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易錯(cuò)專題11電化學(xué)基礎(chǔ)-2024年高考化學(xué)考前易錯(cuò)聚焦易錯(cuò)專題11電化學(xué)基礎(chǔ)聚焦易錯(cuò)點(diǎn):?易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)電源?易錯(cuò)點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)電源【易錯(cuò)典例】例1(2024·河南開封·三模)某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為,某手機(jī)鎳氫電池總反應(yīng)為為儲氫金屬或合金)。有關(guān)上述兩種電池的說法正確的是A.鎳氫電池放電時(shí),為正極B.鋰離子電池放電時(shí),向負(fù)極遷移C.圖中表示鋰離子電池給鎳氫電池充電D.鋰離子電池充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為【解題必備】1.化學(xué)電源(1)放電是原電池反應(yīng),充電是電解池反應(yīng)。(2)判斷電池放電時(shí)電極極性和材料,可先標(biāo)出放電(原電池)總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,失去電子的一極為負(fù)極,該物質(zhì)即為負(fù)極材料;得到電子的一極為正極,該物質(zhì)即為正極材料。若判斷電池充電時(shí)電極極性和材料,方法同前,失去電子的一極為陽極,該物質(zhì)即為陽極材料;得到電子的一極為陰極,該物質(zhì)即為陰極材料。(3)放電時(shí),陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極;充電時(shí),陰離子移向陽極,陽離子移向陰極。(4)可充電電池用完后充電時(shí),原電池的負(fù)極與外電源的負(fù)極相連,原電池的正極與外電源的正極相連。(5)放電(原電池)的負(fù)極及充電(電解池)的陽極均失去電子,發(fā)生了氧化反應(yīng),其變價(jià)元素被氧化;放電(原電池)的正極及充電(電解池)的陰極均得到電子,發(fā)生了還原反應(yīng),其變價(jià)元素被還原。(6)書寫可充電電池電極反應(yīng)式,一般都是先書寫放電的電極反應(yīng)式。書寫放電的電極反應(yīng)式時(shí),一般要遵守三步:先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì);寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存);在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反,充電的陽極反應(yīng)為放電正極反應(yīng)的逆過程,充電的陰極反應(yīng)為放電負(fù)極反應(yīng)的逆過程。2.燃料電池(1)燃料電池就是將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇等)氧化時(shí),化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它由燃料、氧化劑、電極、電解質(zhì)組成。在結(jié)構(gòu)上具有正負(fù)極,且正負(fù)極被電解質(zhì)分隔。所有燃料電池的基本形式為:將燃料和氧氣(或空氣)分別充入負(fù)極和正極,兩者在電極的催化下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生電流。(2)燃料電池在放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)和燃料燃燒的總反應(yīng)一樣。一般是氧氣做氧化劑,可燃物為還原劑。據(jù)電池的基本原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),所以可燃物為負(fù)極反應(yīng)物,氧氣為正極反應(yīng)物。(3)根據(jù)燃燒反應(yīng)的方程式書寫電極反應(yīng)式應(yīng)遵循原子守恒、電子守恒及電荷守恒,注意電解質(zhì)溶液參與電極反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為堿溶液,則正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-;若電解質(zhì)溶液為酸溶液,則正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O;若電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,則正極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO32-。3.新型電池的電極反應(yīng)式鋅銀電池總反應(yīng):Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-負(fù)極:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2鎳鐵電池總反應(yīng):NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2正極:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-負(fù)極:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2高鐵電池總反應(yīng):3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH正極:FeOeq\o\al(2-,4)+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-負(fù)極:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2鎳鎘電池總反應(yīng):Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2正極:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-負(fù)極:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2Mg-H2O2電池總反應(yīng):H2O2+2H++Mg=Mg2++2H2O正極:H2O2+2H++2e-=2H2O負(fù)極:Mg-2e-=Mg2+Mg-AgCl電池總反應(yīng):Mg+2AgCl=2Ag+MgCl2正極:2AgCl+2e-=2Ag+2Cl-負(fù)極:Mg-2e-=Mg2+鈉硫電池總反應(yīng):2Na+xS=Na2Sx正極:xS+2e-=Seq\o\al(2-,x)負(fù)極:2Na-2e-=2Na+全釩液流電池總反應(yīng):VOeq\o\al(+,2)+2H++V2+V3++VO2++H2O正極:VOeq\o\al(+,2)+2H++e-=VO2++H2O負(fù)極:V2+-e-=V3+鋰-銅電池總反應(yīng):2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-正極:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-負(fù)極:Li-e-=Li+鋰離子電池總反應(yīng):Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)正極:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2負(fù)極:LixC6-xe-=xLi++C6【變式突破】1.(2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測)某實(shí)驗(yàn)小組用這種電極構(gòu)建全堿性肼-硝酸根燃料電池(結(jié)構(gòu)如圖所示)。已知:雙極膜由陰、陽離子膜組成,雙極膜中水電離出和,在電場力作用下向兩極遷移。下列敘述錯(cuò)誤的是A.電極a為負(fù)極,電極b為正極B.電極b上的電極反應(yīng)式為C.轉(zhuǎn)移nmol電子時(shí),負(fù)極區(qū)質(zhì)量減少7ngD.電極a上生成時(shí),有向電極b遷移2.(2024·寧夏銀川·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)一種以ZnI2水溶液作為鋅離子電池介質(zhì)的Zn-BiOI電池,通過Bi/Bi3+與I-/I轉(zhuǎn)化反應(yīng)之間的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)性能,原理如圖所示。碘離子作為氧化還原媒介體,可以加快動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)化過程,促進(jìn)更快的電荷轉(zhuǎn)移。下列說法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí),主要發(fā)生的電池反應(yīng)為2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3ZnB.放電時(shí),部分I-在Zn電極轉(zhuǎn)化為IC.充電時(shí),每生成1molBiOI,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3molD.電池工作時(shí),I-與I之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)能夠提供額外的電化學(xué)容量3.(2024·江西萍鄉(xiāng)·二模)鋰離子電池及其迭代產(chǎn)品依然是目前世界上主流的手機(jī)電池??茖W(xué)家近期研發(fā)的一種新型的Ca—LiFePO4可充電電池的原理示意圖如圖,電池反應(yīng)為:,下列說法正確的是A.放電時(shí),鈣電極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.充電時(shí),/電極的電極反應(yīng)式為C.鋰離子導(dǎo)體膜的作用是允許Li+和水分子通過,同時(shí)保證Li+定向移動(dòng)以形成電流D.