2022届高三化学高考备考三轮复习电化学选择题专题训练（含答案）.rar

2022 届新高考 高三三轮复习电化学突破 2一、选择题 每小题有一个选项符合题意。1(山东德州市 2022 届高三二模)捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向，科学者利用电解法将 CO2转化为甲醇的原理如图所示，下列说法错误的是 第 1 题 第 2 题Aa 电极为阳极B阴极上发生电极反应式为 CO2 +6+6e-=CH3OH+6+H2O3HCO23COC产生 1 mol O2时，通过质子交换膜的质子的物质的量为 4 molD电解过程中左侧需补充 H2O，右侧需补充 KHCO3溶液2(山东潍坊 2021-2022 高三上学期期末)黄铁矿(主要成分 FeS2)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)是常见的矿物资源，用细菌冶铜时，黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如图所示。下列说法错误的是A负极的电极反应式： CuFeS2 -4e- =Cu2Fe2 2S B黄铁矿附近溶液 pH 减小C每生成 1mol H2O，两矿物间转移 2mol 电子 D浸取过程的主要产物为 CuSO4和FeSO43(河北秦皇岛市 2022 届高三二模)我国科学家研发出一种绿色锌碘二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A放电时，聚烯烃多孔电极上发生还原反应 B放电时，向多孔石墨电极迁移ClC充电时，阴极净增 65g 时，外电路中通过 2mol 电子 D充电时，阳极的电极反应式为22I2eI4(山东菏泽市 2022 届高三二模)某课题研究小组设计如下图所示装置(电极材料均为铂)，该装置可将工业废水中的乙胺转化成无毒无害物质。下列分析错误的是 322CH CH NH 第 4 题 第 5 题A电极 M 为电池的正极B电池工作时，左侧溶液保持不变pHC电极 N 的电极反应式为：3222222CH CH NH8H O30e4CON30H D为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高5(山东济南市历城二中 2022 高三下学期二轮)甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示：已知：2CO22H2O=2HCOOHO2H0。下列说法错误的是A电极电势：电极 N 高于电极 MB该装置把光能和化学能转化为电能C正极电极反应式为 CO22e-2H=HCOOHD若制得 9.2gHCOOH，不考虑气体溶解，整套装置质量增加 5.6g6(山东临沂市 2021 届高三二模)利用 K2Cr2O7处理含苯酚废水的装置如下图所示，其中a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜。处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。工作一段时间后，下列说法错误的是A正极区溶液的 pH 变大 B每转移 3 mol 电子，N 极室溶液质量减少 51 gC中间室 NaCl 的物质的量保持不变 DM 极的电极反应式：C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+7 （浙江省绍兴市 2022 届高三选考科目适应性二模）某钠离子电池结构如图所示，电极A 为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极 B 为硬碳，充电时 Na+得电子成为 Na 嵌入硬碳中。下列说法不正确的是A充电时，电极 B 与外接直流电源的负极相连B放电时，外电路通过 a mol 电子时，A 电极电解质损失 a mol Na+C放电时，电极 A 为正极，反应可表示为 Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2D电池总反应可表示为 Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C8(河北省衡水市 2022 届高考二模)微生物电解池(MEC)产甲烷技术是一种有望成为缓解能源危机与温室效应的重要新型途径。它以外界输入的较小电能为能量来源，以微生物为催化剂，MEC 耦合厌氧消化系统产甲烷的工作原理如下。