备战2026高考 原电池高考真题集
命题解读 考向 近五年考查统计
强调对原理的深刻理解和应用能力,注重模型认知与证据推理,将原电池知识与生产生活、科技前沿结合。 考向一:原电池工作原理与电极反应判断 2024·天津卷T12(选择题) 2023·天津卷T13(选择题) 2022·天津卷T11(选择题) 2021·天津卷T12(选择题) 2020·天津卷T12(选择题)
重点考查陌生情境下电池模型的识别与分析,突出对知识迁移能力和信息处理能力的考察。 考向二:新型化学电源(燃料电池、二次电池等)的分析 2024·天津卷T16(Ⅱ) 2023·天津卷T15(Ⅲ) 2022·天津卷T13(综合题) 2021·天津卷T14(综合题) 2020·天津卷T16(Ⅱ)
侧重原理的实际应用,强调利用电化学原理解决或解释生产、科研中的真实问题,体现综合性与创新性。 考向三:原电池原理在金属腐蚀与防护、能量转化等领域的应用 2023·天津卷T15(实验探究) 2022·天津卷T14(原理应用) 2021·天津卷T16(综合计算) 2020·天津卷T15(原理分析)
一、单选题
1.(2025·天津武清·模拟预测)“逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是
A.“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池,太阳能电池将化学能直接转化为电能
B.“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗,塑料属于无机非金属材料
C.“祝融号”火星车利用正十一烷储能,正十一烷属于不饱和烃
D.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,氮化硼属于新型无机非金属材料
2.(2025·天津武清·二模)利用铝-电池电解溶液制备的装置如图所示。N极为铝电极,其余电极为石墨电极,下列说法错误的是
A.双极膜产生的移向M极
B.外电路中通过时,氢氧化钠溶液的质量增加2.7g
C.装置工作时,消耗的气体与生成的气体的物质的量相等
D.Q极电极方程式:
3.(2025·天津·二模)下列说法不正确的是
A.图①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.图②可以用于实验室配制银氨溶液
C.图③装置不能验证金属锌保护铁
D.图④若将溶液替换成溶液,仍然形成原电池
4.(2025·天津·一模)羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种用羟基自由基将苯酚氧化为和的原电池-电解池组合装置(如图所示),实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.d极是阳极
B.a电极的电极反应式:
C.d极区苯酚被氧化的化学方程式为
D.系统工作时,每转移消耗1mol苯酚
5.(2025·天津南开·二模)研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极,用和有机阳离子构成电解质溶液,其放电工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,有机阳离子向铝电极方向移动 B.充电时,石墨接外接电源负极
C.充电时,每转移,生成 D.石墨晶体是层状结构,层与层之间以共价键结合
6.(2025·天津河西·三模)光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电,该电池工作原理如下图所示。放电时转化为,下列有说法错误的是
A.充电时,石墨电极为做阴极
B.充电时,光催化电极的电极反应式为:
C.放电时,石墨电极发生还原反应
D.放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少,外电路转移
7.(2025·天津和平·二模)下列有关电极方程式或离子方程式不正确的是
A.将通入溶液中:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.溶液滴入溶液中:
D.加入水中:
8.(2025·天津·二模)一种新型短路膜电池分离装置如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.负极反应为:
B.正极反应消耗(已转化为标准状况),理论上需要转移电子
C.该装置用于空气中的捕获,最终由出口B流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
9.(2025·天津红桥·一模)下列方程式表述正确的是
A.《天工开物》记载用炉甘石火法炼锌:
B.氯化铁溶液腐蚀铜的电路板:
C.电解饱和食盐水阳极的电极反应:
D.绿矾处理酸性工业废水中
10.(2025·天津和平·一模)Li-O2电池比能量高,有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2↑)对电池进行充电。下列叙述不正确的是
A.充电时,阳极反应:Li2O2+2h+=2Li++O2↑
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,负极反应:Li-e-=Li+
11.(2025·湖北·一模)还原性辅酶I(NADH)是一种生物氢的载体,在酶催化中有重要作用。利用电化学驱动可实现高效NADH再生并迅速参与酶催化反应。使用该驱动并用L-乳酸脱氢酶(LDH)催化的原理如图所示。
下列说法错误的是
A.高温可提高离子的迁移速率从而加快催化效率
B.X电极可连铅酸蓄电池的电极
C.Y电极反应式:
D.每生成1mol ,生成2mol乳酸
12.(2025·江西·一模)新型水泥基电池具有成本低、环境友好和可充电性等优点,在绿色储能领域具有巨大的应用潜力。已知水泥基材料的孔结构充满了毛细孔水和游离水组成的孔溶液,孔溶液内的离子通过孔隙通道传输。该电池放电时原理如图所示,下列说法正确的是
A.水泥基中孔溶液呈强酸性
B.放电时,电极B发生氧化反应
C.隔膜应为阳离子交换膜
D.充电时,阳极的电极反应式为
13.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)我国科学家设计了一种新型多功能(甲醛一硝酸盐)电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a电极区总反应为;
B.电池工作时,电极电势高,电子流动的方向是
C.放电过程中,从左室迁移到右室
D.处理废水过程中溶液pH不变,无需补加KOH
14.(2025·江西南昌·一模)我国科学家开发了一种自充电水系电池,电池电能耗尽后,无需外接电源,可通过实现电池自充电,电池工作原理如图。下列说法错误的是
A.该电池装置负极材料需足量
B.放电时,向Zn电极移动
C.放电时,右侧电极反应为:
D.自充电时,每消耗,溶液中增加
15.(24-25高三上·天津·期末)目前新能源汽车多采用三元锂电池,某三元锂电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.充电时,需连接,,且B极为阳极
B.放电时,A极发生的反应为:
C.放电时,电子流向为A极→用电器→B极
D.外电路每通过1mol电子时,通过隔膜的质量为7g
16.(2022·天津滨海新·模拟预测)如图所示,甲池的总反应式为,下列关于该装置工作时的说法正确的是
A.该装置工作时,电极上有气体生成
B.甲池中负极反应式为
C.甲池和乙池中溶液的均减小
D.当甲池中消耗时,乙池中理论上最多产生固体
17.(2024·北京东城·一模)一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液为溶液。当连接时,极区溶液能捕获通入的。下列说法错误的是
A.连接时,极发生反应:
B.连接时,连接电源正极
C.连接时,a极区的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液,捕获和释放
