还剩21页未读，
继续阅读
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题
展开
这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题，共24页。试卷主要包含了单选题等内容，欢迎下载使用。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题
一、单选题
1．（2021·天津河北·统考二模）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．屠呦呦女士利用萃取的方法用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素
B．侯德榜创立侯式制碱法生产碳酸钠和氯化铵
C．传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石生产玻璃
D．搭载锂电池的电动汽车成为了新能源的领先者
2．（2021·天津河北·统考二模）能源危机一直以来都是社会普遍的问题，国际能源期刊报道了一种正负电极均利用涉及氢气反应的全氢电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．电解质溶液中Na+通过离子交换膜向右移动
B．负极的电极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O
C．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
D．右边吸附层中发生了还原反应
3．（2021·天津南开·统考二模）下列说法不正确的是
A．金刚石、石墨、互为同素异形体
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
C．核酸可分为和
D．工业上采用电解的方法治炼金属铝
4．（2021·天津南开·统考二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液，总反应为，放电产物沉积在正极，工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．外电路电子由b流向a
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D．正极的电极反应式为
5．（2021·天津南开·统考二模）“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下：
下列有关说法不正确的是
A．氧化1所用的氯气可通过电解饱和溶液制得
B．吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有、、、
C．吸收过程发生反应的离子方程式为
D．氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴
6．（2021·天津河东·统考二模）利用Na2CO3和碳纳米管组装Na-CO2二次电池(加下图所示)。b电极中的碳纳米管可作导体、反应物和CO2通道等。电池的总反应：3CO2+4Na 2Na2CO3+C
下列关于该电池的说法不正确的是
A．放电时，电解液中的Na+向b电极移动
B．电池组装后，在使用前必须先充电
C．用水配制该电池的电解液
D．充电时，b极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑
7．（2021·天津·三模）含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染，目前常采用电解法进行处理，其工作原理如图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)。已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成CO2和H2O，下列说法错误的是
A．图中微粒X的化学式为H+
B．阴极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O
C．锁链式反应的方程式为：C8H8＋40·OH=8CO2＋24H2O
D．26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移的电子数为NA
8．（2021·天津和平·统考二模）下列说法正确的是
A．电解精炼铜时，若转移NA个电子，则阳极减少的质量为64g
B．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)常温下能自发进行，则该反应的△H>0
D．常温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，欲使c(Al3+)=1×10-6mol·L-1需调溶液的pH≥5
9．（2021·天津和平·统考二模）电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用，一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是
A．a为直流电源正极
B．阴极区溶液pH减小
C．Mn2+、Mn3+之间转化可加快电子转移
D．导线中流过4.5mole-同时阳极区溶液质量增加44g
10．（2021·天津河西·统考二模）电解精炼铜的废液中含有大量的、，下图为用惰性电极回收废液中铜、浓缩溶液的装置示意图。下列说法正确的是
A．交换膜m为阴离子交换膜
B．若电极a改为Cu，仍可达到预期实验目的
C．b极电极反应式：
D．当获得1L 0.5 溶液时，最多回收25.6g Cu
11．（2021·天津河北·统考一模）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如下图所示，下列说法不正确的是
A．由阳极区向阴极区迁移
B．阴极电极反应：
C．阳极电极反应：
D．阴极区发生的反应有：
12．（2021·天津河东·统考一模）下列方程式与所给事实相符的是
A．用过量NaOH溶液脱除烟气中的SO2：
B．电镀铜的阴极反应：Cu2++2e-=Cu
C．向AgNO3溶液中加入过量水：
D．用食醋处理水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2] ；
13．（2021·天津武清·统考一模）最近科学家采用碳基电极材料设计了一种电解氯化氢回收氯气的新工艺，其原理如图，下列说法错误的是
A．电源b端为正极
B．对总反应起催化作用
C．阳极发生的电极反应式为
D．电路中转移，需要消耗(标准状况)
14．（2021·天津河西·统考一模）在NHPI介质中苯甲醇可转化为苯甲醛，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．PINO是中间产物 B．石墨电极做阴极材料
C．苯甲醇在阴极区域被还原 D．阳极反应式：Ni2+-e-=Ni3+
15．（2021·天津河西·统考一模）部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A．电解a溶液时阴极可得b B．物质c可作自来水消毒剂
C．物质d的化学式为HClO3 D．溶液e具有很强的还原性
16．（2021·天津红桥·统考一模）新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．放电时，钠电极的电极反应为Na – e-=Na+
B．放电时，从负极迁移到正极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气
17．（2021·天津河东·统考一模）在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是
A．理论上NHPI的总量在反应前后不变
B．海绵Ni电极作阳极
C．总反应为+ H2↑
D．每消耗1 mmol苯甲醇，产生22.4 mL氢气
18．（2021·天津·统考一模）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是
A．Ni2P电极与电源负极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－
19．（2021·天津·二模）一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是
A．K+ 移向催化剂b
B．催化剂a表面发生的化学反应：-e-=
C．在催化剂b表面被氧化
D．电解池溶液中的和浓度基本保持不变
20．（2021·天津和平·统考三模）某种浓差电池的装置如下图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是（ ）
A．电子由M极经外电路流向N极
B．N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑
C．在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大
21．（2020·天津·模拟预测）我国科学家利用碳酸钠和碳纳米管为复合电极，以熔融的钠盐为电解质，制备出无钠预填装的电池，反应原理为。下列叙述错误的是
A．放电时电解质中向电池的正极聚集
B．放电时，正极反应为
C．充电时阴极的电极反应为
D．火星大气中含有二氧化碳，该电池有望为火星探测提供电化学能源系统
22．（2020·天津·模拟预测）某种新型热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池加热时，电子由电极a经过导线流向电极b
B．电池加热时，电极a的电势比电极b的高
