專項訓練電化學中電極質(zhì)量、溶液質(zhì)量變化的計算（解析版）1．（2023·全國·高三統(tǒng)考專題練習）科學家設(shè)計了一種能產(chǎn)生羥基自由基(·????OH)的原電池—電解池組合裝置，·????OH能將苯酚氧化為CO2A．a(chǎn)極為正極，N為陰離子交換膜B．d極的電極反應式為HC．a(chǎn)極區(qū)每產(chǎn)生1molCrOHD．b極區(qū)消耗1molC6【答案】C【分析】由圖可知，a極上Cr2O72-發(fā)生還原反應生成Cr(OH)3，b電極上苯酚發(fā)生氧化反應生成CO2，則a電極為正極，b電極為負極，正極反應為Cr2O72-+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，負極反應為C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+；c電極為電解池陰極，d電極為電解池陽極，陰極反應為2H++2e-=H2↑，陽極反應為H2O-e-=H++?OH，羥基自由基(?OH)具有強氧化性，進一步氧化苯酚達到除去苯酚的目的，發(fā)生的反應為C6H5OH+28?OH═6CO2↑+17H2O，據(jù)此分析解答。【詳解】A．由上述分析可知，左側(cè)裝置為原電池，右側(cè)裝置為電解池，a電極為正極，b電極為負極，負極方程式為：C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，陽離子濃度增大，則Cl-通過N膜計入b極區(qū)，N為陰離子交換膜，故A正確；B．d電極為電解池陽極，陽極上H2O失電子生成H+、?OH，陽極反應為H2O-e-=H++?OH，故B正確；C．正極反應為Cr2O72?+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，a極區(qū)每產(chǎn)生1molCr(OH)3時轉(zhuǎn)移3mol電子，通過質(zhì)子交換膜移向陰極的n(H+)=3mol，陰極反應為2H++2e-=H2↑，n(H2)=12nD．由分析可知，b極區(qū)電極方程式為：C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，消耗1molC6故選C。2．（2023·湖北·校聯(lián)考模擬預測）我國科學家正在研究一種可充電Na－Zn雙離子電池體系(如圖)。下列說法不正確的是A．閉合K1時，鋅電極為電池負極B．閉合K2時，裝置中的電能轉(zhuǎn)化為化學能C．放電時，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加6.5gD．充電時，陽極反應式為Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+【答案】C【詳解】A．閉合K1時，該裝置為原電池，鋅電極為負極，A正確；B．閉合K2時，該裝置為電解池，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，B正確；C．放電時，裝置為原電池，負極發(fā)生反應：Zn-2e-=Zn2+，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負極區(qū)由Zn失去電子生成0.1molZn2+，0.1molZn2+與0.4molOH-結(jié)合生成0.1molNa2[Zn(OH)4]，有0.2molNa+通過陽離子交換膜到正極，故負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增重0.1mol×65g/mol-0.2mol×23g/mol=1.9g，C錯誤；D．充電時，陽極失電子，Mn的化合價升高，反應式為Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+，D正確；故合理選項是C。3．（2023·福建三明·統(tǒng)考模擬預測）一種清潔、低成本的三步法氯堿工藝工作原理的示意圖如下，下列說法錯誤的是

