2023江苏版化学高考第二轮复习--专题十　化学反应与电能.pdf

2023江苏版化学高考第二轮复习专题十化学反应与电能1.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法不正确的是（）A.与传统氯碱工艺相比,该方法可避免使用离子交换膜B.第一步中阳极反应为 N a o.1，1M n O2-xe N a-xM n O z+xN a*C.第二步中,放电结束后,电解质溶液中N a Cl 的含量增大D.理论上,每消耗1 m o l 02,可生产4 m o l N a O H 和 2 m o l Cl2答 案 C A 项，传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜，该方法可避免使用离子交换膜，正确;B项,根据图示,第一步中阳极反应为N a o.M n O xe=N a o.M J l n O2+xN a；正确;C项,第二步中,放电结束后,N a-M r*N a o.“M n O z,Agf AgCl,电解质溶液中N a Cl 的含量降低,错误;D 项,理论上,每消耗1 m o l0：,转移4 m o l 电子,第一步生成4 m o l N a O H;根据钠守回第二步提取4 m o l N a Cl,第三步生成2 m o l Cl2,正确。2.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，对污染防治要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保两位一体结合的装置示意图如下。下列说法正确的是（）第 1 页 共 4 3 页A.盐桥中K 向 X 极移动,C 向Y 极移动B.X极附近溶液p H 增大,Y 极附近溶液p H 减小C.每 1 m o l N 0&在 Y 极上发生氧化反应可制得0.5 m o l 氮气,转移5 m o l 电子D.电路中通过7.5 m o l 电子时,理论上共产生 的体积为44.8 L （标准状况）答 案 D 该装置为原电池,N%被氧化，则 X 为负极,电极反应式为2N H 6e+60H N2+6H20;N O 3被还原,Y 为正极,电极反应式为2N 03+10e+6H20 N +120H 故盐桥中阳离子（K ）移向正极（Y 极），阴离子（C1）移向负极（X极），A项错误。根据电极反应式知,X极反应消耗O H ,c（0H ）减小，附近溶液p H 减小;Y极反应生成O H ,c（0H ）增大,Y 极附近溶液p H 增大,B 项错误。N O 3在 Y 极得电子,发生还原反应,C 项错误。根据电极反应式可知总反应方程式为5N H 3+3N O3 4N 2+6I L 0+30H ,则当电路中通过7.5 m o l 电子时,生成2 m o l N2,其在标准状况下的体积为44.8 L,D 项正确。3.硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术,原理如图所示（其中R 为有机物）。下列说法不正确的是（）钳电极M祐电极A.b 端为电源正极,处理后的水垢沉淀在阳极底部第2页 共4 3页B.处理过程中Cl 可循环利用C.流程中发生离子反应:H C()3+Ca+0H Ca CO;!I +H20,M g2+2O H -M g(O H)2 ID.若 R 为 CO(N H2)2,则消耗1 m o l CO(N H，生成N；：时，粕电极N 处产生的I L：应大于3 m o l答 案 A由题图知,N 极上水放电生成和O H；N 极为阴极,M 极上C1放电产生CL,M 极为阳极,b 端与N 极相连为电源负极，阴极产生的0H 与M g生成M g(O H)%与 H CO 3生成CO 歹，使 面 转化为Ca CO s 沉降在阴极附近,A 项错误、C 项正确。H C1O 与有机物R 反应,自身被还原为C1,可以循环利用,B 项正确。M极反应产生的CL 与水反应生成H C1O,将 CO(N H 3氧化生成N2C由于氯气与水的反应为可逆反应,通过消耗 CO (N H 3的量计算得到C L 的量小于反应生成的氯气的量,故消耗1 m o l C O(N 生成N 厨,转移6 m o l电子,粕电极N 处产生的H 2应大于3 m o l,D 项正确。4.我国科学家研发了一种室温下可充电的N a-CO?电池,示意图如下。放电时,N a Q 与 C 均沉积在碳纳米管中，下列说法错误的是()负载/电源钠箔有机电解质碳纳米管C/Na,C(充电放电A.充电时，阴极反应为N a+e=N aB.充电时,电源b 极为正极,N a 向钠箔电极移动C.