C．可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大
D．为了保证电池持久工作，理论上应不断地向电解质中补充Fe2+
23．（2020·天津·模拟预测）一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该电池使用碱性电解质水溶液
B．充电时，电子从硫电极流出
C．使用的隔膜是阴离子交换膜
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
24．（2020·天津·模拟预测）进入实验室后，一切行动听指挥。不听老师指挥或者不听课的同学就容易做错这一题。下列实验设计或实验现象描述正确的是
①水溶液中，K2Cr2O7存在以下平衡：Cr2O+H2OCrO+2H+，加入2-3滴NaOH溶液，溶液变黄
②探究温度对反应速率的影响：在两支试管中分别混合等体积、同浓度的Na2S2O3溶液和稀硫酸，一支放在热水中，另一支放在冰水中，观察出现浑浊的先后
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4C1-[CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0，升高温度，溶液由蓝色变成黄色
④把装有NO2与N2O4混合气体的平衡球一端置于冷水，一端置于热水中，置于冷水中的颜色更深
⑤实验室用足量的Zn和稀硫酸反应制备H2，加入几滴CuSO4溶液，反应速率加快，产生H2的量不变
A．②④⑤ B．②③⑤ C．①⑤ D．①②④
25．（2020·天津北辰·统考二模）科研人员借助太阳能；将H2S转化为可以再利用的S和H2工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．该电池能实现化学能转化为光能
B．a电极的电极反应：2H++2e-=H2↑
C．光照后，b电极的电极反应:H2S-2e-=2H++S
D．a电极区溶液的pH增大
26．（2020·天津·统考二模）某小组拟采用电化学渗析法处理含大量磷酸二氢铵(NH4H2PO4)的废水，并提取化工产品氨水和磷酸。装置如图所示。下列说法正确的是
A．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
B．左侧电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．相同条件下，X、Y体积比为1：2
D．每转移1mol电子理论上生成98gH3PO4
27．（2020·天津·模拟预测）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
28．（2020·天津和平·三模）下图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物，负极为钠锡合金(Na15Sn4)。下列说法合理的是( )。
A．该电池工作时不发生氧化还原反应 B．放电时，负极的反应为：Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn
C．充电时，Na+会被吸附进入过渡金属氧化层 D．充电时，a极接电源的负极，b极接电源的正极
29．（2020·天津和平·三模）下列解释事实的化学用语不正确的是
A．[Ag(NH3)2]OH溶液呈碱性：[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-
B．向Cu(OH)2沉淀中加入氨水溶解：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
C．电解NaCl溶液，阴极区溶液pH增大：2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D．钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe－3e-= Fe3+
30．（2020·天津河西·统考二模）下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是（ ）
序号
①
②
③
实验
现象
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀
A．对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-
参考答案：
1．D
【详解】
A．用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素是利用青蒿素在不同溶剂中溶解度不同的性质，为物理变化，与氧化还原反应无关，故A不选；
B．侯式制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，发生复分解反应得到碳酸氢钠，最终得碳酸钠和氯化铵，与氧化还原反应无关，故B不选；
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．搭载锂电池的电动汽车，形成了原电池，涉及氧化还原反应，故D正确；
答案为D。
2．C
【分析】根据图中电子转移方向，可以判断出电池左侧为负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，电池右侧为正极，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
【详解】A．电解质溶液中，Na+通过离子交换膜向正极移动，即向右移动，A正确；
B．电池左侧为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，B正确；
C．经分析，NaClO4不参与电极反应，C错误；
D．右边吸附层得到电子，发生还原反应，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．金刚石、石墨、都是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；
B．镁的金属性强于铁，镁铁在溶液中构成原电池时，镁做负极被损耗，铁做正极被保护，则电热水器用镁棒防止内胆腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA，故C正确；
D．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，则工业上采用电解熔融氧化铝的方法治炼金属铝，故D错误；
故选D。
4．D
【分析】电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi+CFx═xLiF+C，负极为Li，负极上Li失电子生成Li+，正极为CFx，正极反应为CFx+xe-+xLi+═xLiF+C，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，负极为Li，电子由负极流向正极，即a流向b，故A错误；
B．Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．Li是活泼金属能与乙醇反应，所以不能乙醇溶液代替，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应为：，故D正确。
答案选D。
5．B
【分析】由题给流程可知，足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用热空气将生成的溴吹出，用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴，溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，向硫酸和氢溴酸中通入氯气，氯气与溶液中氢溴酸发生置换反应生成溴，用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴，分液得到溴的有机溶液，蒸馏有机溶液得到液溴。
【详解】A．电解饱和氯化钠溶液可以生成氢氧化钠、氢气和氯气，则氧化1所用的氯气可通过电解饱和氯化钠溶液制得，故A正确；
B．由分析可知，向海水中通入足量氯气，则吹出后剩余溶液中不可能存在溴离子，故B错误；
C．吸收过程发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为，故C正确；
D．由分析可知，氧化2所得溶液可通过萃取、分液的方法分离出溴，故D正确；
故选B。
6．C
【分析】电池的总反应：3CO2+4Na2Na2CO3+C，放电时，Al复合电极做负极，失电子，碳纳米管做正极，得电子；充电时Al复合电极做阴极，得电子，碳纳米管做阳极，失电子。
【详解】A．放电时，电解液中的阳离子向正极移动，所以Na+向b电极移动，A正确；
B．电池组装后，Al复合电极无Na单质，不能直接放电，所以在使用前必须先充电，B正确；
C．电池使用过程中有很活泼的钠单质存在，会与水剧烈反应，所以不可用水配制该电池的电解液，C错误；
D．总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C，充电时，b极为阳极，所以电极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑，D正确；
答案选C。
7．D
【分析】根据图象可知，阳极水失电子生成·OH和H+，阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，则X为H+，Y为H2O。
【详解】A．分析可知，图中微粒X的化学式为H+，A说法正确；
B．阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H＋+4e-=2H2O，B说法正确；
