专题16 电解池(备战2026高考真题题集 山西专用)

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专题16 电解池(备战2026高考真题题集 山西专用)

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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
电解池是电化学核心内容,考查学生对电极反应、电子流向、离子迁移、产物判断及能量转化的理解,常结合实际应用(如电镀、电解精炼、新能源技术)命题。 考向一 电解池工作原理与电极反应式书写 2025·山西卷T10
2024·山西卷T11
2023·山西卷T12
2022·山西卷T10
2021·山西卷T9
电解池常与原电池对比考查,或结合图像、数据表分析电解过程中的物质变化与定量关系,注重逻辑推理与计算能力。 考向二 电解过程中的定量计算与产物判断 2025·山西卷T10
2024·山西卷T11
2023·山西卷T12
2022·山西卷T10
2021·山西卷T9
结合工业实际情境(如氯碱工业、电解水制氢、电镀废水处理)考查电解池的应用,强调化学与社会发展的联系。 考向三 电解池在工业生产与环保中的应用 2025·山西卷T10
2024·山西卷T11
2023·山西卷T12
2022·山西卷T10
2021·山西卷T9
一、单选题
1.(2025·山西晋城·模拟预测)科学家设计了一种能产生羟基自由基()的原电池—电解池组合装置,能将苯酚氧化为和,实现发电、环保二位一体,其工作原理如图所示(微生物在强酸性条件下,活性会减弱)。下列说法正确的是
A.a极为阳极
B.a极区每产生1 mol ,c极区溶液质量减轻3 g
C.b极区消耗1 mol ,理论上外电路转移24 mol电子
D.N为阴离子交换膜,可防止阴极区酸性增强
2.(2025·山西吕梁·三模)某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电极a为负极,发生还原反应
B.放电时,正极反应式为
C.充电时,电极b连外接电源负极
D.充电时,每转移,右室离子数目减少
3.(2025·山西吕梁·三模)我国科研人员开发了一种电化学溴化物介导的无膜合成策略,以便将易于获取的乙烯和转化为碳酸乙烯酯(,),反应机理如下表所示。
电极 阳极 阴极
反应机理
下列说法正确的是
A.用做同位素示踪实验,得到的的结构简式为:
B.“路线2”中不涉及极性键的断裂
C.属于反式结构
D.该反应过程的总反应为:
4.(2025·山西·三模)下列反应的离子方程式或电极反应式错误的是
A.向明矾溶液中滴加溶液至铝离子恰好完全沉淀:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.乙醛和银氨溶液发生银镜反应:
D.气体通入溶液中产生白色沉淀:
5.(2025·山西吕梁·三模)为了实现化学产品生产的碳中和,研究人员开发了一个级联系统,将电化学还原为乙烯的原理示意图如图所示。下列说法错误的是
A.b电极与电源的正极相连
B.阴极区的电极反应式为
C.适宜选择阳离子交换膜
D.阳极区每生成,理论上可以生成
6.(2025·山西·三模)一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,a极周围溶液的pH减小
B.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
C.充电时,若用铅酸蓄电池作为电源,a极接Pb电极
D.充电时,b极反应式为=
7.(2025·山西·三模)下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证对分解反应有催化作用 B.验证具有漂白性
C.验证1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯 D.铁钉上镀锌
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·山西·三模)利用工业废气中的NO生产的流程如图所示。已知装置I和装置II反应后溶液中都为1:1。下列说法错误的是
A.装置I中若有22.4L(标准状况)NO参与反应,则转移2mol电子
B.装置II电解时,不能用Cu作阳极材料,阴极反应为
C.装置III中氧化还原反应的离子方程式为
D.装置III中和的体积比为4:1时,可实现原子利用率最大化
9.(2025·山西临汾·一模)我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可呼吸“”二次电池,其工作原理如图所示。工作过程中,与C均沉积在多壁碳纳米管电极。下列叙述正确的是
A.充电时,向多壁碳纳米管电极方向移动
B.放电时,正极反应式为
C.放电时,电路中转移,多壁碳纳米管电极增重
D.可用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂以降低成本
10.(2025·山西临汾·一模)工业上制备高铁酸钾的一种工艺如下图所示。下列叙述错误的是
A.过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成
B.反应Ⅱ中溶液和可通过氯碱工业直接或间接制得
C.该条件下,氧化性:
D.生成的离子方程式为
11.(2025·山西·三模)工业上用单池双膜三液装置(如下图),依据电解原理电解制备和,下列说法正确的是
A.导线X接外电源的负极
B.N电极的电极反应方程式为
C.每当产生标准状况下气体A,Ⅲ室溶液的质量理论上减少
D.离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
12.(2025·山西晋中·二模)下列离子方程式正确的是
A.向苯酚钠溶液中通入出现浑浊:
B.用铁作电极电解饱和食盐水制氯气:
C.向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量:
13.(2025·山西·模拟预测)下列化学装置能达到实验目的的是
A.将干海带灼烧成灰 B.滴加浓溴水,过滤,除去苯酚
C.在铁制镀件上镀铜 D.测量生成的体积
A.A B.B C.C D.D
14.(2025·山西晋中·二模)利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生,是一种活性基团,可高效氧化苯酚生成,消除苯酚引起的水污染,装置如图所示。已知:a极生成,能进一步将极产物氧化,同时有生成。下列有关说法正确的是
A.a极的电极反应式:
B.b极连接电源正极,发生还原反应
C.生成的离子方程式:
D.消除苯酚,理论上有电子通过外电路
15.(24-25高三下·江西·阶段练习)去消旋化是一种颇具潜力的构建手性中心的新颖手段,采用如图所示工作原理,将一对外消旋体选择性地转化为单一对映体,成功实现了仲醇的电化学去消旋化。下列说法错误的是
A.Rh—CME电极为阴极
B.与反应的方程式:2RhIII-H++2RhIII
C.该装置得到目标产物的总反应为2+2H2O2+O2
D.若经过多次循环,制得的与的物质的量之比为6:1,则理论上电极表面转移电子的物质的量为1.4mol