充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),理論上陰極室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕4.0g易錯(cuò)點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用【易錯(cuò)典例】例2(2024·云南曲靖·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)間解耦氨分解的新型可充電電池,以實(shí)現(xiàn)到的高效轉(zhuǎn)化,其原理如下圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),極區(qū)域減小(忽略體積、溫度變化)B.放電時(shí),b極區(qū)域發(fā)生反應(yīng):C.充電時(shí),電流從電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向電極D.若放電、充電前后電極的質(zhì)量相等,則【解題必備】1.“三池”的判斷:電化學(xué)知識包括原電池和電解池,首先要確定裝置是原電池還是電解池。若無外接電源,可能是原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定;若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池,其他情況為電解池。2.常見考點(diǎn)歸納電極判斷負(fù)極:元素化合價(jià)升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)正極:元素化合價(jià)降低或發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)陰極:“放電”時(shí)的負(fù)極在“充電”時(shí)為陰極陽極:“放電”時(shí)的正極在“充電”時(shí)為陽極電子流向原電池:負(fù)極→正極電解池:電源負(fù)極→陰極,陽極→電源正極離子流向原電池:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極電解池:陽離子移向陰極,陰離子移向陽極電極反應(yīng)式“放電”時(shí)依據(jù)條件,指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì),根據(jù)化合價(jià)的變化,判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目;根據(jù)守恒書寫負(fù)極(或正極)反應(yīng)式,特別應(yīng)注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過程相反,充電的陽極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過程,充電的陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過程離子交換膜離子交換膜是一種選擇性透過膜,離子交換膜的作用是允許相應(yīng)離子通過,離子遷移方向遵循原電池或電解池中離子遷移方向3.金屬腐蝕與保護(hù)(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應(yīng)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+其他反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(2)金屬腐蝕的防護(hù)方法①加防護(hù)層:如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料;采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。②電化學(xué)防護(hù)法:犧牲陽極的陰極保護(hù)法——原電池原理:正極為被保護(hù)的金屬,負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬;外加電流的陰極保護(hù)法——電解原理:陰極為被保護(hù)的金屬,陽極為惰性電極。【變式突破】4.(2024·湖北·三模)一種新型原電池的工作原理如圖所示,其中電極材料均為石墨,陰離子交換膜只允許通過,工作時(shí)兩極室均無氣體生成。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極a為負(fù)極 B.工作時(shí)乙室溶液pH減小C.該電池的總反應(yīng)為 D.每轉(zhuǎn)移時(shí)甲室質(zhì)量增加48g5.(2024·北京豐臺·一模)恒溫條件下,用圖1所示裝置研究鐵的電化學(xué)腐蝕,測定結(jié)果如圖2。下列說法不正確的是A.AB段主要發(fā)生析氫腐蝕B.AD段負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+C.BC段正極反應(yīng)式主要為O2+4e-+2H2O=4OH-D.DE段溶液pH基本不變,可能的原因:相同時(shí)間內(nèi),2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同6.(2024·四川成都·三模)科學(xué)家在電催化加氫方面取得新進(jìn)展,以二氯甲烷作為溶劑電催化有機(jī)物加氫,制備4-乙基苯胺的電解原理如圖所示,下列說法正確的是A.A電極連電源的正極B.離子交換膜為陽離子交換膜C.B極總反應(yīng)為D.若電路中轉(zhuǎn)移電子,則理論上生成的質(zhì)量為12.1g考點(diǎn)精練1.(2024·廣東·二模)一種基于原電池原理的氧氣傳感器可用于測定樣氣中氧氣的含量,其裝置如圖所示。下列說法正確的是A.鉛電極為正極B.銀電極上發(fā)生的反應(yīng)為C.電子由鉛電極經(jīng)過KOH溶液流向銀電極D.工作過程中,傳感器的質(zhì)量不變2.(2024·陜西西安·二模)我國科研人員研究出了通過電耦合直接將空氣轉(zhuǎn)化為硝酸的方法,其反應(yīng)原理如圖所示(表示自由基,具有強(qiáng)氧化性),下列說法不正確的是A.與a相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為:B.離子交換膜是陰離子交換膜C.反應(yīng)②為:D.每生成,陽極產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)3.(2024·陜西榆林·一模)含的廢水在廢水處理過程中與臭氧發(fā)生反應(yīng)會產(chǎn)生。模擬在上電催化處理的示意圖如圖所示,下列說法正確的是A.電子流向:導(dǎo)線電解質(zhì)溶液B.該裝置工作時(shí),陽極區(qū)溶液酸性減弱C.P極上的電極反應(yīng)式為D.每處理,理論上可生成4.(2024·海南·一模)一種采用天燃?xì)鉃樵蠚?、固體氧化鋯為電解質(zhì)的裝置,其結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)說法正確的是A.電池工作時(shí),從極區(qū)移向極區(qū)B.極上的電極反應(yīng)式為C.兩極物質(zhì)消耗的比例:D.電池工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)物質(zhì)的量理論上保持不變5.(2024·河北邢臺·二模)中國科學(xué)院物理研究所發(fā)明了一種以對苯二甲酸二鈉復(fù)合材料和硬碳(多孔形態(tài),化學(xué)式為C)為電極材料的有機(jī)鈉離子電池,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示,放電時(shí),a電極發(fā)生如下變化:下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),a電極電勢高于b電極B.充電時(shí),向b電極移動(dòng)C.放電時(shí),b電極的電極反應(yīng)式為D.用該電池為一個(gè)60200mAh的充電寶充滿電,a電極質(zhì)量增加51.75g(,一個(gè)電子的電量,為)6.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)用電解法(圖1)通過翻轉(zhuǎn)電極可同時(shí)處理含和的生活污水,聯(lián)合脫除過程中,測得溶液pH變化如圖2所示。0~20分鐘除去的原理如圖3所示,20~40分鐘除的方法是將其轉(zhuǎn)化為沉淀。下列說法不正確的是A.在時(shí)內(nèi),a為電源的負(fù)極B.除時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為:C.除過程中,溶液pH變小D.除的總反應(yīng)離子方程式為:7.(2024·山西運(yùn)城·二模)近日,美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校課題組使用錳一四苯基卟啉催化劑將電化學(xué)氧還原和水氧化進(jìn)行配對,在兩個(gè)電極上生成活性錳一氧物種,從而將轉(zhuǎn)化為。下列敘述正確的是A.a(chǎn)極電勢高于極B.極反應(yīng):C.電路上轉(zhuǎn)移電子理論上生成D.“和”總量幾乎不變8.(2024·河北·二模)一種催化重整利用PET廢塑料水解產(chǎn)物乙二醇耦合二氧化碳高效生成甲酸的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.a(chǎn)極為直流電源的負(fù)極B.電極反應(yīng)為C.該離子交換膜為陰離子交換膜D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移電子時(shí),陰極區(qū)溶液質(zhì)量增重9.(2024·廣東惠州·一模)將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池(如圖所示),該電池可將可樂中的葡萄糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖內(nèi)酯,下列說法正確的是A.葡萄糖發(fā)生還原反應(yīng)B.MnO2在正極失電子C.H+由a極移向b極D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1NA個(gè)電子時(shí),生成0.1mol葡萄糖內(nèi)酯10.(2024·廣東惠州·一模)環(huán)氧乙烷()可用于生產(chǎn)乙二醇。電化學(xué)合成環(huán)氧乙烷()的裝置如圖所示:已知:下列說法正確的是A.電極接電源負(fù)極B.制備環(huán)氧乙烷,電極區(qū)產(chǎn)生C.電極區(qū)的反應(yīng)方程式為:D.電解完成后,將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合才可得到環(huán)氧乙烷11.(2024·河南·二模)最近,科學(xué)家開發(fā)一種寬溫域的鋰離子電池,其工作原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A.X極電勢高于Y極電勢B.