18.(24-25高三上·天津河西·期末)硅锰原电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电过程中,负极区溶液pH增大
B.导线上每通过1mole-,正极区溶液质量增加44.5g
C.将交换膜更换为阴离子交换膜,电解液换为NaOH溶液,电流更平稳
D.原电池的工作原理:
19.(24-25高三上·天津河西·期末)下列说法正确的是
A.图①铁电极表面产生黄绿色气体
B.根据图②,若在铁上镀铜,电极材料为Cu
C.根据图③,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于处
D.图④可构成铜锌双液原电池,并能持续供电
20.(24-25高三上·浙江·阶段练习)在浓溶液中及空气存在下,矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成,再加入锌粉生成和纯度较高的单质银,下列说法正确的是
A.提高浓度有利于单质银的溶解
B.发生腐蚀时正极的电极反应式为
C.随着腐蚀的进行,溶液的减小
D.加入锌粉反应后,溶液中阴离子总浓度增大
21.(2024·新课标卷·高考真题)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是
A.电池总反应为
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D.两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
22.(2024·全国甲卷·高考真题)科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A.充电时,向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应
C.放电时,正极反应有
D.放电时,电极质量减少,电极生成了
23.(2024·天津南开·模拟预测)用甲烷燃料电池为锂硫电池充电。锂硫电池的总反应为:,下列说法正确的是
A.锂硫电池和铅酸电池相比,比功率较高
B.理论上,每消耗22.4L甲烷,电路中转移电子8mol
C.锂硫电池充电时,向正极迁移
D.甲烷燃料电池工作时,正极区pH降低
24.(2024·天津南开·模拟预测)下列过程的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.用石英砂制粗硅:
B.电解饱和的溶液:
C.乙醛的银镜反应:
D.铅酸蓄电池放电时的正极反应:
25.(2024·天津·模拟预测)近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A.电极a是正极
B.电极b的反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-
C.该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能
D.理论上,当电极a释放出22.4LO2(标况下),KOH溶液质量减少32g
26.(2024·天津滨海新·三模)最近我国科学家研制出一种可充电双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,阴极区溶液的增大
B.放电时,每转移电子,负极区电解质溶液质量增加
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若极质量减少,则有通过阳离子交换膜
27.(2024·天津南开·二模)我国科学家设计了一款高能量锂硫电池,其工作原理如下图所示,下列说法正确的是
A.硫电极为负极
B.该装置是将电能转化为化学能
C.通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
D.理论上,每消耗1mol,同时消耗2molLi
28.(2024·天津河东·二模)钠基海水电池,如图所示,电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中的吸附和氧化),固体电解质只允许透过。下列说法正确的是
A.放电时,a电极为负极
B.放电时,b电极的电势低于a电极
C.充电时,b电极的电极反应式为:
D.充电时,阳极区碱性增强
29.(2024·河北·二模)下列对实验的叙述正确的是
A.图甲,盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中的Cl-移向CuSO4溶液
B.图乙,可用来探究催化剂对化学反应速率的影响
C.图丙,可用来制取少量CO2气体
D.图丁,可用来验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
30.(2024·广东佛山·二模)某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后,下列说法错误的是
A.装置A利用的是牺牲阳极法
B.取a处溶液,滴加溶液,有蓝色沉淀
C.向c处滴加几滴酚酞溶液,变红
D.在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝
31.(2024·天津河北·一模)科学家称他们正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图;电池放电时的反应为:。下列说法正确的是
A.电极发生还原反应
B.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
C.当导线中通过电子时,负极区溶液质量减小
D.正极电极反应式为
32.(2024·天津南开·一模)纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是
A.是碱性氧化物
B.该酸性废水中的发生氧化反应
C.该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D.在电极反应中,每生成乙烷气体(标准状况下),理论上会消耗纳米零价铁
33.(2024·天津河西·一模)高电压水系锌——有机混合液流电池的装置及其充放电原理示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.放电时,负极反应式: B.放电时,1 mol FQ反应需转移4 mol
C.充电时,可通过离子交换膜Y D.充电时,M电极接电源负极
34.(2024·山东烟台·一模)水系锌锰二次电池放电时存在电极剥落现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量,原理如图。已知PBS膜只允许通过。下列说法错误的是
A.放电时,0.6mol 参加反应,理论上负极减少13g
B.充电时,电路中每通过2mol ,阳极区溶液减少87g
C.放电时的总反应:
D.PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电
35.(23-24高三上·北京西城·期末)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。
下列说法不正确的是
A.通过质子交换膜向a极室迁移
B.工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度增大
C.电极b的电极反应:
D.电池的总反应:
36.(2014·福建泉州·一模)在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0 mL,保持溶液总体积为100.0 mL,记录获得相同体积(336 mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。据图分析,下列说法不正确的是
