专题08 电化学及其应用-2022年高考真题和模拟题化学分项汇编（解析版）.doc

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1、专题08 电化学及其应用1（2021·全国高考甲卷真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是A在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B阳极上的反应式为：+2H+2e-=+H2OC制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移【答案】D【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。【

2、解析】AKBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误；B阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误；C电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol，因此制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误；D由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正确；综上所述，说法正确的是D项，故答案为D

3、。2（2021·全国高考乙卷真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是A阳极发生将海水中的氧化生成的反应B管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D阳极表面形成的等积垢需要定期清理【答案】D【分析】海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答

4、。【解析】A根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确；B设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；C因为H2是易燃性气体，所以阳极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；D阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误。故选D。3（2021·广东高考真题）火星大气中含有大量，一种有参加

5、反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时A负极上发生还原反应B在正极上得电子C阳离子由正极移向负极D将电能转化为化学能【答案】B【解析】根据题干信息可知，放电时总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。A放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+，故A错误；B放电时正极为CO2得到电子生成C，故B正确；C放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误；D放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D正确；综上所述，符合题意的为B项，故答案为B。4（2021·广东高考真题）钴()的合金材料广泛应用于航

6、空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A工作时，室和室溶液的均增大B生成，室溶液质量理论上减少C移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D电解总反应：【答案】D【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由室向室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2+2e-=Co，室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由室向室移动，电解的总反应的离子方

7、程式为2Co2+2H2O2 Co +O2+4H+。【解析】A由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由室向室移动，使室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；B由分析可知，阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则室溶液质量减少18g，故B错误；C若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；D由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2+2H2O2 Co +O2+4H+，故D正确；故选D。5（2021·河北高考真题）KO2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关

8、于该电池，下列说法错误的是A隔膜允许K+通过，不允许O2通过B放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水【答案】D【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为Ke-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。【解析】A金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许通过，不允许通过，故A正确；B由分析可知，放电时，a为负

9、极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；C由分析可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为1mol×71g/mol：1mol×32g/mol2.22：1，故C正确；D铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗2mol水，转移2mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18g/mol=1.8g，故D错误；故选D。6（2021·湖南高考真题）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用

10、于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：下列说法错误的是A放电时，N极为正极B放电时，左侧贮液器中的浓度不断减小C充电时，M极的电极反应式为D隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过【答案】B【分析】由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e=2Br，M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn2e=Zn2+，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电

11、源的正极相连，做阳极。【解析】A由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；B由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；C由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2+2e=Zn，故C正确；D由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D正确；故选B。7（2021·浙江高考真题）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用。下列说

12、法不正确的是A充电时，集流体A与外接电源的负极相连B放电时，外电路通过电子时，薄膜电解质损失C放电时，电极B为正极，反应可表示为D电池总反应可表示为【答案】B【分析】由题中信息可知，该电池充电时得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。【解析】A由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A说法正确；B放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol 通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失，B说法不正确；C放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应

13、可表示为，C说法正确；D电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成，正极上得到电子和变为，故电池总反应可表示为，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的是B，本题选B。8（2021·浙江高考真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是A断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能电能B断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应C电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【分析】根据图示，电极A充

14、电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。【解析】A断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能电能，A正确；B断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e

15、-=Cd+2OH-，B正确；C电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误；D根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确；答案选C。1（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三其他模拟）中国科学院大连化物所

16、的研究团队创新性提出锌碘单液流电池的概念，实现锌碘单液流中电解液的利用率近100%，其原理如图所示。下列说法正确的是A放电时A电极反应式为：Zn2+2e-=ZnB放电时电解质储罐中离子总浓度减小CM为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜D充电时A极增重65g，C区增加离子数为2NA【答案】C【解析】A放电时A电极是负极，A极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故A错误；B放电时，A区发生反应Zn-2e-=Zn2+，C区Cl-进入A区，所以电解质储罐中离子总浓度增大，故B错误；C放电时，C区Cl-进入A区、K+进入B区，所以M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，故C正确；D充电时A极增重65g，A区发生反

