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5年(2021-2025)高考1年模擬化學(xué)真題分類匯編PAGEPAGE1專題08電化學(xué)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電解池原理的應(yīng)用(5年1考)2024山東卷第13題電化學(xué)的內(nèi)容是山東卷歷年的重要考查點(diǎn)之一,主要以選擇題的形式出現(xiàn)。其中有關(guān)原電池的工作原理、電極反應(yīng)式的書寫、電解產(chǎn)物的判斷和計(jì)算是高考命題的熱點(diǎn)。高頻命題點(diǎn)為化學(xué)電源裝置分析。考點(diǎn)2化學(xué)電源(5年3考)2025山東卷第12題2023山東卷第11題2021山東卷第10題考點(diǎn)3串聯(lián)型電化學(xué)裝置(5年1考)2022山東卷第13題考點(diǎn)1電解池原理的應(yīng)用1.(2024·山東卷)以不同材料修飾的為電極,一定濃度的溶液為電解液,采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式,可實(shí)現(xiàn)高效制和,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極a連接電源負(fù)極B.加入Y的目的是補(bǔ)充C.電解總反應(yīng)式為D.催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比【答案】B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成,電極b為陽極,電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=+6H+;則電極a為陰極,電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑;電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑;催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時(shí)生成O2,實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2,即Z為O2?!窘馕觥緼.根據(jù)分析,電極a為陰極,連接電源負(fù)極,A項(xiàng)正確;B.根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-,而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用,故加入Y的目的是補(bǔ)充H2O,維持NaBr溶液為一定濃度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O+3H2↑,C項(xiàng)正確;D.催化階段,Br元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià),生成1molBr-得到6mol電子,O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升至0價(jià),生成1molO2失去4mol電子,根據(jù)得失電子守恒,反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2,D項(xiàng)正確;答案選B??键c(diǎn)2化學(xué)電源2.(2025·山東卷)全鐵液流電池工作原理如圖所示,兩電極分別為石墨電極和負(fù)載鐵的石墨電極。下列說法正確的是A.隔膜為陽離子交換膜B.放電時(shí),a極為負(fù)極C.充電時(shí),隔膜兩側(cè)溶液濃度均減小D.理論上,每減少總量相應(yīng)增加【答案】BC〖祥解〗全鐵流電池原理為2Fe3++Fe=3Fe2+,a極發(fā)生Fe-2e-=Fe2+,為負(fù)載鐵的石墨電極做負(fù)極,b極發(fā)生Fe3++e-=Fe2+,發(fā)生還原反應(yīng),b為石墨電極,做正極,依次解題?!窘馕觥緼.兩極通過陰離子平衡電荷,隔膜允許陰離子通過,為陰離子交換膜,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)分析,放電時(shí),a極為負(fù)極,b極為正極,B正確;C.充電時(shí),a接電源負(fù)極,為陰極,電極反應(yīng)式為Fe2++2e-=Fe,b接電源正極,為陽極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Fe2+-e-=Fe3+,兩極的Fe2+均減少,C正確;D.根據(jù)總反應(yīng)方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知,F(xiàn)e3+減少1mol,F(xiàn)e2+增加1.5mol,D錯(cuò)誤;答案選BC。3.(2023·山東卷)利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示,甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液,向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是A.甲室電極為正極B.隔膜為陽離子膜C.電池總反應(yīng)為:D.?dāng)U散到乙室將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響【答案】CD【解析】A.