专题16 电解池(备战2026高考真题题集 辽宁专用)

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专题16 电解池(备战2026高考真题题集 辽宁专用)

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备战2026高考 电解池高考真题集
一、单选题
1.(2025·辽宁丹东·二模)电解硫酸钠溶液制取某电池材料的前驱体,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.b电极电势低于a
B.交换膜B为阳离子交换膜
C.通电一段时间后,Ⅰ室pH降低
D.当Ⅲ室产生时,理论上Ⅰ室中质量减少3.2 g
2.(2025·辽宁本溪·模拟预测)一种用3—氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示(图中X为Cl或Br)。该装置工作时和同时且等量放电,根据液面随时补充水分保持溶液体积恒定。下列说法不正确的是:
A.生成II时可能同时生成同分异构体
B.电路中每转移2mol,可生成1mol环氧氯丙烷
C.由II生成环氧氯丙烷的方程式为
D.电解一段时间后,溶液中变大
3.(2025·辽宁本溪·模拟预测)下列实验能达成预期目的的是
实验
目的 A.制备银氨溶液 B.滴定未知浓度的HCl溶液
实验
目的 C.铁制镀件电镀铜 D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
(2025·辽宁大连·模拟预测)阅读下列材料,完成下列小题。
随着科技的迅猛发展,在电子工业生产中有着越来越广泛的应用。目前工业上常用以软锰矿(主要成分是,还含有少量的、、以及其他不溶物)为原料,通过酸浸、还原、调pH等一系列工艺制备。与此同时,为了实现绿色环保目标,科研人员也在研究利用二甲醚碱性燃料电池电解除镁后的富锰溶液获得。已知:
4.以软锰矿为原料制备的工艺流程如下图所示。下列说法正确的是
A.“酸浸、还原”时,将矿石粉碎、延长反应时间都可以提高反应速率
B.“滤渣”的成分为和
C.“沉锰”时为了提高反应速率,需在高温下反应
D.“氧化”时,当有生成时,被还原的为2mol
5.电解除镁后的富锰溶液(M、N均为惰性电极)原理如下图所示。下列说法错误的是
A.电解时电流方向:N极富锰溶液极
B.N极的电极反应式为
C.b极的电极反应式为
D.若消耗二甲醚的物质的量与获得的物质的量之比为1:5,则电解效率为
6.(2025·辽宁·三模)一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向过饱和溶液中通入,实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法正确的是
A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a
B.X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.理论上外电路每通过电子,则内电路有离子通过交换膜
7.(2025·辽宁沈阳·二模)是一种提高锂离子电池充放电性能的电解液添加剂。目前主要由强氧化剂氧化合成,我国科学家利用电化学方法合成的原理如图所示。下列说法中正确的是
A.电解时,通过质子交换膜向A极移动
B.阴极反应:
C.分子中所有原子共平面
D.和都属于酯类化合物
8.(2025·辽宁辽阳·一模)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质,反应原理如图所示(电极I和电极Ⅱ均为电极)。下列说法错误的是
A.电极I与电源的负极相连,发生氧化反应
B.电解时,电极Ⅱ的电极反应式为
C.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体,故不能通过分液的方法分离
D.若甲苯氧化时仅生成苯甲酸,理论上需要消耗的的物质的量为
9.(2025·辽宁辽阳·一模)下列离子方程式或化学方程式的书写正确的是
A.向氯化亚铁溶液中加入溶液以检验
B.用惰性电极电解饱和溶液制的总反应:
C.加热氯化铵和熟石灰的混合固体制氨气:
D.制备芳纶纤维凯芙拉:
10.(2025·辽宁盘锦·三模)清华大学科研小组报道了一种通过在光电共还原和来合成尿素的有效光电化学方法。其电化学原理如图所示:
下列有关说法正确的是
A.b接负极,N极为阴极
B.装置工作时,N极附近pH增大
C.M极的反应式为
D.理论上生成同时生成
11.(2025·湖南·三模)工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染,科学家采用石墨烯作电极材料设计了一种新型绿色处理尾气中的方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示。下列说法正确的是
A.极接直流电源的负极,发生氧化反应
B.极的电极反应式为
C.当电解质溶液中传导时,有穿过质子交换膜
D.若用铅酸蓄电池作电源,当电源负极增重时,极消耗(折合成标准状况)
12.(2025·辽宁·二模)利用板状碳封装镍纳米晶体电催化将5—羟甲基糠醛转化为2,5—呋喃二甲酸,工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.电极电势: B.该装置工作时,向b极移动
C.一段时间后阴极区不变 D.产生气体X,双极膜中质量减少
13.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.除去中的HCl B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取中的S D.制作简易氢氧燃料电池
A.A B.B C.C D.D
14.(2025·辽宁沈阳·一模)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.过量SO2与以下0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3
B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-=PbS↓
C.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
D.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
15.(2025·河南·模拟预测)硅是目前已知比容量最高的锂离子电池负极材料。某硅基钴酸锂电池的工作原理如图所示。已知充电时硅基电极反应式为。下列说法正确的是
A.右侧电极通过锂离子的脱嵌与嵌入实现充、放电
B.闭合K2,电极发生还原反应
C.闭合K1,电极的电极反应式为
D.闭合K2,当电路中转移0.1mol电子时,理论上左室电解质质量减少0.7g
16.(2025·辽宁·模拟预测)一种利用微生物或羟基自由基( OH)将苯酚转化为和H2O的原电池—电解池组合装置如图所示,已知电极均为惰性电极,下列说法错误的是
A.a极的电极反应式
B.左池中进行的是自发的氧化还原反应
C.d极电极反应为
D.当该组合装置产生(标准状况)时,装置中转移的电子数为2.8
(2025·辽宁沈阳·三模)阅读下列材料,完成下面小题。
铜盐是最常见的含铜化合物,其常呈蓝色、常呈深蓝色、常呈黄色,常作为蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源,历史上曾用作颜料。
17.下列有关二价铜盐说法正确的是
A.往溶液中加入乙醇,可制备硫酸四氨合铜晶体
B.粗铜精炼时,电解液硫酸铜的浓度保持不变
C.解毒可口服溶液,反应为
D.除去溶液中的可加入固体
18.某实验小组为制备高铜酸钠并探究其与浓盐酸、稀硫酸反应的异同,设计如下实验:已知为不溶于水的黑色晶体,下列说法错误的是
A.中铜元素的化合价为
B.推测现象i冲反应有
C.通过对比现象iii和iv,说明还原性