16.(2025·山西·二模)下列实验操作、现象及解释或结论均正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制悬浊液,加热煮沸 无砖红色沉淀生成 淀粉未发生水解
B 向溶液中同时通入和气体a 溶液中生成白色沉淀 气体a可以为或
C 用pH计测定饱和溶液与饱和溶液的pH 溶液的pH大
D 用Cu做阳极电解稀硫酸 溶液变蓝,阴极生成无色气体 还原性:
A.A B.B C.C D.D
17.(2025·山西·二模)继钠离子电池后,钾离子电池被认为是大规模应用的理想储能系统。一种钾离子电池的工作原理如图所示,其电极材料为嵌钾石墨、普鲁士白(Ⅱ代表金属的价态),电解液为的碳酸酯溶液,集流体均为Al箔。该电池放电时的总反应可以表示为(),与转化过程晶体产生空穴。下列说法错误的是
A.嵌钾石墨为电池的负极
B.放电时,移动方向与电流方向相反
C.充电时,阳极发生反应:
D.充电时,若电路中通过1 mol电子,理论上阴极上增重39 g
18.(2025·山西·二模)利用下列装置和原理能达到相应实验目的的是(部分加热、夹持仪器已略去)
A.图1:利用和固体混合物制取氨气
B.图2:利用电石(含CaS杂质)制备并检验乙炔
C.图3:利用溶液和氨水可以实现在铁上镀铜
D.图4:制取少量气体并验证溶液中的具有氧化性
19.(2025·山西·一模)我国科学家采用天然赤铁矿基电解系统能有效地将光伏废水中的转化为,主要是通过电极上的电子转移将还原为,而铁氧化还原过程在随后的转化为中起着关键作用,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极X应与电源的负极相连
B.反应过程中,阴极区溶液的pH升高,促进NH3的生成
C.α-Fe2O3电极上发生的电极反应为:
D.若生成1mol(NH4)2SO4,理论上有8mol电子流入α-Fe2O3电极
20.(2025·山西临汾·二模)三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料,填充的粒子电极表面能带电,成为新的一极(第三极)。如图为用三维电极法处理酸性氨氮废水的原理。下列说法中错误的是
A.a电极接电源的正极
B.b电极上的反应为:
C.每去除,需消耗(标准状况)
D.相比于传统的二维电极反应系统,三维电极法可产生大量强氧化性物质,氧化效率高
21.(2025·山西吕梁·二模)常温常压电催化技术可以实现氮还原,是人工合成肼的关键技术,其装置如下图所示。已知电催化过程中会伴有副产物氨生成。下列说法正确的是
A.电极A的电势高于电极B的电势
B.电解过程中质子由电极室A移向电极室B
C.电极A上生成的电极反应式:
D.理论上同时生成和时,生成
22.(2025·山西晋城·二模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.金刚石晶体中含有键数目为
B.晶体和晶体含有的离子数目均为
C.密闭容器中,与充分反应,产物的分子数一定为
D.电解精炼铜时,阳极质量减少,电路中转移电子数一定是
23.(2025·山西·二模)实验是化学学科的特征之一、用如图所示装置及药品进行实验,下列能达到实验目的的是

图1 图2 图3 图4
A.图1:为镀件镀铜
B.图2:测定中和反应的反应热
C.图3:缩小容器容积,气体颜色加深,平衡逆向移动
D.图4:用于尾气处理,防倒吸
24.(2025·天津·一模)液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,总反应为:。下列说法正确的是
A.充电时阴极的电极反应式:
B.充电时电极a连外接电源的负极
C.放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
25.(2025·山西·一模)电催化合成酯是一种选择性较好的方法,电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.b为负极
B.C电极的电极反应式为I--e-=I·
C.I-是催化剂
D.反应d还有一种产物是H
26.(2025·山西·一模)下列离子方程式正确的是
A.Cl2通入水中制氯水:
B.电解MgCl2溶液:
C.C6H5ONa溶液中通入少量CO2:
D.明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:
27.(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
28.(2025·山西·一模)某研究小组采用电化学方法将转化为,阴极材料选择有较高催化活性的锡、铋等金属材料,装置如图所示。下列说法错误的是
A.从电极M经过质子交换膜移动到电极N
B.N上的电极反应式为
C.阳极每消耗的,阴极将生成
D.阴极材料选择锡、铋等金属能够降低反应的活化能
29.(2024·山西·模拟预测)近年来,锌离子电池在大规模电网储能系统中得到广泛应用,如图所示,锌离子电池放电时会嵌入到极石墨烯(用表示)的层状结构中形成。下列说法错误的是
A.锌离子电池储能时,极上发生还原反应
B.锌离子电池放电时,极为电池的正极
C.储能时,每转移电子,极有脱嵌(不考虑副反应)
D.长时间的析氢副反应会导致电解质溶液中的损耗
30.(24-25高三上·山西·期中)纳米级在涂料、有色玻璃、催化剂等领域有着广泛的应用。现采用燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中的离子来制备纳米,其装置如图所示。
下列说法错误的是
A.质子交换膜右侧的溶液在反应后pH不变
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.该燃料电池在获得电能的同时可用于制备硫酸
D.D电极为阳极,电极反应式为
31.(2024·山西大同·模拟预测)高氯酸(HClO4)是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵(NH4ClO4)的原料之一,下图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法正确的是
A.b为电源的正极
B.电极M处发生还原反应
C.从右到左穿过质子交换膜
D.电极N的电极反应式:2H++2e-═H2↑
32.(2024·山西·模拟预测)某小组采用电化学法制备乙炔和环氧环己烷()。装置如图所示。双极膜是由阴膜和阳膜组成,双极膜中水电离出阴、阳离子在电场中向两极迁移。下列叙述正确的是
A.电解时a极与电源负极连接
B.b极反应式为
C.制备1mol环氧环己烷时双极膜内质量减少18g
D.a、b两极环氧环己烷与乙炔的物质的量之比为1:5
33.(2024·山西晋中·模拟预测)工业上用电解乙烯的方法制取环氧乙烷(),中间隔膜为阴离子交换膜,电极B上生成环氧乙烷,电解质溶液均为食盐水,其电解工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.电极为阳极
B.左侧电解池电解一段时间后溶液的降低
C.电极B发生的电极反应只有2ClCH2CH2OH+2e-=2+H2↑+2Cl-