向甲室加入足量氨水后電池開始工作,則甲室電極溶解,變?yōu)殂~離子與氨氣形成,因此甲室電極為負(fù)極,故A錯(cuò)誤;B.再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng),若隔膜為陽離子膜,電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng),通入氨氣要消耗銅離子,顯然左側(cè)陽離子不斷減小,明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C.左側(cè)負(fù)極是,正極是,則電池總反應(yīng)為:,故C正確;D.擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成,銅離子濃度降低,銅離子得電子能力減弱,因此將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響,故D正確。綜上所述,答案為CD。4.(2021·山東卷)以KOH溶液為離子導(dǎo)體,分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池,下列說法正確的是A.放電過程中,K+均向負(fù)極移動(dòng)B.放電過程中,KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D.消耗1molO2時(shí),理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L【答案】C〖祥解〗堿性環(huán)境下,甲醇燃料電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清潔燃料電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合價(jià)均為-2價(jià),H元素化合價(jià)為+1價(jià),所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可推知其燃料電池的總反應(yīng)為:(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O,據(jù)此結(jié)合原電池的工作原理分析解答?!窘馕觥緼.放電過程為原電池工作原理,所以鉀離子均向正極移動(dòng),A錯(cuò)誤;B.根據(jù)上述分析可知,N2H4-O2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮?dú)夂退淇偡磻?yīng)中未消耗KOH,所以KOH的物質(zhì)的量不變,其他兩種燃料電池根據(jù)總反應(yīng)可知,KOH的物質(zhì)的量減小,B錯(cuò)誤;C.理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān),設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為mg,則甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放電量(物質(zhì)的量表達(dá)式)分別是:、、,通過比較可知(CH3)2NNH2理論放電量最大,C正確;D.根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式可知,消耗1molO2生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L,D錯(cuò)誤;故選C??键c(diǎn)3串聯(lián)型電化學(xué)裝置5.(2022·山東卷)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定,借助其降解乙酸鹽生成,將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為,工作時(shí)保持厭氧環(huán)境,并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì),右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是A.裝置工作時(shí),甲室溶液pH逐漸增大B.裝置工作一段時(shí)間后,乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C.乙室電極反應(yīng)式為D.若甲室減少,乙室增加,則此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移【答案】BD【解析】由于乙室中兩個(gè)電極的電勢(shì)差比甲室大,所以乙室是原電池,甲室是電解池,然后根據(jù)原電池、電解池反應(yīng)原理分析解答。A.電池工作時(shí),甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體,Co2+在另一個(gè)電極上得到電子,被還原產(chǎn)生Co單質(zhì),CH3COO-失去電子后,Na+通過陽膜進(jìn)入陰極室,溶液變?yōu)镹aCl溶液,溶液由堿性變?yōu)橹行?,溶液pH減小,A錯(cuò)誤;B.對(duì)于乙室,正極上LiCoO2得到電子,被還原為Co2+,同時(shí)得到Li+,其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O,因此電池工作一段時(shí)間后應(yīng)該補(bǔ)充鹽酸,B正確;C.