一、單選題
1.利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池,如圖所示。下列說法正確的是

A.b電極為電池正極
B.電池工作時,海水中的向a電極移動
C.電池工作時,緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性
D.每消耗1kgAl,電池最多向外提供37ml電子的電量
2.化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法正確的是
A.甲:對比普通鋅錳干電池,堿性鋅錳電池的比能量和可儲存時間均有所提高
B.乙:負極的電極反應式為
C.丙:鋅筒作負極,發(fā)生氧化反應,消耗時內電路中有電子轉移
D.?。弘姵胤烹娺^程中,負極質量逐漸變輕
3.鋰—海水電池在海洋能源領域備受關注。下列說法錯誤的是
A.海水起電解質溶液的作用
B.鋰為負極,發(fā)生的電極反應:
C.鋰電極應與海水直接接觸
D.正極反應式:
4.以柏林綠Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,其放電工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.放電時,Na+通過交換膜從右室移向左室
B.放電時,M箔上的電勢比Mg箔上的高
C.充電時,Mg箔接電源的負極
D.充電時,陰極反應式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-= Na2Fe[Fe(CN)6]
5.一款可充放電固態(tài)鹵離子穿梭電池工作時原理如圖所示,I室、Ⅱ室、Ⅲ室均為HGPE凝膠聚合物電解質,下列說法正確的是
A.交換膜1、2分別為氯離交換膜和陽離子交換膜
B.放電時,b為正極,發(fā)生還原反應
C.充電時,a電極反應為:
D.充電時,每轉移1ml電子,b電極增重35.5g
6.我國科學家發(fā)明了一種二次電池,裝置如圖所示,X、Z區(qū)域的電解質溶液不同,各為溶液和KOH溶液中的一種。已知放電、充電過程中,X、Y、Z區(qū)域始終均為單一電解質溶液。下列說法錯誤的是
A.充電時,陰極反應為
B.放電時,正極反應為
C.Z區(qū)域的電解質溶液為溶液,充電時Z區(qū)域溶液的pH減小
D.放電時Y區(qū)域溶液濃度減小,N膜為陰離子交換膜
7.2022年北京冬奧會期間,賽區(qū)內使用了氫燃料清潔能源車輛,某氫氧燃料電池工作如圖所示。下列說法不正確的是
A.此電池反應為自發(fā)的氧化還原反應
B.電極b表面反應為:
C.電池工作過程中K+向負極遷移
D.氫氧燃料電池將化學能轉化為電能的轉化率高于火力發(fā)電,提高了能源利用率
8.一種三室微生物燃料電池的工作原理如圖所示,該電池能同時去除有機物、脫氮形成無害氣體和水。下列說法不正確的是
A.X、Y交換膜均為質子交換膜
B.電極室C中溶液經滅菌后通入電極室A
C.b電極反應式:
D.電極室C中僅發(fā)生還原反應
9.從綠色化學和環(huán)境保護角度來看,燃料電池是最具有發(fā)展前途的發(fā)電技術。32燃料電池裝置如圖所示,下列說法錯誤的是
A.該32燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置
B.電池工作時,溶液中的OH-向電極a遷移
C.當外電路中有3ml電子通過時,電極a上消耗22.4LNH3
D.電極b上的電極反應式為22--
10.濃差電池是電池內某一物質由高濃度變?yōu)榈蜐舛惹野殡S著能量變化的一類電池,現(xiàn)有如圖Ⅰ、Ⅱ所示裝置,電極材料均為,該裝置工作時,下列說法正確的是
A.電子流向:,
B.極和極的電極反應都是:
C.工作一段時間后,圖Ⅱ裝置中溶液濃度不變
D.若通過陰離子交換膜,理論上極減少
11.我國學者開發(fā)了一種新型高效的催化劑,大幅度降低了電解所需的電壓,同時可將氣體變廢為寶,其工作原理如圖所示,下列說法正確的是
A.電極與電源負極相連
B.吸收的反應的離子方程式為
C.交換膜為質子交換膜,電解時由流向
D.標況下,若電極上生成,理論上中可處理分子
12.鎳離子和鈷離子性質相似,工業(yè)上可通過電化學裝置將廢水中的和分離,裝置如圖所示(已知:和乙酰丙酮不反應)。下列說法錯誤的是
A.膜a為陰離子交換膜,膜b為陽離子交換膜
B.通電過程中Ⅳ室內硫酸濃度逐漸增大
C.Ⅲ室中參與的反應為
D.通電過程中極每產生(標準狀況)氣體,雙極膜內減少
13.電化學“大氣固碳”方法是我國科學家研究發(fā)現(xiàn)的,相關裝置如圖所示。下列說法錯誤的是
A.放電時電極A為負極,該電池只可選用無水電解液
B.充電時,電極B上發(fā)生的反應是
C.充電時的移動方向是從電極B移向電極A
D.放電時,電路中每通過1ml電子,正極區(qū)質量增加40g
14.我國科學家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池,將兩組陰離子、陽離子復合膜反向放置分隔兩室電解液,充電、放電時,復合膜層間的H2O解離成H+和OH—,工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是

A.放電時和充電時,Pd電極的電勢均高于Zn電極
B.充電時,OH—由復合膜移向Zn電極
C.充電時,Pd電極上發(fā)生的電極反應式為HCOOH—2e—=CO2↑+2H+
D.放電時,若外電路中通過1ml電子,復合膜層間有1mlH2O解離
15.在一種微生物細菌作用下苯酚可以轉化為CO2,目前,某研究團隊利用電化學原理來模擬處理廢水中的苯酚(C6H5OH),其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A.b極為負極,M為陽離子交換膜
B.a極的電極反應式為Cr2O72-+6e-+7H2O =2Cr(OH)3+8OH-
C.NaCl溶液的作用是增強導電性
D.該電池不能在高溫條件下工作
16.某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行電解飽和食鹽水,如圖所示,有關說法正確的是
A.燃料電池工作時,通入甲烷電極的電極反應式為CH4+2H2O—8e—=CO2+8H+
B.閉合開關K后,b電極上有Cl2生成
C.若每個電池甲烷通入量為1L(標準狀況),且反應完全,理論上最多能產生氯氣的體積為4L(標準狀況)
D.電解飽和食鹽水總反應的離子方程式為Cl—+H2OOH—+H2↑+Cl2↑
17.相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是
A.b電極的電極反應為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜
C.電池放電過程中,Cu(l)電極上的電極反應式為Cu2++2e-=Cu
D.電池從開始工作到停止放電,電解池陽極區(qū)理論上可生成1mlH2SO4
18.空氣質子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保一體化。某興趣小組用該電池模擬工業(yè)處理廢氣和廢水的過程,裝置如圖所示,下列說法正確的是
A.a膜為陰離子交換膜
B.乙池中陰極的電極反應式為
C.當濃縮室得到的鹽酸時,M室溶液的質量變化為(溶液體積變化忽略不計)
D.標況下,若甲池有參加反應,則乙池中處理廢氣(和)的總體積為
19.實驗小組研究金屬電化學腐蝕,實驗如下:
下列說法不正確的是
A.實驗Ⅱ中時出現(xiàn)紅色區(qū)域,說明鐵釘腐蝕速率比Ⅰ快
B.實驗Ⅱ中正極的電極反應式:
C.實驗I如果使用純鐵材質鐵釘能減慢其腐蝕速率
D.若將Zn片換成Cu片,推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色,鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色
20.關注“實驗室化學”并加以實踐能有效提高同學們的實驗素養(yǎng)。下列利用電化學原理設計的實驗不能達到目的的是
A.AB.BC.CD.D
21.甲、乙同學分別用下圖所示裝置驗證鐵的電化學防腐原理。
相同時間后進行如下實驗
實驗①:甲同學分別向Ⅰ、Ⅱ中Fe電極附近滴加溶液,Ⅰ中產生藍色沉淀,Ⅱ中無沉淀。
實驗②:乙同學分別?、?、Ⅱ中Fe電極附近溶液,滴加溶液,Ⅰ、Ⅱ中均無沉淀。
下列說法正確的是
A.Ⅰ是犧牲陽極保護法,負極反應式為
B.Ⅱ為外加電流陰極保護法,F(xiàn)e電極與外接電源的正極相連
C.由實驗①中Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異,推測在Ⅰ中氧化性強于Ⅱ
D.由實驗可知,兩種保護法均能保護Fe,且Ⅱ保護得更好
22.全世界每年因鋼鐵銹蝕會造成巨大的損失,為了保護地下的鋼鐵輸水管所采取的措施如圖所示。下列說法不正確的是