D.乙烯生成的反应类型为加成反应
34.(2024·山西晋中·模拟预测)我国科学家利用双功能Zn/催化水和共电解生成和甲酸,实现了温室气体二氧化碳电催化转化为高附加值的化学品,其工作原理如图所示:
下列说法中错误的是
A.若外电源使用的是铅蓄电池,则a为电极
B.M为阴极,电极反应式为:
C.从左向右通过阴离子交换膜
D.电解总反应式为:
35.(2024·山西·模拟预测)南京大学金钟课题组利用三氟甲磺酸根阴离子(OTF-)的氧化作用制备了均匀沉积的单质碘正极材料,并在此基础上进一步制备了电极/电解液共生的水系锌-碘电池,其工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.充电时,碘宿主电极为阴极
B.充电时,阳极电极反应式为
C.放电时,向右迁移
D.放电时,锌的质量减少时,有离开碘宿主电极
36.(2024·山西·模拟预测)偶氮苯()可用于染料的制造和用作橡胶促进剂。现以和为催化电极材料,以相同物质的量浓度的KOH溶液为电解质,电催化合成偶氮苯的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法正确的是
A.CoP电极上反应为
B.电极电势a极高于b极
C.偶氮苯分子中C原子和N原子的杂化类型不相同
D.电路中通过4mol电子时,右边电极室的溶液质量减少68g
37.(2024·河南·三模)中国科学院福建物质结构研究所某课题组设计并提出了一种基于时间解耦氨分解的新型可充电电池,能实现到的高效转化。已知电极上充放电循环的总反应为,工作原理如图所示:
下列叙述错误的是
A.放电时,锌箔电极的电势小于电极
B.放电时,电极反应式:
C.充电时,锌箔接直流电源的负极
D.交换膜可用阴离子交换膜
38.(2024·山西太原·三模)镍铁氰化物作为一种典型的普鲁士蓝衍生物材料,可选作水系PBA-充电电池的正极材料,工作原理如图所示。已知放电时的总反应:(0<x≤1,Ⅱ、Ⅲ代表Fe的价态)。下列说法错误的是
A.充电时,阳极反应:
B.充电时,正极端存储的脱出
C.放电时,负极区溶液的pH变小
D.向少量稀溶液中滴加2滴KSCN溶液,溶液变红
39.(2024·山西太原·一模)下列操作不能达到实验目的是
A.用甲装置测定中和反应的反应热 B.用乙装置验证SO2的氧化性
C.用丙装置为除去苯中溶解的溴实验操作之一 D.用丁装置实现铁制镀件镀铜
A.A B.B C.C D.D
40.(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
41.(2024·山西晋中·二模)如图,X管为上端封口的量气管,为测定甲酸(HCOOH)溶液的浓度,量取20.00mL待测样品加入Z容器中,接通电源,进行实验。下列说法中错误的是

A.电源为负极
B.实验结束时,Z中溶液恰好变为浅红色
C.石墨(Ⅰ)电极反应式:
D.若X中收集气体为22.4mL(标准状况下),则样品中甲酸浓度为
42.(2024·山西晋中·三模)利用“配对氧化还原电催化”的方法,可以实现烷烃(R1—、R2—表示烷基)键的活化,其原理如图所示。下列有关说法错误的是
A.电极b连接电源的正极 B.a电极反应式为
C.光照条件下实现了的再生 D.该方法实现了烷烃的碳链增长
43.(2024·山西太原·二模)电解苯酚的乙腈()水溶液可在电极上直接合成扑热息痛(),电极材料均为石墨。已知:装置工作时,电极a上有生成且能逸出;双极膜中间层中的解离为和,并分别通过其中的阳离子交换膜、阴离子交换膜向两侧发生迁移。下列说法正确的是
A.该装置中双极膜左侧为阳离子交换膜
B.装置工作时,丙池中阴极区附近溶液的pH保持不变
C.电极c的电极反应式为
D.每合成1mol扑热息痛,理论上甲室中溶液的质量减少32g
44.(2024·山西·二模)中国科学院工程所与浙江大学合作提出了“铁-铜双原子催化硝酸盐法”还原制氨。装置如图所示。
下列叙述正确的是
A.直流电源的b极为负极
B.极的电极反应为
C.电解一段时间后,阳极区溶液不变
D.每生成(标准状况),有向极迁移
45.(2024·河北保定·二模)某院士科研团队设计和合成了具有低氧化还原电位的联吡啶二羧酸金属钴配合物用于高电压的中性水系有机液流电池。和4-OH-TEMPO分别作中性水系有机液流电池的正负极材料,电池工作原理如图①所示(已知放电时反应如图②)。下列说法错误的是
A.放电时电子的移动方向:电极a→负载电→电极b
B.充电时,电路中每通过电子,阴极区质量增加
C.放电时,b为正极,发生还原反应
D.4-OH-TEMPO与4-OH-TEMPO+中N元素的杂化方式不同
46.(2024·山西朔州·模拟预测)电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术,通过电解过程中产生的羟基自由基(·OH)处理酸性废水中有机污染物[如],其工作原理如图a所示,一段时间内,或电极产生量与电流强度关系如图b所示。下列说法错误的是
A.图a电解装置内部,的移动方向为Pt电极→HMC-3电极
B.HMC-3电极反应有:、
C.根据图b可判断合适的电流强度约为40mA
D.若外电路转移14mol,理论上最多能处理废水中0.5mol
47.(2024·山西运城·二模)近日,美国威斯康星大学麦迪逊分校课题组使用锰一四苯基卟啉催化剂将电化学氧还原和水氧化进行配对,在两个电极上生成活性锰一氧物种,从而将转化为。
下列叙述正确的是
A.a极电势高于极
B.极反应:
C.电路上转移电子理论上生成
D.“和”总量几乎不变
48.(2024·河北张家口·模拟预测)氨是生产生活中重要的化工原料,也是一种重要的无碳存储介质,其生产技术一直受到广泛的关注。某团队利用电解法处理含废水的同时制备的工作原理如下。已知双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成,溶液中水渗透到双极膜内界面解离成和分别向两极移动。下列说法正确的是
A.电极b接电源负极
B.双极膜的左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜
C.a电极的电极反应式为
D.电解时,理论上生成
49.(2024·山西晋中·二模)硫醚化合物具有多样的生物活性如抗菌、抗肿瘤等。下图是电化学还原二苯基亚砜制备二苯基硫醚的装置及原理示意图(Ph表示苯基)。下列说法错误的是
A.铝电极比石墨毡电极电势高
B.阴极的电极反应式为
C.电解过程中Cl-由石墨毡电极向铝电极运动
D.消耗5.4g铝电极,转移电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
50.(2024·山西临汾·二模)2023年星恒电源发布“超钠”开启钠电在电动车上产业化元年。该“超钠”二次电池的工作原理是。下列说法错误的是
A.钠离子电池能量密度(单位质量电池所放出的能量)小于锂离子电池
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,由a极向b极迁移
D.用该电池为铅酸蓄电池充电,当b极材料减轻时,铅酸蓄电池耗水
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D A C B D C C A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D D D C D B B C B C