C．阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，锁链式反应的方程式为：C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，C说法正确；
D．根据方程式C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，转移40个电子，有1个C8H8被完全氧化，则26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移10mol电子，即电子数为10NA，D说法错误；
答案为D。
8．D
【详解】A．阳极材料为粗铜，含有Fe、Zn等杂质，电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解，故转移NA个电子时，阳极减少的质量一定不为64g，故A错误；
B．合成氨生产中将NH3液化分离，减小了生成物的浓度，平衡向反应正方向移动，提高了H2的转化率，由于浓度减小，反应速率减小，故B错误；
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)， 该反应的△S<0，常温下能自发进行，说明△H-T△S<0，则△H<0，为放热反应，故C错误；
D．常温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，欲使c(Al3+)=1×10-6mol·L-1，，需调溶液的pH≥5，故D正确；
故答案为D。
9．C
【分析】由图可知，Mn2+离子失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+，Mn3+再和FeS（s）反应：FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，生成Mn2+、Fe3+、SO，所以该极为阳极，则b为电源的正极、a为电源的负极；在阴极上是氢离子得电子的还原反应2H++2e-=H2↑，根据得失电子守恒进行计算。
【详解】A．由分析可知，电解池中右侧电极上发生失电子的反应，作阳极，故b为电源正极、a为电源负极，故A错误；
B．阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极区的反应有Mn2+-e-=Mn3+，FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，转移2mol电子时，阴极区消耗2mol氢离子，同时有2mol氢离子由阳极区交换膜移入阴极区，故溶液pH不变，故B错误；
C．Mn2+、Mn3+之间转化，起到在FeS和电极之间传递电子的作用，可加快电子转移，故C正确；
D．由电极反应式知，导线中流过4.5mole-时，根据 ，m1（增加）=44g，m2（减少）=4.5g，所以有44gFeS参加反应，同时有4.5g氢离子移入阴极区，故阳极区溶液质量增加44g-4.5g=39.5g，故D错误；
故选C。
10．D
【分析】该装置为电解装置，由图可知，Na+与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极a为阳极，电极b为阴极，据此分析回答。
【详解】A．由图可知，阳极区Na+通过交换膜m进入浓缩室，故交换膜m为阳离子交换膜，故A错误；
B．电极a为阳极，电极上Cl-发生氧化反应生成氯气，若电极a改为Cu，则Cu失电子生成Cu2+，也会通过交换膜m进入浓缩室，故不能达到预期实验目的，故B错误；
C．b极为阴极，电极上Cu2+发生还原反应生成Cu，发生的电极反应式为：，故C错误；
D．若浓缩至得到1L 0.5 溶液，则有(0.5mol/L1L-0.1mol/L1L)=0.4mol进入浓缩室，电路中有0.8mol电子通过，可析出0.4molCu，其质量为64g/mol0.4mol=25.6g，故D正确；
答案选D。
11．C
【详解】A．电解池中，阳离子移向阴极，由阳极区向阴极区迁移，故A正确；
B．由图示可知，阴极铁离子得电子生成亚铁离子，阴极电极反应：，故B正确；
C．阳极失电子发生氧化反应，电极反应为，故C错误；
D．根据图示阴极区Fe2+被氧气氧化为Fe3+，发生的反应有：，故D正确；
选C。
12．B
【详解】A．过量氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为，故A错误；
B．电镀铜时，镀件做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B正确；
C．硝酸银溶液与过量的氨水反应生成Ag(NH3)2OH、NH4NO3和H2O，反应的离子方程式为，故C错误；
D．用食醋处理水垢发生的反应为醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，醋酸与氢氧化镁反应生成醋酸镁和水，反应的离子方程式为，故D错误；
故选B。
13．C
【分析】根据电解池的工作原理，阳离子移向阴极，故H+由阳极区向阴极区迁移，故左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，
由电解池装置图可知，HCl 气体在阳极放电产生 Cl2，故阳极电极反应式为：2HCl−2e−=Cl2↑+2H+。由电解池装置图可知，Fe3+在阴极放电产生 Fe2+，故阴极电极反应式为：2Fe3++2e−=2Fe2+，再发生4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+的反应，总反应方程式为： 4HCl+O2=2Cl2+2H2O。
【详解】A．阳离子移向阴极，H+由阳极区向阴极区迁移，故左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，A正确；
B．总反应方程式为： 4HCl+O2=2Cl2+2H2O，故对总反应起催化作用，B正确；
C．HCl 气体在阳极放电产生 Cl2，故阳极电极反应式为：2HCl−2e−=Cl2↑+2H+，C错误；
D．消耗 1mol 氧气转移 4mol 电子，则电路中转移 1mol 电子，消耗 0.25mol 氧气，标况下氧气体积为0.25mol 22.4L/mol=5.6L，D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．根据原理图可知，NHPI与Ni3+反应生成PINO，PINO与苯甲醇反应生成NHPI，则PINO是中间产物，A说法正确；
B．石墨电极上氢离子得电子生成氢气，则石墨电极做阴极材料，B说法正确；
C．苯甲醇在阳极区域生成苯甲醛，被氧化，发生氧化反应，C说法错误；
D．阳极上Ni2+失电子生成Ni3+，反应式：Ni2+-e-=Ni3+，D说法正确；
答案为C。
15．B
【详解】A．a为氯化物，电解氯化物的溶液时阳极可得氯气，A说法错误；
B．物质c为+4的氧化物，即ClO2，其具有强氧化性，可作自来水消毒剂，B说法正确；
C．物质d的化合价为+7价，化学式为HClO4，C说法错误；
D．溶液e中Cl为+1价，易变为-1价，具有很强的氧化性，D说法错误；
答案为B。
16．A
【分析】放电时，新型Na-CO2电池的总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
【详解】A．依据放电时的总反应，钠电极中Na失电子生成Na+，电极反应为Na – e-=Na+，A正确；
B．放电时，阴离子向负极移动，则从正极迁移到负极，B不正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，充电时，碳纳米管作阳极，连接电源的正极，C不正确；
D．充电时，新型Na-CO2电池反应为2Na2CO3+C4Na+3CO2，可以释放二氧化碳，D不正确；
故选A。
17．D
【分析】由装置分析可知，该装置为电解池，Ni2+在海绵Ni电极失去电子得到Ni3+，发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，电极反应式为：Ni2+-e-=Ni3+，阳极区同时还发生反应：Ni3++NHPI→Ni2++PINO，H+在石墨电极得到电子生成H2，发生还原反应，则石墨为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，阴极区同时还发生反应：+PINO→，据此解答。
【详解】A．根据上述分析可知，NHPI在阳极区参与反应，又在阴极区为生成物，因此理论上NHPI的总量在反应前后不发生改变，A正确；
B．由上述分析，Ni2+在海绵Ni电极失去电子得到Ni3+，发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，B正确；
C．阳极反应式为：Ni2+-e-=Ni3+，阳极区同时还发生反应：Ni3++NHPI→Ni2++PINO，阴极反应式为：2H++2e-=H2，阴极区同时还发生反应：+PINO→，因此总反应为+ H2↑，C正确；
D．未指明标准状况，不能用Vm=22.4L/mol进行计算，D错误；
答案选D。
18．C
【详解】A．根据电解质“异性相吸”原理，氢氧根向Ni2P电极移动，说明Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B．左侧CO2变为HCOO－，化合价降低，发生还原反应，则辛胺在阳极转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；
C．In/In2O3－x电极为阴极，阴极可能有氢离子得到电子，因此可能有副产物H2生成，故C正确；
D．In/In2O3－x电极为阴极，根据图中信息，阴极上发生的反应为CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D错误。
