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专题三　电化学
选择题突破三
1.新型电池
1.A　铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极。由分析可知，b电极为电池正极，A正确；电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na＋向b电极移动，B错误；电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子：Al－3e－Al3＋，铝离子水解显酸性，C错误；由C分析可知，每消耗1 kg Al，电池最多向外提供 mol×3＝ mol电子的电量，D错误。
2.B　SO2-空气电池中，空气中氧气发生还原反应，通入空气的一极为正极，通入SO2的一极为负极；SO2在负极发生氧化反应，A错误；SO2在负极发生氧化反应生成硫酸，B正确； 电子从负极经导线传递到正极，不会经过电解质溶液，C错误；空气中氧气发生还原反应，在酸性条件下生成水：O2＋ 4H＋＋4e－2H2O，D错误。
3.B　根据移动方向可知a极为负极，A正确；b极为正极，发生反应H2O2＋2H＋＋2e－2H2O，电池工作时乙室溶液pH增大，B错误；该电池的总反应为H＋＋OH－H2O，C正确；甲室发生反应2OH－－2e－H2O2，电池工作时每转移1 mol e－，甲室迁移进入0.5 mol S，质量增加48 g，D正确。
4.C　由电池装置图可知，电极a上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－。电极a为负极，电极b为正极，A正确；电极b上的电极反应为＋6H2O＋8e－NH3↑＋9OH－，B正确；转移n mol电子时，负极区逸出7n g的N2，同时流入17n g的OH－，故质量增重10n g，C错误；a为负极，电极反应为N2H4－4e－＋4OH－N2↑＋4H2O，则电极a上生成5.6 g N2时电路上通过的电子的物质的量为×4＝0.8 mol，根据电荷守恒可知有0.8 mol H＋向电极b迁移，D正确。
5.C　微生物中蛋白质在高温下会变性，失去生理活性，所以电池不可以在高温条件下工作，A错误；由题图知，甲电极上O2发生还原反应生成H2O，乙电极上尿素[CO（NH2）2]发生氧化反应生成N2和CO2，则乙电极为负极，甲电极为正极，电子从乙流出，经外电路流向甲，B错误；乙电极上电极反应为CO（NH2）2＋H2O－6e－CO2↑＋N2↑＋6H＋，C正确；标准状况下，67.2 L氧气为＝3 mol，该电池总化学方程式为2CO（NH2）2＋3O22CO2＋2N2＋4H2O，根据计量关系，则反应的尿素为2 mol，剩余尿素的质量为120.2 g－2 mol×60 g·mol－1＝0.2 g，废水中尿素的含量为0.02 g·L－1＝20 mg·L－1，未达到排放标准，D错误。
6.C　锂电池中，锂电极为负极，发生氧化反应，电极反应为Li－e－Li＋，辅助电极为正极，Li＋和N在催化剂表面发生还原反应生成N和Li2O，电极反应为2Li＋＋2e－＋Li2O。锂电极为负极，发生氧化反应，A错误；辅助电极为正极，则电子由锂电极流向辅助电极，B错误；辅助电极为正极，电极反应为2Li＋＋2e－＋Li2O，C正确；锂电极为电池的负极，锂发生氧化反应生成Li＋，则放电时，锂电极质量减小，D错误。
7.C　X区Al失电子生成 ，则Al电极为负极、PbO2为正极，X区电解质为NaOH、Y区电解质为Na2SO4。电池工作时，负极反应：Al＋4OH－－3e－，阴离子减少，Na＋向正极移动，故m为阳离子交换膜；正极反应：PbO2＋2e－＋4H＋PbSO4＋2H2O，溶液中负电荷大于正电荷，所以通过n膜向负极移动，n为阴离子交换膜。放电时，负极电极反应式为Al＋4OH－－3e－，A错误；m为阳离子交换膜，n为阴离子交换膜，放电时，Z区通过n膜向Y区移动，B错误；放电时，消耗5.4 g Al时，电路中通过0.6 mol电子，Z区发生反应PbO2＋2e－＋4H＋PbSO4＋2H2O，根据电荷守恒，同时有0.3 mol 移入Y区，Z区消耗0.6 mol H2SO4，同时生成0.6 mol水，电解质溶液质量减少48.0 g，C正确；放电时，PbO2 转化为PbSO4增重6.4 g时，电路中转移0.2 mol电子，有0.2 mol Na＋、0.1 mol 移入Y区，所以Y区离子数目增加了0.3NA个，D错误。