A．第一步中陽極的電極反應式為NaB．第二步中正極質(zhì)量每增加4.6g，負極質(zhì)量減少21.6gC．第三步的總反應為2D．與傳統(tǒng)氯堿工藝相比，該方法不需要使用離子交換膜【答案】B【詳解】A．第一步為電解池，陽極為與電池正極相連接的電極，失去電子電極反應為Na0.4B．第二步為原電池，正極得到電子電極反應為Na0.44-xMnO2C．第三步為電解池，陽極反應為：2Cl--2e-=ClD．該方法不需要使用離子交換膜，傳統(tǒng)氯堿工藝需要，該方法優(yōu)點是不需要使用離子交換膜，故D正確；故選：B。4．（2023春·遼寧·高一校聯(lián)考期中）科學家研發(fā)一種“全氫電池”，其工作時原理如圖所示：下列說法錯誤的是A．電子移動方向B．M極電極反應：HC．保證穩(wěn)定通入H2D．標準狀況下，右側(cè)電池產(chǎn)生22.4LH2【答案】D【分析】吸附層a吸收H2，作負極，發(fā)生的電極反應：H2?2e?+2OH?【詳解】A．電子移動方向，從負極出發(fā)通過導線到達正極，A正確；B．由分析M極電極反應：H2C．電池的總反應為H++OH-D．由電極反應2H++2e-=H2↑，標準狀況下右側(cè)電池產(chǎn)生22.4L故選D。5．（2023春·河南·高二洛寧縣第一高級中學校聯(lián)考期中）基于硫化學的金屬硫電池是有望替代當前鋰離子電池技術(shù)，滿足人類社會快速增長的能源需要，該電池的結(jié)構(gòu)及原理如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是

A．該電池可采用含K?的水溶液或有機物為電解質(zhì)溶液B．放電時，電子的移動方向：電極a→電極b→隔膜→電極aC．充電時，電路中轉(zhuǎn)移2mole?時，負極質(zhì)量減重78gD．充電時，正極區(qū)可能發(fā)生的反應有xK2S3-6e?=3Sx【答案】D【詳解】A．該電池的負極為金屬K，易與H?O發(fā)生反應，不能用含K?的水溶液為電解質(zhì)溶液，A錯誤；B．由分析可知，放電時，電極a為負極，電子從電極a通過導線流向電極b，在內(nèi)電路是K?的定向移動形成電流，B錯誤；C．充電時，電路中轉(zhuǎn)移2mole?時，負極(即充電時的陰極)發(fā)生的反應為

K+D．由分析可知，充電時，電極b接電源的正極，發(fā)生氧化反應，其電子反應可能存在

K2S3-2e-=3S+2K+或8K2故選D。6．（2023·山東煙臺·校聯(lián)考模擬預測）鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)可用作合成抗癌藥，其化學性質(zhì)類似NH4Cl。工業(yè)上制備鹽酸羥胺的裝置及含F(xiàn)e的催化電極反應機理如圖。下列說法正確的是

A．電子從含F(xiàn)e的催化電極流出沿導線流入Pt電極B．電池工作一段時間后，正極區(qū)溶液的pH減小C．電池工作時，當有標準狀況下3.36LH2參與反應，左室溶液質(zhì)量增加3.3gD．X為H+和e﹣，Y為NH3OH+【答案】C【分析】由圖可知，氫氣在Pt電極失電子，Pt電極為負極，電極反應式為H2﹣2e﹣＝2H+，含F(xiàn)e的催化電極上NO→NH2OH?HCl，N元素化合價降低，為正極，電極反應式為NO+3e﹣+4H++Cl﹣＝NH2OH?HCl，據(jù)此作答?！驹斀狻緼．由分析知，Pt電極為負極，含F(xiàn)e的催化電極為正極，原電池中電子從負極流出，流入正極，即電子從Pt電極流出沿導線流入含F(xiàn)e的催化電極，故A錯誤；B．由分析知，含F(xiàn)e的催化電極為正極，正極電極反應為：NO+3e﹣+4H++Cl﹣＝NH2OH?HCl，正極區(qū)H+濃度減小，pH增大，故B錯誤；C．由分析知，負極上H2～2e﹣，正極上NO～3e﹣，當有標準狀況下3.36LH2(即0.15molH2)參與反應時，根據(jù)得失電子守恒可知，左室中含F(xiàn)e的催化電極上參與反應的NO為0.1mol，電極反應式為NO+3e﹣+4H++Cl﹣＝NH2OH?HCl，左室增加的質(zhì)量為0.1molNO和從右室遷移過來的0.3molH+的質(zhì)量，即0.1mol×30g/mol+0.3mol×1g/mol＝3.3g，故C正確；D．由題意“鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)的化學性質(zhì)類似NH4Cl”可知，NH2OH具有和氨氣類似的弱堿性，可以和鹽酸反應生成鹽酸羥胺（NH2OH?HCl），所以圖中缺少的一步反應為NH2OH+H+＝NH3OH+，圖2中則X為H+，Y為NH3OH+，故D錯誤；故選：C。7．（2023·全國·模擬預測）某課題組設(shè)計了一種新型的A位K/Na摻雜Ni?A．放電時，N極電勢高于M極電勢B．放電時，Mn3C．充電時，OH?D．充電時，轉(zhuǎn)移2mol電子理論上N極凈增16g【答案】C【詳解】A．放電時，N極為負極，M極為正極，負極電勢低于正極，故A錯誤；B．