放电时,转移0.4 m o l 电子,碳纳米管电极增重21.2 gD.放电时,电池的总反应为3C02+4N a 2N a2C03+C答 案 C根据题图可知充电时,N a 转化为钠单质，钠箔作阴极，电极反应式为N a+e N a,碳纳米管作阳极,电极反应式为2N a2C03+C-4e 3C021 +4N a;A 项正确;充电时,碳纳米管为阳极,与之相连的电源b 极为正极,N a，向钠箔电极移动,B 项正确;放电时,碳纳米管上发生反应：3C02+4e+4N a 4第 3 页 共，43页2N a2C03+C,转移 0.4 m o l 电子,牛成 0.2 m o l N a 0s和 0.1 m o l C,增重 0.2 m o l X 106 g/m o l+0.1 m o l X 12g/m o l=22.4 g,C项错误;放电时,电池的总反应为3C02+4N a 2N a （V C,D项正确。5.已知NEBO在水溶液中发生如下变化:N a/O+5H 2。2N at+2H：iB0；）+2H2BO3o 一种电解法制备硼酸的装置如图所示。假设电解过程中,溶液不溢出电解池。下列有关说法正确的是（）A.m电极接电源负极B.制得1 m o l H 3BO 3时,n电极产生11.2 L气体（标准状况）C.ba,错误;D项,根据得失电子守恒可知，外电路转移1m o l电子时,有1 m o l N a流入右室，同时释放出0.5 m o l电 理论上右室溶液质量增加1 m o l X 23g/m o l-0.5 m o l X 2 g/m o l=22 g,正确。6.有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是（）第 4 页 共，43页-充电-放电注：M，代表L i，或N a，比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能A.充电时有机电极发生了氧化反应B.充电时每转移2 m o l e,右室离子减少2 m o lC.放电时负极电极反应为:D.将 M由L i 换成N a；电池的比能量会下降答 案 D A 项，由题干信息可知，有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应,A 项错误。充电时，右侧电极为阳极，发生反应31-2e-&则充电时每转移2 m o l e,左侧减少2 m o l 阴离子,同时有2 m o i 附进入左室,右室离子减少4 m o l,B项错误。由图可知,放电时负极的。（）“失电子，发生氧化反应,生成;而二，4C 项错误。根据比能量的定义,钠的相对原子质量大于锂,故将M由 L i 换成N a,电池的比能量会下降,D 项正确。7.生活污水中的氮和磷元素主要以铳盐和磷酸盐的形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解时:如图甲原理所示可进行除氮;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe：将 P 0/转化为FeK P O 戾沉淀。下列说法不正确的是（）第5页 共4 3页石墨电极甲A.图乙中020 min脱除的元素是氮元素,此时石墨作阳极B.溶液pH越小，有效氯浓度越大,氮的去除率越高C.图乙中2040 min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2印+2e-H2 tD.电解法除氮中,有效氯CIO氧化ML的离子方程为3C1O+2NH3 3C1+N2+3H2O答案B A项，因(广20 min脱除的元素是氮元素，需要将NHk NIL氧化成即若铁作阳极，则被氧化的是铁,故此时石墨作阳极,正确;B项,溶液pH越小,c(1D越大,反应CL+HQ=H，+C1+HC10的化学平衡逆向移动,c(HC10)减小,NH1的氧化率降低,则氮的去除率降低,错误;C项,2040 min脱除磷元素,除磷时,Fe作阳极失电子生成的Fe?和P0：结合转化为FeKPO j沉淀,故石墨作阴极,水电离出的H在阴极放电生成氢气,电极反应式为2H+2e 丛t,正确;D项,C10氧化NH,生成N2,自身被还原为C1,结合得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可得离子方程式为3C10+2NH;i 3C1+M+3出0,正确。名师点睛 翻转正、负极的操作会使阴、阳极交换，要注意铁电极是一种活性电极，作为阳极时，电极材料本身可以放电,电极反应随之发生改变。第6页共43页8.利用电化学原理可对海水（主要成分N a Cl和HO还含有少量微生物）进行消毒,并能清除残留的含氯消毒物质（工作原理如图,其中电极均为惰性电极）.