高三化学一轮复习电化学习题

这是一份高三化学一轮复习电化学习题，共8页。
A．系统工作时，电流由 b 极经 III、II、I 室流向 a 极
B．d 极区苯酚被氧化的化学方程式为 C6H5OH＋28·OH = 6 CO2↑＋17 H2O
C．系统工作时，每转移 28ml e-消耗 1ml 苯酚
D．a 电极的电极反应式：7H2O + Cr2O + 6 e-=2 Cr(OH)3 + 8 OH-
2．高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种性能优异的光敏型半导体，其制成的纳米管在紫外光照射、关闭周期内会发生如下反应：+H+。通过纳米管一端正电荷分布密度的变化，在电解质溶液中产生离子电流。某科研组使用PPy构建了一种浓差电池，用来提取天然水中的氢能，其构造如图所示。下列叙述正确的是
A．a为负极，b为正极
B．b极电极方程式为
C．纳米管道中的离子电流由PPy阳离子、、、的定向移动形成
D．照射一段时间后关闭光源，纳米管道中仍能存在微弱电流
3．我国科学家在“绿氢”研究方面取得新进展。四种电解槽结构如图所示。
已知：法拉第常数(F)表示电子所带电量，。下列说法正确的是
A．图a、d装置中作用是降低阳极反应的活化能B．图c装置的阴极反应式为
C．图a装置工作一段时间后，阳极区溶液明显下降
D．电流强度为a安培，通电时间为b小时，阳极理论最多产生
4．碱性锌铁液流电池具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为，下列叙述不正确的是
A．中含有键与键的数目之比为1∶1
B．放电时，N极电势低于M极，N极电极反应为
C．若离子交换膜只有通过，反应时，有通过离子交换膜
D．维持电流强度0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌约0.5g(已知)
5．电池以水溶液作为锌离子电池的氧化还原介质，可实现快速可逆的协同转化反应，具有超高的可逆容量和超长循环寿命。下列说法不正确的是
A．能加快电极反应速率 B．放电时，正极反应为
C．充电时，与外接电源正极相连 D．充电时，若转移，两电极总质量增加
6．近日“宁德时代”宜布2023年实现钠离子电池产业化，钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法不正确的是
A．放电时负极区钠单质失去电子
B．充电时由“B极”向“A极”移动
C．由于未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低
D．该电池一种正极材料为，充电时的电极反应为：
7．含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是
A．阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极
B．电流密度越大，金属受保护程度越好
C．CFD区，金属受到保护
D．外接电势越高，对金属保护性越有效
8．当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，氧化还原反应才能进行。用如图所示装置探究原电池的工作原理，其中、均为碳棒，此时电流表的指针不发生偏转。已知：①反应中的两个电对的标准电极电势，。②标准电动势，n为转移的电子数。下列说法错误的是
A．若向右侧烧杯中滴加浓盐酸，电流计指针会发生偏转
B．若向右侧烧杯中滴加溶液，此时电极的电极反应式为
C．向右侧烧杯中加入溶液时，盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动
D．反应的
9．“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中 a为TiO2电极，b为Pt电极，c为WO3电极，电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A 区与大气相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法正确的是
A．若将a、c用导线连接，a为正极且电极附近溶液pH 减小
B．若将a、c用导线连接，Li+透过锂离子交换膜向左侧迁移
C．若将b、c用导线连接，可实现太阳能向电能转化
D．若将b、c用导线连接，c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+
