高考化学二轮复习 讲与练 专题七 电化学及其应用（原卷版）

专题七电化学及其应用考点高考年考频解密考点分布电化学及其应用2022年2022年河北卷〔5〕；2022年湖北卷〔6,14〕；2022年湖南卷〔8〕；2022年广东卷〔10,11,16〕；2022年江苏卷〔6，7〕；2022年辽宁卷〔6,9,14〕；2022年海南卷〔9〕；2022年北京卷〔7,13〕；2022年全国甲卷〔4，5〕,2022年全国乙卷〔6〕等原电池〔7次〕，化学电源〔6次〕，电解池〔11次〕，金属的化学腐蚀与防护〔4次〕，电化学计算〔4次〕，一、原电池的工作原理及应用1．原电池的概念及构成条件(1)定义：把化学能转化为电能的装置。(2)原电池的形成条件①能自发进行的氧化还原反应。②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。③形成闭合回路，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。2．工作原理(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu电极质量变化减小增大反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极盐桥作用a.连接内电路形成闭合回路b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流3.电极的判断4．原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。二、常见化学电源及工作原理1．一次电池(1)碱性锌锰干电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2。(2)锌银电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。(3)锂电池Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2，电池总反应可表示为4Li＋2SOCl2=4LiCl＋SO2↑＋S。其中负极材料是Li，电极反应式为4Li－4e－=4Li＋，正极反应式为2SOCl2＋4e－=SO2↑＋S＋4Cl－。2．二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))2PbSO4(s)＋2H2O(l)。特别提醒可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极；同理，原来的正极连接电源的正极作阳极，简记为负连负，正连正。3．氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。种类酸性碱性负极反应式2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O正极反应式O2＋4e－＋4H＋=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－电池总反应式2H2＋O2=2H2O三、新型电源及电极反应式的书写1．电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)2．新型燃料电池(1)燃料电池常用的燃料：H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)等。(2)燃料电池常用的电解质①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸盐，如K2CO3；⑤质子交换膜等。(3)燃料电池电极反应式书写的常用方法第一步，写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下：CH4＋2O2=CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O②①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。第二步，写出电池的正极反应式。根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，因电解质溶液不同，故其电极反应也会有所不同：①酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。②碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。③固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－=2O2－。④熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。第三步，电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式。3．新型可逆电池(1)铁镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液)已知：Fe＋NiO2＋2H2Oeq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则放电：负极：Fe－2e－＋2OH－=Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－=Ni(OH)2＋2OH－。充电：阴极：Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－；阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－=NiO2＋2H2O。(2)LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质)已知：FePO4＋Lieq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))LiFePO4，则放电：负极：Li－e－=Li＋；正极：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4。充电：阴极：Li＋＋e－=Li；阳极：LiFePO4－e－=FePO4＋Li＋。(3)高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)已知：3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，则放电：负极：3Zn－6e－＋6OH－=3Zn(OH)2；正极：2FeOeq\o\al(2－,4)＋6e－＋8H2O=2Fe(OH)3＋10OH－。