放電時(shí),X極電極反應(yīng)式為C.充電時(shí),電極Y與電源負(fù)極連接D.充電時(shí),每生成1.4gLi時(shí)理論上轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為12.(2024·山西晉中·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)制備和海水淡化的新型電池,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.電極上的電勢B.d是陽離子交換膜C.電極上的電極反應(yīng)式為D.工作過程中,正極區(qū)溶液的減小13.(2024·四川眉山·二模)圖1是一種居家天然氣報(bào)警器成品裝置,其工作原理如圖2所示,其中可以在固體電解質(zhì)ZnO2—Na2O中移動(dòng)。當(dāng)空間內(nèi)甲烷達(dá)到一定濃度時(shí),傳感器隨之產(chǎn)生電信號并聯(lián)動(dòng)報(bào)警。當(dāng)報(bào)警器觸發(fā)工作時(shí),下列說法不正確的是A.電極a的電勢比電極b高B.在電解質(zhì)中向電極a移動(dòng)C.電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為:D.當(dāng)電極a消耗時(shí),電路中有0.8mol電子轉(zhuǎn)移14.(2024·重慶·一模)利用丙酮酸與廢水中的電催化耦合,可在溫和條件下去除并生產(chǎn)丙氨酸,其工作原理如圖。,丙氨酸主要以形式存在于溶液中。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極連接電源的正極B.陰極的電極反應(yīng)有:C.反應(yīng)一段時(shí)間后,陰極區(qū)溶液的基本不變D.極區(qū)生成丙氨酸時(shí),極區(qū)至少生成了15.(2024·廣西·二模)鉻酸鈉()主要用于有機(jī)合成氧化劑、印染劑等?,F(xiàn)以鉛蓄電池為電源,用電滲析法分離回收混合物漿液中的的裝置如圖所示,下列對分離過程的相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是A.鉛蓄電池的正極反應(yīng)為:B.電解一段時(shí)間后,乙池有可能得到含和的混合液C.電極b連接鉛蓄電池負(fù)極,甲池中放出的氣體為氧氣D.若電路中通過,理論上鉛蓄電池負(fù)極增重9.6g16.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·三模)2023年我國首個(gè)兆瓦級鐵鉻液流電池儲能項(xiàng)目在內(nèi)蒙古成功運(yùn)行。電池利用溶解在鹽酸溶液中的鐵、鉻離子價(jià)態(tài)差異進(jìn)行充放電,工作原理如圖所示,已知儲能時(shí)Fe2+被氧化。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.接風(fēng)力發(fā)電時(shí),鐵鉻液流電池在儲備能量B.接輸電網(wǎng)時(shí)該電池總反應(yīng)為Fe2++Cr3+=Fe3++Cr2+C.若用該電池電解水,生成標(biāo)況下22.4LH2時(shí),有2molCr2+被氧化D.放電時(shí),Cl?移向b極,每1molCl?通過交換膜,F(xiàn)e3+減少1mol17.(2024·青海西寧·二模)鋰離子濃差電池工作原理如圖所示。電池總反應(yīng)為。下列說法正確的是A.充電時(shí),電極N為電池的陽極B.該電池隔膜為陰離子交換膜C.放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為D.放電時(shí),若導(dǎo)線有4電子通過,則正極質(zhì)量增加14g18.(2024·廣西·二模)海水電池在海洋能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,鐵、鎂、鈉、鋰都可以作為海水電池的電極材料,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.該裝置不能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能B.海水中鹽分大,可作為電解質(zhì)溶液C.鈉、鋰等活潑金屬作B極,要防止其與海水直接接觸D.若鐵為B極材料,則正極反應(yīng)式一定為19.(2024·湖南·二模)鋅-空氣電池被認(rèn)為是替代鋰離子電池、滿足電動(dòng)汽車爆炸性需求的下一代候選電池。用光照充電的鋅-空氣電池的工作原理如圖所示。光照時(shí),光電極(空穴),驅(qū)動(dòng)陰極和陽極反應(yīng)。下列敘述不正確的是A.放電時(shí),向光電極遷移 B.充電時(shí)的陽極反應(yīng)為C.放電時(shí),光電子經(jīng)電解液向極移動(dòng) D.是配離子,配位數(shù)是420.(2024·青海海東·二模)某大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)推出一種新型Zn-NO2電池。該電池能有效地捕獲NO2,將其轉(zhuǎn)化為,再將產(chǎn)生的電解制氨,過程如圖所示。下列說法正確的是A.d電極的電勢比c電極的電勢高B.Zn極為原電池正極C.c極的電極反應(yīng)為-6e-+7H+=NH3+2H2OD.電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-時(shí),理論上能得到1.12LO221.(2024·四川成都·二模)自由基因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定往往不能穩(wěn)定存在,羥基自由基(·OH)有極強(qiáng)的氧化性,其氧化性僅次于氟單質(zhì)。我國科學(xué)家設(shè)計(jì)的一種能將苯酚(C6H6O)氧化為CO2和H2O的原電池—電解池組合裝置如圖所示,該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法錯(cuò)誤的是A.該裝置工作時(shí),電流方向?yàn)殡姌Ob→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→電極a→電極bB.當(dāng)電極a上有1molCr(OH)3生成時(shí),c極區(qū)溶液仍為中性C.電極d的電極反應(yīng)為H2O–e-=H++·OHD.當(dāng)電極b上有0.3molCO2生成時(shí),電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)22.(2024·山東濟(jì)南·一模)我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),利用如下裝置可以將鄰苯二醌類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚類物質(zhì),已知雙極膜(膜a、膜b)中間層中的H2O可解離為H+和OH-。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極電勢:M<NB.M極電極反應(yīng)式為C.工作一段時(shí)間后,裝置中需要定期補(bǔ)充H2SO4和NaOHD.制取0.2mol鄰苯二酚類物質(zhì)時(shí),理論上有0.8molOH-透過膜a23.(2024·廣東·二模)一種金屬鈉電極配合運(yùn)用鈉離子及氯離子交換膜設(shè)計(jì)的氧化還原液流裝置能夠?qū)崿F(xiàn)海水的淡化,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.a(chǎn)為電源負(fù)極B.N為氯離子交換膜,M為鈉離子交換膜C.充電時(shí),總反應(yīng)式為D.放電時(shí),每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上Ⅱ池溶液質(zhì)量增加117g24.(2024·山西晉中·二模)硫醚化合物具有多樣的生物活性如抗菌、抗腫瘤等。下圖是電化學(xué)還原二苯基亞砜制備二苯基硫醚的裝置及原理示意圖(Ph表示苯基)。下列說法錯(cuò)誤的是A.鋁電極比石墨氈電極電勢高B.陰極的電極反應(yīng)式為C.電解過程中Cl-由石墨氈電極向鋁電極運(yùn)動(dòng)D.消耗5.4g鋁電極,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)25.(2024·廣東佛山·二模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置探究電化學(xué)法保護(hù)鐵制品的原理。反應(yīng)一段時(shí)間后,下列說法錯(cuò)誤的是A.裝置A利用的是犧牲陽極法B.取a處溶液,滴加溶液,有藍(lán)色沉淀C.向c處滴加幾滴酚酞溶液,變紅D.在d處上方放置濕潤的淀粉-KI試紙,試紙變藍(lán)易錯(cuò)專題11電化學(xué)基礎(chǔ)聚焦易錯(cuò)點(diǎn):?易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)電源?易錯(cuò)點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)電源【易錯(cuò)典例】例1(2024·河南開封·三模)某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為,某手機(jī)鎳氫電池總反應(yīng)為為儲氫金屬或合金)。有關(guān)上述兩種電池的說法正確的是A.鎳氫電池放電時(shí),為正極B.鋰離子電池放電時(shí),向負(fù)極遷移C.圖中表示鋰離子電池給鎳氫電池充電D.鋰離子電池充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為C【分析】鋰離子電池放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為,正極電極反應(yīng)式為,充電時(shí),陽極電極反應(yīng)式為,陰極電極反應(yīng)式為;鎳氫電池放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為,正極電極反應(yīng)式為,充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為,陰極的電極反應(yīng)式為。A.鎳氫電池放電時(shí),為負(fù)極,A錯(cuò)誤;B.鋰離子電池放電時(shí),向正極遷移,參與正極反應(yīng),B錯(cuò)誤;C.圖中表示鋰離子電池給鎳氫電池充電,C正確;D.鋰離子電池充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為,D錯(cuò)誤?!