電解質(zhì)溶液為酸性,不可能大量存在OH-,乙室電極反應(yīng)式為:LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O,C錯(cuò)誤;D.若甲室Co2+減少200mg,電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e-)=,乙室Co2+增加300mg,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=,說明此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移,D正確;故合理選項(xiàng)是BD。1.(2025·山東淄博·三模)從廢水中回收鈉的裝置如圖所示,輔助電極材料可選擇性吸附Na+轉(zhuǎn)化為NaMO2,脫出Na+轉(zhuǎn)化為(M為過渡金屬)。下列說法錯(cuò)誤的是A.交換膜a、b應(yīng)選用陰離子交換膜B.吸附Na+時(shí)應(yīng)接通電源2,關(guān)閉電源1C.脫出Na+時(shí)中間室電極反應(yīng)式為D.理論上,產(chǎn)品室每生成8gNaOH,惰性電極1上生成O2體積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】AB〖祥解〗廢水回收鈉的工作原理為第一步接通電源1,與直流電源正極相連的惰性電極1為陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子,電極反應(yīng)式為:,中間室材料為陰極,在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成,陰極電極反應(yīng)式為,鈉離子通過陽離子交換膜由陽極室進(jìn)入陰極室;第二步接通電源2,與直流電源正極相連的中間室材料為陽極,在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成,陽極電極反應(yīng)式為,惰性電極2為陰極,水分子作用下氧氣在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,陰極電極反應(yīng)式,鈉離子通過陽離子交換膜由中間室進(jìn)入產(chǎn)品室,從而達(dá)到使廢水中的鈉離子最終以氫氧化鈉的形式被回收的目的,據(jù)此分析;【解析】A.根據(jù)分析可知,交換膜a、b應(yīng)選用陽離子交換膜,A錯(cuò)誤;B.吸附Na+時(shí),在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成,陰極電極反應(yīng)式為,應(yīng)接通“電源1”,B錯(cuò)誤;C.脫出鈉時(shí),轉(zhuǎn)化為,M元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為,C正確;D.惰性電極2為陰極,水分子作用下氧氣在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式,鈉離子通過陽離子交換膜由中間室進(jìn)入產(chǎn)品室,生成8g(即0.2mol)NaOH,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,惰性電極1上發(fā)生反應(yīng),根據(jù)電子守恒,生成的物質(zhì)的量為0.05mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為,D正確;故選AB。2.(2025·山東臨沂·三模)一種電化學(xué)處理氨氮污染廢水的裝置如圖所示。已知:Cl?與HO?為自由基,自由基之間結(jié)合生成的分子也可將氧化為。下列說法正確的是A.電極電勢(shì):a電極<b電極B.自由基HO·氧化的離子方程式為C.相同數(shù)目的自由基結(jié)合生成的分子不同,標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的體積不同D.左室溶液pH下降,說明參加反應(yīng)的數(shù)目大于數(shù)目【答案】B【解析】A.由圖可知a電極上轉(zhuǎn)化為、轉(zhuǎn)化為,均發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),所以a為陽極,b為陰極。電極電勢(shì)陽極高于陰極,即電極電勢(shì):a電極>b電極,A錯(cuò)誤;B.氧化生成,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,離子方程式為,B正確;C.、,、氧化時(shí),根據(jù)得失電子守恒,相同數(shù)目的自由基結(jié)合成的分子,氧化生成的物質(zhì)的量相同,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積也相同,C錯(cuò)誤;D.轉(zhuǎn)化為、轉(zhuǎn)化為,、氧化的反應(yīng)分別為、,左室溶液pH下降,說明生成增多,從反應(yīng)看參加反應(yīng)的數(shù)目小于數(shù)目,D錯(cuò)誤;故答案選B。3.(2025·山東名校大聯(lián)考·4月聯(lián)合檢測(cè))二氧化硫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,其裝置示意圖如圖所示:下列說法錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí),質(zhì)子由a極移向b極B.b為電池正極C.a(chǎn)極反應(yīng)式為D.