2022屆高考化學(xué)考前最后沖刺：電化學(xué)及其應(yīng)用 （解析版）

電化學(xué)及其應(yīng)用【原卷】

1.(2021?福建漳州市?高三三模)南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)以KSn合金為負(fù)極，以含我

基的多壁碳納米管(MWCNTs-COOH)為正極，構(gòu)成如圖所示的可充電*CO?電池,

電池反應(yīng)為4KSn+3C02i焉-2K2c()3+C+4Sn,其中生成的充電K2cO,會(huì)附著在正極上。

下列說(shuō)法正確的是

co2

KSnMWCNTs—COOH

A.放電時(shí)，電子由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向MWCNTs-COOH

B.充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為3co?+4e+4K+=2K2cO3+C

C.充電時(shí)，電路中通過(guò)1mol電子，陽(yáng)極增重39g

D.不能用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)

2.(2021?山東臨沂市?高三二模)利用K2O2O7處理含苯酚廢水的裝置如下圖所

示，其中a為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜。處理后的廢水毒性降低且不引

入其它雜質(zhì)。工作一段時(shí)間后，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.正極區(qū)溶液的pH變大

B.每轉(zhuǎn)移3moi電子，N極室溶液質(zhì)量減少51g

C.中間室NaCl的物質(zhì)的量保持不變

+

D.M極的電極反應(yīng)式：C6H5OH+llH2O-28e=6CO21+28H

3.(2021?四川內(nèi)江市?高三三模)一種高性?xún)r(jià)比的液流電池，其工作原理：在充

放電過(guò)程中，電解液［KOH、K2Zn(OH)4］在液泵推動(dòng)下不斷流動(dòng)，發(fā)生以下反應(yīng)：

放電

Zn+2NiOOH+2HO+2OHUzn(OH);+2Ni(OH)

2充電2

下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，電極B的質(zhì)量減少

B.放電時(shí)，陰離子遷移方向：電極A-電極B

C.充電時(shí)，電極B的反應(yīng)式：NiOOH+e+H2O=Ni(OH)2+OH

D.儲(chǔ)液罐中的KOH濃度增大時(shí)，能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能一電能

4.(2021?福建廈門(mén)市?高三三模)我國(guó)研制的堿性鋅鐵液流電池工作原理如圖。

下列說(shuō)法不正確的是

A.充電時(shí)，a電極反應(yīng)式為Fe(CN)：--e-=Fe(CN)：-

B.充電時(shí)，b電極區(qū)pH增大

C.理論上，每消耗6.5gZn,溶液中將增加0.1molFe(CN)：-

D.采用帶負(fù)電隔膜可減少充電時(shí)產(chǎn)生鋅枝晶破壞隔膜

5.(2021?福建高三模擬)近日，南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)以KSn合金為負(fù)極，以含竣

基多壁碳納米管(MWCNTs-COOH)為正極催化劑構(gòu)建了可充電K-CO2電池(如

圖所示)，電池反應(yīng)為4KSn+3co2=2K2cCh+C+4Sn,其中生成的K2cO3附著在

正極上。該成果對(duì)改善環(huán)境和緩解能源問(wèn)題具有巨大潛力。下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，陰極反應(yīng)為2K2cO3+C-4e-=4K++3co2T

B.電池每吸收22.4LCO2,電路中轉(zhuǎn)移4moie

C.放電時(shí)，內(nèi)電路中電流由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向MWCNTs-COOH

D.為了更好的吸收溫室氣體CO2,可用適當(dāng)濃度的KOH溶液代替酯基電解質(zhì)

6.(2021?內(nèi)蒙古烏蘭察布市?高三一模)化學(xué)工作者近期研究了一種新型偶氮苯

類(lèi)水系有機(jī)液流電池示意圖如下，采用惰性電極材料，電池工作原理X-N--N

放電__

--X+2[Fe(CN)6]3-FjX-N=N-X+2[Fe(CN)6]4-,下列說(shuō)法中正確的是

有機(jī)液流電池fit卿1卷示頷曲

A.放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為：[FeyN”一一e-=[Fe(CN)61

B.充電時(shí)，M為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.放電時(shí)，Na+通過(guò)離子交換膜從右極室移向左極室

D.充電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.5mol電子時(shí)，有106g[Fe（CN）6『得到電子

7.（2021?山東高三三模）利用間接成對(duì)電化學(xué)合成間氨基苯甲酸的工作原理如

圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

槽外還原X槽內(nèi)還原）i（槽內(nèi)氧化X槽外氧化

COOHE"IJ?ICrlHzOlHOOC

離子睫膜ON乙

A.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：2（二y++7H2O-6e=02。；+14H+

H耳HOOC

內(nèi)；內(nèi)3+

B.陽(yáng)極槽外氧化反應(yīng)為：+Cr2O+8H+—+2Cr+5H2O

O.N0州0

C.通電時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH增大

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imole時(shí)，理論上可得到Imol間氨基苯甲酸

8.（2021?山東高三三模）有一種清潔、無(wú)膜的氯堿工藝,它利用含有保護(hù)層的

電極（NaiMnCVNa,44M咆）中的Na+的嵌入和脫掉機(jī)理，分兩步電解生產(chǎn)H2、

NaOH和CL.其原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

直流電源直流電源

舊k?—cd

Hz^Na嚼岡M,MnO,kU,Mn（^|

里OH壹噌Na+1

凡°d卜wSJa-

、ImolLiNaOH溶液J1飽和NaCl溶液）

第1步第2步

+-

A.鈉離子的嵌入反應(yīng)是還原反應(yīng)：Na044.xMnO2+xNa+xe=Na044MnO2

B.電極b和c所連接的直流電源的電極相同

C.第1步結(jié)束后，Na°.3*MnOJNa°44MnO2電極必須用水洗滌干凈后，再用于第2

步

D.第一步中的Na+濃度始終保持不變

9.（2021?山東濰坊市?高三模擬）某光電催化反應(yīng)器如圖所示,M電極是Pt/CNT,N

電極是TiO?.通過(guò)光解水，可由CO?制得異丙醇，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.M極是電池的正極