放電時，M極為正極，發(fā)生還原反應，錳的化合價降低，MnOOH生成Mn3C．充電時，M極為陽極。N極為陰極，陰離子向陽極遷移，故C正確；D．充電時，氧化鋅轉(zhuǎn)化成鋅，N極質(zhì)量減輕，故D錯誤；故答案選C。8．（2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考二模）鉀氧電池是一種新型金屬-空氣可充電電池，其使用雙酰亞胺鉀(KTFSI)與乙醚(DME)組成的電解液，石墨和液態(tài)Na-K合金作為電極，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時，a為負極，發(fā)生氧化反應B．放電時，正極的電極反應式為K++e-+O2=KO2C．充電時，電流由b電極經(jīng)電解液流向a電極D．充電時，b極生成2.24L(標準狀況下)O2時，a極質(zhì)量增重15.6g【答案】D【分析】由電路中電子移動方向可知a為負極，b為正極，K在負極失去電子生成K+，電離方程式為：K-e-=K+，O2在正極得到電子生成KO2，電極方程式為：K++e-+O2=KO2，以此解答。【詳解】A．由分析可知，a為負極，K在負極失去電子生成K+，發(fā)生氧化反應，A正確；B．由分析可知，b為正極，O2在正極得到電子生成KO2，電極方程式為：K++e-+O2=KO2，B正確；C．由分析可知，a為負極，b為正極，充電時，a為陰極，b為陽極，電流由b電極經(jīng)電解液流向a電極，C正確；D．充電時，b為陽極，電極方程式為：KO2-e-=K++O2，a為陰極，電極方程式為：K++e-=K，b極生成2.24L(標準狀況下)O2時，O2的物質(zhì)的量為0.1mol，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，陰極生成0.1molK，a極質(zhì)量增重3.9g，D錯誤；故選D。9．（2023·湖北·高三統(tǒng)考專題練習）雙極膜是陰、陽復合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH?，作為H+已知：產(chǎn)品室1的產(chǎn)品是NaOH，則下列說法正確的是A．a(chǎn)為鉛蓄電池的正極，電子由b極流出經(jīng)裝置流入a極B．膜1為陰離子交換膜，膜2為陽離子交換膜C．電極Ⅱ的電極反應式為2D．若要制60gNaOH，理論上鉛蓄電池的負極增重72g【答案】D【分析】已知產(chǎn)品室1的產(chǎn)品是NaOH，說明原料室中Na+往左移動，電極Ⅰ是陰極，a為鉛蓄電池的負極，b為鉛蓄電池的正極，膜1為陽離子交換膜，H2PO4【詳解】A．根據(jù)上述分析可知，a為鉛蓄電池的負極，電子由a極流出經(jīng)裝置流入b極，A錯誤；B．結(jié)合上述分析可知，膜1為陰離子交換膜，膜2為陽離子交換膜，B錯誤；C．電極Ⅱ為陽極，水發(fā)生失電子的氧化反應，其電極反應式為：2HD．鉛蓄電池的負極反應為：Pb?2e?+SO故選D。10．（2023·遼寧·高三統(tǒng)考專題練習）某研究團隊發(fā)現(xiàn)向鋰空氣電池2Li+OA．電極Li與NO3?反應生成NOB．充電時，陽極區(qū)域涉及反應：LiC．充電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極質(zhì)量增加23gD．放電時，Li+【答案】C【詳解】A．電解液中的NO2?由Li與NO3?反應得來，故電極Li與B．由題圖可知，充電時，發(fā)生反應：NO2??C．由B項分析可知，充電時，陽極反應式為Li2O2D．由上述分析可知，充電時b為陽極，a為陰極，則放電時a為負極，b為正極，Li+故選C。11．（2023·全國·模擬預測）液流電池是一種新型的蓄電池，如圖是一種多硫化物/碘化物氧化還原液流電池(PSIB)，其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，電極a的電極反應式為2B．放電時，當電路中轉(zhuǎn)移1mole?C．充電時，溶液中離子的數(shù)目減少D．充電時，電極b接外接電源負極【答案】C【分析】本題以一種多硫化物/碘化物氧化還原液流電池(PSIB)為背景考查電化學原理，具體考查電極反應式、電化學計算、離子數(shù)目變化、電極判斷等，意在考查考生獲取和運用信息的能力及證據(jù)推理與模型認知的化學學科核心素養(yǎng)?！驹斀狻緼．由題圖可知，放電時，電極a為負極，失電子，電極反應式為2SB．放電時，當電路中轉(zhuǎn)移1mole?時，負極區(qū)有1molKC．