A.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕正極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-
B.導線與Zn塊連接為犧牲陽極法
C.導線應連接外接電源的負極
D.導線與Cu塊連接也可保護鋼鐵輸水管
23.下列說法不正確的是
A.圖①:進行化學實驗時,需要佩戴護目鏡,以保護眼睛
B.圖②:可用于分離植物油和水的混合液
C.圖③:可用于硫酸鈉的焰色試驗
D.圖④:犧牲陽極法保護鋼鐵設備的示意圖
24.埋在土壤中的輸油鋼制管道容易被腐蝕。已知對管道1和管道2進行如圖所示的電化學防護設計。下列說法錯誤的是

A.對管道1進行防腐時,需要定期更換鎂塊
B.管道1的電勢低于Mg塊
C.區(qū)域②采用外加電流法
D.區(qū)域②通入保護電流使管道2表面腐蝕電流接近于0
25.如圖是利用甲醇燃料電池進行電化學研究的裝置圖,下列說法正確的是

A.甲池將化學能轉化為電能,總反應為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
B.乙池中的Ag不斷溶解
C.反應一段時間后要使乙池恢復原狀,可加入一定量CuO固體
D.當甲池中有22.4LO2參與反應時,乙池中理論上可析出12.8g固體
26.在如圖串聯(lián)裝置中,通電片刻即發(fā)現(xiàn)乙裝置左側電極表面出現(xiàn)紅色固體。下列說法不正確的是

A.乙中左側電極反應式:Cu2++2e?=Cu
B.電解過程中丙中溶液酸堿性無變化
C.向甲中加入適量的鹽酸,可使溶液恢復到電解前的狀態(tài)
D.標準狀況下當甲中產生4.48 L氣體時,丙中Cu電極質量增加21.6 g
27.設是阿伏加德羅常數的值。下列說法中正確的是
A.標準狀況下,22.4LNO2所含質子數為
B.1ml與足量反應時,轉移電子數為
C.50mL 12ml/L的鹽酸與足量共熱,生成水分子的數目為
D.鉛酸蓄電池的正極質量增加3.2g時,電路中通過的電子數目為
28.我國科學家發(fā)明了一種以和為電極材料的新型電池,其內部結構如下圖所示,其中①區(qū)、②區(qū)、③區(qū)電解質溶液的酸堿性不同。放電時,電極材料轉化為。下列說法錯誤的是

A.充電時,b電極上發(fā)生還原反應
B.充電時,外電源的正極連接b電極
C.放電時,①區(qū)溶液中的向②區(qū)遷移
D.放電時,a電極的電極反應式為
29.負載有和的活性炭,可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化,其工作原理如圖。下列說法正確的是

A.作原電池正極
B.電子由經活性炭流向
C.表面發(fā)生的電極反應:
D.每消耗標準狀況下的,最多去除
30.下列說法正確的是

A.圖①裝置可用于制取并收集氨氣
B.圖②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴內的氣泡
C.圖③操作俯視刻度線定容會導致所配溶液濃度偏大
D.圖④裝置鹽橋中陽離子向溶液中遷移
31.某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A.放電時負極質量減小
B.儲能過程中電能轉變?yōu)榛瘜W能
C.放電時右側通過質子交換膜移向左側
D.充電總反應:
32.室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極,表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時,在硫電極發(fā)生反應:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列敘述錯誤的是
A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移
B.放電時外電路電子流動的方向是a→b
C.放電時正極反應為:2Na++S8+2e-→Na2Sx
D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能
33.根據實驗操作及現(xiàn)象,下列結論中正確的是
A.AB.BC.CD.D
34.一種以和為電極、水溶液為電解質的電池,其示意圖如下所示。放電時,可插入層間形成。下列說法錯誤的是

A.放電時為正極
B.放電時由負極向正極遷移
C.充電總反應:
D.充電陽極反應:
35.某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是
A.放電時負極反應:
B.放電時透過多孔活性炭電極向中遷移
C.放電時每轉移電子,理論上吸收
D.充電過程中,溶液濃度增大
36.海水電池在海洋能源領域備受關注,一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是
A.海水起電解質溶液作用
B.N極僅發(fā)生的電極反應:
C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D.該鋰-海水電池屬于一次電池
37.科學家基于易溶于的性質,發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池,可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為: 。下列說法正確的是
A.充電時電極b是陰極
B.放電時溶液的減小
C.放電時溶液的濃度增大
D.每生成,電極a質量理論上增加
38.CO2電化學傳感器是將環(huán)境中CO2濃度轉變?yōu)殡娦盘柕难b置,工作原理如圖所示,其中YSZ是固體電解質,當傳感器在一定溫度下工作時,在熔融Li2CO3和YSZ之間的界面X會生成固體Li2O。下列說法錯誤的是
A.CO遷移方向為界面X →電極b
B.電極a上消耗的O2和電極b上產生的CO2的物質的量之比為1:1
C.電極b為負極,發(fā)生的電極反應為2CO-4e-=O2↑+2CO2↑
D.電池總反應為Li2CO3=Li2O+CO2↑
39.pH計是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示,以玻璃電極(在特制玻璃薄膜球內放置已知濃度的HCl溶液,并插入Ag—AgCl電極)和另一Ag—AgCl電極插入待測溶液中組成電池,pH與電池的電動勢E存在關系:pH=(E-常數)/0.059。下列說法正確的是
A.如果玻璃薄膜球內電極的電勢低,則該電極反應式為:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1ml·L-1)
B.玻璃膜內外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化
C.分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢,可得出未知溶液的pH
D.pH計工作時,電能轉化為化學能
40.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質溶液為KOH溶液,總反應式為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,下列說法中不正確的是( )
A.原電池放電時,負極上發(fā)生反應的物質是Zn
B.正極發(fā)生的反應是Ag2O+2e?+H2O=2Ag+2OH-
C.工作時,負極區(qū)溶液c(OH-)減小
D.溶液中OH-向正極移動,K+、H+向負極移動
41.鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定,造價更低。一種鈉離子電池構造示意圖如下,已知電池反應:放電,下列說法錯誤的是
A.鈉離子電池比鋰離子電池內阻大,短路時不易發(fā)熱,具備更高安全性
B.充電時,陽極的電極反應式為
C.放電時,正極鈉的化合價未發(fā)生改變
D.廢舊鈉離子電池進行“放電處理”讓進入硬碳中而有利于回收
42.某科研機構研發(fā)的NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示,下列敘述正確的是
A.a電極為電池負極
B.電池工作時透過質子交換膜從右向左移動
C.當外電路中通過0.2ml電子時,a電極處消耗
D.b電極的電極反應:
43.鹽酸羥胺()是一種常見的還原劑和顯像劑,其化學性質類似。工業(yè)上采用圖1裝置進行制備,其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應機理如圖2所示。不考慮溶液體積的變化,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.圖2中,X為和,Y為
C.電池工作一段時間后,正極區(qū)溶液的pH減小
D.理論上,當有標準狀況下參與反應時,左室溶液質量增加3.3g
44.某興趣小組用鉛酸蓄電池為電源,電解溶液制備,電解的工作原理如圖,下列敘述錯誤的是
A.鉛酸蓄電池中的電極為電源的X電極
B.該電解裝置實現(xiàn)了反應:
C.該裝置工作一段時間之后,理論上M室的變小
D.理論上每生成1,鉛酸蓄電池中Y極增加的質量為96g
45.利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產物NaOH、H2、Cl2,裝置如圖所示。下列說法正確的是
A.a極反應:CH4-8e-+4O2- = CO2+2H2O
B.A膜和C膜均為陰離子交換膜,B膜為陽離子交換膜
C.可用鐵電極替換陽極的石墨電極
D.a極上通入2.24L甲烷,理論上產品室可新增0.4ml Ca(H2PO4)2
46.圖中裝置不能達到相應實驗目的的是
A.用甲裝置探究、對分解的催化效果B.用乙裝置測量體積
C.用丙裝置除去氣體中的D.用丁裝置保護鋼管柱不被腐蝕
47.甲、乙同學分別用如圖所示裝置驗證鐵的電化學防腐原理,相同時間后繼續(xù)進行實驗。
實驗①:甲同學分別向Ⅰ、Ⅱ中Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液,Ⅰ中產生藍色沉淀,Ⅱ中無沉淀。
實驗②:乙同學分別?、?、Ⅱ中Fe電極附近溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,Ⅰ、Ⅱ中均無沉淀。
下列說法正確的是
A.Ⅰ是犧牲陽極保護法,正極反應式為
B.Ⅱ為外加電流陰極保護法,F(xiàn)e電極與外接電源的正極相連
C.由實驗①中Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異,推測K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性強于Ⅱ
D.由實驗可知,兩種保護法均能保護,且Ⅱ保護得更好
二、多選題
48.利用熱再生氨電池可實現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示,甲、乙兩室均預加相同的電鍍廢液,向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是