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D B D D D D D C C A
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 D B C A B A B D A D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 D A C B B D D C B D
1.D
【分析】根据a极区转化为,Cr元素化合价从+6降低到+3,发生还原反应,可推测a电极为正极,则b电极为负极,即c为阴极,d为阳极,据此解答。
【详解】A.a极区转化为,Cr元素化合价从+6降低到+3,发生还原反应,故a电极为正极,A错误;
B.正极反应式为,a极区每产生1mol时转移3mol电子,通过质子交换膜移向阴极的mol,阴极反应式为,mol,molg·mol-1g,即c极区溶液质量不变,B错误;
C.b电极为负极,负极反应式为,消耗1mol,理论上外电路转移28mol电子,C错误;
D.由b极区反应式知,随着反应进行,增大,通过N膜进入b极区,可防止溶液酸性增强,故N膜为阴离子交换膜,D正确;
故答案选D。
2.D
【分析】
放电时失去电子,发生氧化反应,生成,a为负极;b极生成得电子,为正极。
【详解】A.放电时为原电池,向正极移动,由图中放电时向右移动可知电极b为正极,电极a为负极,原电池中负极发生氧化反应,A错误;
B.放电时正极发生还原反应,右室/体系中,正极应是得电子生成,正确反应式为,选项中反应为失电子的氧化反应,B错误;
C.充电时为电解池,放电时的正极(b极)作电解池的阳极,应连接外接电源正极,C错误;
D.充电时b极为阳极,反应为(每转移,消耗生成,阴离子减少2mol),同时向阴极(a极)移动(每转移,右室减少);则每转移,阴离子减少1mol、减少1mol,右室总离子减少2mol,D正确;
答案选D。
3.D
【详解】A.从反应机理看,EC结构中的氧原子不只是来源于CO2中的氧原子,若用C18O2示踪,EC结构中的氧原子不可能全为18O,A错误;
B.“路线2”中,Br-CH2CH2-OH转化为Br-CH2CH2-O-时,O-H极性键断裂,另外两步也涉及极性键的断裂,B错误;
C.其结构简式为Br-CH2CH2-OH,不含碳碳双键,不存在顺反异构,C错误;
D.根据反应机理,总反应为乙烯、CO2、水在电解的条件下生成氢气和EC,故总反应方程式为C2H4+CO2+H2OH2+,D正确;
故选D。
4.A
【详解】A.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至铝离子恰好完全沉淀时,Al3+与OH-的物质的量之比为1:3,需1.5 mol Ba(OH)2,此时Ba2+仅沉淀1.5 mol ,但选项A的离子方程式中Ba2+为2 mol,与实际情况矛盾,正确的离子方程式为:,A错误;
B.铅酸蓄电池充电时,阳极反应为PbSO4被氧化为PbO2,反应式正确,B正确;
C.银镜反应在碱性条件下进行,得到铵盐、水、银、氨气,化学方程式正确, C正确;
D.SO2与CuCl2反应生成CuCl沉淀,电荷和原子守恒均成立,D正确;
故答案选A。
5.C
【分析】a电极区CO2被还原成C2H4,为阴极区,与电源负极相连,b为阳极区,氧化产物为O2,据此解答。
【详解】A.b电极生成O2,发生氧化反应,为阳极,阳极与电源正极相连,A正确;
B.阴极CO2被还原为C2H4,C元素从+4价降为-2价,2个CO2得12e ,结合碱性环境(NaOH溶液),配平H、O及电荷得电极反应式:2CO2+12e +8H2O=C2H4+12OH ,B正确;
C.阴极生成OH ,阳极消耗OH (阳极反应:4OH -4e =O2+2H2O),为维持电荷平衡,阴离子(OH )应向阳极移动,故适宜选择阴离子交换膜,而非阳离子交换膜,C错误;
D.阳极生成3 mol O 转移电子3 mol×4 =12 mol,阴极生成1 mol C2H4需得12e ,电子守恒,D正确;
故选C。
6.B
【分析】
由题干图示信息可知,放电时a电极,MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,则a为正极,电极反应为:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,b电极为负极,发生氧化反应,电极反应为:+2nOH--4ne-=+2nK++2nH2O,此时阳离子移向正极,阴离子移向负极,则c交换膜为阴离子交换膜即进入中间K2SO4室,d为阳离子交换膜, K+进入b中间K2SO4室;
【详解】A.放电时,MnO2转化为Mn2+,a极为正极, MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2+,反应式为MnO2 + 4H++2e- =Mn2+ + 2H2O,消耗H+使a极周围H+浓度减小,pH增大,A错误;
B.放电时,a极(正极)消耗H+,需阴离子()通过c膜进入中间K2SO4室平衡电荷,故c为阴离子交换膜;b极(负极)生成K+,需阳离子(K+)通过d膜进入中间K2SO4室,故d为阳离子交换膜,B正确;
C.充电时,a极作阳极(原电池正极),需接电源正极。铅酸蓄电池放电时PbO2为正极,故a极接PbO2电极,C错误;
D.充电时b极为阴极,应发生还原反应(得电子),方程式:+2nH2O+4ne-+2nK+=+2nOH-,D错误;
答案选B。
7.D
【详解】A.实验过程中温度和催化剂均不同,即变量不唯一,不能得到催化剂对反应速率的影响结果,A错误;
B.SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色体现还原性,漂白性应通过品红溶液褪色验证,B错误;
C.1-溴丁烷发生消去反应生成的丁烯中混有乙醇,乙醇也能使酸性KMnO4褪色,需先除乙醇干扰,装置缺少除杂步骤,C错误;
D.镀锌时铁钉作阴极(接电源负极)、锌片作阳极(接电源正极),电解质为ZnCl2溶液,装置符合电镀原理,D正确;
故选D。
8.C
【分析】若装置Ⅰ中NO被Ce4+氧化为、,同时得到Ce3+,装置Ⅱ中通过电解除杂质,Ce3+被氧化为Ce4+,得到含有、的溶液,、和氨气、氧气在装置Ⅲ中反应生成。
【详解】A.装置I中NO被Ce4+氧化为、(物质的量比1:1)。设生成和均1mol
,N元素化合价从+2分别升至+5(失3e-)和+3(失1e-),共失4mole-,对应2mol NO参与反应(N守恒),转移4mol电子,则标准状况下22.4L(1mol)NO参与反应转移2mol电子,A正确;
B.装置II电解目的是将Ce3+氧化为Ce4+循环使用,若用Cu作阳极,Cu会优先失电子(Cu-2e-=Cu2+),无法再生Ce4+;阴极H+得电子生成H2,反应为2H++2e-=H2↑,B正确;
C.装置III中被O2氧化为,N从+3升至+5(失2e-),O2中O从0降至-2(得4e-),电子守恒需2mol与1mol O2反应,正确离子方程式为,C错误;