A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B.a、c两点对应的氢气生成速率相等
C.b点对应的反应速率为
D.d点没有构成原电池,反应速率减慢
37.(2023·天津南开·模拟预测)实验是科学探究的重要手段。下列实验方案正确且能达到预期目的的是
A.图①:石油分馏时接收馏出物
B.图②:酸式滴定管排气操作,排气后记录初始读数
C.图③:盐桥中的阳离子向右池迁移,起形成闭合回路的作用
D.图④:证明过氧化钠与水反应放热
38.(2023·天津·模拟预测)处理烟气中的可以采用碱吸——电解法,其流程如图1;模拟过程Ⅱ如图2(膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜)。下列推断正确的是
A.电解溶液时,亚硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室
B.若用锌锰碱性电池为电源,b极与锌极相连
C.a极的电极反应式为
D.标准状况下,若收集22.4L的P气体,则转移1mol电子
39.(2023·天津·模拟预测)化学在生活、生产、医疗中起到重要作用,下列应用涉及氧化还原反应的是
A.用氟化物添加在牙膏中预防龋齿 B.搭载锂电池的电动汽车成了新能源汽车的领先者
C.传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石生产玻璃 D.屠呦呦女士利用萃取法提取出青蒿素
40.(2023·天津河北·二模)镍—镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如下图所示,下列说法不正确的是
A.放电时a极为负极
B.放电时a极的反应
C.充电时b极接外接电源正极
D.用该电池电解足量的饱和食盐水,电路中通过,阴极生成
41.(2023·天津和平·二模)“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2,断开K1,发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A.一段时间后电流计指针将归零,此时可视为反应达到平衡
B.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升
C.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙中Ag电极质量增加
D.实验开始先闭合K2,断开K1,此时向B电极移动
42.(2023·天津河西·二模)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解正确的是
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种多糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油等,石油是纯净物
C.我国实现了高性能纤维离子电池的制备,离子电池放电时将电能转化为化学能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种合金材料
43.(11-12高三上·四川成都·阶段练习)科学研究人员最近发现了一种“水”电池,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列有关说法正确的是
A.正极反应式:Ag - e- + Cl- = AgCl
B.AgCl是还原产物
C.生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
D.Na+不断向“水”电池的负极移动
44.(2023·山西运城·二模)我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池,模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2,相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A.双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B.电池工作一段时间后,NaOH溶液的pH不变
C.N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D.若电路中通过2 mol e-,则稀硫酸溶液质量增加89 g
45.(15-16高三上·湖南长沙·开学考试)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
46.(22-23高二下·宁夏石嘴山·阶段练习)将图1所示的装置中盐桥换成铜导线与两石墨棒连接得到图2所示装置,并将NaCl溶液换为HCl溶液,发现电流表指针仍然有偏转,下列说法正确的是
A.图2中乙装置总反应的离子方程式:
B.两图都是将化学能转变成电能的装置
C.图1盐桥中的阳离子移向甲装置
D.图2中电子流向为Fe→电流计→石墨a→石墨b→石墨c→Fe
47.(2023·天津河东·一模)用如图装置进行实验,产生电流。下列说法不正确的是
A.b为电池的负极
B.工作一段时间后,a极附近溶液pH减小
C.K+从a极经阳离子交换膜移动到b极
D.该装置的总反应为:H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O
48.(2023·天津河西·一模)目前发展势头强劲的绿色环保储能电池——钒电池的工作原理如下图所示,放电时电子由B极沿导线向A极移动,电解质溶液含硫酸,下列说法正确的是
A.基态原子钒的价层电子排布式为
B.放电时H+由B极经离子交换膜向A极移动
C.充电时电池被氧化为
D.充电时A极反应为
49.(2022·天津·高考真题)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
50.(22-23高二下·河南·开学考试)我国科研工作者发明了一种高性能的水系锰基锌电池[],电池工作示意图如图,该电池工作一段时间后,的浓度增大。下列说法正确的是
A.电极X的材料为Zn
B.膜a、b分别为阳、阴离于交换膜
C.正极反应式为
D.当的物质的量增大0.1mol时,电路中转移0.4mol电子
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D C C B A D C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 A D A D B C C B B A
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 C C A C C D D A D B
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 C D D B B D D C B B
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 C A C B C A A B A C
1.D
【详解】A.太阳能电池将光能转化为电能,而非化学能直接转化,A错误;
B.塑料属于有机高分子材料,而非无机非金属材料,B错误;
C.正十一烷(C11H24)为饱和烃,不含不饱和键,C错误;
D.氮化硼陶瓷具有优异性能,属于新型无机非金属材料,D正确;
故答案选D。
2.B
【分析】M电极二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸,N电极Al失电子发生氧化反应生成[Al(OH)4]-,可知M是正极、N是负极;N与电解池P相连,P为阴极,M与电解池Q相连,Q是阳极。
【详解】A.双极膜产生H+和OH-,原电池中M极为正极,阳离子(H+)移向正极,A正确;
B.外电路通过0.3 mol e-时,负极Al溶解0.1 mol(质量2.7 g),但双极膜解离水产生的OH-(0.3 mol)也移向NaOH溶液,溶液质量增加应为7.8 g,并非2.7 g,B错误;