8.C　充电时，石墨连接电源的正极，是阳极，锌连接电源的负极，是阴极，所以放电时，石墨是正极，锌是负极。由图可知，充电时，嵌入石墨中，Zn2＋嵌入金属锌中，所以放电时，从石墨中脱离，Zn2＋从金属锌中脱离。放电时，电解液中的从石墨层间脱离，A正确；充电时，右侧是阴极，可能是水中的H＋放电，即2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，B正确；根据充电时的示意图知，a是阴离子交换膜，只允许阴离子通过，b为阳离子交换膜，只允许阳离子通过，C错误；水系双离子电池的电解液，不仅是离子传输介质，也是电池的活性材料，D正确。
9.C　a极为负极，Zn发生氧化反应生成，同时可判断①区电解质溶液呈碱性，b极为正极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，同时可判断③区电解质溶液呈酸性。放电时，a极为负极，Zn发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－＋4OH－，A错误；放电时，b极为正极，Fe3＋发生还原反应生成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；充电过程中，a电极发生电极反应：＋2e－Zn＋4OH－，b电极发生电极反应：2Fe2＋－2e－2Fe3＋，结合离子交换膜种类及电解质溶液保持电中性，Na＋移向①区，Cl－移向③区，②区电解质溶液的浓度减小，C正确；充电时③区溶液的酸性增强，D错误。
10.B　由题干图示信息可知，电池工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴，故Fe2O3电极为负极，电极反应为＋2OH－－2e－＋H2O，GDE电极为正极，电极反应为2H＋＋O2＋2e－H2O2，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，故双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，OH－通过阴离子交换膜移向负极室，H＋通过阳离子交换膜进入正极室。双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，A正确；已知左室发生反应为SO2＋2OH－＋H2O，＋2OH－－2e－＋H2O，根据电荷守恒可知，每消耗4 mol OH－转移2 mol电子，则有2 mol OH－进入左室，即左室溶液中c（OH－）减小，pH逐渐减小，B错误；GDE电极为正极，发生还原反应，电极反应为O2＋2H＋＋2e－H2O2，C正确；原电池能够加快反应速率，空穴和电子的产生促使形成原电池反应，故可驱动脱硫与H2O2制备反应的发生，D正确。
11.D　由图可知，放电时，X电极为负极，Bi在负极发生氧化反应生成Bi3＋，Y电极为正极，在Bi3＋作用下氧气在正极发生还原反应生成Bi2O3；充电时，与直流电源负极相连的X电极为阴极，Bi3＋在阴极发生还原反应生成Bi，Y电极为阳极，Bi2O3在阳极发生氧化反应生成O2和Bi3＋。充电时，X电极为阴极，A正确；放电时，Y电极为正极，在Bi3＋作用下O2在正极发生还原反应生成Bi2O3，溶液中c（Bi3＋）浓度减小，水解平衡向逆反应方向移动，溶液中c（H＋）减小，溶液pH增大，B正确；充电时，Y电极为阳极，Bi2O3在阳极发生氧化反应，电极反应为2Bi2O3－12e－4Bi3＋＋3O2↑，C正确；放电时，X电极为电池的负极，电极反应式为Bi－3e－Bi3＋，则电路中转移0.3 mol电子时，负极区溶液中增加Bi3＋的质量为0.1 mol×209 g·mol－1＝20.9 g，由于阴离子通过阴离子交换膜由正极区进入负极区，所以负极区电解质溶液增重大于20.9 g，D错误。
2.电解原理及其应用