综上所述，答案为C。
19．C
【解析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，由此分析解题。
【详解】A．b为正极，则K+移向催化剂b，A正确；
B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：-e-═，B正确；
C．b为正极，b上发生还原反应，发生+e-═，所以在催化剂b表面被还原，C错误；
D．由B、C中的电极反应可知，二者以1：1相互转化，电解质溶液中和 浓度基本保持不变，D正确；
故答案为：C。
20．C
【分析】氢气在电极M表面失电子得到氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极。同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此分析；
【详解】A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A项正确；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑，故B项正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C项错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D项正确；
综上，本题选C。
21．C
【详解】A．放电时阳离子移向正极，A正确；
B．根据反应原理，放电时极转化为C，发生得电子的还原反应，为电池的正极，B正确；
C．充电时阴极应得到电子，C错误；
D．电池放电时消耗，则该电池有望成为含有大量的火星探测供电系统，D正确；
故选C。
22．B
【详解】A．由图示可知：电池加热时，b电极失去电子，发生氧化反应，所以b为负极，a为正极，电子由负极b经过导线流向正极a，A错误；
B．根据选项A可知：电池加热时，b电极为负极，a电极为正极，正极的电势比负极的电势高，故电极a的电势比电极b的高，B正确；
C．若加入NaOH，会与溶液中的Fe3+、Fe2+反应形成沉淀，使溶液中自由移动的离子浓度降低，导致电解质溶液的导电性减弱，C错误；
D．a电极为正极，发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+，电池冷却时Fe2+在b电极表面与PANIO反应可使电池再生，则冷却时发生的方程式为：2Fe2++PANIO+2H+=2Fe3++PANI，故电池工作时，不需要补充Fe2+，D错误；
故选B。
23．B
【详解】Mg为活泼金属，所以放电时Mg被氧化，Mg电极为负极，聚合物电极为正极。
A．碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A错误；
B．放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，电子从硫电极流出，B正确；
C．据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C错误；
D．放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，D错误；
故选：B。
24．C
【详解】①加入过量浓NaOH溶液后，氢离子浓度减小，平衡正向移动，则溶液由蓝色变成黄色，故①正确；
②应在常温下放置一支相同浓度和体积的溶液，作为空白对照，才能比较温度对反应速率是加快还是减慢，故②错误；
③该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则[CuCl4]2-浓度增大，溶液本身存在平衡，则升温溶液黄色加深，故③错误；
④平衡2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0，升高温度向吸热方向移动，即逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深，所以放入热水的一端颜色变深，故④错误；
⑤硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液，少量Zn置换出Cu可以构成原电池装置，加快了反应的速率，由于金属是足量的，酸是少量的，则产生H2的量由酸决定，产量不变，故⑤正确；
故选C。
25．B
【分析】根据工作原理图分析可知，a电极上H+获得电子生成氢气，则a作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，因此b作负极，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，据此分析解答问题。
【详解】A．该电池通过光照发生化学反应，形成原电池，将光能转化为化学能，A错误；
B．根据图示，在a电极上H+获得电子生成氢气，a电极的电极反应为2H++2e-=H2↑，B正确；
C．根据图示，光照后，b电极上，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，C错误；
D．电池工作时，a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等，因此a极区溶液的pH不变，D错误；
答案选B。
26．D
【分析】从产物来看，左侧得到浓氨水，NH4＋需经过膜1，到达左侧，与生成的OH－结合，生成浓氨水；磷酸二氢根离子经过膜2，到达右侧，与生成的H＋结合，生成磷酸，可知左侧为阴极室；右侧为阳极室。
【详解】A. 观察图示知，左侧制备氨水，X为氢气，阴极反应式为：2H2O＋2e-=2OH-＋H2↑，NH4+＋OH-=NH3·H2O；右侧制备磷酸，Y为氧气，阳极反应式为：2H2O－4e-=4H+＋O2↑，H2PO4-＋H+=H3PO4，NH4+向左侧迁移，H2PO4-向右侧迁移，所以膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，A错误；
B. 左侧制备氨水，X为氢气，阴极反应式为：2H2O＋2e-=2OH-＋H2↑，B错误；
C. X为H2，Y为O2，物质的量之比为2：1，C错误；
D. 根据方程式2H2O－4e-=4H+＋O2↑，H2PO4-＋H+=H3PO4，转移1mol电子时，生成1 mol H3PO4，质量为98g，D正确；故答案为：D。
27．C
【分析】根据电池反应：可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为，据此分析。
【详解】A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；
B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：，故B正确；
C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；
D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；
答案选C。
28．B
【详解】A.该电池放电时，是原电池工作原理，充电时，是电解池的工作原理，无论是放电还是充电均发生了氧化还原反应，故A错误；
B.该电池放电时，是原电池工作原理，负极上为钠锡合金（Na15Sn4）失电子发生氧化反应生成钠离子和锡，电极反应式为Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn，故B正确；
C.充电时，是电解池的工作原理，Na+会向阴极移动，是脱离过渡金属氧化层，故C错误；
D.充电时，是电解池的工作原理，电池的负极和电源的负极相连，电池负极为钠锡合金（Na15Sn4），则充电时，b极接电源的负极，a极接电源的正极，故D错误；
故选B。
29．D
【详解】A. [Ag(NH3)2]OH溶液呈碱性，由于[Ag(NH3)2]OH电离得到OH-，即[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-，A正确；
B. 向Cu(OH)2沉淀中加入氨水溶解，Cu(OH)2沉淀生成了配合物[Cu(NH3)4](OH)2，即Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，B正确；
C. 电解NaCl溶液，阴极区H2O得到电子，生成OH-，使溶液pH增大，即2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-，C正确；
D. 钢铁发生吸氧腐蚀，负极铁失去电子生成Fe2+，反应为：Fe－2e-= Fe2+，D错误。
答案选D。
30．C
【详解】A．③中观察到明显锈蚀，则③中氯化钠溶液中溶有的氧气的量比①中的多，说明苯不能隔绝O2，A错误；
B．实验①中，苯属于非电解质，不满足电化学腐蚀条件，不是缺少O2，B错误；
C．实验②中，根据实验现象，③中出现明显锈蚀，说明氯化钠溶液中溶有的氧气，苯不能隔绝空气中的氧气进入氯化钠溶液，但②是密闭体系，溶解的氧气较少，不足以使铁片明显锈蚀，C正确；
D．实验③中，氧气作正极，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，D错误；
故选C。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题
一、单选题
1．（2021·天津河北·统考二模）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．屠呦呦女士利用萃取的方法用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素