C.原电池消耗CO2(2e-~1CO2),电解池生成H2(2e-~1H2),电子转移相同时,n(CO )=n(H ),C正确;
D.Q极为电解池阳极,Mn2+失电子被氧化为MnO2,电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,D正确;
故选B。
3.B
【详解】A.铜与浓硫酸反应生成SO2,SO2可使品红溶液褪色,装置中品红溶液用于检验SO2,浸NaOH溶液的棉团吸收多余SO2,装置合理,A正确;
B.配制银氨溶液需向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,图②为向氨水中滴加AgNO3,操作顺序错误,不能用于配制银氨溶液,B错误;
C.Zn、Fe在酸化NaCl溶液中形成原电池,Zn为负极被腐蚀,Fe为正极被保护,需要用胶头滴管吸取Fe电极附近的溶液与试管中,再滴加,无蓝色沉淀,可验证Zn保护Fe,操作中存在错误,不能验证金属锌保护铁,C正确;
D.图④原电池中,将溶液替换成溶液,Zn仍为负极(失电子),在Cu极得电子,盐桥维持电荷平衡,仍能形成原电池,D正确;
故选B。
4.D
【分析】图为将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置;由图可知,左侧为原电池,a极六价铬转化为三价铬发生还原反应,为正极,则b为负极;右侧为电解池,与负极相连的c为阴极、则d为阳极;
【详解】A.由分析可知,d为阳极,A正确;
B.a电极的电极反应为得到电子发生还原反应生成氢氧化铬:,B正确;
C.d极区为阳极区,苯酚被氧化发生氧化反应和羟基自由基(·OH)反应生成二氧化碳和水,化学方程式为,C正确;
D.苯酚被氧化发生氧化反应生成二氧化碳和水,根据电子守恒可知,C6H5OH~28e-,故系统工作时,每转移28mole-时,d极、b极各消耗1mol苯酚,共消耗2mol苯酚,D错误;
故选D。
5.C
【分析】由装置图可知,放电时为原电池,铝是活泼的金属,铝作负极,被氧化生成,电极反应式为 Al+7-3e-=4,石墨为正极,电极反应式为CnAlCl4+e-= Cn+;充电时为电解池,石墨为阳极,Al为阴极,据此分析判断。
【详解】A.由分析可知,放电时,铝为负极,石墨为正极,阳离子向正极移动,则有机阳离子向石墨电极方向移动,A错误;
B.由分析可知,充电时,石墨为阳极,接外接电源正极,B错误;
C.由分析可知,充电时,石墨为阳极,电极反应为,根据比例关系可知,转移,生成,C正确;
D.石墨晶体是层状结构,层内是共价键,层与层之间以范德华力结合,D错误;
故选C。
6.C
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知,放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,为负极,光催化电极上的反应为:,发生还原反应,为正极;充电时,石墨电极上的电极反应为:,发生还原反应,为阴极,光催化电极上的电极反应为:,发生氧化反应,为阳极;
【详解】A.由分析可知,充电时,石墨电极为做阴极,A正确;
B.充电时,光催化电极为阳极,电极反应式为:,B正确;
C.放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,C错误;
D.由分析可知,放电时,石墨电极为负极,光催化电极为正极,为维持电荷守恒,左侧钠离子透过离子交换膜移向右侧,放电时当外电路转移1mol电子时,1mol钠离子从左室迁移到右室,离子交换膜左室电解质溶液质量减少23g,则放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少(为0.2mol钠离子),外电路转移,D正确;
故选C。
7.B
【详解】A.将通入溶液中,发生反应生成沉淀和硫酸,离子方程式为:,A正确;
B.铅酸蓄电池充电时,阳极上硫酸铅和水失去电子生成二氧化铅和硫酸,离子方程式为:,B错误;
C.将溶液滴入溶液中,反应生成蓝色沉淀,离子方程式为:,C正确;
D.加入水中发生水解反应,生成沉淀,离子方程式为:,D正确;
故选B。
8.A
【分析】由图可知,H2通入极为负极,负极反应式为H2-2e-=2H+,H+与反应生成CO2,O2通入极为正极,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,CO2和OH-反应生成,移向负极与H+结合生成,据此分析解答。
【详解】A.氢气通入极为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+,故A错误;
B.标准状况下的物质的量为1mol,结合分析可知,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则此时理论上需要转移电子,故B正确;
C.由图可知,该装置用于空气中CO2的捕获,CO2→→,H+与反应生成CO2,则CO2最终由出口B流出,故C正确;
D.由图可知,短路膜中存在电子运动,和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子,故D正确;
故选A。
9.D
【详解】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3和C在高温条件下生成Zn、CO,因此总反应为:,A错误;
B.氯化铁具有氧化性,与铜反应会转化为亚铁离子,而不是铁单质,正确的离子方程式为:,B错误;
C.电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,是氯离子失去电子生成氯气,电极反应式为2Cl 2e =Cl2↑ ;2H2O+2e =2OH +H2↑ 是阴极反应式,C错误;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,D正确;
故选D。
10.C
【分析】充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+═2Li++O2),即阴阳极反应式相加得到充电时总反应:Li2O2=2Li+O2,由图可知,放电时Li→Li+,失去电子,金属Li电极为负极,O2→Li2O2,氧气得到电子,光催化电极为正极,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,充电时,阳极反应:Li2O2+2h+=2Li++O2↑,A正确;
B.充电时,电子驱动阴极反应,空穴驱动阳极反应,即充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;
C.放电时,根据原电池“同性相吸”,则Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;
D.放电时,负极反应为充电时阴极反应的逆过程即为:Li-e-=Li+,D正确;
故答案为:C。
11.A
【分析】右侧电极Y由→得电子,为阴极,电极反应为,左侧X为阳极,电极反应为,据此分析;
【详解】A.高温会导致酶失活,A错误;
B.由分析可知:X极为阳极,与电源正极相连,即连铅酸蓄电池的电极,B正确;
C.Y极为阴极,电极反应为,C正确;
D.生成1mol 转移4mol ,生成1mol乳酸相当于加了2个氢,则转移2mol ,则共生成2mol乳酸,D正确;
故选A。
12.D
【分析】放电时,A电极铁失电子生成四氧化三铁,A是负极,负极反应式为3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4+4H2O;B电极NiOOH得电子生成Ni(OH)2,电极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,B是正极。
【详解】A. Fe、Fe3O4、NiOOH、Ni(OH)2均能与酸反应,水泥基中孔溶液不能呈强酸性,故A错误;
B. 放电时,电极B镍元素化合价降低,发生还原反应,故B错误;