D.现象iii和ⅳ中溶液颜色差异是因为形成了不同的含铜配合离子
19.(2025·辽宁沈阳·三模)蛇纹石主要成分为R3Si2O5(OH)4 (R=Mg或Ni),利用绿矾(FeSO4·7H2O)焙烧时产生的SO3可以提取蛇纹石中的金属镍,工艺流程如下图,。已知:①焙烧时蛇纹石的反应为:R3Si2O5(OH)4+3SO3=3RSO4+2SiO2+2H2O②滤液中镍元素以配离子形式存在。
下列说法中错误的是
A.焙烧时绿矾发生的反应为4FeSO4 7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O
B.滤渣的主要成分有Fe2O3和SiO2
C.氨水只用于沉淀Mg2+
D.沉镁后的滤液电解,可在阴极得到Ni
20.(2025·辽宁·二模)近日,中国科学院化学研究所使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂,进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸,原理如图所示(OA为HOOC-COOH,GX为HOOC-CHO,GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是
A.活化能:反应ⅱ>反应ⅲ
B.GX→GC反应式为:
C.反应ⅳ的原子利用率为100%
D.反应ⅴ在阳极区生成甘氨酸
21.(2025·辽宁·模拟预测)下列过程发生的化学反应,相应的方程式正确的是
A.钢铁吸氧腐蚀的负极反应:
B.惰性电极电解饱和溶液:
C.乙酰胺在盐酸中水解:
D.工业盐酸呈现亮黄色的原因:
22.(2025·辽宁沈阳·三模)大连物化所邓德会团队通过惰性电极电解实现了空气阴阳极同时活化制硝酸,其电化学装置如下图所示,下列说法中错误的是
A.电流方向:正极→电极电极负极 B.电极电势:
C.是的催化剂 D.消耗生成硝酸
23.(2025·辽宁抚顺·二模)以食盐等为原料制备六水合高氯酸铜的一种工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.“电解Ⅰ”时的阳极材料可用不锈钢材质
B.“歧化反应”的产物之一为NaClO4
C.“操作a”是过滤
D.“反应Ⅱ”的离子方程式为
24.(2025·辽宁抚顺·二模)利用有机电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl溶液的浓度通过调整保持不变,电解时阴极生成气体的速率为x mol·h-1,下列说法错误的是
A.电源中电势比较:b>a
B.离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
C.合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D.中间室补充NaCl的速率为2x mol·h-1
25.(2025·辽宁·模拟预测)为了减少工业烟气中余热与的排放,科研人员设计了一种热再生电池——二氧化碳电化学还原池系统,消除的同时产生和CO,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.装置中A电极作正极
B.工作时,从左向右移动
C.阴极的电极反应为
D.工作时,C电极生成2.24L(标准状况)氧气,A电极质量减少12.8g
26.(2025·辽宁·二模)哈尔滨工业大学研究出电解水制氢过程中降低能耗的方法,电极B以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂,有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应),其工作原理和反应机理如图所示(“·”表示自由基)。
下列说法正确的是
A.电解过程中,从A极区向B极区迁移
B.OER分四步进行,每步反应均为氧化反应
C.非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能降低UOR反应活化能和反应热
D.电解时,电极A上发生的反应为
27.(2025·辽宁鞍山·二模)由ClO2制备杀菌剂NaClO2的生产工艺流程如下图,已知“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少量ClO2,以下说法正确的是
A.电解时阳极材料可选择Fe、C合金网
B.尾气吸收时H2O2起氧化剂的作用
C.电解总反应式为:2ClO2+2NaCl2NaClO2+Cl2
D.结晶干燥时需在HCl热气流下进行,以防NaClO2水解
28.(2025·黑龙江·模拟预测)近日,大连理工大学某团队构建了一种钌基染料敏化光阳极,以LiBr为电子传输中介,以水为氧源,实现了对烯烃的高效高选择性光电催化环氧化。电化学装置如图所示:
下列说法错误的是
A.添加LiBr目的只是增强电解质溶液的导电性
B.电子由FTO极经外电路流向Pt极
C.阳极区能发生反应
D.标准状况下,Pt极收集2.24L气体时,有0.2mol转移
29.(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
30.(2025·辽宁葫芦岛·一模)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)2NLi,充电过程中电解LiCl产生Cl2下列说法正确的是
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C.理论上每生成1molCl2,需消耗2molLi
D.关闭S1、打开S2时总反应: 6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)2NLi+4LiCl
31.(2025·辽宁大连·模拟预测)微流体燃料电池利用多股流体在微通道内呈平行层流的特性,无需质子交换膜,自然地将燃料和氧化剂隔开。燃料为HCOONa,氧化剂为,电解质为溶液构建微流体燃料电池,反应物流速为。下列相关说法错误的是
A.与气态氧化剂相比,液态氧化剂具有溶解度大、传质效率高等优点
B.阴极反应式为
C.电池工作时,通过主流道向阳极移动
D.阳极反应式为
32.(2025·辽宁大连·一模)是一种提高锂离子电池充放电性能的电解液添加剂。利用电化学方法合成的原理如图所示。下列说法正确的是
A.通过质子交换膜向碳极板A方向移动
B.阴极反应:
C.分子中所有原子共平面
D.和都属于酯类化合物
33.(2025·辽宁大连·一模)某萘醌类()水系有机液流电池的放电过程如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,阳极电极反应
B.放电时,每转移,有向N极移动
C.亚氨基和羧基的引入可极大提高萘醌类有机物的水溶性
D.该离子交换膜能有效阻止铁氰类和萘醌类物质渗透
34.(2025·辽宁大连·一模)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.湿法制铜:
B.制乙醇:
C.制阿司匹林:
D.电合成己二腈:
35.(2025·辽宁·二模)清华大学某课题组合成了稳定在氮掺杂碳上的单原子催化剂,用该催化剂作阳极材料合成有机物,化学反应是:
原理如图所示(部分物质省略)。
已知代表苯基。下列叙述错误的是
A.a极与电源的正极连接
B.电解一段时间后溶液中基本保持不变
C.a极的电极反应式为
D.b极收集气体时转移电子数约为
(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)阅读以下材料,回答以下问题:
氨是生产化肥的原料,也是一种无碳能源载体。目前,以和为原料合成氨,消耗大量能源。电化学还原硝酸盐()制氨是一种正在深入研究的绿色替代方案,用硝酸盐作为氮源,可以克服氮气在水溶液中溶解度低的不足,同时,偶联其他反应实现污染物同步去除或得到有价值的产物具有实际意义。
36.下列有关说法正确的是
A.氨是一种由氢和氮两种元素组成的化合物,可以直接作为燃料燃烧