窘忸}必備】1.化學(xué)電源(1)放電是原電池反應(yīng),充電是電解池反應(yīng)。(2)判斷電池放電時(shí)電極極性和材料,可先標(biāo)出放電(原電池)總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,失去電子的一極為負(fù)極,該物質(zhì)即為負(fù)極材料;得到電子的一極為正極,該物質(zhì)即為正極材料。若判斷電池充電時(shí)電極極性和材料,方法同前,失去電子的一極為陽極,該物質(zhì)即為陽極材料;得到電子的一極為陰極,該物質(zhì)即為陰極材料。(3)放電時(shí),陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極;充電時(shí),陰離子移向陽極,陽離子移向陰極。(4)可充電電池用完后充電時(shí),原電池的負(fù)極與外電源的負(fù)極相連,原電池的正極與外電源的正極相連。(5)放電(原電池)的負(fù)極及充電(電解池)的陽極均失去電子,發(fā)生了氧化反應(yīng),其變價(jià)元素被氧化;放電(原電池)的正極及充電(電解池)的陰極均得到電子,發(fā)生了還原反應(yīng),其變價(jià)元素被還原。(6)書寫可充電電池電極反應(yīng)式,一般都是先書寫放電的電極反應(yīng)式。書寫放電的電極反應(yīng)式時(shí),一般要遵守三步:先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì);寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存);在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反,充電的陽極反應(yīng)為放電正極反應(yīng)的逆過程,充電的陰極反應(yīng)為放電負(fù)極反應(yīng)的逆過程。2.燃料電池(1)燃料電池就是將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇等)氧化時(shí),化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它由燃料、氧化劑、電極、電解質(zhì)組成。在結(jié)構(gòu)上具有正負(fù)極,且正負(fù)極被電解質(zhì)分隔。所有燃料電池的基本形式為:將燃料和氧氣(或空氣)分別充入負(fù)極和正極,兩者在電極的催化下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生電流。(2)燃料電池在放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)和燃料燃燒的總反應(yīng)一樣。一般是氧氣做氧化劑,可燃物為還原劑。據(jù)電池的基本原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),所以可燃物為負(fù)極反應(yīng)物,氧氣為正極反應(yīng)物。(3)根據(jù)燃燒反應(yīng)的方程式書寫電極反應(yīng)式應(yīng)遵循原子守恒、電子守恒及電荷守恒,注意電解質(zhì)溶液參與電極反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為堿溶液,則正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-;若電解質(zhì)溶液為酸溶液,則正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O;若電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,則正極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO32-。3.新型電池的電極反應(yīng)式鋅銀電池總反應(yīng):Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-負(fù)極:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2鎳鐵電池總反應(yīng):NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2正極:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-負(fù)極:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2高鐵電池總反應(yīng):3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH正極:FeOeq\o\al(2-,4)+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-負(fù)極:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2鎳鎘電池總反應(yīng):Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2正極:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-負(fù)極:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2Mg-H2O2電池總反應(yīng):H2O2+2H++Mg=Mg2++2H2O正極:H2O2+2H++2e-=2H2O負(fù)極:Mg-2e-=Mg2+Mg-AgCl電池總反應(yīng):Mg+2AgCl=2Ag+MgCl2正極:2AgCl+2e-=2Ag+2Cl-負(fù)極:Mg-2e-=Mg2+鈉硫電池總反應(yīng):2Na+xS=Na2Sx正極:xS+2e-=Seq\o\al(2-,x)負(fù)極:2Na-2e-=2Na+全釩液流電池總反應(yīng):VOeq\o\al(+,2)+2H++V2+V3++VO2++H2O正極:VOeq\o\al(+,2)+2H++e-=VO2++H2O負(fù)極:V2+-e-=V3+鋰-銅電池總反應(yīng):2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-正極:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-負(fù)極:Li-e-=Li+鋰離子電池總反應(yīng):Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)正極:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2負(fù)極:LixC6-xe-=xLi++C6【變式突破】1.(2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測)某實(shí)驗(yàn)小組用這種電極構(gòu)建全堿性肼-硝酸根燃料電池(結(jié)構(gòu)如圖所示)。已知:雙極膜由陰、陽離子膜組成,雙極膜中水電離出和,在電場力作用下向兩極遷移。下列敘述錯(cuò)誤的是A.電極a為負(fù)極,電極b為正極B.電極b上的電極反應(yīng)式為C.轉(zhuǎn)移nmol電子時(shí),負(fù)極區(qū)質(zhì)量減少7ngD.電極a上生成時(shí),有向電極b遷移C【分析】由題干原電池裝置圖可知,電極a為由N2H4轉(zhuǎn)化為N2,發(fā)生氧化反應(yīng),故a為負(fù)極,電極反應(yīng)為:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,則b為正極,電極反應(yīng)為:+6H2O+8e-=NH3+9OH-。A.由分析可知,電極a為負(fù)極,電極b為正極,A正確;B.由分析可知,電極b上的電極反應(yīng)式為,B正確;C.由分析可知,轉(zhuǎn)移nmol電子時(shí),負(fù)極區(qū)逸出7ng的N2,同時(shí)流入17ng的OH-,故質(zhì)量增重10ng,C錯(cuò)誤;D.由分析可知,a為負(fù)極,電極反應(yīng)為:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,則電極a上生成時(shí)電路上通過的電子的物質(zhì)的量為:=0.8mol,根據(jù)電荷守恒可知有向電極b遷移,D正確。2.(2024·寧夏銀川·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)一種以ZnI2水溶液作為鋅離子電池介質(zhì)的Zn-BiOI電池,通過Bi/Bi3+與I-/I轉(zhuǎn)化反應(yīng)之間的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)性能,原理如圖所示。碘離子作為氧化還原媒介體,可以加快動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)化過程,促進(jìn)更快的電荷轉(zhuǎn)移。下列說法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí),主要發(fā)生的電池反應(yīng)為2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3ZnB.放電時(shí),部分I-在Zn電極轉(zhuǎn)化為IC.充電時(shí),每生成1molBiOI,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3molD.電池工作時(shí),I-與I之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)能夠提供額外的電化學(xué)容量C【分析】該電池為二次電池,放電時(shí)鋅作負(fù)極,BiOI作正極,放電時(shí)電池的總反應(yīng)為:6BiOI+3Zn=2Bi+2Bi2O3+3ZnI2;充電時(shí)的總反應(yīng)為:2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn。A.由分析可知,充電時(shí),主要發(fā)生的電池反應(yīng)為2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn,A正確;B.由分析可知,放電時(shí),部分I-在Zn電極失去電子轉(zhuǎn)化為I2,然后I2與I-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為I,B正確;C.由總反應(yīng)可知,每生成6molBiOI時(shí)有2molBi參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移6mol電子,即生成1molBiOI,轉(zhuǎn)移1mole-,C錯(cuò)誤;D.