B.N極的電極反應(yīng)為2Hq-4e-=Oj+4H+

C.M極選用的電化學(xué)催化劑對(duì)于析氫反應(yīng)有高選擇性

D.生成3（）g異丙醇，則有10moH通過(guò)合成蛋白質(zhì)纖維膜

10.（2021?海南海口市?高三三模）如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具

有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。下列說(shuō)法正確

的是

A.電子由O2所在的粕電極流出

B.標(biāo)況下消耗224mLCh,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+個(gè)數(shù)為0.04NA

+

C.電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3cH2OH+3H20T2e-=2CO2T+12H

D.微處理器通過(guò)檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量

11.（2021?山東濟(jì)南市?高三二模）用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池（P—SOFC）脫

氫可得丙烯，可實(shí)現(xiàn)“烯燒一電力”聯(lián)產(chǎn)。

A.催化劑促進(jìn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

B.油負(fù)極遷移至正極

C.負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8-2e-=C3H6+2H+

D.電池總反應(yīng)為2c3H8+Ch=2C3H6+2H2O

12.（2021?山東臨沂市?高三二模）我國(guó)科學(xué)家利用電解法在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)了氨

的合成，該裝置工作時(shí)陰極區(qū)的微觀示意圖如下，其中電解液為溶解有三氟甲磺

酸鋰和乙醇的惰性有機(jī)溶劑。

選擇性透過(guò)膜

N,

NH,

H,0

CH,CH,OH

CH,CH,O-

下列說(shuō)法正確的是

A.三氟甲磺酸鋰的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性

B.選擇性透過(guò)膜允許N2、N%和H2O通過(guò)

C.該裝置用Au作催化劑，目的是改變N2的鍵能

D.生成NH3的電板反應(yīng)為N2+6C2H5OH+6e=2NH3+6C2H5O

13.（2021?山東濱州市?高三二模）雙極膜能夠在直流電場(chǎng)作用下將H2O解離為

H+和OH，以維生素C的鈉鹽（C6H7O6Na）為原料制備維生素C（C6H8。6,具有弱

酸性和還原性）的裝置示意圖如圖。

直流電源

NaOHNaOH離子

溶液維生素C維生素

溶液C交換膜

t

、

J帝

離

X離

子

極呼極

NaSO—!4雙極膜

24-

-

Na:SO4

溶液CJirOeNaHjOCMONa溶液

溶液溶液

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.X極右側(cè)的離子交換膜能有效阻止H+、Na+通過(guò)

B.將X極區(qū)的Na2s04替換為C6H7O6Na,可以提高維生素C的產(chǎn)率

C.a離子是OH,b離子是H+

D.陰極區(qū)附近pH增大

14.(2021?山東青島市?高三二模)新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低

成本的儲(chǔ)能電池，其工作原理如圖。當(dāng)閉合L時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為

xMg+xLi2SO4+2LilxFePO4=xMgSO4+2LiFePO4,下列關(guān)于該電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.當(dāng)閉合匕時(shí)，出現(xiàn)圖示中IT移動(dòng)情況

B.放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為xLi++L/i]_xFeP^)q+xe^L*]FeP^)4

C.可以通過(guò)提高Li2s。4、Mgso,溶液的酸度來(lái)提高該電池的工作效率

D.若x=；,則Li/ePO,中Fe2+與FJ+的個(gè)數(shù)比為3:1

15.（2021?江西新余市?高三二模）一種流體電解海水提鋰的工作原理如下圖所示,

中間室輔助電極材料（LiMn2O4/Li,_,Mn2O4）具有選擇性電化學(xué)吸附/脫出鋰離子功

能。工作過(guò)程可分為兩步，第一步為選擇性吸附鋰，第二步為釋放鋰，通過(guò)以上

兩步連續(xù)的電解過(guò)程，鋰離子最終以LiOH的形式被濃縮到陰極室。下列說(shuō)法中

錯(cuò)誤的是

A.第一步接通電源1選擇性提取鋰：第二步接通電源2釋放鋰

B.釋放鋰過(guò)程中，中間室材料應(yīng)接電源負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為

+

LiMn2O4-xe~=Li!_vMn2O4+xLi

c.中間室兩側(cè)的離子交換膜選用陽(yáng)離子交換膜

D.當(dāng)陰極室得到4.8gLiOH時(shí)，理論上陽(yáng)極室產(chǎn)生L12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）

16.（2021?四川高三三模）廢水中的污染物，可以通過(guò)電解原理產(chǎn)生絮凝劑使其

沉淀而分離。工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

電源

［卜F/+f0H，［

|卡+空氣OHJ|

A.b接電源的負(fù)極

B.a、b電極的材料均可為鐵棒

2+

C.形成絮凝劑時(shí)的反應(yīng)：4Fe+O2+8OH+2H2O=4Fe(OH)3

D.外電路中通過(guò)3mol電子，生成1mol氫氧化鐵膠粒

17.(2021?遼寧沈陽(yáng)市?沈陽(yáng)二中高三月考)目前，光電催化反應(yīng)器(PEC)可以有

效的進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，一種PEC裝置如圖所示，通過(guò)光解水可由CO2制

得主要產(chǎn)物異丙醇。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.該裝置的能量來(lái)源為光能

B.光催化劑電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2T+4H+

C.每生成60g異丙醇，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為18NA

D.H+從光催化劑電極一側(cè)向左移動(dòng)

18.（2021?遼寧沈陽(yáng)市?沈陽(yáng)二中高三月考）中山大學(xué)化學(xué)科研團(tuán)隊(duì)首次將

CsPbBm納米晶錨定在氨基化RGO包覆的

a-Fe2O3（a-Fe2O3/Amine-RGO/CsPbBr3）,構(gòu)筑Z-Scheme異質(zhì)結(jié)光催化劑，可有

效降低電荷復(fù)合，促進(jìn)電荷分離，從而提升光催化性能。光催化還原CO2和氧

化H2O的反應(yīng)路徑如圖。下列說(shuō)法正確的是

CCO,CH4

+

“CO2+H

A.a-Fe2（）3表面發(fā)生了還原反應(yīng)

B.該光催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以消除溫室效應(yīng)

C."CsPbB門(mén)納米晶”表面上CO2轉(zhuǎn)化為CH4的電極反應(yīng)式為

+

CO2+8e+8H=CH4+2H2O

D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)涉及到極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成

19.（2021?天津南開(kāi)中學(xué)高三二模）用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙

烯和AsO；,其原理如圖所示（導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米鐵）。下列說(shuō)法正確的是

A.納米鐵發(fā)生還原反應(yīng)

+

B.正極電極反應(yīng)式：C2HCI3+5H+8e=C2H6+3C1

2++3+

C.導(dǎo)電殼上電極反應(yīng)式：AsO,+SO4+14Fe+14H=FeAsS；+13Fe+7H2O

D.該電池的負(fù)極材料易被環(huán)境腐蝕

20.（2021?河南高三三模）目前，某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)Ti。?基催化劑光催化還原CO2轉(zhuǎn)

化為燃料甲醇（原理如圖所示）進(jìn)行研究，取得了大成果。下列說(shuō)法正確的是

A.CB極的電勢(shì)低于VB極的電勢(shì)

B.CB極發(fā)生的反應(yīng)是COz+GH+feY&OH+HzO

C.光照下TiO2基產(chǎn)生電子

通電

D.總反應(yīng)式為2co2+440^-2CH3OH+3O2

21.（2021?貴州貴陽(yáng)市?高三二模）二氧化氯（C1CQ是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、

安全的殺菌消毒劑，如圖是用石墨做電極通過(guò)電解法制取。。2的工藝。下列說(shuō)法

正確是

*=1!<□受IF*

|二二二茸>二二|

|=ENa+E=Na+E|

精制飽和*里耳子tH,O（含少

NaQ溶液交換膜量NaOH）

A.電極A接電源的負(fù)極

B.CQ為陽(yáng)極產(chǎn)物

C.陰極溶液的pH將減小

D.陰極產(chǎn)生224mL氣體時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子數(shù)為0Q2NA

22.（2021?江西南昌市?高三二模）北京化工大學(xué)新開(kāi)發(fā)的一種流動(dòng)電池如圖所示,

其原理是：PbO2+2H2SO4+Cu=PbSO4+CuSO4+2H2O,該電池的主要特點(diǎn)是可以通

過(guò)電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng)，在電池外部調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，以保持電池內(nèi)部電極周

圍溶液濃度的穩(wěn)定。下列說(shuō)法不正確的是

O

[HzSO.-CuSOj|ab|

LIu

A.b為該電池的負(fù)極

B.a電極的反應(yīng)式為：PbO2+4H+SO4+2ePbSOq+2H2^^

C.當(dāng)電池工作時(shí)，a、b兩電極的質(zhì)量之和幾乎不變

D.調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，即補(bǔ)充一定量的H2so4溶液和CuSO4溶液

23.(2021?江西萍鄉(xiāng)市?高三二模)新型可充電鈉離子電池因具有原料儲(chǔ)量豐富,

價(jià)格低廉，安全性高等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞，而Fe[Fe(CN)6]因理論比容量較高，充

放電過(guò)程中材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有利于Na的可逆脫嵌，可以作為一種非常有潛力的

正極材料，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.充電時(shí)，鋅片應(yīng)該與電源的負(fù)極相連

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]

C.放電時(shí)，外電路中通過(guò)0.2mol電子時(shí)，有0.1molZn(CK)4)2生成

D.對(duì)于正極材料，放電可實(shí)現(xiàn)Na+的脫嵌，充電可實(shí)現(xiàn)Na+的嵌入

24.(2021?浙江高三三模)常溫常壓下用氮氧化鋁納米顆粒(CrO。6K,56)電催化氮

氣還原合成氨的工作原理如圖1所示，氨氣生成速率、電流利用率與電壓的關(guān)系

如圖2.下列說(shuō)法不亞南的是

A.電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.該電催化裝置的總反應(yīng)為：2N2+6H2OT4NH3+3O2

C.當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNH,時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的H數(shù)目為0.3N,\

D.其他條件相同，用2.0V電解比1.8V電解在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的NH’多

電化學(xué)及其應(yīng)用

1.(2021?福建漳州市?高三三模)南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)以KSn合金為負(fù)極，以含竣

基的多壁碳納米管(MWCNTs-COOH)為正極，構(gòu)成如圖所示的可充電K-CO?電池,

電池反應(yīng)為4KSn+3c2K2O)3+C+4Sn,其中生成的充電K2c會(huì)附著在正極上。

下列說(shuō)法正確的是

A.放電時(shí)，電子由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向MWCNTs-COOH

B.充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為3co?+4e+4K+=2K2co、+C

C.充電時(shí)，電路中通過(guò)1mol電子，陽(yáng)極增重39g

D.不能用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)

【答案】D

【詳解】

A.電子是經(jīng)過(guò)導(dǎo)線由負(fù)極流向正極，故A錯(cuò)誤；

B.充電時(shí)陰極反應(yīng)為K++e-+Sn=KSn,故B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為C-4e+2K2co,=3CO2T+4K+,碳納米管及附著的K2cO,會(huì)減

少，電路中通過(guò)1mole-時(shí)，陽(yáng)極減重72g,故C錯(cuò)誤；

D.電極材料是KSn和MWCNTs-COOH,合金KSn會(huì)和水發(fā)生反應(yīng)，-COOH會(huì)和

KOH反應(yīng)，故不能用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)，故D正確；

故選：Do

2.（2021?山東臨沂市?高三二模）利用K2O2O7處理含苯酚廢水的裝置如下圖所

示，其中a為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜。處理后的廢水毒性降低且不引

入其它雜質(zhì)。工作一段時(shí)間后，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.正極區(qū)溶液的pH變大