10．储量丰富、成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关注。由于K+能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极，开发了基于钾离子电解液(KPF6)的新型双碳电池[碳微球(C)为正极材料，膨胀石墨( )为负极材料]，充电时总反应为：+xK++xC+=+xC(PF6)，如图所示。下列叙述不正确的是
A．放电时，K+在电解液中由A极向B极迁移但并未嵌入碳微球中
B．充电时，B极的电极反应式为xC(PF6)+xe-=xC+
C．放电时，每转移0.2ml电子时，电解液增重36.8g
D．充放电过程中，在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌
11．中国科学院兰州化物所和中国科学技术大学在锂硫电池的研究上获得重大进展。一种锂硫电池的总反应为16Li+S88Li2S，该电池的装置如图甲所示，充放电过程中物质的转化关系如图乙所示。该装置工作时，下列叙述错误的是
A．放电时，M电极的电势比N电极的高
B．放电时，Li+通过阳离子交换膜到达M电极附近
C．充电时，M极反应式为8Li2S-16e-=S8+16Li+
D．充电时，1mlLi2S4转化为Li2S6电路中通过2ml电子
12．以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为。下列说法错误的是(阳离子交换膜只允许阳离子通过)
A．充电时，Cu/CuxS电极为阳极
B．充电时，阳极区的电极反应式为
C．放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动
D．放电时，每转移1ml电子，负极区电解质溶液质量减轻30g
13．一种清洁、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
C．第二步中，放电结束后，电解质溶液中的含量增大
D．第三步的总反应为：
14．已知：杂环共轭聚合物制成的电极材料具有体积不膨胀的特性。铝-聚合物电池以杂环共轭聚合物为正极材料、氯化铝/尿素(AlCl/urea，urea为尿素)为电解液，其有关工作原理如下图所示。
下列说法错误的是
A．放电时，负极附近AlCl减少
B．放电时，正极上生成1ml聚合物时，电路中通过4ml电子
C．充电时，阴极反应为：2AlCl2(urea)+3e-=Al+AlCl+4urea
D．用杂环共轭聚合物为正极材料能克服体积膨胀对电极结构造成的破坏
15．酸性水系锌锰电池放电时，电极上的MnO2易剥落，会降低电池效率。若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示，下列说法中正确的是
A．含有MnO2的碳电极的电势低于Zn电极
B．加入KI后可降低“损失”的能量，方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O
C．放电时，正极区溶液的pH减小
D．放电时，消耗0.5mlZn时，有0.5ml离子通过质子交换膜
16．以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸( )的装置如图。下列说法中正确的是。
A．电子由铅合金经溶液流到金属阳极DSA
B．阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+=+2H2O
C．每转移时，阳极电解质溶液的质量减少
D．反应结束后阳极区增大
17．我国电动汽车产业发展迅猛，多种车型采用三元锂电池，其正极材料可表示为Li1-aNixCyMnzO2其中Ni、C、Mn的化合价分别为+2、+3、+4，且x+y+z=1，电池总反应为Li1-aNixCyMnzO2+LiaC6LiNixCyMnzO2+6C(石墨)，其电池工作原理如图所示，两板之间有一个允许特定离子X通过的隔膜。下列说法错误的是
A．允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜
B．充电时，外电路中流过0.2ml电子，A极质量减少1.4g
C．在Li1-aNixCyMnzO2材料中，若x：y：z=2：3：5，则a=0.3
D．放电时，正极反应式为Li1-aNixCyMnzO2+aLi++ae-=LiNxCyMnzO2
18．目前，某研究团队对基催化剂光催化还原转化为燃料甲醇(原理如图所示)进行研究，取得了大成果。下列说法正确的是
A．CB极的电势低于VB极的电势
B．CB极发生的反应是
C．光照下基产生电子
D．总反应式为