17、应Zn2+2e-=Zn，电路中转移2mol电子，根据电荷守恒，2molCl-自A区进入C区，2molK+自B区进入C区，C区增加离子数为4NA，故D错误；选C。2（2021·天津高三一模）微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是A电源a为负极B该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景C外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2Db电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O【答案】D【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极

18、，阳极上失去电子发生氧化反应，左侧电极上CH3COO-转化为CO2和H+，发生氧化反应，左侧为阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，右侧CO2和H+转化为CH4；为还原反应，右侧为阴极；【解析】A 据分析，左侧电极为阳极，则电源a为正极，A错误；B电化学反应时，电极上电子数守恒，则有左侧 ，右侧有，二氧化碳不能零排放，B错误；C 不知道气体是否处于标准状况，则难以计算与a相连的电极将产生的CO2的体积，C错误；D 右侧为阴极区，b电极上发生还原反应，结合图示信息可知，电极反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，D正确；答案选D。3（2021·天

19、津高三三模）我国化学工作者提出一种利用有机电极(PTO/HQ)和无机电极(MnO2/石墨毡)，在酸性环境中可充电的电池其放电时的工作原理如图所示：下列说法错误的是A放电时，MnO2/石墨毡为正极，发生还原反应B充电时，有机电极和外接电源的负极相连C放电时，MnO2/石墨毡电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2OD充电时，有机电极的电极反应式为PTO+4e-+4H2O=HQ+4OH-【答案】D【解析】A从工作原理图可知，MnO2生成Mn2+，得到了电子，则MnO2/石墨毡为电源正极，发生还原反应，故A正确；B充电时，有机电极得到电子，PTO得到电子和H+生成HQ结构，则有机电

20、极和外接电源的负极相连，故B正确；C放电时，MnO2/石墨毡电极为电源正极，MnO2的电子被还原成Mn2+，则其电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O，故C正确；D充电时，有机电极的电极反应式为PTO+4e-+4H+=HQ，故D错误；本题答案D。4（2021·天津高三一模）近日，南开大学陈军院士团队以KSn合金为负极，以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTsCOOH)为正极催化剂构建了可充电KCO2电池(如图所示)，电池反应为4KSn+3CO22K2CO3+C+4Sn，其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是A放电时，电

21、子由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTsCOOHB电池每吸收22.4LCO2，电路中转移4mole-C充电时，阳极电极反应式为：C-4e-+2K2CO3=3CO2+4K+D为了更好的吸收温室气体CO2，可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质【答案】C【解析】A放电时，KSn合金作负极，MWCNTs-COOH作正极，在内电路中电流由负极流向正极，选项A错误；B气体未指明状况，无法根据体积确定其物质的量，选项B错误；C充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为C-4e-+2K2CO3=3CO2+4K+，选项C正确；D若用KOH溶液代替酯基电解质，则KOH会与正极上的MWCNTs-COOH发生反应，因此

22、不能使用KOH溶液代替酯基电解质，选项D错误；答案选C。5（2021·天津高三一模）锌电池具有价格便宜、比能量大、可充电等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是A放电过程中，向a极迁移B充电过程中，b电极反应为：Zn2+2e-=ZnC充电时，a电极与电源正极相连D放电过程中，转移0.4mole-时，a电极消耗0.4molH+【答案】C【解析】A放电过程中，a为正极， b极为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以放电过程中，向b极迁移，A项错误；B充电过程中b电极得到电子发生还原反应，由于在碱性环境中Zn以形式存在，则充电过程中,

23、 b电极应为: +2e-=Zn+4OH-，B项错误；C由图示可知，充电时，a电极失电子发生氧化反应，即a电极与电源正极相连，C项正确；D放电过程中b电极为负极，其电极反应式为Zn+4OH-2e-= ， a极为正极，则其电极反应式为, MnO2+4H+2e-=Mn2+ +2H2O，所以放电过程中，转移0.4mole-时，a电极消耗0.8molH+，D项错误；答案选C。6（2021·四川德阳市·高三二模）锌铈液流二次电池，放电工作原理如图所示。下列说法正确的是A充电时，b极发生还原反应B放电时，溶液中离子由b极向a电极方向移动C放电时，电池的总离子反应方程式为Zn+2Ce4+=