A.甲室電極為正極
B.隔膜為陽離子膜
C.電池總反應為:
D.擴散到乙室將對電池電動勢產生影響
49.設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定,借助其降解乙酸鹽生成,將廢舊鋰離子電池的正極材料轉化為,工作時保持厭氧環(huán)境,并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質,右側裝置為原電池。下列說法正確的是

A.裝置工作時,甲室溶液pH逐漸增大
B.裝置工作一段時間后,乙室應補充鹽酸
C.乙室電極反應式為
D.若甲室減少,乙室增加,則此時已進行過溶液轉移
實驗
裝置
5min時現(xiàn)象
25min時現(xiàn)象
I

鐵釘表面及周邊未見明顯變化。
鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)域,有少量紅棕色鐵銹生成。


鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域,未見藍色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化。
鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化。
選項
A
B
C
D
實驗
用石墨作電極電解飽和食鹽水簡易制備NaClO消毒液
制備Fe(OH)2,并觀察其顏色
驗證鐵的吸氧腐蝕
制作簡單的燃料電池
裝置和試劑
選項
實驗操作及現(xiàn)象
結論
A
常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中,前者產生無色氣體,后者無明顯現(xiàn)象
稀硝酸的氧化性比濃硝酸強
B
取一定量樣品,溶解后加入溶液,產生白色沉淀。加入濃,仍有沉淀
此樣品中含有
C
將銀和溶液與銅和溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金屬沉積,銅電極附近溶液逐漸變藍
的金屬性比強
D
向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺
溴與苯發(fā)生了加成反應
參考答案:
1.A
【分析】鋁為活潑金屬,發(fā)生氧化反應為負極,則石墨為正極;
【詳解】A.由分析可知,b電極為電池正極,A正確;
B.電池工作時,陽離子向正極移動,故海水中的向b電極移動,B錯誤;
C.電池工作時,a電極反應為鋁失去電子生成鋁離子,鋁離子水解顯酸性,C錯誤;
D.由C分析可知,每消耗1kgAl(為),電池最多向外提供ml電子的電量,D錯誤;
故選A。
2.A
【詳解】A.對比普通鋅錳干電池,堿性鋅錳電池的比能量和可儲存時間均有所提高,A正確;
B.乙裝置中,為負極,B錯誤;
C.丙中鋅較活潑,故鋅為負極,鋅失去電子發(fā)生氧化反應,鋅筒會變薄,但是電子不會進入內電路,C錯誤;
D.電池放電過程中,鉛和二氧化鉛都反應生成硫酸鉛,負極鉛轉化為硫酸鉛,質量增加,D錯誤。
故選A。
3.C
【詳解】A.海水中含有多種鹽,起電解質溶液的作用,故A正確;
B.Li是活潑金屬易失電子發(fā)生氧化反應,鋰為負極,發(fā)生的電極反應:,故B正確;
C.鋰活潑金屬能與水反應,鋰電極不應與海水直接接觸,故C錯誤;
D.正極得電子發(fā)生還原反應,正極反應式:,故D正確;
選C。
4.D
【分析】根據圖示,放電過程中,Mg變成[Mg2Cl2]2+,Mg被氧化,所以Mg箔為負極,M箔為正極;則充電時,Mg箔上發(fā)生還原反應,為陰極,M箔為陽極,由此分析解答。
【詳解】C.放電時為原電池,Na+通過交換膜從右室(負極)移向左室(正極),故A正確;
B.放電時,Mg箔為負極,M箔為正極,M箔上的電勢比Mg箔上的高,故B正確;
C.充電時為電解池,Mg箔為電解池陰極,與電源的負極相連,故C正確;
D.放電時為原電池,Mg箔為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為2Mg+2Cl??4e?=[Mg2Cl2]2+,則充電時Mg箔為陰極,發(fā)生得電子的還原反應,陰極反應式為[Mg2Cl2]2++4e?=2Mg+4Cl?,故D錯誤;
故答案選D。
5.C
【分析】從圖中可以看出放電時b發(fā)生氧化反應是負極、a發(fā)生還原反應是正極,故充電時a為陽極,b為陰極。放電時氯離子的移動方向為:I室→Ⅱ室→Ⅲ室,充電時氯離子移動與放電時相反,因此交換膜1、2均為陰離子交換膜。
【詳解】A.據分析,交換膜1、2均為陰離子交換膜,故A錯誤;
B.據分析,放電時b是負極,發(fā)生氧化反應,故B錯誤;
C.放電時a是正極,因此充電時a是陽極,發(fā)生氧化反應:,故C正確;
D.充電時,b電極是陰極,每轉移1ml電子,b電極有1mlCl-解離下來向a極移動而減少35.5g,故D錯誤;
故選C。
6.D
【分析】Zn為活潑金屬,根據原電池工作原理,放電時Zn為負極,電極反應式為Zn-2e-+4OH-=,PbO2為正極,電極反應式為。
【詳解】A.根據圖示,放電時Zn變?yōu)?,發(fā)生氧化反應,Zn電極為負極,則充電時Zn電極為陰極,陰極的電極反應為,A不符合題意;
B.放電時電極為正極,正極反應為,B不符合題意;
C.放電時,電極反應消耗,則Z區(qū)域的電解質溶液為溶液,充電時電極反應為,溶液中增大,故充電時Z區(qū)域溶液的pH減小,C不符合題意;
D.放電時,Zn電極反應為,電極反應為,為平衡X、Z區(qū)域的溶液電荷,同時保證X、Y、Z區(qū)域均為單一電解質溶液,則通過N膜移向Y區(qū)域,N膜為陰離子交換膜,通過M膜移向Y區(qū)域,M膜為陽離子交換膜,故放電時Y區(qū)域溶液濃度增大,D符合題意;
故選D。
7.C
【分析】由圖可知,電極a為負極,電極反應式為H2?2e?+2OH?=2H2O,電極b為正極,電極反應式為O2+4e?+2H2O=4OH?,據此作答。
【詳解】A.此電池為原電池原理,反應為自發(fā)的氧化還原反應,故A正確;
B.電極b為正極,電極反應式為,故B正確;
C.原電池工作時,陰離子向負極移動,K+移向正極,故C錯誤;
D.氫氧燃料電池將化學能轉化為電能,能量損失少,轉化率高于火力發(fā)電,提高了能源利用率,故D正確;
故答案選C。
8.D
【分析】根據圖中電子的流向和電極上的變化可判斷電極b電極上發(fā)生的反應為:,電極a上的反應為,而電池c上有兩個變化過程分別為:,。
【詳解】A.結合電極反應可判斷X、Y交換膜均為質子交換膜,故A正確;
B.結合分析可知電極室C中溶液經滅菌后通入電極室A,故B正確;
C.b電極反應式:,故C正確;
D.結合電極上的變化,可知電極室C中既發(fā)生還原反應又發(fā)生了氧化反應,故D錯誤;
故選D。
9.C
【分析】電極a處氨氣失去電子發(fā)生氧化反應,可知電極a為負極,b為正極。
【詳解】A.該32燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置,A正確;
B.電池工作時,溶液中的OH-向負極即電極a遷移,B正確;
C.電極a的電極反應式為,當外電路中有3ml電子通過時,電極a上消耗1mlNH3,沒有指明是在標況下,不能確定體積大小,C錯誤;
D.電極b上的電極反應式為22--,D正確;
故選C。
10.C