D.设装置III中和的物质的量之比为1:1,、和氨气、氧气在装置Ⅲ中发生反应:,NH3和O2体积比4:1时原子利用率最大,D正确;
故选C。
9.C
【分析】放电时,Na在钠箔处失去电子生成Na+,则钠箔为负极,多壁碳纳米管为正极,则充电时,电源电极a为正极,b为负极,以此解答。
【详解】A.放电时,钠箔为负极,多壁碳纳米管为正极。在充电时,多壁碳纳米管电极为阳极,应接电源的正极。故阳离子移向阴极,即钠离子向钠箔电极方向移动,A错误;
B.由图可知,放电时,二氧化碳得到电子生成单质C,正极反应式为,B错误;
C.放电时,Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极上,多壁碳纳米管上的电极反应式为3CO2+4e-+4Na+=2Na2CO3+C,电路中转移0.2mol e-,多壁碳纳米管电极增重=11.2g,C正确;
D.与乙醇反应,不能用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂,D错误;
故选C。
10.A
【分析】因为氯气具有很强的氧化性,与铁在点燃条件下发生2Fe+3Cl22FeCl3,反应Ⅱ中利用NaClO的强氧化性,将Fe3+氧化成FeO,其离子反应方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,再利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4,获得高铁酸钾;
【详解】A.无论氯气是否过量,铁屑与干燥氯气发生反应Ⅰ生成FeCl3,故A说法错误;
B.电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,氯碱工业产物有NaOH溶液和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应可制得NaClO,故B说法正确;
C.根据上述分析,利用氧化剂氧化性强于氧化产物,因此该条件下,氧化性:NaClO>Na2FeO4,故C说法正确;
D.利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4,以及流程可知,生成K2FeO4离子方程式为+2K+=K2FeO4↓,故D说法正确;
答案为A。
11.D
【分析】电极M区进入的稀硝酸,出来的是浓硝酸,则M为阳极,水被氧化得到氧气和氢离 子,A为氧气,硝酸根向左移动,左侧可制得硝酸,N为阴极,水放电产生氢气和氢氧根,B为氢气,铵根向右移动,二者反应得到浓氨水,以此解题。
【详解】A.由分析可知,Ⅰ室中电极产生,电极反应式为,发生氧化反应,电极M为阳极,接外电源的正极,A错误;
B.由分析可知,电极N为阴极,电极反应式为,B错误;
C.每当产生标准状况下,根据电子守恒,Ⅲ室溶液中就要生成,质量减少,同时依据电荷守恒,通过阳离子交换膜进入Ⅲ室,溶液质量增加,所以Ⅲ室溶液的质量理论上共增加,C错误;
D.根据电解装置图中物质的进出以及所要制备的物质,可知Ⅱ室中的要进入Ⅰ室,所以离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜。要进入Ⅲ室,离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,D正确;
故选D。
12.D
【详解】A.因为酸性,向苯酚钠溶液中通入,无论是否过量,都生成,离子方程式应为,A错误;
B.用铁作电极电解饱和食盐水,阳极铁失电子,反应为,而不是放电生成,B错误;
C.1个HCHO分子中相当于含2个醛基,与足量银氨溶液反应,应生成4molAg,离子方程式为,C错误;
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量,将氧化,少量,部分被氧化,离子方程式,D正确;
故选D。
13.D
【详解】A.灼烧实验一般是在坩埚中进行,不需要石棉网(或陶土网)和铁架台,需要泥三角和三脚架等,故A错误;
B.生成的三溴苯酚在苯中可溶,不能通过过滤的方法分离,故B错误;
C.在铁制镀件上镀铜,铜片做阳极,铁制镀件做阴极,故C错误;
D.不要误以为生成的可能会跑到恒压漏斗中就不能测体积,根据反应前后气压相等原理,该装置可以测定生成的体积,D项正确;
故答案为:D。
14.C
【分析】a极通入氧气生成,氧元素化合价降低,发生还原反应,a是阴极;b是阳极,b电极铁失电子生成Fe2+。
【详解】A.a极通入氧气生成,a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2,故A错误;
B.a是阴极;b是阳极,b极连接电源正极,发生氧化反应,故B错误;
C.a极生成,能进一步将极产物Fe2+氧化,同时有生成,生成的离子方程式,故C正确;
D.苯酚被氧化生成二氧化碳,碳元素化合价由-升高为+4,消除苯酚,需要2.8mol,根据,阳极生成2.8molFe2+,所以理论上有电子通过外电路,故D错误;
选C。
15.D
【分析】由图可知,该装置为电解池装置, Noyoni电极水失电子生成氧气,Noyoni电极为阳极,则Rh-CME电极为阴极。
【详解】A.根据图示,Noyoni电极水失电子生成氧气,则Noyoni电极为阳极、Rh-CME电极为阴极,故A正确;
B.根据图示,与反应的方程式为2RhIII-H++2RhIII,故B正确;
C.根据图示,该装置反应物为和水,产物为和O2,总反应为2+2H2O2+O2,故C正确;
D.若经过多次循环,制得的与的物质的量之比为6:1,与具体的物质的量未知,则无法计算电极表面转移电子的物质的量,故D错误;
选D。
16.B
【详解】A.检验水解液中淀粉是否水解,应先加入NaOH溶液,中和水解液中,在碱性条件下再检验是否生成葡萄糖,A错误;
B.可以把氧化为,可以与反应生成,均可以与反应生成白色沉淀,B正确;
C.饱和溶液与饱和溶液的浓度不同,不能用于测pH判断大小,C错误;
D.在外加电流条件下,Cu做阳极失电子生成,得电子生成,并不能说明还原性,D错误;
答案选B。
17.B
【分析】放电时为原电池,负极上KxCy发生失电子的氧化反应生成K+、Cy,负极反应式为KxCy-xe-=xK++Cy,正极反应式为K2-xMn[Fe(CN)6]+xe-+xK+=K2Mn[Fe(CN)6],放电时,阳离子移向正极,充电时为电解池,原电池的负正极分别为电解池的阴阳极,阴阳极电极反应分别为负正极反应相反,充电时,阳离子移向阴极,据此分析解答。
【详解】A.据分析,嵌钾石墨为电池的负极,A不符合题意;
B.放电时,电流从正极经负载到负极、再经电解液再回到正极,构成闭合回路,溶液中阳离子移向正极,则移动方向与电流方向相同,B符合题意;
C.据分析,充电时阳极发生氧化反应,K2Mn[Fe(CN)6]失去电子生成钾离子、K2-xMn[Fe(CN)6],电极反应式为 ,C不符合题意;
D.据分析,充电时阴极反应式为xK++Cy+xe-=KxCy,则若电路中通过1 mol电子,理论上阴极上嵌入1molK,则增重39 g,D不符合题意;
故选B。
18.C
【详解】A.利用和固体混合物制取氨气,试管口应该略向下倾斜,故A错误;
B.利用电石(含CaS杂质)制备并检验乙炔,生成的乙炔中含有H2S、PH3等还原性气体,故B错误;