充電時，陰極的電極反應式為S22?+2D．充電時，電極b為陽極，接外接電源正極，D錯誤。故選C。12．（2023·遼寧·高三統(tǒng)考專題練習）化學性質(zhì)類似NH4Cl的鹽酸羥胺(NH3OHCl)是一種常見的還原劑和顯像劑。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應機理如圖2所示。圖3是用圖1的電池電解處理含有(A．圖1電池工作時，Pt電極是正極B．圖2中，A為H+和e?C．電極b接電源負極，處理1molNO3?D．電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，左室溶液質(zhì)量增加3.3g【答案】D【詳解】A．鐵電極上，NO→NH3B．根據(jù)題意可知，NH2OH與NH3的性質(zhì)相似，能與鹽酸反應生成NH3OHCl，所以缺少反應：NHC．電解時，b電極發(fā)生：NO3-+8e-+10HD．含鐵的催化電極為正極，發(fā)生反應：NO+3e?+4H++故選D。13．（2023春·四川·高二遂寧中學?？计谥校┛茖W家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種新型儲能氯流電池(如圖)，其中電極a為NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3通過風力發(fā)電進行充電時，電極a的反應為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3；下列說法錯誤的是A．放電時，電子的流向：電極a→輸電網(wǎng)→電極bB．充電時，電極b為陽極，發(fā)生氧化反應C．放電時總反應：NaTi2(PO4)3+2NaCl放電Na3Ti2(PO4)3+Cl2↑D．充電時，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，NaCl溶液質(zhì)量減少11.7g【答案】C【分析】充電時，電極a的反應為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，a極發(fā)生還原反應，a為陰極，b為陽極；那么放電時a為負極、b為正極；【詳解】A．由分析可知，放電時a為負極，則電子的流向為負極流向正極：電極a→輸電網(wǎng)→電極b，A正確；B．充電時，電極b為陽極，失去電子發(fā)生氧化反應，B正確；C．放電時總反應為Na3Ti2(PO4)3失去電子發(fā)生氧化反應生成鈉離子、氯氣得到電子發(fā)生還原反應生成氯離子，總反應為：Na3Ti2(PO4)3+Cl2放電NaTi2(PO4)3+2NaCl，C錯誤；D．充電時，根據(jù)電子守恒可知，2Na+~2e-~2NaCl，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，NaCl溶液質(zhì)量減少0.2mol×58.5g/mol=11.7g，D正確；故選C。14．（2023·重慶·高三重慶巴蜀中學校考階段練習）微信山城學術(shù)圈刊登了一種Zn﹣PbO2電池，電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH，通過a和b兩種離子交換膜將電解質(zhì)溶液隔開(減少參加電極反應的離子的遷移更有利于放電)，形成M、R、N三個電解質(zhì)溶液區(qū)域，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜B．電池放電后R區(qū)域的電解質(zhì)溶液濃度增大C．充電時，Zn電極反應為Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)4D．放電時，消耗13gZn，N區(qū)域電解質(zhì)溶液減少39.2g【答案】B【分析】由圖可知，原電池工作時，Zn為負極，被氧化生成Zn(OH)42-，PbO2為正極，發(fā)生還原反應，電解質(zhì)溶液M為KOH，R為K2SO4，N為H2SO4，原電池工作時，負極反應為Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)42-，則消耗OH﹣，鉀離子向正極移動，正極電極反應式為PbO2+SO42-+2e﹣+4H【詳解】A．Zn為負極，負極反應為Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)42-，則消耗OH﹣，鉀離子向正極移動，則a是陽離子交換膜，PbO2為正極，正極電極反應式為PbO2+SO42-+2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O，消耗H+的物質(zhì)的量為B．