C. 根据电极反应式,负极消耗氢氧根离子、正极生成氢氧根离子,隔膜应为阴离子交换膜,故C错误;
D. 放电时,正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,充电时,阳极的电极反应式为,故D正确;
选D。
13.A
【分析】由图可知,a极HCHO失去电子发生氧化反应生成HCOO-和H2,为负极,电极方程式为:2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+H2↑+2H2O;则b为正极,得到电子发生还原反应生成NH3,电极方程式为:+6H2O+8e-=NH3↑+9OH-;
【详解】A.由分析,a电极区总反应为;,A正确;
B.a为负极、b为正极,则电池工作时,电极电势高,电子流动的方向是,B错误;
C.放电过程中,阳离子由负极流向正极,但中间膜为质子交换膜,则不能通过质子交换膜从左室迁移到右室,C错误;
D.由分析的正负极反应,总反应为8HCHO++7OH-=NH3↑+8HCOO-+4H2↑+2H2O,处理废水过程中消耗OH-,溶液pH减小,需补加 KOH,D错误;
故选A。
14.D
【分析】放电时,负极为Zn→Zn2+,正极为NaFe[Fe(CN)6]→Na1+xFe[Fe(CN)6];自充电时H2O2为氧化剂,将Na1+xFe[Fe(CN)6]氧化恢复为NaFe[Fe(CN)6],据此解答:
【详解】A.该电池的负极材料Zn在放电时会溶解,而自充电时不能再生,因此需足量负极材料,故A正确;
B.放电时,Zn为负极,发生反应Zn-2e-=Zn2+,附近阳离子浓度增加,因此向Zn电极移动保持溶液电中性,故B正确;
C.放电时,正极为NaFe[Fe(CN)6]与Na+结合得电子形成Na1+xFe[Fe(CN)6],电极方程式为,故C正确;
D.自充电时,右侧电极反应为,溶液中增加xmolNa+转移xmol电子,1mol过氧化氢被还原为水转移2mol电子,因此每消耗,溶液中增加,故D错误;
故答案为D。
15.B
【分析】连接K2、K3时,装置为原电池,锂离子向正极移动,则A为负极,电极反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,B极正极,电极反应为Li1-xNiaCobMncO2+xLi++xe-=LiNiaCobMncO2;连接K1、K2时,装置为电解池,A极为阴极,B极为阳极。
【详解】A.连接K2、K3时,装置为原电池,A为负极、B为正极,则充电时,需连接K1、K2,且B极为阳极,故A正确;
B.放电时,连接K2、K3,装置为原电池,A为负极,A极发生的反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,故B错误;
C.连接K2、K3时,装置为原电池,放电时电子从负极流出经过用电器流入正极,即电子流向为A极→用电器→B极,故C正确;
D.内外电路转移电荷数相等,当外电路通过1 mol 电子时,通过隔膜的Li+的物质的量1 mol,其质量为1mol×7gmol-1=7g,故D正确;
故选B。
16.C
【分析】该装置图中,甲池为燃料电池,其中左电极为负极,右电极为正极,乙池为电解池,石墨电极为阳极,Ag电极为阴极,由此分析。
【详解】A.由分析可知,Ag电极为阴极,该电极上铜离子得电子产生Cu:Cu2++2e-=Cu,A项错误;
B.由图可知,甲池环境为碱性,电极反应式不产生H+,电极方程式为:;B项错误;
C.甲池的总反应方程式为:N2H4+O2=N2+2H2O,电解液被稀释,故碱性减弱,减小,乙池的总反应方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,电解液酸性增强,减小,C项正确;
D.的物质的量为0.1 mol,转移电子的物质的量为0.4mol,产生0.2molCu,质量为12.8g,D项错误;
故选:C。
17.C
【分析】
当连接时,极区溶液能捕获通入的二氧化碳,说明与直流电源负极相连的b电极为电解池的阴极,电极反应式为,a电极为阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为—e—=;连接时,该装置为原电池,b电极为负极,电极反应式为+2OH——2e-=2H2O+,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,电极反应式为+e-=,则该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳。
【详解】
A.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,电极反应式为2H2O++2e-=+2OH—,故A正确;
B.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,a为阳极,与连接电源正极相连,故B正确;
C.由分析可知,连接时,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,则a极区的值减小,故C错误;
D.由分析可知,该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳,故D正确;
故选C。
18.B
【分析】由图可知,在碳硅电极上Si被氧化生成SiO2,则碳硅电极为负极,电极反应式为:Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+;在MnO2电极上MnO2被还原生成Mn2+,则MnO2电极为正极,电极反应式为:2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O,据此解答。
【详解】A.放电过程中,碳硅电极为负极,电极反应式为:Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+,即生成H+同时消耗H2O,但H+透过质子交换膜迁移到正极,则负极区溶液中n(H+)不变,但H2O被消耗,溶液的体积减小,c(H+)增大,则pH减小,A错误;
B.正极反应为:2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O,导线上每通过1mole-,即有1molH+从负极区迁移至正极区溶液,同时正极溶解0.5molMnO2,则正极区溶液质量增加1mol×1g/mol+0.5mol×87g/mol=44.5g,B正确;
C.由于Si能与NaOH溶液直接反应,所以电解液不能换为NaOH溶液,C错误;
D.负极反应为:Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+,正极反应为:2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O,将正、负极的电极反应式相加可得原电池的工作原理:,D错误;
故选B。
19.B
【详解】A.图①中,铁电极与电源正极相连,为电解池的阳极,电池工作时,发生反应为Fe-2e-=Fe2+,则铁电极表面不产生黄绿色气体,A不正确;
B.根据图②中电子流动的方向,a电极为阴极,b电极为阳极,若在铁上镀铜,Cu应作阳极,所以电极材料为Cu,B正确;
C.根据图③,若开关K置于处,则形成原电池,Fe作负极,会加速铁的腐蚀,C不正确;
D.图④中,Zn与CuSO4直接反应,不能构成原电池,若将两烧杯内的溶液互换,可构成铜锌双液原电池,并能持续供电,D不正确;
故选B。
20.A
【详解】A.银单质在氯化钠浓溶液中与氧气反应生成[AgCl2]-,离子方程式为:,增大氯离子的浓度平衡正向移动,有利于单质银的溶解,A正确;
B.在氯化钠溶液中,正极电极反应式为:,B错误;
C.根据A可知,随着腐蚀的进行,氢氧根离子的浓度增大,溶液pH增大,C错误;
D.加入锌粉后,发生反应:,溶液中阴离子总浓度降低,D错误;
故选A。
21.C
【分析】由题中信息可知,b电极为负极,发生反应,然后再发生;a电极为正极,发生反应,在这个过程中发生的总反应为。