下列有关说法错误的是Aa 为电源的正极，b 为电源的负极B电子的移动方向：从 b导线Y 电极，再经 X导线aCY 电极发生的反应：CO2+8H+8e-=CH4+2H2O、8H+8e-=4H2、CO2+4H2=CH4+2H2OD若用铅酸电池为电源，理论上消耗 98gH2SO4时，此装置中有 2molH+发生迁移9(广东梅州市广东梅州市 2022 届高三二模届高三二模)Science杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是Aa 极为正极，发生还原反应 BX 膜为阳离子交换膜C当外电路通过 2mol e-时，消耗 22.4L O2 D该装置可实现化学能与电能间的完全转化10(广东省广东省 2022 届高三模拟届高三模拟)为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当1K3K2K打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的 H2O 解离1K3K2K为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是( )HOHA蓄电时，碳锰电极为阳极B蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为22ZnO2ZnO 电解 C放电时，每消耗 1molMnO2，理论上有 2molH+由双极膜向碳锰电极迁移D理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充 H2SO4和 KOH 溶液二、选择题 每小题有一个或两个选项正确11(山东菏泽市 2022 届高三二模)一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是A与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜B第一步中当消耗标况下时，右侧电极质量减小2O 11.2L46gC第二步中，放电结束后，电解质溶液中的含量增大NaClD第三步的总反应为：2AgCl2Ag+Cl212(山东省滨州市 2022 届高三二模)据 2022 年 1 月统计，我国光伏发电并网装机容量突破 3 亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，工作原理如图。下列说法正确的是A光伏并网发电装置中 N 型半导体为正极Bc 为阳离子交换膜，d、e 均为阴离子交换膜C保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率D制备 182g 四甲基氢氧化铵，两极共产生 33.6L 气体(标准状况)13(山东青岛市山东青岛市 2021 届高三二模届高三二模)新型 LiMg 双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其工作原理如图。当闭合 K2时，发生反应为，下列关于该电池说法错误的是241-x444xMg+xLi SO +2LiFePO =xMgSO +2LiFePOA当闭合时，出现图示中 Li+移动情况2KB放电时正极的电极反应式为+-1-x44xLi +LiFePO +xe =LiFePOC可以通过提高、溶液的酸度来提高该电池的工作效率24Li SO4MgSOD若，则中与的个数比为1x=41-x4LiFePO2Fe3Fe3:114(山东泰安市 2022 届高三下学期三轮试题)1，5戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料，利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1，5戊二胺硫酸盐(含和 SO)转换为 1，5戊二胺，实现24无害化提取，工作原理如图所示。下列说法错误的是 第 14 题 第 15 题Aa 极的电势比 b 极的低Bm 膜为阳离子交换膜，n 膜为阴离子交换膜C电解过程中，H2SO4极室溶液的 pH 逐渐减小Db 极区每生成 11.2L 气体(标准状况)，理论上可生成 2mol1，5戊二胺15(山东临沂市 2022 届高三第二次模拟)一种新型无隔膜可充电电池 Zn/MnO2，水系电池以锌箔、石墨毡为集流体， ZnSO4和 MnSO4的混合液作电解质溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是A过程 I 为充电过程，a 接电源的正极B为增强电池效率，可向电解液中加入硫酸以增强溶液的导电性C过程 II 为放电过程，石墨毡极的电极反应式为222Mn2e2H OMnO4HD放电时，当外电路转移 2mol时，两电极质量变化的差值为 22ge16(辽宁省辽阳市 2022 届高三下学期二模)某二次锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，下列说法错误的是A放电时电子由 Li 经导线用电器、导线到正极B放电时正极反应可能为 Li2S814Li14e-=8Li2SC充电时，该电池的总反应为 8Li2S=16LiS8D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 1.4 g 锂时，铅酸蓄电池消耗 1.8 g 水17(湖南衡阳市 2022 