原電池工作時，負極反應為Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)42-，則消耗OH﹣，鉀離子向正極移動，正極電極反應式為PbO2+SO42-+2e﹣+4H+=PbSOC．充電時，Zn為陰極，Zn電極反應為Zn(OH)42-+2e﹣=Zn+4OHD．13gZn的物質(zhì)的量為0.2mol，負極反應為Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)42-，電路中轉(zhuǎn)移電子0.4mol，N區(qū)域轉(zhuǎn)移0.2molSO42-，正極反應為PbO2+SO42-+2e﹣+4H+=PbSO故選B?！军c睛】根據(jù)電極材料金屬的活潑性判斷出正負極，書寫出電極反應，從而可以確定各區(qū)域的電解質(zhì)溶液種類，根據(jù)陰陽離子的移動方向可以確定離子交換膜種類，進行電解質(zhì)溶液質(zhì)量計算時要綜合考慮離開體系和進入體系的粒子。15．（2023·全國·高三專題練習）電化學合成是種環(huán)境友好的化學合成方法，以對硝基苯甲酸()為原料，采用電解法合成對氨基苯甲酸(

)的裝置如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)極電勢低于b極電勢B．離子交換膜為陰離子交換膜C．每生成0.2mol對氨基苯甲酸，陽極室電解液質(zhì)量減少10.8gD．生成的總反應為：【答案】C【詳解】A．根據(jù)裝置示意圖可知，碘單質(zhì)在N極得電子生成碘離子，故N極為陰極，b極為負極，則a極電勢高于b極電勢，A錯誤；B．對硝基苯甲酸轉(zhuǎn)化成對氨基苯甲酸需要氫離子，故離子交換膜為陽離子交換膜，B錯誤；C．每生成0.2mol對氨基苯甲酸需要1.2molI-和1.2molH+,根據(jù)電極反應式I2+2e-=2I-可知電路中要轉(zhuǎn)移1.2mol電子，陽極發(fā)生反應2H2O-4e-=O2↑+4H+，陽極要產(chǎn)生0.3molO2，遷移向N極1.2molH+，陽極室電解質(zhì)液質(zhì)量減少10.8g，C正確；D．生成對氨基苯甲酸的總反應為：+6I-+6H+=+3I2+2H2O，D錯誤；答案選C。16．（2023·高二課時練習）內(nèi)重整碳酸鹽燃料電池(熔融Li2CO3A．常溫下，1mol甲烷參加反應正極需要通入2B．以甲烷為燃料氣時，負極反應式為CHC．該電池使用過程中需補充COD．以此電池為電源精煉銅，當有0.2mole【答案】C【詳解】A.常溫下，負極電極反應式：CH4+4CO32?-8e-=5CO2+2H2O，1mol甲烷參加反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8mol，正極電極反應式O2+4e-+2CO2=2CO3B.若以甲烷為燃料氣時負極電極反應式為CH4+4CO32?-8e-=5CO2+2HC.總反應為燃料和氧氣反應，所以使用過程中不需補充CO3D.以此電池為電源精煉銅，陰極電極反應Cu2++2e-=Cu，當有0.2mole選D。17．（2023·河北石家莊·高三專題練習）我國科學家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池，電池工作原理如圖所示，電極材料為金屬鋅和選擇性催化材料，圖中的雙極膜層間的H2O解離成H+和OH-，并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是A．電解質(zhì)溶液2一定是堿性溶液B．充電時，每生成標況下11.2LO2在陽極可生成65gZnC．放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAD．放電時，電池總反應為2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn【答案】C【分析】由圖可知，放電時，鋅為原電池負極，堿性條件下失去電子發(fā)生氧化反應生成四羥基合鋅離子，電極反應式為Zn-2e-+4OH-=ZnOH42-，右側(cè)電極為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應生成甲酸，電極反應式為CO2+2e-+2H+=HCOOH；充電時，鋅與直流電源的負極相連，做電解池的陰極，電極反應式為ZnOH42-+2e-=Zn+4OH-，右側(cè)電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H【詳解】A．