2023届新高考化学一轮复习化学能与电能的相互转化作业.pdf

化 学 能 与 电 能 的 相 互 转 化 考 点 一：原 电 池 1.（2022 云 浮 模 拟）NO?是 大 气 的 主 要 污 染 物 之 一，某 研 究 小 组 设 计 如 图 所 示 的 装 置 对 NCh进 行 回 收 利 用,装 置 中 a、b均 为 多 孔 石 墨 电 极。下 列 说 法 错 误 的 是（）A.a为 电 池 的 负 极，发 生 氧 化 反 应 B.电 子 流 向 a 电 极 t 用 电 器 b 电 极 一 溶 液 r a 电 极 C.一 段 时 间 后，a极 附 近 HNO3浓 度 增 大 D.电 池 总 反 应 为 4NO2+C）2+2H2O=4HNO3【解 析】选 B。燃 料 电 池，Ch在 正 极 发 生 还 原 反 应，NCh在 负 极 发 生 氧 化 反 应，A 正 确：“电 子 不 入 水”，溶 液 中 是 离 子 的 定 向 移 动，B 错 误；a 极 区 发 生 反 应：4NO24e+4H2O=8H+4NC）3，a 极 产 生 了 硝 酸,C 正 确；a极 区 发 生 反 应：4NO2-4e+4H2O=8 H+4NO3,b 极 区 发 生 反 应：O2+4H+4e=2 4 0,根 据 两 极 得 失 电 子 守 恒，可 得 总 反 应：4NO2+02+2H2O=4 H N O3,D 正 确。2.如 图 为 锌 铜 原 电 池 装 置 图，下 列 说 法 不 正 确 的 是（）A.电 子 经 导 线 由 Zn极 流 向 Cu极 B.该 装 置 的 总 反 应 Zn+Cu2+=Zn2+CuC.一 段 时 间 后，A 池 带 正 电 荷，B 池 带 负 电 荷 D.取 出 盐 桥，电 流 表 指 针 不 再 偏 转【解 析】选 C。原 电 池 电 子 从 负 极 流 向 正 极，A 项 正 确：该 电 池 负 极 为 锌，电 解 液 是 硫 酸 铜 溶 液，总 反 应 Zn+Cu2+=Z n2+Cu,B 项 正 确；盐 桥 中 阳 离 子 移 向 B 池，阴 离 子 移 向 A 池，起 到 平 衡 电 荷 的 作 用，故 A 池 和 B 池 中 溶 液 仍 然 保 持 电 中 性，C 项 错 误；取 出 盐 桥 后，不 再 是 闭 合 回 路，电 流 表 指 针 不 再 偏 转，D项 正 确。3.某 兴 趣 小 组 设 计 了 如 图 所 示 原 电 池 装 置（盐 桥 中 吸 附 有 饱 和 K2s04溶 液）。下 列 说 法 正 确 的 是（）P tIi 用 LIuIP：FeClj+KSCN Z:CuSO4酸 性 溶 液 溶 液 2+2 e=C uB.甲 烧 杯 中 溶 液 的 红 色 逐 渐 变 浅 C.盐 桥 中 的 SO 移 向 甲 烧 杯 D.若 将 甲 烧 杯 中 的 溶 液 换 成 稀 硝 酸，电 流 表 指 针 反 向 偏 转【解 析】选 B。A.正 极 发 生 还 原 反 应，为 F e 3+e-=F e 2+3+e-=F e 2+,则 左 烧 杯 中 溶 液 的 红 色 逐 渐 变 浅，故 B 正 确；C.阴 离 子 向 负 极 移 动，盐 桥 中 的 S O 1 流 向 乙 烧 杯，故 C 错 误；D.若 将 甲 烧 杯 中 的 溶 液 换 成 稀 硝 酸，硝 酸 可 氧 化 铜，铜 为 负 极，电 流 表 指 针 偏 转 方 向 不 变，故 D 错 误。4.根 据 下 图，可 判 断 出 下 列 离 子 方 程 式 中 错 误 的 是()C d(叫)Co2*(aq)A.2Ag(s)+Cd2-(叫)=2 Ag(aq)+Cd(s)B.Co2(aq)+C d(s)=C o(s)+C d2(aq)C.2A g(aq)+C d(s)=2A g(s)+C d2(aq)D.2Ag+(aq)+C o(s)=2 A g(s)+Co2*(aq)【解 析】选 A。根 据 原 电 池 的 正 负 极 知，金 属 的 活 动 性 顺 序 为 C d C o A g,金 属 的 活 动 性 越 强，则 金 属 的 还 原 性 越 强。A.该 反 应 中，C d的 还 原 性 小 于 A g,与 已 知 不 相 符，故 A 错 误；B.该 反 应 中，C d的 还 原 性 大 于 C o,与 已 知 相 符，故 B 正 确；C.该 反 应 中，A g的 还 原 性 小 于 C d,与 已 知 相 符，故 C 正 确：D.