届髙三二模)电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO3和 Li4Fe4Fe(CN)63均为无色透明，LiWO3和 Fe4Fe(CN)63均为蓝色)下列有关说法正确的是A当 A 接电源的负极时，发生的电极反应为： WO3+Li+e-=LiWO3B当 A 接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光C当 B 接电源正极时，Fe4Fe(CN)63转化为 Li4Fe4Fe(CN)6D当 B 接电源负极时，膜由无色变为蓝色18(广东省韶关市 2022 届高三综合测试二模)我国科学家设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂 s-SnLi 实现安培级 CO2电合成甲酸盐，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法不正确的是A放电时，正极电极周围 pH 升高B充电时，阴极反应式为+2e=Zn+4OH-2-4Zn OHC使用催化剂 Sn 或者 s-SnLi 均能有效减少副产物 CO 的生成D使用 Sn 催化剂，中间产物更不稳定19(江苏南通市海门区 2022 届高三下学期阶段检测)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。利用电解 NaBr 溶液间接将葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO氧化为葡萄糖酸CH2OH(CHOH)4COOH，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示，下列说法不正确的是 19 题图 20 题图A石墨连接电源负极，发生还原反应B电解过程中每生成 1mol 葡萄糖酸，理论上可生成标准状况下 22.4LH2C电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变D生成葡萄糖酸的反应式为 CH2OH(CHOH)4CHO2eH2OCH2OH(CHOH)4COOH2H20 （北京市昌平区北京市昌平区 2022 届高三二模）届高三二模）直接排放含 SO2的烟气会形成酸雨，用 Na2SO3作为吸收液可吸收 SO2，且吸收液可通过电解再生。室温条件下，吸收液吸收 SO2的过程中，pH 随 n(SO)：n(HSO )变化关系如表；当吸收液 pH 降至约为 6 时，需送至电解槽再生，233再生示意图如图，下列说法不正确的是n(SO)：n(HSO)91：91：19：91pH8.27.26.2A由表中信息可推测，Na2SO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性B吸收过程中离子浓度关系总有 c(Na)c(H)2c(SO)c(HSO )c(OH-)233C电解槽右侧电极发生的反应主要是 SO-2e-H2OSO2H2324D电解槽左侧电极发生的反应有 2HSO 2e-H22SO，实现再生3232022 届新高考 高三三轮复习电化学突破 2一、选择题 每小题有一个选项符合题意。1(山东德州市 2022 届高三二模)捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向，科学者利用电解法将 CO2转化为甲醇的原理如图所示，下列说法错误的是Aa 电极为阳极B阴极上发生电极反应式为 CO2 +6+6e-=CH3OH+6+H2O3HCO23COC产生 1 mol O2时，通过质子交换膜的质子的物质的量为 4 molD电解过程中左侧需补充 H2O，右侧需补充 KHCO3溶液【答案】D【解析】A根据图示，a 电极放出氧气，a 为阳极，故 A 正确；B阴极上二氧化碳得电子生成甲醇，发生电极反应式为 CO2 +6+6e-=CH3OH+6+H2O，故 B 正确；3HCO23COC阳极发生反应，产生 1 mol O2时，电路中转移 4mol 电子，为平-222H O-4e4HO衡电荷，4mol 氢离子通入质子交换膜由左向右移动，故 C 正确； D总反应为，电解过程中左侧需补充 H2O，不需补充 KHCO3，故 D 错22322CO4H O = 2CH OH+3O电解误。2(山东潍坊 2021-2022 高三上学期期末)黄铁矿(主要成分 FeS2)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)是常见的矿物资源，用细菌冶铜时，黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如图所示。