19．1818年英国人戴维(H·Davy)用电解熔融碳酸锂(大于1000K)的方法，首先制得了金属锂。1855年德国人本森电解熔融氯化锂(大于873K)制得了金属理。但由于氯化锂的挥发性和吸湿性极强，严重腐蚀设备，而没有得到实际应用。1893年贡茨提出电解含有等量氯化锂和氯化钾的熔融体电解质(约723K)制取金属锂的方法。氯化锂—氯化钾低共熔混合物组成电解质不易挥发，得到广泛应用。下列装置图是电解制备金属锂的一种新方法。有关说法不正确的是
A．电极C为负极 B．理论上该装置不需要补充电解质LiCl
C．电极B上的反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D．该图中氯化锂熔体宜加入适量的氯化钾形成共熔体避免对设备的腐蚀并降低熔点
20．《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。下列叙述错误的是
A．56 gFe参加反应，共有NA个S2O被还原
B．1 ml过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键
C．碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO·+OH-=SO+·OH
D．pH越小，越不利于去除废水中的正五价砷
21．二氧化氯()是一种黄绿色、易溶于水的气体，常用于污染物的处理。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法正确的是
A．a极与电源的负极连接，Y溶液是稀盐酸
B．a极上发生的反应为
C．二氧化氯发生器内发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
D．当0.6ml阴离子通过离子交换膜时，理论上二氧化氯发生器中产生标准状况下
22．石家庄二中实验学校某化学兴趣小组同学查阅资料得知，常温下对于任一电池反应，其电动势，n为电池反应中转移的电子数。该小组同学设计装置(如图1)，以Zn-Cu原电池探究离子浓度的改变对电极电势的影响。小组同学测得初始时 (该反应n=2)，随放电进行，观察电池电动势的变化趋势并绘制了电池电动势变化示意图(如图2)。下列说法正确的是
A．电压表读数为零后，则说明该原电池中已经消耗完全
B．小组同学推测图2中直线与X轴的交点坐标大约为(37，0)
C．小组同学向和溶液中同时快速加入少量相同体积和浓度的溶液，发现电池电动势突然减小，则可知：
D．小组同学推测若将初始时左侧1ml/L的半电池，换为2ml/L的半电池，右侧半电池保持不变，则仍能观察到相同的电压表偏转情况，
23．氨是农业上“氮的固定”的必需原料，随着世界人口的增长，氨的需求量在不断增大。科研人员新发现以磷盐作质子(H+)传导体，以四氢呋喃(无色易挥发的液体)为电解剂，利用电化学法将氮气还原成氨的原理如图所示。下列说法错误的是
A．M电极为阳极，电极反应式为H2-2e-=2H+
B．(Ⅰ)→(Ⅱ)的变化中，磷原子的成键数目发生变化
C．图示中最后一步反应为3Li+N2+3H+=3Li++2NH3
D．该方法制备氨气所需的温度低于传统工业合成氨的温度
24.新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如下图a所示，其原理如下图b所示。下列说法正确的是
A．阴极反应为：
B．阳极反应生成标准状况下，理论上外电路需要转移4ml电子
C．为加快开采速率，可将电源换成220V的家用电源
D．浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤参考答案
1．C
【分析】设计了一种能将苯酚氧化为 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，c为阴极、d为阳极；
【详解】A．由分析可知，a为正极，b为负极，系统工作时，内电路电流由 b 极经 III、II、I 室流向 a 极，A正确；B．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 C6H5OH＋28·OH = 6CO2↑＋17H2O，B正确；C．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 28ml e-时，d极、b极各消耗1ml 苯酚，共消耗2ml苯酚，C错误；D．a 电极为正极，发生还原反应，电极反应式：7H2O + Cr2O + 6e-=2 Cr(OH)3 + 8OH-，D正确。
2．D
【详解】A．已知，通过纳米管一端正电荷分布密度的变化，在电解质溶液中产生离子电流；由反应可知，b电极有紫外光照射，则该极正电荷减少，电流流入，该极为负极，则a极为正极，A错误；