该 反 应 中，C o的 还 原 性 大 于 A g,与 己 知 相 符，故 D 正 确。5.(2022 阳 江 模 拟)中 国 科 学 家 研 究 出 对 环 境 污 染 小、便 于 铝 回 收 的 海 水 电 池，其 工 作 原 理 示 意 图 如 图 所 示，已 知 聚 丙 烯 半 透 膜 的 作 用 是 允 许 某 类 粒 子 通 过。下 列 说 法 正 确 的 是()1为 正 极，其 电 极 反 应 式 为 0 2+4酎+4 b=2 比 0B.聚 丙 烯 半 透 膜 允 许 阳 离 子 从 右 往 左 通 过 C.如 果 电 极 II为 活 性 镁 铝 合 金，则 负 极 区 会 逸 出 大 量 气 体D.当 负 极 质 量 减 少 5.4 g 时，正 极 消 耗 3.36 L 气 体【解 析】选 C。该 装 置 为 原 电 池，由 电 子 流 向 可 知 电 极 I作 正 极、电 极 H 铝 作 负 极。正 极 上 得 电 子，发 生 还 原 反 应，因 介 质 为 碱 性，故 电 极 反 应 式 为 O2+2H2(D+4e=4 0 H,A 错 误；原 电 池 中 阳 离 子 移 向 正 极，阴 离 子 移 向 负 极，根 据 题 意 知 铝 要 便 于 回 收，所 以 聚 丙 烯 半 透 膜 不 允 许 AF+通 过，B 错 误；如 果 电 极 H 为 活 性 镁 铝 合 金，就 会 构 成 无 数 个 微 型 原 电 池，镁 为 负 极，铝 为 正 极，溶 液 中 H，得 电 子 产 生 氢 气，所 以 负 极 区 会 逸 出 大 量 气 体，C 正 确；根 据 得 失 电 子 守 恒 进 行 计 算，(Ch)=固 解 XI=就 七 7=0.15mol,但 题 中 未 标 明 是 否 在 标 准 状 况 下，故 无 法 计 算 消 耗 气 体 的 体 积，D 错 误。6.环 境 监 察 局 常 用“定 电 位 NO,传 感 器 来 监 测 化 工 厂 的 氮 氧 化 物 气 体 是 否 达 到 排 放 标 准，其 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 不 正 确 的 是()A.对 电 极 是 负 极 B.工 作 电 极 上 发 生 的 电 极 反 应 为 NO2+2e+2 H+=N O+H 2 OC.对 电 极 的 材 料 可 能 为 锌 D.传 感 器 工 作 时 H+由 工 作 电 极 移 向 对 电 极 2-N 0 知，工 作 电 极 发 生 还 原 反 应，作 正 极，则 对 电 极 是 负 极，正 确；B.工 作 电 极 是 正 极，电 极 反 应 式 为 N O2+2e+2 H=N O+H2O,正 确；C.对 电 极 是 负 极，发 生 氧 化 反 应，则 对 电 极 的 材 料 可 能 为 活 泼 金 属 锌，正 确；D.阳 离 子 向 正 极 移 动，所 以 传 感 器 工 作 时 H*由 对 电 极 移 向 工 作 电 极，错 误。7.(2022汕 头 模 拟 深 研 究 性 学 习 小 组 根 据 反 应 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2 M n S O 4+5Fe2(SO4)3+K2so4+8H2O设 计 如 图 原 电 池，其 中 甲、乙 两 烧 杯 中 各 物 质 的 物 质 的 量 浓 度 均 为 1 mol-L 溶 液 的 体 积 均 为 200 m L,盐 桥 中 装 有 饱 和 K2s04溶 液。KMnO4,MnSO4H2sO4混 合 溶 液 Fe(SC)4)3、FeSC)4,混 合 溶 液 回 答 下 列 问 题：此 原 电 池 的 负 极 是 石 墨 _(填“a”或 b”)，电 池 工 作 时，盐 桥 中 的 S O f 移 向(填“甲”或 乙”)烧 杯。(2)正 极 反 应 式 为。(3)下 列 反 应 通 过 原 电 池 装 置，可 实 现 化 学 能 直 接 转 化 为 电 能 的 是(填 序 号)。A.2H2+O2=2H2OB.C aO+H2O=C a(O H)2C.Fe+C u2-=C u+Fe2+(4)双 液 原 电 池 的 作 用。A.能 量 转 化 率 高 B.能 提 供 持 续 稳 定 的 电 流 C.