下列说法错误的是A负极的电极反应式： CuFeS2 -4e- =Cu2 Fe2 2S B黄铁矿附近溶液 pH 减小C每生成 1mol H2O，两矿物间转移 2mol 电子 D浸取过程的主要产物为 CuSO4和FeSO4【答案】B【解析】A由题图可知黄铜矿转化为 Cu2 、Fe2和 S，发生的电极反应为 CuFeS2 -4e- =Cu2 Fe2 2S ，故 A 正确；B黄铁矿附近 O2得电子消耗氢离子转化为 H2O，发生的电极反应为 O24e-4H =2H2O，c(H)减小，pH 增大，故 B 错误；C根据电极反应可知生成 1mol H2O，两矿物间转移 2mol 电子，故 C 正确；D根据图可知，浸出主要生成了产物为 CuSO4和 FeSO4，故 D 项正确。3(河北秦皇岛市 2022 届高三二模)我国科学家研发出一种绿色锌碘二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A放电时，聚烯烃多孔电极上发生还原反应B放电时，向多孔石墨电极迁移ClC充电时，阴极净增 65g 时，外电路中通过 2mol 电子D充电时，阳极的电极反应式为22I2eI【答案】C【解析】装置连接用电器时，该装置为电池装置，连接光伏电池时，该装置为电解装置，若为电池时，根据原电池工作原理，以及装置图可知，聚烯烃多孔电极为负极，电极反应式为 Zn-2e-=Zn2+，多孔石墨电极为正极，电极反应式为 I2+2e-=2I-。A根据上述分析，放电时，聚烯烃多孔电极作负极，化合价升高，发生氧化反应，故 A 错误；B根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即放电时，Cl-向聚烯烃多孔电极迁移，故 B 错误；C充电时，聚烯烃多孔电极作阴极，电极反应式为 Zn2+2e-=Zn，增加 65g 锌，转移电子物质的量 2mol，故 C 正确；D充电时，电池正极接电源的正极，阳极的电极反应式为，-22I -2e =I故 D 错误。4(山东菏泽市 2022 届高三二模)某课题研究小组设计如下图所示装置(电极材料均为铂)，该装置可将工业废水中的乙胺转化成无毒无害物质。下列分析错误的是 322CH CH NHA电极 M 为电池的正极B电池工作时，左侧溶液保持不变pHC电极 N 的电极反应式为：3222222CH CH NH8H O30e4CON30H D为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高【答案】B【解析】由图可知，电极 M 为原电池的正极，酸性条件下空气中的氧气在正极得到得到生成水，电极反应式为 O24e4H=2H2O，电极 N 为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和氢离子，电极反应式为。A由分析可知，电极 M 为原电池的3222222CH CH NH8H O30e4CON30H 正极，故 A 正确；B由分析可知，电极 M 为原电池的正极，酸性条件下空气中的氧气在正极得到得到生成水，电极反应式为 O24e4H=2H2O，则电池工作时，左侧溶液中氢离子浓度减小，溶液 pH 增大，故 B 错误；C由分析可知，电极 N 为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和氢离子，电极反应式为，故 C 正确；D由分析可3222222CH CH NH8H O30e4CON30H 知，电极 N 为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和氢离子，若温度过高，微生物的主要成分蛋白质会发生变性，催化能力下降，电池效率下降，所以为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高，故 D 正确。5(山东济南市历城二中 2022 高三下学期二轮)甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示：已知：2CO22H2O=2HCOOHO2H0。下列说法错误的是A电极电势：电极 N 高于电极 MB该装置把光能和化学能转化为电能C正极电极反应式为 CO22e-2H=HCOOHD若制得 9.2gHCOOH，不考虑气体溶解，整套装置质量增加 5.6g【答案】B【解析】由图示可知，M 极 H2OO2，氧元素化合价升高，失电子，电极 M 为负极，电极 N 为正极。A由分析可知电极 M 为负极，电极 N 为正极，正极的电势高于负极，故A 正确；B2CO22H2O=2HCOOHO2 H0，正反应吸热，该装置把光能转化为电能和化学能，故 B 错误；C正极 CO2得电子生成甲酸，电极反应式为 CO22e-2H=HCOOH，故 C 正确；D9.2gHCOOH 的物质的量是 0.2mol，根据总反应方程式2CO22H2O=2HCOOHO2，若制得 9.2gHCOOH，整套装置吸收 0.2mol 二氧化碳、放出0.1mol 氧气，所以整套装置质量增加 8.8g-3.2g=5.6g，故 D 正确。6(山东临沂市 2021 届高三二模)利用 K2Cr2O7处理含苯酚废水的装置如下图所示，其中a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜。处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。