B．使用PPy构建了一种浓差电池，用来提取天然水中的氢能；b极为电源负极，氢离子在b极发生反应生成PPy阳离子，PPy阳离子运动到正极a极，释放出氢离子，氢离子放电发生还原反应生成氢气，B 错误；
C．如果该体系中存在氯离子，则氯离子会在负极放电生成氯气，C错误；
D．照射一段时间后关闭光源，则反应+H+会逆向进行，导致纳米管道中仍能存在微弱电流，D正确；
3．D
【详解】A．图d装置在阴极区加入且两个装置中起增强导电作用，增强电解效率，不是作催化剂，故A错误；
B．据装置图知，图c装置阴极上水被还原生成氢气和氧离子，阴极反应式为，故B错误；
C．据图a装置可知，阳极反应式为，隔膜为阴离子交换膜，向阳极区迁移，故C错误；
D．通过电量，根据阳极反应可知，生成转移电子，，故D正确；
4．D
【分析】由图可知：碱性锌铁液流电池放电时，右侧N极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)，负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)；左侧M为正极，正极上发生得电子的还原反应，正极电极反应为Fe(CN)+e-=Fe(CN)。充电时和放电时刚好相反，电池正极与电源正极相连，据此分析解答。
【详解】A．共价单键和配位键都是键，共价三键中有一个是键两个是键，中有6个配位键和6个碳氮三键，故中含有键与键的数目之比为（6+6）∶62=1∶1，A正确；
B．放电时该装置为原电池，N极为原电池的负极，M为原电池的正极，正极的电势比负极高，因此M极电势高于N极，N极电极反应为，B正确；
C．在放电时，M为正极，发生反应为：Fe(CN)+e-=Fe(CN)。当左侧M电极有1 ml Fe(CN)发生时，左侧负电荷数目会增加1 ml，为维持电荷守恒，就会1 ml即NA个OH-通过离子交换膜移向负极N极，C正确；
D．电池工作5分钟，通过的电量Q＝0.5A×5min×60s/min＝150C，因此通过电子的物质的量n(e－)＝Q/F＝150C/96500C/ml＝1.554×10-3ml，则理论消耗Zn的质量是m(Zn)＝1.554×10-3ml2×65g/ml＝0.05g，D错误；
5．D
【分析】Zn−BiOI 电池中，放电时，Zn作负极，BiOI 作正极，充电时，Bi作阳极，连接电源正极，Bi2O3连接电源负极。
【详解】A．由图可知，ZnI2 水溶液作为锌离子电池，发生氧化还原反应，在Zn−BiOI 电池中转移电子，充当催化剂，可以加快电极反应速率，A正确；
B．放电时，BiOI 作正极，正极反应为 3BiOI+3e−=Bi+Bi2O3+3I−，B正确；
C．充电时， Bi作阳极，Bi 与外接电源正极相连，C正确；
D．充电时，总反应式为：3ZnI2+2Bi+2Bi2O3=6BiOI+3Zn，由B选项可知，该反应转移6个电子，若反应转移 2ml e− ，两电极总质量增加1mlZnI2， 即增加319g，D错误；
6．A
【分析】由电子的流向知，放电时A极为负极，B极为正极；充电时A极为阴极，B极为阳极。
【详解】A．该电池充放电过程是 Na+ 在正负极间的镶嵌与脱嵌，不存在钠单质的失电子，A错误；
B．充电时阳离子从阳极向阴极移动，即Na+ 由B极向A极移动，B正确；
C．稀缺的锂钴元素的价格比锂更高，该电池未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低，C正确；
D．充电时正极得电子，电极反应为： ，D正确；
7．C
【详解】A．金属从活态向钝态的转变叫钝化；而通过外接电源而钝化的阳极保护法，指的是使受保护的金属作为阳极，通过外加电流使阳极极化，电位强烈正移，腐蚀速率大幅度降低，所以，阳极保护法中受保护的金属外接电源的正极，A错误；
B．代表的是金属钝化的难易程度，即开始的时候电流密度越大，此时金属溶解，表示金属越难钝化，所以并非电流密度越大，金属受保护程度越好，B错误；
C．当外接电势超过后，金属开始钝化，从到都是金属钝化较稳定的范围，所以CFD区，金属受到保护，C正确；
D．外接电势超过后，电流密度又持续增加了，腐蚀速度又加快了，所以并非外接电势越高，对金属保护越有效，D错误；
8．D
【分析】由题干信息可知，两个电对的标准电极电势，，故原电池中C2的电极电势大于C1，则C2为正极，电极反应式为：+2H++2e-=+H2O，C1为负极，电极反应为：2I--2e-=I2，据此分析解题。
【详解】A．若向右侧烧杯中滴加浓盐酸，则增大H+浓度，使得反应正向移动，故电流计指针会发生偏转，A正确；
B．若向右侧烧杯中滴加溶液，则H+浓度减小，使得反应逆向移动，则此时电极的电极反应式为，B正确；
C．由B项分析可知，向右侧烧杯中加入溶液时，C2为负极，C1为正极，故盐桥中的阳离子向正极区即左侧烧杯移动，C正确；
