2026年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)專練10電化學(xué)中的多室、多池裝置教師版_第1頁(yè)
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重難10電化學(xué)中的多室、多池裝置內(nèi)容導(dǎo)航內(nèi)容導(dǎo)航速度提升技巧掌握手感養(yǎng)成重難考向聚焦鎖定目標(biāo)精準(zhǔn)打擊:快速指明將要攻克的核心靶點(diǎn),明確主攻方向重難技巧突破授予利器瓦解難點(diǎn):總結(jié)瓦解此重難點(diǎn)的核心方法論與實(shí)戰(zhàn)技巧重難保分練穩(wěn)扎穩(wěn)打必拿分?jǐn)?shù):聚焦可穩(wěn)拿分?jǐn)?shù)題目,確保重難點(diǎn)基礎(chǔ)分值重難搶分練突破瓶頸爭(zhēng)奪高分:聚焦于中高難度題目,爭(zhēng)奪關(guān)鍵分?jǐn)?shù)重難沖刺練模擬實(shí)戰(zhàn)挑戰(zhàn)頂尖:挑戰(zhàn)高考?jí)狠S題,養(yǎng)成穩(wěn)定攻克難題的“題感”一、電化學(xué)中的離子交換膜(1)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò),阻止陰離子和氣體通過(guò))以鋅銅原電池為例,中間用陽(yáng)離子交換膜隔開①負(fù)極反應(yīng)式:Zn-2e-=Zn2+②正極反應(yīng)式:Cu2++2e-=Cu③Zn2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)④陽(yáng)離子→透過(guò)陽(yáng)離子交換膜→原電池正極(或電解池的陰極)(2)陰離子交換膜(只允許陰離子和水分子通過(guò),阻止陽(yáng)離子和氣體通過(guò))以Pt為電極電解淀粉-KI溶液,中間用陰離子交換膜隔開①陰極反應(yīng)式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-②陽(yáng)極反應(yīng)式:2I-_2e-=I2③陰極產(chǎn)生的OH-移向陽(yáng)極與陽(yáng)極產(chǎn)物反應(yīng):3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O④陰離子→透過(guò)陰離子交換膜→電解池陽(yáng)極(或原電池的負(fù)極)(3)質(zhì)子交換膜(只允許H+和水分子通過(guò))在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3COOH),可獲得清潔能源H2①陰極反應(yīng)式:2H++2e-=H2↑②陽(yáng)極反應(yīng)式:CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+③陽(yáng)極產(chǎn)生的H+通過(guò)質(zhì)子交換膜移向陰極④H+→透過(guò)質(zhì)子交換膜→原電池正極(或電解池的陰極)(4)電滲析法將含AnBm的廢水再生為HnB和A(OH)m的原理:已知A為金屬活動(dòng)順序表H之前的金屬,Bn-為含氧酸根離子(5)雙極膜雙極膜由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合制成。該膜特點(diǎn)是在直流電的作用下,陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-并通過(guò)陽(yáng)膜和陰膜分別向兩極區(qū)移動(dòng),作為H+和OH-的離子源(6)解題流程第一步,分清隔膜類型。即交換膜屬于陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜或質(zhì)子交換膜中的哪一種,判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜。第二步,寫出電極反應(yīng),判斷交換膜兩側(cè)離子變化,推斷電荷變化,根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步,分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中,隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度,避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng),或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。二、含膜電解池裝置分析(1)兩室電解池例如,工業(yè)上利用如圖兩室電解裝置制備燒堿:陽(yáng)極室中電極反應(yīng):2Cl--2e-=Cl2↑,陰極室中的電極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極區(qū)H+放電,破壞了水的電離平衡,使OH-濃度增大,陽(yáng)極區(qū)Cl-放電,使溶液中的c(Cl-)減小,為保持電荷守恒,陽(yáng)極室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中生成的OH-結(jié)合,得到濃的NaOH溶液。利用這種方法制備物質(zhì),純度較高,基本沒有雜質(zhì)。(2)三室電解池例如,利用三室電解裝置制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。陰極的NO被還原為NHeq\o\al(+,4):NO+5e-+6H+=NHeq\o\al(+,4)+H2O,NHeq\o\al(+,4)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入中間室;陽(yáng)極的NO被氧化為NOeq\o\al(-,3):NO-3e-+2H2O=NOeq\o\al(-,3)+4H+,NOeq\o\al(-,3)通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入中間室。根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可得電解總反應(yīng):8NO+7H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3NH4NO3+2HNO3,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,補(bǔ)充適量NH3可以使電解產(chǎn)生的HNO3轉(zhuǎn)化為NH4NO3。