工作一段时间后，下列说法错误的是A正极区溶液的 pH 变大B每转移 3 mol 电子，N 极室溶液质量减少 51 gC中间室 NaCl 的物质的量保持不变DM 极的电极反应式：C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+【答案】B【解析】在 M 极，C6H5OH 转化为 CO2，碳元素化合价升高，失去电子，M 极是负极，则N 极为正极。AN 为正极，电极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，溶液的227OCrpH 变大，故 A 正确；Bb 是阴离子交换膜，N 极室的 OH-通过 b 进入中间室。当转移3mol 电子时，根据 N 极的电极反应式可知，生成 1molCr(OH)3，同时有 3moOH-离开 N 极室，则 N 极室溶液质量减少 1mol103g/mol+3mol17g/mol=154g，故 B 错误；CN 极室中的 OH-进入中间室，M 极室的 H+进入中间室，OH-和 H+中和生成水，不影响NaCl 的物质的量，所以中间室 NaCl 的物质的量保持不变，故 C 正确；DM 极为负极，C6H5OH 失去电子生成 CO2，电极反应式为：C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+，故 D 正确。7 （浙江省绍兴市 2022 届高三选考科目适应性二模）某钠离子电池结构如图所示，电极A 为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极 B 为硬碳，充电时 Na+得电子成为 Na 嵌入硬碳中。下列说法不正确的是A充电时，电极 B 与外接直流电源的负极相连B放电时，外电路通过 a mol 电子时，A 电极电解质损失 a mol Na+C放电时，电极 A 为正极，反应可表示为 Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2D电池总反应可表示为 Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C【答案】B【解析】充电时 Na+得电子成为 Na 嵌入硬碳中，则硬碳为电解池的阴极，为电池的负极，即电极 B 为电池的负极，A 为电池的正极。A电极 B 为电池的负极，充电时，与外接直流电源的负极相连，A 正确；B放电时，A 电极(正极)电极反应式为 Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，Na+从负极向 A 电极迁移，然后参与电极反应，故 A 电极电解质中不损失Na+，B 错误；C放电时，为原电池装置，A 为正极，钠离子转化为 Na 嵌入含钠过渡金属氧化物中，电极反应式为 Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，C 正确；DA 为电池的正极，电极反应式为 Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，B 为电池的负极，放电时硬碳中的钠失电子变为钠离子脱落，然后向正极迁移，NaxC-xe-=C+xNa+，正极反应+负极反应可得总反应为 Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C，D 正确。8(河北省衡水市 2022 届高考二模)微生物电解池(MEC)产甲烷技术是一种有望成为缓解能源危机与温室效应的重要新型途径。它以外界输入的较小电能为能量来源，以微生物为催化剂，MEC 耦合厌氧消化系统产甲烷的工作原理如下。下列有关说法错误的是Aa 为电源的正极，b 为电源的负极B电子的移动方向：从 b导线Y 电极，再经 X导线aCY 电极发生的反应：CO2+8H+8e-=CH4+2H2O、8H+8e-=4H2、CO2+4H2=CH4+2H2OD若用铅酸电池为电源，理论上消耗 98gH2SO4时，此装置中有 2molH+发生迁移【答案】D【解析】由图可知，右侧 CO2得电子转化为 CH4，则右侧 Y 电极为阴极，则电源 b 为负极，阴极的电极反应式为：CO2+8e-+8H+CH4+2H2O，左侧 X 电极为阳极，则电源 a 为正极，阳极上有机物失电子生成 CO2。Aa 为电源的正极，b 为电源的负极，A 正确；B由分析可知，a 为电源的正极，b 为电源的负极，X 为阳极，Y 为阴极，则电子的移动方向：从b导线Y 电极，再经 X导线a，B 正确；C由图示信息结合分析 Y 为阴极，发生还原反应，则 Y 电极发生的反应：CO2+8H+8e-=CH4+2H2O、8H+8e-=4H2、CO2+4H2=CH4+2H2O，C 正确；D根据铅蓄电池的总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 可知，若用铅酸电池为电源，理论上消耗 98g 即=1molH2SO4时，转移 1mole-，根据电子守恒可知，此装置中有 1molH+发生迁移，-198g98gmolD 错误。