B.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
C.氨较易加压液化,是因为分子之间存在氢键
D.合成氨工业选择500℃的生产条件,主要是考虑提高原料的转化率
37.通过超低电位下电催化硝酸盐与甲醛的耦合反应,实现了处理污染物的同时产生增值化学品,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极的电势:电极a>电极b
B.当电源的电压过大时,阳极可能会产生氧气
C.阳极区发生的总反应为
D.由生成34g时至少转移12mol电子
38.(2025·江西·模拟预测)在光照条件下,(赤铁矿)材料中的光生空穴可氧化富电子的芳烃(使苯环上的键胺化)形成相应的阳离子自由基物种,生成物进一步与吡唑反应得到偶联产物,机理如图。下列叙述正确的是
A.电子由a极经外电路流向b极,b极发生氧化反应
B.b极附近电解质溶液降低
C.a极的电极反应式为
D.上述总反应中,只断裂型键,同时只形成型键
39.(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.稀硝酸除去试管上的银镜:
B.泡沫灭火器的原理:
C.工业上生产烧碱:
D.饱和碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢:
40.(2025·河北邯郸·三模)一种高效除去废水中的的电化学装置如图所示。已知常温下,,。下列说法正确的是
A.若以铅蓄电池为电源,则a极应与电极相连
B.阳极发生的电极反应为
C.开始电解前应先调节约为2,若,该电解原理除去的效率更高
D.电路中有电子通过时,理论上最多生成的的质量为
41.(2025·辽宁·二模)工业上用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。下列说法正确的是
A.b极区得到的产物只有氧气
B.图中a极要连接电源的正极
C.阳极发生的电极反应为 2e-+2OH-=+H2O
D.标况下,若阴极产生1.12L气体,则通过阴离子交换膜的离子所带电荷数为0.1NA
42.(2025·辽宁丹东·一模)的晶胞结构如图甲所示,其中位于立方体的顶点、部分棱心和面心,O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时,脱出部分,形成的晶胞结构如图乙、丙。下列说法错误的是
A.图甲中每个晶胞中含有的单元数有4个
B.图乙中
C.图丙中晶胞边长为,则晶胞密度为
D.充电①时,阳极反应式为
43.(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
44.(2025·辽宁丹东·一模)电催化()合成(),其工作原理如图1所示,电极的物质转化过程如图2所示,各物质含量的动态变化如图3所示。下列说法正确的是
A.石墨烯电极与电源正极相连
B.活化能:②>③
C.若时间内电路中通过,则产生
D.一段时间后,两电极室溶液的均减小
45.(2025·辽宁丹东·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.乙二醇与足量酸性溶液反应:
C.实验室用和固体加热制
D.酸性条件下用丙烯腈电解法合成己二腈的阴极反应:
46.(2025·辽宁·一模)环己烷常作为溶剂、去漆剂以及制造其他化学品的原料。利用如图装置以微生物电池为电源,实现苯转化为环己烷。已知:乙池中还有副产物生成。下列说法正确的是
A.甲池中A极应与乙池中多孔惰性电极M相连
B.乙池阴极发生的电极反应只有
C.同温同压下,B极消耗的氧气的体积大于E处放出气体的体积
D.为加快苯转化为环己烷的速率,该装置可在高温下工作
47.(2025·辽宁·一模)硫酸是中学化学实验重要的试剂,下列关于硫酸参与的实验设计、现象及相关说明均正确的是
选项 实验设计 现象及相关说明
A 电镀铜实验:选择硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质 现象:可以在阴极获得光亮的铜镀层 说明:硫酸的作用是抑制硫酸铜水解
B 实验室制乙烯:将浓硫酸与乙醇混合后加热 现象:混合物变黑并产生无色气体 说明:浓硫酸的作用之一是脱水剂
C 检验样品是否变质:向其中加入硫酸酸化的氯化钡溶液 现象:可以观察到白色浑浊 说明:硫酸的作用是排除的干扰
D 探究浓度对反应速率的影响实验:用溶液和不同浓度的硫酸反应 现象:产生相同程度浑浊的时间有差异 说明:硫酸作氧化剂
A.A B.B C.C D.D
48.(2025·辽宁·一模)某水系氢气一质子二次电池以质子作为载流子,高浓度的磷酸为电解液,联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性,形成一种理想的质子全电池。工作原理示意图如下:
下列说法正确的是
A.充电时极连接电源负极作阴极
B.放电时电流方向:极电解质溶液极
C.充电时极反应为
D.为提高电池工作效率可将磷酸用纯磷酸代替
49.(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
50.(2023·广东·一模)电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时电极A为负极,该电池只可选用无水电解液
B.充电时,电极上发生的反应是
C.充电时的移动方向是从电极移向电极
D.放电时,电路中每通过电子,正极区质量增加
51.(2024·北京西城·一模)双极膜可用于电解葡萄糖溶液同时制备山梨醇和葡萄糖酸。电解原理示意图如下(忽略副反应)。已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和。
注:R为
下列说法不正确的是
A.右侧的电极与电源的正极相连
B.阴极的电极反应:
C.一段时间后,阳极室的pH增大
D.每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
52.(2024·湖南长沙·三模)华中科技大学武汉国家光电研究中心孙永明教授课题组利用一种“蓝”石墨电极(基固态电解质界面膜),实现了锂离子电池的极速充电和长循环寿命,工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A.充电时,通过固态电解质向N极移动
B.放电时,M极的电极电势比N极高
C.充电时,M极发生的电极反应为
D.当电路中通过电子时,理论上两电极的质量变化差为
53.(23-24高三上·河南·月考)某兴趣小组以铝土矿(主要成分为,还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是
A.“碱溶”时,所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B.若滤液a浓度较大,“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质
C.“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解
D.通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D B D C A D A D C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B C B C A D A C C B
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D D C B C B C A D D
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 C D B C D C D C B D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 D C B B D A B B B B
题号 51 52 53
答案 C C D