理論上每吸收,b電極消耗的的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】C〖祥解〗由圖可知,電極a為燃料電池的負(fù)極,水分子作用下二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極b為正極,酸性條件下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水?!窘馕觥緼.由分析可知,電極a為燃料電池的負(fù)極,電極b為正極,則電池工作時(shí),質(zhì)子由a極移向b極,故A正確;B.由分析可知,電極a為燃料電池的負(fù)極,電極b為正極,故B正確;C.由分析可知,電極a為燃料電池的負(fù)極,水分子作用下二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為,故C錯(cuò)誤;D.由得失電子數(shù)目守恒可知,理論上每吸收1mol二氧化硫,標(biāo)準(zhǔn)狀況下b電極消耗氧氣的體積為1mol××22.4L/mol=11.2L,故D正確;故選C。4.(2025·山東名校大聯(lián)考·4月聯(lián)合檢測(cè))一種基于多離子策略的鉀型雙離子電池,其示意圖如下,充電過程中到達(dá)錫電極,與電極形成合金化反應(yīng),同時(shí)到達(dá)石墨電極,插層進(jìn)入石墨層間。下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),為負(fù)極B.充電時(shí),石墨電極反應(yīng)式為C.放電時(shí),當(dāng)有電子轉(zhuǎn)移時(shí)錫電極質(zhì)量減少D.鋰、鉀與錫可形成合金,有利于電子的傳輸,極大的提升電池倍率性能及可逆容量【答案】BC〖祥解〗充電時(shí)陽離子移向陰極,由題干可知,錫電極為陰極,鉀離子、鋰離子與錫離子得電子合金化形成合金,石墨為陽極,到達(dá)石墨電極,插層進(jìn)入石墨層間;則放電時(shí),錫電極為負(fù)極,氧化生成錫離子,石墨電極為正極,從石墨層間脫出來?!窘馕觥緼.由分析可知,放電時(shí),錫電極為負(fù)極,A正確;B.充電時(shí),石墨電極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:,B錯(cuò)誤;C.放電時(shí),當(dāng)有電子轉(zhuǎn)移時(shí),鉀、鋰在電極上失電子形成離子脫離電極,錫電極質(zhì)量減少量無法計(jì)算,C錯(cuò)誤;D.鋰、鉀與錫可形成合金,增強(qiáng)導(dǎo)電性和電容量,有利于電子的傳輸,極大的提升電池倍率性能及可逆容量,D正確;故選BC。5.(2025·山東青島·二模)一種利用電化學(xué)方法將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生成的高效合成有機(jī)硫化合物的工作原理如圖。電解質(zhì)為溶液,在高純度導(dǎo)電炭黑(KB)催化作用下,和在電極表面形成、和等有機(jī)硫化合物。下列說法錯(cuò)誤的是A.KB能導(dǎo)電是因?yàn)槠溆蓄愂拇螃墟I微觀結(jié)構(gòu)B.離子交換膜為陽離子交換膜C.生成的電極反應(yīng)式為D.理論上,每形成鍵,體系生成標(biāo)況下【答案】D〖祥解〗由圖,Pt-C電極上水得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,為陰極,則KB為陽極,陽極上物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng);【解析】A.KB為高純度導(dǎo)電炭黑,能導(dǎo)電是因?yàn)槠溆蓄愂拇螃墟I微觀結(jié)構(gòu),存在自由移動(dòng)的電子,A正確;B.電解池中陽離子向陰極移動(dòng),由圖離子移動(dòng)方向,離子交換膜為陽離子交換膜,B正確;C.陽極上和生成的反應(yīng)為失去電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為,C正確;
D.由于陽極發(fā)生氧化反應(yīng),在電極表面形成、和等有機(jī)硫化合物,不確定具體轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,不能計(jì)算生成標(biāo)況下氫氣的體積,D錯(cuò)誤;故選D。6.(2025·山東濟(jì)寧·二模)金屬Bi對(duì)全釩液流電池負(fù)極有催化作用,放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其中一步為,電池工作原理如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是A.放電時(shí)另一步負(fù)極電極反應(yīng)式:B.充電時(shí)a極的電極電勢(shì)大于b極C.放電過程中轉(zhuǎn)移1mole?,正極區(qū)H?減少1molD.充電時(shí),b極區(qū)H2O的物質(zhì)的量增大【答案】AC〖祥解〗金屬Bi對(duì)全釩液流電池負(fù)極有催化作用,負(fù)極反應(yīng)第一步反應(yīng),消耗,生成,第二步反應(yīng),消耗失電子,生成,故第二步反應(yīng),負(fù)極電極反應(yīng)式為,故a極為負(fù)極,b極為正極,發(fā)生反應(yīng)。充電時(shí)a極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng);b極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)?!