9(广东梅州市广东梅州市 2022 届高三二模届高三二模)Science杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是Aa 极为正极，发生还原反应 BX 膜为阳离子交换膜C当外电路通过 2mol e-时，消耗 22.4L O2 D该装置可实现化学能与电能间的完全转化【答案】B【解析】本题中通入 H2的 a 极发生氧化反应，是原电池的负极，其电极反应式为：H2-2e-=2H+。通入 O2的 b 极发生还原反应，是原电池的正极，考虑到最终产物为 H2O2，故其电极反应式为：H2O+O2+2e-=HO +OH-。负极生成的 H+通过阳离子交换膜进入到电解质中，2正极生成的 HO 通过阴离子交换膜进入到电解质中，二者结合得到 H2O2。据此可分析各2个选项。A在该原电池中，a 极通入氢气，发生氧化反应，是原电池的负极，A 项错误；Ba 极生成的 H+需要穿过 X 膜进入到电解质中与 HO 结合，X 膜是阳离子交换膜，B 项2正确；C当外电路流过 2mol e-时，根据 b 极的电极反应式可知需要消耗 1mol O2，但本题中未指明是否为标准状况，不能确定 O2体积一定为 22.4L，C 项错误；D原电池不可能实现化学能与电能的完全转化，还有一部分化学能会转化为其他形式的能量，如内能，D项错误。10(广东省广东省 2022 届高三模拟届高三模拟)为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当1K3K2K打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的 H2O 解离1K3K2K为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是( )HOHA蓄电时，碳锰电极为阳极B蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为22ZnO2ZnO 电解 C放电时，每消耗 1mol，理论上有 2mol由双极膜向碳锰电极迁移2MnOHD理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和 KOH 溶液24H SO【答案】D【解析】当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态，即为电解池，得电子生成1K3K2KHH2，H 元素化合价降低，则为阴极，Mn2+失电子生成 MnO2，碳锰电极为阳极；ZnO 得电子生成 Zn，则锌电极为阴极；当打开和、闭合时，装置处于放电状态，即原电池，1K3K2K锌电极为负极，碳锰电极为正极。A 项，由分析可知，蓄电时即为电解池，Mn2+失电子生成 MnO2，碳锰电极为阳极，A 正确；B 项，蓄电时，右侧电解池中 ZnO 得电子生成 Zn，电极反应式为 ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，OH-失电子生成 O2，电极反应式为 4OH-4e-=O2+2H2O，发生的总反应为，B 正确；22ZnO2ZnO 电解 C 项，放电时，碳锰电极为正极，电极反应式为 MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O，每消耗 1mol ，需要消耗 4mol H+，但碳锰电极只生成 2mol 正电荷，剩余正电荷需要从双极膜间2MnO解离出是氢离子转移至左侧，因此理论上有 2mol 由双极膜向碳锰电极迁移，C 正确；HD 项，该电化学装置运行过程中得电子生成 H2，但实际过程为消耗了溶剂水，氢离子H浓度增大，OH-失电子生成 O2，但实际也消耗了溶剂水，氢氧根离子浓度同样增大，则不需要不断补充和 KOH 溶液，D 错误。24H SO二、选择题 每小题有一个或两个选项正确11(山东菏泽市 2022 届高三二模)一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是A与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜B第一步中当消耗标况下时，右侧电极质量减小2O 11.2L46gC第二步中，放电结束后，电解质溶液中的含量增大NaClD第三步的总反应为：2AgCl2Ag+Cl2【答案】C【解析】A传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜；与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜，故 A 正确；B根据图示，第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2xNa，11.2L 氧气的物质的量为 0.5mol，0.5mol 氧气转移电子的物质的量为 2mol，根据阳极反应式可知转移 2mol 电子电极右侧减小 2molNa，质量为 46g，故 B 正确；C第二步中，放电结束后，Na0.44-xMnO2Na0.44MnO2，AgAgCl，电解质溶液中 NaCl 的含量降低，故 C 错误；D根据图示可知，第三步中阴极氯化银生成银，阳极生成氯气，故总反应为：2AgCl2Ag+Cl2，故 D 正确。