高考化学二轮复习突破题专题06电化学基础（强化训练）（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

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专题06 电化学（强化训练）
1．埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法正确的是(　　)

A．金属棒X的材料可能为铜
B．金属棒X的材料可能为钠
C．钢管附近土壤的pH可能会升高
D．这种方法属于外加电流的阴极保护法
【答案】C
【解析】A.构成的原电池中，金属棒X作原电池负极，所以金属棒X材料的活泼性应该大于铁，故A错误；
B.金属钠性质很活泼，极易和空气、水反应，不能作电极材料，故B错误；C.该装置发生吸氧腐蚀，正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子，导致钢管附近土壤的pH可能会上升，所以C选项是正确的；D.该装置没有外接电源，不属于外加电流的阴极保护法，故D错误。答案选C。
2．甲装置中所含的是物质的量之比为1:2的CuSO4和NaCl的混合溶液，电解过程中溶液的pH值随时间t变化的示意图如乙示（不考虑电解产物可能与水的反应）。试分析下列叙述中正确的是（ ）

A．是该混合溶液中的SO42-导致了A点溶液的pH值小于B点
B．AB线段与BC线段在阴极上发生的反应是相同的，即：Cu2+ + 2e=Cu
C．BC段阴极产物和阳极产物的体积之比为2:1
D．在整个电解的过程中会出现少量淡蓝色的Cu(OH)2沉淀
【答案】C
【解析】假设溶液中n(CuSO4)=1mol、n(NaCl)=2mol，电解初始，阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电，当转移2mol电子时，阴极上铜离子完全放电生成Cu、阳极上氯离子完全放电生成氯气，溶液中的溶质之间变为硫酸钠，当铜离子、氯离子完全放电后，继续电解，实际上是电解水，溶液的pH不变，据以上分析解答。A. 硫酸铜是强酸弱碱盐，铜离子水解导致溶液呈酸性，B点铜离子和氯离子完全放电，溶液中的溶质为强酸强碱盐硫酸钠，所以A点pH小于B点，A项错误；B. AB段是电解CuCl2，BC段是电解H2O，AB段阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，BC段阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑，B项错误；C. BC段是电解水，阴极上生成氢气、阳极上生成氧气，所以阴极产物和阳极产物的体积之比为2：1，C项正确；D. 整个电解过程中溶液不呈碱性，所以不会出现氢氧化铜蓝色沉淀，D项错误；答案选C。
3．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是

A．O2在电极b上发生还原反应
B．溶液中OH－向电极a移动
C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O
【答案】C
【解析】A．氧气在b极发生还原反应，则b极为正极，a极为负极，故A正确；B．因为a极为负极，则溶液中的阴离子向负极移动，故B正确；C．反应中N元素化合价升高3价，O元素化合价降低4价，根据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4：3，故C错误；D．负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且OH-向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故D正确；故选C。
4．某热再生电池工作原理如图所示。放电后，可利用废热进行充电。已知电池总反应：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+ ΔH＜0。下列说法正确的是（ ）

A．充电时，能量转化形式主要为电能到化学能
B．放电时，负极反应为NH3-8e-+9OH-=NO3-+6H2O
C．a为阳离子交换膜
D．放电时，左池Cu电极减少6.4g时，右池溶液质量减少18.8g
【答案】D
【解析】已知电池总反应：Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+ △H＜0，放出的热量进行充电，通入氨气的电极为原电池负极，电极反应Cu−2e−＝Cu2＋，通入氨气发生反应Cu2＋＋4NH3⇌[Cu(NH3)4]2＋ △H＜0，右端为原电池正极，电极反应Cu2＋＋2e−＝Cu，中间为阴离子交换膜，据此分析。已知电池总反应：Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+ △H＜0，放出的热量进行充电，通入氨气的电极为原电池负极，电极反应Cu−2e−＝Cu2＋，通入氨气发生反应Cu2＋＋4NH3⇌[Cu(NH3)4]2＋ △H＜0，右端为原电池正极，电极反应Cu2＋＋2e−＝Cu，中间为阴离子交换膜；A．充电时，能量转化形式主要为热能→化学能，故A错误；B．放电时，负极反应为Cu＋4NH3−2e−＝[Cu(NH3)4]2＋，故B错误；C．原电池溶液中阴离子移向负极，a为阴离子交换膜，故C错误；D．放电时，左池Cu电极减少6.4 g时，Cu−2e−＝Cu2＋，电子转移0.2mol，右池溶液中铜离子析出0.1mol，硝酸根离子移向左电极0.2mol，质量减少＝0.2mol×62g/mol＋0.1mol×64g/mol＝18.8 g，故D正确；故答案选D。
5．利用CH4燃料电池电解制备Ca（H2PO4）2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法正确的是