D．由题干信息可知，该反应的标准电动势=0.02V，转移电子数目为2，结合可得，D错误；
9．D
【分析】a极为H2O→O2发生了氧化反应，在原电池中应该为负极。b极为空气→H2O，发生了还原反应，在原电池中应该为正极。
【详解】A．若a、c相连，a极反应为为H2O-4e-= O2↑ +4H+，该极产生了H+pH降低，A项错误；
B．若a、c相连，a极为负极c为正极，Li+通过离子交换膜移向右侧移动，B项错误；
C．b、c连接，b为正极，c为负极。没有涉及到太阳能的转化问题，C项错误；
D．b、c连接，b为正极，c为负极发生氧化反应即HXWO3→WO3，反应方程式为HxWO3-xe-=WO3+xH+，D项正确；
10．B
【分析】根据充电的总反应，可知放电时总反应为Kx +xC(PF6)= +xK+ +xC+。放电时，碳微球(C)是正极，电极反应式为xC(PF6)+。xe-=xC+ ，膨胀石墨( )是负极，电极反应式为Kx -xe-=； +xK+ ，放电时K+和进入溶液中；充电时碳微球(C)是阳极，膨胀石墨( )是阴极。
【详解】A．放电时K+在电解液中由A极向B极迁移，但并未嵌入碳微球中，而是留在溶液中，故A正确；
B．充电时为电解池，B极为电解池的阳极，电极反应式为xC+ - xe-=xC(PF6)，故B错误；
C．放电时，每转移0.2 ml电子时，电解液增重0.2 ml KPF6，质量为0.2 ml× 184 g/ml=36.8 g，故C正确；
D．充放电过程中，阴离子移向阳极和负极， 在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌，故D正确；
11．D
【分析】根据锂硫电池的总反应为16Li+S88Li2S可知，放电时，Li元素化合价由0价变为+1价，则Li所在的N电极是负极，S8所在M电极是正极，负极反应式为Li-e-=Li+，正极电极总反应式为S8+16Li++16e-=8Li2S，充电时为电解池，阳极、阴极电极反应式与原电池正极、负极电极反应式正好相反，放电时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，充电时，阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，据此分析解答。
【详解】A．放电时为原电池，N电极是负极，M电极是正极，放电时，M电极的电势比N电极的高，故A正确；
B．原电池中阳离子向正极移动，放电时，M电极是正极，Li+通过阳离子交换膜到达M电极附近，故B正确；
C．充电时为电解池，M电极为阳极，N电极为阴极，放电时正极电极总反应式为S8+16Li++16e-=8Li2S，充电时M极反应式为8Li2S-16e-=S8+16Li+，故C正确；
D．充电时阳极反应式为3Li2S4－2e－＝2Li2S6+2Li＋，1mlLi2S4转化为Li2S6电路中通过ml电子，故D错误；
12．B
【分析】从总反应分析：放电时Al电极发生了氧化反应为负极，电极反应为，Cu/CuxS极为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2−；
充电时：Al电极为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS极为阳极，电极反应式为3xCu+3S2−-6e-=3CuxS。
【详解】A．由分析可知充电时Cu/CuxS极为阳极，A项正确；
B．由分析可知充电时的阳极反应式为3xCu+3S2−-6e-=3CuxS，B项错误；
C．放电时，阳离子移向正极，故放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动，C项正确；
D．放电时，Al作负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2−，K+通过阳离子交换膜移向正极，则放电时，每转移1ml电子，mlAl溶解进入电解质溶液，使负极区电解质溶液增重，1ml K+从负极移向正极，使负极区电解质溶液减重，故负极区减少的质量为39g-30g，D项正确；
13．C
【详解】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-xMnO2+xNa+，11.2L氧气的物质的量为0.5ml，0.5ml氧气转移电子的物质的量为2ml，根据阳极反应式可知转移2ml电子电极右侧减小2mlNa+，质量为46g，故B正确；
C．第二步中，放电结束后，Na0.44-xMnO2→Na0.44MnO2，Ag→AgCl，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：，故D正确；