12(山东省滨州市 2022 届高三二模)据 2022 年 1 月统计，我国光伏发电并网装机容量突破 3 亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，工作原理如图。下列说法正确的是A光伏并网发电装置中 N 型半导体为正极Bc 为阳离子交换膜，d、e 均为阴离子交换膜C保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率D制备 182g 四甲基氢氧化铵，两极共产生 33.6L 气体(标准状况)【答案】D【解析】根据第三个池中浓度变化得出，钠离子从第四池通过 e 膜，氯离子从第二池通过d 膜，由电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则 a 为阴极，电极反应式为，b 为阳极，电极反应式为+-3232442 CHN +2H O+2e =2 CHNOH+H ，a 与 N 型半导体相连，b 与 P 型半导体相连，所以 N 型半导体为负-22=4OH -4eO +2H O极，P 型半导体为正极。A由分析可知，N 型半导体为负极，A 错误；BNa+离子通过e 膜，Cl-通过 d 膜，(CH3)4N+通过 c 膜，所以 c、e 膜为阳离子交换膜，d 为阴离子交换膜，B 错误；C温度过高，四甲基氯化铵(CH3)4NCl会分解，四甲基氯化铵浓度降低，不能加快合成四甲基氢氧化铵的速率，C 错误；D的物质的量为34182g CHNOH，a 极电极反应式为，则收集氢182g=2mol91g/mol+-3232442 CHN +2H O+2e =2 CHNOH+H 气 1mol，转移电子为 2mol，b 极电极反应式为，则收集氧气为-22=4OH -4eO +2H O0.5mol，标况下两极可得气体体积为，D 正确。1.5mol 22.4L/mol=33.6L13(山东青岛市山东青岛市 2021 届高三二模届高三二模)新型 LiMg 双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其工作原理如图。当闭合 K2时，发生反应为，下列关于该电池说法错误的是241-x444xMg+xLi SO +2LiFePO =xMgSO +2LiFePOA当闭合时，出现图示中 Li+移动情况2KB放电时正极的电极反应式为+-1-x44xLi +LiFePO +xe =LiFePOC可以通过提高、溶液的酸度来提高该电池的工作效率24Li SO4MgSOD若，则中与的个数比为1x=41-x4LiFePO2Fe3Fe3:1【答案】AC【解析】闭合 K2，该电池为原电池装置，发生反应为，则 Mg 为电池负极，失电子，241-x444xMg+xLi SO +2LiFePO =xMgSO +2LiFePO为原电池的正极，得电子；闭合 K1，该装置为电解池，此时1-x44LiFePO Li/FePO1-x4LiFePO左侧电极为电解池的阴极，得电子，右侧电极为电解池的阳极，失电子。A当闭合时，2K该装置为原电池，移向电解池正极，根据分析可知，电极为原电池Li1-x44LiFePO Li/FePO正极，所以不会出现图示中移动情况，A 错误；B放电时正极为生成Li1-x4LiFePO，所以电极反应式为：，B 正确；C若提高4LiFePO+-1-x44xLi +LiFePO +xe =LiFePO、溶液的酸度，Mg 电极在断路时仍会自发的与电解质溶液反应从而造成损24Li SO4MgSO失，从而降低了该电池的工作效率，C 错误；D若，则该物质为，根据化1x=4344Li FePO合价代数和为零可知该物质中 Fe 的化合价为 2.25，则与的个数比为，D 正确。2Fe3Fe3:114(山东泰安市 2022 届高三下学期三轮试题)1，5戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料，利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1，5戊二胺硫酸盐(含和 SO)转换为 1，5戊二胺，实现24无害化提取，工作原理如图所示。下列说法错误的是Aa 极的电势比 b 极的低Bm 膜为阳离子交换膜，n 膜为阴离子交换膜C电解过程中，H2SO4极室溶液的 pH 逐渐减小Db 极区每生成 11.2L 气体(标准状况)，理论上可生成 2mol1，5戊二胺【答案】D【解析】根据题意，将生物发酵液中的 1，5戊二胺硫酸盐转换为 1，5戊二胺，实现无害化提取，则生物发酵液中 SO应通过 n 膜进入 H2SO4溶液，24应通过 m 膜进入产品室，与 BPM 表面产生的 OH-生成水和产品。