形 成 闭 合 回 路【解 析 1(1)由 电 池 的 总 反 应 可 知，KMnCU为 氧 化 剂，得 电 子 作 为 正 极 的 反 应 物，FeSCU为 还 原 剂，失 电 子 作 为 负 极 的 反 应 物，因 此 负 极 为 石 墨 b；原 电 池 中，阴 离 子 向 负 极 移 动，故 SO:移 向 乙 烧 杯；(2)正 极 M11O4得 电 子 生 成 Mn”,电 极 反 应 为 MnQj+8H+5 e=M n2+4H2O；(3)原 电 池 的 反 应 为 自 发 的 氧 化 还 原 反 应。反 应 2H2+O2晅 鳖 2H2 0 中 有 H、0 元 素 化 合 价 的 变 化，是 自 发 的 氧 化 还 原 反 应，A 符 合 题 意；反 应 C aO+H 2O=C a(O H)2中 没 有 化 合 价 的 变 化，不 是 氧 化 还 原 反 应，B 不 符 合 题 意；反 应 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+中 有 Fe、C u元 素 化 合 价 的 变 化，是 自 发 的 氧 化 还 原 反 应，C 符 合 题 意；(4)双 液 原 电 池 将 正 极 区 和 负 极 区 分 开，防 止 两 极 的 物 质 直 接 反 应，提 高 能 量 转 化 率，A 正 确；双 液 原 电 池 中 两 极 反 应 能 持 续 进 行，能 提 供 持 续 稳 定 的 电 流，B 正 确；双 液 原 电 池 中 通 过 盐 桥 形 成 闭 合 回 路，使 电 池 稳 定 工 作，C 正 确。答 案：b 乙(2)MnO4+8 H+5e=M n2+4 H2O(3)AC(4)ABC考 点 二：化 学 电 源 1.(2022 阳 江 模 拟)燃 料 电 池 的 能 量 密 度 是 指 单 位 质 量 的 燃 料 在 放 电 过 程 中 转 移 电 子 的 物 质 的 量 多 少。偏 二 甲 朋(C2H8N2)是 火 箭 发 动 机 燃 料。某 小 组 设 计 的 偏 二 甲 月 井 碳 酸 盐 燃 料 电 池 结 构 如 图 所 示，下 列 说 法 不 正 确 的 是()I 卜 电 流 汁 I ICO”N1)三 箭 专 2II_ S 2 _ 2,三 二 二 三 军.C2H8N2.白 号 i手 A.该 电 池 工 作 时，CO；向 A 极 移 动 B.放 电 过 程 中，CO2可 循 环 利 用 C.偏 二 甲 肿 的 能 量 密 度 比 乙 醇 低 D.A 电 极 的 电 极 反 应 式 为 C2H8N2+8CO,-16e-=1OCO2+N2+4H2O【解 析】选 CA.该 原 电 池 中，A为 负 极,B为 正 极，阴 离 子 C O,2,正 极 消 耗 CO2,即 放 电 过 程 中,CO22H8N2 2cO2+N2 16e，C2H50H 2cCh 1 2 e,偏 二 甲 肌 的 能 量 密 度 为 端 詈=0.267,乙 醇 的 能 量 密 度 为 焉 詈=0.26 mol.g 即 偏 二 甲 腓 的 能 量 密 度 大 于 乙 醇，故 C 错 误；D.该 原 电 池 中，A 为 负 极，负 极 上 偏 二 甲 肺（C2H8N2）被 氧 化 生 成 C02 和 N2,负 极 反 应 式 为 C2H8N2+8CO；-16e=10CO2+N2+4H2O,故 D 正 确。2.（2022.珠 海 模 拟）某 科 研 小 组 设 计 了 一 种 新 型 双 微 生 物 燃 料 电 池 装 置，如 图 所 示。在 a极 将 生 活 污 水 中 的 有 机 物（以 C6Hl2。6为 例）转 化 为 CO2，b极 将 酸 性 工 业 废 水 中 的 硝 酸 盐 转 化 为 N2。下 列 说 法 不 氐 晒 的 是（）6Hi2O6-24e+6H2O=6 C O2t+24HB.若 b 极 产 生 了 4.48 L（已 换 算 为 标 准 状 况）的 气 体，则 穿 过 质 子 交 换 膜 进 入 左 室 的 H,数 目 为 2必 C.电 池 工 作 时，电 流 由 b 极 经 负 载 流 向 a极，再 经 两 电 解 质 溶 液 回 到 b极 D.若 用 该 电 池 对 铅 蓄 电 池 进 行 充 电，b 极 接 PbOZ极【解 析】选 B。a 电 极 上 C6Hl2。