電化學【原卷】
1.電池式氧傳感器原理構(gòu)造如圖，可測定的含量。工作時鉛極表面會逐漸附著。下列說法不正確的是
A．Pb電極上的反應(yīng)式為
B．當a
mol參加反應(yīng)，理論上可使Pb電極增重34a
g
C．Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)
D．隨著使用，電解液的pH逐漸增大
2.在NHPI介質(zhì)中苯甲醇可轉(zhuǎn)化為苯甲醛，其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A．PINO是中間產(chǎn)物
B．石墨電極做陰極材料
C．苯甲醇在陰極區(qū)域被還原
D．陽極反應(yīng)式：Ni2+-e-=Ni3+
3.某地海水中主要離子的含量如下表，現(xiàn)利用電滲析法進行淡化，技術(shù)原理如圖所示(兩端為惰性電極，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)。下列有關(guān)說法錯誤的是
離子
含量/
9360
200
1100
16000
1200
118
A．甲室的電極反應(yīng)式為
B．淡化過程中在戊室發(fā)生的反應(yīng)：、C．若將陽膜和陰膜的位置互換，則淡水的出口為a、c
D．當通過丙室陰膜的離子的物質(zhì)的量為1
mol時，甲室收集到氣體11.2L(標準狀況)
4.金屬鎂被視為下一代能量存儲系統(tǒng)負極材料的極佳選擇。鎂—溴電池的工作原理如圖所示(正、負極區(qū)之間的離子選擇性膜只允許Mg2+通過：反應(yīng)前，正、負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量相等)。下列說法錯誤的是
A．Mg作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為
C．用該電池對鉛蓄電池進行充電時，N端與鉛蓄電池中的Pb電極相連
D．當外電路通過0.2mol電子時，正、負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量差為2.4g
5.一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)的原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．X電極上電勢比Y電極上電勢高
B．該電池不能在高溫下工作
C．正極上發(fā)生的電極反應(yīng)：
D．交換膜a為陰離子交換膜
6.700℃下電解熔融可制備高純度的液態(tài)銻，原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．該過程需要在惰性氣體氛圍中進行
B．所有反應(yīng)物和產(chǎn)物具有完全的流動性，使裝料和出料變得更加簡單
C．和的作用是降低的熔點(1180℃)
D．陽極反應(yīng)為
7.硫酸工業(yè)尾氣中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通過電解方法實現(xiàn)吸收液的循環(huán)再生。如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是
A．陽極發(fā)生的反應(yīng)之一為SO+2OH--2e-=SO+2H2O
B．電解一段時間后，陰極室pH升高
C．電解一段時間后，b％ D．電解一段時間后，兩室生成的Na2SO3與H2SO4的物質(zhì)的量相等 8.科學家對具有廣泛應(yīng)用前景的新型Li?CO2電化學儲能系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時CO2的放電產(chǎn)物為Li2C2O4，裝置如圖所示。若用Au和多孔碳作Li極催化劑，則產(chǎn)物為Li2CO3和C。下列說法正確的是 A．該電池最好選用Li2C2O4水溶液作為電解質(zhì)溶液 B．保持電流不變，升高溫度可以提高CO2的放電效率 C．用Au作催化劑時CO2放電的電極反應(yīng)式為4Li++4e?+3CO2=2Li2CO3+C D．生成等物質(zhì)的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同 9.一種新型水介質(zhì)電池，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑，其工作示意圖如圖所示，下列說法不正確的是 A．放電時，金屬鋅為負極 B．放電時，溫室氣體被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)HCOOH C．充電時，電池總反應(yīng)為 D．充電時，雙極隔膜產(chǎn)生的向右側(cè)正極室移動 10.某研究團隊發(fā)現(xiàn)，利用微生物電化學系統(tǒng)可處理含氮廢水。下圖是一種新型的浸沒式雙極室脫鹽—反硝化電池，中間由質(zhì)子交換膜隔開，陽極室中的通過泵循環(huán)至陰極室。下列說法錯誤的是 A．電極電勢：陰極室高于陽極室 B．負極的電極反應(yīng)式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ C．當處理1 mol時，有5 mol H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜，移向陰極室 D．該裝置需在適宜的溫度下進行，溫度不宜過高 11.