(3)多室電解池例如,“四室電滲析法”制備H3PO2(次磷酸),其工作原理如圖所示:電解稀硫酸的陽(yáng)極反應(yīng):2H2O-4e-=O2↑+4H+,產(chǎn)生的H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室,原料室中的H2POeq\o\al(-,2)穿過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室,與H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)H3PO2;電解NaOH稀溶液的陰極反應(yīng):4H2O+4e-=2H2↑+4OH-,原料室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室,可得副產(chǎn)品NaOH。(建議用時(shí):20分鐘)1.(2026·河北省定州中學(xué)高三上學(xué)期期中)鈉離子-石墨炔(GDY)電池是一種高可逆容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命的新型電池,其裝置如圖所示。石墨炔是層狀結(jié)構(gòu),其層間距與直徑相仿。首周充電即電池組裝完成后第一次充電過(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí)正極電極反應(yīng)式為:B.GDY中和雜化的C為其導(dǎo)電性提供了條件C.GDY層間距有利于的嵌入和沿著GDY碳平面進(jìn)行傳輸D.電池組裝完成無(wú)需對(duì)GDY電極進(jìn)行任何處理即可首周充電【答案】D【分析】根據(jù)題意,放電時(shí)Na發(fā)生失電子的反應(yīng),為負(fù)極;GDY為正極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。【解析】A.放電時(shí),GDY電極為正極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為,故A正確;B.和雜化的C原子形成的共軛體系中存在離域電子,可為GDY提供導(dǎo)電性,故B正確;C.GDY層間距與Na+直徑相仿,既利于Na+嵌入,也便于其沿碳平面?zhèn)鬏敚蔆正確;D.首次充電時(shí),正極(GDY電極)發(fā)生氧化反應(yīng),Na-GDY失去電子變?yōu)镚DY和Na+。因此,在首次充電前,GDY電極必須是含有鈉的Na-GDY狀態(tài),這通常需要進(jìn)行預(yù)嵌鈉處理。所以‘無(wú)需任何處理’的說(shuō)法是錯(cuò)誤的,故D錯(cuò)誤;故選D。2.(2025·北京市房山區(qū)高三下學(xué)期一模)科學(xué)家研發(fā)了“全氧電池”,其工作原理示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是A.電極a是負(fù)極B.離子交換膜a為陰離子交換膜C.電極b的反應(yīng)式:O2+4e?+4H+=2H2OD.酸性條件下O2的氧化性強(qiáng)于堿性條件下O2的氧化性【答案】B【分析】由圖可知,電極a產(chǎn)生氧氣,氧元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故a為負(fù)極,電極反應(yīng)為;b為正極,電極反應(yīng)為。【解析】A.由上述分析可知,a為負(fù)極,A正確;B.K+由負(fù)極移向正極定向移動(dòng),由圖可知離子交換膜a為陽(yáng)離子交換膜,B錯(cuò)誤;C.由上述分析可知,b為正極,電極反應(yīng)為,C正確;D.由電極方程式可知,在酸性條件下O2得電子作氧化劑,堿性條件下O2作氧化產(chǎn)物,則酸性條件下O2的氧化性強(qiáng)于堿性條件下O2的氧化性,D正確;故答案選B。3.(2025·甘肅卷)我國(guó)科研工作者設(shè)計(jì)了一種Mg-海水電池驅(qū)動(dòng)海水()電解系統(tǒng)(如下圖)。以新型為催化劑(生長(zhǎng)在泡沫鎳電極上)。在電池和電解池中同時(shí)產(chǎn)生氫氣。下列關(guān)于該系統(tǒng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.將催化劑生長(zhǎng)在泡沫鎳電極上可提高催化效率B.在外電路中,電子從電極1流向電極4C.電極3的反應(yīng)為:D.理論上,每通過(guò)2mol電子,可產(chǎn)生【答案】D【分析】由圖可知,左側(cè)為原電池,右側(cè)為電解池,電極1為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,電極2為正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2O+2e-=H2↑+2OH-,右側(cè)為電解池,電極3為陽(yáng)極,產(chǎn)生氧氣,電極4產(chǎn)生陰極,產(chǎn)生氫氣?!窘馕觥緼.催化劑生長(zhǎng)在泡沫鎳電極上可加快電解速率,提高催化效率,A正確;B.根據(jù)分析,電極1是負(fù)極,電極4為陰極,電子從電極1流向電極4,B正確;C.由分析可知,電極3為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧氣,電極3的反應(yīng)為:,C正確;D.根據(jù)分析可知,電極2和電極4均產(chǎn)生氫氣,理論上,每通過(guò)2mol電子,可產(chǎn)生2molH2,D錯(cuò)誤;答案選D。4.(2025·湖北省云學(xué)高中聯(lián)盟·一模)為解決傳統(tǒng)電解水制氫陽(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩慢的問題,科技工作者設(shè)計(jì)耦合HCHO高效制H2的方法裝置如圖。部分反應(yīng)機(jī)理為:。下列說(shuō)法正確的是A.電解時(shí)由a極向b極方向遷移B.陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-,C.陽(yáng)極反應(yīng)D.相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍【答案】D【分析】由圖可知,b電極上HCHO被氧化為HCOO-,則b電極為陽(yáng)極,a電極為陰極;電解質(zhì)溶液為KOH溶液,結(jié)合反應(yīng)機(jī)理,則陽(yáng)極反應(yīng)涉及:①HCHO+OH--e-=HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,則陽(yáng)極反應(yīng)式為:,陰極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,據(jù)此解題?!