6被 氧 化 为 CO2,电 解 质 溶 液 显 酸 性，所 以 电 极 反 应 为 C6Hl2O6-24e-+6H2O=6 C O2T+24H+,A 正 确；标 准 状 况 下 4.48 L 氮 气 为 0.2 mol,b 电 极 反 应 为 2NO；+10e+12H+=N2t+6H2O,所 以 转 移 2 moi电 子，有 2心 个 H卡 向 正 极 区 移 动，即 向 右 侧 移 动，B 错 误；电 池 工 作 时,电 流 由 正 极 经 负 载 流 向 负 极，再 经 两 电 解 质 溶 液 回 到 b 极，C 正 确；铅 蓄 电 池 放 电 时 PbO?被 还 原 为 正 极,则 充 电 时 为 阳 极，需 与 外 接 电 源 的 正 极 相 连，所 以 b 极 接 PbO?极，D 正 确。3.（原 创 题）微 生 物 燃 料 电 池（MFC）,是 以 微 生 物 为 催 化 剂 将 碳 水 化 合 物 用（CH2O）,表 示 中 的 化 学 能 转 化 为 电 能 的 装 置，其 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 错 误 的 是（）A.b 电 极 为 正 极 B.a 的 电 极 反 应 式 为（CH2O%+H2O-4 e-=CO2+4H C.a 电 极 的 电 势 高 于 b 电 极 D.M F C 本 质 上 是 收 获 微 生 物 代 谢 过 程 中 生 产 的 电 子 并 传 递 而 产 生 电 流 的 系 统【解 析】选 C。A.电 子 流 向 与 电 流 方 向 相 反，电 子 流 入 的 电 极 为 正 极，即 b 为 正 极，故 A 正 确；B.a为 负 极，发 生 氧 化 反 应，（CH?。）”被 氧 化 为 CC2，根 据 电 子 守 恒 和 元 素 守 恒 可 得 电 极 反 应 式（CH2O）+H2。一 4e=n C O2+4nH+,故 B 正 确；C.应 是 正 极(b)的 电 势 高 于 负 极(a),故 C 错 误；D.M FC本 质 上 是 利 用 微 生 物 代 谢 过 程 中 碳 水 化 合 物 被 氧 化 时 转 移 的 电 子 传 递 而 产 生 电 流 的 系 统，故 D 正 确。4.Ca-LiFeP04可 充 电 电 池 的 工 作 原 理 示 意 图 如 图，其 中 锂 离 子 交 换 膜 只 允 许 Li卡 通 过，电 池 反 应 为 xC a+2Lii-.rFePO 4+2xLi+=H：a2+2LiFePO4。下 列 说 法 正 确 的 是()电 极 T螂 LiP Fc/LiA sFo锂 离 子 交 换 膜 LhSO 溶 液 电 解 质 Lii.FePOj/LiFePOj电 极 6/LiAsF6电 解 质 与 L i 2 s 溶 液 可 互 换 B.充 电 时，当 转 移 0.1 m o l电 子 时，左 室 中 电 解 质 的 质 量 减 轻 1.3 gC.充 电 时，阴 极 反 应 为 LiirFePO 4+xL i+xe=LiFePO4D.放 电 时，LiFePOJLiFePCU电 极 发 生 Li+脱 嵌，充 电 时 发 生 Li，嵌 入【解 析】选 B。A.C a是 活 泼 金 属，易 与 水 发 生 剧 烈 反 应，所 以 LiPF6/LiAsF6为 非 水 电 解 质，而 Li2s。4溶 液 中 有 水，不 可 互 换，故 A 错 误；B.充 电 时 每 转 移 0.1 m o l电 子，左 室 中 就 有().05 mol Ca2+转 化 为 C a,同 时 有 0.1 mol L 迁 移 到 左 室，所 以 左 室 中 电 解 质 的 质 量 减 轻 0.05 molx40 g-mol 1-0.1 molx7 g mol 1=1.3g,故 B 正 确；C.充 电 时，钙 电 极 为 阴 极，阴 极 上 钙 离 子 得 电 子 生 成 金 属 钙，电 极 反 应 为 C a 2+2 b=C a,故 C 错 误；D.充 电 时 为 电 解 池，电 解 池 中 阳 离 子 流 向 阴 极，Lit-FePOVLiFePCU为 阳 极，所 以 L i,-FePOVLiFePCU电 极 发 生 L i脱 嵌 然 后 流 向 阴 极，放 电 时 为 原 电 池，原 电 池 中 阳 离 子 移 向 正 极，所 以 放 电 时 发 生 Li卡 嵌 入，故 D 错 误。5.(2022 广 州 模 拟)K CO2电 池 中 活 泼 的 钾 负 极 容 易 产 生 枝 晶 状 沉 积 物，导 致 正 极 催 化 剂 活 性 不 足 与 较 高 的 充 电 过 电 位，容 易 引 发 电 解 液 氧 化 分 解，恶 化 电 池 性 能。