B.每轉(zhuǎn)移3moi電子，N極室溶液質(zhì)量減少51g

C.中間室NaCl的物質(zhì)的量保持不變

+

D.M極的電極反應(yīng)式：C6H5OH+llH2O-28e=6CO2t+28H

【答案】B

【分析】

在M極，C6H50H轉(zhuǎn)化為CO2,碳元素化合價(jià)升高，失去電子，M極是負(fù)極，

則N極為正極。

【詳解】

A.N為正極，電極反應(yīng)式為：Cr20^+6e+7H2O=2Cr(OH)3i+8OH,溶液的pH

變大，故A正確；

B.b是陰離子交換膜，N極室的OH通過(guò)b進(jìn)入中間室。當(dāng)轉(zhuǎn)移3moi電子時(shí),

根據(jù)N極的電極反應(yīng)式可知，生成lmolCr(OH)3,同時(shí)有3moOIT離開(kāi)N極室，

則N極室溶液質(zhì)量減少I(mǎi)molx103g/mol+3molx17g/mol=154g,故B錯(cuò)誤；

C.N極室中的OH-進(jìn)入中間室，M極室的H+進(jìn)入中間室，和H+中和生成

水，不影響NaCl的物質(zhì)的量，所以中間室NaCI的物質(zhì)的量保持不變，故C正

確；

D.M極為負(fù)極，C6H50H失去電子生成CO2,電極反應(yīng)式為：

C6H5OH+llH2O-28e=6CO2T+28H+,故D正確；

故選B。

3.(2021?四川內(nèi)江市?高三三模)一種高性?xún)r(jià)比的液流電池，其工作原理：在充

放電過(guò)程中，電解液［KOH、K2Zn(OH)4］在液泵推動(dòng)下不斷流動(dòng)，發(fā)生以下反應(yīng)：

放電

Zn+2NiOOH+2H2O+2OH式zn(OH);"+2Ni(OH)2

下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，電極B的質(zhì)量減少

B.放電時(shí)，陰離子遷移方向：電極A-電極B

C.充電時(shí)，電極B的反應(yīng)式：NiOOH+e+H2O=Ni(OH)2+OH

D.儲(chǔ)液罐中的KOH濃度增大時(shí)，能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能一電能

【答案】A

【分析】

放電時(shí)電極A做負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn+4OH--2e-=zn(OH);,電極B做正極，

電極反應(yīng)式為：NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH,充電時(shí)則與放電相反，即A做

陰極，B做陽(yáng)極，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.分析知，充電時(shí)，B做陽(yáng)極，消耗電極材料，則電極B的質(zhì)量減少，A正確；

B.放電時(shí)，A做負(fù)極，陰離子移向負(fù)極，即陰離子遷移方向：電極B-電極A,

B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)，電極B做陽(yáng)極，電極反應(yīng)式：Ni(OH)2+OH-e=NiOOH+H2O,C

錯(cuò)誤；

D.由總反應(yīng)式可知，放電時(shí)消耗OH：充電時(shí)生成OH：則儲(chǔ)液罐中的KOH

濃度增大時(shí)，為充電，能量轉(zhuǎn)化形式：電能一化學(xué)能，D錯(cuò)誤；

故選：Ao

4.(2021?福建廈門(mén)市?高三三模)我國(guó)研制的堿性鋅鐵液流電池工作原理如圖。

下列說(shuō)法不正確的是

A.充電時(shí)，a電極反應(yīng)式為Fe(CN)：:e-=Fe(CN)>

B.充電時(shí)，b電極區(qū)pH增大

C.理論上，每消耗6.5gZn,溶液中將增加0.1molFe(C^<

D.采用帶負(fù)電隔膜可減少充電時(shí)產(chǎn)生鋅枝晶破壞隔膜

【答案】c

【分析】

Zn為活潑金屬，所以放電時(shí)b電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e+4OH=Zn(OH)

a電極為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Fe(CN)r+e=Fe(CN)：-；則充電時(shí)a為陽(yáng)極發(fā)生

氧化反應(yīng)，b為陰極發(fā)生還原反應(yīng)。

【詳解】

A.充電時(shí)，a為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe(CN)r-e=Fe(CN)^,A正確；

B.充電時(shí)，b為陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Zn(OH)4+2e=Zn+4OH,生成氫氧根，

所以pH增大，B正確；

C.6.5gZn的物質(zhì)的量為O.lmoL根據(jù)電極方程式可知此時(shí)轉(zhuǎn)移0.2mol電子，

生成0.2mo】Fe(CN)3C錯(cuò)誤；

D.帶負(fù)電隔膜對(duì)Zn(OH)；離子有排斥作用，可實(shí)現(xiàn)堿性鋅鐵液流電池在充電

過(guò)程中鋅的沉積方向由沿離子傳導(dǎo)膜向沿電極側(cè)轉(zhuǎn)變，避免了鋅枝晶對(duì)隔膜造成

破壞，D正確；

答案為C。

5.(2021?福建高三模擬)近日，南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)以KSn合金為負(fù)極，以含竣

基多壁碳納米管(MWCNTs-COOH)為正極催化劑構(gòu)建了可充電K-CO2電池(如

圖所示)，電池反應(yīng)為4KSn+3co2=2K2cO3+C+4Sn,其中生成的K2cO3附著在

正極上。該成果對(duì)改善環(huán)境和緩解能源問(wèn)題具有巨大潛力。下列說(shuō)法正確的是

KSnMWCNT--COOH

A.充電時(shí)，陰極反應(yīng)為2K2cO3+C-4e-=4K++3co2T

B.電池每吸收22.4LCO2,電路中轉(zhuǎn)移4moie

C.放電時(shí)，內(nèi)電路中電流由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向MWCNTs-COOH

D.為了更好的吸收溫室氣體CO2,可用適當(dāng)濃度的KOH溶液代替酯基電解質(zhì)

【答案】C

【詳解】

A.充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為K++e-+Sn=KSn,A錯(cuò)誤；

B.氣體未指明狀況，無(wú)法根據(jù)體積確定其物質(zhì)的量，B錯(cuò)誤；

C.放電時(shí)，KSn合金作負(fù)極，MWCNTs-COOH作正極，在內(nèi)電路中電流由負(fù)

極流向正極，C正確；

D.若用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)，則KOH會(huì)與正極上的MWCNTs-COOH

發(fā)生反應(yīng)，因此不能使用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)，D錯(cuò)誤；

故選：C。

6.(2021?內(nèi)蒙古烏蘭察布市?高三一模)化學(xué)工作者近期研究了一種新型偶氮苯

類(lèi)水系有機(jī)液流電池示意圖如下，采用惰性電極材料，電池工作原理X—N—-N

放電

34

--X+2[Fe(CN)6]-gX-N=N-X+2[Fe(CN)6]-,下列說(shuō)法中正確的是

有機(jī)液流電池儲(chǔ)能機(jī)理示息圖

A.放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為：[Fe(CN)6/一一e-=[Fe(CN)6]4-

B.充電時(shí)，M為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.放電時(shí)，Na+通過(guò)離子交換膜從右極室移向左極室