A．a极反应：CH4＋8e－＋4O2－=CO2＋2H2O
B．A膜和C膜均为阴离子交换膜
C．可用铁电极替换阴极的石墨电极
D．a极上通入2.24 L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.4 mol
【答案】C
【解析】A.a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A错误；
B.根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，，可知阳极室的电极反应式为：，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为：，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，B错误；C.阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，C正确；D.a极上通入2.24L甲烷，没有注明在标准状况下，无法计算钙离子减少的物质的量，D错误；答案选C。
6．二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备，其原理如图所示：

下列说法不正确的是（ ）
A．b电极接电源的负极，在b极区流出的Y溶液是稀盐酸
B．电解池a极的电极反应式为NH4+-6e-+4OH-+3Cl-=NCl3+4H2O
C．电解过程中二氧化氯发生器中产生2.24L(标准状况)NH3，则b极产生0.6gH2
D．二氧化氯发生器中排出的X溶液中溶质主要为NaCl和NaOH
【答案】B
【解析】A. 电解池右边生成氢气，说明是氢离子化合价降低变为氢气，作阴极，因此b电极接电源的负极，氢离子消耗，氯离子不断向左移动，因此b极区流出的Y溶液是稀盐酸，故A正确；B. 电解池a极的电极反应式为NH4+−6e－+3Cl－ = NCl3 + 4H+，故B错误；C. 电解过程中二氧化氯发生器中产生2.24L(标准状况)NH3即0.1mol，转移电子0.1mol×6 = 0.6mol，根据2e－ — H2，则b极产生H2的物质的量0.3mol，其质量为0.3mol ×2 g∙mol −1=0.6g，故C正确。D. 6NaClO2 + NCl3 +3H2O = NH3↑+ 6ClO2↑ + 3NaCl+ 3NaOH，因此二氧化氯发生器中排出的X溶液中溶质主要为NaCl和NaOH，故D正确。综上所述，答案为B。
7．酒精检测仪可帮助执法交警测试驾驶员饮酒的多少，其工作原理示意图如下图所示。反应原理为：CH3CH2OH＋O2=CH3COOH＋H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是(　　)

A．电解质溶液中的H＋移向a电极
B．b为正极，电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O
C．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
D．呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小
【答案】B
【解析】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反，应，氧化剂在正极上发生还原反应，A.该燃料电池中，a是负极，b是正极，电解质溶液中氢离子向b极移动，选项A错误；B. b为正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以电极反应式为O2+4e-+4H+ =2H2O，选项B正确；C.b为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+= 2H2O，所以有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24L氧气，选项C错误；D.单位时间内，人呼出的气体中酒精含量越多，酒精失电子数越多，所以微处理器中通过的电流越大，选项D错误；
答案选B。
8．我国某科研机构研究表明，利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是