【分析】由于濃差電池是物質從高濃度狀態(tài)向低濃度狀態(tài)轉移而獲得電動勢,則根據溶液濃度可知從左側經陰離子交換膜進入右側,則Cu(1)是正極,銅離子得到電子發(fā)生還原反應生成銅單質,Cu(2)是負極,銅失去電子發(fā)生氧化反應生成銅離子,則Cu(3)為陰極、Cu(4)為陽極;
【詳解】A.電子由負極流向陰極、由陽極流向正極,結合分析可知,電子流向為Cu(2)→Cu(3),Cu(4)→Cu(1),A錯誤;
B.極為負極,反應為:;極為陰極,反應為銅離子得到電子發(fā)生還原反應生成銅:,B錯誤;
C.Cu(3)為陰極,銅離子得到生成銅;Cu(4)為陽極,銅失去電子生成銅離子;工作一段時間后,圖Ⅱ裝置中溶液濃度不變,C正確;
D.0.5ml發(fā)生遷移,則轉移電子的物質的量為1ml,根據電極反應Cu-2e-=Cu2+可知Cu(4)極0.5mlCu反應,質量減少32g,D錯誤;
故選C。
11.D
【分析】由圖可知,與直流電源負極相連的X電極為電解池的陰極,氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣,Y電極為陽極,亞鐵離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成鐵離子,放電生成的鐵離子在c室溶液中與硫化氫反應生成亞鐵離子、硫沉淀和氫離子,電解時氫離子通過質子交換膜由陽極室b流向陰極室a。
【詳解】A.由分析可知,與直流電源正極相連的Y電極為陽極,故A錯誤;
B.由分析可知,c室發(fā)生的反應為溶液中鐵離子與硫化氫反應生成亞鐵離子、硫沉淀和氫離子,離子方程式為,故B錯誤;
C.由分析可知,電解時氫離子通過質子交換膜由陽極室b流向陰極室a,故C錯誤;
D.由得失電子數目守恒可知,標準狀況下X電極上生成4.48L氫氣時,理論上c中可處理硫化氫的物質的量為=0.2ml,故D正確;
故選D。
12.B
【分析】該電化學裝置是電解池,根據溶液中離子移動方向OH-移向陽極,左側石墨為陽極,右側石墨為陰極,Ⅱ室為原料室,膜b通過Ni2+和C2+,為陽離子交換膜,膜a通過陰離子,為陰離子交換膜。
【詳解】A. 、進入Ⅲ室,和乙酰丙酮不反應,和乙酰丙酮反應。膜a為陰離子交換膜,膜b為陽離子交換膜,A正確;
B.陰極的電極反應為,Ⅳ室內消耗的的物質的量與進入Ⅳ室的的物質的量相等,所以硫酸濃度不變,B錯誤;
C.由題中信息可知,Ⅲ室中參與的反應為,C正確;
D.通電過程中極每產生(標準狀況)氣體,即,則雙極膜內有進入Ⅳ室,有進入Ⅲ室,故雙極膜內減少,即減少,D正確;
答案選B。
13.B
【分析】放電時,A為負極,電極反應為,B為正極,電極反應為,充電時,A為陰極,電極反應式為,B為陽極,電極反應為,據此分析。
【詳解】A.放電時電極A為負極,電極材料為Li,會與水反應,因此該電池只可選用無水電解液,A正確;
B.充電時,B為陽極,電極反應為,B錯誤;
C.充電時,陽離子移向陰極,則的移動方向是從電極B移向電極A,C正確;
D.放電時,正極電極反應為,增加的質量為二氧化碳與鋰離子的總質量,當有4ml電子轉移時,增加的質量為(3×44+4×7)g=160g,則電路中每通過1ml電子時,正極區(qū)質量增加40g,D正確;
故選B。
14.B
【分析】由圖可知,放電時鋅電極為原電池的負極,復合膜層間水解離出的氫氧根離子移向負極,堿性條件下鋅在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成四羥基合鋅離子,電極反應式為Zn+4OH——2e—=Zn(OH),鈀電極為正極,復合膜層間水解離出的氫離子移向正極,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↑+2H++2e—=HCOOH,則電池的總反應為Zn+2OH—+2H2O+CO2= Zn(OH)+ HCOOH;充電時,與直流電源負極相連的鋅電極為電解池的陰極,復合膜層間水解離出的氫離子移向陰極,鈀電極為陽極,復合膜層間水解離出的氫氧根離子移向陽極。
【詳解】A.由分析可知,放電時鋅電極為原電池的負極,鈀電極為正極,則鈀電極的電勢高于鋅電極;充電時,與直流電源負極相連的鋅電極為電解池的陰極,鈀電極為陽極,則鈀電極的電勢高于鋅電極,故A正確;
B.由分析可知,充電時,與直流電源負極相連的鋅電極為電解池的陰極,鈀電極為陽極,復合膜層間水解離出的氫氧根離子移向陽極,故B錯誤;
C.由分析可知,充電時,鈀電極為陽極,甲酸在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳和氫離子,電極反應式為HCOOH—2e—=CO2↑+2H+,故C正確;
D.由分析可知,電池的總反應為Zn+2OH—+2H2O+CO2= Zn(OH)+ HCOOH,反應消耗2ml氫氧根離子時,反應轉移3ml電子,則放電時,若外電路中通過1ml電子,復合膜層間有1ml水解離出1ml氫氧根離子,故D正確;
故選B。
15.A
【分析】由題可知,此裝置為原電池,a極物質由轉化為,發(fā)生還原反應,則a極為原電池正極,b極為原電池負極發(fā)生氧化反應;
【詳解】A.根據分析,b極為原電池負極;a極轉化為的同時生成氫氧根離子,則M為陰離子交換膜,使氫氧根離子通過,A錯誤;
B.a極為原電正極,發(fā)生得電子的還原反應,轉化為,電極反應式:+6e-+7H2O =2Cr(OH)3+8OH-,B正確;
C.鈉離子和氯離子向兩極移動,氯化鈉溶液的作用是增強溶液導電性,C正確;
D.該電池用微生物進行發(fā)酵反應,微生物的主要成分是蛋白質,高溫會失去活性,因此該電池不可以在高溫下使用,D正確;
答案選A。
16.C
【分析】由圖可知,左側兩個裝置為甲烷燃料電池,通入甲烷的鉑電極為負極,堿性條件下甲烷在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水,通入氧氣的鉑電極為正極,水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子;右側裝置為電解飽和食鹽水的電解池,與正極相連的a電極為電解池的陽極,氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,b電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子。
【詳解】A.由分析可知,通入甲烷的鉑電極為負極,堿性條件下甲烷在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水,電極反應式為CH4+10OH——8e—=CO+7H2O,故A錯誤;
B.由分析可知,閉合開關K后,與正極相連的a電極為電解池的陽極,氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,故B錯誤;
C.設標準狀況下生成氯氣的體積物VL,由得失電子數目守恒可得:×8=×2,解得V=4,故C正確;
D.由分析可知,右側裝置為電解飽和食鹽水的電解池,與正極相連的a電極為電解池的陽極,氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,b電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子,則電解飽和食鹽水總反應的離子方程式為2Cl—+2H2O2OH—+H2↑+Cl2↑,故D錯誤;
故選C。
17.C