我 国 科 研 团 队 通 过 对 该 电 池 正、负 极 同 时 改 进，放 电 实 现 了 稳 定 高 效 且 可 逆 循 环 的 K CO2电 池。电 池 总 反 应 为 4 K S n+3 c 充 电 2K 2cO 3+C+4Sn。下 列 说 法 错 误 的 是()A.活 泼 的 钾 负 极 替 换 成 K Sn合 金 是 为 了 改 善 负 极 侧 的 枝 晶 问 题 B.电 池 的 正 极 反 应 式 为 4K+3CO2+4 e=2 K2CO3+CC.在 碳 纳 米 管 正 极 表 面 引 入 樱 酸 根 离 子，可 以 使 放 电 产 物 更 易 于 可 逆 分 解，降 低 充 电 过 电 位D.充 电 时，每 生 成 3 moic。2，阴 极 质 量 减 少 156 g【解 析】选 D。题 干 中 介 绍 活 泼 的 钾 负 极 容 易 产 生 枝 晶 状 沉 积 物，导 致 正 极 催 化 剂 性 能 衰 减，我 国 科 研 团 队 改 进 电 极 材 料 为 KSn合 金，因 此 活 泼 的 钾 负 极 替 换 成 合 金 是 为 了 改 善 负 极 侧 的 枝 晶 问 题，A 正 确；由 总 反 应 可 知 二 氧 化 碳 在 正 极 得 电 子 转 化 为 C,正 极 电 极 反 应 式 为 4K+3co?+4e-=2K2cO3+C,B 正 确；在 碳 纳 米 管 正 极 表 面 引 入 竣 酸 根 离 子，可 以 使 放 电 产 物 K2cCh更 易 于 可 逆 分 解，降 低 充 电 过 电 位，C 正 确;充 电 时 阴 极 为 碳 酸 钾 得 电 子 产 生 K 和 二 氧 化 碳，阴 极 质 量 增 加，增 加 的 质 量 为 4 mol K 的 质 量，即 4 molx39g-mol l=I56g,D 错 误。考 点 三：电 解 池 1.我 国 科 学 家 发 明 的 制 取 比。2的 绿 色 方 法，原 理 如 图 所 示（已 知：H2O27=H+HO2,Ka=2.4xio 12）下 列 说 法 错 误 的 是（）-覆 盖 催 化 剂 专 离/不 覆 盖 催 化 剂 电 极 a 1 I/电 极 b多 孑 固 体 电 tl质*X膜 离.子 Y:膜;离 一.子 丁-O；纯 净 H2O2溶 液 A.催 化 剂 可 促 进 反 应 中 电 子 的 转 移 B.每 生 成 1 mol H2O2，X 膜 上 转 移 的 离 子 为 2 molC.b 极 上 的 电 极 反 应 为 C）2+H2O+2e=H 02+0 HD.加 大 去 离 子 水 的 流 速 和 工 作 电 流 均 可 以 增 大 H2O2的 浓 度【解 析】选 D。A.催 化 剂 能 加 快 化 学 反 应 速 率，则 催 化 剂 可 促 进 反 应 中 电 子 的 转 移，故 A 正 确；B.X为 质 子 交 换 膜，每 生 成 ImolHzCh，外 电 路 有 2 moi电 子 转 移，所 以 X 膜 上 转 移 的 H+为 2 mol,故 B 正 确；C.根 据 以 上 分 析 知，b 极 上 的 电 极 反 应 为 O2+H2O+2e-=HO+。丁 2。2稀 释，所 以 浓 度 减 小，增 大 工 作 电 流，单 位 时 间 内 生 成 的 双 氧 水 增 多，导 致 双 氧 水 浓 度 增 大，故 D 错 误。2.（2022.东 莞 模 拟）工 业 上 处 理 黄 铜 矿（主 要 成 分 CuFeS?）的 方 法 之 一，是 将 其 电 解 转 变 成 Cu2S o 其 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 不 正 确 的 是（）离 子 交 换 膜B.每 转 移 2 mol e，则 生 成 ImolCu2sC.氢 离 子 由 左 室 向 右 室 移 动 D.CuFeSz在 阴 极 得 到 电 子 生 成 的 还 原 产 物 为 Cu2s【解 析】选 B。在 a 电 极 上 Cu失 去 电 子 被 氧 化 为 Cu+,Cu+结 合 S?-生 成 CsS,因 此 a 电 极 为 电 解 池 的 阳 极，A 正 确；根 据 图 示 可 知：每 转 移 2 mol e,在 阳 极 生 成 1 mol C112S,在 阴 极 生 成 1 mol CU2S,共 生 成 2molCuzS,B 错 误；氢 离 子 带 正 电 荷，会 向 负 电 荷 较 多 的 阴 极 区 移 动，故 H会 由 左 室 向 右 室 移 动，C 正 确；在 CuFeSz中 Cu元 素 化 合 价 为+2 价，在 阴 极 得 到 电 子 被 还 原 生 成+1价 的 CgS,D 正 确。