中科大電化學研究團隊用HC1—CuC12混合溶液做腐蝕液，處理工業(yè)廢銅，提升經(jīng)濟效益，其方法如下圖所示，水在BDD電極上生成一種具有強氧化性的羥基自由基(HO·)，下列有關(guān)說法錯誤的是 A．X為鹽酸 B．BDD電極反應(yīng)式：H2O-e-=HO·+H+ C．蝕銅槽中發(fā)生的反應(yīng)：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13 D．當SS電極生成32 g Cu時，將交換1 mol C1-到BDD電極區(qū)域 12.2020年，天津大學化學團隊以CO2和辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如下圖(隔膜a只允許OH-通過)。下列說法錯誤的是 A．Ni2P電極與電源正極相連 B．In/In2O3-x電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C．電解過程中，OH-由In/In2O3-x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移 D．Ni2P電極上發(fā)生的電極反應(yīng)：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O 13.一種微生物電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖： 下列說法正確的是 A．a(chǎn)電極作原電池的正極 B．處理后的硝酸根廢水pH降低 C．電池工作時，中間室的Cl-移向右室，Na+移向左室，實現(xiàn)海水淡化 D．左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+ 13.如圖為CO2電甲烷化的裝置圖(MEC)，其利用微生物催化驅(qū)動工作，該生物電催化技術(shù)既有助于降低溫室效應(yīng)，也可處理有機廢水。下列說法正確的是 A．b電極為MEC的陽極 B．若b電極轉(zhuǎn)化1.5mol CO2，裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是15NA C．MEC工作時，質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移 D．b電極的反應(yīng)方程式為CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH- 14.鎳氫電池是一種高容量二次電池，常用作新型混合動力汽車電源，其工作原理如圖所示，其中負極上M為儲氫合金，MHn為吸附了氫原子的儲氫合金，KOH溶液作電解液。下列說法正確的是 A．電池交換膜為陽離子交換膜 B．電池總反應(yīng)式為nNiOOH+MHnM+nNi(OH)2 C．電池充電時，a電極連接電源的負極，電極周圍溶液的pH減小 D．電池工作時，b電極的電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 15.雙極膜能夠在直流電場作用下將H2O解離為H+和OH-。以維生素C的鈉鹽(C6H7O6Na)為原料制備維生素C(C6H8O6，具有弱酸性和還原性)的裝置示意圖如下。 下列說法不正確的是 A．a(chǎn)離子是OH-，b離子是H+ B．生成維生素C的離子方程式為+H+=C6H8O6 C．X極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+ D．將X極區(qū)的Na2SO4替換為C6H7O6Na，可以提高維生素C的產(chǎn)率 16.新型的高比能量鋅-碘溴液流電池工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量，下列敘述正確的是 A．放電時，a作電池的負極 B．放電時，b電極每減少6.5g，a極區(qū)溶液中將增加0.2molI- C．充電時，a電極反應(yīng)為 D．充電時，b電極接外電源正極 17.鈉硫電池作為一種新型化學電源，具有體積小、容量大、壽命長、效率高等重要優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是 A．放電過程中，A極為電源正極 B．放電過程中，電池總反應(yīng)為 C．充電過程中，由A極移動到B極 D．充電過程中，外電路中流過電子，負極材料增重 18.一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是 A．電子流向是從吸附層M通過導(dǎo)線到吸附層N B．Na+從右邊穿過離子交換膜向左邊移動 C．離子交換膜可用質(zhì)子交換膜 D．負極的電極反應(yīng)是：H2-2e-+2OH-=2H2O 電化學 1.電池式氧傳感器原理構(gòu)造如圖，可測定的含量。工作時鉛極表面會逐漸附著。下列說法不正確的是 A．Pb電極上的反應(yīng)式為 B．當a mol參加反應(yīng)，理論上可使Pb電極增重34a g C．Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng) D．隨著使用，電解液的pH逐漸增大 【答案】B 【分析】 由題給示意圖可知，鉛電極上為原電池的負極，堿性條件下，鉛失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化鉛，電極反應(yīng)式為，鉑電極為正極，氧氣在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為，電池的總反應(yīng)方程式為。 【詳解】 A．