已知:工作时,先断开心 闭合K 一段时间后,断开K,闭合K2O下列说法不正确的是（）B.闭合K,后,N a通过离子交换膜从I I室迁移至H I室C.工作完成后，I I室中有金属N a剩余D.残留的含氯消毒物质在山室放电被脱除答 案A A项，闭合K后为电解池,阳极海水中的Cl被氧化为氯气，阴极为含N a的有机电解液,N a被还.通 电 .原生成N a单质，总反应为2C1+2N a CL t +2N a,错误。B项，闭合K 2后为原电池，I I室中N a单质被氧化为N a ,故为负极,I I I室为正极,原电池中阳离子流向正极,正确。C项，闭合K后 在I室生成的氯气与水发生可逆反应生成H C1（）（含氯消毒物质），设此过程生成1 m o l氯气,则生成H C10不足1 m o l,根据得失电子守恒可知生成2 m o l钠单质;H C1O氧化微生物进行消毒,未反应的H C1O在闭合及后的H I室中被还原,部分H C1O是被微生物还原,故在山室中被还原的H C1O的物质的量小于1 m o l,则消耗的钠单质小于2 m o l,故11室中有金属N a剩余,正确。D项，闭合K?后山室为正极,剩余的含氯消毒物质被还原,正确。9.为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置,其原理如下图所示。当闭合K和 降、打开K,时，装置处于蓄电状态;当打开K和 七、闭合限时,装置处于放电状态。放电状态时,第7页 共4 3页双极膜中间层中的H20 解离为I I 和 011并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是（）1 Zn 0,4H M n+2H。每消耗1 m o l M n 02,需要消耗4 m o l H,碳镒电极转移2 m o l e,则理论上有2 m o l H 由双极膜向碳镒电极迁移,正确;D 项，该装置运行过程中H 得电子生成h O H 失电子生成02）实际上是消耗了溶剂水,故不需要不断补充H 2s o.和 K O H 溶液,错误。知 识 拓 展 双极膜是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的工作原理是在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H20 解离成H 和 0H 分别通过阳膜和阴膜，作为H 和 0H 的离子源。10.一种聚合物锂电池通过充、放电可实现“大气固碳”（如图所示）。该电池在充电时,通过催化剂的选择性控制,只有L i Q,发生氧化反应释放出CO?和 下 列 说 法 正 确 的 是（）第 8 页 共，43页电极A电极BA.该电池可选用含L i 的水溶液作电解质溶液B.图中L i 的移动方向是充电时的移动方向C.充电时，阳极发生的反应为2L i2C03+C-4e 3C02 t +4L i,D.该电池每循环充、放各4 m o l 电子，理论上可固定标准状况下22.4 L C02答 案 D A 项，金属锂会与水反应，不能选用含L i 的水溶液作电解质溶液,错误、B 项，锂为负极，电极B为正极,题图中L i 的移动方向是放电时的移动方向,错误。C 项,电池充电时,只有碳酸锂发生氧化反应释放出CO：和 02,因此充电时阳极发生的反应为2L i2C03-4e 2C02 t +4L i+02 t ,错误。D 项,放电时正极反应式为3C02+4e+4L i 2L i2CO;i+C,放电时转移4 m o l 电子,可以吸收3 m o l CO 2;充电时转移4 m o l电子，释放2 m o l C（k所以该电池每充、放 4 瓜。1 电子一次,理论上能固定1 m o l CO%标准状况下的体积为22.4 L,正确。11.脱氯可以减少水体污染,保护人的饮水健康。用电解法产生具有强氧化性的自由基（0H）,可以去除水体中的CH L,原理如图所示。交换膜下列说法正确的是（）A.阳极附近溶液的p H 增大B.交换膜为阴离子交换膜第 9 页 共，43页C.阴极S J i S 为 CH z Ck+4 OH CO2+2H2O+2H C1D.脱氯的过程中碳氢键和碳氢键断裂形成碳氧键答 案 1）右侧区的电极反应式为2H+2e 乩t ,为阴极区，交换膜为阳离子交换膜;左侧区为阳极区,电极反应式为H z O-e O H+H ,阳极附近溶液的p H 减小,A、B、C 错误;脱氯是将CH 2cL 转化为H CH O、CH Q H、CO；和 C1,脱氯的过程中碳氯键和碳氢键断裂形成碳氧键,正确。12.