A．N为该电池的负极
B．该电池可以在高温下使用
C．一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小
D．M的电极反应式为：C6H5OH＋28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋
【答案】C
【解析】A. 由图可知Cr元素化合价降低，被还原，N为正极， A项错误；B. 该电池用微生物进行发酵反应，不耐高温，B项错误；C. 由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离，使Na+和Cl-不能定向移动，所以电池工作时，负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中，正极生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中与H+反应生成水，使NaCl溶液浓度减小。C项正确；D.苯酚发生氧化反应、作负极，结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为C6H5OH-28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋，D项错误；
答案选C。
9．电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下，则有关说法错误的是

A．在表面氢化机理中，第一步是H+的还原反应
B．在表面*H原子与催化剂的协同作用下，N2与表面*H原子反应生成*N2H4中间体
C．电化学固氮法较传统工业合成氨法，具有能耗小、环境友好的优点
D．若竞争反应（析氢反应）的活化能显著低于固氮反应，则析氢反应的速率要远远高于固氮反应
【答案】B
【解析】A．H+得电子发生还原反应，由图中信息可知，该反应为第一步反应，故A正确B．.N2与2个表面*H原子反应生成N2H2中间体，故B错误；C．传统工业合成氨需要高温、高压下实现，电化学固氮在常温常压下实现，故能耗减小，节能减排对环境友好，故C正确；D．活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度，活化能越小则反应速率越快，故D正确；答案选B。
10．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融NaOH-KOH为电解液,Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe。下列说法不正确的是

A．惰性电极II是电解池的阳极,发生氧化反应
B．生成氨气的反应:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3
C．惰性电极I的电极反应:Fe2O3+3H2O+6e -=2Fe+ 6OH-
D．产生2.24LO2时,转移的电子数为0.4NA
【答案】D
【解析】A．右边是氢氧根放电生成氧气，化合价升高，因此惰性电极II是电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确；B．根据题知Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe，因此生成氨气的反应：2Fe+N2+3H2O = Fe2O3+2NH3，故B正确；C．根据题知Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe，因此惰性电极I的电极反应：Fe2O3+ 3H2O +6e－ = 2Fe+ 6OH－，故C正确；D．产生2.24L O2时，无标准状况下，因此无法计算O2的物质的量，转移的电子数无法计算，故D错误。综上所述，答案为D。
11．H2S是一种剧毒气体，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图，可对H2S废气资源化利用。下列叙述不正确的是（ ）

A．电池工作时，化学能转化为电能和热能
B．电极b上发生的电极反应式为O2+ 4e−+4H+=2H2O
C．a是负极，电池工作时，电子的流动方向是：电极a→负载→电极b→质子膜→电极a
D．当电路中通过4mol电子时，有4molH+经质子膜进入正极区
【答案】C
【解析】A. 原电池工作时，化学能转化为电能和热能，A项正确；B. 根据O2→H2O，化合价降低，氧气得电子发生还原反应， 电极反应式为O2+ 4e−+4H+=2H2O，B项正确；C. 根据H2S燃料电池的示意图可知，在a极，H2S→S2，化合价升高，发生氧化反应，a是负极，电池工作时，电子从负极电极a经负载流向正极电极b，电子不能进入电解质溶液中，C项错误；D. 根据O2+ 4e−+4H+=2H2O，所以当电路中通过4mol电子时，有4mol H+ 经质子膜进入正极区，D项正确；答案选C。
12．电解合成 1 , 2－二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中正确的是

A．该装置工作时，化学能转变为电能
B．CuCl2能将C2H4还原为 l , 2－二氯乙烷
C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．该装置总反应为CH2CH2 + 2H2O + 2NaClH2 + 2NaOH + ClCH2CH2Cl
【答案】D
【解析】A. 该装置为电解池，则工作时，电能转变为化学能，故A项错误；B. C2H4中C元素化合价为-2价，ClCH2CH2Cl中C元素化合价为-1价，则CuCl2能将C2H4氧化为1，2一二氯乙烷，故B项错误；
C. 该电解池中，阳极发生的电极反应式为：CuCl - e- + Cl-= CuCl2，阳极区需要氯离子参与，则X为阴离子交换膜，而阴极区发生的电极反应式为：2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH-，有阴离子生成，为保持电中性，需要电解质溶液中的钠离子，则Y为阳离子交换膜，故C项错误；D. 该装置中发生阳极首先发生反应：CuCl - e- + Cl-= CuCl2，生成的CuCl2再继续与C2H4反应生成1，2一二氯乙烷和CuCl，在阳极区循环利用，而阴极水中的氢离子放电生成氢气，其总反应方程式为：CH2＝CH2＋2H2O＋2NaClH2＋2NaOH＋ClCH2CH2Cl，故D项正确；答案选D。
13．某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为糖类(C6H12O6)和O2，X、Y是特殊催化剂型电极，下列说法正确的是