1.B　电解1 L 0.2 mol·L－1NaCl溶液，有碱生成，滴有酚酞的溶液变为红色，A正确；a试管收集到H2，b试管收集到Cl2，理论上产生的气体在相同条件下体积相同，但反应过程中生成OH－，OH－与Cl2反应，使b试管收集到的Cl2略小于a试管收集到的H2，B错误；b试管收集到Cl2，可以用排饱和食盐水的方法收集，C正确；A电极与电源负极相连为电解池阴极，发生电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，D正确。
2.D　由图可知，a极O2发生还原反应生成H2O2：O2＋2e－＋2H＋H2O2，为阴极；b极水发生氧化反应生成O2：4H＋＋O2↑，为阳极；b为阳极，则电极b连接电源正极，A正确； 电解池中阳离子向阴极迁移，则质子交换膜中氢离子移动方向为从右向左，B正确；由右室移入的H＋与O2在a极上发生反应：2H＋＋O2＋2e－H2O2，不考虑H2O2的弱酸性，则电解一段时间后，左室pH不变，C正确；a极反应：O2＋2e－＋2H＋H2O2；b极反应：2H2O－ 4e－4H＋＋O2↑，则电解一段时间后，右室生成的O2与左室消耗的O2量不相等，D错误。
3.B　由图知，左侧铂电极上NH3生成H2，发生还原反应，为阴极，电极反应式为2NH3＋2e－H2＋2N，A正确；电解过程中，K＋向阴极移动，阴极区c（K＋）增大，B错误；液氨属于非电解质，不能电离出自由移动的离子，加入氨基钾可提高液氨的导电能力，C正确；阳极电极反应为6N－6e－N2↑＋4NH3↑，由两极反应得，电解总反应方程式为2NH33H2＋N2，则制得3 mol氢气需要消耗2 mol液氨，D正确。
4.B　Al片、Pt片为电极，电解NaAlH4的THF（四氢呋喃）溶液制AlH3，Al发生氧化反应生成AlH3，Al为阳极、Pt为阴极。Al为阳极，Al片应该接外电源的正极，A错误；阳极Al发生氧化反应生成AlH3，电极反应为3Al＋Al－3e－4AlH3，B正确；Pt为阴极，阴极上发生还原反应，NaAlH4中H为－1价，所以Pt电极上不可能有H2产生，C错误；AlH3具有还原性，能与水反应放出氢气，该电解过程不能在水溶液中进行，D错误。
5.C　由图示知，阴极的电极反应为CO2＋2e－＋H2OHCOO－＋OH－，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑；阴极区域生成OH－，Na＋从阳极区域通过交换膜进入阴极区，所以该离子交换膜为阳离子交换膜，A错误；工作一段时间阴极产生OH－，阴极附近pH变大，B错误；由两极反应得电解总反应离子方程式，其化学方程式为CO2＋2NaCl＋H2OHCOONa＋Cl2＋NaOH，C正确；电子不能通过溶液，D错误。
6.A　TiO2转化为Ti，发生了还原反应，所以Cr-Al电热棒为阴极，石墨棒为阳极，a为正极、b为负极。石墨作阳极，O2－向阳极定向移动，阳极生成CO2，电极反应为C＋2O2－－4e－CO2↑，A正确；22.4 L（标准状况）CO2为1 mol，产生1 mol CO2气体转移4 mol电子，生成1 mol金属Ti转移4 mol电子，所以理论上产生22.4 L（标准状况）CO2气体时可以制得1 mol金属Ti，B错误；Cr-Al电热棒为阴极，阴极电势低于阳极电势，C错误；铅蓄电池中Pb作负极，若用铅蓄电池作该装置的电源，b为Pb电极，D错误。
7.D　a极上H2变成H＋，发生氧化反应，为阳极，电极反应为H2－2e－2H＋；b极为阴极，电极反应为LiNxHy＋H＋＋e－Li＋xNH3↑；a为阳极，接电源的正极，A正确；将电解液换成纯水，消耗相同电量，会有一部分H＋得电子变成H2，所以NH3的产量会降低，B正确；生成氨气的电极反应式为LiNxHy＋（3x－y）H＋＋（3x－y）e－Li＋xNH3↑，C正确；因为b极上有多个微粒得到电子，若消耗标准状况下22.4 L的H2，则转移电子为2 mol，则b极上质量增加少于14 g，D错误。
8.B　由图可知，除N时，阴极是H2O放电，阳极是Cl－放电；除时，铁作阳极，铁被氧化生成Fe2＋，与P结合产生沉淀，阴极为石墨，H＋得电子生成H2。0～20 min，若a作负极，石墨作阳极，阳极上Cl－放电生成Cl2，Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液酸性增强，pH降低，与图像相符，A正确；除N时，阳极是Cl－放电，B错误；除N时，阴极是H2O放电，局部产生大量OH－，阴极附近的pH增大，C正确；除的总反应离子方程式为3Fe＋6H＋Fe3＋3H2↑，D正确。