1.D
【分析】由图可知,前驱体在Ⅲ 室生成,则Ⅱ室的金属阳离子进入Ⅲ 室,交换膜B为阳离子交换膜,则右侧纯钛电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,OH-与金属阳离子结合得到前驱体,为保持电荷守恒,交换膜A为阴离子交换膜,左侧石墨电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,所以电解过程实际上是电解水。
【详解】A.a连接石墨电极(阳极)为电源正极,b连接纯钛电极(阴极)为电源负极,正极电势高于负极,故b电极电势低于a,A正确;
B.由分析可知,金属阳离子需从Ⅱ室进入Ⅲ室,交换膜B允许阳离子通过,为阳离子交换膜,B正确;
C.Ⅰ室为阳极室,阳极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,生成H+使溶液酸性增强,pH降低,C正确;
D.根据化学式,生成0.2 mol前驱体需0.4 mol OH-,对应转移0.4 mol电子。阳极反应生成0.1 mol O2(质量3.2g),但Ⅱ室中的会通过交换膜A移向Ⅰ室(维持电中性),0.2 mol (质量19.2 g)移入,故Ⅰ室质量增加19.2 g-3.2 g=16 g,D错误;
故选D。
2.D
【分析】由图可知,右电极上被还原生成,即右电极作阴极,则左电极作阳极,阳极上和同时且等量放电:-、,以此解答。
【详解】
A.生成II时,3-氯丙烯(Cl-CH2-CH=CH2)与X·、HO·加成,若X·和HO·加在双键的不同碳上,会形成和两种同分异构体,A正确;
B.阳极X-和OH-等量放电,各转移1mol e-(共2mol e-)生成1mol X·和1mol HO·,二者与3-氯丙烯加成生成1mol I,最终转化为1mol环氧氯丙烷,故转移2mol e-生成1mol环氧氯丙烷,B正确;
C.II()与OH-反应,通过分子内取代形成环氧环,同时生成X-和H2O,由II生成环氧氯丙烷的方程式为+OH-=+X-+H2O,C正确;
D.阴极反应:2H2O + 2e-=H2↑+2OH-(生成2mol OH-);阳极消耗1mol OH-(放电),生成环氧氯丙烷消耗1mol OH-(选项C反应),总OH-生成量=消耗量,溶液体积恒定,c(OH-)不变,D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.制备银氨溶液的正确操作是向AgNO3溶液中逐滴加入氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。则操作错误,A错误;
B.聚四氟乙烯活塞耐酸碱,B正确;
C.电镀铜时,铁制镀件应作阴极(接电源负极),铜作阳极(接电源正极)。若铁制镀件接电源正极(阳极),会发生氧化反应被溶解,无法实现镀铜,C错误;
D.制备乙酸乙酯时,应用饱和Na2CO3溶液吸收(吸收乙醇、中和乙酸、降低酯溶解度),饱和NaOH溶液会导致乙酸乙酯完全水解,D错误;
故选B。
4.D 5.C
【分析】软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量的、、以及其他不溶物加硫酸溶解后,、溶于硫酸生成硫酸铝和硫酸铁,再加铁屑还原,三价铁被还原为二价铁,二氧化锰被还原为Mn2+,然后加双氧水将亚铁离子氧化为三价铁,再加碳酸锰调节溶液pH值使铁、铝转化为氢氧化物沉淀,过滤,在滤液中加氨水将锰离子转化为氢氧化锰沉淀,过滤,滤渣加双氧水氧化得到Mn3O4;
4.A. 矿石粉碎可增大接触面积提高反应速率,但延长反应时间不能提高反应速率,A错误;
B. 调节pH的目的是沉淀Fe3+、Al3+为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤渣不含MnCO3(MnCO3是调节pH的试剂),B错误;
C. 高温下氨水易挥发,“沉锰”无需高温,C错误;
D. Mn3O4中2个Mn3+、2molMn2+,被氧化生成1mol Mn3O4转移2mol电子,1molH2O2得2mole ,故2molMn3O4需2mol H2O2,D正确;
故选D。
5.A. 根据Mn2+的移动方向,可知M为阴极,N为阳极,所以a为电源负极,b为电源正极。电流方向为电源正极→阳极→溶液→阴极→电源负极,则电解时电流方向:N极富锰溶液极,A正确;
B. N极为阳极,Mn2+失去电子发生氧化反应生成Mn3O4,电极反应式为,B正确;
C. b极为电源正极,得电子,发生还原反应,应是电源负极的电极方程式,C错误;
D. 1mol二甲醚产生12mol e ,5mol Mn3O4需10mol e ,电解效率=×100%≈83.3%,D正确;
故选C。
6.A
【详解】该技术是采用电解原理实现制备纳米碳酸钙,结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳,二氧化碳通入电解池左侧,用于生成碳酸钙,则电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,且电极a为阴极,电极b为阳极,电极a 上反应为,电极b上氯离子放电生成氯气,氯气进入溶液Z中被吸收,Z可以为,据此分析解答。
A.据分析,电极a为阴极,电极b为阳极,则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a ,A正确;
B.X如果是块状大理石,则会与稀硫酸反应生成微溶的覆盖在大理石表面,阻止反应进行,不利于的生成,B错误;
C.由分析可得,电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,C错误;
D.电路中每通过2mol电子,则溶液中通过交换膜的电荷也为2mol,由以上分析可知通过离子交换膜,则通过的物质的量为1mol,D错误;
故答案选A。
7.D
【分析】根据图示,锰离子在电极A失电子发生氧化反应生成高锰酸根离子,A极是阳极;B极是阴极,氢离子在阴极得电子生成氢气。
【详解】A.电解池中阳离子向阴极移动,A极为阳极,B极为阴极,所以H 应向B极移动,故A错误;
B.Mn2+失电子发生氧化反应生成,碳极板A是阳极,阳极反应为,阴极得电子发生还原反应,阴极氢离子在阴极得电子生成氢气,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,故B错误;
C.ES分子含饱和碳原子,则原子不可能共平面,故C错误;
D.是硫酸乙二醇酯,是亚硫酸乙二醇酯,都属于磺酸酯类化合物,故D正确;
选D。
8.A
【分析】根据图示,电解时电极Ⅰ上Cr3+发生氧化反应生成 ,电极Ⅰ是阳极;电极Ⅱ上H+得电子生成H2,电极Ⅱ是阴极。
【详解】A.电极I是阳极,与电源的正极相连,发生氧化反应,故A错误;
B.电解时,电极Ⅱ上H+得电子生成H2,电极反应式为,故B正确;
C.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体,不分层,不能通过分液的方法分离,故C正确;
D.若甲苯氧化时仅生成苯甲酸,转移6mol电子,根据得失电子守恒,理论上需要消耗的的物质的量为,故D正确;
答案选A。
9.D
【详解】A.向氯化亚铁溶液中加入溶液以检验时生成蓝色沉淀,离子反应方程式为:,A错误;
B.用惰性电极电解饱和溶液制时产生氢氧化镁是沉淀,不能拆,总反应为,B错误;
C.熟石灰的主要成分为,加热氯化铵和熟石灰的混合固体制氨气的方程式为,C错误;
D.工业上一般用和发生缩聚反应制备芳纶纤维凯芙拉,方程式为,D正确;
故答案选D。
10.C
【详解】A.在光电化学装置中,M极发生CO2和NO3-转化为尿素的还原反应,为阴极,应接电源负极;N极发生H2O转化为O2的氧化反应,为阳极,应接电源正极,A错误;
B.N极为阳极,发生氧化反应:2H2O - 4e- = O2↑ + 4H+,生成H+,导致N极附近H+浓度增大,pH减小,B错误;