下列装置由甲、乙两部分组成（如图所示），甲是将废水中乙二胺HNC DNU氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时,下列说法错误的是（）C u41 ,FeCnSO；溶.乙A.甲中H 透过质子交换膜由左向右移动8/1极电极反应式:邸（01）2 阳2+440-168 2C0+N2 t +16H C.一段时间后，乙中Cu S O i 溶液浓度基本保持不变D.当 N 极消耗0.25 m o l 0 时,则铁极增重16 g答 案 D 甲装置是将化学能转化为电能的原电池,M 是负极,N 是正极，电解质溶液为酸性溶液。A 项,H 透过质子交换膜由左（M 极）向右（N 极）移动,正确;B 项,H2N （CH2）2N H 2在负极M 上失电子发生氧化反应,生成 瓯 C0?和 H；电极反应式为H2N（CH2）2N H2+4H20-16e 2C02 t +N21 +16H;正确;C 项,乙装置是在铁上镀铜,铜在阳极失电子生成Cu,Cu”进入溶液中,溶液中的C/在阴极得电子生成铜,整个过程中电解液浓度基本不变,正确;D 项，当N电极消耗0.25 m o l 氧气时,转移0.25 m o l X 4=1 m o l 电子,所以铁电极增重 0.5 m o l X 64 g/m o l=32 g,错误。13.2021年我国科研人员以二硫化铝（M o&）作为电极催化剂,研发出一种Zn-N O 电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示（双极膜可将水解离为H 和 0H ,并实现其定向通过）。下列说法错误的是（）第1 0页 共4 3页双极膜A.使用M。工电极能加快合成氨的速率B.Zn/Zn O 电极反应式为 Zn+2O H -2e Zn O+H2OC.电池工作一段时间后，正极区溶液的p l l 增大D.当电路通过10 m o l。时，理论上可以转化N 0的质量为30 g答 案 D M o S z 是电极反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能,加快合成氨的速率,A正确;Zn/Zn O 电极为负极,碱性条件下锌被氧化,电极反应式为Zn+20H -2e-Zn O+H Q,B正确;M 0S 2电极为原电池的正极,N O 在酸性条件下被还原为氨气,电极反应式为N 0+5e+5H -N H：,+H Q,放电时消耗H ,正极区溶液的c（H）减小,溶液p H 增大,C 正确;根据电极反应式N 0+5e+5H N H3+H2O 可知,当电路通过10 m o l e时,理论上可转化N O 的质量为60 g,D 错误。14.1,5-戊二胺（H2N N H2）是生物法制备尼龙材料的重要原料,利用双极膜（BP M）电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐（含+H3N NHt和 S O%-）转换为1,5-戊二胺,实现无害化提取,工作原理如图所示。下列说法错误的是（）产品Na,SO,生物 H,SO.Na,SO,L 4 2 4 2 4发醉液A.a 极的电势比b 极的低第11页 共4 3页B.m 膜为阳离子交换膜,n 膜为阴离子交换膜C.电解过程中,H S O 极室溶液的p H 逐渐减小D.b 极区每生成11.2 L 气体（标准状况），理论上可生成2 m o l 1,5-戊二胺答 案 I）将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐转换为1,5-戊二胺,实现无害化提取,则生物发酵液中S O t 应通过n 膜进入I bS O,极室，H3N NHt应通过r a膜进入产品室,与BP.M 表面产生的0H反应生成水和H2N NH2。阳离子向a 极移动,a 极是阴极,则b极是阳极,故a 极的电势比b极的低,A正确;m 膜为阳离子交换膜,n 膜为阴离子交换膜,B正确;电解过程中S 0进入H 2s o i 极室,生成H2S O p H 逐渐减小,C 正确;b 极区是阳极区电渗析过程生成02,每生成11.2 L 气体（标准状况）,转移电了22 4 m o l X4=2 m o l,而+H3N NH3 生 成 H2N N H2转移电子2 m o l,故理论上可生成1 m o l 1,5-戊二胺,D 错误。15.（双选）我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2出电池（结构如图），既能实现乙快加氢又能发电,其开路电位、峰值功率密度和能量密度均远高于Zn-CO：电池，同时这种电池设计可广泛适用于其他焕烧。已知放电时Zn 转化为Zn O,电池工作时下列说法正确的是（）外壳板 阴离子交换膜 外壳板一 Cj H,C2H 4A.