由分析可知，鉛電極上為原電池的負極，堿性條件下，鉛失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化鉛，電極反應(yīng)式為，故A正確； B．由分析可知，鉛電極上為原電池的負極，堿性條件下，鉛失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化鉛，電極反應(yīng)式為，反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，鉛電極增重17g，當a mol參加反應(yīng)時，反應(yīng)轉(zhuǎn)移4amol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，鉛電極增重4amol×17g/mol=68ag，故B錯誤； C．由分析可知，鉑電極為正極，氧氣在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，故C正確； D．由分析可知，電池的總反應(yīng)方程式為，反應(yīng)消耗水，溶液的體積減小，氫氧化鉀溶液的濃度逐漸增大，溶液pH逐漸增大，故D正確； 故選B。 2.在NHPI介質(zhì)中苯甲醇可轉(zhuǎn)化為苯甲醛，其原理如圖所示。下列說法不正確的是 A．PINO是中間產(chǎn)物 B．石墨電極做陰極材料 C．苯甲醇在陰極區(qū)域被還原 D．陽極反應(yīng)式：Ni2+-e-=Ni3+ 【答案】C 【詳解】 A．根據(jù)原理圖可知，NHPI與Ni3+反應(yīng)生成PINO，PINO與苯甲醇反應(yīng)生成NHPI，則PINO是中間產(chǎn)物，A說法正確； B．石墨電極上氫離子得電子生成氫氣，則石墨電極做陰極材料，B說法正確； C．苯甲醇在陰極區(qū)域生成苯甲醛，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，C說法錯誤； D．陽極上Ni2+失電子生成Ni3+，反應(yīng)式：Ni2+-e-=Ni3+，D說法正確； 答案為C。 3.某地海水中主要離子的含量如下表，現(xiàn)利用電滲析法進行淡化，技術(shù)原理如圖所示(兩端為惰性電極，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)。下列有關(guān)說法錯誤的是 離子 含量/ 9360 200 1100 16000 1200 118 A．甲室的電極反應(yīng)式為 B．淡化過程中在戊室發(fā)生的反應(yīng)：、C．若將陽膜和陰膜的位置互換，則淡水的出口為a、c D．當通過丙室陰膜的離子的物質(zhì)的量為1 mol時，甲室收集到氣體11.2L(標準狀況) 【答案】D 【詳解】 A．甲室電極與電源正極相連，電極反應(yīng)式為，A項正確； B．戊室電極與電源負極相連，為陰極室，開始電解時，陰極上水得電子生成H2和OH-，生成的OH-和反應(yīng)生成，Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，OH-和Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2，B項正確； C．陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子道過，若交換位置，乙、丁室中的陰陽離子分別向兩邊移動，則淡水的出口為a、c，C項正確； D．通過丙室陰膜的陰離子(價陰離子和價陰離子)所帶電荷不確定，故無法計算當通過丙室陰膜的離子的物質(zhì)的量為1 mol時，甲室收集到的氣體的體積，D項錯誤； 答案選D。 4.金屬鎂被視為下一代能量存儲系統(tǒng)負極材料的極佳選擇。鎂—溴電池的工作原理如圖所示(正、負極區(qū)之間的離子選擇性膜只允許Mg2+通過：反應(yīng)前，正、負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量相等)。下列說法錯誤的是 A．Mg作負極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 C．用該電池對鉛蓄電池進行充電時，N端與鉛蓄電池中的Pb電極相連 D．當外電路通過0.2mol電子時，正、負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量差為2.4g 【答案】C 【詳解】 A．根據(jù)電池放電時Mg2+的移動方向可推知，Mg作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項正確； B．石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為，B項正確； C．鉛蓄電池充電時的總反應(yīng)為，Pb電極為負極，故要與M端相連(正接正，負接負)，C項錯誤； D．當外電路通過0.2 mol電子時，負極發(fā)生反應(yīng)：Mg-2e-=Mg2+，根據(jù)溶液的電中性，有0.1 mol Mg2+從負極區(qū)到正極區(qū)，故正極區(qū)溶液質(zhì)量增加0.1mol24g/mol=2.4g，故正、負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量差為2.4g，D項正確； 答案選C。 5.一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)的原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A．X電極上電勢比Y電極上電勢高 B．該電池不能在高溫下工作 C．正極上發(fā)生的電極反應(yīng)： D．