【分析】利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH,結合圖示可知b是陽極產生H2SO4和O2,因此Cu(1)是正極;a是陰極生成氫氣和NaOH和H2,因此Cu(2)是負極。
【詳解】A.根據分析b是陽極,電極反應為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A錯誤;
B.根據分析c允許鈉離子通過是陽離子交換膜,b允許硫酸根通過是陰離子交換膜,故B錯誤;
C.根據分析因此Cu(1)是正極,發(fā)生Cu2++2e-=Cu,故C正確;
D.溶液體積未知,無法計算濃度相等時轉移電子數,進而無法球的生成的硫酸和氫氧化鈉的量,故D錯誤;
故答案為:C。
18.C
【分析】由圖可知,甲為原電池,乙和丙為電解池;甲中通入一氧化氮的電極為負極,通入氧氣的電極為正極;乙池中通入二氧化硫的電極連為電解池的陽極,水分子作用二氧化硫在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子和氫離子,通入一氧化氮的電極為陽極,酸性條件下一氧化氮在陰極上得到電子發(fā)生還原反應生成銨根離子和水;丙池中,左側電極為電解池的陽極,水在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子,氫離子從M室通過陽離子交換膜a膜進入濃縮室,右側電極為陰極,鎳離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鎳, N室中氯離子通過陰離子交換膜b膜進入濃縮室,最終在濃縮室得到較濃的鹽酸。
【詳解】A.由分析可知,a膜為陽離子交換膜,故A錯誤;
B.由分析可知,乙池中通入一氧化氮的電極為陽極,酸性條件下一氧化氮在陰極上得到電子發(fā)生還原反應生成銨根離子和水,電極反應式為,故B錯誤;
C.當濃縮室得到4L0.6ml/L鹽酸時,從M室通過陽離子交換膜a膜進入濃縮室的氫離子物質的量為(0.6ml/L—0.1ml/L)×4L=2ml/L,則M室消耗水的質量為2ml/L××18g/ml=18g,故C正確;
D.由得失電子數目守恒可知,標況下,若甲池有11.2L氧氣參加反應時,乙池中處理廢氣的體積為(×2+×)×22.4L/ml=31.36L,故D錯誤;
故選C。
19.A
【分析】實驗Ⅰ鐵釘周邊零星、隨機出現(xiàn)極少量紅色和藍色區(qū)域,正極發(fā)生的是氧氣得電子的還原反應,即2H2O+O2+4e-=4OH-,使酚酞溶液變紅,負極是金屬鐵失電子的氧化反應,即Fe-2e-=Fe2+,與K3[Fe(CN)6]出現(xiàn)藍色區(qū)域,F(xiàn)e2++2OH-=Fe(OH)2,合并得到:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,有少量紅棕色鐵銹生成,實驗Ⅱ5min鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域,未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化,25min鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化,說明Zn保護了Fe,使鐵的腐蝕速率比實驗I慢,據此分析答題。
【詳解】A.實驗Ⅱ5min鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域,未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化,25min鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化,說明Zn保護了Fe,使鐵的腐蝕速率比實驗I慢,A錯誤;
B.實驗Ⅱ中金屬銅是正極,氧氣發(fā)生得電子的還原反應:O2+2H2O+4e-═4OH-,B正確;
C.實驗I如果使用純鐵材質鐵釘只能進行化學腐蝕,而不純的鐵質材料則能夠形成電化學腐蝕,電化學腐蝕速率比化學腐蝕快,故能減慢其腐蝕速率,C正確;
D.將Zn片換成Cu片,鐵做負極加快腐蝕,推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色,鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色,D正確;
故答案為:A。
20.A
【詳解】A.電解飽和氯化鈉溶液反應為2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,生成的氯氣和氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉,為了使生成的氯氣與氫氧化鈉溶液充分接觸,氯氣應該在下面生成,所以下端是陽極,與電源的正極相連,上端為陰極,與電源的負極相連,故A錯誤;
B.圖中為電解裝置,F(xiàn)e與電源正極相連作陽極,陽極上Fe失去電子生成亞鐵離子,陰極上水中的氫離子得到電子生成氫氣和氫氧根離子,汽油可隔絕空氣防止氫氧化亞鐵被氧化,可制備Fe(OH)2并觀察其顏色,故B正確;
C.食鹽水溶液呈中性,食鹽水和鐵絲網構成原電池,如果發(fā)生吸氧腐蝕,導致試管內氣體壓強減小,紅墨水通過滴管進入試管中,能實現(xiàn)實驗目的,故C正確;
D.關閉K1,電解硫酸鈉溶液生成氫氣、氧氣,然后打開K1、關閉K2,構成原電池,負極上氫氣失去電子,正極上氧氣得到電子,故D正確;
故選A。
21.D
【詳解】A.由圖可知,F(xiàn)e電極是正極,Zn電極是負極,屬于犧牲陽極的陰極保護法,由于電解質溶液呈酸性,故正極上氫離子得電子,負極是Zn失去電子,反應為:Zn-2e-═Zn2+,A錯誤;
B.外加電流陰極保護法中要保護的電極應與外接電源的負極相連,即Fe電極與外接電源的負極相連,B錯誤;
C.由于Ⅰ中Fe電極與電解質溶液直接接觸,會有少量的Fe直接與酸反應生成Fe2+,與K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性無關,C錯誤;
D.對比Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異可知,兩種保護法均能保護Fe,且電解法保護的更好,即Ⅱ保護得更好,D正確;
故答案為:D。
22.D
【詳解】A.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極為氧氣,電極反應式為,A正確;
B.導線與Zn塊連接為犧牲陽極的陰極保護法,B正確;
C.導線應連接外接電源的負極,為外接電源的陰極保護法,C正確;
D.導線與Cu塊連接不能保護鋼鐵輸水管,D錯誤;
故選D。
23.D
【詳解】
A.是護目鏡,進行化學實驗時,需要佩戴護目鏡,以保護眼睛,故A正確;
B.植物油和水不互溶,可以利用分液分離。故B正確;
C.光潔的無銹鐵絲焰色無色,可以用于硫酸鈉的焰色試驗,故C正確;
D.將閘門與電源的負極相連,屬于外加電源陰極保護法,故D錯誤;
故答案為D。
24.B
【分析】由圖可知,區(qū)域①采用的是犧牲陽極法進行防腐,即將還原性較強的Mg金屬作為保護極,與被保護金屬即管道1相連構成原電池,Mg作為負極發(fā)生氧化反應而消耗,管道1作為正極就可以避免腐蝕。區(qū)域②采用的是外加電流保護法,通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子從土壤流向管道2,使管道2表面腐蝕電流接近于0,從而保護管道。