9.C　由题干电解池装置可知，阳极区产生O2，电极反应为2H2O－4e－O2＋4H＋，阴极区产生丙氨酸，电极反应为＋N＋10e－＋11H＋＋4H2O，质子即H＋通过质子交换膜由阳极区进入阴极区。由题干信息可知，丙氨酸主要以（内盐）形式存在，即丙氨酸易形成内盐导致丙氨酸酸性很弱，A正确；阴极区的电极反应式为＋N＋10e－＋11H＋＋4H2O，B正确；电子不能经过电解质溶液，而是H＋从阳极穿过质子交换膜向阴极移动，从而形成闭合的回路，C错误；由题干装置图可知，该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应，D正确。
10.D　该装置为电解池，根据题给转化图知，a极发生还原反应为阴极，b极发生氧化反应为阳极。a极为阴极，b极为阳极，故电势：a＜b，A项错误；a极发生还原反应，PMn（Ⅲ）＋2e－＋O2＋2H＋PMn（Ⅴ）O＋H2O，B项错误；阴极、阳极都生成了Ph2SO，故转移2 mol电子时共生成2 mol Ph2SO，C项错误；从总反应看，PMn（Ⅲ）相当于“催化剂”，PMn（Ⅴ）O作中间产物，PMn（Ⅲ）和PMn（Ⅴ）O的总量保持不变，D项正确。
11.C　由图知，a极Ni2＋失去电子发生氧化反应，为阳极，阳极室总反应为－6e－＋2H2O＋6H＋，b极为阴极，发生还原反应，电极反应为＋6e－＋6H＋＋2H2O，阴极区有H2O生成，故c（H2SO4）减小，A项错误；催化电极a为阳极，1 mol Ni2＋在催化电极a放电生成1 mol NiO（OH），故电极反应为Ni2＋－e－＋2H2ONiO（OH）＋3H＋，B项错误；电极b上对硝基苯酚转化为对氨基苯酚，电极反应为＋6e－＋6H＋＋2H2O，则消耗1 mol对硝基苯酚电路中通过6 mol电子，故消耗13.9 g（0.1 mol）对硝基苯酚电路中通过电子的物质的量为0.6 mol，C项正确；根据电池分析知，电路中每通过1 mol e－，会有1 mol氢离子从阳极区进入阴极区，导致阳极区质量减小1 g、阴极区质量增加1 g，故阳极区与阴极区质量差为2 g，D项错误。
3.电化学中的多室、多池装置
1.C　由图知，金属钠为负极，电极反应式为Na－e－Na＋，NaV2O2F和Na3V2O2F掺杂石墨极为正极，电极反应式为NaV2O2F＋2e－＋2Na＋Na3V2O2F。Na＋通过膜由负极进入正极，膜是阳离子交换膜，A错误；充电时Na＋向金属钠电极移动，B错误；放电时正极反应：O2F＋2e－＋2Na＋Na3V2O2F，C正确；乙醇能与钠反应，故有机溶剂不能选择乙醇，D错误。
2.D　在SnO2/CC电极上CO2转变为HCOOH，发生还原反应，阴极电极反应为CO2＋2e－＋2H2OHCOOH＋2OH－，NiCo2O4/CFP为阳极，电极反应为C2H6O2－6e－＋6OH－2HCOOH＋4H2O；SnO2/CC电极为阴极，阴极与直流电源的负极相连，则a极为电源的负极，A正确；NiCo2O4/CFP电极反应为C2H6O2－6e－＋6OH－2HCOOH＋4H2O，B正确；SnO2/CC电极产生的OH－通过离子交换膜移动到NiCo2O4/CFP电极，该离子交换膜为阴离子交换膜，C正确；阴极的电极反应为CO2＋2e－＋2H2OHCOOH＋2OH－，当外电路中转移2 mol电子时，阴极区溶液质量增重44 g－34 g＝10 g，D错误。
3.C　用电渗析法制备较纯H2SeO3溶液，膜a、b之间为产品室，膜b、c之间为原料室，由图可知，石墨Ⅰ为电解池的阳极，电极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，溶液中H＋通过阳离子交换膜a进入产品室，石墨Ⅱ为阴极，电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜c进入阴极室，Se通过阴离子交换膜b进入产品室，与溶液中的H＋生成亚硒酸。膜b为阴离子交换膜，A正确；石墨Ⅰ为电解池的阳极，与铅蓄电池的正极二氧化铅相连，B正确；石墨Ⅰ为电解池的阳极，水分子在阳极发生氧化反应生成O2和H＋，溶液中H＋通过阳离子交换膜a进入产品室，所以该电解法不能制备硫酸，C错误；铅电极为铅蓄电池的负极，铅在负极发生氧化反应，电极反应式为Pb－2e－＋SPbSO4，电极质量增加96 g时，外电路转移2 mol电子，由得失电子数目守恒可知，产品室中制备的H2SeO3的物质的量为1 mol，D正确。