A．电源a极为正极
B．该装置中Y电极发生还原反应
C．X电极的电极反应式为6CO2+24H++24e-=C6H12O6+6H2O
D．理论上，每生成22.4L(标准状况下)O2,必有4mol H+由X极区向Y极区迁移
【答案】C
【解析】A、X极上二氧化碳得电子转化为糖类(C6H12O6)，发生还原反应，为电解池的阴极，连接负极，则电源a极为负极选项A错误；B、该装置是电解池装置，与电源正极b极相连的Y电极是电解池的阳极失电子发生氧化反应，选项B错误；C、X电极与电源负极相连，所以X电极是阴极，发生还原反应，电极反应式为6CO2+24H++24e-=C6H12O6+6H2O，选项C正确；D、X电极与电源负极相连，所以X电极是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以氢离子从阳极Y极区向阴极X极区移动，选项D错误；答案选C。
14．高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示.下列说法正确的是

A．上述装置中,f极为光伏电池的正极
B．阴极的电极反应为2H2O－4e－ ＝4H＋＋O2↑
C．d处得到较浓的NaOH 溶液,c处得到HClO4
D．若转移2mol电子,理论上生成100.5gHClO4
【答案】C
【解析】A.电解池中阳离子向阴极移动，即d极为阴极，f为电源的负极，故A错误；B.阴极上阳离子得到电子发生还原反应，故B错误；C. 阳极的电极反应为2H2O－4e－ ＝4H＋＋O2↑，阴极电解方程式为：4H2O+4e-=4OH-+2H2↑，根据电极方程式可知，电池放电过程是电解水的过程，即在阳极水失去电子，所以在阳极得到高氯酸的浓溶液，在阴极得到浓的NaOH溶液，故C正确；D.根据阴极电极方程式可知，转移2mol电子时，生成HClO42mol，理论上生成HClO4201g，故D错误；故选C。
15．硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH-＝B(OH)4一，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法正确的是

A．当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3
B．将电源的正负极反接，工作原理不变
C．阴极室的电极反应式为：2H2O-4e-＝O2+4H+
D．B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室
【答案】A
【解析】A．阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为2H2O-4e-＝O2↑+4H+，电路中通过1mol电子时有1molH+生成，硼酸（H3BO3）为一元弱酸，生成1mol硼酸需要1molH+，所以电路中通过1mol电子时，可得到1molH3BO3，A正确；B．根据以上分析可知如果将电源的正负极反接，工作原理发生变化，B错误；
C．电解时阴极发生得到电子的还原反应，电极反应式为4H2O+4e-＝2H2↑+4OH-，C错误；D．阳极电极反应式为2H2O-4e-＝O2↑+4H+、阴极电极反应式为4H2O+4e-＝2H2↑+4OH-，阳极室中的氢离子通入阳膜进入产品室，B(OH)4一穿过阴膜进入产品室，发生反应：B(OH)4一+H+＝H2O+H3BO3，Na+穿过阳膜进入阴极室，D错误；答案选A。
16．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示，咸水中的主要溶质为NaCl。下列有关说法正确的是