B．侯德榜创立侯式制碱法生产碳酸钠和氯化铵
C．传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石生产玻璃
D．搭载锂电池的电动汽车成为了新能源的领先者
2．（2021·天津河北·统考二模）能源危机一直以来都是社会普遍的问题，国际能源期刊报道了一种正负电极均利用涉及氢气反应的全氢电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．电解质溶液中Na+通过离子交换膜向右移动
B．负极的电极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O
C．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
D．右边吸附层中发生了还原反应
3．（2021·天津南开·统考二模）下列说法不正确的是
A．金刚石、石墨、互为同素异形体
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
C．核酸可分为和
D．工业上采用电解的方法治炼金属铝
4．（2021·天津南开·统考二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液，总反应为，放电产物沉积在正极，工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．外电路电子由b流向a
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D．正极的电极反应式为
5．（2021·天津南开·统考二模）“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下：
下列有关说法不正确的是
A．氧化1所用的氯气可通过电解饱和溶液制得
B．吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有、、、
C．吸收过程发生反应的离子方程式为
D．氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴
6．（2021·天津河东·统考二模）利用Na2CO3和碳纳米管组装Na-CO2二次电池(加下图所示)。b电极中的碳纳米管可作导体、反应物和CO2通道等。电池的总反应：3CO2+4Na 2Na2CO3+C
下列关于该电池的说法不正确的是
A．放电时，电解液中的Na+向b电极移动
B．电池组装后，在使用前必须先充电
C．用水配制该电池的电解液
D．充电时，b极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑
7．（2021·天津·三模）含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染，目前常采用电解法进行处理，其工作原理如图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)。已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成CO2和H2O，下列说法错误的是
A．图中微粒X的化学式为H+
B．阴极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O
C．锁链式反应的方程式为：C8H8＋40·OH=8CO2＋24H2O
D．26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移的电子数为NA
8．（2021·天津和平·统考二模）下列说法正确的是
A．电解精炼铜时，若转移NA个电子，则阳极减少的质量为64g
B．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)常温下能自发进行，则该反应的△H>0
D．常温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，欲使c(Al3+)=1×10-6mol·L-1需调溶液的pH≥5
9．（2021·天津和平·统考二模）电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用，一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是
A．a为直流电源正极
B．阴极区溶液pH减小
C．Mn2+、Mn3+之间转化可加快电子转移
D．导线中流过4.5mole-同时阳极区溶液质量增加44g
10．（2021·天津河西·统考二模）电解精炼铜的废液中含有大量的、，下图为用惰性电极回收废液中铜、浓缩溶液的装置示意图。下列说法正确的是
A．交换膜m为阴离子交换膜
B．若电极a改为Cu，仍可达到预期实验目的
C．b极电极反应式：
D．当获得1L 0.5 溶液时，最多回收25.6g Cu
11．（2021·天津河北·统考一模）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如下图所示，下列说法不正确的是
A．由阳极区向阴极区迁移
B．阴极电极反应：
C．阳极电极反应：
D．阴极区发生的反应有：
12．（2021·天津河东·统考一模）下列方程式与所给事实相符的是
A．用过量NaOH溶液脱除烟气中的SO2：
B．电镀铜的阴极反应：Cu2++2e-=Cu
C．向AgNO3溶液中加入过量水：
D．用食醋处理水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2] ；
13．（2021·天津武清·统考一模）最近科学家采用碳基电极材料设计了一种电解氯化氢回收氯气的新工艺，其原理如图，下列说法错误的是
A．电源b端为正极
B．对总反应起催化作用
C．阳极发生的电极反应式为
D．电路中转移，需要消耗(标准状况)
14．（2021·天津河西·统考一模）在NHPI介质中苯甲醇可转化为苯甲醛，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．PINO是中间产物 B．石墨电极做阴极材料
C．苯甲醇在阴极区域被还原 D．阳极反应式：Ni2+-e-=Ni3+
15．（2021·天津河西·统考一模）部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A．电解a溶液时阴极可得b B．物质c可作自来水消毒剂
C．物质d的化学式为HClO3 D．溶液e具有很强的还原性
16．（2021·天津红桥·统考一模）新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．放电时，钠电极的电极反应为Na – e-=Na+
B．放电时，从负极迁移到正极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气
17．（2021·天津河东·统考一模）在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是
A．理论上NHPI的总量在反应前后不变
B．海绵Ni电极作阳极
C．总反应为+ H2↑
D．每消耗1 mmol苯甲醇，产生22.4 mL氢气
18．（2021·天津·统考一模）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是
A．Ni2P电极与电源负极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－
19．（2021·天津·二模）一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是
A．K+ 移向催化剂b
B．催化剂a表面发生的化学反应：-e-=
C．在催化剂b表面被氧化
D．电解池溶液中的和浓度基本保持不变
20．（2021·天津和平·统考三模）某种浓差电池的装置如下图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是（ ）
A．电子由M极经外电路流向N极
B．N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑
C．在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大
21．（2020·天津·模拟预测）我国科学家利用碳酸钠和碳纳米管为复合电极，以熔融的钠盐为电解质，制备出无钠预填装的电池，反应原理为。下列叙述错误的是
A．放电时电解质中向电池的正极聚集
B．放电时，正极反应为
C．充电时阴极的电极反应为
D．火星大气中含有二氧化碳，该电池有望为火星探测提供电化学能源系统
22．（2020·天津·模拟预测）某种新型热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池加热时，电子由电极a经过导线流向电极b
B．电池加热时，电极a的电势比电极b的高
C．可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大
D．为了保证电池持久工作，理论上应不断地向电解质中补充Fe2+
23．（2020·天津·模拟预测）一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该电池使用碱性电解质水溶液
B．充电时，电子从硫电极流出
C．使用的隔膜是阴离子交换膜
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
24．（2020·天津·模拟预测）进入实验室后，一切行动听指挥。不听老师指挥或者不听课的同学就容易做错这一题。下列实验设计或实验现象描述正确的是