电流由b 极经外电路流向a 极B.右侧极室中c（K O H）减小C.a 极的电极反应式为32+2葭+2H 2。C2H 4+2O HD.每有0.2 m o l 0H 通过阴离子交换膜,a 极消耗2.24 L C此第1 2页 共4 3页答 案 B C 已知放电时Zn 转化为Zn O,则 b 极上Zn 失电子被氧化,为电池的负极,负极电极反应式为Zn-2e+20H -Zn O+H z O;a 为正极,正极上C2H 2得电子产生CJ I,.电极反应式为C2H2+2e+2H20 C2H.,+20H O电流由正极(a 极)经外电路流向负极(b极)，A 项错误;b 极电极反应式为Zn-2e+2O H Zn O+H2O,故右侧极室中c(K O H)减小,B项正确;a 极的电极反应式为CH+2e+2H Q -0+2011,C项正确;未说明是否在标准状况下,D 项错误。16.利用如图装置可持续生产两种消毒剂，其中甲池生产过氧化氢。a、d 均为包裹催化剂的惰性电极,b、c 为共用的N i(O H)?、N i O O H 电极。通过电极反应在甲、乙池间转运某些离子。调节电源的电流，使 b、c电极的净组成不变。下列说法错误的是()卬 乙A.乙池生产的消毒剂是CLB.生产过程中011从甲池转移至乙池C.b 电极的电极反应式:N i (0H)2+0H -e N i O O H+H2OD.理论上甲、乙池生成的消毒剂的物质的量之比为1 ：1答 案 A乙池中d 电极连接电源的正极，为阳极，氯离子放电生成氯气,生成的氯气再和水反应生成H C10,H C10为消毒剂,A 错误;a 电极为阴极,b 电极为阳极,0H 先迁移到b 电极,参与电极反应:N i (O H)z+O H 飞一N i O O H+I bO,c 电极为阴极,电极反应为 N i O O H+H2O+e N i (O H)2+O H,生成的 O H再迁移到乙池中,B、C 正确;甲池中生成消毒剂的反应为0z+2e+2 HQ-H A+20H ,乙池中生成消毒剂的反应为2Cl-2e ChCk+H z O =H C1+H C10,所以转移2 m o l 电子时,甲、乙池分别生成1 m o l H 、1 m o l H C10,I）正确。第13页 共4 3页疑 难 突 破 根据两组直流电源先判断出a 飞电极依次为阴极、阳极、阴极、阳极，再确定电极反应。17.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N205,装置如图所示,下列说法正确的是（只允许通过）（阻止水分子通过）甲 乙A.电极a 和电极d 上都发生氧化反应B.电极c 上的电极反应式为N A-2e+H20 N205+2H-C.乙装置电极d 附近溶液的p H 增大D.电路中每转移2 m o l e,甲池质子膜右侧溶液质量变化为18 g答 案 I）甲池为原电池，电极a 为负极，在水分子作用下,S O,在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸，电极反应式为S 02-2e+2H20 S O+4H,电极b 为正极,酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O z+4e+4 H -2H 2;乙池为电解池,与正极相连的电极c为电解池的阳极,在无水硝酸作用下,N Q 在阳极失去电子发生氧化反应生成N 和电极反应式为N20-2e+2H N O;i2N A+2H；电极d 为阴极,H 在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2i r+2e H,阳极区的I I 通过隔膜（阳离子交换膜）进入阴极区,电极附近溶液p H 不变。综上所述可知,A、B、C 错误；由电极b 上的电极反应可知,D 正确。18.某研究机构使用L i-S O l,电池作为电源电解制备N i （H2P O2）2,其工作原理如图所示。已知电池反应为 2L i+S O2CL 2L i Cl+S O2 t ,下列说法错误的是（）第1 4页 共4 3页Li Cf选择性透过膜A.电池的f接的是g电极B.电池中的选择性透过膜以及电解池中膜a均为阳离子交换膜C.电池中C电极的电极反应式为SO2Cl2+2e-2C1+SO2 tD.当Li-SOL电池生成1 mol S。：时,理论上电解池中产生1 mol Ni(H2PO2)2答 案B锂电极为原电池的负极,锂发生氧化反应生成L i;C电极为正极,SO.CL在正极发生还原反应生成C1和SO%C1通过阴离子交换膜进入负极区;与C电极相连的镶电极为电解池的阳极,镁发生氧化反应生成Ni2;N/通过阳离子交换膜进入产品室,不锈钢电极为阴极,水在阴极发生还原反应生成乩和0H,011通过阴离子交换膜进入III室,III室中的HF。?