【详解】A.由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的在a电极上得电子生成,电极反应式为;b电极为电池负极, 在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为,则电池总反应为,A正确;
B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为,在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;
C.根据反应可知,参加反应时转移2 mol电子,的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
22.C
【分析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【详解】A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
23.A
【详解】A.锂硫电池和铅酸电池相比,锂硫电池质量小,故比功率较高,故A正确;
B.没有标明为标准状况,无法计算甲烷的物质的量,故无法计算电路中转移电子物质的量,故B错误;
C.锂硫电池充电时,阳离子移动向阴极,故向阴极迁移,故C错误;
D.甲烷燃料电池工作时,正极电极反应式为或,正极区pH升高,故D错误;
故选A。
24.C
【分析】此题综合性强,涉及氧化还原反应、电化学反应等多章节内容
【详解】A.石英砂的主要成分是SiO2,用石英砂制粗硅的化学方程式为SiO2+2C=Si+2CO,产物不是二氧化碳,故A错误;
B.电解饱和的AlC13溶液的离子方程式为,故B错误;
C.醛基可以被银氨溶液氧化为羧酸铵,银离子还原为单质银,故C正确;
D.铅酸蓄电池放电时的正极反应为PbO2 +2e-+4H++ = PbSO4+2H2O,故D错误;
故答案选C。
【点睛】离子方程式的书写是高中学习的重点和难点,是检测双基题目中很有代表性的一个题
25.C
【分析】由图可知,a极氧元素价态升高失电子,故a极为负极,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,b极为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,据此作答。
【详解】A.a极氧元素价态升高失电子,故a极为负极,A错误;
B.电极b上为O2得电子,溶液是酸性环境,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,B错误;
C.“全氧电池”工作时总反应为OH-- H+=H2O,将酸碱反应的中和能转化为电能,C正确;
D.电极a电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,理论上, 当电极a释放出22.4LO2 (标准状况下)即1mol O2时,同时有4mol K+移向右侧的K2SO4 溶液中,所以KOH 溶液减少的质量为1mol×32g/mol+4mol×39g/mol=188g,D错误;
故答案选C。
26.D
【分析】由图可知,放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,右侧为阳极,据此作答。
【详解】A.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,生成氢氧根离子,阴极区溶液的pH增大,A正确;
B.放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,每转移0.2mol电子,负极区电解质溶液质量增加×65g/mol=6.5g,同时有0.2mol钠离子迁移到右侧,质量减小0.2mol×23g/mol=4.6g,故负极区电解质溶液质量实际增加6.5g-4.6g=1.9g,B正确;
C.放电时,Zn作负极,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,C正确;
D.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,a极质量增加6.5g,则有0.2mol Na+通过阳离子交换膜,D错误;
故选D。
27.D
【分析】由图可知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,锂电极为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为Li-e-=Li+,硫电极为正极,铜离子和硫在正极得到电子发生还原反应生成硫化亚铜,电极反应式为2Cu2++S+4e-=Cu2S,电池的总反应为4Li+2Cu2++S=4Li++ Cu2S。
【详解】A.由分析可知,硫电极为正极,铜离子和硫在正极得到电子发生还原反应生成硫化亚铜,故A错误;
B.由分析可知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,故B错误;
C.由分析可知,锂电极为原电池的负极,硫电极为正极,锂离子通过阳离子交换膜向硫电极方向迁移,故C错误;
D.由分析可知,电池的总反应为4Li+2Cu2++S=4Li++ Cu2S,则由方程式可知,每消耗1mol铜离子,同时消耗2mol锂,故D正确;
故选D。
28.A
【分析】由题意和示意图可知,钠为活泼金属,故a极为负极,负极反应为Na-e-=Na+,b极为正极,选择性催化材料能抑制海水中Cl-的吸附和氧化,故正极反应为2H2O+4e-+O2=4OH-;充电时,阳极上OH-失电子生成O2,阴极发生还原反应,Na+得电子生成Na,以此分析解答。
【详解】A.钠为活泼金属,故a极为负极,故A正确;
B.放电时,a为负极,b为正极,b电极的电势高于a电极,故B错误;
C.由于选择性催化材料能抑制海水中Cl-的吸附和氧化,故电极上不是氯离子放电,故C错误;
D.充电时,b为阳极,阳极发生氧化反应,阳极上OH-失电子生成O2,阳极区碱性减弱,故D错误;
故选:A。
29.D
【详解】A.原电池中阴离子移向负极,Cl-移向ZnSO4溶液,A错误;
B.两支试管的温度不同,不能用来探究催化剂对化学反应速率的影响,B错误;
C.Na2CO3易溶于水且是粉状,反应过程会溶解并掉落容器底部,关闭右端活塞时,无法使反应停止,不能用碳酸钠和稀硫酸通过启普发生器制取少量二氧化碳气体,C错误;
D.浓硫酸使蔗糖炭化变黑,说明浓硫酸具有脱水性,品红溶液褪色,说明浓硫酸与碳反应生成二氧化硫,则浓硫酸具有氧化性,SO2具有漂白性,二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色发生氧化还原反应生成锰离子和硫酸根离子,说明其具有还原性,D正确;
故选D。
30.B
【分析】装置A中,锌的活泼性较强,作为负极,电极反应式为,铁作为正极,电极反应式为,在装置B中,C作为阳极,电极反应式为,铁作为阴极,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.在装置A中,由于锌比铁活泼,故锌作为负极,铁作为正极,利用了牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀,A正确;
B.由分析知,在a处不会生成,滴加溶液,不会产生蓝色沉淀,B错误;
C.由分析知,在c处有生成,加几滴酚酞溶液,变红,C正确;
D.由分析知,在d处有生成,在上方放置湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝,D正确;
故选B。
31.C
【分析】该电池放电时,Al为负极,失电子结合氢氧根离子生成Na[Al(OH)4],AgO为正极,AgO得电子生成Ag。
【详解】A.Al电极上Al失电子发生氧化反应,A错误;
B.阳离子交换膜仅允许阳离子通过,溶液中不会有电子,B错误;