14．B
【分析】由题干信息可知，放电过程中正极反应式为：高聚物+4n+4ne-=共轭高聚物，则负极反应为：Al-3e-+ AlCl+4urea=2，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，放电时，负极反应式为：Al-3e-+ AlCl+4urea=2，故负极附近AlCl减少，A正确；
B．由分析可知，放电时，正极反应式为：高聚物+4n+6ne-=共轭高聚物，故正极上生成1ml共轭聚合物时，电路中通过6nml电子，B错误；
C．由分析可知，放电时，负极反应式为：Al-3e-+ AlCl+4urea=2，则充电时，阴极反应为：2AlCl2(urea)+3e-=Al+AlCl+4urea，C正确；
D．由题干信息可知，杂环共轭聚合物制成的电极材料具有体积不膨胀的特性，用杂环共轭聚合物为正极材料能克服体积膨胀对电极结构造成的破坏，D正确；
15．B
【分析】Zn电极为负极，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，含有MnO2的碳电极为正极，发生还原反应MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，MnO2剥落后，影响了反应的进行；加入KI后，提高了电池的工作效率，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I+2H2O，I+2e-=3I-。
【详解】A．含有MnO2的碳电极为正极，该碳电极的电势高于Zn电极，故A错误；
B．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I+2H2O，I+2e-=3I-，可以让I在正极继续得电子，恢复“损失”的能量，故B正确；
C．含有MnO2的碳电极正极，电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，消耗氢离子，pH增大，故C错误；
D．放电时，负极每消耗1ml Zn，转移2ml电子，则会有2ml H+通过质子交换膜进入正极，故消耗0.5ml Zn时，有1ml H+通过质子交换膜，故D错误；
16．B
【分析】该装置为电解池，右侧生成氧气，则右侧为阳极，电极反应式为，左侧为阴极，据此分析解答。
【详解】A．该电解池右侧为阳极，失电子发生氧化反应，则电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源，故A错误；
B．阴极得电子发生还原反应生成氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+==+2H2O，故B正确；
C．阳极发生反应，氢离子移动向阴极，当转移4mle－时，阳极电解质溶液减少2ml水，则每转移1mle－时，阳极电解质溶液减少0.5ml水，质量为9g，故C错误；
D．阳极发生反应，氢离子移动向阴极，则反应结束后阳极区硫酸浓度会增大，pH减小，故D错误；
17．B
【详解】A．由该电池放电时工作原理可知，放电时，A为负极B为正极，负极产生的锂离子通过阳离子交换膜进入正极，即允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜，故A正确；
B．充电时，A极是阴极，电极反应为aLi++ae-+6C=LiaC6，外电路中流过0.2ml电子，A极质量增加0.2ml×7g/ml＝1.4g，故B错误；
C．Li1-aNixCyMnzO2中Ni、C、Mn的化合价分别为+2、+3、+4，且x+y+z=1，若x：y：z=2：3：5，则x＝0.2、y＝0.3、z＝0.5，则依据化合价代数和为0可知a=1+2×0.2+3×0.3+4×0.5－2×2＝0.3，故C正确；
D．由该电池放电时工作原理可知，放电时B为正极，Li1-aNixCyMnzO2得电子结合Li+生成LiNxCyMnzO2，正极反应为Li1-aNixCyMnzO2+aLi++ae-=LiNxCyMnzO2，故D正确；
18．C
【分析】根据图示，VB极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，CB极上得到电子生成甲醇，发生还原反应，据此分析解答。
【详解】A．在光照下，CB极表面聚集了由二氧化钛基转移过来的电子，因此CB极的电势高于VB极的电势，故A错误；
B．CB极上得到电子生成甲醇，发生还原反应，故B错误；
C．根据图示，反应过程中在光照下产生电子，故C正确；
D．VB极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，CB极上得到电子生成甲醇，发生还原反应，总反应式为，反应条件不是通电，故D错误；