4.B　锂电池中，Li电极为负极；废水经过处理后得到单质镍，因此电解池c池中的电极反应为Ni2＋＋2e－Ni，即镍棒上发生了还原反应，因此镍棒为阴极，与锂电池的Li电极Y相连；碳棒为阳极，电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O；因为最后还得到了BaCl2溶液，因此a池中Ba2＋经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl－经过离子交换膜N进入b池，最终得到BaCl2溶液。与X电极相连的为锂电池正极，发生还原反应：FeS＋2Li＋＋2e－Fe＋Li2S，A正确；当电路中转移1 mol e－时，b室会进入1 mol Cl－、0.5 mol Ba2＋，因此共增加1.5 mol离子，即b室离子数增加1.5NA个，B错误；因为Ba2＋经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl－经过离子交换膜N进入b池，因此离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜，C正确；若去掉离子膜M，将a、b两室合并，氯离子优先放电，则X极会产生有毒气体氯气，D正确。
5.D　由图知，移向左侧电极，被氧化为，左侧电极为阳极，右侧为阴极，则a为电源正极，b为电源负极，阳极反应式：－e－，阴极反应式：Na＋＋e－Na。a为电源正极，A错误；该装置能够实现海水的淡化，Na＋向阴极移动，Cl－向阳极移动，所以M为Cl－交换膜，N为Na＋交换膜，B错误；充电时总反应为Na＋＋Na＋，C错误；放电时，每转移2 mol电子，理论上有2 mol Na＋、2 mol Cl－进入Ⅱ池，所以溶液质量增加（2×23＋2×35.5）g＝117 g，D正确。
6.D　该装置为燃料电池，电子流出的一极b极为负极，发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋，a极为正极，该电极上N被还原生成N2，电极反应式为2N＋10e－＋12H＋N2↑＋6H2O；c极为正极，该电极上O2被还原生成H2O，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O；该装置为生物燃料电池，b极为负极，a极、c极为正极，根据各电极反应式可知，b极生成H＋，a极、c极消耗H＋，则X、Y交换膜均为质子交换膜，使H＋由b极向a极、c极迁移，A项正确；电极室C中N转化为N，溶液经灭菌后可通入电极室A，B项正确；b极C6H12O6失去电子生成CO2，C项正确；电极室C中，O2得电子生成H2O，发生还原反应，N转化为N，发生氧化反应，D项错误。
7.B　由图可知，左池为镁—空气中性燃料电池，右池为电解池，镁电极为燃料电池的负极，多孔电极为正极，与正极相连的石墨Ⅰ电极为电解池的阳极，与负极相连的石墨Ⅱ电极为电解池的阴极。工作时，乙池中可能有N被还原生成氮的氧化物，会导致光化学污染，A正确；工作时，Pb2＋在石墨Ⅰ电极上发生氧化反应，生成PbO2等，电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－PbO2＋4H＋，则石墨电极Ⅰ增重239 g时，外电路中流过2 mol电子，B错误；工作时富氧空气中O2在正极发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，C正确；采用多孔电极增大了富氧空气中氧气与电极的接触面积，有利于增大氧气扩散，D正确。