C.负极上发生反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,通过3mol电子,新增的质量相当于1molAl3+的质量,同时有3molNa+通过阳离子交换膜进入正极区,则负极区溶液质量减少量为3mol×23g/mol-27g=42g,C正确;
D.正极上AgO得电子结合水生成Ag和氢氧根离子,电极反应为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,D错误;
故答案选C。
32.D
【分析】处理过程中,纳米零价铁中的Fe由0价转化为Fe2+,失去电子,发生氧化反应,做原电池负极,在酸性条件下,C2HCl3被还原为乙烷,为正极,其电极反应式为C2HCl3+5H++8e-=C2H6↑+3Cl-,亚铁离子在酸性条件下和、SO发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为14Fe2+++SO+14H+=FeAsS↓+13Fe3++7H2O,完成纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷,据此解答。
【详解】A.中含有+2价和+3价铁,不是碱性氧化物,故A错误;
B.亚铁离子在酸性条件下和、SO发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为14Fe2+++SO+14H+=FeAsS↓+13Fe3++7H2O,此反应中As元素、S元素均得到电子,发生还原反应,Fe2+失电子发生氧化反应,故B错误;
C.在处理三氯乙烯的过程中,纳米零价铁中的Fe由0价转化为Fe2+,失去电子,发生氧化反应,作为原电池负极,故C错误;
D.原电池的总反应为:4Fe+C2HCl3+5H+=4Fe2++C2H6↑+3Cl-,每生成标准状况下的11.2L乙烷气体,理论上会消耗2mol纳米零价铁,故D正确;
故选D。
33.D
【详解】A.放电时,左侧锌变成为原电池的负极反应,故放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=,A错误;
B.放电时,1分子FQ转化为1分子FQH2,消耗1分子H2,得2个电子,故1mol FQ反应需转移2mol e ,B错误;
C.充电时,右侧阳极反应为FQH2-2e-= FQ+2H+,Na+不能通过离子交换膜Y,故C错误;
D.放电时M为负极,故充电时,M为阴极,M电极接电源负极,D正确;
故选D。
34.B
【分析】Zn电极为负极,发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+,MnO2为正极,发生还原反应MnO2+2e-+4H+ =Mn2++2H2O,产生的锰离子和剥落的正极材料发生反应,加入KI后,发生反应MnO2+3I-+4H+=Mn2++I+2H2O,I+2e-=3I-,碘离子为催化剂。
【详解】A.加入KI后,I-与剥落的MnO2反应生成的I,发生反应为MnO2+3I-+4H+=Mn2++ I+2H2O、I+2e-=3I-,如有0.6molI-参加反应,需得到电子0.4mol,理论上负极Zn减少0.2mol,质量为13g,A正确;
B.则充电时阳极电极反应式为3I--2e-= I、Mn2++2H2O-2e-= MnO2+4H+,电路中每通过2mol ,阳极区溶液减少的质量小于1molMnO2的质量,小于87g,B错误;
C.Zn电极为负极,发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+,MnO2为正极,发生还原反应MnO2+2e-+4H+ =Mn2++2H2O,放电时的总反应为MnO2+Zn+4H+= Zn2++ Mn2++2H2O,C正确;
D.PBS膜能够防止脱落的二氧化锰与锌接触构成微电池,减少锌的损耗,能有效抑制电池的自放电,D正确;
故选B。
35.B
【分析】根据燃料电池装置可知,左侧a极为正极,通入空气后氧气在正极发生还原反应,电极反应式:;右侧b极为负极,在负极发生氧化反应,电极反应式:;
【详解】A.结合分析,根据电极反应及电解质溶液呈电中性可知,通过质子交换膜向a极室迁移,A正确;
B.根据分析,a极电极反应式:可知,工作过程中每当消耗4mol氢离子的同时,会有4mol氢离子由b极移向a极,忽略溶液体积的变化,则工作一段时间后,a极室中稀硫酸浓度不变,B错误;
C.根据分析可知,b极为负极,在负极发生氧化反应,电极反应式:,C正确;
D.结合分析,根据得失电子守恒,将两电极反应式相加得总反应:,D正确;
答案选B。
36.D
【详解】A.根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先加快后减慢,则饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A正确;
B.根据图像纵坐标可知,a、c两点对应的氢气生成速率相等,B正确;
C.b点收集336mL氢气用时150s,336mL氢气的物质的量为0.015mol,消耗硫酸0.015mol,则b点对应的反应速率:,C正确;
D.d点锌置换出铜,锌、铜和硫酸构成原电池,化学反应速率加快,但硫酸铜用量增多,锌置换出来的铜附着在锌表面,导致锌与硫酸溶液接触面积减小,反应速率减慢,D错误;
答案选D。
37.D
【详解】A.石油分馏时,接受馏出物的锥形瓶不能塞橡胶塞,否则导致气体压强增大而发生意外事故,故A错误;
B.图示是带橡胶胶管的滴定管,是碱式滴定管,故B错误;
C.锌与硫酸铜溶液会发生反应,所以左侧烧杯中不能选用硫酸铜溶液,应选择硫酸锌溶液,故C错误;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,脱脂棉燃烧能证明过氧化钠与水的反应为放热反应,故D正确;
故选:D。
38.C
【详解】A.b电极上稀硫酸转化为浓硫酸,过程中的量增大,则是由转化得到,发生反应-2e-+H2O═+2H+,则膜2应为阴离子交换膜,a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液,过程中OH-浓度增大,则发生电极反应2H2O+2e-═2OH-+H2↑,膜1应为阳离子交换膜,允许钠离子通过,故A错误;
B.a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液,过程中OH-浓度增大,a电极发生反应:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,说明a电极为阴极,应与外电路负极相连,若用锌锰碱性电池为电源,锌电极为原电池负极,则a极与锌极相连,故B错误;
C.a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液,过程中OH-浓度增大,且反应有气体产生,则应发生的电极反应式为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,故C正确;
D.a电极发生电极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,若收集标准状况下22.4LP ,即收集O2的标况下的物质的量为,根据电极反应,则转移电子数为2mol,故D错误,
故选:C。
39.B
【详解】A.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿,该过程中不涉及元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故A不选;
B.电池放电过程中将电能转化为化学能,有电子的转移,发生了氧化还原反应,故B选;
C.传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石为原料生产玻璃,二氧化硅与碳酸钠生成硅酸钠和二氧化碳,二氧化硅与碳酸钙生成硅酸钙和二氧化碳,最终得到玻璃,反应均不是氧化还原反应,故C不选;
D.用乙醚从中药中萃取青蒿素,为萃取原理,为物理变化,故D不选;
故选B。
40.B
【分析】根据化合价升降,左室元素化合价升高,失去电子,作负极,右室元素化合价降低,得到电子,作正极。