3.（2022 西 安 模 拟）在 强 碱 性 条 件 下 用 电 解 法 可 除 去 废 水 中 的 CN,装 置 如 图 所 示。发 生 的 相 关 反 应 有：C K-2e-+2OH-=CN。+丛 0;2c 一 25一 C12T；3cL+2CNCT+8OH-=N2+6C+2c+4H2O.下 列 说 法 正 确 的 是（）B.铁 电 极 上 发 生 的 反 应 为 Fe2e=Fe2+C.除 去【mol C N,外 电 路 至 少 需 转 移 5 mol电 子 D.为 了 使 电 解 池 连 续 工 作，需 要 不 断 补 充 NaCl【解 析】选 C。金 属 铁 是 阴 极，铁 电 极 上 发 生 的 是 还 原 反 应，阴 极 上 氢 离 子 得 电 子 生 成 氢 气，石 墨 电 极 是 阳 极，阳 极 上 CN一 和 C 放 电 生 成 CNCT和 CL，然 后 溶 液 中 Cb与 CN 发 生 氧 化 还 原 反 应 生 成 N2、C 和 cof CN 2e-+2OH-=CNO+H2O 和 3cl2+2CNCr+8OH-=N2+6C+2c0；+4H2O,氢 氧 根 离 子 被 不 断 消 耗，所 以 通 电 过 程 中 溶 液 pH 不 断 减 小，故 A 错 误；B.金 属 铁 是 阴 极，铁 电 极 上 发 生 的 是 还 原 反 应，Fe不 参 加 反 应，故 B 错 误；C.根 据 反 应：3C12+2CNO-+8OH=N2+6Cr+2COf+4H2O,除 去 ImolCN,消 耗 1.5 mol氯 气，转 移 电 子 3 mol,根 据+H?0,转 移 电 子 是 2 mol,所 以 外 电 路 至 少 需 转 移 5 moi电 子，故 C 正 确；D.根 据 溶 液 中 发 生 的 反 应 可 知，电 解 生 成 的 氯 气 又 转 化 为 C，反 应 中 消 耗 O H,需 要 补 充 NaOH,故 D 错 误。4.（2022广 州 模 拟）科 学 家 利 用 多 晶 铜 高 效 催 化 电 解 CO2制 乙 烯，原 理 如 图 所 示。已 知：电 解 前 后 电 解 液 浓 度 几 乎 不 变。下 列 说 法 错 误 的 是（）持 续 通 入 C C 2A.伯 电 极 产 生 的 气 体 是 O2和 CChB.铜 电 极 的 电 极 反 应 式 为 2co2+I2HCO3+12e=C 2H4+12CO；+4H2OC.通 电 过 程 中，溶 液 中 HCO3 通 过 阴 离 子 交 换 膜 向 左 槽 移 动 D.当 电 路 中 通 过 0.6 mol电 子 时，理 论 上 能 产 生 标 准 状 况 下 C2H4 1.12 L【解 析】选 B。CCh制 乙 烯，碳 的 化 合 价 降 低，得 电 子，故 多 晶 铜 电 极 作 电 解 池 的 阴 极；阴 极 生 成 HCO；,HCO3经 阴 离 子 交 换 膜 进 入 阳 极 区，因 电 解 前 后 电 解 液 浓 度 儿 乎 不 变，柏 电 极 上 电 极 方 程 式 为 4HC0；-4e=4 C O2T+O2T+2H2O,生 成 O2和 CO2。粕 电 极 产 生 的 气 体 是。2和 CO2，A 正 确：铜 电 极 的 电 极 反 应 式 为 14co?+12b+8H2O=C2H4+12HCO；,B 错 误；通 电 过 程 中，溶 液 中 HCO；朝 阳 极 移 动，即 通 过 阴 离 子 交 换 膜 向 左 槽 移 动，C 正 确；根 据 14co2+125+8H2 0=C 2H4+I2HCO3，电 路 中 通 过 0.6mol电 子 时 理 论 上 能 产 生 0.05 mol C2H4,即 标 准 状 况 下 1.12 L,D 正 确。5.随 着 电 化 学 技 术 的 发 展 和 成 熟，利 用 电 解 池 合 成 的 物 种 也 越 来 越 多。利 用 电 化 学 法 制 备 己 二 月 青 NC(CH2)4CN的 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是()A.电 极 C(I)为 阴 极 B.若 交 换 膜 为 阴 离 子 交 换 膜，可 维 持 两 极 区 溶 液 浓 度 基 本 不 变 C.电 解 过 程 中 阴 极 附 近 pH增 大 D.