充电：阴极：3Zn(OH)2＋6e－=3Zn＋6OH－；阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋8H2O。四、电解的原理1．电解原理(1)概念①电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。②电解池：把电能转变为化学能的装置，也叫电解槽。(2)电解池构成的条件①与电源相连的两个电极：与电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的电极是阴极，在阴极上发生还原反应。②电解质溶液(或熔融的电解质)。③形成闭合回路。(3)电解池的工作原理①电极名称和电极反应式总反应方程式：CuCl2eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑。②电子流向和离子移动方向导线上(外电路)电子从电源的负极流出，经导线流向电解池的阴极。电解池的阳极上产生的电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。2．电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。3．惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)4．电解后电解质溶液的复原需加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。例如惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与生成的H2SO4反应后使水量增加。使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：①NaCl溶液：通HCl气体(不能加盐酸)；②AgNO3溶液：加Ag2O固体(不能加AgOH)；③CuCl2溶液：加CuCl2固体；④KNO3溶液：加H2O；⑤CuSO4溶液：加CuO或CuCO3[不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。五、电解原理的应用1．氯碱工业(1)电极反应阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑(反应类型：氧化反应)；阴极：2H＋＋2e－=H2↑(反应类型：还原反应)。检验阳极产物的方法是用湿润的KI-淀粉试纸靠近阳极，若试纸变蓝，证明生成了Cl2。电解时向食盐水中滴加酚酞，阴极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为NaOH。(2)电解方程式化学方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；离子方程式：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图①阳离子交换膜的作用阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物质分别是饱和食盐水、稀NaOH溶液、稀食盐水、浓NaOH溶液；X、Y分别为Cl2、H2。2．电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。实例——电镀铜阳极(铜片)：Cu－2e－=Cu2＋；阴极(待镀铁件)：Cu2＋＋2e－=Cu。3．电冶金(1)电解精炼铜①电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。②电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。③电极反应式阳极：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－=Cu。④阳极泥的形成粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。(2)利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑、2Na＋＋2e－=2Na冶炼镁MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑、Mg2＋＋2e－=Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑6O2－－12e－=3O2↑、4Al3＋＋12e－=4Al六、金属的腐蚀与防护1．金属的腐蚀(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。(2)金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接发生化学反应不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne－=Mn＋M－ne－=Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋正极2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－总反应式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍特别提醒钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。2．金属的防护(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；b．正极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法——电解原理a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性电极。(2)改变金属的内部结构，如制成防腐的合金等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。探究一：原电池的电极(或电池)反应式书写科学家设计了一种电化学装置如图所示(X、Y为离子交换膜)，该装置在处理有机废水的同时可以对海水进行淡化。下列叙述不正确的是（）A．Y为阳离子交换膜B．正极发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-C．