【详解】A.根据图中信息电子从左转移到右边,因此放电时a极为负极,b极为正极,故A正确;
B.根据图中负极Cd变为Cd(OH)2,则放电时a极的反应,故B错误;
C.放电时b极为正极,充电时b极接外接电源正极,故C正确;
D.用该电池提供的电能电解饱和食盐水,阴极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,电路中通过0.2mole-,则阴极生成氢气物质的量为0.1mol,质量为0.2g,故D正确;
综上所述,答案为B。
41.C
【分析】断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,甲池为3mol L-1的AgNO3溶液,乙池为1mol L-1的AgNO3溶液,Ag+浓度越大氧化性越强,可知A为正极,发生还原反应,B为负极,发生氧化反应,向负极移动;闭合K1,断开K2,为电解装置,与电源正极相连的B极为阳极,阳极金属银被氧化,阴极A析出银,向阳极移动,乙池浓度增大,甲池浓度减小,据此分析解答。
【详解】A.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,当两池银离子浓度相等时,反应停止,电流计指针将归零,A正确;
B.闭合K1,断开K2后,为电解池,与电源正极相连的B是阳极,阳极金属银被氧化产生银离子,向阳极移动,则乙池硝酸银浓度增大,B正确;
C.闭合K1,断开K2后,乙池中的B极为电解池的阳极,银失电子发生氧化反应,质量减小,C错误;
D.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,A为正极,B为负极,阴离子移向负极,则向B极移动,D正确;
故答案为:C。
42.A
【详解】A.淀粉能水解成葡萄糖,是一种多糖,故A正确;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,是混合物,故B错误;
C.原电池放电是将化学能转化为电能,故C错误;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D错误。
故选A。
43.C
【详解】A.正极得到电子,正极反应式:,故A错误;
B.AgCl是Ag被氧化后的产物,是氧化产物,故B错误;
C.正极反应式:,则生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子,则C正确;
D.原电池工作时,阳离子向正极移动,Na+不断向“水”电池的正极移动,故D错误;
故选:C。
44.B
【详解】A.由题给信息Zn生成Zn(OH),MnO2生成Mn2+可知,M极为Zn电极,N电极材料为MnO2,即M极为负极,N极为正极,OH-移向负极,A项正确;
B.负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH),每转移2 mol e-,有2 molOH-移向NaOH溶液,而消耗4molOH-,NaOH溶液的pH变小,B项错误;
C.N电极材料为MnO2,MnO2在正极得到电子生成Mn2+,电极方程式为:MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O,故C正确;
D.若电路中通过2 mol e-,双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液,同时溶解1 mol MnO2,稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g,D项正确;
故选B。
45.C
【分析】I中铁和稀硝酸生成一氧化氮,一氧化氮遇空气生成二氧化氮;Ⅱ中Fe遇浓硝酸钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,所以产生少量红棕色气泡后,迅速停止;Ⅲ中构成原电池,Fe作为负极,且Fe与浓硝酸直接接触,会产生少量二氧化氮,Cu作为正极,发生得电子的反应,生成二氧化氮。
【详解】A.I中铁和稀硝酸生成一氧化氮,一氧化氮遇空气生成二氧化氮,化学方程式为: 2NO+O2=2NO2,A正确;
B.常温下,Fe遇浓硝酸易钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,B正确;
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,实验Ⅱ反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较浓HNO3和稀HNO3的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析,C错误;
D.Ⅲ中构成原电池,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否持续被氧化,D正确;
故选C。
46.A
【分析】由图可知,图1为原电池,Fe作负极,石墨作正极;图2是原电池和电解池的串联结构,由烧杯中电解质溶液的种类和电极可以推知甲为原电池装置,乙为电解池装置,甲中Fe为负极,石墨c为正极,乙中石墨a为阴极,石墨b为阳极,乙装置为电解氯化铜的装置,以此解答。
【详解】A.图2乙装置为电解氯化铜的装置,生成氯气和铜,总反应的离子方程式:,A正确;
B.图2甲为原电池,乙为电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,B错误;
C.图1铁为原电池负极,阳离子向正极移动,应向乙移动,C错误;
D.电子只在导线中移动看,不能进入溶液,则图2中电子流向为:Fe→电流计→石墨a、石墨b→铜丝→石墨c,D错误;
故选A。
47.A
【分析】从图中可以看出,a电极,H2失电子产物与电解质反应生成H2O,b电极,Cl2得电子生成Cl-,则a电极为负极,b电极为正极。反应过程中,K+透过阳离子交换膜,从左侧溶液中向右侧溶液中迁移。
【详解】A.由分析可知,b为电池的正极,A不正确;
B.工作一段时间后,a极发生反应H2-2e-+2OH-=2H2O,c(OH-)减小,溶液pH减小,B正确;
C.由分析可知,K+透过阳离子交换膜,从左侧溶液中向右侧溶液中迁移,即K+从a极经阳离子交换膜移动到b极,C正确;
D.该装置的负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极反应为Cl2+2e-=2Cl-,总反应为:H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O,D正确;
故选A。
48.B
【分析】放电时电子由B极沿导线移向A极,则放电时B极为原电池的负极,该极发生氧化反应为V2+-e-=V3+;放电时,A为正极,该极发生还原反应为。
【详解】A.V为23号元素,其电子排布为[Ar]3d34s2,其价电子排布式为3d34s2,A项错误;
B.原电池(放电时)中,离子的移动方向:带正电的离子移向正极,带负电的离子移向负极,所以H+移向A极,B正确;
C.放电时为V2+-e-=V3+,充电为其逆过程为V3+被还原为V2+,C项错误;
D.放电时A极反应为,充电时为其逆过程为,D项错误;
故选B。
49.A
【详解】A.淀粉是一种多糖,故A错误;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B正确;
C.锂离子电池放电属于原电池,是将化学能转化为电能,故C正确;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确。
综上所述,答案为A。
50.C
【详解】A.由图中电子流动方向可知电极Y为负极,材料为Zn,电极X为正极,材料为,故A错误;
B.一段时间后,的浓度增大说明程a、b分别为阴、阳离子交换膜,故B错误;
C.根据总反应,锰化合价降低,则正极反应式为,故C正确;
D.的物质的量增大0.1m时,电路中转移0.2ml电子,故D错误。
综上所述,答案为C。