①水溶液中，K2Cr2O7存在以下平衡：Cr2O+H2OCrO+2H+，加入2-3滴NaOH溶液，溶液变黄
②探究温度对反应速率的影响：在两支试管中分别混合等体积、同浓度的Na2S2O3溶液和稀硫酸，一支放在热水中，另一支放在冰水中，观察出现浑浊的先后
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4C1-[CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0，升高温度，溶液由蓝色变成黄色
④把装有NO2与N2O4混合气体的平衡球一端置于冷水，一端置于热水中，置于冷水中的颜色更深
⑤实验室用足量的Zn和稀硫酸反应制备H2，加入几滴CuSO4溶液，反应速率加快，产生H2的量不变
A．②④⑤ B．②③⑤ C．①⑤ D．①②④
25．（2020·天津北辰·统考二模）科研人员借助太阳能；将H2S转化为可以再利用的S和H2工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．该电池能实现化学能转化为光能
B．a电极的电极反应：2H++2e-=H2↑
C．光照后，b电极的电极反应:H2S-2e-=2H++S
D．a电极区溶液的pH增大
26．（2020·天津·统考二模）某小组拟采用电化学渗析法处理含大量磷酸二氢铵(NH4H2PO4)的废水，并提取化工产品氨水和磷酸。装置如图所示。下列说法正确的是
A．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
B．左侧电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．相同条件下，X、Y体积比为1：2
D．每转移1mol电子理论上生成98gH3PO4
27．（2020·天津·模拟预测）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
28．（2020·天津和平·三模）下图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物，负极为钠锡合金(Na15Sn4)。下列说法合理的是( )。
A．该电池工作时不发生氧化还原反应 B．放电时，负极的反应为：Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn
C．充电时，Na+会被吸附进入过渡金属氧化层 D．充电时，a极接电源的负极，b极接电源的正极
29．（2020·天津和平·三模）下列解释事实的化学用语不正确的是
A．[Ag(NH3)2]OH溶液呈碱性：[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-
B．向Cu(OH)2沉淀中加入氨水溶解：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
C．电解NaCl溶液，阴极区溶液pH增大：2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D．钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe－3e-= Fe3+
30．（2020·天津河西·统考二模）下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是（ ）
序号
①
②
③
实验
现象
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀
A．对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-
参考答案：
1．D
【详解】
A．用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素是利用青蒿素在不同溶剂中溶解度不同的性质，为物理变化，与氧化还原反应无关，故A不选；
B．侯式制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，发生复分解反应得到碳酸氢钠，最终得碳酸钠和氯化铵，与氧化还原反应无关，故B不选；
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．搭载锂电池的电动汽车，形成了原电池，涉及氧化还原反应，故D正确；
答案为D。
2．C
【分析】根据图中电子转移方向，可以判断出电池左侧为负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，电池右侧为正极，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
【详解】A．电解质溶液中，Na+通过离子交换膜向正极移动，即向右移动，A正确；
B．电池左侧为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，B正确；
C．经分析，NaClO4不参与电极反应，C错误；
D．右边吸附层得到电子，发生还原反应，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．金刚石、石墨、都是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；
B．镁的金属性强于铁，镁铁在溶液中构成原电池时，镁做负极被损耗，铁做正极被保护，则电热水器用镁棒防止内胆腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA，故C正确；
D．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，则工业上采用电解熔融氧化铝的方法治炼金属铝，故D错误；
故选D。
4．D
【分析】电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi+CFx═xLiF+C，负极为Li，负极上Li失电子生成Li+，正极为CFx，正极反应为CFx+xe-+xLi+═xLiF+C，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，负极为Li，电子由负极流向正极，即a流向b，故A错误；
B．Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．Li是活泼金属能与乙醇反应，所以不能乙醇溶液代替，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应为：，故D正确。
答案选D。
5．B
【分析】由题给流程可知，足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用热空气将生成的溴吹出，用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴，溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，向硫酸和氢溴酸中通入氯气，氯气与溶液中氢溴酸发生置换反应生成溴，用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴，分液得到溴的有机溶液，蒸馏有机溶液得到液溴。
【详解】A．电解饱和氯化钠溶液可以生成氢氧化钠、氢气和氯气，则氧化1所用的氯气可通过电解饱和氯化钠溶液制得，故A正确；
B．由分析可知，向海水中通入足量氯气，则吹出后剩余溶液中不可能存在溴离子，故B错误；
C．吸收过程发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为，故C正确；
D．由分析可知，氧化2所得溶液可通过萃取、分液的方法分离出溴，故D正确；
故选B。
6．C
【分析】电池的总反应：3CO2+4Na2Na2CO3+C，放电时，Al复合电极做负极，失电子，碳纳米管做正极，得电子；充电时Al复合电极做阴极，得电子，碳纳米管做阳极，失电子。
【详解】A．放电时，电解液中的阳离子向正极移动，所以Na+向b电极移动，A正确；
B．电池组装后，Al复合电极无Na单质，不能直接放电，所以在使用前必须先充电，B正确；
C．电池使用过程中有很活泼的钠单质存在，会与水剧烈反应，所以不可用水配制该电池的电解液，C错误；
D．总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C，充电时，b极为阳极，所以电极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑，D正确；
答案选C。
7．D
【分析】根据图象可知，阳极水失电子生成·OH和H+，阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，则X为H+，Y为H2O。
【详解】A．分析可知，图中微粒X的化学式为H+，A说法正确；
B．阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H＋+4e-=2H2O，B说法正确；
C．阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，锁链式反应的方程式为：C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，C说法正确；
D．根据方程式C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，转移40个电子，有1个C8H8被完全氧化，则26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移10mol电子，即电子数为10NA，D说法错误；
答案为D。
8．D