窘馕觥緼.由分析可知,b極為陽(yáng)極,a極為陰極,故電解時(shí)由b極經(jīng)電源向a極方向遷移,A錯(cuò)誤;B.由分析可知,陰極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B錯(cuò)誤;C.由分析可知,陽(yáng)極反應(yīng)為:,C錯(cuò)誤;D.由分析可知,陽(yáng)極反應(yīng)式為:,陰極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,則轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陽(yáng)極生成1molH2,陰極生成1molH2,共生成2molH2,而傳統(tǒng)電解水的反應(yīng)式:2H2O2H2↑+O2↑,轉(zhuǎn)移2mol電子生成1molH2,所以相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍,D正確;故選D。5.(2025·安徽卷)研究人員開發(fā)出一種鋰-氫可充電電池(如圖所示),使用前需先充電,其固體電解質(zhì)僅允許通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是A.放電時(shí)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小B.放電時(shí)電池總反應(yīng)為C.充電時(shí)移向惰性電極D.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子,降低【答案】C【分析】金屬鋰易失去電子,則放電時(shí),惰性電極為負(fù)極,氣體擴(kuò)散電極為正極,電池在使用前需先充電,目的是將解離為和,則充電時(shí),惰性電極為陰極,電極的反應(yīng)為:,陽(yáng)極為氣體擴(kuò)散電極,電極反應(yīng):,放電時(shí),惰性電極為負(fù)極,電極反應(yīng)為:,氣體擴(kuò)散電極為正極,電極反應(yīng)為,據(jù)此解答?!窘馕觥緼.放電時(shí),會(huì)通過(guò)固體電解質(zhì)進(jìn)入電解質(zhì)溶液,同時(shí)正極會(huì)生成進(jìn)入儲(chǔ)氫容器,當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加,即電解質(zhì)溶液質(zhì)量會(huì)增大,A錯(cuò)誤;B.放電時(shí),由分析中的正、負(fù)電極反應(yīng)可知,總反應(yīng)為,B錯(cuò)誤;C.充電時(shí),向陰極移動(dòng),則向惰性電極移動(dòng),C正確;D.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子,會(huì)有與結(jié)合生成,但不知道電解液體積,無(wú)法計(jì)算降低了多少,D錯(cuò)誤;故選C。6.(2025·廣東清遠(yuǎn)·一模)利用多膜裝置通過(guò)電解法可以制備,同時(shí)獲得一定的副產(chǎn)品,其電解裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.Y膜為陽(yáng)離子交換膜B.陰極室溶液中濃度逐漸降低C.理論上每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下,陽(yáng)極室內(nèi)溶液質(zhì)量減少D.理論上每生成,陰極室溶液質(zhì)量增加【答案】C【分析】陽(yáng)極室:;陰極室:。電解法可以制備,根據(jù)圖示,陽(yáng)極室中的鉀離子進(jìn)入硝酸鉀溶,溶液中硝酸根離子進(jìn)入硝酸鉀溶液、鈉離子進(jìn)入陰極室生成氫氧化鈉。【解析】A.中通過(guò)Y膜向左移生成,Y膜為陰離子交換膜,故A錯(cuò)誤;B.陰極室發(fā)生反應(yīng),溶液中鈉離子進(jìn)入陰極室生成氫氧化鈉,B錯(cuò)誤;C.生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下即轉(zhuǎn)移電子,同時(shí)有2molK+移向硝酸鉀溶液,則陽(yáng)極室內(nèi)減少,即溶液質(zhì)量減少,C正確;D.生成時(shí),轉(zhuǎn)移2mol電子,陰極室內(nèi)生成但補(bǔ)充了,因此陰極室溶液質(zhì)量增加,D錯(cuò)誤;選C。7.(2025·云南卷)一種用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置如圖所示,雙極膜中解離的和在電場(chǎng)作用下向兩極遷移。除硼原理:。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.Pt電極反應(yīng):B.外加電場(chǎng)可促進(jìn)雙極膜中水的電離C.Ⅲ室中,X膜、Y膜分別為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜D.Ⅳ室每生成,同時(shí)Ⅱ室最多生成【答案】C【分析】由圖中氫離子和氫氧根的流向,可推出左側(cè)Pt電極為陽(yáng)極,右側(cè)石墨電極為陰極,陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為:,陰極發(fā)生的反應(yīng)為:,Ⅲ室中氯化鈉濃度降低了,說(shuō)明鈉離子往陰極方向移動(dòng),氯離子往陽(yáng)極反向移動(dòng),據(jù)此解答。【解析】A.由分析可知,Pt電極為陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為:,A正確;B.水可微弱的電離出氫離子和氫氧根,在外加電場(chǎng)作業(yè)下,使氫離子和氫氧根往兩側(cè)移動(dòng),降低了濃度,可促進(jìn)雙極膜中水的電離,B正確;C.由分析可知,Ⅲ室中氯化鈉濃度降低了,說(shuō)明鈉離子往陰極方向移動(dòng),氯離子往陽(yáng)極反向移動(dòng),即鈉離子往右側(cè)移動(dòng),通過(guò)Y膜,則Y膜為陽(yáng)離子交換膜,氯離子往左側(cè)移動(dòng),通過(guò)X膜,則X膜為陽(yáng)離子交換膜,C錯(cuò)誤;D.