C.M极为阴极,CO2和NO3-被还原为尿素,CO2中C为+4价,尿素中C仍为+4价(化合价不变);NO3-中N为+5价,尿素中N为-3价,2个N共得16e-,配平后电极反应式为CO2 + 2NO3- + 18H+ + 16e- = CO(NH2)2 + 7H2O,原子守恒、电荷守恒均成立,C正确;
D.选项未说明“标准状况”,无法确定O2体积为8.96 L,D错误;
故答案选C。
11.B
【分析】图中的电化学过程涉及电解池原理,在N极被氧化为N2,则N极为阳极,阳极式为;M极为阴极,在阴极得到电子被还原为,阴极式为,M极产生的可再被氧气氧化为,反应的离子方程式为。
【详解】A.结合分析知,在M极得到电子被还原为,则极为电解池的阴极,接直流电源的负极,发生还原反应,A项错误;
B.极为阳极,电极反应式为,B项正确;
C.电子可从导线过,电解质溶液不能传导电子,C项错误;
D.若用铅酸蓄电池作电源,电源负极的反应式为,负极增重时,参与反应的为0.05mol,电路中转移电子0.1mol,结合M极式知,极产生的为0.1mol,再根据知,反应消耗的为0.025mol,其标况下的体积为,D项错误;
故选B。
12.C
【分析】HMF在b极发生氧化反应生成FDCA,则板状碳封装镍纳米晶体是阳极、石墨烯是阴极。
【详解】A.板状碳封装镍纳米晶体是阳极,b是电源正极、a是负极,电极电势:,故A错误;
B.板状碳封装镍纳米晶体是阳极,电解池中阳离子向阴极移动,向a极移动,故B错误;
C.a是阴极,阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子,电路中转移2mol电子,阴极生成1mol氢气和2molOH-,同时双极膜有2molH+移入a极区,所以阴极区不变,故C正确;
D.a为阴极,X为氢气,则每产生1molH2转移2mol电子,双极膜中2molOH-有移向阳极,同时有2molH+移向阴极,双极膜中质量减少36g,故 D错误;
选C。
13.B
【详解】A.碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl2,不能用碱石灰除去Cl2中的HCl,故A错误;
B.铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,NO难溶于水,U形管左侧与大气隔绝,即NO存在于无氧环境中,故B正确;
C.S微溶于酒精、易溶于CS2,不能用乙醇萃取CS2中的S,故C错误;
D.关闭K1、打开K2时,该装置为电解池,锌为活性阳极,无氧气生成,阴极生成氢气,则打开K1、关闭K2时,不能形成氢氧燃料电池,故D错误;
故答案为:B。
14.C
【详解】A.过量SO2与0.1 mol·L-1 Na2S的溶液反应,除了生成黄色沉淀S,还生成了NaHSO3,离子方程式为:5SO2+2S2-+2H2O=3S↓+4HSO,A错误;
B.用去除是沉淀的转化,FeS不能拆开,离子方程式为:,B错误;
C.加入水中发生水解反应生成,水解方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,C正确;
D.铅酸蓄电池充电时,阳极硫酸铅失电子生成二氧化铅,阳极反应式为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++,D错误;
故选C。
15.A
【分析】由题干图示信息可知,闭合K1时,该装置为原电池,Si电极为电池的负极,电极反应为:,为正极,电极反应为:;当闭合K2时,该装置为电解池,Si电极为电解池的阴极,电极反应为:,为阳极,电极反应为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,放电时,右侧电极为正极,电极反应式为,电极发生Li+嵌入;闭合,该电池为电解池,电极为电池的阳极,阳极的电极反应式为,电极发生Li+脱嵌,故A正确;
B.据分析,闭合K2时是充电过程,即为电解池,电极为阳极,发生氧化反应,故B错误;
C.据分析,闭合K1时,电极为正极,电极反应为,故C错误;
D.闭合K2,左室电解质中的Li+在阴极上与Si反应生成LixSi,但是右侧Li+会从阳极室穿过锂离子导体膜移动到阴极室,理论上左室电解质质量不变,故D错误;
故答案为A。
16.D
【分析】由图可知,左池为原电池,a极为正极,水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子,b极为负极,微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子;右池为电解池,c极为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,d极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基,放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水。
【详解】A.由分析可知,,a极为正极,水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子,电极反应式为,故A正确;
B.由分析可知,右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水,所以左池中进行的是自发的氧化还原反应,故B正确;
C.由分析可知,d极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,b极为负极,微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水,则由得失电子数目守恒可知,若装置中转移2.8 NA电子时,生成标准状况下二氧化碳的为(×+×)×22.4L/mol=26.88L,故D错误;
故选D。
17.A 18.C
【解析】17.A.在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,往溶液中加入95%乙醇 ,会析出晶体,可制备硫酸四氨合铜晶体,A正确;
B.粗铜精炼时,阳极是粗铜,除了铜放电,还有比铜活泼的金属如锌、铁等放电,而阴极只有得电子生成铜,所以电解液硫酸铜的浓度会降低,B错误;
C.与反应的离子方程式电荷不守恒,正确的应该是,C错误;
D.的溶解度小于,但加入固体不能将除去,一般是加入、等调节pH,使转化为沉淀除去,D错误;
故答案选A。
18.A.在中,为 + 1价,O为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可得铜元素化合价为 + 3价,A正确;
B.现象i中溶液呈蓝绿色,且生成使带火星木条复燃的气体,说明发生分解反应,推测反应为,B正确;
C.现象iii中加入稀硫酸,沉淀溶解、溶液变蓝且生成氧气,现象iv中加入浓盐酸,沉淀溶解、溶液呈蓝绿色且生成黄绿色气体(氯气),说明在酸性条件下,与反应生成氯气,而与不发生氧化还原反应,所以不能判断与之间还原性强弱,C错误;
D.现象iii和iv中溶液颜色差异主要是因为在不同酸根离子环境下,存在形式不同,现象iii中主要是呈蓝色,现象iv中可能有呈黄色,混合后蓝绿,D正确;
故答案选C。
19.C
【分析】蛇纹石、绿矾(FeSO4 7H2O)和空气混合焙烧,发生R3Si2O5(OH)4+3SO3=3RSO4+2SiO2+2H2O,同时发生4FeSO4 7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O,然后水浸,过滤除去不溶的Fe2O3和SiO2,滤液先加入过量氨水沉淀镁离子,同时使镍离子转化为配合物,再加入碳酸铵得到aMgCO3 bMg(OH)2,据此解答。
【详解】A.焙烧时绿矾发生氧化还原反应,反应为4FeSO4 7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O,A正确;
B.结合分析,滤渣的主要成分有Fe2O3和SiO2,B正确;
C.氨水用于沉淀镁离子,同时使Ni2+转化为配合物,C错误;
D.沉镁后的滤液中Ni2+电解,Ni2+得到电子,可在阴极得到Ni,D正确;
故答案为:C。
20.B