24、Zn2+2Ce3+D充电时，当a极增重3.25g时，通过交换膜的离子为0.05mol【答案】C【分析】根据图示，充电时a极得电子，发生还原反应，b极失电子，发生氧化反应；放电时，a极为负极，失电子，发生氧化反应，b极为正极，得电子，发生还原反应；【解析】A充电时，b极失电子，为阳极，发生氧化反应，A错误；B放电时，a极失电子，b极得电子，为平衡电荷，氢离子由质子交换膜从a到b，故溶液中离子由a电极向b电极方向移动，B错误；C根据分析可知a电极Zn被氧化成Zn2+，为负极，b电极Ce4+被还原成Ce3+，为正极，故电池的总离子反应方程式为Zn+2Ce4+=Zn2+2Ce3+，C正确；D充电时，a

25、电极发生反应Zn2+2e-=Zn，增重3.25g，即生成0.05molZn，转移电子为0.1mol，交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，所以有0.1molH+通过交换膜以平衡电荷，D错误；答案选C。7（2021·四川达州市·高三二模）磷酸铁锂锂离子电池是目前电动汽车动力电池的主要材料，其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性。放电时的反应为：xFePO4+(1-x)LiFePO4+ LixC6= C6+LiFePO4。放电时工作原理如图所示。下列叙述正确的是A充电时，Li+通过隔膜向左移动B放电时，铜箔所在电极是负极C充电时，阳极反应式为：LiFePO4+xe-=xFePO4

26、+(1-x)LiFePO4+xLi+D放电时电子由正极经导线、用电器、导线到负极【答案】A【分析】根据放电时原电池的总反应方程式和工作原理图，左侧铝箔上LixC6发生氧化反应，故铝箔做负极，铜箔做正极，充电时铝箔做阴极，铜箔做阳极。【解析】A充电时为电解池，阳离子向阴极移动，故Li+向铝箔移动，向左移动，A正确；B放电时为原电池，铜箔做正极，B错误C充电时为电解池，阳极失去电子，发生氧化反应，LiFePO4-xLi+-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4，C错误；D放电时为原电池，电子由负极经过导线、用电器、导线到正极，D错误；故选A。8（2021·天津高三二模）一种“全氢

27、电池”的工作原理如图所示。下列说法正确的是A电流方向是从吸附层M通过导线到吸附层NB放电时，吸附层M发生的电极反应：C从右边穿过离子交换膜向左边移动D“全氢电池”放电时的总反应式为：【答案】B【分析】由工作原理图可知，左边吸附层M上氢气失电子与氢氧根结合生成水，发生了氧化反应为负极，电极反应是H2-2e-+2OH-2H2O，右边吸附层N为正极，发生了还原反应，电极反应是2e-+2H+H2，结合原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极解答该题。【解析】A由工作原理图可知，左边吸附层M为负极，右边吸附层N为正极，则电流方向为从吸附层N通过导线到吸附层M，故A错误；B左边吸附层M为负极极，发生了氧化反

28、应，电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O，故B正确；C原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质溶液中Na+向右正极移动，故C错误；D负极电极反应是H2-2e-+2OH-2H2O，正极电极反应是2e-+2H+H2，电池的总反应无氧气参加，故D错误；故选：B。8（2021·山东潍坊市·高三三模）将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法生产甲烷，装置如图所示。下列说法错误的是A离子交换膜可允许H+通过B通电时，电流方向为：a电子导体离子导体电子导体bC阳极的电极反应式为D生成0.1molCH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48L(STP)【答案

29、】C【分析】由图示知，左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2，故左池为电解的阳极室，右池为电解的阴极室，电源a为正极，b为负极。【解析】A由图示知，阳极反应产生H+，阴极反应消耗H+，故H+通过交换膜由阳极移向阴极，A正确；B这个装置中电子的移动方向为：电源负极(b)电解阴极，电解阳极电源正极(a)，故电流方向为：电源正极(a)外电路(电子导体)电解质溶液(离子导体，阳极阴极)外电路(电子导体)电源负极(b)，形成闭合回路，B正确；C由分析知，左池为阳极，初步确定电极反应为：CH3COO-8e-2CO2，根据图示知可添加H+配平电荷守恒，添加H2O配平元素守恒，得完整方程式为：CH3