Ⅳ室每生成,則轉(zhuǎn)移1mol電子,有1mol氫離子移到Ⅱ室中,生成,D正確;故選C。8.(2025·廣東汕頭·一模)堿性電池發(fā)展迅猛,某實(shí)驗(yàn)小組利用該電池實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨,裝置如圖所示,下列說(shuō)法正確的是A.N極為金屬,發(fā)生氧化反應(yīng)B.理論上若電解液傳導(dǎo),最多可生成C.不考慮其它因素,電池工作一段時(shí)間后需補(bǔ)充乙醇電解液D.Q極電極反應(yīng)式為【答案】D【分析】某實(shí)驗(yàn)小組利用堿性電池實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨,H2在P電極上失去電子生成H+,P電極為陽(yáng)極,Q電極為陰極,則M為負(fù)極,N為正極,以此解答?!窘馕觥緼.由分析可知,M為負(fù)極,則M極為金屬Zn,A錯(cuò)誤;B.未說(shuō)明NH3所處的溫度和壓強(qiáng),無(wú)法計(jì)算生成NH3的體積,B錯(cuò)誤;C.該裝置可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨,由圖可知,右側(cè)電解池的總反應(yīng)方程式為N2+3H22NH3,若不考慮其它因素,則該裝置反應(yīng)前后,理論上乙醇的濃度不變,不需要補(bǔ)充乙醇電解液,C錯(cuò)誤;D.Q電極為陰極,鋰離子在陰極與氮?dú)夂虲2H5OH解離出的氫離子反應(yīng)生成氨基鋰,電極方程式為:,D正確;故選D。9.(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(shuō)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【分析】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(yáng)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(guò)隔膜進(jìn)入左側(cè),該隔膜應(yīng)為陽(yáng)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。(建議用時(shí):10分鐘)1.(2026·河北省邯鄲市高三上學(xué)期11月階段檢測(cè))鋰硫電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是已知:一個(gè)電子帶有的電量為C。A.該電池的電解質(zhì)換成高濃度的水溶液,可以增強(qiáng)的導(dǎo)電性B.電池充電時(shí),從左側(cè)通過(guò)陽(yáng)離子膜移到右側(cè)C.電池放電時(shí),電子的流動(dòng)方向?yàn)榻饘黉嚻秒娖鳌靼濉?yáng)離子膜→金屬鋰片D.金屬鋰質(zhì)量每減小14g,經(jīng)過(guò)用電器的電量約是C【答案】D【解析】A.該電池的電解質(zhì)換成高濃度的Li2SO4水溶液,鋰和水反應(yīng),導(dǎo)致電池失效,A錯(cuò)誤;B.電池充電時(shí)為電解池,左側(cè)為放電時(shí)的負(fù)極,充電時(shí),左側(cè)為電解池的陰極,Li+從右側(cè)通過(guò)陽(yáng)離子膜移到左側(cè),B錯(cuò)誤;C.電池放電時(shí),電子的流動(dòng)方向?yàn)榻饘黉嚻秒娖鳌靼?,不能通過(guò)陽(yáng)離子膜,C錯(cuò)誤;D.金屬鋰質(zhì)量每減小14g,金屬鋰的物質(zhì)的量,,失去電子物質(zhì)的量2mol,經(jīng)過(guò)用電器的電量=2mol×6.02×1023/mol×1.6×10-19C≈1.93×105C,D正確;故答案選D。2.(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(shuō)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【分析】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(yáng)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(guò)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。3.(2025·廣東梅州·一模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置制備。已知甲裝置的工作原理為:,電極a、b采用石墨或Fe。下列說(shuō)法不正確的是A.乙裝置中電極a應(yīng)為Fe,b電極為石墨B.乙裝置中可用溶液代替NaCl溶液C.電極b發(fā)生的反應(yīng):D.理論上每生成9.0g,甲裝置中將有0.2mol向惰性電極II移動(dòng)【答案】B【解析】A.乙裝置目的是制備,需要,電極a應(yīng)為Fe作陽(yáng)極失電子生成,b電極為陰極,可采用石墨,該選項(xiàng)正確;B.若用溶液代替溶液,在陰極得電子生成Cu,無(wú)法生成,就不能生成,該選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.電極b為陰極,溶液中的得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為,該選項(xiàng)正確;D.9.0g的物質(zhì)的量為,根據(jù),,生成0.1mol,電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子,甲裝置中陽(yáng)離子向正極(惰性電極II)移動(dòng),根據(jù)電荷守恒,有0.2mol向惰性電極II移動(dòng),該選項(xiàng)正確;綜上所述,正確答案是B。4.(2025·北京市豐臺(tái)區(qū)·一模)一種脫除和利用水煤氣中的原理示意圖如下。已知:的電離平衡常數(shù):。下列說(shuō)法不正確的是A.,當(dāng)裝置I中時(shí),溶液的B.裝置II中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度C.裝置II中產(chǎn)生的離子方程式為D.裝置III中的陰極反應(yīng)式為【答案】A【分析】裝置III有電源,為電解池。根據(jù)題意可知,該裝置將CO2還原為C2H4,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),結(jié)合題圖知,左側(cè)電極為陰極,電極式為:,右側(cè)電極為陽(yáng)極,電極式為:。