该装置工作过程中负极区溶液的质量将减少D．该装置不能在高温下工作规律总结：原电池的电极（或电池）反应式书写题，要先判断原电池正、负极，再结合原电池原理书写电极（或电池）反应式。1.书写电极(或电池)反应式的思维模板(1)根据题目提供的信息,如电极反应现象、电极反应类型、电池总反应式等，判断原电池的正、负极。(2)分析电解质溶液的种类,看电解质溶液的酸碱性、是否为不活泼金属盐溶液，确定电极上发生反应的物质。(3)结合原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒写出电极反应式,再根据正、负极反应式及得失电子守恒写出电池总反应式。2.书写电极(或电池)反应式的具体流程【变式练习】1．银锌电池的放电反应为：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法错误的是（）A．基态Zn2+的简化核外电子排布式：[Ar]3d10B．负极为Zn，发生氧化反应C．放电过程中，正极附近的pH下降D．放电过程中，OH-向负极移动2．可充电水系Zn－CO2电池用锌和催化剂材料作两极，电池工作示意图如图所示，其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的复合膜，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的H2O电离出的H+和OH-可以分别通过膜移向两极。下列说法错误的是（）A．放电时，右侧电极的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOHB．放电时，金属锌为负极，发生氧化反应C．充电时，双极膜产生的H+向阳极室移动D．充电时，每生成22.4L(标准状况)O2，阴极增重130g3．我国科研人员将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，实现协同转化。①单独制备H2O2：2H2O+O2=2H2O2，不能自发进行②单独脱除SO2：4OH-+2SO2+O2=2SO+2H2O，能自发进行协同转化装置如图所示，在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列叙述错误的是（）A．负极区域存在反应为SO2+2OH-=+H2OB．双极膜中间层的H2O的解离可不断提供OH-和H+，故不需要补加H2SO4C．协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4D．当正极生成1molH2O2时，负极区域的溶液质量增重64g探究二电解产物的判断及电极反应式书写既是大气主要污染物之一，也是重要的化工原料，可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1：用氨水将先转化为，氧化为；方法2；用生物质热解气(主要成分为CO、、)将在高温下还原为单质硫；方法3：用溶液吸收生成，再加热吸收液，使之重新生成亚硫酸钠；方法4：用溶液吸收烟气中，使用惰性电极电解吸收后的溶液，在阴极被还原为硫单质。下列化学反应表示不正确的是（）A．氨水吸收的反应：B．CO还原的反应：C．吸收液再生的反应：D．电解脱硫时的阴极反应：规律总结：要确定电解池的阴、阳极，并结合电解原理进行分析。1.判断电解产物的思维程序(1)根据电源的连接方式或电极变化判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。(2)分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组,不要忘记水溶液中的H⁺和OH⁻。(3)确定阴、阳两极的放电顺序。①阴极本身不参与反应，直接根据阳离子放电顺序判断，阳离子放电顺序为Ag⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺(酸)>Fe²⁺>Zn²⁺>H⁺(水)>A1³⁺>Mg²⁺。②若阳极是活性电极(除Au、Pt外的其他金属),电极材料失电子被氧化,生成金属阳离子。③若阳极是惰性电极(Pt、石墨),直接根据阴离子放电顺序判断,阴离子放电顺序为S²>I⁻Br⁻>Cl⁻>OH>含氧酸根离子。2.正确书写电解池中电极(或电池)反应式的方法(1)阴极反应式:溶液中阳离子得电子被还原,析出金属或氢气,可表示为(R代表金属)、2H2O+2e-═=2OH-+H2↑。(2)阳极反应式:①若是金属(除Au、Pt外)作阳极,则金属失电子被氧化:R-ne-==Rⁿ⁺(R代表金属)。②若是惰性电极,根据阴离子放电顺序确定放电离子，根据电子得失守恒书写电极反应式。(3)电池总反应式:根据阴、阳极反应式,结合得失电子守恒写出电池总反应式,弱电解质(如H2O等)要用化学式表示,且一定要注明条件“通电”。【变式练习】1．（2022·河北·霸州市第一中学模拟预测）铼(Re)是一种极其稀少的贵金属。一种以辉钼矿(主要含有MoS2以及少量ReS2、CuReS4、FeS、SiO2等)为原料制备铼的工艺流程如下：已知“氧化焙烧”后成分有：SiO2、Re2O7、MoO3、CuO、Fe3O4，其中Re2O7、MoO3与氨水反应分别生成NH4ReO4、(NH4)2MoO4。下列说法错误的是（）A．“氧化焙烧”时，ReS2反应后的氧化产物为Re2O7和SO2B．若改用NaOH溶液代替氨水“浸出”，滤渣成分不变C．由MoS2生成1molMoO3，转移14mol电子D．“电沉积”后，金属铼在阴极生成2．某研究团队以KOH溶液为电解质溶液，电催化合成偶氨化合物()的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法正确的是（）A．N极为阳极，发生还原反应B．M极上的电极反应式为2+8e-+8H+=+4H2OC．每生成0.1molRCN时，有0.4molOH-通过离子交换膜D．电池工作过程中，M极区附近溶液的pH减小3．超纯水微细电解加工是在常规电解加工原理的基础上，利用超纯水作电解液，并采用阳离子交换膜促进水解离来提高超纯水中的浓度，使电解电流密度达到足够蚀刻材料的一种新型电解加工工艺。铜的微细电解加工如图，所用的阳离子交换膜为，自身能解离成固定基团和自由离子。下列说法错误的是（）。A．N为电源的负极B．辅助电极上有气泡产生C．工件电极上的电极反应式为D．阳离子交换膜向上的面上发生的反应为探究三电化学计算题设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A．25℃，101kPa下，28L氢气中质子的数目为2.5NAB．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.10NAC．