C.铜做阳极失去电子进入电解质中,在氨水中铜离子会与氨分子形成稳定的铜氨络离子,会在阴极生成更光亮的铜镀层,故C正确;
D.用氮气先排尽装置的空气,铜和浓硫酸在加热下反应制取气体,二氧化硫通入混合溶液易造成倒吸,且使溶液呈酸性,而酸性条件下硝酸根具有强氧化性,能氧化+4价硫元素,不能验证溶液中的具有氧化性,D错误;
答案选C。
19.B
【分析】由题干装置图可知,电极X为H2O转化为O2,该电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,则该电极为阳极,α-Fe2O3电极发生的电极反应为:+2H++2e-=H2O+,+8H++6e-=+2H2O,该电极为阴极,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,电极X为阳极,则应与电源的正极相连,A错误;
B.由分析可知,反应过程中,阴极区生成了铵根离子,故阴极区溶液的pH升高,可促进NH3的生成,B正确;
C.由分析可知,α-Fe2O3电极上发生的电极反应为:+2H++2e-=H2O+,C错误;
D.由题干信息可知,由转化为,即由+5价降低到-3价,若生成1mol(NH4)2SO4,理论上有2×8=16mol电子流入α-Fe2O3电极,D错误;
故答案为:B。
20.C
【分析】a电极上H2O发生失电子的氧化反应转化成、Cl-发生失电子的氧化反应转化成Cl2,a电极为电解池的阳极,b电极为电解池的阴极,b电极上O2发生得电子的还原反应转化成。
【详解】A.a电极为电解池的阳极,接电源的正极,A正确;
B.b电极上发生得电子的还原反应转化成,由于混合溶液呈酸性,故b电极的电极反应为,B正确;
C.该装置中将氧化成,被还原成,反应的离子方程式为,但不止b极转化为,故每去除,需消耗(标准状况)的体积小于6.72L,C错误;
D.三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料,填充的粒子电极表面能带电,成为新的一极(第三极),结合图示可知,相比于传统的二维电极反应系统,三维电极的电极比表面积增大,粒子间距小,提高了电流效率,粒子电极表面会生成许多强氧化性物质,氧化效率高,D正确;
故选C。
21.D
【分析】电极A上发生还原反应:和,电极A应与电源的负极相连作阴极,电极B上发生氧化反应:, B为阳极与电源正极连接,H+通过质子交换膜向阴极移动。
【详解】A.A是阴极,电极B为阳极,电极A的电势低于电极B的电势,A项错误;
B.电解过程中向阴极移动,即由电极室B移向电极室A,B项错误;
C.电极A上生成的电极反应式:,C项错误;
D.理论上生成转移电子,生成转移电子,总共转移电子,因此生成,即生成0.175mol×32g/mol=,D项正确;
答案选D。
22.B
【详解】A.12g金刚石的物质的量为1mol,在金刚石晶体中,每个C原子与周围4个C原子形成键,每个键被2个C原子共用,则1mol金刚石中含有键数目为,A错误;
B.由和构成,由和构成,晶体和晶体含有的离子数目均为,B正确;
C.密闭容器中与充分反应生成,发生可逆反应生成:2NO2N2O4,导致气体物质的量减少,则产物的分子数小于,C错误;
D.电解精炼铜时,阳极粗铜中含有活泼性较强的铁、锌等杂质,若阳极减少,电路中转移电子数无法计算,D错误;
故选B。
23.D
【详解】A.图1为镀件镀铜时,应将铜片作为阳极,镀件作为阴极,A选项不能达到实验目的。
B.装置为敞口体系,热量损失严重,且溶液应一次性全部倒入溶液中,不能用胶头滴管滴加,故不能用该装置测定中和反应的反应热,B选项不能达到实验目的。
C.为气体分子数不变的反应,缩小容器容积,平衡不移动,气体颜色加深是因为缩小容器容积,的浓度增大,C选项不能达到实验目的。
D.球形干燥管可以防倒吸,D选项能达到实验目的。
故选D。
24.D
【分析】Br2具有较强氧化性,Zn具有较强还原性,放电时,Zn作负极,失去电子,发生氧化反应,Br2在正极得到电子被还原生成Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过程,题目据此解答。
【详解】A.充电时的阴极Zn2+得电子发生还原反应,Zn2++2e-=Zn,A错误;
B.Br2作为原电池的正极,充电时与外接电源的正极连接,B错误;
C.放电时Zn-2e-=Zn2+,6.5gZn的物质的量为,转移电子数为0.2NA,C错误;
D.放电时左侧电极发生Br2+2e-=2Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动,左侧储罐中离子浓度增大,D正确;
答案选D。
25.D
【分析】
由题干图示可知,Ni电极由H+得到电子生成H2,发生还原反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,该电极为阴极,则b为电源的负极,a为电源的正极,C电极为阳极,电极反应为:I--e-=I·,d的反应为:+2 I·→+H++I-,+R2COOH→+HI,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,b为负极,A正确;
B.由分析可知,C电极的电极反应式为I--e-=I·,B正确;
C.由分析可知,I-参与反应又重新生成,反应前后质量不变,故I-是催化剂,C正确;
D.由分析可知,反应d还有一种产物是H+,D错误;
故答案为:D。
26.D
【详解】A.已知HClO是弱酸,故Cl2通入水中制氯水的离子方程式为:,A错误;
B.已知Mg2+和OH-不能大量共存,故电解MgCl2溶液的离子方程式为:,B错误;
C.已知苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,故C6H5ONa溶液中通入少量CO2的离子方程式为:,C错误;
D.明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液反应生成Al(OH)3、BaSO4、K2SO4,则离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
27.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。
28.C
【分析】由装置图可知,电极M上水发生氧化反应转化为氧气,电极M是阳极,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,电极N是阴极,电极反应式为。
【详解】A.由装置图可知,电极M上水发生氧化反应转化为氧气,电极M是阳极,则电极N是阴极,故从电极M经过质子交换膜移动到电极N,A正确;
B.电极N上得电子转化为,电极反应式为,B正确;
C.阳极每生成的,转移电子,由阴极电极反应式可知,阴极消耗2molCO2,即消耗标准状况下的,但题中未指明为标准状况,C错误;
D.锡、铋等金属电极对转化为有较高的催化性能,故能够降低该反应的活化能,D正确;
故答案为:C。
29.C
【分析】放电时锌为负极,失去电子,发生氧化反应,N极发生还原反应,做正极,以此解题。
【详解】A.充电时,M电极为阴极,发生还原反应,A正确;
B.由分析可知,放电时为原电池,N电极为正极,B正确;