裝置II中碳酸氫鉀受熱分解生成碳酸鉀、CO2和水,裝置I中碳酸鉀與水煤氣中的CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鉀。【解析】A.,當(dāng)裝置I中時(shí),根據(jù),故,pH=10,A錯(cuò)誤;B.裝置II中為KHCO3溶液,既存在的水解又存在的電離,顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度,B正確;C.裝置II中產(chǎn)生的原因是碳酸氫鉀受熱分解,離子方程式為,C正確;D.根據(jù)分析,裝置III中的陰極反應(yīng)式為,D正確;故選A。5.(2025·廣東茂名·一模)利用如圖所示的電化學(xué)裝置可捕捉廢氣中的,并將其轉(zhuǎn)為,同時(shí)得到高濃度的鹽酸、和。在直流電源的作用下,雙極膜中的可自動(dòng)解離為和。下列說(shuō)法不正確的是A.電極b連接電源正極B.Ⅱ、Ⅲ室之間為陰離子交換膜C.Ⅱ室中發(fā)生反應(yīng):D.理論上,每轉(zhuǎn)移,雙極膜上共解離【答案】D【分析】電極b:溶液中的H2O在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+。電極a:溶液中的H+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑?!窘馕觥孔髠?cè)雙極膜中移向電極a,即電極a為陰極,電極b為陽(yáng)極,連接電源正極,故A正確;B.右側(cè)雙極膜中移向Ⅲ室,Ⅱ室中也移向Ⅲ室,Ⅲ室中才能獲得高濃度鹽酸,Ⅱ、Ⅲ室之間為陰離子交換膜,故B正確;C.通過(guò)陰離子交換膜移向Ⅱ室,Ⅱ室中發(fā)生反應(yīng):,故C正確;D.理論上,每轉(zhuǎn)移,每個(gè)雙極膜上解離兩個(gè)雙極膜上共解離,故D錯(cuò)誤;故選:D。6.某同學(xué)設(shè)計(jì)利用乙烷燃料電池來(lái)電解處理酸性含鉻廢水(主要含有),其裝置示意圖如圖所示,處理過(guò)程中存在反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.M電極的電極反應(yīng)為B.鉻元素最終以形式除去C.電解池右側(cè)的Fe電極更換為石墨電極,對(duì)廢水處理影響不大D.若電解過(guò)程中,電子的有效利用率為60%,每處理掉0.2mol的,理論上N電極需要通入11.2L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】D【分析】由圖可知,左側(cè)裝置為燃料電池,M電極為燃料電池的負(fù)極,氧離子作用下乙烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,N電極為正極,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子;右側(cè)裝置為電解池,與M電極相連的鐵電極為陰極,氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,與N電極相連的鐵電極為陽(yáng)極,鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子:Fe-2e-=Fe2+,放電生成的亞鐵離子酸性條件下與廢水中的重鉻酸根離子反應(yīng)生成鉻離子、鐵離子和水,隨著H+的放電和被消耗,溶液的pH增大,溶液中的鐵離子、鉻離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵、氫氧化鉻沉淀達(dá)到處理酸性含鉻廢水的目的?!窘馕觥緼.由分析可知,M電極為燃料電池的負(fù)極,氧離子作用下乙烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為,故A正確;B.由分析可知,鉻元素最終以氫氧化鉻形式除去而達(dá)到處理酸性含鉻廢水的目的,故B正確;C.由分析可知,與M電極相連的右側(cè)鐵電極為陰極,氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,右側(cè)的鐵電極更換為石墨電極,此時(shí)仍然是氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,不會(huì)影響對(duì)廢水處理,故C正確;D.每處理掉0.2mol重鉻酸根離子,需要1.2molFe2+,若電解過(guò)程中,電子的有效利用率為60%,由得失電子數(shù)目守恒可知,理論上N電極需要通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為×22.4L/mol=22.4L,故D錯(cuò)誤;故選D。7.(2025·河南卷)一種液流電解池在工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)海水淡化,并以形式回收含鋰廢棄物中的鋰元素,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.Ⅱ?yàn)殛?yáng)離子交換膜B.電極a附近溶液的減小C.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為D.若海水用溶液模擬,則每脫除,理論上可回收【答案】D【分析】由圖可知,左側(cè)為陰極,電極反應(yīng)為,右側(cè)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為,在膜Ⅰ和膜Ⅱ間加入海水,鈉離子透過(guò)膜Ⅰ進(jìn)入陰極區(qū)得到氫氧化鈉,氯離子透過(guò)膜Ⅱ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間,鋰離子透過(guò)膜Ⅲ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間,在此處得到LiCl,則膜Ⅰ為陽(yáng)膜,膜Ⅱ?yàn)殛幠?,膜Ⅲ為?yáng)膜,據(jù)此解答。【解析】A.由分析可知,膜Ⅱ?yàn)殛幠?,A錯(cuò)誤B.a(chǎn)電極的反應(yīng)為,pH變大,B錯(cuò)誤;C.由分析可知,電極b的反應(yīng)為,C錯(cuò)誤;D.每脫除58.5gNaCl,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol,有1molLi+和1molCl-分別透離子交換膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1molLiCl,D正確;故選D。