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，分子总数为0.2NAD．0.20mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA规律总结：解答电化学计算题，要先判断电极上发生反应的物质，写出电极反应式，再根据两电极上通过的电量相等列式求解。1.根据电极(或电池)反应式计算先根据题给信息写出正、负极（或阴、阳极）的电极反应式，再根据电子得失守恒写出电池总反应式，最后根据题中数据列出关系式求解。2.根据电子守恒计算对于串联电路，由于电路及各电极上通过的电量相等，可依据电子守恒，找出阴、阳（或正、负）两极产物之间的定量关系，结合转移电子的物质的量，列出关系式求解。3.根据关系式计算根据电子得失守恒建立已知量与未知量之间的“桥梁”，确定计算所需的关系式。例如,以电路中通过4mol电子为“桥梁”建立如下关系式:(式中M代表金属,n为M形成阳离子所带电荷数)。【变式练习】1．（2022·湖南郴州·一模）某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn-2e-=Zn2+；②Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-；③[Zn(OH)4]2-=ZnO+2OH-+H2O。下列说法不正确的是（）A．电极a的电势高于电极b的电势B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变，OH-从左室流向右室C．电极a上发生的电极反应式为D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，生成6.4gCu2．下图装置利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和含CO的废气的化学能直接转化为电能，并利用此电能模拟氯碱工业电解饱和食盐水，下列说法中一定正确的是（）A．电解饱和食盐水时，阳极产生氧气B．若a为碳电极、b为铁电极，b应与Y相连C．当废气中有28gCO被吸收转化为甲醇时，a电极上产生气体为44.8LD．当电路中有1mol电子转移时，电池装置左端质量减少12g3．乙烯和氯气是有机化工的基础原材料，利用电解催化装置将电催化生成，实现减排的同时生产氯气，下列说法正确的是（）A．玻碳电极为阴极B．X溶液可能为NaOH溶液C．离子交换膜一定为阳离子交换膜D．当生成12molb时，生成2mola1．（2022·河北·霸州市第一中学模拟预测）海水资源的开发利用是自然资源开发利用的重要组成部分。氯碱工业是高耗能产业，某化学学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合可以有效降低能耗，其原理如下(A、B、C、D为惰性电极)。下列说法正确的是（）A．乙池中C电极上的反应为B．乙池中通过交换膜向C电极移动C．甲池中每生成2mol，乙池中便会消耗22.4LD．甲池中发生的总反应为2．（2022·广东深圳·一模）某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①；②；③。下列说法不正确的是（）A．电极a的电势高于电极b的电势B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变C．电极a上发生的电极反应式为D．电解足量溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)时，生成6.4gCu3．（2022·广东深圳·一模）我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是（）A．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀B．可将钢铁构件与电源负极连接臧缓腐蚀发生C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为D．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率4．（2022·青海·海东市第一中学一模）一种以Fe2O3为催化剂的简单高效电合成NH3工艺如图所示(已知Fe2O3/石墨电极上发生的化学反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3)，装置工作时，下列说法错误的是（）A．OH-向Pt电极迁移B．Fe2O3/石墨电极上的电极反应为Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-C．2.24LN2与Fe反应生成NH3，转移了0.6mol电子D．总反应为2N2+6H2O4NH3+3O25．（2022·广东佛山·模拟预测）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（）选项生产活动化学原理A环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性B利用便携式电池为手机提供能量原电池将化学能转化为电能C利用黄铁矿制备硫酸黄铁矿中硫元素可被氧化D利用焦炭和石英砂制取粗硅二氧化硅具有很好的光学性能A．A B．B C．C D．D6．（2022·广西柳州·模拟预测）电化学广泛应用于工业领域。下列叙述正确的是（）A．电解精炼铜时，与电源正极相连的是精铜B．锌铜原电池产生电流时，溶液中的阳离子移向Zn电极C．用惰性电极电解足量的饱和食盐水时，阳极的电极反应式：D．外接电源保护海水中钢闸门时，应将钢闸门与电源的正极相连7．（2022·广西柳州·模拟预测）科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是（）A．放电时，负极区pH升高B．放电时，1mol转化为HCOOH，转移的电子数为4molC．充电时，Zn电极连电源正极D．充电时，产生22.4L(标准状况下)，生成的Zn为130g8．（2022·新疆·博乐市高级中学（华中师大一附中博乐分校）一模）我国科学家开发了一款高压无阳极配置可充电钠电池，其充电过程的原理如图所示。下列说法正确的是（）A．放电时，电子由b极经3A沸石分子筛膜流向a极B．放电时，a极的电极反应式为Na++e-=NaC．充电时，b极为阳极，发生还原反应D．充电时，电路中每迁移2mol电子，理论上a极净增重46g9．（2022·新疆·二模）电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是（）A．