窘馕觥緼.金屬Bi對(duì)全釩液流電池負(fù)極有催化作用,負(fù)極反應(yīng)第一步反應(yīng),消耗,生成,第二步反應(yīng),消耗失電子,生成,故第二步反應(yīng),A正確;B.放電時(shí)a極為負(fù)極,b極為正極;充電時(shí)a極為陰極,b極為陽極;電勢(shì):陽極>陰極,即b極的電極電勢(shì)大于a極,B錯(cuò)誤;C.放電過程中外電路轉(zhuǎn)移1mole?,有1molH?從負(fù)極區(qū)經(jīng)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū),同時(shí)正極發(fā)生反應(yīng),消耗2molH?,正極區(qū)H?共減少2mol-1mol=1mol,C正確;D.充電時(shí),b極陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),消耗水,陽極區(qū)H2O的物質(zhì)的量減少,D錯(cuò)誤;故答案為:AC。7.(2025·山東日照·二模)一種電池裝置及在不同電壓下NH3的單位產(chǎn)量如圖所示。已知:法拉第效率。下列說法錯(cuò)誤的是A.N極為正極B.電池工作一段時(shí)間,M電極區(qū)pH變小C.x=3時(shí),N極電極反應(yīng)+8e-+9H+=NH3↑+3H2OD.x=2時(shí),0.5V電壓放電10小時(shí),外電路中通過5.5×10-4mole-,法拉第效率為60%【答案】C〖祥解〗負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Zn(OH)4]2-,電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,電極M為負(fù)極;正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),生成NH3,則電極N為正極,據(jù)此分析;【解析】A.根據(jù)分析,N極得電子生成NH3,則電極N為正極,A正確;B.根據(jù)分析,M極的電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,M電極區(qū)每消耗4mol氫氧根離子,通過雙極膜移入2mol氫氧根離子,工作一段時(shí)間后,M電極區(qū)pH變小,B正確;C.時(shí),硝酸根離子生成氨氣(電解質(zhì)溶液不能為酸性),N元素由+5降到-3價(jià),N極為正極,電極反應(yīng)式為:,C錯(cuò)誤;D.時(shí),由圖可知當(dāng)電壓為0.5V時(shí),氨氣產(chǎn)量為,則10h產(chǎn)生氨氣為,根據(jù)電極反應(yīng):,外電路中通過5.5×10-4mole-,理論上氨氣的質(zhì)量:,法拉第效率:,D正確;故選C。8.(2025·山東泰安·二模)一種適應(yīng)可再生能源波動(dòng)性的電化學(xué)裝置原理如圖所示。當(dāng)閉合和打開時(shí),裝置處于充電狀態(tài);當(dāng)打開和閉合時(shí),裝置處于放電狀態(tài)。放電狀態(tài)時(shí),雙極膜中間層中的解離為和并分別向兩側(cè)遷移。下列說法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí)碳錳電極b為陽極B.充電時(shí)d電極發(fā)生的反應(yīng)為C.放電時(shí)每消耗,理論上有由雙極膜向b電極遷移D.該電化學(xué)裝置運(yùn)行過程中需要補(bǔ)充和KOH溶液【答案】CD〖祥解〗當(dāng)閉合和、打開,裝置處于充電狀態(tài),即為電解池,H+得電子生成H2,H元素化合價(jià)降低,則為陰極,Mn2+失電子生成MnO2,碳錳電極為陽極;ZnO得電子生成Zn,則鋅電極為陰極;d電極上失電子生成O2,d電極為陽極;當(dāng)打開和、閉合時(shí),裝置處于放電狀態(tài),即原電池,鋅電極為負(fù)極,碳錳電極為正極?!窘馕觥緼.由分析可知,充電時(shí),Mn2+失電子生成MnO2,碳錳電極為陽極,A正確;B.充電時(shí),d電極上失電子生成O2,電極反應(yīng)式為,B正確;C.放電時(shí),碳錳電極為正極,電極反應(yīng)式為,每消耗,轉(zhuǎn)移2mol電子,因此理論上有由雙極膜向c電極遷移,C錯(cuò)誤;D.該電化學(xué)裝置運(yùn)行過程中,c電極反應(yīng)式為,故右側(cè)總反應(yīng)為,不需要補(bǔ)充KOH溶液,D錯(cuò)誤;故選CD。9.(2025·山東濰坊·一模)利用在堿性條件下實(shí)現(xiàn)廢水中(Ⅲ)的回收,鉻的去除率大于,其裝置如圖所示。下列說法正確的是A.膜a,膜b均為陽離子交換膜B.廢水室中反應(yīng)的離子方程式為C.反應(yīng)一段時(shí)間后,陰極區(qū)溶液的pH減小D.通電過程中石墨N極每產(chǎn)生33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則雙極膜內(nèi)減少【答案】BD〖祥解〗根據(jù)溶液中的離子移動(dòng)方向,移向陽極,左側(cè)石墨M為陽極,右側(cè)石墨N為陰極,通過膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,為陽離子交換膜,膜a要阻止其他陽離子進(jìn)入緩沖室,為陰離子交換膜,通過膜c進(jìn)入產(chǎn)品室,膜c是陰離子交換膜?!窘馕觥緼.通過膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,為陽離子交換膜,膜a要阻止其他陽離子進(jìn)入緩沖室,為陰離子交換膜,A錯(cuò)誤;B.