【详解】A.活化能越小,反应越快,反应ⅱ为快反应,反应ⅲ为慢反应,故活化能:反应ⅱ<反应ⅲ,A项错误;
B.GX→GC为HOOC-CHO被还原为HOOC-CH2OH的过程,GX得电子,发生还原反应,反应式为:,B项正确;
C.反应ⅳ中GX和NH2OH反应,生成HOOCCHNOH和H2O,原子利用率不是100%,C项错误;
D.分析HOOCCHNOH和HOOCCH2NH2的分子结构,可知反应ⅴ中HOOCCHNOH脱氧加氢生成HOOCCH2NH2,该反应为还原反应,故反应ⅴ在阴极区生成甘氨酸,D项错误;
答案选B。
21.D
【详解】A.钢铁吸氧腐蚀负极的反应式为,A错误;
B.电解溶液时,阴极反应为 ,阳极反应为;生成的与反应形成沉淀,而非直接生成,此外,该方程式电荷不平衡,正确写法为:,B错误;
C.在酸性环境中不能出现氨气,正确的化学方程式为,C错误;
D.工业盐酸常含杂质,其与形成络合物,呈黄色。该方程式电荷平衡(左边总电荷 -1,右边 -1),且符合络合反应的可逆性,D正确;
答案选D。
22.D
【详解】A.在电解池中,电流从电源正极流出,经过外电路流向电解池的阳极,再从电解池的阴极流回电源负极,由图可知电极A连接电源正极,为阳极,电源B连接电源负极,为阴极,所以该装置中电流方向为:正极→电极A→电极B→负极,A正确;
B.在电解池中,阳极与电源正极相连,电势高,阴极与电源负极相连,电势低,电极A为阳极,电极B为阴极,所以电极电势:A > B,B正确;
C.由图可知,Fe2+参与反应转化为Fe3+,Fe3+是中间产物并参与循环转化为Fe2+,Fe2+反应前后性质和质量不变,故Fe2+是催化剂,C正确;
D.本装置通过N2和O2制硝酸,N元素化合价从0价升高为+5价,O元素化合价从0价降低为-2价,根据电子守恒可得3mol O2可生成硝酸的物质的量为:,D错误;
故答案选D。
23.C
【分析】以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2 6H2O],电解I中电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,歧化反应为3Cl2+3Na2CO3=5NaCl+NaClO3+3CO2,通电电解,溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应生成高氯酸根离子,加入盐酸发生反应Ⅰ,经过操作a(过滤)获得NaCl晶体和60%以上的高氯酸,反应Ⅱ为Cu2(OH)2CO3中滴加稍过量的HClO4,小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶获得产品,以此来解答。
【详解】A.电解NaCl溶液时阳极应选择惰性电极,不能用不锈钢材质做阳极,A错误;
B.经过电解Ⅱ获得NaClO4,则“歧化反应”的产物之一为NaClO3,该反应的化学方程式为3Cl2+3Na2CO3=5NaCl+NaClO3+3CO2,B错误;
C.从溶液中获得NaCl晶体,应选择过滤操作,即“操作a”为过滤,C正确;
D.“反应Ⅱ”是Cu2(OH)2CO3溶于高氯酸(强酸)生成水、CO2和高氯酸铜,离子反应方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,D错误;
故答案为:C。
24.B
【分析】由图可知,右侧电极上Cu的化合价由+1价升高为+2价,发生氧化反应,则电极N为阳极,电极b为正极,所以电极M为阴极,电极a为负极,据此分析作答。
【详解】A.根据上述分析可知,a为电源的负极,b为正极,故电源中电势比较:b>a ,A正确;
B.由图可知,中间室内的氯离子通过离子交换膜Ⅱ,进入右室,最终和CuCl生成CuCl2,左室H+得到电子,生成H2,OH-浓度增大,与中间室移动过来的Na+结合,生成NaOH,所以离子交换膜I为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜,B错误;
C.根据原子守恒可知,合成室内发生的反应为:CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl,C正确;
D.电解时阴极生成气体的速率为xmol h-1,根据阴极反应:2H++2e-=H2↑,根据电荷守恒可知,中间室移动过来的Na+的速率为2xmol h-1,故中间室补充NaCl的速率为2xmol h-1,D正确;
故答案为:B。
25.C
【分析】由装置图可知A电极上发生反应:,A电极作负极,B电极为正极,正极发生反应:,则电极D为阴极,电极反应:,C电极为阳极,电极反应:,据此分析解答。
【详解】A.装置中A电极上发生反应:,A电极作负极,A错误;
B.工作时,由阴极向阳极移动,即从右向左移动,B错误;
C.根据分析可知,阴极的电极反应为,C正确;
D.若C极生成2.24L (标准状况),即生成0.1mol氧气,转移电子0.4mol,结合上述电极反应可知A电极消耗0.4molCu,质量减少25.6g,D错误;
故选C。
26.B
【分析】该装置是电解池,电解水制氢,电极A为阴极,水得到电子生成氢气,电极反应式为,电极B为阳极,尿素失电子生成氮气,电极反应式为,同时失电子生成的电极反应为。
【详解】A.该电解池中使用阳离子交换膜,则无法定向迁移,A错误;
B.结合题图信息,OER分四步进行,每一步都有电子失去,B正确;
C.非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物是UOR反应的催化剂,能降低该反应的活化能,改变反应速率,但不能改变该反应的反应热,C错误;
D.由分析可知D错误;
故答案选B。
27.C
【分析】由题干合成流程图可知,将ClO2通入NaCl溶液中进行电解,生成NaClO2和Cl2,故阳极生成Cl2、阴极生成NaClO2,ClO2用H2O2、NaOH溶液进行吸收,反应方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑,将电解得到的溶液和尾气吸收产生的成品液合并进行蒸发浓缩、冷却结晶,低温干燥得到NaClO2产品,据此分析解题。
【详解】A.电解时阳极材料不能选择Fe,否则铁失电子,A错误;
B.ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2,流程中H2O2做还原剂,B错误;
C.电解装置中阴极ClO2得电子生成,阳极Cl-失电子生成Cl2,电解总反应式为:2ClO2+2NaCl2NaClO2+Cl2,C正确;
D.NaClO2是强碱弱酸水解呈碱性,因为HCl会与NaClO2发生氧化还原反应,故结晶干燥时不能在HCl热气流下进行,D错误;
故答案为:C。
28.A
【分析】观察图示,光照射到染料分子,释放出电子,发生氧化反应,FTO极为阳极,Pt极为阴极。
【详解】A.溴化锂是强电解质,起两个作用:一是增强电解质溶液的导电性;二是提供溴离子,产生溴单质,利用溴单质氧化烯烃制环氧烷,A项错误;
B.电子由阳极流出,经外电路流向阴极,B项正确;
C.在阳极区溴单质参与反应制备环氧烷能,发生反应,C项正确;
D.Pt极反应式为,标准状况下,2.24L相当于0.1mol,生成0.1mol时有0.2mol转移,D项正确;
故选A。
29.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。
30.D
【分析】放电过程中产生,由图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,则左侧电极为正极,右侧电极为负极;
【详解】A.放电过程中负极锂失去电子形成锂离子,锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成,A错误;
B.锂为活泼金属,会和水反应,故电解质溶液不能为水溶液,B错误;