由分析可知電解質(zhì)溶液2是酸性溶液，A錯誤；B．充電時陰極反應式為ZnOH42-+2e-=Zn+4OH-，陽極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，則電池總反應式為2ZnOH42-+2H2O=2Zn+4OH-+O2↑+4H2O。C．放電時，正極反應式為CO2+2e-+2H+=HCOOH，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，C正確；D．放電時，負極反應式為Zn-2e-+4OH-=ZnOH42-、正極反應式為CO2+2e-+2H+=HCOOH，則電池總反應式為Zn+CO2+2OH-故選C。18．（2023春·寧夏石嘴山·高二平羅中學?？茧A段練習）利用電化學原理可將CO2電催化還原為CA．玻碳電極連接電源的負極B．若有2mol電子通過外電路，玻碳電極上生成11.2C．若有1mol電子通過外電路，理論上右側(cè)溶液質(zhì)量減少9gD．陰極電極反應只有2【答案】C【分析】由圖示可知，玻碳電極發(fā)生的電極反應為：2H2O?4e【詳解】A．由圖示可知，玻碳電極發(fā)生的電極反應為：2HB．沒有說明標準狀況，故B錯誤；C．若有1mol電子通過外電路，右側(cè)發(fā)生的電極反應2H2O?4e?=D．陰極電極反應除了2CO2+12故選C。19．（2023·天津和平·耀華中學校考一模）近期，科學家研發(fā)出了一種新型鋁電池。該電池電極分別為鋁和硒，熔鹽電解質(zhì)由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和氯化鋁(AlCl3)組成(如圖所示)。其中，電池放電過程中會形成AlnClA．充電時，電極Al為陰極B．放電時，Al電極附近的陰離子濃度降低C．放電時，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上正極質(zhì)量增加9gD．充電時，陽極的電極反應式為n-1【答案】D【分析】放電總反應的離子方程式為2Al+3Se=Al2【詳解】A．放電時鋁發(fā)生氧化反應為負極，則充電時，電極Al為陰極，故A正確；B．電池放電過程中鋁極反應為nAl-3ne-C．放電時，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，Al～3e-D．充電時，陽極的電極反應與放電時正極反應有關(guān)，反應為nAl2故選D。20．（2023·全國·模擬預測）有機雙鹽鋰鎂是為解決現(xiàn)代智能電網(wǎng)對儲能電池應用的需求而被研發(fā)出來的，具有較高的電池效率，其工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．放電時，Mg電極為負極B．往電解液中加入硫酸能提高電流效率C．充電時，陽極電極反應式為FeD．充電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少【答案】B【分析】由圖可知，放電時，鎂失去電子發(fā)生氧化反應生成鎂離子，故Mg電極為負極，則FeS為正極；【詳解】A．由分析可知，Mg電極為負極，A正確；B．鎂、FeS均會和硫酸反應，故不能加硫酸，B錯誤；C．充電時，F(xiàn)eS為陽極，鐵發(fā)生氧化反應生成FeS，陽極電極反應式為Fe+D．充電時，陽極電極反應式為Fe+Li2S?2e?故選B。21．（2023·全國·高三專題練習）鎂鋰雙鹽電池是結(jié)合鎂離子電池和鋰離子電池而設(shè)計的新型二次離子電池。其工作原理如圖所示，已知放電時，b極轉(zhuǎn)化關(guān)系為：VS2A．充電或放電時，a極電勢均高于b極B．放電過程中正極質(zhì)量減少，負極質(zhì)量增加C．充電時陽極的電極反應式為LiD．該電池工作時，若通過電路轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1?mol，則負極質(zhì)量變化【答案】C【分析】鎂鋰雙鹽電池的工作原理為：放電時，電池負極材料金屬鎂失去電子生成Mg2+，電解液中的Li+得到電子嵌入正極材料，達到電荷平衡；充電時，電池正極材料中LixVS2失去電子，生成Li+，電解液中的Mg2+得到電子沉積到金屬鎂負極上去，再次達到電荷平衡。