【詳解】A.區(qū)域①采用的是犧牲陽極法進行防腐,在防腐過程中Mg塊不斷損失,需要定期更換,故A正確;
B.管道1是正極,Mg塊是負極,正極電勢高于負極,故B錯誤;
C.由圖可知,區(qū)域②采用的是外加電流法,故C項正確;
D.區(qū)域②通入保護電流使管道2表面腐蝕電流接近于0,故D正確;
故選B。
25.C
【分析】由圖可知,甲池為甲醇燃料原電池,是化學能轉化為電能的裝置,電解液為 KOH,甲醇發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子,為負極;氧氣發(fā)生還原反應生成氫氧根離子,為正極,總反應為;則石墨電極為陽極、銀電極為陰極;
【詳解】A.由分析可知,甲池將化學能轉化為電能,總反應為,A錯誤;
B.銀電極為陰極,銅離子得到電子發(fā)生還原反應生成銅單質,B錯誤;
C.乙池陽極水放電發(fā)生氧化反應生成氧氣,則乙池減少的為銅和氧元素,故反應一段時間后要使乙池恢復原狀,可加入一定量CuO固體,C正確;
D.沒有標況,不能計算反應的氧氣的物質的量,不能計算乙池析出物質質量,D錯誤;
故選C。
26.C
【分析】該裝置外接電源,為電解池裝置,通電片刻即發(fā)現(xiàn)乙裝置左側電極表面出現(xiàn)紅色固體,說明發(fā)生反應:,則乙裝置左側電極為電解池陰極,右側為陽極;電源左側為負極,右側為正極;
【詳解】A.根據分析可知,乙中左側電極反應式:Cu2+ +2e?=Cu,故A正確;
B.在丙裝置中陽極發(fā)生失電子反應,陽極電極反應式:,陰極電極反應式:,所以電解過程中丙中溶液酸堿性無變化,故B正確;
C.甲裝置中陽極電極反應:,陰極電極反應:,相當于從溶液中逸出HCl氣體,若加入鹽酸,則多加入了水,會導致KCl溶液濃度減小,故C錯誤;
D.標準狀況下當甲中產生4.48 L氣體時,兩極各產生0.1ml氣體,轉移電子數0.2ml,丙中Cu電極銀離子得電子產生銀單質,轉移0.2ml電子時,有0.2mlAg生成,則增重21.6g,故D正確;
答案選C。
27.D
【詳解】A.已知2NO2(g)N2O4(g),故無法計算標準狀況下,22.4L即=1mlNO2所含質子數,A錯誤;
B.根據反應方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,1ml與足量反應時,轉移電子數為,B錯誤;
C.已知稀鹽酸與MnO2不反應,即50mL 12ml/L的鹽酸與足量共熱,其中0.05L×12ml/L=0.6ml HCl不可能完全反應,無法計算生成水分子的數目,C錯誤;
D.鉛酸蓄電池正極反應式為:,故當正極質量增加3.2g時,電路中通過的電子數目為,D正確;
故答案為:D。
28.B
【分析】
放電時,電極材料轉化為,電極反應 -2ne-= +2nK+,是原電池的負極,陽離子增多需要通過陽離子交換膜進入②區(qū);二氧化錳得到電子變成錳離子,是原電池的正極,電極反應:,陽離子減少,多余的陰離子需要通過陰離子交換膜進入②區(qū),故③為堿性溶液是電極,①為酸性溶液是二氧化錳電極。
【詳解】A.充電時,b電極上得到電子,發(fā)生還原反應,A正確;
B.充電時,外電源的正極連接a電極相連,電極失去電子,電極反應為,B錯誤;
C.放電時,①區(qū)溶液中多余的向②區(qū)遷移,C正確;
D.放電時,a電極的電極反應式為,D正確;
故選:B。
29.B
【分析】在Pt得電子發(fā)生還原反應,Pt為正極,Ag失去電子與溶液中的Cl-反應,Ag為負極。
【詳解】A.由分析可知,Ag失去電子與溶液中的Cl-反應生成AgCl,Ag為負極,A錯誤;
B.電子由負極經活性炭流向正極,B正確;
C.溶液為酸性,故表面發(fā)生的電極反應為,C錯誤;
D.每消耗標準狀況下的,轉移電子2ml,而失去2ml電子,故最多去除,D錯誤。
故選B。
30.C
【詳解】A.氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫,遇冷又化合生成氯化銨,則直接加熱氯化銨無法制得氨氣,實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法制備氨氣,故A錯誤;
B.高錳酸鉀溶液具有強氧化性,會腐蝕橡膠管,所以高錳酸鉀溶液應盛放在酸式滴定管在,不能盛放在堿式滴定管中,故B錯誤;
C.配制一定物質的量濃度的溶液時,俯視刻度線定容會使溶液的體積偏小,導致所配溶液濃度偏大,故C正確;
D.由圖可知,鋅銅原電池中,鋅電極為原電池的負極,銅為正極,鹽橋中陽離子向硫酸銅溶液中遷移,故D錯誤;
故選C。
31.B
【分析】該儲能電池放電時,Pb為負極,失電子結合硫酸根離子生成PbSO4,則多孔碳電極為正極,正極上Fe3+得電子轉化為Fe2+,充電時,多孔碳電極為陽極,F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+,PbSO4電極為陰極,PbSO4得電子生成Pb和硫酸。
【詳解】A.放電時負極上Pb失電子結合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上,負極質量增大,A錯誤;
B.儲能過程中,該裝置為電解池,將電能轉化為化學能,B正確;
C.放電時,右側為正極,電解質溶液中的陽離子向正極移動,左側的H+通過質子交換膜移向右側,C錯誤;
D.充電時,總反應為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D錯誤;
故答案選B。
32.A
【分析】由題意可知放電時硫電極得電子,硫電極為原電池正極,鈉電極為原電池負極。
【詳解】A.充電時為電解池裝置,陽離子移向陰極,即鈉電極,故充電時,Na+由硫電極遷移至鈉電極,A錯誤;
B.放電時Na在a電極失去電子,失去的電子經外電路流向b電極,硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結合得到Na2Sx,電子在外電路的流向為a→b,B正確;
C.由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應式為2Na++S8+2e-→Na2Sx,C正確;
D.炭化纖維素紙中含有大量的炭,炭具有良好的導電性,可以增強硫電極的導電性能,D正確;
故答案選A。
33.C
【詳解】A.常溫下,鐵片與濃硝酸會發(fā)生鈍化,導致現(xiàn)象不明顯,但稀硝酸與鐵不發(fā)生鈍化,會產生氣泡,所以不能通過該實驗現(xiàn)象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強弱,A錯誤;
B.濃硝酸會氧化亞硫酸根生成硫酸根,仍然產生白色沉淀,所以不能通過該實驗現(xiàn)象判斷樣品中含有硫酸根,B錯誤;
C.銅比銀活潑,在形成原電池過程中,做負極,發(fā)生氧化反應,生成了銅離子,導致溶液變?yōu)樗{色,所以該實驗可以比較銅和銀的金屬性強弱,C正確;
D.向溴水中加入苯,苯可將溴萃取到上層,使下層水層顏色變淺,不是溴與苯發(fā)生了加成反應,D錯誤;
故選C。
34.C
【分析】由題中信息可知,該電池中Zn為負極、為正極,電池的總反應為。
【詳解】A.由題信息可知,放電時,可插入層間形成,發(fā)生了還原反應,則放電時為正極,A說法正確;
B.Zn為負極,放電時Zn失去電子變?yōu)?,陽離子向正極遷移,則放電時由負極向正極遷移,B說法正確;