A据分析，阳离子朝 a 极运动，a 极是阴极，则 b 极是阳极，故 a 极的电势比 b 极的低，A 正确；B据分析，m 膜为阳离子交换膜，n膜为阴离子交换膜，B 正确；C据分析，电解过程中 SO进入 H2SO4极室，生成24H2SO4，pH 逐渐减小，C 正确；D据分析，b 极区是阳极区，电渗析过程生成 O2，每生成 11.2L 气体(标准状况)转移电子=2mol，而生11 2422 4.成转移电子 2mol，故理论上可生成 1mol1，5戊二胺，D错误。15(山东临沂市 2022 届高三第二次模拟)一种新型无隔膜可充电电池 Zn/MnO2，水系电池以锌箔、石墨毡为集流体， ZnSO4和 MnSO4的混合液作电解质溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是A过程 I 为充电过程，a 接电源的正极B为增强电池效率，可向电解液中加入硫酸以增强溶液的导电性C过程 II 为放电过程，石墨毡极的电极反应式为222Mn2e2H OMnO4HD放电时，当外电路转移 2mol时，两电极质量变化的差值为 22ge【答案】D【解析】由图可知，水系可充电电池放电时即过程，锌箔作负极，电极反应式为 Zn-2e =Zn2，石墨为正极，电极反应式为 MnO24H2e-=Mn22H2O，充电时即过程，锌箔作阴极，电极反应式为 Zn22e- =Zn，石墨为阳极，电极反应式为。A过程为充电过程，a 接电源的负极，A 项错误；222Mn2e2H OMnO4HB向电解液中加入硫酸硫酸与二氧化锰反应，电池效率降低，B 项错误；C过程为放电过程，石墨为正极，电极反应式为 MnO24H2e-=Mn22H2O ，C项错误；D放电时即过程，锌箔作负极，电极反应式为 Zn-2e =Zn2，石墨为正极，电极反应式为 MnO24H2e-=Mn22H2O，当外电路有 2mol 电子转移时，负极减少 65克，正极减少 88 克，两极质量差为 88-65=22 克，D 项正确。16(辽宁省辽阳市 2022 届高三下学期二模)某二次锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，下列说法错误的是A放电时电子由 Li 经导线用电器、导线到正极B放电时正极反应可能为 Li2S814Li14e-=8Li2SC充电时，该电池的总反应为 8Li2S=16LiS8D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 1.4 g 锂时，铅酸蓄电池消耗 1.8 g 水【答案】D【解析】根据图中信息可知放电时负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li，Li移向正极，正极发生还原反应：S82e-=，2Li=Li2S8，3Li2S82Li2e-=4Li2S6，2Li2S62Li2e-28S28S=3Li2S4，Li2S42Li2e-=2Li2S2，Li2S22Li2e-=2Li2S，根据电极反应式结合电子转移进行计算。A放电时电子由负极 Li 经导线用电器、导线到正极，选项 A 正确；B据分析可知正极可发生反应：Li2S814Li14e-=8Li2S，选项 B 正确；C根据分析，充电时 Li2S 反应最终生成 Li、S8，故电池总反应为 8Li2S=16LiS8，选项 C 正确；D负极反应为：Li-e-=Li，用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 1.4 g 锂时，消耗的锂为 0.02mol，外电路流过 0.02mol 电子时，铅酸蓄电池反应 2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4，消耗水0.02mol 18g/mol=0.36 g，选项 D 错误。17(湖南衡阳市 2022 届髙三二模)电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO3和 Li4Fe4Fe(CN)63均为无色透明，LiWO3和 Fe4Fe(CN)63均为蓝色)下列有关说法正确的是A当 A 接电源的负极时，发生的电极反应为： WO3+Li+e-=LiWO3B当 A 接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光C当 B 接电源正极时，Fe4Fe(CN)63转化为 Li4Fe4Fe(CN)6D当 B 接电源负极时，膜由无色变为蓝色【答案】AB【解析】当 B 接外接电源负极时，B 为阴极，电极反应式为：Fe4Fe(CN)63+4Li+4e=Li4Fe4Fe(CN)63，此时蓝色的 Fe4Fe(CN)63得电子成为 Li4Fe4Fe(CN)63，此物质为无色透明物质，A 接电源负极，WO3得到电子被还原，电极反应式为 WO3+Li+e-=LiWO3。A当 A 接电源