放電時負極反應為Mg-2e-=Mg2+，正極反應為VS2+xe-+xLi+=LixVS2，總反應為xMg+2VS2+2xLi+=2LixVS2+xMg2+?！驹斀狻緼．Mg為負極，VS2為正極，所以充電或放電時，b極電勢均高于a極，選項A錯誤；B．放電過程中正極質(zhì)量增加，負極質(zhì)量減少，選項B錯誤；C．充電時，陽極的電極反應式為LixVS2-xe-=VS2+xLi+，選項C正確；D．該電池負極為Mg電極，通過電路轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1?mol答案選C。22．（2023秋·山東日照·高三統(tǒng)考期末）工業(yè)上利用電解含有NaHPbO2的廢液回收Pb，裝置如圖。下列說法錯誤的是A．M的電極電勢高于NB．若轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極室溶液質(zhì)量減少207gC．陰極電極式為HPbO2?+2e-+H2O=Pb+3OHD．將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，對Pb的產(chǎn)率無影響【答案】B【分析】左側(cè)電極OH-失去電子生成O2，則為陽極，電極反應為4OH-+4e-=O2+2H2O，M為正極；右側(cè)電極HPbO2?得到電子生成Pb，為陰極，電極反應為HPbO2?+2e-+H2O=Pb+3OH【詳解】A．根據(jù)分析，M為正極，N為負極，M的電極電勢高于N，A正確；B．陰極電極反應為HPbO2?+2e-+H2O=Pb+3OH-C．根據(jù)分析，陰極電極式為HPbO2?+2e-+H2O=Pb+3OH-D．將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，多余的氫氧根離子經(jīng)右側(cè)到達左側(cè)，對Pb的產(chǎn)率無影響，D正確；故選B。23．（2023·全國·高三專題練習）我國某科研機構(gòu)設(shè)計如圖所示的電池，利用K2Cr2A．工作時，N極附近溶液的pH增大B．工作時，每轉(zhuǎn)移3mol電子，N極室和M極室質(zhì)量變化相差65gC．a(chǎn)為質(zhì)子交換膜，b為OH?D．N極的電極反應式為Cr【答案】B【詳解】A．工作時，N極室中的Cr2O72?轉(zhuǎn)化為Cr(OH)B．由以上分析可知M極為負極，電極反應式為C6H5OH?28e?+11H2O═6CO2↑+28C．由于該裝置的目的是對廢水進行有效處理且不引入其他雜質(zhì)，則M極室生成的H+應遷移到中間室，a為質(zhì)子交換膜，N極室生成的OH?遷移到中間室，與H+反應生成H2OD．根據(jù)A分析，N極為正極，電極反應式為Cr2故選B。24．（2023·黑龍江綏化·統(tǒng)考模擬預測）天津大學化學團隊以CO2和辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如圖(隔膜a只允許OHA．Ni2P電極的電勢比B．陰極發(fā)生的電極反應為COC．電解過程中，OH?由InIn2D．當電路中有2mol電子轉(zhuǎn)移時，陽極區(qū)液體質(zhì)量增加10g(不考慮氣體的溶解)【答案】D【分析】由圖中In/In2O3-x電極上CO2→HCOO-可知，CO2發(fā)生得電子的還原反應，In/In2O3-x電極為陰極，陰極反應為：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，則Ni2P電極為陽極，辛胺在陽極上發(fā)生失電子的氧化反應生成辛腈，電極反應為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，Ni2P電極為陽極，連接電源的正極，電勢比InInB．In/In2O3-x電極為陰極，陰極反應為：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，B正確；C．電解過程中，陰離子向陽極移動，則OH-由In/In2O3-x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移，C正確；D．陽極上發(fā)生失電子的氧化反應生成辛腈，電極反應為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，當電路中有2mol電子轉(zhuǎn)移時，陽極區(qū)液體質(zhì)量增加2mol氫氧根離子的質(zhì)量，為2mol×17g/mol=34g，D錯誤；故選D。25．