依據(jù)圖中物質(zhì),廢水室中Cr3+在堿性條件下被H2O2氧化生成,反應(yīng)的離子方程式為,B正確;C.根據(jù)溶液中的離子移動(dòng)方向,移向陽極,左側(cè)石墨M為陽極,右側(cè)石墨N為陰極,陰極的電極反應(yīng)為,陰極區(qū)消耗的的物質(zhì)的量與雙極膜中進(jìn)入此區(qū)的的物質(zhì)的量相等,所以反應(yīng)一段時(shí)間后,陰極區(qū)溶液的pH不變,C錯(cuò)誤;D.通電過程中石墨N極每產(chǎn)生33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,即,則雙極膜內(nèi)有進(jìn)入陰極室,同時(shí)有進(jìn)入廢水室,故雙極膜內(nèi)減少,即減少54g,D正確;答案選BD。10.(2025·山東淄博·一模)熱再生乙腈電池將還原為,利用工業(yè)廢熱熱解甲池左室溶液可實(shí)現(xiàn)再生,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.甲池電極為負(fù)極B.甲池隔膜為陰離子交換膜C.乙池極電極反應(yīng)式為D.若極生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則理論上極質(zhì)量減少【答案】BD〖祥解〗由裝置圖可知b電極上發(fā)生反應(yīng):,Cu作負(fù)極,a電極為正極,正極發(fā)生反應(yīng):,則c電極為陰極,d電極為陽極,據(jù)此分析解答?!窘馕觥緼.由以上分析可知甲池電極為負(fù)極,故A正確;B.由圖示信息可知,甲池中兩極產(chǎn)物均為,且最終從左側(cè)電極導(dǎo)出,則b電極生成的應(yīng)通過隔膜進(jìn)入左側(cè),該隔膜應(yīng)為陽離子交換膜,故B錯(cuò)誤;C.c電極為陰極,該電極上還原為,電極反應(yīng)為:,故C正確;D.若極生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況),即消耗0.05mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子0.2mol,結(jié)合上述電極反應(yīng)可知b電極消耗0.2molCu,質(zhì)量減少12.8g,故D錯(cuò)誤;故選:BD。11.(2025·山東菏澤·一模)雙陰極微生物燃料電池可進(jìn)行硝化和反硝化脫氮,裝置如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A.H+的遷移方向:厭氧陽極→缺氧陰極,厭氧陽極→好氧陰極B.裝置工作時(shí),“缺氧陰極”電極附近的溶液pH增大C.“好氧陰極”電極反應(yīng)式為:D.放電過程中若有1mol完全轉(zhuǎn)化為,“好氧陰極”區(qū)內(nèi)理論上消耗O2(STP)44.8L【答案】CD〖祥解〗如圖,“厭氧陽極”上,失去電子生成和,電極反應(yīng)式為;“缺氧陰極”上,得到電子生成,再轉(zhuǎn)化為,電極反應(yīng)式分別為、?!昂醚蹶帢O”上,得到電子生成,電極反應(yīng)式為,同時(shí)還能氧化生成,還可以被氧化為,離子方程式分別為、,據(jù)此回答?!窘馕觥緼.在原電池中,陽離子向正極移動(dòng)。該電池中厭氧陽極是負(fù)極,缺氧陰極和好氧陰極是正極,所以H+的遷移方向是厭氧陽極→缺氧陰極,厭氧陽極→好氧陰極,A正確;B.由分析可知,電池工作時(shí),“缺氧陰極”上消耗的H+多于從“厭氧陽極”遷移過來的H+,且反應(yīng)生成水,其附近的溶液pH增大,B正確;C.“好氧陰極”應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng),而是氧化反應(yīng),“好氧陰極”正確的電極反應(yīng)式為,C錯(cuò)誤;D.1mol完全轉(zhuǎn)化為,N元素的化合價(jià)從-3價(jià)升高到+5價(jià),失去8mol電子,需要消耗的為2mol。根據(jù)“好氧陰極”的電極反應(yīng)式,轉(zhuǎn)移8mol電子時(shí),消耗2mol,共消耗的為4mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)下的體積為,D錯(cuò)誤;故選CD。12.(2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模)利用氫氧燃料電池可實(shí)現(xiàn)由白磷電解法制備Li[P(CN)2],并能實(shí)現(xiàn)H2的循環(huán)利用,其工作原理如圖所示(已知Me為甲基,電極均為石墨電極),下列說法正確的是A.電池工作時(shí)電極a連接電極cB.通電一段時(shí)間后,當(dāng)生成9gLi[P(CN)2]時(shí),電極a消耗H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為2.24LC.若隔膜e為陽離子交換膜,則燃料電池的放電會(huì)使左側(cè)溶液pH減小D.電極c的電極反應(yīng)式為P4-4e-+8LiCN=4Li[P(CN)2]+4Li+【答案】CD〖祥解〗由圖可知,左側(cè)裝置為氫氧燃料電池裝置,通入氫氣的電極a為負(fù)極,氫氣在負(fù)極失去電子生成氫離子,通入氧氣的電極b為正極,水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離
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