电 极 C(II)上 的 电 极 反 应 式 为 2cH2=C H C N+2H2O+2e=NC(CH2)4CN+2OH【解 析】选 C。A.左 侧 C 化 合 价 降 低，所 以 C(I)为 阳 极，故 A 错 误：B.若 交 换 膜 为 阴 离 子 交 换 膜，SOf向 阳 极 移 动，H卡 参 与 电 极 反 应，则 右 侧 区 溶 液 中 SO；、H,2=CHCN+2H-+2e=NC(CH2)4CN,反 应 消 耗 氢 离 子，所 以 pH 增 大，故 C 正 确；D.酸 性 条 件 下，不 可 能 生 成 O H 则 电 极 C(II)上 的 电 极 反 应 式 为 2CH2=C H C N+2H+2e=NC(CH2)4CN,故 D 错 误。考 点 四：电 化 学 计 算 1.(2022.茂 名 模 拟)甲、乙 两 个 电 解 池 均 以 铀 为 电 极，且 互 相 串 联，甲 池 中 盛 有 AgN03溶 液，乙 池 中 盛 有 一 定 量 的 某 盐 溶 液，通 电 一 段 时 间 后，测 得 甲 池 电 极 的 质 量 增 加 2.16 g,乙 池 电 极 上 析 出 0.24 g 金 属，则 乙 池 中 的 溶 质 可 能 是()A.CuSO4 B.MgSO4 C.A1（N O3）3 D.Na2SO4【解 析】选 A。根 据 阳 离 子 放 电 顺 序 可 知，在 上 述 4 个 选 项 中 只 有 CuS04溶 液 中 的 Cu?+电 解 时 可 以 放 电,从 而 在 电 极 上 析 出；当 转 移 0.02 mol电 子 时，乙 池 中 析 出 铜 的 质 量 小 于 0.64 g,是 因 为 电 解 过 程 中 CuSCM不 足，后 来 变 成 电 解 水，A 项 正 确。2.用 惰 性 电 极 电 解 一 定 浓 度 的 CuSC4溶 液 时，通 电 一 段 时 间 后，向 所 得 的 溶 液 中 加 入 0.1 mol Cu2（O H）2co3后,恰 好 恢 复 到 电 解 前 的 浓 度 和 pH（不 考 虑 二 氧 化 碳 的 溶 解）。则 电 解 过 程 中 转 移 的 电 子 的 物 质 的 量 为（）mol B.0.5 mol C.0.6 mol D.0.8 mol【解 析】选 C。用 惰 性 电 极 电 解 一 定 浓 度 的 CuSO 溶 液 时，如 果 硫 酸 铜 没 有 消 耗 完 或 恰 好 消 耗 完，这 时 向 电 解 液 中 加 入 氧 化 铜 或 碳 酸 铜 就 可 以 恢 复 到 电 解 前 的 浓 度 和 p H,而 题 中 加 入 的 是 CU2（O H）2co3,说 明 CuSCU消 耗 完，并 且 又 电 解 了 一 部 分 水。则 电 解 的 硫 酸 铜 的 物 质 的 量 为 0.2 mol,电 解 的 水 的 物 质 的 量 为 0.1 mol,转 移 的 电 子 的 物 质 的 量 为 0.2molx2+0.1 molx2=0.6 moL3.（2022 江 门 模 拟）一 种 新 型 电 池 的 工 作 原 理 如 图 所 示。该 电 池 工 作 时，下 列 说 法 错 误 的 是（）d N OHNO,溶 液 Pt/C电 极，碳 毡 电 HN嬴 O旗 3质 子 交 换 膜 泵 反 应 池 A.Pt/C电 极 为 负 极，质 子 通 过 交 换 膜 从 负 极 区 移 向 正 极 区 B.正 极 发 生 还 原 反 应，电 极 反 应 为 N O；+4 1+3 5=N O T+2H2。C.反 应 池 中 发 生 总 反 应 4NO+3O2+2H2O=4HNC）3，实 现 HNO3再 生 D.理 论 上，当 消 耗 22.4 L（标 准 状 况 下）历 时，会 消 耗 1 mol Ch【解 析】选 D。通 入 山 的 Pt/C电 极 上 d 失 去 电 子 生 成 H,则 通 入 H2的 Pt/C电 极 为 负 极，碳 毡 电 极 应 为 原 电 池 的 正 极，质 子 通 过 交 换 膜 从 负 极 区 移 向 正 极 区，故 A 正 确；碳 毡 电 极 应 为 原 电 池 的 正 极，H NO3被 还 原，正 极 发 生 还 原 反 应，电 极 反 应 为 NO3+4 H+3e-=N 0 t+2H2O,故 B 正 确；反 应 池 中 N O、O2反 应 生 成 HNCh，反 应 池 中 发 生 总 反 应 4NO+302+2H2O=4 H N O3,生 成 的 HNCh循 环 使 用，实 现 H NO3再 生，故 C 正 确；该 电 池 中，负 极 反 应 为 H22e-2H+,正 极 反 应 式 NO3+4 H+3 e-=NOT+2H2O,所 以 消 耗 22.4 L（标 准 状 况 下）H?