失去活性,故该电池在高温下不能正常工作,故D正确;
故答案选C。
50.A
【详解】A.水解生成的硫酸不挥发,继续与生成的氢氧化铝反应,最终能蒸干硫酸铝溶液制备,A正确;
B.二氧化锰做催化剂条件下,过氧化氢溶液的分解反应速率快,不宜控制,不能用简易启普发生器原理的装置制备氧气,B错误;
C.用丙装置制备乙炔时,会生成H2S和PH3等,应先通入硫酸铜溶液,再通入酸性高锰酸钾验证乙炔的性质,C错误;
D.验证双液原电池的工作原理,中间应该是盐桥,而不是铜棒,D错误;
故选A。
51.B
【详解】A.碳酸钠溶液既能吸收SO2,也能吸收CO2,A错误;
B.原电池中,酸性条件下,负极金属一般比正极金属活泼,故可以比较出Fe、Cu的金属活动性,B正确;
C.铜与浓硫酸需在加热条件下才能反应,C错误;
D.AlCl3易水解,且HCl易挥发,故应在HCl气流中进行加热,D错误。
答案选B。
52.C
【分析】根据电池总反应2Li+NO2=Li2O+NO分析,Li化合价升高,失去电子,作电池的负极。
【详解】A.由分析知,锂作该原电池的负极,故A正确;
B.该新型电池的原理为综合利用提供了新思路,故B正确;
C.Li为活泼金属,可以与乙醇发生反应,故C错误;
D.由反应2Li+NO2=Li2O+NO可知,转移2mol电子则消耗1molNO2,转移1 mol电子,参与反应的为0.5mol,质量为23g,故D正确。
答案选C。
53.C
【详解】A.向M极区液体中加入氨水用于产生电势差,使两侧铜离子浓度不同,M极是负极,Cu失去电子生成,与形成,N极是正极,得到电子生成Cu,正极电势高于负极电势,即N极电势高于M极电势,A错误;
B.由图可知;含铜废液Ⅰ>含铜废液Ⅱ>含铜废液Ⅲ,B错误;
C.电子由M极(负极)经导线移向N极(正极),C正确;
D.电极质量差为6.4g时,M极质量减少3.2g(即0.05mol),N极质量增加3.2g,根据关系式Cu~2可知,电路中通过0.1mol电子,D错误;
故选C。
54.D
【分析】a极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+,a极为负极,b极上发生得电子的还原反应转化成NH3,b极为正极。
【详解】A.放电时,电子由负极(a极)经用电器流向正极(b极),A项正确;
B.根据分析,a极为负极,b极为正极,b极上发生还原反应,B项正确;
C.b极上发生还原反应转化成NH3,电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-,C项正确;
D.a极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,a极减少Zn的物质的量为=0.04mol,电路中通过电子物质的量为0.08mol,b极电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-,b极区有0.08molOH-向双极膜迁移,D项错误;
答案选D。

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