由B項(xiàng)分析可知,電池工作時(shí),I-與I之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)能夠提供額外的電化學(xué)容量,D正確。3.(2024·江西萍鄉(xiāng)·二模)鋰離子電池及其迭代產(chǎn)品依然是目前世界上主流的手機(jī)電池??茖W(xué)家近期研發(fā)的一種新型的Ca—LiFePO4可充電電池的原理示意圖如圖,電池反應(yīng)為:,下列說法正確的是A.放電時(shí),鈣電極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.充電時(shí),/電極的電極反應(yīng)式為C.鋰離子導(dǎo)體膜的作用是允許Li+和水分子通過,同時(shí)保證Li+定向移動(dòng)以形成電流D.充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),理論上陰極室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕4.0gB【分析】放電時(shí),Ca失電子轉(zhuǎn)化為Ca2+,則鈣電極為負(fù)極,/電極為正極;充電時(shí),鈣電極為陰極,/電極為陽極。A.由分析可知,放電時(shí),鈣電極為負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),A不正確;B.充電時(shí),/電極為陽極,失電子轉(zhuǎn)化為和Li+,電極反應(yīng)式為,B正確;C.Ca的金屬性強(qiáng),能與水發(fā)生劇烈反應(yīng),所以LiPF6-LiAsF6為非水電解質(zhì),鋰離子導(dǎo)體膜不允許水分子通過,鋰離子導(dǎo)體膜允許Li+通過,其主要作用是允許Li+定向移動(dòng),構(gòu)成閉合回路,從而形成電流,C不正確;D.充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),理論上陰極室電解質(zhì)中0.1molCa2+得電子生成0.1molCa,同時(shí)遷移入Li+0.2mol,質(zhì)量減輕0.1mol×40g/mol-0.2mol×7g/mol=2.6g,D不正確。易錯(cuò)點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用【易錯(cuò)典例】例2(2024·云南曲靖·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)間解耦氨分解的新型可充電電池,以實(shí)現(xiàn)到的高效轉(zhuǎn)化,其原理如下圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),極區(qū)域減?。ê雎泽w積、溫度變化)B.放電時(shí),b極區(qū)域發(fā)生反應(yīng):C.充電時(shí),電流從電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向電極D.若放電、充電前后電極的質(zhì)量相等,則B【分析】由圖可知,放電時(shí),a電極為原電池的負(fù)極,堿性條件下鋅在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥基合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),b電極為正極,水分子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e—=H2↑+2OH—;充電時(shí),與直流電源負(fù)極相連的a電極為陰極,四羥基合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和氫氧根離子電極反應(yīng)式為Zn(OH)+2e—=Zn+4OH—,b電極為陽極,堿性條件下氨分子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退?,電極反應(yīng)式為。A.由分析可知,放電時(shí),a電極為原電池的負(fù)極,堿性條件下鋅在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥基合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),放電消耗氫氧根離子,a極區(qū)域溶液pH減小,故A正確;由分析可知,放電時(shí),b電極為正極,水分子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e—=H2↑+2OH—,故B錯(cuò)誤;由分析可知,充電時(shí),與直流電源負(fù)極相連的a電極為陰極,b電極為陽極,則電流從b電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向a電極,故C正確;由分析可知,若放電、充電前后電極a的質(zhì)量相等,說明外電路轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等,則由得失電子數(shù)目守恒可知,放電時(shí)生成氫氣和充電時(shí)生成氨氣的物質(zhì)的量比為3:1,故D正確?!窘忸}必備】1.“三池”的判斷:電化學(xué)知識包括原電池和電解池,首先要確定裝置是原電池還是電解池。若無外接電源,可能是原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定;若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池,其他情況為電解池。2.常見考點(diǎn)歸納電極判斷負(fù)極:元素化合價(jià)升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)正極:元素化合價(jià)降低或發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)陰極:“放電”時(shí)的負(fù)極在“充電”時(shí)為陰極陽極:“放電”時(shí)的正極在“充電”時(shí)為陽極電子流向原電池:負(fù)極→正極電解池:電源負(fù)極→陰極,陽極→電源正極離子流向原電池:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極電解池:陽離子移向陰極,陰離子移向陽極電極反應(yīng)式“放電”時(shí)依據(jù)條件,指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì),根據(jù)化合價(jià)的變化,判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目;根據(jù)守恒書寫負(fù)極(或正極)反應(yīng)式,特別應(yīng)注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過程相反,充電的陽極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過程,充電的陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過程離子交換膜離子交換膜是一種選擇性透過膜,離子交換膜的作用是允許相應(yīng)離子通過,離子遷移方向遵循原電池或電解池中離子遷移方向3.金屬腐蝕與保護(hù)(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應(yīng)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+其他反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(2)金屬腐蝕的防護(hù)方法①加防護(hù)層:如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料;采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。②電化學(xué)防護(hù)法:犧牲陽極的陰極保護(hù)法——原電池原理:正極為被保護(hù)的金屬,負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬;外加電流的陰極保護(hù)法——電解原理:陰極為被保護(hù)的金屬,陽極為惰性電極?!咀兪酵黄啤?.(2024·湖北·三模)一種新型原電池的工作原理如圖所示,其中電極材料均為石墨,陰離子交換膜只允許通過,工作時(shí)兩極室均無氣體生成。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極a為負(fù)極 B.工作時(shí)乙室溶液pH減小C.該電池的總反應(yīng)為 D.每轉(zhuǎn)移時(shí)甲室質(zhì)量增加48gB【詳解】A.根據(jù)移動(dòng)方向可知a極為負(fù)極,A正確;B.b極為正極,發(fā)生反應(yīng),電池工作時(shí)乙室溶液pH增大,B錯(cuò)誤;C.該電池的總反應(yīng)為,C正確;D.甲室發(fā)生反應(yīng),電池工作時(shí)每轉(zhuǎn)移甲室遷移進(jìn)入,質(zhì)量增加48g,D正確。5.(2024·北京豐臺·一模)恒溫條件下,用圖1所示裝置研究鐵的電化學(xué)腐蝕,測定結(jié)果如圖2。下列說法不正確的是A.AB段主要發(fā)生析氫腐蝕B.AD段負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+C.BC段正極反應(yīng)式主要為O2+4e-+2H2O=4OH-D.DE段溶液pH基本不變,可能的原因:相同時(shí)間內(nèi),2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同C【分析】圖1中構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,開始時(shí)pH=1.8,AB段溶液pH值增大,體系壓強(qiáng)增大,鐵主要發(fā)生析氫腐蝕;BD段溶液的pH值增加,體系壓強(qiáng)減小,正極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2O;DE段溶液pH基本不變,但壓強(qiáng)減小,產(chǎn)生的Fe2+被O2氧化,pH基本不變可能的原因:相同時(shí)間內(nèi),2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同。A.由圖可知,AB段體系的壓強(qiáng)增大,說明產(chǎn)生了氫氣,故AB段主要發(fā)生析氫腐蝕,A正確;AD段內(nèi)發(fā)生的都是鐵的電化學(xué)腐蝕,鐵在負(fù)極的電極式為:Fe-2e-=Fe2+,B正確;由圖可知BC段的pH為3-5,正極不能產(chǎn)生氫氧根,電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2O,C錯(cuò)誤。