A．a为原电池的负极
B．b电极附近溶液的pH减小
C．a电极反应式：C6H10O5+24e－+7H2O=6CO2↑+24H+
D．中间室：Na+移向左室，Cl－移向右室
【答案】A
【解析】A. a极生成CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应，a为原电池的负极，故A正确；B. b电极的电极反应为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，附近溶液氢离子浓度减小，pH增大，故B错误；C. a电极反应式应为：C6H10O5-24e－+7H2O=6CO2↑+24H+，故C错误；D. 中间室：Na+移向正极右室，Cl－移向负极左室，故D错误。
17．与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是

A．甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化反应
B．甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，故甲生成气泡的速率更快
C．甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移
D．乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率
【答案】D
【解析】A. 根据上述分析，甲不是原电池，故A错误；B. 甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，发生化学腐蚀，乙中构成了原电池，负极失去电子的速率加快，因此正极放出氢气的速率增大，故B错误；C. 甲不是原电池，电解质溶液中的阳离子向锌移动，故C错误；D. 盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触，迅速平衡电荷，使由它连接的两溶液保持电中性，提高电池效率，故D正确。
18．按如图装置进行实验(a、b电极均为Cu电极)，实验开始观察到灵敏电流计的指针发生偏转。 下列有关说法正确的是

A．b极电极反应为Cu - 2e-=Cu2+ B．溶液中Cu2+穿过交换膜发生迁移
C．电流计指针偏转幅度将保持不变 D．外电路转移的电子最多为0.02 mol
【答案】D
【解析】A、该装置浓度差电池，浓度增大，还原性或氧化性增强，右侧CuSO4浓度大，氧化性增强，因此b电极为正极，a电极为负极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，故A错误；B、溶液中离子从高浓度的右室经过离子交换膜迁往低浓度的左室才是自发过程，如果溶液中迁移Cu2＋，由于负极与正极消耗或产生的Cu2＋相等，则左、右两室溶液浓度不变，但负极Cu减少，正极Cu增加，需要消耗能量而不可能提供电能，所以溶液中迁移离子不可能是Cu2＋，就只能是SO42－，从右室向左室迁移，故B错误；C、随着电流的产生，左、右两室SO42－浓度的差值逐渐减小，SO42－从右室向左室迁移的速率逐渐减小，则外电路的电流强度将逐渐减小，灵敏电流计指针偏转的幅度也会逐渐减小，故C错误；D、当左右两室SO42－浓度相等，即均为(0.3mol·L－1＋0.1mol·L－1)/2时，电池将停止工作，不再有电流产生，溶液中迁移的n(SO42－)=0.1L×[0.3mol·L－1－(0.3mol·L－1＋0.1mol·L－1)/2]=0.01mol，因此外电路转移电子物质的量最多为0.02mol，故D正确。
19．糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )
A．脱氧过程中铁作为原电池正极 B．负极的电极反应为：Fe-3e→Fe3+
C．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH- D．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
【答案】C
【解析】A、糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同，钢铁的吸氧腐蚀中铁作负极，故A错误；B、钢铁吸氧腐蚀中，铁作负极，其电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故B错误；C、吸氧腐蚀，碳作正极，氧气在正极上得到电子，即电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故C正确；D、原电池放电过程是放热反应，因此脱氧过程也是放热过程，防止糕点应氧化而变质，故D错误。
20．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列说法不正确的是
A．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10 ＋26e－＋13O2－=== 4CO2↑＋5H2O
B．在熔融电解质中，O2－向负极定向移动
C．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－
【答案】A
【解析】A．燃料电池中通入燃料的电极是负极，负极反应式为C4H10+13O2－-26e-=4CO2↑+5H2O，选项A不正确；B．在放电时，熔融电解质中O2-向负极定向移动、阳离子向正极移动，选项B正确；C．电池总反应式和燃料燃烧方程式相同，为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O，选项C正确；D．燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，所以通入空气的电极是正极，电极反应式为：O2+4e-═2O2-，选项D正确；答案选A。
21．我国科技创新成果斐然，下列成果与电化学无关的是
A．有机金属材料吸附与转化CO2
B．研发出水溶液锂离子电池
C．研发出“可呼吸”Na—CO2电池
D．常温常压下用电解法制备高纯H2
【答案】A
【解析】电化学指的是研究电能和化学能相互转化的的化学，高中阶段最常见的两个装置为原电池和电解池。A．环氧烷烃被有机金属材料吸附与CO2生成碳酸酯，无电流产生，与电化学无关，A项符合题意；B．锂电池，能够发生自发的氧化还原反应，属于原电池，与电化学有关，B项不符合题意；C．Na－CO2电池，属于原电池，与电化学有关，C项不符合题意；D．用电解法制备H2，属于电解池，与电化学有关，D项不符合题意。
22．一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N B．Na+从左边穿过离子交换膜向右边移动
C．离子交换膜可用质子交换膜 D．负极的电极反应是：H2－2e－+2OH－=2H2O
【答案】C
【解析】A项，电子流动方向是从M通过导线到N，故A项正确；B项，原电池中，阳离子从负极移向正极，所以Na+从左边穿过离子交换膜向右边移动，故B项正确；C项，离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和，不能用质子交换膜，故C项错误；D项，原电池的负极发生氧化反应，由于负极为碱性溶液，所以负极的电极反应是：H2－2e－+2OH－=2H2O，故D项正确。
23．《 Journal of Energy Chemistry》报导我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。下列有关说法正确的是