C.储能时为电解池,N电极的反应为,由电极反应可知,每转移电子,极有脱嵌(不考虑副反应),C错误;
D.长时间的析氢副反应使溶液pH升高,转化为Zn(OH)2,导致电解质溶液中的损耗,D正确;
故选C。
30.A
【分析】通的M电极为负极,电极反应式为,通的N电极为正极,电极反应式为,由题可知要制备纳米,故D电极为阳极,电极反应式为,C电极为阴极,电极反应式为,据此解答。
【详解】A.根据电中性原则,当外电路通过时,从负极区通过质子交换膜进入正极区,正极区溶液中的不变,但由于生成水,故变小,pH增大,故A错误;
B.根据电中性原则,从生成区(阴极区)通过离子交换膜移入消耗区(阳极区),故离子交换膜为阴离子交换膜,故B正确;
C.由以上电极反应式可知该燃料电池获得电能的同时生成硫酸,故C正确;
D.制备纳米,故D电极为阳极,电极反应式为,故D正确;
答案选A。
31.D
【分析】分析可知,反应的目的是为了获得高氯酸,故左侧次氯酸经氧化转化为高氯酸,故左侧电极为阳极,a为电源正极,右侧为阴极,b为电源负极,氢离子放电产生氢气,左侧产生的多余氢离子经质子交换膜向右移动,据此分析回答问题。
【详解】A.结合分析可知,右侧为阴极,b为电源负极,A错误;
B.左侧为阳极,即M极发生氧化反应,B错误;
C.结合分析可知,左侧产生的多余氢离子经质子交换膜向右移动,C错误;
D.结合分析可知,右侧为阴极,b为电源负极,氢离子放电产生氢气,即电极N的电极反应式:2H++2e-═H2↑,D正确;
故答案为:D。
32.B
【分析】观察物质转化可,环己烯被氧化,CO2被还原,所以,a极为阳极,b极为阴极。
【详解】A.阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,故电解时a极应与电源正极连接,A错误;
B.b极上CO2发生还原反应制备乙炔,所给反应式遵守电子守恒、电荷守恒,B正确;
C.阳极反应式为,制备1mol氧化产物,双极膜内向左侧迁移2mol OH-,向右侧迁移2mol H+,共减少36g,C错误;D.若制备1mol C2H2,则电路中应有10mol电子通过。阳极生成环氧环己烷5mol,环氧环己烷与乙炔的物质的量之比为5:1,D错误。
故选B。
33.C
【分析】
由图示可知电极A上,氯离子失电子生成HClO,则电极A为阳极,电极B为阴极,电极B上发生反应,2ClCH2CH2OH+2e-=2+H2↑+2Cl-,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知电极A为阳极,故A正确;
B.左侧电极发生反应:,随反应进行,溶液中氢离子浓度增大,溶液的降低,故B正确;
C.电极B上还可能发生,故C错误;
D.乙烯与HClO反应生成,该反应属于加成反应,故D正确;
故选:C。
34.A
【分析】根据装置图可知N电极水失去电子转化为双氧水,作阳极,b为电源的正极,M电极二氧化碳得到电子转化为甲酸根离子,作阴极,a为负极,据此解答。
【详解】A.铅蓄电池中铅电极是负极,二氧化铅电极是正极,因此若外电源使用的是铅蓄电池,则a为电极铅,b为电极,A错误;
B.根据以上分析可知M为阴极,二氧化碳得到电子转化为甲酸根离子,电极反应式为:,B正确;
C.电解池中阴离子向阳极移动,即从左向右通过阴离子交换膜,C正确;
D.反应物是二氧化碳、水和氢氧化钾,生成物是甲酸钾和双氧水,则电解总反应式为:,D正确;
答案选A。
35.B
【分析】由锌-碘电池的工作原理可判断,放电时为原电池,碘宿主电极上碘元素化合价降低,碘宿主电极为正极,锌做负极,充电时做电解池,阳极与正极相连,阴极与负极相连。
【详解】A .放电时,碘宿主电极上碘元素化合价降低,被还原,则为正极,故充电时为阳极,A项错误;
B.充电时,碘宿主阳极上发生氧化反应生成,电极反应式为,B项正确;
C.放电时,锌为负极,阴离子向负极即左迁移,C项错误;
D.放电时,锌的质量减少时,有电子转移,正极反应式为,消耗0.3mol碘单质,有离开碘宿主电极,D项错误;
故选B。
36.A
【分析】
由图可知,与直流电源正极相连的电极b为电解池的阳极,碱性条件下RCH2NH2在阳极失去电子发生氧化反应生成RCN,电极反应式为RCH2NH2—4e—+4OH—=RCN+4H2O,电极a为阴极,在阴极得到电子发生还原反应生成和水,电极反应式为。
【详解】
A.根据分析可知,CoP电极上反应为,故A正确;
B.a为阴极,b为阳极,阳极电势高于阴极,故B错误;
C.偶氮苯分子中C原子的杂化类型为sp2, N原子的杂化类型为sp2,杂化类型相同,故C错误;
D.电路中通过4mol电子时,有4mol H2O生成,右边电极室的溶液质量应该增加,故D错误;
答案选A。
37.B
【分析】由图可知,放电时,锌箔电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,电极反应式为Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—=H2↑+2OH—,氢氧根离子通过阴离子交换膜由正极移向负极;充电时,与直流电源负极相连的锌箔电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,电极反应式为Zn(OH)+2e—=Zn+4OH—,电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为,氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极移向阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌箔电极为原电池的负极,电极为正极,则锌箔电极的电势小于电极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—=H2↑+2OH—,故B错误;
C.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的锌箔电极为阴极,故C正确;
D.由分析可知,放电时,氢氧根离子通过阴离子交换膜由正极移向负极,充电时,氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极移向阳极,故D正确;
故选B。
38.D
【分析】由总反应可知,放电时左侧氢气失去电子发生氧化反应为负极、右侧电极为正极,充电时坐左侧为阴极、右侧为阳极;
【详解】A.充电时,阳极物质失去电子发生氧化反应,反应为:,A正确;
B.由A电极反应可知,充电时,正极端存储的脱出,B正确;
C.放电时,负极区氢气失去电子发生氧化反应生成氢离子,溶液酸性增强,溶液的pH变小,C正确;
D.稀溶液中铁离子以配离子形式存在,则滴加KSCN溶液,溶液不变红,D错误;
故选D。
39.A
【详解】A.用甲装置测定中和反应的反应热,装置中缺少环形玻璃搅拌棒,A不能达到实验目的;
B.Na2S溶液中通入SO2,发生反应2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓,则可用乙装置验证SO2的氧化性,B能达到实验目的;
C.Br2能与NaOH溶液发生反应Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,则用丙装置可除去苯中溶解的溴,C能达到实验目的;