C.充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生:,锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质:,则每生成,同时生成2mol Li;放电过程中,消耗6mol Li,同时生成4mol LiCl,则整个充放电过程来看,理论上每生成,需消耗1mol Li,C错误;
D.由分析,关闭S1、打开S2时,正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,总反应为,D正确;
故选D。
31.C
【详解】A.与气态氧化剂相比,液态氧化剂具有溶解度大、传质效率高等优点,A正确;
B.由图b可知阴极通氧化剂,同时阴极发生还原反应(即原电池正极),故电极反应为,B正确;
C.电池工作时为阴离子应移向正极,正极得电子发生还原反应(得电子一极可叫阴极),即通过主流道向阴极移动,C错误;
D.通燃料HCOONa一极为负极,负极失电子(失电子一极可叫阳极),碱性条件下阳极反应式为,D正确;
故答案选C。
32.D
【分析】碳极板A上Mn2+失电子发生氧化反应生成,碳极板A是阳极,碳极板B是阴极。
【详解】A.碳极板A是阳极,碳极板B是阴极,所以通过质子交换膜向碳极板B方向移动,故A错误;
B.Mn2+失电子发生氧化反应生成,碳极板A是阳极,阳极反应为,故B错误;
C.分子中C、S均为sp3杂化,不可能所有原子共平面,故C错误;
D.是硫酸乙二醇酯,是亚硫酸乙二醇酯,都属于酯类化合物,故D正确;
选D。
33.B
【分析】
由图可知放电过程→,得电子被还原,N为正极,电极反应,→,失电子,被氧化,M为负极,电极反应为:=;充电时,N为阳极,电极反应:,M为阴极,电极反应::=,据此分析;
【详解】A.根据分析,充电时,阳极电极反应,A正确;
B.阳离子由负极向正极移动,放电时,每转移,有阳离子通过阳离子交换膜,向N极移动,由可知,与不共存,故不是通过阳离子交换膜,B错误;
C.亚氨基和羧基的引入可以与水形成氢键,极大提高茶醌类有机物的水溶性,C正确;
D.该离子交换膜只能允许阳离子通过,能有效阻止铁氰类和萘醌类物质渗透,D正确;
故选B。
34.C
【详解】A.湿法制铜是用Fe与CuSO4反应将Cu置换出来,方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,A正确;
B.工业制乙醇采用乙烯水化法,CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,B正确;
C.制阿司匹林用水杨酸()与醋酸酐反应,方程式为,C错误;
D.工业上用电有机合成己二腈[NC(CH2)4CN]的总反应为4CH2=CHCN+2H2O2NC(CH2)4CN+O2↑,D正确;
故选C。
35.D
【分析】
根据题干信息可知,作阳极材料,则a为阳极,发生氧化反应:,b为阴极,发生还原反应:。
【详解】A.根据题干信息,用该催化剂作阳极材料合成有机物,阳极与电源正极相连,A正确;
B.b极的电极反应式为,阳极生成的数等于同时阴极消耗的数,电解质溶液中基本保持不变,B项正确;
C.a极发生氧化反应,根据总反应式可写出阳极反应式为,C项正确;
D.未指明气体是否处于标准状况,不能用22.4L/mol计算转移电子数,D错误;
答案选D。
36.C 37.D
【分析】装置为电解池,电极a发生氧化反应,为阳极,电极b由到NH3,发生还原反应,为阴极。
36.A.氨与氧气反应需要催化氧化,不可以直接作为燃料燃烧,A错误;
B.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高原料的利用率,不能提高平衡混合物中氨的含量,B错误;
C.由于氨分子之间存在氢键,分子间作用力大,氨较易加压液化,C正确;
D.合成氨工业选择500℃的生产条件,主要是考虑催化剂的活性在500℃时最强,D错误;
答案选C;
37.A.电极a为阳极,电极b为阴极,电极的电势:电极a>电极b,A正确;
B.当电源的电压过大时,阳极会发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,可能会产生氧气,B正确;
C.阳极上Cu2O可以看着催化剂,HCHO为反应物,被氧化为HCOO-,总反应为:,C正确;
D.由生成NH3转移电子数目为8,生成34g即2mol,至少转移2×8mol=16mol电子,D错误;
答案选D。
38.C
【分析】
b极得电子生成,为阴极,发生还原反应,a为阳极,电极反应式为,据此分析;
【详解】A.b极得电子生成,为阴极,发生还原反应,A错误;
B.b极表面发生还原反应,降低,pH增大,B错误;
C.由机理图可知a极的电极反应式为,C正确;
D.从总反应式看,除生成偶联产物外,还有氢气生成,氢气中有键,有型σ键形成,D错误;
故选C。
39.B
【详解】A.稀硝酸与银反应时,硝酸作为氧化剂被还原,产物应为NO,而非浓硝酸情况下的,正确方程式应为:,A正确;
B.与发生双水解,生成沉淀和气体,离子方程式,B错误;
C.工业上生产烧碱是电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,离子方程式为:,C正确;
D.与饱和反应,因碳酸根离子浓度高,发生沉淀转化,离子方程式为,D正确;
故选B。
40.D
【分析】由图可知,该电化学装置使转化为沉淀除去,则铁为阳极,产生Fe2+,氧气将Fe2+氧化为Fe3+,石墨为阴极,故a为正极,b为负极,以此解答。
【详解】A.由分析可知,Fe电极为阳极,石墨为阴极,则a为正极,b为负极,铅蓄电池中电极为负极,若以铅蓄电池为电源,则b极应与电极相连,A错误;
B.Fe电极为阳极,Fe失去电子生成Fe2+,电极方程式为:Fe-2e-=Fe2+,选项中的是阳极区总反应,而非电极反应,B错误;
C.由可知,Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀时,c(OH-)=,c(H+)=,pH=2.8,开始电解前应先调节约为2,抑制Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,若,Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀,除去的效率会降低,C错误;
D.Fe电极为阳极,Fe失去电子生成Fe2+,电极方程式为:Fe-2e-=Fe2+,路中有电子通过时,生成0.15mol Fe2+,氧气将Fe2+氧化为Fe3+,理论上最多生成的的物质的量为0.15mol,质量为151g/mol×0.15mol=,D正确;
故选D。
41.D
【分析】观察图示,Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,左侧得到NaOH溶液,右侧得到硫酸溶液,依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极,阳离子Na+通过阳离子交换膜移向阴极,通过阴离子交换膜移向阳极,同时在阳极上发生氧化反应得到硫酸根离子,则a为阴极,b为阳极。
【详解】A.b极区得到的产物有氧气和硫酸,A错误;
B.经过分析,a为阴极,连接电源的负极,B错误;
C.阳极为酸性环境,发生的电极反应为 2e-+H2O =+2H+,C错误;
D.阴极上产生气体为H2,标况下,产生1.12L气体即0.05mol,电子转移的物质的量为0.05×2mol=0.1mol,则通过阴离子交换膜的离子所带电荷数为0.1NA,D正确;
答案选D。
42.C
【分析】根据均摊法可知图甲晶胞中Li+的个数为:,另外根据图甲可知Fe、P、O之间的形成的多面体共4个;图乙晶胞中的Li+个数为,Fe、P、O之间的形成的多面体共4个。
【详解】A.由上述分析可知图甲晶胞中含4个单元,A正确;
B.依题可知中满足,x=,又知化合物中各元素化合价之和为0,设其中Fe2+个数为a,即有,得a=,,B正确;
C.图丙晶胞密度,C错误;
D.由图可知充电①过程中,部分Li+从脱出,失电子发生氧化反应生成,电极反应为,D正确;
故答案选C。
43.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。