通过阴离子交换膜进入产品室制得Ni(H J03。与石墨电极相连的镶电极为电解池的阳极，则电池的f接的是g电极,A正确;电池中的选择性透过膜为阴离子交换膜,B错误;C电极为正极,电极反应式为S0h+2e-2C1+S0/t,C正确;由得失电子守恒可知,当电池中生成 1 mol 氧化硫时，镇电极生成1 mol N i,在产品室中制得1 mol Ni(H2Po2)2,D正确.19.科学家采用碳基电极材料设计了一种新的电解氯化氢回收氯气的工艺方案,原理如图所示。下列说法错误的是()第1 5页 共4 3页A.a 是电源的正极B.阴极的电极反应式为Fee-FeC.电路中每转移1 m o l e,理论上可以回收氯气11.2 L (标准状况)电 解D.该工艺涉及的总反应为4H C1+O,2CL+2H.0答 案 B H C1失去电子生成CL,发生氧化反应,a 是电源的正极,A 正确;阴极的电极反应式为Fe+e-FeB不正确;电路中每转移1 m o l e,根据Cl 2e,可得理论上可以回收0.5 m o l 氯气,C 正确;由电 解图中信息可知，总反应为4H C1+O2-2 C 12+2H2O,D 正确。20.宁德时代于2021年 7 月在钠离子电池研发上迈出了坚实的一步,如图是钠离子电池的简易装置,放电时的总反应方程式为N a l M O z+N a i C-N a T M O z+C。下列说法正确的是()氧化物(Na,TMOJA.铝箔是原电池的负极B.电池充电时阳极反应为N a i xC-(1-x)e=(l-x)N a +CC.电子从铝箔流出,经外电路流向铜箔D.该电池基于N a 在两电极间的可逆嵌入/脱出形成电流答 案 I)根据总反应方程式可得放电时N a J M O,得到电子,N a-、C 失去电子,铝箔作正极,A 不正确;放电时正极反应式为N asT M O2+(1-x)N a +(1-x)e=N a T M O2,充电时阳极反应式为N a T M 02-(l-x)eN a.T M 02+(l-x)N a；B 不正确;电子从铜箔(负极)，经外电路流向铝箔(正极)，C 不正确;由放电总反应式可知,N a 在两电极间定向移动形成电流,D 正确。第1 6页 共4 3页21.M FC电芬顿技术不需要外加能量即可发生,通过产生羟基自由基（0H）处理有机污染物,可获得高效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如下所示。下列说法不正确的是（）A.乙池中溶液需呈酸性B.电子移动方向:X-b,a-YC.Y 电极上得到乩 0?的反应为0?+2e+2 H -H D.甲池中每消耗22.4 L 0式 标准状况），乙池中理论上可产生4 m o l O H答 案 D 根据题目中电极上的反应可知，甲为燃料电池,通入燃料的a 电极为负极,通入氧气的b 电极为正极，则乙为电解池,X 电极为阳极,Y 电极为阳极。酸性环境中,Fe不容易生成沉淀,A 正确。串联装置中,电子由原电池负极流向电解池阴极,即a-Y;由电解池的阳极流向原电池正极,即X-b,B 正确。根据题图可知乙池中0?在 Y 电极上得电子生成H A,根据得失电子守恒、原子守恒可得电极反应为02+2e+2H4H202,C 正确。乙池中生成羟基自由基的反应为Fe22Br+O H CC00H+H20,故制得 2m o l 乙醛酸时,理论上外电路中迁移2 m o l 电子,C 项错误。25.Ag催化刻蚀S i 晶片的反应原理如图所示,刻蚀液由一定浓度的H F和出0,昆合而成,刻蚀时间为216m i n,由Ag薄膜覆盖的部分硅晶片被刻蚀掉,剩余部分就形成了硅纳米线。与 Si晶片下列说法错误的是（）A.该刻蚀过程利用了原电池原理,S i 作负极B.Ag电极发生的反应为2H A+2e+21F 2H QC.S i 电极附近溶液p H t 曾大D.每刻蚀14 gs i，有 2.0 m o l 电子迁移到Ag电极答 案 C A 项,根据图示可知,该刻蚀过程利用了原电池原理,在S i 电极上S i T L S i F.故 S i 作负极,正确;B 项,由图示可知，在 Ag薄膜附近发生反应:2卜 +2片+也 0：-2 H o 正确;C 项，在 S i 电极上发生反应S i+2H20-4e S i O2+4H；S i O2+6H F H2S i F6+2H20,故 S i 电极附近溶液 p H 减小,错误;D 项,每刻蚀 14g S i,转移电子-1 4 2 m o l,正确。28 g-mol26.纳米零价铁电化学法除去酸性废水（含有N 03）中的三氯乙烯的原理如图所示。