19．A
【分析】由示意图可知，该装置为电解池，电极B为阳极，电极C为阴极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，生成的氯气与碳酸锂反应生成氯化锂、二氧化碳和氧气，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，电极反应式为Ｌｉ＋＋ｅ—=Li。
【详解】A．由分析可知，电极C为电解池的阴极，与直流电源的负极相连，故A错误；
B．由分析可知，电极B上氯离子发生氧化反应生成氯气，电极C上锂离子发生还原反应生成锂，阳极生成的氯气与碳酸锂反应又生成氯化锂，根据氯原子守恒可知，理论上该装置不需要补充氯化锂，故B正确；
C．由分析可知，电极B为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故C正确；
D．由题意可知，氯化锂熔体中加入适量的氯化钾能形成共熔体，可以起到降低熔点和减少氯化锂挥发的作用，防止挥发性和吸湿性极强的氯化锂挥发腐蚀设备，故D正确；
20．A
【详解】A．一个S2O和一个Fe反应生成两个SO和一个Fe2+，该过程转移2个电子，但是Fe2+还要与个S2O反应变成Fe3+和自由基，56gFe为1mlFe因此1ml铁参加反应要消耗1.5 mlS2O，共有1.5NA个S2O被还原，故A错误；
B．1 ml过硫酸钠(Na2S2O8)含1 ml过氧键，即含有NA个过氧键，故B正确；
C．结合图示可知，碱性条件下，SO·发生反应的方程式为：SO·+OH-=SO+·OH，故C正确；
D．因为最后是将离子转变为沉淀析出的，则溶液的碱性越强越有利于析出，即pH越大越有利于去除废水中的正五价砷，pH越小，越不利于去除废水中的正五价砷，故D正确；
21．CD
【分析】根据图示装置可知，右侧为电解池，a极NH4Cl中失去电子生成NCl3，电极反应式为-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，则a为电解池阳极，与电源正极相连，b为电解池阴极，阴极反应式为2H++2e-=H2↑，盐酸由浓变稀；a极生成的NCl3进入左侧的二氧化氯发生器中与NaClO2发生氧化还原反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH。
【详解】A．由分析可知，a为阳极，与直流电源的正极相连，Y溶液是稀盐酸，A错误；
B． a极NH4Cl中失去电子生成NCl3，电极反应式为-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，B错误；
C．二氧化氯发生器中，发生反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中NCl3作氧化剂，NaClO2作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：6，C正确；
D．有0.6ml阴离子通过交换膜，电路中就有0.6ml电子转移，由反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知，转移0.6ml电子，生成0.1mlNH3，标况下其体积为2.24L，D正确；
22．BC
【详解】A．电压表读数为0，并不能说明溶液中铜离子消耗完，当铜离子浓度很小时，电动势很小，不能够形成电流或无法测出电流，A项错误；
B．根据分析，当(该反应n=2)时，=37，故图2中直线与X轴的交点坐标大约为(37，0)，B项正确；
C．加入硫化钠 电池电动势突然减小，说明溶液的铜离子浓度减小，即形成了硫化铜沉淀，说明，C项正确；
D．若两侧都为硫酸铜和铜，不能形成原电池，不可能观察到相同的电压表偏转，D项错误。
23．BC
【详解】A．据图可知，M电极上氢气被氧化为氢离子，则M电极为阳极，电极反应式为H2-2e-=2H+，故A正确；
B．据图可知(Ⅰ)→(Ⅱ)的变化中，磷原子都是形成4个共价键，故B错误；
C．最后一步反应中，Li+先被还原为Li单质，然后将N2还原为NH3，同时又生成Li+，所以Li+为催化剂，反应方程式为N2+6H+2NH3，故C错误；
D．该装置为电解装置，利用电能转化为化学能，即合成氨所需的能量大部分是由电能转化，则所需的热能较少，所需的温度较低，故D正确；
24.B
【详解】A．由图b可知，阴极反应为，A错误；
B．阳极反应生成标准状况下，理论上外电路需要转移4ml电子，B正确；
C．在电化学反应中，当电压的大小达到一定数值后，增达电压不会影响反应速率，C错误；
D．溶浸是通过电化学提取金属元素，不属于过滤，D错误；