C.電池在放電時的總反應為,則其在充電時的總反應為,C說法不正確;
D.充電陽極上被氧化為,則陽極的電極反應為,D說法正確;
綜上所述,本題選C。
35.A
【分析】放電時負極反應:,正極反應:Cl2+2e-=2Cl-,消耗氯氣,放電時,陰離子移向負極,充電時陽極:2Cl--2e-=Cl2,由此解析。
【詳解】A. 放電時負極失電子,發(fā)生氧化反應,電極反應:,故A正確;
B. 放電時,陰離子移向負極,放電時透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移,故B錯誤;
C. 放電時每轉移電子,正極:Cl2+2e-=2Cl-,理論上釋放,故C錯誤;
D. 充電過程中,陽極:2Cl--2e-=Cl2,消耗氯離子,溶液濃度減小,故D錯誤;
故選A。
36.B
【分析】鋰海水電池的總反應為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑, M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應,則M電極為負極,電極反應為Li-e-=Li+,N極為正極,電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,同時氧氣也可以在N極得電子,電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-。
【詳解】A.海水中含有豐富的電解質,如氯化鈉、氯化鎂等,可作為電解質溶液,故A正確;
B.由上述分析可知,N為正極,電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,和反應O2+4e-+2H2O=4OH-,故B錯誤;
C.Li為活潑金屬,易與水反應,玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應,并能傳導離子,故C正確;
D.該電池不可充電,屬于一次電池,故D正確;
答案選B。
37.C
【詳解】A.由充電時電極a的反應可知,充電時電極a發(fā)生還原反應,所以電極a是陰極,則電極b是陽極,故A錯誤;
B.放電時電極反應和充電時相反,則由放電時電極a的反應為可知,NaCl溶液的pH不變,故B錯誤;
C.放電時負極反應為,正極反應為,反應后Na+和Cl-濃度都增大,則放電時NaCl溶液的濃度增大,故C正確;
D.充電時陽極反應為,陰極反應為,由得失電子守恒可知,每生成1mlCl2,電極a質量理論上增加23g/ml2ml=46g,故D錯誤;
答案選C。
38.B
【分析】根據圖示可知在電極a上O2得到電子變?yōu)镺2-,所以a電極為正極;在電極b上熔融Li2CO3失去電子變?yōu)镃O2、O2,所以金屬電極b為負極,然后根據同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則分析判斷。
【詳解】A.根據圖示可知:電極a上O2得到電子變?yōu)镺2-,所以a電極為正極;在電極b上熔融Li2CO3失去電子變?yōu)镃O2、O2,所以金屬電極b為負極。CO會向負極區(qū)移動,故CO遷移方向為界面X →電極b,A正確;
B.在電極a上發(fā)生反應:O2+4e-=2O2-,在電極b上發(fā)生反應:2CO-4e-= O2↑+2CO2↑,在同一閉合回路中電子轉移數目相等,可知電極a上消耗的O2和電極b上產生的CO2的物質的量之比為1:2,B錯誤;
C.電極b為負極,失去電子發(fā)生氧化反應 ,則負極的電極反應為2CO-4e-=O2↑+ 2CO2↑,C正確;
D.負極上熔融的Li2CO3失去電子被氧化產生O2、CO2氣體,反應式為Li2CO3(熔融)=2Li++;2CO-4e-=O2↑+2CO2↑,正極上發(fā)生反應:O2+4e-=2O2-,根據在同一閉合回路中電子轉移數目相等,將正、負極電極式疊加,可得總反應方程式為:Li2CO3=Li2O+CO2↑,D正確;
故合理選項是B。
39.C
【詳解】A. 如果玻璃薄膜球內電極的電勢低,則該電極為負極、負極發(fā)生氧化反應而不是還原反應,A錯誤;
B.已知:pH與電池的電動勢E存在關系:pH=(E-常數)/0.059,則玻璃膜內外氫離子濃度的差異會引起電動勢的變化,B錯誤;
C.pH與電池的電動勢E存在關系:pH=(E-常數)/0.059,則分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢,可得出未知溶液的pH,C正確;
D. pH計工作時,利用原電池原理,則化學能轉化為電能,D錯誤;
答案選C。
40.D
【詳解】A.根據總反應式Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2可知,放電時Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價,所以負極上Zn失電子發(fā)生氧化反應,故A正確;
B.正極上Ag2O得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為Ag2O+2e?+H2O===2Ag+2OH?,故B正確;
C.電解質溶液為KOH溶液,所以負極反應為Zn+2OH??2e?===Zn(OH)2,在負極區(qū), OH?被消耗導致氫氧根離子濃度減小,故C正確;
D.放電時,溶液中的OH?向負極移動,K+、H+向正極移動,故D項錯誤。
答案選D。
41.D
【分析】由圖可知,放電時,硬碳電極為原電池的負極,NaxCn在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成鈉離子和碳,Na1-xMnO2電極為正極,鈉離子作用下Na1-xMnO2在正極得到電子發(fā)生還原反應生成NaMnO2;充電時,與直流電源負極相連的硬碳電極為陰極,Na1-xMnO2電極為陽極。
【詳解】A.由鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定,造價更低可知,與鋰離子電池相比,鈉離子電池比鋰離子電池內阻大,短路時瞬間發(fā)熱量小于鋰離子電池,具有不易發(fā)熱,具備更高安全性的優(yōu)點,故A正確;
B.由分析可知,充電時,Na1-xMnO2電極為陽極,NaMnO2在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Na1-xMnO2和鈉離子,電極反應式為,故B正確;
C.由電池反應可知,放電時Na1-xMnO2電極為正極,鈉離子作用下Na1-xMnO2在正極得到電子發(fā)生還原反應生成NaMnO2,放電過程中鈉元素的化合價未發(fā)生改變,故C正確;
D.廢舊鈉離子電池里面有殘余電量,為了防止拆卸電池中發(fā)生意外,廢舊鈉離子電池進行“放電處理”時,應將硬碳中的鈉轉化為鈉離子,故D錯誤;
故選D。
42.D
【分析】該燃料電池,燃料通入電池負極發(fā)生氧化反應,則b為正極;氧氣在正極發(fā)生還原反應,則a為正極;
【詳解】A.由分析可知,a電極為電池正極,A錯誤;
B.原電池中氫離子向正極移動,故電池工作時透過質子交換膜從左向右移動,B錯誤;
C.沒有標況,不能計算氧氣的體積,C錯誤;
D.電極上失去電子發(fā)生氧化反應生成硝酸,電極反應:,D正確;
答案選D。
43.D