D.充電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.5mol電子時(shí)，有106g[FeCN)丁?得到電子

【答案】B

【詳解】

A.放電時(shí),N極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)作正極，電極反應(yīng)方程式為[Fe(CN)6]3-

4

+e'=[Fe(CN)6]-,A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.充電時(shí)，M極得到電子作為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；

C.放電時(shí)，N極作為正極，M極作為負(fù)極，Na+通過(guò)離子交換膜從左極室移向

右極室，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.5mol電子時(shí),發(fā)生反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]t

則有0.5mol[Fe(CN)6]4佚去電子，而不是[FelCN”-得到電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

7.(2021?山東高三三模)利用間接成對(duì)電化學(xué)合成間氨基苯甲酸的工作原理如

圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

產(chǎn)品COOH

〃一NH2

槽外還AR

COOH/、

+

A.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：IC^+THzO6e=Cr2O+14H

叫HOOC

+3+

B.陽(yáng)極槽外氧化反應(yīng)為：A+CnO^+8H->A+2Cr+5H2O

C.通電時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH增大

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imole-時(shí)，理論上可得到Imol間氨基苯甲酸

【答案】CD

【分析】

據(jù)圖可知左側(cè)與電源負(fù)極相連為陰極，Ti4+被還原為T(mén)i3+,右側(cè)與電源正極相連

為陽(yáng)極，CN+被氧化為CoO；-。

【詳解】

A.右側(cè)與電源正極相連為陽(yáng)極，據(jù)圖可知反應(yīng)物為C/+和HzO,產(chǎn)物為Cr2O：

3++

和H+,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得電極反應(yīng)為2Cr+7H2O-6e=Cr2O7+14H,

A正確；

H耳HOOC

B.據(jù)圖可知陽(yáng)極槽夕公0被5。；+T氧化二心反應(yīng)方程式為

H耳HOOC

+

(A+Cr2O7+8H->內(nèi)+2Cr3++5H2。，B正確;

C.根據(jù)陽(yáng)極槽內(nèi)外的反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移6moi電子時(shí)槽內(nèi)生成ImoICnO；和

14moiH+,槽外消耗ImolCnO?8moiH+,所以通電后陽(yáng)極區(qū)氫離子濃度增大,

pH減小，C錯(cuò)誤；

COOHCOOH

4+

D.陰極槽外的反應(yīng)為人+6Ti3++6H+-八1+2H2O+6Ti,陰極槽內(nèi)

反應(yīng)為T(mén)i4++e-=Ti3+,根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)才能生成1mol間氨基苯

甲酸，D錯(cuò)誤；

綜上所述答案為CDo

8.（2021?山東高三三模）有一種清潔、無(wú)膜的氯堿工藝，它利用含有保護(hù)層的

電極（Na。皿MnC^/Na。44MnO」中的Na卡的嵌入和脫掉機(jī)理，分兩步電解生產(chǎn)H2>

NaOH和C12.其原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

第1步第2步

+

A.鈉離子的嵌入反應(yīng)是還原反應(yīng)：Na0^xMnO2+xNa+xe=Na044MnO2

B.電極b和c所連接的直流電源的電極相同

C.第1步結(jié)束后，Na。44rMnCVNa^MnO:電極必須用水洗滌干凈后，再用于第2

步

D.第一步中的Na+濃度始終保持不變

【答案】BD

【詳解】

+

A.鈉離子的嵌入反應(yīng)：Na044.xMnO2+xNa+xe-=Na0.44MnO2,得電子的反應(yīng)是還原反

應(yīng)，故A正確;

B.第一步中，b電極發(fā)生Na+脫掉的反應(yīng)，屬于失去電子的氧化反應(yīng)，作陽(yáng)極，

連接電源的正極，第二步中，c電極發(fā)生Na+嵌入的反應(yīng)，屬于得電子的還原反

應(yīng)，作陰極，連接電源的正極，故B錯(cuò)誤；

C.第1步結(jié)束后，Na°44rMnOJNa。44MnO2電極必須用水洗滌干凈后，除去OH,

再用于第2步，防止生成的氯氣與之反應(yīng)，故C正確；

D.如圖所示，第一步中發(fā)生Na+脫掉的反應(yīng)，所以Na+濃度增大，故D錯(cuò)誤。

故選BDo

9.（2021?山東濰坊市?高三模擬）某光電催化反應(yīng)器如圖所示,M電極是Pt/CNT,N

電極是TiO?.通過(guò)光解水，可由CO?制得異丙醇，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.M極是電池的正極

B.N極的電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2T+4H+

C.M極選用的電化學(xué)催化劑對(duì)于析氫反應(yīng)有高選擇性

D.生成30g異丙醇，則有l(wèi)OmolH通過(guò)合成蛋白質(zhì)纖維膜

【答案】CD

【分析】

根據(jù)圖示，N極水失去電子生成氧氣和氫離子，M極二氧化碳得到電子生成異丙

醇，因此N極為負(fù)極，M極為正極。

【詳解】

A.根據(jù)上述分析可知，M極是電池的正極，故A正確；

B.N極上水失去電子生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2f+4H+,故

B正確；

C.M的選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能促進(jìn)異丙醇的生成，有效抑制

析氫反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.30g異丙醇的物質(zhì)的量為0.5moLM極的電極反應(yīng)式為

+

3CO2+18H+18e=CH3CH(OH)CH3+5H2O,C元素化合價(jià)由+4降低至-2,因此轉(zhuǎn)

移電子為0.5molx3x6=9moL若同時(shí)無(wú)析氫反應(yīng)，則有9moiH+通過(guò)合成蛋白質(zhì)

纖維膜，若同時(shí)有析氫反應(yīng)，則通過(guò)合成蛋白質(zhì)纖維膜的H+的物質(zhì)的量大于9mol,

故D錯(cuò)誤；

故答案為CDo

10.(2021?海南海口市?高三三模)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具

有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。下列說(shuō)法正確

的是

A.電子由Ch所在的鉗電極流出

B.標(biāo)況下消耗224mL02,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+個(gè)數(shù)為0.04NA

+

C.電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3cH2OH+3H20T2e-=2CO2T+12H