8.A　由图可知，锌失去电子发生氧化反应，a为负极，与a相连的c为阴极，b上NO2得到电子，变为，b为正极，与b相连的d为阳极。c 为阴极，d为阳极，d电极的电势比c电极的电势高，A正确；d为阳极，B错误；c极为阴极，被还原转化为NH3，电极反应为＋6e－＋7H＋NH3↑＋2H2O，C错误；d为阳极，电极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，电路中转移0.2 mol e－时，理论上能得到0.05 mol O2，标况下的体积为0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L，D选项中并未说明是标准状况，此时无法得知O2的体积，D错误。
9.D　从电解池a极区溶液中四甲基氢氧化铵[（CH3）4NOH]浓度增大，可推出（CH3）4N＋透过c膜向a电极移动，则a电极为阴极，c膜为阳膜；Cl－透过d膜向右侧移动，则d膜为阴膜；Na＋透过e膜向左侧移动，则e膜为阳膜。光伏并网发电装置中，N型半导体为负极，P型半导体为正极，A正确；c、e为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B正确；a电极为阴极，H2O被还原生成H2和OH－，OH－和N＋反应生成（CH3）4NOH，电极反应式为2（CH3）4N＋＋2H2O＋2e－NOH＋H2↑，C正确；制备0.75 molNOH时，由电极反应式2（CH3）4N＋＋2H2O＋2e－NOH＋H2↑可知，a极生成0.375 mol H2，转移0.75 mol电子，b电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，生成0.187 5 mol O2，两极共产生0.562 5 mol气体，在标准状况下体积为0.562 5 mol×22.4 L·mol－1＝12.6 L，D错误。
10.C　启动电源1时，MnO2电极发生还原反应：2MnO2＋xLi＋＋xe－LixMn2O4，为阴极，电极1为阳极，电极反应：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；启动电源2时，MnO2电极发生氧化反应：LixMn2O4－xe－xLi＋＋2MnO2为阳极，电极2为阴极，电极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。该电化学系统工作时，先通入海水，启动电源1，形成LixMn2O4，Mn元素化合价降低，发生还原反应，故MnO2电极为阴极，则惰性电极1为阳极，A项错误；启动电源2时，Li＋穿过膜a向腔室2移动，故膜a为阳离子交换膜，B项错误；由上述分析可知，当Li＋富集完成时，根据转移电子守恒，理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体的物质的量相等，C项正确；当电极1生成100 mol O2时，转移400 mol电子，有400 mol Li＋与二氧化锰结合，则87 kg，即1 000 mol MnO2完全转化为500 mol LixMn2O4，理论上LixMn2O4中x＝0.8，D项错误。
56 / 952.电解原理及其应用
1.（2024·济宁一中测试）用石墨作电极，电解1 L 0.2 mol·L－1 NaCl溶液，当电路中通过0.002 mol电子时，下列说法错误的是（　　）
A.滴有酚酞的NaCl溶液变为红色
B.a试管中的气体与b试管中的气体体积比为1∶1
C.b试管及对应烧杯盛放的是饱和食盐水
D.A极的电极反应式仅为2H2O ＋ 2e－ H2↑＋2OH－
2.（2024·北京一七一中学段考）采用惰性电极，以水和氧气为原料电解制备H2O2的装置如图所示。
下列说法不正确的是（不考虑H2O2的弱酸性）（　　）
A.电极b连接电源正极
B.质子交换膜中氢离子移动方向为从右向左
C.电解一段时间后，左室pH不变
D.电解一段时间后，右室生成的O2与左室消耗的O2量相等
3.（2024·长沙一中学段考）一种以氨基钾（KNH2）作电解质，电解液氨制氢气的装置如图所示，下列说法错误的是（　　）
A.阴极上的电极反应式为2NH3＋2e－H2＋2N
B.电解过程中，阳极K＋浓度增大
C.氨基钾的作用是提高液氨的导电能力
D.制得3 mol H2需要消耗2 mol液氨