6.(2024·四川成都·三模)科學(xué)家在電催化加氫方面取得新進(jìn)展,以二氯甲烷作為溶劑電催化有機(jī)物加氫,制備4-乙基苯胺的電解原理如圖所示,下列說法正確的是A.A電極連電源的正極B.離子交換膜為陽離子交換膜C.B極總反應(yīng)為D.若電路中轉(zhuǎn)移電子,則理論上生成的質(zhì)量為12.1gCD【分析】該池連接電源為電解池,電極判斷:A極H2O得電子轉(zhuǎn)化為H原子,發(fā)生還原反應(yīng),作陰極;B極,HCHO失電子轉(zhuǎn)化為HCOO-,發(fā)生氧化反應(yīng),作陽極。A.A電極為陰極連電源的負(fù)極,A錯(cuò)誤;B.由圖可知,離子交換膜允許OH-通過,為陰離子交換膜,B錯(cuò)誤;C.B極總反應(yīng)為+4HCHO+8OH--4e-→+4HCOO-+4H2O,C正確;D.A極方程式為:H2O+e-=OH-+H+4H→,M的摩爾質(zhì)量為121g/mol,若電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子,則理論上生成0.1molM的質(zhì)量為12.1g,D正確??键c(diǎn)精練1.(2024·廣東·二模)一種基于原電池原理的氧氣傳感器可用于測定樣氣中氧氣的含量,其裝置如圖所示。下列說法正確的是A.鉛電極為正極B.銀電極上發(fā)生的反應(yīng)為C.電子由鉛電極經(jīng)過KOH溶液流向銀電極D.工作過程中,傳感器的質(zhì)量不變2.(2024·陜西西安·二模)我國科研人員研究出了通過電耦合直接將空氣轉(zhuǎn)化為硝酸的方法,其反應(yīng)原理如圖所示(表示自由基,具有強(qiáng)氧化性),下列說法不正確的是A.與a相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為:B.離子交換膜是陰離子交換膜C.反應(yīng)②為:D.每生成,陽極產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)3.(2024·陜西榆林·一模)含的廢水在廢水處理過程中與臭氧發(fā)生反應(yīng)會產(chǎn)生。模擬在上電催化處理的示意圖如圖所示,下列說法正確的是A.電子流向:導(dǎo)線電解質(zhì)溶液B.該裝置工作時(shí),陽極區(qū)溶液酸性減弱C.P極上的電極反應(yīng)式為D.每處理,理論上可生成4.(2024·海南·一模)一種采用天燃?xì)鉃樵蠚狻⒐腆w氧化鋯為電解質(zhì)的裝置,其結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)說法正確的是A.電池工作時(shí),從極區(qū)移向極區(qū)B.極上的電極反應(yīng)式為C.兩極物質(zhì)消耗的比例:D.電池工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)物質(zhì)的量理論上保持不變5.(2024·河北邢臺·二模)中國科學(xué)院物理研究所發(fā)明了一種以對苯二甲酸二鈉復(fù)合材料和硬碳(多孔形態(tài),化學(xué)式為C)為電極材料的有機(jī)鈉離子電池,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示,放電時(shí),a電極發(fā)生如下變化:下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),a電極電勢高于b電極B.充電時(shí),向b電極移動(dòng)C.放電時(shí),b電極的電極反應(yīng)式為D.用該電池為一個(gè)60200mAh的充電寶充滿電,a電極質(zhì)量增加51.75g(,一個(gè)電子的電量,為)6.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)用電解法(圖1)通過翻轉(zhuǎn)電極可同時(shí)處理含和的生活污水,聯(lián)合脫除過程中,測得溶液pH變化如圖2所示。0~20分鐘除去的原理如圖3所示,20~40分鐘除的方法是將其轉(zhuǎn)化為沉淀。下列說法不正確的是A.在時(shí)內(nèi),a為電源的負(fù)極B.除時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為:C.除過程中,溶液pH變小D.除的總反應(yīng)離子方程式為:7.(2024·山西運(yùn)城·二模)近日,美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校課題組使用錳一四苯基卟啉催化劑將電化學(xué)氧還原和水氧化進(jìn)行配對,在兩個(gè)電極上生成活性錳一氧物種,從而將轉(zhuǎn)化為。下列敘述正確的是A.a(chǎn)極電勢高于極B.極反應(yīng):C.電路上轉(zhuǎn)移電子理論上生成D.“和”總量幾乎不變8.(2024·河北·二模)一種催化重整利用PET廢塑料水解產(chǎn)物乙二醇耦合二氧化碳高效生成甲酸的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.a(chǎn)極為直流電源的負(fù)極B.電極反應(yīng)為C.該離子交換膜為陰離子交換膜D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移電子時(shí),陰極區(qū)溶液質(zhì)量增重9.(2024·廣東惠州·一模)將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池(如圖所示),該電池可將可樂中的葡萄糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖內(nèi)酯,下列說法正確的是A.葡萄糖發(fā)生還原反應(yīng)B.MnO2在正極失電子C.H+由a極移向b極D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1NA個(gè)電子時(shí),生成0.1mol葡萄糖內(nèi)酯10.(2024·廣東惠州·一模)環(huán)氧乙烷()可用于生產(chǎn)乙二醇。電化學(xué)合成環(huán)氧乙烷()的裝置如圖所示:已知:下列說法正確的是A.電極接電源負(fù)極B.制備環(huán)氧乙烷,電極區(qū)產(chǎn)生C.電極區(qū)的反應(yīng)方程式為:D.電解完成后,將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合才可得到環(huán)氧乙烷11.(2024·河南·二模)最近,科學(xué)家開發(fā)一種寬溫域的鋰離子電池,其工作原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A.X極電勢高于Y極電勢B.放電時(shí),X極電極反應(yīng)式為C.充電時(shí),電極Y與電源負(fù)極連接D.充電時(shí),每生成1.4gLi時(shí)理論上轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為12.(2024·山西晉中·二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)制備和海水淡化的新型電池,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.電極上的電勢B.d是陽離子交換膜C.電極上的電極反應(yīng)式為D.工作過程中,正極區(qū)溶液的減小13.(2024·四川眉山·二模)圖1是一種居家天然氣報(bào)警器成品裝置,其工作原理如圖2所示,其中可以在固體電解質(zhì)ZnO2—Na2O中移動(dòng)。當(dāng)空間內(nèi)甲烷達(dá)到一定濃度時(shí),傳感器隨之產(chǎn)生電信號并聯(lián)動(dòng)報(bào)警。當(dāng)報(bào)警器觸發(fā)工作時(shí),下列說法不正確的是A.電極a的電勢比電極b高B.在電解質(zhì)中向電極a移動(dòng)C.電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為:D.當(dāng)電極a消耗時(shí),電路中有0.8mol電子轉(zhuǎn)移14.(2024·重慶·一模)利用丙酮酸與廢水中的電催化耦合,可在溫和條件下去除并生產(chǎn)丙氨酸,其工作原理如圖。,丙氨酸主要以形式存在于溶液中。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極連接電源的正極B.陰極的電極反應(yīng)有:C.反應(yīng)一段時(shí)間后,陰極區(qū)溶液的基本不變D.極區(qū)生成丙氨酸時(shí),極區(qū)至少生成了15.(2024·廣西·二模)鉻酸鈉()主要用于有機(jī)合成氧化劑、印染劑等?,F(xiàn)以鉛蓄電池為電源,用電滲析法分離回收混合物漿液中的的裝置如圖所示,下列對分離過程的相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是A.鉛蓄電池的正極反應(yīng)為:B.電解一段時(shí)間后,乙池有可能得到含和的混合液C.電極b連接鉛蓄電池負(fù)極,甲池中放出的氣體為氧氣D.若電路中通過,理論上鉛蓄電池負(fù)極增重9.6g16.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·三模)2023年我國首個(gè)兆瓦級鐵鉻液流電池儲能項(xiàng)目在內(nèi)蒙古成功運(yùn)行。電池利用溶解在鹽酸溶液中的鐵、鉻離子價(jià)態(tài)差異進(jìn)行充放電,工作原理如圖所示,已知儲能時(shí)Fe2+被氧化。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.接風(fēng)力發(fā)電時(shí),鐵鉻液流電池在儲備能量B.接輸電網(wǎng)時(shí)該電池總反應(yīng)為Fe2++Cr3+=Fe3++Cr2+C.若用該電池電解水,生成標(biāo)況下22.4LH2時(shí),有2molCr2+被氧化D.放電時(shí),Cl?移向b極,每1molCl?通過交換膜,F(xiàn)e3+減少1mol17.(2024·青海西寧·二模)鋰離子濃差電池工作原理如圖所示。電池總反應(yīng)為。下列說法正確的是A.充電時(shí),電極N為電池的陽極B.該電池隔膜為陰離子交換膜C.放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為D.放電時(shí),若導(dǎo)線有4電子通過,則正極質(zhì)量增加14g18.