【详解】A．阳极材料为粗铜，含有Fe、Zn等杂质，电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解，故转移NA个电子时，阳极减少的质量一定不为64g，故A错误；
B．合成氨生产中将NH3液化分离，减小了生成物的浓度，平衡向反应正方向移动，提高了H2的转化率，由于浓度减小，反应速率减小，故B错误；
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)， 该反应的△S<0，常温下能自发进行，说明△H-T△S<0，则△H<0，为放热反应，故C错误；
D．常温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，欲使c(Al3+)=1×10-6mol·L-1，，需调溶液的pH≥5，故D正确；
故答案为D。
9．C
【分析】由图可知，Mn2+离子失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+，Mn3+再和FeS（s）反应：FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，生成Mn2+、Fe3+、SO，所以该极为阳极，则b为电源的正极、a为电源的负极；在阴极上是氢离子得电子的还原反应2H++2e-=H2↑，根据得失电子守恒进行计算。
【详解】A．由分析可知，电解池中右侧电极上发生失电子的反应，作阳极，故b为电源正极、a为电源负极，故A错误；
B．阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极区的反应有Mn2+-e-=Mn3+，FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，转移2mol电子时，阴极区消耗2mol氢离子，同时有2mol氢离子由阳极区交换膜移入阴极区，故溶液pH不变，故B错误；
C．Mn2+、Mn3+之间转化，起到在FeS和电极之间传递电子的作用，可加快电子转移，故C正确；
D．由电极反应式知，导线中流过4.5mole-时，根据 ，m1（增加）=44g，m2（减少）=4.5g，所以有44gFeS参加反应，同时有4.5g氢离子移入阴极区，故阳极区溶液质量增加44g-4.5g=39.5g，故D错误；
故选C。
10．D
【分析】该装置为电解装置，由图可知，Na+与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极a为阳极，电极b为阴极，据此分析回答。
【详解】A．由图可知，阳极区Na+通过交换膜m进入浓缩室，故交换膜m为阳离子交换膜，故A错误；
B．电极a为阳极，电极上Cl-发生氧化反应生成氯气，若电极a改为Cu，则Cu失电子生成Cu2+，也会通过交换膜m进入浓缩室，故不能达到预期实验目的，故B错误；
C．b极为阴极，电极上Cu2+发生还原反应生成Cu，发生的电极反应式为：，故C错误；
D．若浓缩至得到1L 0.5 溶液，则有(0.5mol/L1L-0.1mol/L1L)=0.4mol进入浓缩室，电路中有0.8mol电子通过，可析出0.4molCu，其质量为64g/mol0.4mol=25.6g，故D正确；
答案选D。
11．C
【详解】A．电解池中，阳离子移向阴极，由阳极区向阴极区迁移，故A正确；
B．由图示可知，阴极铁离子得电子生成亚铁离子，阴极电极反应：，故B正确；
C．阳极失电子发生氧化反应，电极反应为，故C错误；
D．根据图示阴极区Fe2+被氧气氧化为Fe3+，发生的反应有：，故D正确；
选C。
12．B
【详解】A．过量氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为，故A错误；
B．电镀铜时，镀件做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B正确；
C．硝酸银溶液与过量的氨水反应生成Ag(NH3)2OH、NH4NO3和H2O，反应的离子方程式为，故C错误；
D．用食醋处理水垢发生的反应为醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，醋酸与氢氧化镁反应生成醋酸镁和水，反应的离子方程式为，故D错误；
故选B。
13．C
【分析】根据电解池的工作原理，阳离子移向阴极，故H+由阳极区向阴极区迁移，故左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，
由电解池装置图可知，HCl 气体在阳极放电产生 Cl2，故阳极电极反应式为：2HCl−2e−=Cl2↑+2H+。由电解池装置图可知，Fe3+在阴极放电产生 Fe2+，故阴极电极反应式为：2Fe3++2e−=2Fe2+，再发生4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+的反应，总反应方程式为： 4HCl+O2=2Cl2+2H2O。
【详解】A．阳离子移向阴极，H+由阳极区向阴极区迁移，故左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，A正确；
B．总反应方程式为： 4HCl+O2=2Cl2+2H2O，故对总反应起催化作用，B正确；
C．HCl 气体在阳极放电产生 Cl2，故阳极电极反应式为：2HCl−2e−=Cl2↑+2H+，C错误；
D．消耗 1mol 氧气转移 4mol 电子，则电路中转移 1mol 电子，消耗 0.25mol 氧气，标况下氧气体积为0.25mol 22.4L/mol=5.6L，D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．根据原理图可知，NHPI与Ni3+反应生成PINO，PINO与苯甲醇反应生成NHPI，则PINO是中间产物，A说法正确；
B．石墨电极上氢离子得电子生成氢气，则石墨电极做阴极材料，B说法正确；
C．苯甲醇在阳极区域生成苯甲醛，被氧化，发生氧化反应，C说法错误；
D．阳极上Ni2+失电子生成Ni3+，反应式：Ni2+-e-=Ni3+，D说法正确；
答案为C。
15．B
【详解】A．a为氯化物，电解氯化物的溶液时阳极可得氯气，A说法错误；
B．物质c为+4的氧化物，即ClO2，其具有强氧化性，可作自来水消毒剂，B说法正确；
C．物质d的化合价为+7价，化学式为HClO4，C说法错误；
D．溶液e中Cl为+1价，易变为-1价，具有很强的氧化性，D说法错误；
答案为B。
16．A
【分析】放电时，新型Na-CO2电池的总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
【详解】A．依据放电时的总反应，钠电极中Na失电子生成Na+，电极反应为Na – e-=Na+，A正确；
B．放电时，阴离子向负极移动，则从正极迁移到负极，B不正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，充电时，碳纳米管作阳极，连接电源的正极，C不正确；
D．充电时，新型Na-CO2电池反应为2Na2CO3+C4Na+3CO2，可以释放二氧化碳，D不正确；
故选A。
17．D
【分析】由装置分析可知，该装置为电解池，Ni2+在海绵Ni电极失去电子得到Ni3+，发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，电极反应式为：Ni2+-e-=Ni3+，阳极区同时还发生反应：Ni3++NHPI→Ni2++PINO，H+在石墨电极得到电子生成H2，发生还原反应，则石墨为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，阴极区同时还发生反应：+PINO→，据此解答。
【详解】A．根据上述分析可知，NHPI在阳极区参与反应，又在阴极区为生成物，因此理论上NHPI的总量在反应前后不发生改变，A正确；
B．由上述分析，Ni2+在海绵Ni电极失去电子得到Ni3+，发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，B正确；
C．阳极反应式为：Ni2+-e-=Ni3+，阳极区同时还发生反应：Ni3++NHPI→Ni2++PINO，阴极反应式为：2H++2e-=H2，阴极区同时还发生反应：+PINO→，因此总反应为+ H2↑，C正确；
D．未指明标准状况，不能用Vm=22.4L/mol进行计算，D错误；
答案选D。
18．C
【详解】A．根据电解质“异性相吸”原理，氢氧根向Ni2P电极移动，说明Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B．左侧CO2变为HCOO－，化合价降低，发生还原反应，则辛胺在阳极转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；
C．In/In2O3－x电极为阴极，阴极可能有氢离子得到电子，因此可能有副产物H2生成，故C正确；
D．In/In2O3－x电极为阴极，根据图中信息，阴极上发生的反应为CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D错误。
综上所述，答案为C。
19．C
【解析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，由此分析解题。
【详解】A．b为正极，则K+移向催化剂b，A正确；
B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：-e-═，B正确；
C．b为正极，b上发生还原反应，发生+e-═，所以在催化剂b表面被还原，C错误；
D．由B、C中的电极反应可知，二者以1：1相互转化，电解质溶液中和 浓度基本保持不变，D正确；
故答案为：C。
20．C