A．a为负极 B．熔盐可用KOH溶液代替
C．d极电极反应式为CO32－+4e－===C+3O2－ D．转移lmol电子可捕获CO211.2L(标况下)
【答案】C
【解析】A.由图所示，c电极上氧离子失电子被氧化，故c作阳极，则a为正极，故A错误；B. 若用KOH溶液做电解质，则该装置成为电解水的装置，阴极上是氢离子得电子生成氢气，当电解质溶液吸收足量的二氧化碳后变为碳酸氢钠溶液，不能再吸收二氧化碳，故该装置不能连续长时间吸收二氧化碳，故B错误；
C. 由图所示，d极电极得电子，反应式为CO32－+4e－===C+3O2－，故C正确；D. 碳元素化合价由+4变为0，则转移lmol电子可捕获CO25.6L(标况下)，故D错误。
24．目前研究比较热门的Al－H2O2电池，其电池总反应为2Al＋3HO2－= 2AlO2－＋OH－＋H2O。现以Al­－H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极)。下列说法错误的是

A．左装置 中Na+移向电极b
B．电极c的电极反应式：CO(NH2)2－6e－＋6OH－= CO2↑＋N2↑＋5H2O
C．电解时，电子流动路径：Al极→导线→d极，c极→导线→b极
D．通电2 min后，Al电极的质量减轻2.7 g，则产生H2的体积为3.36 L(标准状况)
【答案】B
【解析】A项、原电池中阳离子向正极移动，则左装置 中Na+移向电极b，故A正确；B项、与b极相连的c为电解池的阳极，CO（NH2）2在阳极被氧化，电极反应式为CO(NH2)2－6e－＋8OH－=CO32-＋N2↑＋6H2O，故B错误；C项、电解时，电子流动路径为Al极→导线→d极，c极→导线→b极，故C正确；D项、每消耗2.7g Al，则转移0.3mol电子，电解池阴极中水电离出的氢离子在阴极被还原生成0.15mol氢气，标准状况下氢气体积为3.36 L，故D正确。故选B。
25．SO2通过下列工艺流程可制化工业原料H2SO4和清洁能源H2。