8.(2025·湖北騰云聯(lián)盟·一模)我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種以和為電極材料的新型電池,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖,其中a、b、c三區(qū)電解質(zhì)溶液的酸堿性不同。放電時(shí),電極材料轉(zhuǎn)化為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí),a區(qū)溶液pH增大B.充電一段時(shí)間后,b區(qū)濃度減小C.放電時(shí),電子從電極N經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳導(dǎo)到電極MD.放電時(shí),電極N的電極反應(yīng)式為【答案】A【分析】放電時(shí),電極材料轉(zhuǎn)化為,電極反應(yīng),是原電池的負(fù)極,陽(yáng)離子增多,陽(yáng)離子進(jìn)入b區(qū),二氧化錳得電子變成錳離子,是原電池的正極,電極反應(yīng)為,陽(yáng)離子減少,陰離子需要通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入b區(qū),電極N為負(fù)極,故c區(qū)為堿性溶液,a區(qū)為酸性溶液。【解析】A.充電時(shí),a區(qū)有生成,pH減??;A錯(cuò)誤;B.充電時(shí),b區(qū)的向a區(qū)移動(dòng),向c區(qū)移動(dòng),所以b區(qū)濃度減??;B正確;C.放電時(shí),電極N為原電池的負(fù)極,所以電子從電極N經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳導(dǎo)到電極M;C正確;D.放電時(shí),電極N為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng),D正確;答案選A。9.(2025·湖北卷)某電化學(xué)制冷系統(tǒng)的裝置如圖所示。和在電極上發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,伴隨著熱量的吸收或釋放,經(jīng)由泵推動(dòng)電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷。裝置只通過(guò)熱交換區(qū)域Ⅰ和Ⅱ與環(huán)境進(jìn)行傳熱,其他區(qū)域絕熱。下列描述錯(cuò)誤的是A.陰極反應(yīng)為B.已知②處的電解液溫度比①處的低,可推斷比穩(wěn)定C.多孔隔膜可以阻止陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)間的熱交換D.已知電子轉(zhuǎn)移過(guò)程非常快,物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)不及改變。熱效應(yīng)主要來(lái)自于電子轉(zhuǎn)移后和離子結(jié)構(gòu)的改變【答案】B【分析】由圖可知,左側(cè)電極發(fā)生反應(yīng),則左側(cè)為陽(yáng)極,右側(cè)電極反應(yīng)為,則右側(cè)電極為陰極,據(jù)此解答。【解析】A.由分析可知,陰極反應(yīng)為,A正確;B.已知②處的電解液溫度比①處的低,則可推斷是吸熱反應(yīng),無(wú)法推斷和的穩(wěn)定性,B錯(cuò)誤;C.多孔隔膜可以阻止兩電極區(qū)的溶液對(duì)流,可阻止熱交換,C正確;D.題干明確指出電子轉(zhuǎn)移過(guò)程非???,物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)不及改變。這意味著電子轉(zhuǎn)移(即氧化還原反應(yīng))本身不會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化,熱效應(yīng)實(shí)際上來(lái)源于電子轉(zhuǎn)移完成后,新生成的離子:和因配位環(huán)境或電荷分布變化引起的結(jié)構(gòu)重組導(dǎo)致熱量變化,D正確;故選B。10.(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(shuō)法正確的是A.膜a,膜b均為陽(yáng)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(guò)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【分析】根據(jù)溶液中的離子移動(dòng)方向,移向陽(yáng)極,左側(cè)石墨M為陽(yáng)極,右側(cè)石墨N為陰極,通過(guò)膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,為陽(yáng)離子交換膜,膜a要阻止其他陽(yáng)離子進(jìn)入緩沖室,為陰離子交換膜,通過(guò)膜c進(jìn)入產(chǎn)品室,膜c是陰離子交換膜。【解析】A.通過(guò)膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,為陽(yáng)離子交換膜,膜a要阻止其他陽(yáng)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(yáng)極,左側(cè)石墨M為陽(yáng)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(guò)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。(建議用時(shí):20分鐘)1.(2026·河北省秦皇島市山海關(guān)區(qū)第一中學(xué)10月月考)我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)研制出一種液流電池,該電池的電解液流經(jīng)玻璃空腔作為窗戶,在充電和放電的同時(shí)調(diào)節(jié)窗戶的顏色,從而使室內(nèi)降溫,以減少空調(diào)的使用,降低排放。充電時(shí)的工作原理如圖所示。螯合劑鄰二氮菲(phen,結(jié)構(gòu)為)與、可分別形成(橙紅色)、(淡藍(lán)色)。已知:紅光的熱效應(yīng)比藍(lán)光的高。