(2024·廣西·二模)海水電池在海洋能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,鐵、鎂、鈉、鋰都可以作為海水電池的電極材料,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.該裝置不能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能B.海水中鹽分大,可作為電解質(zhì)溶液C.鈉、鋰等活潑金屬作B極,要防止其與海水直接接觸D.若鐵為B極材料,則正極反應(yīng)式一定為19.(2024·湖南·二模)鋅-空氣電池被認(rèn)為是替代鋰離子電池、滿足電動(dòng)汽車爆炸性需求的下一代候選電池。用光照充電的鋅-空氣電池的工作原理如圖所示。光照時(shí),光電極(空穴),驅(qū)動(dòng)陰極和陽極反應(yīng)。下列敘述不正確的是A.放電時(shí),向光電極遷移 B.充電時(shí)的陽極反應(yīng)為C.放電時(shí),光電子經(jīng)電解液向極移動(dòng) D.是配離子,配位數(shù)是420.(2024·青海海東·二模)某大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)推出一種新型Zn-NO2電池。該電池能有效地捕獲NO2,將其轉(zhuǎn)化為,再將產(chǎn)生的電解制氨,過程如圖所示。下列說法正確的是A.d電極的電勢比c電極的電勢高B.Zn極為原電池正極C.c極的電極反應(yīng)為-6e-+7H+=NH3+2H2OD.電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-時(shí),理論上能得到1.12LO221.(2024·四川成都·二模)自由基因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定往往不能穩(wěn)定存在,羥基自由基(·OH)有極強(qiáng)的氧化性,其氧化性僅次于氟單質(zhì)。我國科學(xué)家設(shè)計(jì)的一種能將苯酚(C6H6O)氧化為CO2和H2O的原電池—電解池組合裝置如圖所示,該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法錯(cuò)誤的是A.該裝置工作時(shí),電流方向?yàn)殡姌Ob→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→電極a→電極bB.當(dāng)電極a上有1molCr(OH)3生成時(shí),c極區(qū)溶液仍為中性C.電極d的電極反應(yīng)為H2O–e-=H++·OHD.當(dāng)電極b上有0.3molCO2生成時(shí),電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)22.(2024·山東濟(jì)南·一模)我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),利用如下裝置可以將鄰苯二醌類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚類物質(zhì),已知雙極膜(膜a、膜b)中間層中的H2O可解離為H+和OH-。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極電勢:M<NB.M極電極反應(yīng)式為C.工作一段時(shí)間后,裝置中需要定期補(bǔ)充H2SO4和NaOHD.制取0.2mol鄰苯二酚類物質(zhì)時(shí),理論上有0.8molOH-透過膜a23.(2024·廣東·二模)一種金屬鈉電極配合運(yùn)用鈉離子及氯離子交換膜設(shè)計(jì)的氧化還原液流裝置能夠?qū)崿F(xiàn)海水的淡化,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.a(chǎn)為電源負(fù)極B.N為氯離子交換膜,M為鈉離子交換膜C.充電時(shí),總反應(yīng)式為D.放電時(shí),每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上Ⅱ池溶液質(zhì)量增加117g24.(2024·山西晉中·二模)硫醚化合物具有多樣的生物活性如抗菌、抗腫瘤等。下圖是電化學(xué)還原二苯基亞砜制備二苯基硫醚的裝置及原理示意圖(Ph表示苯基)。下列說法錯(cuò)誤的是A.鋁電極比石墨氈電極電勢高B.陰極的電極反應(yīng)式為C.電解過程中Cl-由石墨氈電極向鋁電極運(yùn)動(dòng)D.消耗5.4g鋁電極,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)25.(2024·廣東佛山·二模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置探究電化學(xué)法保護(hù)鐵制品的原理。反應(yīng)一段時(shí)間后,下列說法錯(cuò)誤的是A.裝置A利用的是犧牲陽極法B.取a處溶液,滴加溶液,有藍(lán)色沉淀C.向c處滴加幾滴酚酞溶液,變紅D.在d處上方放置濕潤的淀粉-KI試紙,試紙變藍(lán)參考答案1.B【分析】因?yàn)樵撾姵乜捎糜跍y定樣氣中氧氣的含量,氧氣進(jìn)入銀電極,所以銀電極是正極,鉛電極是負(fù)極。A.由分析知,銀電極是正極,鉛電極是負(fù)極,A錯(cuò)誤;B.銀電極是正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為,B正確;C.電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,所以電子由鉛電極經(jīng)過導(dǎo)線流向銀電極,C錯(cuò)誤;D.由銀電極即正極電極反應(yīng)可知,氧氣轉(zhuǎn)化為氫氧根,進(jìn)入裝置溶液中,使裝置質(zhì)量變大,所以工作過程中,傳感器的質(zhì)量增加,D錯(cuò)誤;故選B。2.A【分析】與a相連的電極發(fā)生氧化反應(yīng),為原電池的陽極,,酸性環(huán)境下陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為:;與b相連的電極為原電池的陰極,陰極反應(yīng)為;離子交換膜為陰離子交換膜。A.根據(jù)分析可知,a的電極反應(yīng)為,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.離子交換膜為陰離子交換膜,不會對反應(yīng)產(chǎn)生影響,B項(xiàng)正確;C.由圖可知,反應(yīng)②的化學(xué)方程式為:,,C項(xiàng)正確;D.由氮?dú)獾玫?mol硝酸需要轉(zhuǎn)移5mol電子能,根據(jù)電子守恒,轉(zhuǎn)移5mol電子時(shí),生成1.25mol,即標(biāo)況下28L,D項(xiàng)正確;答案選A。3.C【分析】由圖可知P電極上得電子生成,則P為陰極,R為陽極,N為正極,M為負(fù)極,陽極上放電生成氧氣,據(jù)此分析解答。A.電子不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液中,故A錯(cuò)誤;B.陽極發(fā)生電極反應(yīng):;沒生成4mol氫離子,轉(zhuǎn)移4mol電子,同時(shí)有4mol氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極區(qū),則陽極區(qū)氫離子數(shù)目不變,但水的量減少,氫離子濃度增大,酸性增強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.P電極上得電子生成,電極反應(yīng)為:,故C正確;D.未指明氣體所處狀況,不能確定其體積,故D錯(cuò)誤;故選:C。4.D【分析】該裝置為燃料電池,通燃料的一極為負(fù)極,b為負(fù)極,通空氣的一極為正極,a為正極,電解質(zhì)傳導(dǎo)的是O2-。A.根據(jù)原電池工作原理,電池工作時(shí),陰離子移向負(fù)極,則從a極區(qū)移向b極區(qū),A錯(cuò)誤;B.b為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),對應(yīng)的電極反應(yīng)式:,B錯(cuò)誤;C.負(fù)極式:,正極式:,則,兩極物質(zhì)消耗的比例:,C錯(cuò)誤;D.負(fù)極式:,正極式:,由于負(fù)極消耗的的物質(zhì)的量等于正極生成的的物質(zhì)的量,電池工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)物質(zhì)的量理論上保持不變,D正確;故選D。5.C【分析】放電時(shí),a電極發(fā)生反應(yīng):,說明Na+移向a電極,a電極為正極,b電極為負(fù)極,以此解答。A.由分析可知,放電時(shí),a電極為正極,b電極為負(fù)極,a電極電勢高于b電極,A正確;B.由分析可知,放電時(shí),a電極為正極,b電極為負(fù)極,則充電時(shí),a電極為陽極,b電極為陰極,向陰極移動(dòng),B正確;C.由分析可知,放電時(shí),a電極為正極,b電極為負(fù)極,電極方程式為:,C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)電極為正極,電極方程式為:+2e-+2Na+=,a電極質(zhì)量增加51.75g時(shí),參與反應(yīng)的n(Na+)==2.25mol,轉(zhuǎn)移2.25mol電子,充入電量為,D正確;故選C。6.B【分析】由圖可知,除時(shí),陰極是H2O放電,陽極是Cl-放電;除時(shí),鐵就作陽極,鐵失電子生成亞鐵離子,與磷酸根產(chǎn)生沉淀,陰極為石墨,氫離子得電子生成氫氣。A.0-20min,若a作負(fù)極,石墨就作陽極,陽極Cl-放電生成Cl2,Cl2和水反應(yīng)生成HCl和HClO,溶液酸性增強(qiáng),pH降低,與圖像相符,A正確;B.除時(shí),陽極是Cl-放電,B錯(cuò)誤;C.除時(shí),陰極是H2O放電,局部產(chǎn)生大量OH-,陰極附近的pH增大,C正確;D.除的總反應(yīng)離子方程式為:,D正確;答案選B。7.D【分析】該裝置為電解池,根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化圖可知a極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)為電解池的陰極,b極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)為電解池的陽極。A.根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化圖可知a極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,b極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽極,故電勢:a<b,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.a(chǎn)極發(fā)生還原反應(yīng),,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.