交換膜a為陰離子交換膜 【答案】A 【分析】 該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極是正極，電極反應(yīng)式為，左邊裝置電極是負極，負極上有機物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，據(jù)此分析解答。 【詳解】 A．左邊裝置電極是負極，即X電極是負極，所以X電極上電勢比Y電極上電勢低，故A錯誤； B．高溫下厭氧菌等容易發(fā)生變性，因此該電池不能在高溫下工作，故B正確； C．右邊裝置中電極是正極，硝酸根離子得到電子，電極反應(yīng)式為，故C正確； D．放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子Na+移向正極右室，陰離子Cl-移向負極室左室，左側(cè)離子交換膜為陰離子交換膜，右側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜，即交換膜a為陰離子交換膜，故D正確； 故選A。 6.700℃下電解熔融可制備高純度的液態(tài)銻，原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A．該過程需要在惰性氣體氛圍中進行 B．所有反應(yīng)物和產(chǎn)物具有完全的流動性，使裝料和出料變得更加簡單 C．和的作用是降低的熔點(1180℃) D．陽極反應(yīng)為 【答案】D 【詳解】 A．生成的液態(tài)銻、液態(tài)硫能被空氣中氧氣氧化，因此該過程需要在惰性氣體氛圍中進行，故A正確； B． 所有反應(yīng)物和產(chǎn)物為液態(tài)或氣態(tài)，則具有完全的流動性，使裝料和出料變得更加簡單，故B正確； C． Na2S的熔點為1180℃，而該工藝在700℃下電解熔融態(tài)物質(zhì)，和的作用是降低的熔點(1180℃)，故C正確； D．電解池分陰陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為，故·D錯誤； 答案選D。 7.硫酸工業(yè)尾氣中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通過電解方法實現(xiàn)吸收液的循環(huán)再生。如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是 A．陽極發(fā)生的反應(yīng)之一為SO+2OH--2e-=SO+2H2O B．電解一段時間后，陰極室pH升高 C．電解一段時間后，b％ D．電解一段時間后，兩室生成的Na2SO3與H2SO4的物質(zhì)的量相等 【答案】B 【分析】 由裝置圖可知，陽離子移向陰極，Pt(Ⅰ)為陰極，陰離子移向陽極，Pt(Ⅲ)為陽極，電解池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價上升，失電子；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，化合價下降，得電子；陽極：，陰極：； 【詳解】 A．酸性介質(zhì)中不存在氫氧根，A項錯誤； B．陰極氫離子放電，氫離子濃度減小，pH增大，B項正確； C．陽極可不斷產(chǎn)生硫酸根離子和氫離子，b％>a％，C項錯誤； D．陽極產(chǎn)生1mol硫酸轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極消耗2mol電子產(chǎn)生2mol亞硫酸鈉，兩者物質(zhì)的量不相等，D項錯誤； 答案選B。 8.科學家對具有廣泛應(yīng)用前景的新型Li?CO2電化學儲能系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時CO2的放電產(chǎn)物為Li2C2O4，裝置如圖所示。若用Au和多孔碳作Li極催化劑，則產(chǎn)物為Li2CO3和C。下列說法正確的是 A．該電池最好選用Li2C2O4水溶液作為電解質(zhì)溶液 B．保持電流不變，升高溫度可以提高CO2的放電效率 C．用Au作催化劑時CO2放電的電極反應(yīng)式為4Li++4e?+3CO2=2Li2CO3+C D．生成等物質(zhì)的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同 【答案】C 【詳解】 A．鋰會與水發(fā)生反應(yīng)，所以不能選擇水溶液作電解質(zhì)溶液，A項錯誤； B．保持電流不變，CO2放電效率不變，B項錯誤； C．根據(jù)題意，產(chǎn)物為Li2CO3和C，電極反應(yīng)式正確，C項正確； D．生成1 mol Li2C2O4，2 mol CO2轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成1 mol Li2CO3和0.5 mol C時，1.5 mol CO2轉(zhuǎn)移2 mol電子，故兩者消耗CO2的量不同，D項錯誤； 答案選C。 9.一種新型水介質(zhì)電池，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑，其工作示意圖如圖所示，下列說法不正確的是 A．放電時，金屬鋅為負極 B．放電時，溫室氣體被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)HCOOH C．充電時，電池總反應(yīng)為 D．充電時，雙極隔膜產(chǎn)生的向右側(cè)正極室移動 【答案】D 【詳解】 A．