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.放電后自然光透過(guò)窗戶,室內(nèi)溫度升高不明顯,可以減少空調(diào)的制冷作用B.充電時(shí),右側(cè)電解液中離子濃度增大C.充電時(shí),電流方向:電源正極→N電極→電解質(zhì)溶液→M電極→電源負(fù)極D.放電過(guò)程中,當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加71g【答案】A【解析】A.根據(jù)圖示,充電時(shí),N電極為陽(yáng)極、M電極為陰極,則放電時(shí),正極(N電極)發(fā)生還原反應(yīng):[Fe(phen)3]3++e-=[Fe(phen)3]2+,電解液中[Fe(phen)3]2+(橙紅色)增多,橙紅色對(duì)應(yīng)紅光,紅光的熱效應(yīng)比藍(lán)光的高,自然光透過(guò)窗戶后室內(nèi)溫度升高明顯,需空調(diào)制冷,A錯(cuò)誤;B.充電時(shí)N電極為陽(yáng)極,右側(cè)電極反應(yīng)為[Fe(phen)3]2+-e-=[Fe(phen)3]3+,右側(cè)(陽(yáng)極區(qū))正電荷增多,通過(guò)氯離子交換膜移入右側(cè),離子總濃度增大,B正確;C.充電時(shí)N為陽(yáng)極(接電源正極),M為陰極(接電源負(fù)極),電流方向?yàn)殡娫凑龢O→N電極→電解質(zhì)溶液(離子定向移動(dòng))→M電極→電源負(fù)極,C正確;D.放電時(shí)負(fù)極為M電極,負(fù)極反應(yīng)為BTMAP-Vi+-e-=BTMAP-Vi2+,每轉(zhuǎn)移1mol電子,1mol移入負(fù)極區(qū),2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)移入2mol,質(zhì)量增加,D正確;故答案選A。2.(2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·一模)調(diào)節(jié)pH可使溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在,兩性離子整體呈電中性,此時(shí)溶液的pH為該氨基酸的pI(等電點(diǎn))。已知:谷氨酸的pI為3.22,丙氨酸的pI為6.02,賴氨酸的pI為9.74。利用如圖裝置分離這三種氨基酸,a、b為離子交換膜,電極均為惰性電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.a(chǎn)為陽(yáng)離子交換膜,b為陰離子交換膜C.原料室的pH應(yīng)控制在6.02D.在產(chǎn)品室1中,可以收集到賴氨酸【答案】D【分析】由題干的電解池裝置圖可知,陽(yáng)極室電解H2SO4溶液,電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,陰極室為電解NaOH溶液,電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,H+經(jīng)a膜進(jìn)入產(chǎn)品室1,OH-經(jīng)b膜進(jìn)入產(chǎn)品室2,則a膜為陽(yáng)離子交換膜,b膜為陰離子交換膜,結(jié)合三種氨基酸的pI值可知,產(chǎn)品室1顯酸性則為谷氨酸,產(chǎn)品室2顯堿性則為賴氨酸,丙氨酸留在原料室,據(jù)此解答。【解析】A.由分析可知,陰極室電解NaOH溶液,陰極的電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,A正確;B.由分析可知,a為陽(yáng)離子交換膜,b為陰離子交換膜,B正確;C.由分析可知,丙氨酸留在了原料室,根據(jù)丙氨酸的pI值可知,原料室的pH應(yīng)控制在6.02,C正確;D.由分析可知,產(chǎn)品室1顯酸性,則為谷氨酸,則可以收集到谷氨酸,D錯(cuò)誤;故選D。3.(2025·廣東珠?!ひ荒?我國(guó)科學(xué)家研究的自驅(qū)動(dòng)高效制取的電化學(xué)裝置示意圖如圖。下列說(shuō)法不正確的是A.裝置a為原電池,電極I為正極B.裝置b的總反應(yīng)方程式為:C.裝置a消耗時(shí),整個(gè)裝置消耗D.裝置b生成時(shí),理論上裝置a正極區(qū)溶液質(zhì)量減少4g【答案】D【分析】裝置a中N2H4和O2可發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),則a為原電池,其中N2H4被氧化生成N2,電極II為負(fù)極,則電極I為正極,裝置b左側(cè)電極和電極II相連,為陰極,H2O被還原生成H2,裝置b右側(cè)電極為陽(yáng)極,N2H4被氧化生成N2,據(jù)此解答?!窘馕觥緼.由分析可知,裝置a為原電池,電極I為正極,A正確;B.裝置b為電解池,N2H4參與反應(yīng),有H2和N2生成,總反應(yīng)方程式為:,B正確;C.裝置a消耗1molO2時(shí),轉(zhuǎn)移4mol電子,裝置a、b中N2H4均被氧化生成N2,根據(jù)得失電子守恒,裝置a、b各消耗1molN2H4,則整個(gè)裝置消耗2molN2H4,C正確;D.裝置b生成2molH2時(shí),轉(zhuǎn)移4mol電子,裝置a正極區(qū)電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,裝置a負(fù)極區(qū)電極反應(yīng)式為:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),裝置a正極區(qū)有1molO2參與反應(yīng),同時(shí)有4molOH-遷移至負(fù)極,則理論上裝置a正極區(qū)溶液質(zhì)量減少:4mol×17g/mol-1mol×32g/mol=36g,D錯(cuò)誤;故選D。4.(2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩慢的問題,科技工作者設(shè)計(jì)耦合高效制的方法,裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為:。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B.陰極反應(yīng):C.電解時(shí)通過(guò)陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)D.