D.微處理器通過(guò)檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量

【答案】BD

【詳解】

A.02所在的鉗電極是正極，因此電子會(huì)流入02所在的粕電極，故A錯(cuò)誤；

B.標(biāo)況下消耗224mLCh即物質(zhì)的量為O.OlmoL根據(jù)Ch+4e-+4H+=2H2O,

因此通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+個(gè)數(shù)為0.04NA,故B正確；

C.電池的負(fù)極進(jìn)入乙醇，流出乙酸，因此負(fù)極的反應(yīng)式為CH3cH2OH+H2O-4e-

+

=CH3COOH+4H,故C錯(cuò)誤；

D.酒精失去電子，因此可以通過(guò)微處理器檢測(cè)的電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中

酒精的含量，故D正確。

綜上所述，答案為BD。

11.(2021?山東濟(jì)南市?高三二模)用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(P—SOFC)脫

氫可得丙烯，可實(shí)現(xiàn)“烯燃一電力”聯(lián)產(chǎn)。

53H8

下列說(shuō)法正確的是

A.催化劑促進(jìn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

B.油負(fù)極遷移至正極

C.負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8-2e-=C3H6+2H+

D.電池總反應(yīng)為2c3H8+Ch=2C3H6+2H2O

【答案】CD

【詳解】

A.該裝置為燃料電池，則催化劑能促進(jìn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，A錯(cuò)誤；

B.02作正極,得電子后形成0備,。2-帶負(fù)電荷，會(huì)在正極上與H+結(jié)合形成H2O,

B錯(cuò)誤；

C.通入燃料C3H8的電極為負(fù)極，在負(fù)極上C3H8失去電子變?yōu)镃3H6,故負(fù)極的

電極反應(yīng)式為：C3H8-2e，=C3H6+2H+,C正確；

D.在電池的正極上O2得到電子變?yōu)镺>,然后再與H+結(jié)合形成H2O,故正極

+

的電極反應(yīng)式為Ch+4e-+4H+=2出0。負(fù)極電極反應(yīng)式為：C3H8-2e=C3H6+2Ho

由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以將正極、負(fù)極電極反應(yīng)式疊加，可

得總反應(yīng)方程式為：2c3H8+O2=2C3H6+2H2O,D正確；

故合理選項(xiàng)是CDo

12.（2021?山東臨沂市?高三二模）我國(guó)科學(xué)家利用電解法在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)了氨

的合成，該裝置工作時(shí)陰極區(qū)的微觀示意圖如下，其中電解液為溶解有三氟甲磺

酸鋰和乙醇的惰性有機(jī)溶劑。

下列說(shuō)法正確的是

A.三氟甲磺酸鋰的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性

B.選擇性透過(guò)膜允許N2、N%和H2O通過(guò)

C.該裝置用Au作催化劑，目的是改變N2的鍵能

D.生成NH3的電板反應(yīng)為N2+6C2H5OH+6e=2NH3+6C2H5O

【答案】AD

【詳解】

A.三氟甲磺酸鋰是離子化合物，可在乙醇溶液中電離出Li+和三氟甲磺酸根離

子，故其的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性，A正確；

B.由示意圖可知，選擇性透過(guò)膜允許N2、N%通過(guò)，但不允許H2O通過(guò)，B錯(cuò)

誤；

C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)物的鍵能，該裝

置用金（Au）作催化劑目的是降低N2的活化能，C錯(cuò)誤；

D.陰極區(qū)生成N%的電極，是氮?dú)獾玫诫娮影l(fā)生還原反應(yīng)，電解液為溶解有三

氟甲磺酸鋰和乙醇的惰性有機(jī)溶劑，電極反應(yīng)：N2+6e+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O,

D正確；

故答案為：ADo

13.（2021?山東濱州市?高三二模）雙極膜能夠在直流電場(chǎng)作用下將H2O解離為

H+和OH，以維生素C的鈉鹽（C6H7O6Na）為原料制備維生素C（C6H8。6,具有弱

酸性和還原性）的裝置示意圖如圖。

直流電源

離子

溶液維生素C溶液維生素C

交換膜

/、

a

離

離

X離

子

子

極呼極

NaSO—!雙極膜

24NaSO

溶液:4

HQCJliOeNaHjOCMONa溶液

溶液溶液

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.X極右側(cè)的離子交換膜能有效阻止H+、Na+通過(guò)

B.將X極區(qū)的Na2sCh替換為C6H7O6Na,可以提高維生素C的產(chǎn)率

C.a離子是OH：b離子是H+

D.陰極區(qū)附近pH增大

【答案】AB

【分析】

在X電極，水失電子生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，鈉離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入

堿室，與a離子即氫氧根離子構(gòu)成NaOH,則b離子為氫離子，與結(jié)合為

C6H8。6,Y電極為陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根離子，據(jù)此分析。

【詳解】

A.由以上分析可知X極生成的H+以及溶液中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入堿室,

與a離子即氫氧根離子構(gòu)成NaOH,因此離子交換膜應(yīng)允許H+、Na+通過(guò)，故A

錯(cuò)誤；

B.若將X極區(qū)的Na2sCh替換為C6H7O6Na,一方面生成的導(dǎo)電能力弱，另一方

面維生素C易被生成的氧氣氧化，不能提高維生素C的產(chǎn)率，故B錯(cuò)誤；

C.由以上分析可知，a離子是OH-,b離子是H+,故C正確；

D.陰極區(qū)的反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2T+2O1F,pH值增大，故D正確；

故選：ABo

14.（2021?山東青島市?高三二模）新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低

成本的儲(chǔ)能電池，其工作原理如圖。當(dāng)閉合匕時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為

xMg+xLi2SO4+2Li,.xFePO4=xMgSO4+2LiFePO4,下列關(guān)于該電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.當(dāng)閉合匕時(shí)，出現(xiàn)圖示中Li+移動(dòng)情況