30、COO-8e-+2H2O2CO2+7H+，C错误；D由图示知，右池生成CO2转化为CH4，根据转移电子关系CH48e-，0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子，由C选项知：CO24e-，故生成CO2的n(CO2)=，故V(CO2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，D正确；故答案选C。9（2021·辽宁高三三模）如图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是A工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2：1B净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化C阴极反应式为H2S+2e-=S2-+H2Db

31、电极为阳极，发生氧化反应【答案】B【分析】由图示可知，该装置为电解池，H2S发生反应生成S2-和H2，可知a电极为阴极，电极反应式为H2S+2e-=S2-+H2，则b电极为阳极，S2-在阳极失去电子发生氧化反应生成S2，电极反应式为2 S2-4e-= S2。【解析】A根据得失电子守恒可知，电解池上作一段时间后，转移相同物质的量的电子时，生成H2和S2的物质的量之比为2:1，故A正确；BH2S是酸性气体，能够和熔融碳酸盐反应生成CO2，所以净化气中CO2含量明显增加，故B错误；C由上述分析可知，阴极的电极反应式为H2S+2e-=S2-+H2，故C正确；D由上述分析可知，b电极为阳极，阳极上发生的

32、是氧化反应，故D正确；故选B。10（2021·广东广州市·高三三模）中国向世界郑重承诺，努力争取2060年前完成“碳中和”。一种微生物电解池(MEC)既可以处理有机废水，又有助于降低碳排放，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是Aa电极为MEC的阳极BMEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移Cb电极的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2ODa电极室产生的CO2与b电极室消耗的CO2相等【答案】D【分析】电极a上有机质转化为CO2，发生氧化反应，所以a为阳极，电极b上CO2转化为CH4，发生还原反应，所以b为阴极。【解析】A电极a上有机质转化为CO2，发生氧

33、化反应，所以a为阳极，A正确；B工作时为电解池，电解池中阳离子由阳极向阴极迁移，所以质子将从a电极室向b电极室迁移，B正确；C电极b上CO2得电子被还原，结合迁移过来的氢离子生成CH4和H2O，根据电子守恒和元素守恒可得电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，C正确；D有机质中C元素的化合价不一定和甲烷中C元素的化合价相同，所以a电极室产生的CO2与b电极室消耗的CO2不一定相等，D错误；综上所述答案为D。11（2021·江西新余市·高三二模）一种流体电解海水提锂的工作原理如下图所示，中间室辅助电极材料具有选择性电化学吸附/脱出锂离子功能。工作过程可分为两步，

34、第一步为选择性吸附锂，第二步为释放锂，通过以上两步连续的电解过程，锂离子最终以LiOH的形式被浓缩到阴极室。下列说法中错误的是A第一步接通电源1选择性提取锂：第二步接通电源2释放锂B释放锂过程中，中间室材料应接电源负极，发生的电极反应式为C中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜D当阴极室得到4.8gLiOH时，理论上阳极室产生1.12L气体(标准状态下)【答案】B【解析】A. 第一步接通电源1，中间室为阴极，发生反应，选择性提取锂，第二步接通电源2，中间室为阴极，发生反应释放锂，故A正确；B. 释放锂过程中，中间室材料应接电源正极，发生的电极反应式为，故B错误；C. 根据图示，第一步为选择性吸

35、附锂过程中阳极室中的离子向中间室移动，第二步为释放锂的过程中锂离子移向阴极室，所以中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜，故C正确；D.当阴极室得到4.8gLiOH时，电路中转移0.2mol电子，阳极室电极反应式是 ，产生氧气的体积是1.12L气体(标准状态下)，故D正确；选B。12（2021·辽宁沈阳市·沈阳二中高三月考）目前，光电催化反应器(PEC)可以有效的进行能源的转换和储存，一种PEC装置如图所示，通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇。下列说法中错误的是A该装置的能量来源为光能B光催化剂电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+C每生成60g异丙醇，电路中转移电子