放電時，負極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn一2e-+4OH- =Zn(OH)，故A正確； B．由圖中反應(yīng)機理可知，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，故B正確； C．充電時，陽極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，陰極上Zn(OH)轉(zhuǎn)化為 Zn，電極反應(yīng)式為：，故C正確； D．右側(cè)電極版連接電源正極，充電時發(fā)生反應(yīng)：H2O-4e-=O2↑+4H+，應(yīng)向左側(cè)移動，故D錯誤； 故選D。 10.某研究團隊發(fā)現(xiàn)，利用微生物電化學系統(tǒng)可處理含氮廢水。下圖是一種新型的浸沒式雙極室脫鹽—反硝化電池，中間由質(zhì)子交換膜隔開，陽極室中的通過泵循環(huán)至陰極室。下列說法錯誤的是 A．電極電勢：陰極室高于陽極室 B．負極的電極反應(yīng)式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ C．當處理1 mol時，有5 mol H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜，移向陰極室 D．該裝置需在適宜的溫度下進行，溫度不宜過高 【答案】B 【分析】 根據(jù)原電池的圖示及電子移動的方向(左→右)，可知左邊為負極，發(fā)生反應(yīng)(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，右邊為正極，發(fā)生反應(yīng)2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。 【詳解】 A．原電池中電極電勢，右側(cè)正極高于左側(cè)負極，則右側(cè)陰極高于左側(cè)陽極，故A正確； B．負極電極反應(yīng)式為(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，故B錯誤； C．由正極電極反應(yīng)式2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O可知，當處理1 mol時，有5 mol H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜，移向陰極室，故C正確； D．溫度過高(CH2O)n會變成氣體，因此需要控制溫度，故D正確； 故答案為B。 11.中科大電化學研究團隊用HC1—CuC12混合溶液做腐蝕液，處理工業(yè)廢銅，提升經(jīng)濟效益，其方法如下圖所示，水在BDD電極上生成一種具有強氧化性的羥基自由基(HO·)，下列有關(guān)說法錯誤的是 A．X為鹽酸 B．BDD電極反應(yīng)式：H2O-e-=HO·+H+ C．蝕銅槽中發(fā)生的反應(yīng)：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13 D．當SS電極生成32 g Cu時，將交換1 mol C1-到BDD電極區(qū)域 【答案】D 【分析】 由圖示可知：由圖示可知陽極上水失去電子產(chǎn)生羥基自由基(HO·)和H+，HO·與溶液中的Cu+發(fā)生反應(yīng)：H++Cu++?OH=Cu2++H2O，Cl-通過陰離子交換膜移入陽極區(qū)可生成CuCl2蝕刻液，在陰極SS電極上，H2CuCl3得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生Cu單質(zhì)，溶液中含有H+、Cl-，故X為鹽酸，HCl-CuCl2混合溶液進入蝕銅槽，將Cu單質(zhì)氧化產(chǎn)生H2CuCl3。 【詳解】 A．根據(jù)圖示可知H2CuCl3部分進入陰極區(qū)，部分進入陽極區(qū)。在陰極SS電極上H2CuC13中+1價的Cu得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)Cu附著在SS電極上，根據(jù)電荷守恒可知會有Cl-通過陰離子交換膜移入陽極區(qū)，溶液中含有H+、Cl-，故X為鹽酸，A正確； B．BDD電極與電源正極連接，為陽極，在BDD電極上水失去電子產(chǎn)生具有強氧化性的HO·，陽極的電極反應(yīng)式：H2O-e-=HO·+H+，B正確； C．HCl-CuCl2混合溶液進入蝕銅槽，將Cu單質(zhì)氧化產(chǎn)生H2CuCl3，根據(jù)電子守恒及原子守恒，可知在蝕銅槽中發(fā)生的反應(yīng)：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13，C正確； D．SS電極連接電源負極，為陰極。在SS電極上發(fā)生還原反應(yīng)：H2CuCl3+e-=Cu+2H++3Cl-，每反應(yīng)產(chǎn)生1 mol Cu單質(zhì)轉(zhuǎn)移1 mol電子，根據(jù)電荷守恒可知同時會有1 mol Cl-通過陰離子交換膜進入陽極區(qū)，當SS電極生成32 g Cu時，其物質(zhì)的量是0.5 mol，則進入陽極區(qū)Cl-的物質(zhì)的量是0.5 mol，D錯誤； 故合理選項是D。 12.2020年，天津大學化學團隊以CO2和辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如下圖(隔膜a只允許OH-通過)。下列說法錯誤的是 A．Ni2P電極與電源正極相連 B．In/In2O3-x電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C．