44.B
【分析】
NiCo-LDHs电极材料上HMF()最终转化为FDCA(),其中醛基、羟基转化为羧基,发生氧化反应,则该电极为阳极,与电源正极相连,则石墨电极为阴极,与电源负极相连,据此回答;
【详解】A.由图 1 可知,在NiCo-LDHs电极上HMF发生氧化反应转化为其他物质,所以NiCo - LDHs电极为阳极,石墨烯电极为阴极,阴极与电源负极相连,A错误;
B.由图3可知FFCA的物质的量始终接近0,可知该过程中FFCA能迅速转化为FDCA,则FFCA转化为FDCA的活化能最小,反应一段时间后HMFCA高于HMF和FFCA,可知HMFCA转化为FFCA的反应速率较其他反应慢,故活化能:②>③,B正确;
C.若HMF完全转化为FDCA,则发生的电极反应式为:+2H2O-6e- +6H+,此时电路中通过,生成1mol(),但由图3可知,时间内,HMF并未完全转化为FDCA,因此电路中通过,产生的物质的量小于,C错误;
D.转化过程中NiCo-LDHs电极上HMF最终转化为FDCA,该过程中生成羧酸,溶液酸性增强,pH减小,阴极电极室中氢离子发生还原反应,但由于双极膜中氢离子移向阴极,硫酸的物质的量浓度不变,H不变,D错误;
故选B。
45.D
【详解】A.用溶液吸收少量的离子方程式为:,A不符合题意;
B.乙二醇与足量酸性溶液反应的离子方程式为:,B不符合题意;
C.实验室用和固体加热制不是离子反应,不存在离子方程式,C不符合题意;
D.酸性条件下用丙烯腈电解法合成己二腈的阴极反应:,D符合题意;
故选D。
46.A
【分析】甲池为微生物电池,通入O2的B极为正极,A极为负极,乙池为电解池,根据图知,苯中的碳得电子生成环己烷,则电极M作阴极,N作阳极。
【详解】A.由分析可知,甲池中A极为负极,B极为正极,乙池中M作阴极,N作阳极,则甲池中A极应与乙池中多孔惰性电极M相连,A正确;
B.由分析可知,乙池中苯在阴极得到电子生成环己烷,电极方程式为:,乙池中还有副产物生成,则阴极还会发生电极反应:2H++2e-=,B错误;
C.乙池中N作阳极,电极方程式为:2H2O-4e-=O2+4H+,甲池中B极为正极,电解方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O,转移电子数相等时,同温同压下,B极消耗的氧气的体积等于E处放出气体的体积,C错误;
D.甲池为微生物电池,高温会导致微生物死亡,导致甲池放电效率降低,不能加快乙池中苯转化为环己烷的速率,D错误;
故选A。
47.B
【详解】A.电镀时欲得到光亮均匀的镀层,需减缓铜在镀件金属表面的沉积速率,显然硫酸铜无法做到这一点,教材上使用的是四氨合铜溶液,故A错误;
B.将浓硫酸与乙醇混合后加热,发生消去反应制乙烯,产生乙烯无色气体,浓硫酸还会将乙醇氧化为碳单质变黑,浓硫酸的作用之一是脱水剂,故B正确;
C.硫酸酸化后引入了硫酸根离子,对实验造成干扰,故C错误;
D.硫酸在反应中提供,反应前后化合价未发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,故D错误;
答案选B。
48.B
【分析】氢气在负极上失去电子产生氢离子,发生氧化反应,所以N是负极,M为正极,正极上发生还原反应,电极反应式为PBA+xe-+xH+=PBA-xH;充电时N成为阴极,M为阳极。
【详解】A.由分析可知,极为原电池负极,充电时作电解池阴极;极为原电池正极,充电时作电解池阳极,A项错误;
B.由分析可知,放电时为原电池,极为原电池负极,电流方向:极电解质溶液极,B项正确;
C.充电时极发生氧化反应,反应为,C项错误;
D.纯磷酸几乎不导电,用其代替磷酸电池效率会大大降低,甚至无法工作,D项错误;
选B。
49.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。
50.B
【分析】放电时,A为负极,电极反应为Li-e-=Li+,B为正极,电极反应为,充电时,A为阴极,电极反应式为Li++e-=Li,B为阳极,电极反应为,据此分析。
【详解】A.放电时电极A为负极,电极材料为Li,会与水反应,因此该电池只可选用无水电解液,故A正确;
B.充电时,B为阳极,电极反应为,故B错误;
C.充电时,阳离子移向阴极,则Li+的移动方向是从电极B移向电极A,故C正确;
D.放电时,正极电极反应为,增加的质量为二氧化碳与锂离子的总质量,当有4mol电子转移时,增加的质量为(3×44+4×7)g=160g,则电路中每通过1mol电子时,正极区质量增加40g,故D正确;
答案选B。
51.C
【分析】左边电极葡萄糖被还原为山梨醇,为阴极,电极反应式为,右边电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.右边电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极,与电源正极相连,A正确;
B.左边电极为阴极,葡萄糖中的醛基被还原,电极反应式:,B正确;
C.阳极室中还发生,双极膜产生的氢氧根会移向阳极中和产生的氢离子生成水,但是反应还有羧酸生成,导致溶液酸性增强,电解一段时间后,pH减小,C错误;
D.制备山梨醇的反应为,制备葡萄糖酸的总反应为,根据得失电子守恒可知每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸,D正确;
故选C。
52.C
【分析】由图可知,N充电由LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2→Li1-xNi0.6Co0.2Mn0.2O2,Li+数减少,失电子,发生氧化反应为阳极,放电为正极,M为负极或阴极。
【详解】A.充电时,Li+向阴极(M极)移动,A错误;
B.放电时,正极电极电势高,M极的电极电势比N极低,B错误;
C.充电时,阴极电极反应式为,C正确;
D.当电路中通过1 mol电子时,发生反应的Li+为1mol,理论上两电极的质量变化差为14 g(正负两极质量一增一减),D错误;
答案选C。
53.D
【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液,和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、转化为铝硅酸钠沉淀、不溶,过滤,滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀,过滤,洗涤干燥后,将沉淀分三份,第一份加盐酸得到氯化铝溶液,与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化铝,第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝,加冰晶石使氧化铝熔融、电解之,就可以得到铝。
【详解】A.具有两性,能与强碱溶液反应,不能溶于弱碱,“碱溶”时与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],所用NaOH溶液不能更换为氨水,故A错误;
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度较小,因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出,因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质,故B错误;
C.由分析可知,操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝,加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝,故C错误;
D.[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度,故D正确;
故选D。

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