第2 0页 共4 3页Fq O.导电壳）下列有关说法不正确的是（）A.该处理过程中化学能转化为电能B.对应的电极反应式为N O g+10H+8e-N H：+3H,0C.若消耗a m o l零价铁,则可除去0.25a m o l三氯乙烯D.增大单位体积内的纳米零价铁投入量,可提高三氯乙烯的去除效率答 案C A项,原理图显示无外接电源,构成原电池,处理过程中化学能转化为电能,正确;B项，处N（）3转化为N H：,氮元素化合价降低8,故电极反应式为N O 3+10H+8e-N H打3 Ho正确;C项,处电极反应式为C2H Cl3+5H+8e CA+3C1,负极反应为3Fe+4H20-8e Fe+8W,由得失电子守恒知，消耗a m o l零价铁，可除去约0.33a m o l三氯乙烯,错误;D项,增大单位体积内的纳米零价铁投入量，可加快反应速率,提高三氯乙烯的去除效率,正确。27.CO?气敏电极结构如图,当CO?由气体渗透膜进入时,H指示电极响应H浓度变化而发生氧化反应,通过测出电动势E就可以计算CO,的含量。下列说法不正确的是（）H，指水电极：三一二：1Ag-AgCl（H Cl溶液）：:参比电极:Ag-AgCl茎U椎/N a H CO、溶液二气体渗透膜A.CQ,气敏电极工作时,化学能转化为电能B.CQ：气敏电极工作时,H向参比电极迁移C.CQ,气敏电极工作时的总反应为Ag（正极）+AgCl （负极）AgCl （正极）+Ag（负极）D.将N a H CO：，溶液换成N H.C1溶液，更换气体渗透膜，可改造成N H：,气敏电极第2 1页 共4 3页答 案c CO,气体由渗透膜进入后使平衡C OM2一 H+H CO 3右移,溶液中c（1D增大,依题意H指示电极响应H浓度变化发生氧化反应，则为负极,电极反应为Ag（负极）+C1-e AgCl （负极），则参比电极为正极,电极反应为AgCl （正极）+e-Ag（正极）+C1,原电池工作时I I向正极迁移,电池总反应为Ag（负极）+AgCl （正极）Ag（正极）+AgCl （负极）。若将N a H CO,溶液换成N H,C1溶液,通入的气体改为N H：）,平衡N H+H z O-H Q+H左移使溶液中c（H ）减小,I 指示电极同样会响应H浓度变化,故可改造成N H,气敏电极。综上分析可知,C项错误。28.利用如图装置溶解铁矿石中的Fe20:5,下列说法不正确的是（）0.01 molA.X为阴离子交换膜,Y为质子交换膜B.通电一段时间后,N a fO i溶液浓度变大C.电极I发生的电极反应为2Cl -2e CL tD.当0.01 m o l F e O溶解时，至少产生336 m L气体（标准状况下，不考虑气体溶解）答 案C由题意,产生H才能溶解铁矿石中的Fe。,电极I上不可能产生H*,电极I I上011放电产生氧气和H ,H透过Y移动到中间与Fez。：,反应，所以判断出a为负极,b为正极,电极1为阴极,电极反应为Cu2+2e Cu,电极H为阳极,电极反应为2H20-4e 4+0/t ,X为阴离子交换膜,Y为质子交换膜;由FeG+6H 一 2Fe+3H 2。知，溶解0.01 m o l Fe?。,需0.06 m o l H,由电极反应可知在电极H上产生02：i x0.06 m o 0.015 m o l,V（02）=0.015 m o l X22.4X 103 m L m o l=336 m L,故 C 项错误。29.某小组利用电解法处理废水中的苯甲醛获得苯甲醇和苯甲酸,装置如图所示。第2 2页 共4 3页石墨电流电源石墨II叫稀硫酸L;aCH0丫；NaBr溶液/质子交换膜下列说法错误的是（）A.石墨I 上发生还原反应B.加入Br 的目的是提供氧化剂和增强导电性丁。C.阴极反应式为 ZD.迁移2 m o l H 理论上处理1答 案 D A 项,苯甲醛转化为苯甲醇发生还原反应,石墨1为阴极,石墨H 为阳极,正确;B 项,Br 参与放电产生Bn,继而氧化苯甲醛,正确;D 项，迁移2 m o l H,时，外电路中转移电子2 m o l e,阴、阳极区均处理了苯甲醛,阳极反应式为 Z-C H -2e+I L O 人COOH+21，1；故理论上可处理2m o l 苯甲醛，错误。30.一种利用微生物或羟基自由基（0H）将苯酚转化为CO,和 H20 的原电池一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（）烯导胶瞿合凝粒石复电颗A.a、b 极所在为原电池,c、d 极所在为电解池B.b极区溶液一段时间后p H 变小C.d极电极反应为H2O-e H+O HD.