a为电源正极B．该装置总反应为CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D．液相反应为CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)10．（2022·湖南·模拟预测）北京时间2021年10月16日神舟十三号载人飞船成功发射。“神舟”飞船共有太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池三种电源系统。镉镍蓄电池的工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，紧急状况下，应急电池会自动启动，工作充电放电原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。下列说法不正确的是（）A．飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能，为镉镍蓄电池充电B．紧急状况下，应急电池负极的电极反应式为2Ag-2e-+2OH-=Ag2O+H2OC．飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，负极的电极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2D．两种电池充电一段时间后，阳极区电解质溶液的pH值均降低1．（2022·广东佛山·一模）全钒液流电池的工作原理如下图。下列说法不正确的是（）A．放电时负极反应式：B．充电时阳极的pH降低C．放电时正极每消耗，负极区便有通过质子交换膜移向正极区D．电池总反应：2．（2022·广西南宁·模拟预测）下列离子方程式书写正确的是（）A．等体积等浓度溶液与溶液混合：B．向沸水中滴加饱和溶液制备胶体：(胶体)C．用盛有溶液的铝制容器处理变黑的银器：D．用溶液吸收少量：3．（2022·吉林·长春十一高模拟预测）以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A．放电时，Mo箔为电池的阳极B．充电时，正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2e-+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]C．充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室D．外电路中通过0.2mo1电子时，正极质量变化为2.4g4．（2022·广东·东莞市东华高级中学模拟预测）化学从微观层次认识物质，以符号形式描述物质。下列指定反应的离子方程式正确的是（）A．电解MgCl2水溶液：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑B．久置的H2S溶液变浑浊：2S2-+O2+4H+=2S↓+2H2OC．Na2O2溶于水：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D．NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应：H2C2O4+OH-=HC2O+H2O5．（2022·吉林·长春十一高模拟预测）Cu－Ce－Ox固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH4和C2H4的中间体，*CO在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法正确的是（）A．制约CO2还原为C2H4反应速率的是*COH－COH→CH*－COHB．*CH3O→CH4+O*只有化学键的形成C．Cu－Ce－Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性D．由*CO生成*OH的反应为*CO+5H+-5e-=CH4+*OH6．（2022·吉林·长春十一高模拟预测）下列叙述正确的是（）A．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐溶液为电镀液B．钢铁水闸可用外加电流的阴极保护法防止其腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的负极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-D．船底镶嵌锌块，锌作阴极，以防船体被腐蚀7．（2022·贵州·模拟预测）利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可制得O2、H2、H2SO4和NaOH，反应原理如图所示。下列说法正确的是（）A．b电极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜C．浓差电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu-2e-=Cu2+D．当阴极产生2.24L气体时，电路中转移0.2mol电子8．（2022·河南·模拟预测）第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白{}的一种新型二次电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A．放电时，B极的电势高于A极B．放电时，正极反应为C．充电时，穿过离子交换膜在B极上得电子D．充电时，A极接外加电源的正极9．（2022·湖南·泸溪县第一中学模拟预测）2019诺贝尔化学奖颁给在锂离子电池发展方向做出突出贡献的三位科学家，颁奖词中说：他们创造了一个可充电的世界。下面是最近研发的可充电电池的工作示意图，锂离子导体膜只允许通过，电池反应为：。下列说法不正确的是（）A．为非水电解质，其与溶液的主要作用是传递离子B．放电时，正极反应为：C．充电时，电极发生嵌入，放电时发生脱嵌D．充电时，当转移0.2mol电子时，左室中电解质的质量减轻2.6g10．（2022·四川·成都七中模拟预测）沿海电厂用海水做冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述正确的是（）A．阳极的电极反应式为B．两极生成的气体体积之比为1∶2C．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOD．阳极表面形成的等积垢需要定期清理1．（2022·北京·高考真题）已知：。下列说法不正确的是（）A．分