下列说法中错误的是
A．电解槽中不能用铁电极代替石墨作为阳极
B．原电池中负极的电极反应为：SO2+2H2O－2e－=SO42－+4H+
C．该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
D．该生产工艺的优点Br2被循环利用，原电池产生的电能可充分利用，还能获得清洁能源
【答案】C
【解析】A、若用铁电极代替，则铁失电子被氧化，溶液中的溴离子不能被氧化为溴，溴不能被循环利用，不能持续吸收二氧化硫，故不能用铁做阳极，A正确；B、原电池中负极发生氧化反应，元素化合价升高，由流程图可知，二氧化硫被氧化为硫酸，故负极的电极反应为：SO2+2H2O－2e－=SO42－+4H+，故B正确；
C、由题给信息可知，总反应为二氧化硫和水反应生成硫酸和氢气：SO2+2H2O=H2+H2SO4，故C错误；D、由流程图可知，溴可以循环使用，且无污染性的物质生成，故D正确。
26．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2 +2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是
A．放电时，溶液中OH-移向负极
B．放电时，负极反应为Fe+2OH- -2e- =Fe(OH)2
C．充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH- -2e- =Ni2O3+3H2O
【答案】C
【解析】A项、放电时，阴离子向负极移动，溶液中OH-移向负极，故A正确；B项、放电时，Fe做负极，发生氧化反应生成Fe（OH）2，电极反应式为：Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，故B正确；C项、充电时，Fe电极做阴极，阴极电极反应式为：Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，阴极附近溶液的pH会升高，故C错误；D项、充电时，Ni2O3做阳极，阳极电极反应式为：2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，故D正确。
27．下列关于金属防护的说法中正确的是
A．当镀锌铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
B．地下输油钢管与外加直流电源的正极相连可保护其不受腐蚀
C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法
D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬
【答案】A
【解析】A.锌比铁活泼，当镀锌铁制品的镀层破损时，锌做负极，易被腐蚀，铁被保护，A正确；B.地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，在该电解池中，阳极金属铁易被腐蚀，B错误；C.海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，C错误；D.生产中通常用铬、镍等金属熔合在铁中制成不锈钢，改变其组成和结构，达到防止铁制品生锈的目的，D错误。
28．电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是

A．电子从X极经电解液流入Y极
B．铝电极表面的反应有：Al -3e-=Al3+，4OH--4e-＝O2↑+2H2O
C．Y的电极反应：Pb-2e-+SO42- = PbSO4
D．电路每通过2mol电子，理论上电解池阴极上有22.4 L H2生成
【答案】B
【解析】根据上述分析可知：A. Y与右侧电解池的阳极铝相连作正极，原电池中，电子从电源的负极（X极）经导线流向电源的正极（Y极），而不经过电解质溶液，故A项错误；B. 阳极铝电极Al转化为Al3+，溶液中OH-转化为O2，其电极反应式为：Al -3e-=Al3+，4OH--4e-＝O2↑+2H2O，故B项正确；C. Y极为电源的正极，发生的电极反应式为：PbO2+2e-+4H++SO42- = PbSO4+2H2O，故C项错误；D. 根据转移电子数与氢气的关系式2e-H2，可知电路每通过2 mol电子，理论上电解池阴极上有1 mol H2生成,但提示信息中未指明标准状况，则无法计算阴极上氢气的体积，故D项错误。
29．Mg / LiFePO4电池的电池反应为xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1－xFePO4+2xLi+，其装置示意图如下：

下列说法正确的是
A．放电时，Li+被还原
B．充电时，化学能转变为电能
C．放电时，电路中每流过2mol电子，有1molMg2+迁移至正极区
D．充电时，阳极上发生的电极反应为LiFePO4－xe－= Li1－xFePO4 + xLi+
【答案】D
【解析】根据装置图，以及原电池工作原理，Mg极为负极，其电极反应式为Mg－2e－=Mg2＋，正极反应式为Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋=LiFePO4，A、根据上述分析，放电时，Li＋的化合价没有发生变化，故A错误；
B、充电为电解池，将电能转化成化学能，故B错误；C、根据装置图，交换膜是锂离子导体膜，Mg2＋不能移向正极区，故C错误；D、充电是电解池，根据电解原理，阳极反应式为LiFePO4－xe－= Li1－xFePO4 + xLi+，故D正确。