B.放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為xLi++I-A]%+xe^LfiFePOq

C.可以通過(guò)提高Li2s。4、Mgso,溶液的酸度來(lái)提高該電池的工作效率

D.若x=；,貝！jLi/ePO,中Fe2+與Fe?+的個(gè)數(shù)比為3:1

【答案】AC

【分析】

閉合K2,該電池為原電池裝置，發(fā)生反應(yīng)為

xMg+xLi2SO4+2Li（xFePO4=xMgSO4+2LiFePO4,則Mg為電池負(fù)極，失電子,

LilxFePO4/LiFePO4為原電池的正極，LSFePO4得電子；閉合K1,該裝置為電解池，

此時(shí)左側(cè)電極為電解池的陰極，得電子，右側(cè)電極為電解池的陽(yáng)極，失電子。

【詳解】

A.當(dāng)閉合K?時(shí)，該裝置為原電池，Li+移向電解池正極，根據(jù)分析可知，

LilxFePO4/LiFePO4電極為原電池正極,所以不會(huì)出現(xiàn)圖示中IT移動(dòng)情況,A錯(cuò)誤；

B.放電時(shí)正極為L(zhǎng)iiJePO,生成LiFePO-所以電極反應(yīng)式為：

+

xLi+Li,.xFePO4+xe=LiFePO4,B正確；

C.若提高Li2sO,、MgSO,溶液的酸度，Mg電極在斷路時(shí)仍會(huì)自發(fā)的與電解質(zhì)溶

液反應(yīng)從而造成損失，從而降低了該電池的工作效率，C錯(cuò)誤；

D.若x=L則該物質(zhì)為L(zhǎng)iFeP。0根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知該物質(zhì)中Fe的化

44

合價(jià)為2.25,貝！|Fe?+與Fe"的個(gè)數(shù)比為3:1,D正確；

答案選：ACo

15.(2021?江西新余市?高三二模)一種流體電解海水提鋰的工作原理如下圖所示,

中間室輔助電極材料(LiMn2O4/Li,_AMn2O4)具有選擇性電化學(xué)吸附/脫出鋰離子功

能。工作過(guò)程可分為兩步，第一步為選擇性吸附鋰，第二步為釋放鋰，通過(guò)以上

兩步連續(xù)的電解過(guò)程，鋰離子最終以LiOH的形式被濃縮到陰極室。下列說(shuō)法中

錯(cuò)誤的是

A.第一步接通電源1選擇性提取鋰：第二步接通電源2釋放鋰

B.釋放鋰過(guò)程中，中間室材料應(yīng)接電源負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為

+

LiMn2O4-xe~=Li1_JMn2O4+xLi

c.中間室兩側(cè)的離子交換膜選用陽(yáng)離子交換膜

D.當(dāng)陰極室得到4.8gLiOH時(shí)，理論上陽(yáng)極室產(chǎn)生L12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）

【答案】B

【詳解】

+

A.第一步接通電源1,中間室為陰極，發(fā)生反應(yīng)小_AMn2O4+xe~+xLitLiMn204,

選擇性提取鋰，第二步接通電源2,中間室為陰極，發(fā)生反應(yīng)

-

LiMn2O4-xefLiiM/Oa釋放鋰，故A正確；

B.釋放鋰過(guò)程中，中間室材料應(yīng)接電源正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為

LiMg-疣-=口”“。4+M,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)圖示，第一步為選擇性吸附鋰過(guò)程中陽(yáng)極室中的離子向中間室移動(dòng)，第

二步為釋放鋰的過(guò)程中鋰離子移向陰極室，所以中間室兩側(cè)的離子交換膜選用陽(yáng)

離子交換膜，故c正確；

D.當(dāng)陰極室得到4.8gLiOH時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，陽(yáng)極室電極反應(yīng)式是

+

2H2O-4e=4H+O2,產(chǎn)生氧氣的體積是彳x22.4=1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），故D

正確；

選B。

16.（2021?四川高三三模）廢水中的污染物，可以通過(guò)電解原理產(chǎn)生絮凝劑使其

沉淀而分離。工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

電源

A.b接電源的負(fù)極

B.a、b電極的材料均可為鐵棒

2+

C.形成絮凝劑時(shí)的反應(yīng)：4Fe+O2+8OH-+2H2O=4Fe（OH）3

D.外電路中通過(guò)3mol電子，生成1mol氫氧化鐵膠粒

【答案】D

【分析】

該裝置為電解裝置，鐵做陽(yáng)極，則a極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式：Fe-2e=Fe2+,電

-

極b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：2H2O+2e=2OH+H2t,處理廢水

時(shí)，陽(yáng)極生成的二價(jià)鐵離子與陰極生成的氫氧根離子在溶解氧的條件下發(fā)生氧化

還原反應(yīng)生成氫氧化鐵，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.b為陰極，b接電源的負(fù)極，A正確；

B.a極為陽(yáng)極，只能是鐵，b電極是陰極，電極材料可以是鐵，因此a、b電極

的材料均可為鐵棒，B正確；

C.處理廢水時(shí)，陽(yáng)極生成的二價(jià)鐵離子與陰極生成的氫氧根離子在溶解氧的條

2+

件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氧化鐵，因此形成絮凝劑時(shí)的反應(yīng)：4Fe+O2+

8OH+2H2O=4Fe(OH)3,C正確；

D.膠粒是氫氧化鐵的聚合體，無(wú)法計(jì)算生成的氫氧化鐵膠粒數(shù)，D錯(cuò)誤；

答案選D。

17.(2021?遼寧沈陽(yáng)市?沈陽(yáng)二中高三月考)目前，光電催化反應(yīng)器(PEC)可以有

效的進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，一種PEC裝置如圖所示，通過(guò)光解水可由CO2制

得主要產(chǎn)物異丙醇。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.該裝置的能量來(lái)源為光能

B.光催化劑電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2T+4FT

C.每生成60g異丙醇，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為18NA

D.H+從光催化劑電極一側(cè)向左移動(dòng)

【答案】C

【分析】

電池左側(cè)CO2和H+得電子，做原電池的正極；右側(cè)電極為H2O失電子，做原電

池的負(fù)極。

【詳解】

A.由裝置圖可知，該裝置的能量來(lái)源是光能，A正確；

B.由圖中可知，光催化劑電極進(jìn)入的物質(zhì)為H2O,出去的物質(zhì)是02和H+,故

該電極的反應(yīng)為2H2O-4e-=Oj+4H+,B正確；

C.電化學(xué)催化劑電極中，CO2發(fā)生的電極反應(yīng)為：

+

3CO2+18H+18e=CH3CH(OH)CH3+5H2O,故每生成60g即方黑手=1mol異丙

醇，但電極上還會(huì)發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生氫氣轉(zhuǎn)移電子，所以電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目不