D.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,铁制镀件镀铜时,铁制镀件作阴极,与电源负极相连,铜片作阳极,与电源正极相连,D能达到实验目的;
故选A。
40.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。
41.D
【分析】本装置为电解池,甲酸(HCOOH)可以电离出氢离子,因此右侧石墨(Ⅱ)为阴极析出氢气,左侧石墨(Ⅰ)为阳极析出氧气,据此分析解题。
【详解】A.根据分析可知,右侧石墨(Ⅱ)为阴极析出氢气,接电源的负极,电源为负极,故A正确;
B.右侧电极反应,反应结束时溶液中存在,水解后溶液显碱性,故溶液为红色,故B正确;
C.左侧石墨(Ⅰ)为阳极析出氧气,左侧电极反应:,故C正确;
D.根据电极反应:、可知,关系式为:,若X中收集气体22.4mL,若在标准状况下,X中收集氧气的物质的量为1×10-3mol,则样品中甲酸浓度为:,故D错误;
故答案选D。
42.A
【分析】由图可知电极a上发生反应,电极a为阳极,则电极b为阴极,a与电源正极相连,b与电源负极相连,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,电极b为发生还原反应为阴极,与电源的负极连接,A项错误;
B.电极a为阳极,电极反应式为,B项正确;
C.光照条件下,转化成,实现了的再生,C项正确;
D.由图可知,转化为,实现了烷烃碳链的增长,D项正确;
故选:A。
43.C
【分析】根据题意可知丙为电解池,则左侧为原电池,装置工作时,电极a上有生成且能逸出,则发生电极反应为:,则电极a为负极,电极b为正极,电极c为阳极,电极d为阴极,据此解答。
【详解】A.电极a为负极,结合电极反应,双极膜中的应向左侧移动,则左侧为阴离子交换膜,故A错误;
B.丙中d为阴极,阴极反应为,则阴极区附近pH增大,故B错误;
C.电极c为阳极,电极反应为;故C正确;
D.由C中电极反应可知,每合成1mol扑热息痛,电路中转移2mol电子,结合电极a反应可知甲室生成1mol氧气,同时有2mol转入,则甲室质量增加2g,故D错误;
故选:C。
44.B
【分析】由图示可知,铁-铜电极上硝酸根离子被还原生成氨气,所以铁-铜电极为阴极、石墨电极为阳极,阴极反应式为、阳极反应式为4H2O-8e-=2O2↑+8H+,a为电源的负极、b为电源的正极。
【详解】A.由以上分析可知,直流电源的b极为正极,故A错误;
B.极为电解池的阴极,其电极反应式为,故B正确;
C.石墨电极为阳极,阳极发生氧化反应,其电极反应式为4H2O-8e-=2O2↑+8H+,阴极反应式为,阴极生成的氢氧根通过阴离子交换膜向阳极移动,和阳极生成的氢离子中和生成水,以转移8mol电子为例,阳极消耗4molH2O、阴极转移过来的8molOH-生成8molH2O,电解一段时间后,阳极区硫酸根离子物质的量不变,即氢离子物质的量不变,但溶液中水的量增多,增大,故C错误;
D.由阴极反应式和阳极反应式4H2O-8e-=2O2↑+8H+可知,生成(标准状况)即0.2molO2时,外电路转移0.8mol电子,则内电路有0.8molOH-通过阴离子交换膜向石墨电极迁移,故D错误;
故答案为:B。
45.B
【分析】
已知放电时反应如图:,a为负极,b为正极,则充电时,a为阴极,b为阳极,以此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时a为负极,b为正极,电子的移动方向:电极a→负载电→极b,A项正确;
B.通过2mol电子时,通过离子交换膜的Na+也为2mol,质量为46g,阴极区质量增加,B项错误;
C.由分析可知,b为正极,发生还原反应,C项正确;
D.4-OH-TEMPO中N原子形成3个键,且含有1个孤电子对,杂化方式为sp3,4-OH-TEMPO+中N原子形成3个键,且没有个孤电子对,N元素的杂化方式sp2,D项正确;
故选B。
46.D
【分析】由图可知,HMC-3电极上铁元素、氧元素价态降低得电子,故HMC-3电极为阴极,电极反应式分别为、,后发生反应,·OH氧化苯酚,反应为,Pt电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,Pt电极为阳极,HMC-3电极为阴极,图a电解装置内部,的移动方向为Pt电极→HMC-3电极,A正确;
B.HMC-3电极为阴极,电极反应式分别为、,B正确;
C.过量的过氧化氢会氧化亚铁离子,导致生成的羟基自由基减少,使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降,故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右,C正确;
D.苯酚转化为二氧化碳和水:,由图可知,每产生1mol·OH,阴极共转移3mol,处理1mol,需转移84mol,D错误;
故选D。
47.D
【分析】该装置为电解池,根据图中转化图可知a极得电子,发生还原反应为电解池的阴极,b极失电子,发生氧化反应为电解池的阳极。
【详解】A.根据图中转化图可知a极得电子,发生还原反应,为电解池的阴极,b极失电子发生氧化反应,为电解池的阳极,故电势:aB.a极发生还原反应,,B项错误;
C.阴、阳极都生成了,故转移电子时共生成,C项错误;
D.从总反应看,相当于“催化剂”,作中间产物,总量保持不变,D项正确;
故答案为:D。
48.C
【分析】电极a把转化为,,发生还原反应,为阴极,连电源的负极,电极b发生氧化反应,,为阳极,接电源的正极。
【详解】A.根据分析知,电极b接电源正极,A错误;
B.根据阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动知,双极膜的左侧为阳离子交换膜,右侧为阴离子交换膜,B错误;
C.a电极的电极反应式为,C正确;
D.根据电极反应式,转移相同电子数时,,D错误;
故选C。
49.B
【分析】铝电极为阳极,失去电子转化为Al3+,电极反应式为:,石墨毡电极为阴极,得到电子发生还原反应,据此回答。
【详解】A.铝为阳极,石墨毡电极为阴极,所以铝电极比石墨毡电极电势高,A正确;
B.溶液中无水,所以水不是电极反应的反应物,B错误;
C.电解过程中Cl-向阳极移动,所以由石墨毡电极向铝电极运动,C正确;
D.消耗5.4g铝电极,即0.2molAl,转移0.6mol电子,则转移电子数为0.6NA,D正确;
故选B。
50.D
【分析】由总反应结合图可知,放电是a极发生还原反应为正极、b极发生氧化反应为负极;
【详解】A.能量密度为单位质量电池所能释放的能量,钠离子密度大于锂离子,钠离子电池能量密度小于锂离子电池,A正确;
B.放电时负极失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,B正确;
C.充电时为电解池装置,则a为阳极,b为阴极,阳离子移向阴极,C正确;
D.铅酸蓄电池反应原理为,充电时每转移,消耗,b极减轻,有脱嵌,转移,铅酸蓄电池耗水0.1mol,为,D错误;
故选D。

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