陰、陽極都生成了,故轉(zhuǎn)移電子時(shí)共生成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.從總反應(yīng)看,相當(dāng)于“催化劑”,作中間產(chǎn)物,總量保持不變,D項(xiàng)正確;故答案為:D。8.D【分析】CO2在SnO2/CC電極上轉(zhuǎn)變?yōu)镠COOH,陰極的電極反應(yīng)式為CO2+2e-+2H2O=HCOOH+2OH-,為陽極,電極反應(yīng)為;A.CO2在SnO2/CC電極上轉(zhuǎn)變?yōu)镠COOH,發(fā)生還原反應(yīng),該電極為陰極,陰極與直流電源的負(fù)極相連,則a極為電源的負(fù)極,A正確;B.為陽極,電極反應(yīng)為,B正確;C.SnO2/CC電極產(chǎn)生的OH-通過離子交換膜移動(dòng)到電極,該離子交換膜為陰離子交換膜,C正確;D.陰極的電極反應(yīng)式為CO2+2e-+2H2O=HCOOH+2OH-,當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移電子時(shí),陰極區(qū)溶液質(zhì)量增重44g-34g=10g,D錯(cuò)誤;故選D。9.C【分析】由裝置圖可知,酸性條件下C6H12O6→C6H10O6,失去H原子、發(fā)生氧化反應(yīng),即a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+,b電極為正極,電極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,放電時(shí),電子由負(fù)極a經(jīng)過導(dǎo)線流向電極b,據(jù)此分析解答。A.由分析可知,葡萄糖失去H原子,發(fā)生氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.由分析可知,MnO2在正極得電子,電極反應(yīng)為:MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,B錯(cuò)誤;C.由分析可知,a為負(fù)極,b為正極,原電池中陽離子移向正極,故H+由a極移向b極,C正確;D.由分析可知,該原電池中,a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+,所以當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1NA個(gè)電子時(shí),生成0.05mol葡萄糖內(nèi)酯,D錯(cuò)誤;故答案為:C。10.D【分析】由題給轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,與直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極,溴離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成溴,通入的乙烯與溴、水反應(yīng)生成HOCH2CH2Br,鎳電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,鉀離子通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū),電解完成后,將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合,HOCH2CH2Br在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。A.由分析可知,與直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極,故A錯(cuò)誤;B.由題意可知,生成1mol環(huán)氧乙烷需要消耗1mol溴,則由得失電子數(shù)目守恒可知,陰極上生成氫氣的物質(zhì)的量為1mol,故B錯(cuò)誤;C.由分析可知,陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為CH2=CH2+Br2+H2OHOCH2CH2Br,故C錯(cuò)誤;D.由分析可知,電解完成后,將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合,HOCH2CH2Br在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,故D正確;故選D。11.B【分析】觀察圖示利用活潑金屬作負(fù)極可知,放電時(shí):電極X為正極,電極Y為負(fù)極;A.根據(jù)分析且電池中正極電勢高于負(fù)極電勢,電勢:電極X高于電極Y,A項(xiàng)正確;B.放電時(shí),X極是正極,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Li3V2(PO4)3+2e-+2Li+=Li5V2(PO4)3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.充電時(shí),電極Y為陰極,陰極與電源負(fù)極連接,C項(xiàng)正確;D.陰極反應(yīng)式為Li++e-=Li,n(Li)==0.2mol,轉(zhuǎn)移n(e-)=0.2mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目約為1.204×1023,D項(xiàng)正確。故答案選B。12.C【分析】由圖可知,電極a為原電池的正極,氫離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e—=H2↑,電極b為負(fù)極,堿性條件下肼在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退?,電極反應(yīng)式為↑,原電池工作時(shí),中間區(qū)域的氯化鈉溶液中鈉離子經(jīng)陽離子交換膜c進(jìn)入正極區(qū),氯離子經(jīng)陰離子交換膜d加入負(fù)極區(qū);A.由圖中信息可知,電極為正極、電極為負(fù)極,正極電勢較高,A錯(cuò)誤;B.d是陰離子交換膜,以利于海水中的進(jìn)入負(fù)極區(qū),錯(cuò)誤;C.肼轉(zhuǎn)化為時(shí)發(fā)生的是失電子的氧化反應(yīng),正確;D.工作中正極區(qū)不斷被消耗,溶液的不斷增大,D錯(cuò)誤;答案選C。13.A【分析】由圖可知,氣體傳感器為燃料電池裝置,通入空氣的多孔電極b極為燃料電池的正極,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子,電極反應(yīng)式為O2+2e?=O2?,通入甲烷的多孔電極a為負(fù)極,在氧離子作用下,甲烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為CH4?8e?+4O2?=CO2+2H2O。A.由分析可知,a為負(fù)極,b為正極,負(fù)極電勢低于正極,A錯(cuò)誤;B.由分析可知,電池工作時(shí),陰離子氧離子向負(fù)極(電極a)移動(dòng),參與電極反應(yīng),B正確;C.由分析可知,通入甲烷的多孔電極a為負(fù)極,在氧離子作用下,甲烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為CH4?8e?+4O2?=CO2+2H2O,C正確;D.根據(jù)CH4~8e?的關(guān)系計(jì)算,當(dāng)電極a消耗1.6gCH4,即0.1molCH4時(shí),電路中有0.8mol電子轉(zhuǎn)移,D正確;故答案選D。14.C【分析】該裝置為電解池,a電極處水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子,a極接電源正極為陽極;硝酸根得到電子發(fā)生還原反應(yīng),b極接電源負(fù)極為陰極;制備丙氨酸分為三步,硝酸根離子在陰極反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NH2OH,NH2OH和丙酮酸反應(yīng)生成C3H5O3N,C3H5O3N在電極上反應(yīng)生成丙氨酸,據(jù)此回答。A.由分析可知,電極連接電源的正極,A正確;B.硝酸根得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為:,B正確;C.在陽極,水失去電子被氧化生成氧氣和氫離子,同時(shí)氫離子從陽極區(qū)移向陰極,陰極氫離子濃度增大,C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)電極處水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子,電極方程式為:2H2O-4e-=O2+4H+,陰極區(qū)產(chǎn)生丙氨酸,電極反應(yīng)為:+NO+10e-+11H+
+4H2O,極區(qū)生成丙氨酸時(shí),轉(zhuǎn)移10mol電子,極區(qū)至少生成了,D正確;故選C。15.C【詳解】A.鉛蓄電池的正極材料為二氧化鉛,發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛,電極反應(yīng)為:,A正確;B.該電解裝置中陰離子向惰性電極b移動(dòng),陽離子向惰性電極a移動(dòng),故電極a為陰極,電極b為陽極。電極b上發(fā)生反應(yīng):4OH--4e-=O2↑+2H2O,當(dāng)乙池中堿性減弱時(shí),該可逆反應(yīng)正向移動(dòng),的含量增加,乙池有可能得到含和的混合液,B正確;C.電極b為陽極,連接鉛蓄電池正極,電極a為陰極,電極a上發(fā)生反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以甲池中放出的氣體為氫氣,故C錯(cuò)誤;D.鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)為:,電路中通過0.2mole-,理論上負(fù)極增加質(zhì)量為0.1mol的質(zhì)量,為9.6g,D正確;16.B【分析】接風(fēng)力發(fā)電時(shí),該裝置是電解池,已知儲能時(shí)Fe2+被氧化,說明a極是陽極,b極是陰極。接輸電網(wǎng)時(shí),該裝置是原電池,a極是正極,b極是負(fù)極。A.接風(fēng)力發(fā)電時(shí),該裝置是電解池,鐵鉻液流電池
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