每转移2.8 m o l e,该组合装置产生CO?13.44 L （标准状况）第2 3页 共4 3页答 案D B项,b极发生电极反应C6H50H-28e+l l H20 6C02 t +2811,酸性增强,正确;D项，-O H也可将苯酚氧化为C02,转移电子为2.8 m o l时,b极产生0.6 m o l CO%组合装置产生的气体大于13.44 L （标准状况），错误。31.“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为T i O：电极,b为P t电极,c为N Q电极,电解质溶液为P l l=3的L i 2s oH z S O；溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有即保护。下列关于该电池的说法正确的是（）A.若用导线连接b、c,b电极附近p H增大,可实现太阳能向电能转化B.若用导线连接b、c,c电 极 为 负 极,可 实 现 转 化 为W 03C.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近p H减小D.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxW 0：,-xe=W 03+xl l答 案BC A项,用导线连接b、c时,b电极为正极,电极反应式为O z+4H +4e 2H Q,b电极附近p H增大，可实现化学能向电能转化错误;B项,用导线连接b、c时,c电极为负极,电极反应式为I L W O s-xeW O 3+XH；可实现H M 0,转 化 为 正 确;C项,用导线连接a、c时,a电极上发生失电子的氧化反应,则a电极为负极,电极反应式为2H Q-4e 02 t +4H；生成H,a电极附近p H减小,正确;D项,用导线连接a、c时,c电极为正极,正极上发生得电子的还原反应,电极反应式为W O a+xH-+xe l l,W 03,错误。32.盐酸羟胺（N H Q H C1）是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似N H,Cl;工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是（）第2 4页 共4 3页A.电池工作时,P t 电极是正极B.图 2 中,A 为 H 和 e,B 为 N H 30H.C.电池工作时,每消耗2.24 L N 0（标准状况下），左室溶液质量增加3.3 gD.电池工作一段时间后,正、负极区溶液的p H 均下降答 案 C A项,含Fe的催化电极上N 0-N H Q H C1,N 元素化合价降低，故该电极为正极,P t 电极上H元素化合价升高,故该电极为负极,错误。B 项,N H 0H 具有类似N M 的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为N H20H+H4 N H3O H；图 2 中,A 为B 为 N U O H ,错误。C 项，含 Fe的催化电极为正极,其电极反应为N 0+4H 4C1+3e N H3O H C1,4 m o 氢离子中有1 m o l 是左侧溶液中H C1提供的,3 m o l 是右侧溶液迁移过来的;标准状况下消耗2.24 L N 0的物质的量吟片）0 1 m l,则左室增加的质量为0.1 m o l N O 和 0.3 m o l H 的质量,即增加的质量为3.3 g,正确。D 项,负极电极反应式为H 2e 2H；H 浓度增大,p H 减小,正极电极反应式为N 0+4H Cl +3e N H 3O H CI,正极区H 浓度减小,P H 增大,错误。第2 5页 共4 3页33.近期,某科研团队发明了一种新型的锌离子热充电电池,可以利用人体产生的低热量充电。该电池以Zn 和 V 02-P C为电极材料,实现了低热量发电;放电时,V 0口结合Zn?生成Zn YO?yfW;工作原理如图。下列说法正确的是（）A.分离器可以为阴离子交换膜B.充电时，阳极电极反应式为ZnxV O2-yH20+2xe V 02+xZn2+yH20C.放电时,电流从Zn 极流向V O2-P C极D.充电时,锌离子从较高温T 则移至低温一侧答 案 D A 项,分离器可以为阳离子交换膜，放电时,可以由负极区经阳离子交换膜进入正极区，错误;B 项,充电时，阳极电极反应式为ZnsV O2-yH2O-2xe V 02+xZn2+yH20,错误;C 项,由分析可知,放电时,Zn 为负极,V O-P C极为正极,电流从V 02-P C极流向Zn 极,错误;D 项,充电时，阳离子由阳极区移向阴极区,则锌离子从较高温一侧移至低温一侧,正确。34.利用如