（2023·上海·高三專題練習）電解K2MnO4A．K2B．離子交換膜為陽離子交換膜C．當外電路轉(zhuǎn)移2mol電子時，兩極室溶液質(zhì)量變化相差76gD．“電解法”所得副產(chǎn)品可用作“酸性歧化法”制備KMnO4【答案】C【分析】電解K2MnO4水溶液制備KMnO4，陽極反應為：MnO42??【詳解】A．a(chǎn)極為陽極，K2B．K+C．當外電路轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰極反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-，有2molD．“電解法”所得副產(chǎn)品KOH，可用作“酸性歧化法”制備KMnO4故選C。26．（2022秋·遼寧沈陽·高二東北育才學校?？计谀┤虘B(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：LiB．電池充電時間越長，電池中的Li2C．電解質(zhì)中加入硫酸能增強導電性D．電池工作時，外電路中流過0.2mol電子，負極材料減重0.7g【答案】A【分析】根據(jù)電池反應16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知負極鋰失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為:Li-e-=Li+，Li+移向正極，所以a是正極，發(fā)生還原反應:S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li【詳解】A．據(jù)分析，可知正極發(fā)生反應是2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，為分析中的一種，故A正確；B．充電時a為陽極，與放電時的電極反應相反，則充電時間越長，電池中的Li2S2量就會越少，故B錯誤；C．該電池的負極是金屬鋰，Li元素較活潑會和硫酸反應生成氫氣，電解質(zhì)中不能加入硫酸，故C錯誤；D．負極反應為：Li-e

-=Li

+，當外電路流過0.2mol電子時，消耗的鋰為0.2mol，負極減重的質(zhì)量為0.2mol×7g/mol=1.4g，故D錯誤；正確答案是A。27．（2023·江蘇·高三專題練習）用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3]的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．1膜為陰離子交換膜B．電解過程中，b極室溶液的pH會變小，原料室溶液的濃度會降低(忽略溶液體積變化)C．產(chǎn)品室中發(fā)生的反應是B(OH)4?+H+=H3BO3+H2D．每轉(zhuǎn)移電子1mol，a極室溶液質(zhì)量變化與b極室溶液質(zhì)量變化之差為13g【答案】D【分析】由圖可知，b電極為陽極，電解時陽極上水失電子生成O2和H+，a電極為陰極，電解時陰極上水得電子生成H2和OH-，原料室中的Na+通過陽膜1進入a極室，溶液中氫氧化鈉濃度增大，原料室中B(OH)4?通過陰膜2進去產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜3進入產(chǎn)品室，B(OH)4?和H+發(fā)生反應生成H3BO3；a、b電極反應式分別為2H2【詳解】A．原料室中的Na+通過膜1進入a極室，所以1膜為陽離子交換膜，A錯誤；B．原料室中B(OH)4?通過陰膜2進去產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜3進入產(chǎn)品室，B(OH)4?和H+發(fā)生反應生成H3BOC．硼酸為一元酸，C錯誤；D．每轉(zhuǎn)移電子1mol，則有1molNa+移向NaOH溶液，同時有0.5molH2生成，a極室溶液質(zhì)量增加22g，b極室生成0.25molO2，同時1molH+移向產(chǎn)品室，b極室溶液質(zhì)量減少9g，所以a極室溶液質(zhì)量變化與b極室溶液質(zhì)量變化之差為13g，D正確；故選D。28．（2022秋·江蘇·高三校聯(lián)考階段練習）利用垃圾假單胞菌株分解有機物的電化學原理如圖所示。下列說法正確的是A．電子流向：電極B→負載→電極AB．電極A上的反應式為：XC．若有機物為葡萄糖，處理0.25mol有機物，電路中轉(zhuǎn)移電子6molD．若B電極上消耗標準狀況下氧氣22.4L，B電極區(qū)域溶液增重