36、数目一定为18NADH+从光催化剂电极一侧向左移动【答案】C【分析】电池左侧CO2和H+得电子，做原电池的正极；右侧电极为H2O失电子，做原电池的负极。【解析】A由装置图可知，该装置的能量来源是光能，A正确；B由图中可知，光催化剂电极进入的物质为H2O，出去的物质是O2和H+，故该电极的反应为，B正确；C电化学催化剂电极中，CO2发生的电极反应为：3CO2+18H+18e-=CH3CH(OH)CH3+5H2O，故每生成60g即异丙醇，但电极上还会发生副反应产生氢气转移电子，所以电路中转移的电子数目不一定为18，C错误；D由图中可知，左侧是电池的正极，右侧为负极，阳离子向阳极移动，故从光催化剂电

37、极一侧向左移动，D正确；故答案为：C。13（2021·辽宁沈阳市·沈阳二中高三月考）中山大学化学科研团队首次将CsPbBr3纳米晶锚定在氨基化RGO包覆的-Fe2O3(-Fe2O3/Amine-RGO/CsPbBr3)，构筑Z-Scheme异质结光催化剂，可有效降低电荷复合，促进电荷分离，从而提升光催化性能。光催化还原CO2和氧化H2O的反应路径如图。下列说法正确的是A-Fe2O3表面发生了还原反应B该光催化转化反应可以消除温室效应C“CsPbBr3纳米晶”表面上CO2转化为CH4的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OD该催化转化的总反应涉及到极性共价键、非

38、极性共价键的断裂和形成【答案】C【分析】H2O能在光催化剂材料作用下，被氧化成O2，同时生成质子(H+)，发生的氧化反应为：；电子转移到“CsPbBr3纳米晶”用于还原CO2，CO2被还原为CO、CH4，发生的还原反应为：CO2+2e-+2H+=CO+H2O、CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。【解析】A由图可知，H2O能在光催化剂材料作用下，被氧化成O2，发生了氧化反应，A错误；B. 该光催化转化反应生成了CH4，CH4也能导致温室效应，故该反应不能阻止温室效应，B错误；C. “CsPbBr3纳米晶“”表面上CO2转化为CO、CH4，发生了还原反应：CO2+2e-+2H+=CO+H2O

39、、CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，C正确；D. 该催化转化的总反应：2CO22CO+O2、CO2+2H2OCH4+2O2，CO2、H2O都只含有极性共价键，CO、CH4都只含极性共价键，O2只含非极性共价键，故只有极性共价键断裂、有极性和非极性共价键生成，D错误；答案选C。14（2021·河南高三三模）目前，某研究团队对基催化剂光催化还原转化为燃料甲醇(原理如图所示)进行研究，取得了大成果。下列说法正确的是ACB极的电势低于VB极的电势BCB极发生的反应是C光照下基产生电子D总反应式为【答案】C【分析】根据图示，VB极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，CB极上得到电子生成

40、甲醇，发生还原反应，据此分析解答。【解析】A在光照下，CB极表面聚集了由二氧化钛基转移过来的电子，因此CB极的电势高于VB极的电势，故A错误；BCB极上得到电子生成甲醇，发生还原反应，故B错误；C根据图示，反应过程中在光照下产生电子，故C正确；DVB极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，CB极上得到电子生成甲醇，发生还原反应，总反应式为，反应条件不是通电，故D错误；故选C。15（2021·浙江高三三模）常温常压下用氮氧化铬纳米颗粒()电催化氮气还原合成氨的工作原理如图1所示，氨气生成速率、电流利用率与电压的关系如图2.下列说法不正确的是A电极为阳极，发生氧化反应B该电催化装置的总反应

41、为：2N2+6H2O4NH3+3O2C当产生标准状况下时，通过质子交换膜的数目为D其他条件相同，用电解比电解在相同时间内产生的多【答案】D【解析】A由题中图示图1可知，电极A中将H2OO2，氧元素由-2价失电子变为0价，发生氧化反应，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，电极A为阳极，电极B为阴极，故A正确；B由题中图示图1可知，电极A的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，电极B的电极反应为N2+6e-+6H+=2NH3，可得总反应为2N2+6H2O4NH3+3O2，故B正确；C当产生标准状况下，即n(NH3)=0.1mol，由阴极电极B的电极反应N2+6e-+6H+=2NH3可知，