4.（2024·桂林恭城民族高级中学月考）AlH3是一种重要的储氢材料，如图是以N2作为保护气体，分别以Al片、Pt片为电极，电解NaAlH4的THF（四氢呋喃）溶液制AlH3的装置。下列说法正确的是（　　）
A.Al片应该接外电源的负极
B.阳极的电极反应为3Al＋Al－3e－4AlH3
C.Pt电极上有H2产生
D.该电解过程中可以在水溶液中进行
5.（2024·九江二模）我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图。这种方法的优点是可以得到氯气和氢氧化钠，实现与氯碱工业的联合。下列说法正确的是（　　）
A.离子交换膜为阴离子交换膜
B.工作一段时间阴极附近溶液的pH减小
C.电解总化学反应方程式为CO2＋2NaCl＋H2OHCOONa＋Cl2＋NaOH
D.标准状况下，每生成2.24 L Cl2，溶液中通过的电子为0.2 mol
6.（2024·红河州、文山州统考）钛被称为21世纪金属，是卫星、火箭、宇宙飞船等高科技领域的重要材料，目前制备纯钛的新型工艺是“熔盐直接电解脱氧法”，其工作原理如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A.石墨作阳极，电极反应为C＋2O2－－4e－CO2↑
B.产生22.4 L CO2（标准状况）气体时理论上可以制得2 mol金属Ti
C.Cr-Al电热棒上的电势高于石墨电极上的电势
D.若用铅蓄电池作该装置的电源，a为Pb电极
7.（2024·重庆巴蜀中学段考）氨合成已经塑造了我们的现代文明。如图是以苯酚（图中的BH）作为质子穿梭剂和缓冲液，用氮气（N2）和H2作为原料，利用电解原理在非水电解质中实现氨气的合成。
下列说法错误的是（　　）
A.a接电源的正极
B.将苯酚电解液换成纯水，消耗相同电量时，NH3的产量会降低
C.生成氨气的电极反应式为LiNxHy＋（3x－y）H＋＋e－Li＋xNH3↑
D.若消耗标准状况下22.4 L的H2，则b极上质量增加14 g
8.（2024·呼和浩特二模）用电解法（图1）通过翻转电极可同时处理含N和的生活污水，联合脱除过程中，测得溶液pH变化如图2所示。0～20分钟除去N的原理如图3所示，20～40分钟除的方法是将其转化为Fe3沉淀。
下列说法不正确的是（　　）
A.在0～20 min内，a为电源的负极
B.除N时，阳极的电极反应式为－6e－N2↑＋8H＋
C.除N过程中，阴极附近pH变大
D.除的总反应离子方程式为3Fe＋6H＋Fe3＋3H2↑
9.（2024·重庆第十一中质检）丙酮酸与废水中的电催化耦合可以除去和生产丙氨酸，其工作原理如图。25 ℃，丙氨酸主要以形式存在。下列说法错误的是（　　）
A.丙氨酸酸性很弱是因为形成了内盐
B.阴极区的电极反应式为＋N＋10e－＋11H＋＋4H2O
C.电子从阴极穿过质子交换膜向阳极移动
D.该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应
10.（2024·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—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—氧物种，从而将Ph2S转化为Ph2SO。
下列叙述正确的是（　　）
A.a极电势高于b极
B.a极反应：PMn（Ⅴ）O＋2e－＋2H＋PMn（Ⅲ）＋H2O
C.电路上转移2 mol电子理论上生成1 mol Ph2SO
D.“PMn（Ⅴ）O和PMn（Ⅲ）”总量几乎不变
11.（2024·江西八校联考）电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图所示装置实现电催化合成2，5-呋喃二甲酸，电解前阴极区和阳极区质量相等。下列说法正确的是（　　）
A.阴极区中c（H2SO4）保持不变
B.电极a发生的电极反应为Ni2＋＋2H2O＋e－NiO（OH）＋3H＋
C.电极b上每消耗13.9 g ，电路中通过0.6 mol电子
D.电路中每通过1 mol e－，阴极区与阳极区质量差为1 g
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