陽(yáng)極反應(yīng):【答案】A【分析】據(jù)圖示可知,b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-,而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng),所以b電極為陽(yáng)極,a電極為陰極,HCHO為陽(yáng)極反應(yīng)物,由反應(yīng)機(jī)理可知:反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知,在生成HCOOH的同時(shí)還生成了H-,生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和:HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,而生成的H-在陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣,即2H--2e-=H2↑,陰極水得電子生成氫氣:2H2O-2e-=H2↑+2OH-?!窘馕觥緼.由以上分析可知,陽(yáng)極反應(yīng):①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-,即轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陰、陽(yáng)兩極各生成1molH2,共2molH2,而傳統(tǒng)電解水:,轉(zhuǎn)移2mol電子,只有陰極生成1molH2,所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍,故A錯(cuò)誤;B.陰極水得電子生成氫氣,陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-,故B正確;C.由電極反應(yīng)式可知,電解過(guò)程中陰極生成OH-,負(fù)電荷增多,陽(yáng)極負(fù)電荷減少,要使電解質(zhì)溶液呈電中性,通過(guò)陰離子交換膜向陽(yáng)極移動(dòng),即向b極方向移動(dòng),故C正確;D.由以上分析可知,陽(yáng)極反應(yīng)涉及到:①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,由(①+②)×2得陽(yáng)極反應(yīng)為:,故D正確;答案選A。5.(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(shuō)法錯(cuò)誤的是A.H+的遷移方向:厭氧陽(yáng)極→缺氧陰極,厭氧陽(yáng)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(guò)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【分析】如圖,“厭氧陽(yáng)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。【解析】A.在原電池中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng)。該電池中厭氧陽(yáng)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(yáng)極→缺氧陰極,厭氧陽(yáng)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(yáng)極”遷移過(guò)來(lái)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。6.(2025·湖南湘潭·一模)鉻是最硬的金屬,一種三室電解法制高純鉻的裝置如圖所示[緩沖室為,、的混合溶液]。下列說(shuō)法正確的是A.M與電源的正極相連B.膜C為陽(yáng)離子交換膜,膜D為陰離子交換膜C.電池工作一段時(shí)間后,需向陽(yáng)極補(bǔ)充一定量的D.每生成1mol氣體B,緩沖室就生成【答案】C【分析】根據(jù)該裝置為三室電解法制高純鉻,則M電極發(fā)生,M為陰極,N為陽(yáng)極,發(fā)生,緩沖室中生成硫酸,陽(yáng)極產(chǎn)生的氫離子應(yīng)移向緩沖室,膜D為陽(yáng)離子交換膜,陰極發(fā)生還原反應(yīng),硫酸根離子移向緩沖室,膜C為陰離子交換膜。【解析】A.高純鉻在鉻電極上生成,故M極為陰極,應(yīng)連接電池的負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.根據(jù)上述分析,膜C為陰離子交換膜,膜D為陽(yáng)離子交換膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.陽(yáng)極發(fā)生及氫離子應(yīng)移向緩沖室,故電池工作一段時(shí)間后,需向陽(yáng)極補(bǔ)充一定量的,C項(xiàng)正確;D.由電極反應(yīng)式及電路中通過(guò)的電量守恒可知,生成,同時(shí)生成,有移向緩沖室,緩沖室應(yīng)有,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C。7.(2025·北京市石景山區(qū)·一模)一種利用電化學(xué)原理回收鉛的示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是A.每生成1molPb,有透過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向負(fù)極 B.Pb在正極生成C.負(fù)極的電極反應(yīng)為 D.總反應(yīng)為【答案】A【分析】由示意圖可知,該裝置為原電池裝置,通入氫氣的電極為原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:;可知左邊為正極,電極反應(yīng)為:,電池的總反應(yīng)為:,據(jù)此分析作答?!窘馕觥緼.每生成1molPb,轉(zhuǎn)移電子2mol,則有透過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.正極的電極反應(yīng)為:,則Pb在正極生成,B項(xiàng)正確;C.通入氫氣的電極為原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:,C項(xiàng)正確;D.負(fù)極的電極反應(yīng)為:,正極的電極反應(yīng)為:,則電池的總反應(yīng)為

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