【分析】氢气在电极M表面失电子得到氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极。同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此分析；
【详解】A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A项正确；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑，故B项正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C项错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D项正确；
综上，本题选C。
21．C
【详解】A．放电时阳离子移向正极，A正确；
B．根据反应原理，放电时极转化为C，发生得电子的还原反应，为电池的正极，B正确；
C．充电时阴极应得到电子，C错误；
D．电池放电时消耗，则该电池有望成为含有大量的火星探测供电系统，D正确；
故选C。
22．B
【详解】A．由图示可知：电池加热时，b电极失去电子，发生氧化反应，所以b为负极，a为正极，电子由负极b经过导线流向正极a，A错误；
B．根据选项A可知：电池加热时，b电极为负极，a电极为正极，正极的电势比负极的电势高，故电极a的电势比电极b的高，B正确；
C．若加入NaOH，会与溶液中的Fe3+、Fe2+反应形成沉淀，使溶液中自由移动的离子浓度降低，导致电解质溶液的导电性减弱，C错误；
D．a电极为正极，发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+，电池冷却时Fe2+在b电极表面与PANIO反应可使电池再生，则冷却时发生的方程式为：2Fe2++PANIO+2H+=2Fe3++PANI，故电池工作时，不需要补充Fe2+，D错误；
故选B。
23．B
【详解】Mg为活泼金属，所以放电时Mg被氧化，Mg电极为负极，聚合物电极为正极。
A．碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A错误；
B．放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，电子从硫电极流出，B正确；
C．据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C错误；
D．放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，D错误；
故选：B。
24．C
【详解】①加入过量浓NaOH溶液后，氢离子浓度减小，平衡正向移动，则溶液由蓝色变成黄色，故①正确；
②应在常温下放置一支相同浓度和体积的溶液，作为空白对照，才能比较温度对反应速率是加快还是减慢，故②错误；
③该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则[CuCl4]2-浓度增大，溶液本身存在平衡，则升温溶液黄色加深，故③错误；
④平衡2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0，升高温度向吸热方向移动，即逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深，所以放入热水的一端颜色变深，故④错误；
⑤硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液，少量Zn置换出Cu可以构成原电池装置，加快了反应的速率，由于金属是足量的，酸是少量的，则产生H2的量由酸决定，产量不变，故⑤正确；
故选C。
25．B
【分析】根据工作原理图分析可知，a电极上H+获得电子生成氢气，则a作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，因此b作负极，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，据此分析解答问题。
【详解】A．该电池通过光照发生化学反应，形成原电池，将光能转化为化学能，A错误；
B．根据图示，在a电极上H+获得电子生成氢气，a电极的电极反应为2H++2e-=H2↑，B正确；
C．根据图示，光照后，b电极上，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，C错误；
D．电池工作时，a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等，因此a极区溶液的pH不变，D错误；
答案选B。
26．D
【分析】从产物来看，左侧得到浓氨水，NH4＋需经过膜1，到达左侧，与生成的OH－结合，生成浓氨水；磷酸二氢根离子经过膜2，到达右侧，与生成的H＋结合，生成磷酸，可知左侧为阴极室；右侧为阳极室。
【详解】A. 观察图示知，左侧制备氨水，X为氢气，阴极反应式为：2H2O＋2e-=2OH-＋H2↑，NH4+＋OH-=NH3·H2O；右侧制备磷酸，Y为氧气，阳极反应式为：2H2O－4e-=4H+＋O2↑，H2PO4-＋H+=H3PO4，NH4+向左侧迁移，H2PO4-向右侧迁移，所以膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，A错误；
B. 左侧制备氨水，X为氢气，阴极反应式为：2H2O＋2e-=2OH-＋H2↑，B错误；
C. X为H2，Y为O2，物质的量之比为2：1，C错误；
D. 根据方程式2H2O－4e-=4H+＋O2↑，H2PO4-＋H+=H3PO4，转移1mol电子时，生成1 mol H3PO4，质量为98g，D正确；故答案为：D。
27．C
【分析】根据电池反应：可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为，据此分析。
【详解】A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；
B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：，故B正确；
C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；
D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；
答案选C。
28．B
【详解】A.该电池放电时，是原电池工作原理，充电时，是电解池的工作原理，无论是放电还是充电均发生了氧化还原反应，故A错误；
B.该电池放电时，是原电池工作原理，负极上为钠锡合金（Na15Sn4）失电子发生氧化反应生成钠离子和锡，电极反应式为Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn，故B正确；
C.充电时，是电解池的工作原理，Na+会向阴极移动，是脱离过渡金属氧化层，故C错误；
D.充电时，是电解池的工作原理，电池的负极和电源的负极相连，电池负极为钠锡合金（Na15Sn4），则充电时，b极接电源的负极，a极接电源的正极，故D错误；
故选B。
29．D
【详解】A. [Ag(NH3)2]OH溶液呈碱性，由于[Ag(NH3)2]OH电离得到OH-，即[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-，A正确；
B. 向Cu(OH)2沉淀中加入氨水溶解，Cu(OH)2沉淀生成了配合物[Cu(NH3)4](OH)2，即Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，B正确；
C. 电解NaCl溶液，阴极区H2O得到电子，生成OH-，使溶液pH增大，即2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-，C正确；
D. 钢铁发生吸氧腐蚀，负极铁失去电子生成Fe2+，反应为：Fe－2e-= Fe2+，D错误。
答案选D。
30．C
【详解】A．③中观察到明显锈蚀，则③中氯化钠溶液中溶有的氧气的量比①中的多，说明苯不能隔绝O2，A错误；
B．实验①中，苯属于非电解质，不满足电化学腐蚀条件，不是缺少O2，B错误；
C．实验②中，根据实验现象，③中出现明显锈蚀，说明氯化钠溶液中溶有的氧气，苯不能隔绝空气中的氧气进入氯化钠溶液，但②是密闭体系，溶解的氧气较少，不足以使铁片明显锈蚀，C正确；
D．实验③中，氧气作正极，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，D错误；
故选C。
相关试卷
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-40化学能与电能（2）解答题： 这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-40化学能与电能（2）解答题，共42页。试卷主要包含了原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-38化学能与电能（4）选择题： 这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-38化学能与电能（4）选择题，共19页。试卷主要包含了单选题，选择题等内容，欢迎下载使用。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-36化学能与电能（2）选择题： 这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-36化学能与电能（2）选择题，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