電解過程中，OH-由In/In2O3-x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移 D．Ni2P電極上發(fā)生的電極反應(yīng)：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O 【答案】B 【分析】 由圖中In/In2O3-x電極上CO2→HCOO-可知，CO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，In/In2O3-x電極為陰極，陰極反應(yīng)為：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，則Ni2P電極為陽極，辛胺在陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成辛腈，電極反應(yīng)為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，據(jù)此分析解答。 【詳解】 A．Ni2P電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，則為陽極，與電源正極相連，故A正確； B．In/In2O3-x?電極為陰極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯誤； C．電解過程中，陰離子向陽極移動，則OH-由In/In2O3-x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移，故C正確； D．由圖可知，Ni2P電極為陽極，CH3(CH2)7NH2→CH3(CH2)6CN，陽極反應(yīng)為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，故D正確； 故答案為B。 13.一種微生物電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖： 下列說法正確的是 A．a(chǎn)電極作原電池的正極 B．處理后的硝酸根廢水pH降低 C．電池工作時，中間室的Cl-移向右室，Na+移向左室，實現(xiàn)海水淡化 D．左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+ 【答案】D 【分析】 據(jù)圖可知a電極上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a為負極，b為正極，硝酸根被還原生成氮氣。 【詳解】 A．a(chǎn)電極上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a為負極，A錯誤； B．b為正極，硝酸根被還原生成氮氣，根據(jù)電子守恒和元素守恒可知電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，生成氫氧根，所以pH增大，B錯誤； C．原電池中陰離子移向負極，陽離子移向正極，所以中間室的Cl-移向左室，Na+移向右室，C錯誤； D．左室C6H12O6被氧化生成CO2，根據(jù)電子守恒和元素守恒可知電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+，D正確； 綜上所述答案為D。 13.如圖為CO2電甲烷化的裝置圖(MEC)，其利用微生物催化驅(qū)動工作，該生物電催化技術(shù)既有助于降低溫室效應(yīng)，也可處理有機廢水。下列說法正確的是 A．b電極為MEC的陽極 B．若b電極轉(zhuǎn)化1.5mol CO2，裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是15NA C．MEC工作時，質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移 D．b電極的反應(yīng)方程式為CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH- 【答案】C 【詳解】 A．由圖示可知有機物在a電極被氧化成二氧化碳，二氧化碳在b電極被還原成甲烷。則a為陽極，b為陰極，故A錯； B．b電極為二氧化碳得到電子被還原成甲烷，則其反應(yīng)為：，則轉(zhuǎn)化1.5mol CO2，裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是12NA，故B錯； C．MEC工作時，陽離子向陰極移動，則質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移，故選C； D．在酸性條件下無氫氧根離子生成，則b電極的電極方程式為，故D錯； 答案選C 14.鎳氫電池是一種高容量二次電池，常用作新型混合動力汽車電源，其工作原理如圖所示，其中負極上M為儲氫合金，MHn為吸附了氫原子的儲氫合金，KOH溶液作電解液。下列說法正確的是 A．電池交換膜為陽離子交換膜 B．電池總反應(yīng)式為nNiOOH+MHnM+nNi(OH)2 C．電池充電時，a電極連接電源的負極，電極周圍溶液的pH減小 D．電池工作時，b電極的電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 【答案】D 【詳解】 A．OH?參與電極反應(yīng)，為提高電池放電效率，電池交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，允許OH?通過，A項錯誤； B．