42、消耗H+为0.3mol，即通过质子交换膜的数目为，故C正确；D由题中图示图2可知，2.0V时产生NH3速率大于1.8V时产生NH3的速率，只说明相同时间内，生成NH3的浓度多，不能说明产生NH3的量多，且2.0V时电流利用率低于1.8V时电流利用率，故D错误；答案为D。16（2021·辽宁高三模拟）某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如图所示，当该装置工作时，下列说法正确的是AY为该电池的负极，发生氧化反应B电路中流过7.5mol电子时，共产生的体积为C整套装置在高温下发电效果更佳DX极发生的电极反应式为，周围pH减小【答案】D【解析】AY为该电池的正极，发生还原反应，选项A错误；B

43、没有注明标准状况，无法计算氮气的体积，选项B错误；C高温下微生物发生变性，不利于原电池反应，选项C错误；DX极发生的电极反应式为，氢氧根离子浓度降低，周围pH减小，选项D正确；答案选D。17（2021·山东高三模拟）某电动汽车的锂离子电池的正极材料为层状的LiFePO4、负极材料为新型材料石墨烯(LixC6)，电解液为LiClO4的丙烯碳酸酯溶液，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出；放电时，Li+从负极脱嵌，经过电解质溶液和离子交换膜嵌入正极；充电时则相反；其工作原理如图所示。下列叙述正确的是A充电时，电极a与电源正极连接，电极b与电源负极连接B电池充电时，阳极的电极

44、反应为LiFePO4+xe=Li1-xFePO4+xLi+C电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子D充电时，阴极发生氧化反应，电极反应为xLi+xe+C6=LixC6【答案】A【解析】A正极材料为层状的LiFePO4，负极材料为新型材料石墨烯(LixC6)，a是正极、b是负极，故充电时，电极a与电源正极连接，电极b与电源负极连接，故A正确；B电池充电时，a是阳极，阳极发生氧化反应，故其电极反应为LiFePO4-xe=Li1-xFePO4+xLi+，故B错误；C电池工作时，负极的电极反应为：LixC6-xe=xLi+C6，锂变成Li+离开负极，故材料质量减少1.4g是Li+的

45、质量，转移n(e)=n(Li+)=0.2mol，故C错误；D充电时，阴极发生还原反应，电极反应为xLi+xe+C6=LixC6，故D错误；故选A。18（2021·辽宁葫芦岛市·高三二模）如图为拟通过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼。下列说法不正确的是AX极为阴极，发生还原反应B当电路中有0.2mol电子通过时，Y极质量可能减少3.2gCA极的电极反应式：+e-=+Cl-D工作时，B极附近液体pH值减小【答案】C【分析】过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼，则甲装置为原电池，乙为电解池，甲中，质

46、子向A极移动，则A极为正极，与A极相连的Y极为阳极；B极为阴极，则X极为阴极。【解析】A分析可知，X极为阴极，得电子，化合价降低，发生还原反应，A说法正确；BY极为粗铜，含有Cu、Zn、Fe、Al、Ag、Au等，当电路中有0.2mol电子通过时，Y极为Al失电子时，质量可能减少3.2g，B说法正确；CA极为正极，得电子，与氢离子反应生成苯酚和氯离子，电极反应式：+2e-+H+=+Cl-，C说法错误；D工作时，B极为负极，乙酸根离子失电子，生成二氧化碳和氢离子，则附近液体氢离子浓度增大，pH值减小，D说法正确；答案为C。19（2021·四川成都市·石室中学高三三模）科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，该装置可有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是A系统工作时，a极为电源负极，电子从a极流出B系统工作时，将电能转化成化学能C系统工作时，b极区可能会析出固体D系统工作时，b极区的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2+H2【答案】B【分析】金属Na为活泼金属，易失电子，所以d电极为负极，b电极为正极。【解析】A该电池工作时，钠极(a极)为电源负极，电子从a极流出，流向b极，A描述正确；B由于是原电池，故系统工作时，将化学能转化成电能，B描述错误；CNa+移向正极，遇到有可能形成溶解度较小的