一定為18&,C錯(cuò)誤；

D.由圖中可知，左側(cè)是電池的正極，右側(cè)為負(fù)極，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故田從

光催化劑電極一側(cè)向左移動(dòng)，D正確；

故答案為：Co

18.(2021?遼寧沈陽(yáng)市?沈陽(yáng)二中高三月考)中山大學(xué)化學(xué)科研團(tuán)隊(duì)首次將

CsPbBm納米晶錨定在氨基化RGO包覆的

a-Fe2O3(a-Fe2O3/Amine-RGO/CsPbBr3),構(gòu)筑Z-Scheme異質(zhì)結(jié)光催化劑，可有

效降低電荷復(fù)合，促進(jìn)電荷分離，從而提升光催化性能。光催化還原CO2和氧

化H2O的反應(yīng)路徑如圖。下列說(shuō)法正確的是

A.a-Fe2()3表面發(fā)生了還原反應(yīng)

B.該光催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以消除溫室效應(yīng)

C."CsPbBrs納米晶”表面上CO2轉(zhuǎn)化為CH4的電極反應(yīng)式為

+

CO2+8e+8H=CH4+2H2O

D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)涉及到極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成

【答案】C

【分析】

HzO能在a-Fe。,光催化劑材料作用下，被氧化成02,同時(shí)生成質(zhì)子(H)發(fā)生

+

的氧化反應(yīng)為：2H2O-4e=4H+O2；電子轉(zhuǎn)移到“CsPbB門(mén)納米晶”用于還原CO2,

CO2被還原為CO、CH4,發(fā)生的還原反應(yīng)為：CO2+2e-+2H+=CO+H2O、

+

CO2+8e+8H=CH4+2H2O。

【詳解】

A.由圖可知，能在a-Fe。,光催化劑材料作用下，被氧化成02,發(fā)生了氧

化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B.該光催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成了CM,CHU也能導(dǎo)致溫室效應(yīng)，故該反應(yīng)不能阻止

溫室效應(yīng)，B錯(cuò)誤；

C."CsPbB門(mén)納米晶“”表面上CO2轉(zhuǎn)化為CO、CH4,發(fā)生了還原反應(yīng)：

++

CO2+2e+2H=CO+H2O>CO2+8e+8H=CH4+2H2O,C正確；

光催化光催化

Z=

D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)：2CO2^2CO+O2>CO2+2H2O^=CH4+2O2,CO2、

H2O都只含有極性共價(jià)鍵，CO、CH4都只含極性共價(jià)鍵，02只含非極性共價(jià)鍵，

故只有極性共價(jià)鍵斷裂、有極性和非極性共價(jià)鍵生成，D錯(cuò)誤；

答案選C。

19.（2021?天津南開(kāi)中學(xué)高三二模）用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙

烯和As。?，其原理如圖所示（導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米鐵）。下列說(shuō)法正確的是

A.納米鐵發(fā)生還原反應(yīng)

+

B.正極電極反應(yīng)式：C2HCl3+5H+8e=C2H6+3C1

2++3+

C.導(dǎo)電殼上電極反應(yīng)式：AsO；+SO4+14Fe+14H=FeAsS；+13Fe+7H2O

D.該電池的負(fù)極材料易被環(huán)境腐蝕

【答案】B

【詳解】

A.據(jù)圖可知納米鐵生成Fe2+,化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.原電池正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)圖可知在酸性條件下，正極上C2HCI3

+

被還原為乙烷，則電極反應(yīng)式為：C2HC13+5H+8e=C2H6+3Cl,故B正確；

C.據(jù)示意圖可知AsO；+SO：+14Fe2++14H+=FeAsSJ+13Fe3++7H2O反應(yīng)發(fā)生在

含SO；的酸性溶液中，導(dǎo)電殼上的反應(yīng)為鐵被氧化成亞鐵離子，故C錯(cuò)誤；

D.負(fù)極材料鐵在導(dǎo)電殼內(nèi)部，所以負(fù)極材料不易被環(huán)境腐蝕，故D錯(cuò)誤；

選B。

20.（2021?河南高三三模）目前，某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)TiO2基催化劑光催化還原CO?轉(zhuǎn)

化為燃料甲醇（原理如圖所示）進(jìn)行研究，取得了大成果。下列說(shuō)法正確的是

A.CB極的電勢(shì)低于VB極的電勢(shì)

B.CB極發(fā)生的反應(yīng)是CO2+6H+6=CHQH+Hq

C.光照下TiO?基產(chǎn)生電子

通電

D.總反應(yīng)式為2co2+地0-2CHQH+302

【答案】C

【分析】

根據(jù)圖示，VB極上水失去電子生成氧氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，CB極上CO?得到電子

生成甲醇，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.在光照下，CB極表面聚集了由二氧化鈦基轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的電子，因此CB極的電

勢(shì)高于VB極的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；

B.CB極上CO?得到電子生成甲醇，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)圖示，反應(yīng)過(guò)程中TiO2在光照下產(chǎn)生電子，故C正確；

D.VB極上水失去電子生成氧氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，CB極上CO?得到電子生成甲

催化劑

醇，發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)式為2co2+4凡0不＞20130日302,反應(yīng)條件不是通

光照

電，故D錯(cuò)誤；

故選C。

21.（2021?貴州貴陽(yáng)市?高三二模）二氧化氯（CIO?）是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、

安全的殺菌消毒劑，如圖是用石墨做電極通過(guò)電解法制取c。的工藝。下列說(shuō)法

正確是

精制飽/1'一里加孟'T3,。（含少

NaQ溶液交換膜量NaOH）

A.電極A接電源的負(fù)極

B.C。為陽(yáng)極產(chǎn)物

C.陰極溶液的pH將減小

D.陰極產(chǎn)生224mL氣體時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子數(shù)為0.02刈

【答案】B

【分析】

由鈉離子的移動(dòng)方向可知，電極A為電解池的陽(yáng)極，氯離子在陽(yáng)極上失去電子發(fā)

生氧化反應(yīng)生成二氧化氯，電極反應(yīng)式為C「一5e-+2H2O=C1O2f+4H+,電極B

為陰極，水在陰極上得到電子發(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=H2t+2OHo

【詳解】

A.由分析可知，電極A為電解池的陽(yáng)極，接電源的正極，故A錯(cuò)誤；

B.由分