【分析】根據圖2,在Fe的催化作用下,NO得電子和H+逐步生成鹽酸羥胺,X為H+,Y為NH3OH+,則在圖1中,含鐵的催化電極為正極,電極反應式為;Pt電極為負極,電極反應式為,由此作答。
【詳解】A.由分析知含F(xiàn)e的催化電極為正極,即電子從負極Pt電極流出,沿導線流入含F(xiàn)e的催化電極,A錯誤;
B.結合分析知圖2中,X為,Y為,B錯誤;
C.原電池工作時,正極生成NH3OH+,消耗H+,pH增大,C錯誤;
D.結合電極反應,消耗標況3.36LH2共轉移0.3ml電子,則必有0.3ml由右室流向左室,同時由NO變成鹽酸羥胺(),結合可知參加反應的NO為0.1ml,故左室增加的質量包括0.1ml NO和0.3ml,其質量總和為3.3g,D正確;
故選D。
44.D
【分析】電解溶液制備,根據圖示,原料室中 通過Ⅱ膜進入產品室、M室中H+通過Ⅰ膜進入產品室,H+和反應生成B(OH)3;則M是陽極室,M極發(fā)生反應2H2O-4e-=4H++O2↑,N室是陰極室,發(fā)生反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-;原料室中鈉離子通過Ⅲ膜進入N室生成氫氧化鈉,則X是電源正極、Y是負極。
【詳解】A.M是陽極室,則X為正極,鉛酸蓄電池中的電極為電源的正極,故A正確;
B.則M是陽極室,M極發(fā)生反應2H2O-4e-=4H++O2↑,N室是陰極室,發(fā)生反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-;原料室中鈉離子通過Ⅲ膜進入N室生成氫氧化鈉,原料室中 通過Ⅱ膜進入產品室、M室中H+通過Ⅰ膜進入產品室,H+和反應生成B(OH)3;該電解裝置實現(xiàn)了反應:,故B正確;
C.M極發(fā)生反應2H2O-4e-=4H++O2↑,氫離子減弱產品室,M室消耗水,硫酸濃度增大,所以該裝置工作一段時間之后,理論上M室的變小,故C正確;
D.理論上每生成1,電路中轉移1ml電子;鉛酸蓄電池中Y極是負極,負極發(fā)生反應Pb-2e-+=PbSO4↓,負極增加的質量為48g,故D錯誤;
選D。
45.A
【分析】如圖所示,左側裝置為電源,右側裝置為電解池,陽極接正極,故b極為正極,a極為負極。陽極室被電解生成,向產品室移動;陰極室被電解生成,原料室的向陰極室移動,向產品室移動。以此答題。
【詳解】A.a極是負極,電極反應式為CH4-8e-+4O2- = CO2+2H2O,A正確;
B.由分析知,A膜和C膜均為陽離子交換膜,B膜為陰離子交換膜,B錯誤;
C.如用鐵電極替換陽極的石墨電極,即形成活性陽極,電解時,鐵電極失去電子生成,影響Ca(H2PO4)2的制備,C錯誤;
D.沒有指明溫度與壓強,2.24L甲烷的物質的量不能確定,D錯誤;
故選A。
46.D
【詳解】A.用甲裝置探究、對分解的催化效果,可以達到目的,故A不符合題意;
B.氧氣難溶于水,用乙裝置測量體積可以,故B不符合題意;
C.氯化氫和硫氫化鈉反應生成硫化氫,用丙裝置除去氣體中的可以,故C不符合題意;
D.用丁裝置保護鋼管柱不被腐蝕鋼柱應該與電源的負極相連,D丁裝置達不到目的,故D符合題意;
故選:D。
47.D
【詳解】A.由圖可知,F(xiàn)e電極是正極,Zn電極是負極,屬于犧牲陽極的陰極保護法,由于電解質溶液呈酸性,故正極上氫離子得電子,則正極的反應為:2H++2e-═H2↑,A錯誤;
B.外加電流陰極保護法中要保護的電極應與外接電源的負極相連,即Fe電極與外接電源的負極相連,B錯誤;
C.由實驗②現(xiàn)象可知,反應能否發(fā)生與K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性無關,C錯誤;
D.對比Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異可知,兩種保護法均能保護Fe,且電解法保護的更好,即Ⅱ保護得更好,D正確;
故答案為:D。
48.CD
【詳解】A. 向甲室加入足量氨水后電池開始工作,則甲室電極溶解,變?yōu)殂~離子與氨氣形成,因此甲室電極為負極,故A錯誤;
B. 濃差電池濃度差越大越有利反應進行,在原電池內電路中陽離子向正極移動,若隔膜為陽離子膜,電極溶解生成的銅離子要向右側移動,濃度差會縮小,不利電池反應進行,故B錯誤;
C. 左側負極是,正極是,則電池總反應為:,故C正確;
D. 擴散到乙室會與銅離子反應生成,銅離子濃度降低,銅離子得電子能力減弱,因此將對電池電動勢產生影響,故D正確。
綜上所述,答案為CD。
49.BD
【分析】由于乙室中兩個電極的電勢差比甲室大,所以乙室是原電池,甲室是電解池,然后根據原電池、電解池反應原理分析解答。
【詳解】A.電池工作時,甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體,同時生成H+,電極反應式為CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+,H+通過陽膜進入陰極室,甲室的電極反應式為C2++2e-=C,因此,甲室溶液pH逐漸減小,A錯誤;
B.對于乙室,正極上LiCO2得到電子,被還原為C2+,同時得到Li+,其中的O2-與溶液中的H+結合H2O,電極反應式為2LiCO2+2e-+8H+=2Li++2C2++4H2O,負極發(fā)生的反應為CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+,負極產生的H+通過陽膜進入正極室,但是乙室的H+濃度仍然是減小的,因此電池工作一段時間后應該補充鹽酸,B正確;
C.電解質溶液為酸性,不可能大量存在OH-,乙室電極反應式為:LiCO2+e-+4H+=Li++C2++2H2O,C錯誤;
D.若甲室C2+減少200 mg,則電子轉移物質的量為n(e-)= ;若乙室C2+增加300 mg,則轉移電子的物質的量為n(e-)=,由于電子轉移的物質的量不等,說明此時已進行過溶液轉移,即將乙室部分溶液轉移至甲室,D正確;
故合理選項是BD。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
D
C
D
C
D
C
C
題號
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13
14
15
16
17
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19
20
答案
D
B
B
B
A
C
C
C
A
A
題號
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24
25
26
27
28
29
30
答案
D
D
D
B
C
C
D
B
B
C
題號
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33
34
35
36
37
38
39
40
答案
B
A
C
C
A
B
C
B
C
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題號
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42
43
44
45
46
47
48
49

答案
D
D
D
D
A
D
D
CD
BD

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