由題給信息可知，a電極為負極，電極反應(yīng)式為MHn+nOH??ne?=M+nH2O，周圍溶液的pH減小，b電極為正極，電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e?=Ni(OH)2+OH?，電池總反應(yīng)式為M+nNi(OH)2 nNiOOH+MHn，選項B錯誤； C．電池充電時，a電極連電源的負極，電極反應(yīng)為nH2O+M+ne?=MHn+nOH?，電極周圍溶液的pH增大，選項C錯誤； D．由題給信息可知，a電極為負極，電極反應(yīng)式為MHn+nOH??ne?=M+nH2O，周圍溶液的pH減小，b電極為正極，電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e?=Ni(OH)2+OH?，選項D正確； 答案選D。 15.雙極膜能夠在直流電場作用下將H2O解離為H+和OH-。以維生素C的鈉鹽(C6H7O6Na)為原料制備維生素C(C6H8O6，具有弱酸性和還原性)的裝置示意圖如下。 下列說法不正確的是 A．a(chǎn)離子是OH-，b離子是H+ B．生成維生素C的離子方程式為+H+=C6H8O6 C．X極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+ D．將X極區(qū)的Na2SO4替換為C6H7O6Na，可以提高維生素C的產(chǎn)率 【答案】D 【分析】 在X電極，水失電子生成O2，同時生成H+，Na+通過陽離子交換膜進行堿室，與a離子即OH-構(gòu)成NaOH；則b離子為H+，與結(jié)合為C6H7O8。Y電極為陰極，H2O得電子生成H2和OH-。 【詳解】 A．由以上分析可知，a離子是OH-，b離子是H+，A正確； B．為弱酸根離子，與b離子即H+結(jié)合生成維生素C，離子方程式為+H+=C6H8O6，B正確； C．在X極，H2O失電子生成O2和H+，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，C正確； D．若將X極區(qū)的Na2SO4替換為C6H7O6Na，一方面生成的C6H8O6導(dǎo)電能力弱，另一方面維生素C易被生成的O2氧化，不能提高維生素C的產(chǎn)率，D不正確； 故選D。 16.新型的高比能量鋅-碘溴液流電池工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量，下列敘述正確的是 A．放電時，a作電池的負極 B．放電時，b電極每減少6.5g，a極區(qū)溶液中將增加0.2molI- C．充電時，a電極反應(yīng)為 D．充電時，b電極接外電源正極 【答案】BC 【分析】 放電時Zn被氧化為Zn2+，為負極，即b極為負極，則a極為正極；則充電時a極發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極，b極發(fā)生還原反應(yīng)為陰極。 【詳解】 A．放電時Zn被氧化為Zn2+，為負極，即b極為負極，則a極為正極，A錯誤； B．放電時b極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，減少6.5g即反應(yīng)0.1molZn，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，a極反應(yīng)為I2Br-+2e-=2I-+Br-，根據(jù)電子守恒可知增加0.2molI-，B正確； C．放電時a極反應(yīng)為I2Br-+2e-=2I-+Br-，則充電時電極反應(yīng)為2I-+Br-2e--=I2Br-，C正確； D．充電時b極為陰極，接外電源的負極，D錯誤； 綜上所述答案為BC。 17.鈉硫電池作為一種新型化學電源，具有體積小、容量大、壽命長、效率高等重要優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是 A．放電過程中，A極為電源正極 B．放電過程中，電池總反應(yīng)為 C．充電過程中，由A極移動到B極 D．充電過程中，外電路中流過電子，負極材料增重 【答案】AC 【詳解】 A．由圖可知，充電時，A接電源的負極，則放電時，A極為電源負極，故A錯誤； B．放電過程中，鈉作負極失電子，變成鈉離子，移向正極，在正極生成，電池總反應(yīng)為，故B正確； C．充電過程中，移向陰極，即由B極移動到A極，故C錯誤； D．充電過程中，外電路中流過電子，有0.01mol鈉離子轉(zhuǎn)化成鈉單質(zhì)，所以負極材料增重，故D正確； 故選AC。 18.一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是 A．電子流向是從吸附層M通過導(dǎo)線到吸附層N B．Na+從右邊穿過離子交換膜向左邊移動 C．離子交換膜可用質(zhì)子交換膜 D．負極的電極反應(yīng)是：H2-2e-+2OH-=2H2O 【答案】BC 【詳解】 A．由工作原理圖可知，左邊吸附層M為負極，右邊吸附層N為正極，則電子流向為從吸附層M通過導(dǎo)線到吸附層N，故A正確； B．原電池中陽離子移向正極，陰離子移向負極，所以電解質(zhì)溶液中Na+向右邊移動，故B錯誤； C．由工作原理圖可知，左邊溶液為堿性，右邊溶液為酸性，所以離子交換膜可阻止左邊的堿性溶液和右邊的酸性溶液發(fā)生中和，故C錯誤； D．左邊吸附層M為負極極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-=2H2O，故D正確； 故選：BC。
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