时，转 移 电 子 2 mol,生 成|mol N O,反 应 池 中 总 反 应 4NO+3O2+2 32H2O=4 H N O3,则 消 耗 O2的 物 质 的 量 x=0.5 mol,故 D 错 误。4.如 图 是 一 套 电 化 学 装 置，对 其 有 关 说 法 错 误 的 是（）A.装 置 A 是 原 电 池，装 置 B 是 电 解 池B.反 应 一 段 时 间 后，装 置 B 中 溶 液 p H 增 大 C.a 中 若 消 耗 1 mol CH4,d 口 可 产 生 4 moi气 体 D.a 口 通 入 C2H6 时 的 电 极 反 应 为 C2H614e+180H=2 C 0 f+12H2O【解 析】选 B。A 项，根 据 图 示 可 以 判 断，A 为 原 电 池，B 为 电 解 池，正 确；B 项，电 解 H2s04溶 液，实 际 上 是 电 解 水，所 以 装 置 B 中 溶 液 p H 减 小，错 误；C 项，若 a 口 消 耗 lmolCH4,d 口 产 生 的 是 H2,根 据 电 子 守 恒 应 产 生 4 mol H2，正 确。5.（2022郑 州 模 拟）钛 被 誉 为 第 三 金 属，广 泛 用 于 航 天 航 空 等 领 域。硼 化 钿（VB）空 气 电 池 的 放 电 反 应 为 4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,以 该 电 池 为 电 源 制 备 钛 的 装 置 如 图 所 示。CaCh/CaO共 熔 体 阴 离 子 交 换 膜 下 列 说 法 不 正 确 的 是（）A.电 解 过 程 中，OFT由 阴 离 子 交 换 膜 左 侧 向 右 侧 迁 移 B.Pt 极 反 应 式 为 2VB2+22OH-22e=V2O5+2B2O3+11H2OC.石 墨 电 极 可 能 发 生 反 应：2c 一 2 5 一。2、2O2-4e=021D.若 石 墨 极 只 收 集 到 4.48 LCI2气 体，则 理 论 上 制 备 4.8 gTi【解 析】选 D。该 装 置 是 原 电 池 与 电 解 池 的 串 联，由 硼 化 钢-空 气 电 池 放 电 总 反 应 推 知，C u 电 极 是 正 极，Pt电 极 是 负 极，故 OPT由 阴 离 子 交 换 膜 左 侧 向 右 侧 迁 移，A 项 正 确；Pt电 极 上 VB2发 生 氧 化 反 应，电 极 反 应 式 为 2VB2+2 2 0 t-2 2 5=丫 205+28203+11比 0,B 项 正 确；石 墨 电 极 是 电 解 池 的 阳 极，电 解 质 中 阴 离 子（C、CP）发 生 氧 化 反 应，C 项 正 确；题 目 未 指 明 4.48 L C L 是 否 处 于 标 准 状 况，不 能 据 此 计 算 制 备 Ti的 质 量，D 项 错 误。6.（2022 中 山 模 拟）甲 池 是 一 种 常 见 的 氢 氧 燃 料 电 池，如 图 所 示。一 段 时 间 乙 池 内，D 中 进 入 10 mol混 合 气 体，其 中 苯 的 物 质 的 量 分 数 为 20%（杂 质 不 参 与 反 应），C 出 来 的 气 体 中 含 苯 的 物 质 的 量 分 数 为 10%的 混 合 气 体（不 含 H2,该 条 件 下 苯、环 己 烷 都 为 气 态），下 列 说 法 不 正 确 的 是（）惰 性 电 极 多 孔 性 惰 性 电 极 含 金 属 催 化 剂 的 多 孔 电 极 高 分 子 电 解 质 膜（只 允 许 酎 通 过）A.甲 池 中 A 处 通 入。2,E 处 有 02放 出，且 体 积 一 样（标 准 状 况 下 测 定）B.甲 池 中 H+由 G 极 移 向 F 极，乙 池 中 H.由 多 孔 性 惰 性 电 极 移 向 惰 性 电 极C.乙 池 中 惰 性 电 极 上 发 生:+6H+6e=0D.导 线 中 共 传 导 12 mol电 子【解 析】选 D。由 题 意 和 图 示 可 得，甲 为 氢 氧 燃 料 电 池，乙 为 电 解 池，根 据 乙 池 中，惰 性 电 极 处 苯 被 还 原 为 环 己 烷，故 惰 性 电 极 发 生