题型抢分练A组1．(2023·浙江6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是( )A．电极A接电源正极，发生氧化反应B．电极B的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗答案 B解析 电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；电极B为阴极，通入的氧气得到电子，其电极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。2．(2023·开封二模)pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH＝eq\f(E－K,0.059)(E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是( )A．pH计工作时，化学能转化为电能B．玻璃电极玻璃膜内外c(H＋)的差异会引起电池电动势的变化C．若测得pH＝3的标准溶液电池电动势E为0.377V，可标定常数K＝0.2D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)＋e－===Ag(s)＋Cl－答案 D解析 pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A正确；根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H＋)的差异会引起电池电动势的变化，B正确；pH＝eq\f(E－K,0.059)，若测得pH＝3的标准溶液电池电动势E为0.377V，则3＝eq\f(0.377－K,0.059)，解得K＝0.2，C正确；若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)－e－＋Cl－===AgCl(s)，D不正确。3．(2023·湖南衡阳二模)钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，与锂离子电池相比成本低，充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示。该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道，放电时生成的NaOx填充在“空位”中，当“空位”填满后，放电终止。下列说法正确的是( )A．放电时，M为正极B．放电时，N电极发生的电极反应为xO2＋2xe－===2Oeq\o\al(－,x)C．充电时，每转移1mole－，N电极减轻23gD．该电池的比能量比锂离子电池低答案 D解析 放电时，Na失电子，M为负极，A错误；放电时，N电极发生的电极反应为2Na＋＋xO2＋2e－===2NaOx，B错误；充电时，N电极的反应为2NaOx－2e－===2Na＋＋xO2↑，每转移1mole－，N电极减轻(23＋16x)g，C错误；比能量指的是单位质量输出电能的多少，mgLi转移eq\f(m,7)mol电子，mgNa转移eq\f(m,23)mol电子，因此相同质量的锂离子电池比能量比钠离子电池高，D正确。4．(2023·安徽黄山一模)电解废旧锂电池中的LiMn2O4示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )A．电极A的电极反应为2LiMn2O4－6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2OB．电极B为阳极，发生还原反应C．电解结束，溶液的pH增大D．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度减小答案 C解析 电极A锰元素化合价降低，发生还原反应，作阴极，电极反应为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，A错误；电极B锰元素化合价升高，发生氧化反应，作阳极，B错误；电池总反应为2LiMn2O4＋4H＋eq\o(=====,\s\up7(电解))2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，电解后H＋浓度变小，溶液的pH增大，C正确，D错误。5．(2023·江苏南通一模)一种将CO2催化转化为C2H4的电化学装置如图所示。下列说法正确的是( )A．该装置工作过程中化学能转化为电能B．铂电极发生的反应为2CO2＋12H＋－12e－===C2H4＋4H2OC．工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大D．每产生标准状况下11.2LO2时，理论上有2molH＋通过质子交换膜答案 D解析 将CO2催化转化为C2H4是一个非自发的氧化还原反应，故该装置为电解池，将电能转化为化学能，A错误；铂电极二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙烯，发生的反应为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，B错误；每产生标准状况下11.2LO2(为0.5mol)时，转移2mol电子，故理论上有2molH＋通过质子交换膜，D正确。6．(2023·湖南岳阳二模)科学家研发了一种绿色环保“全氢电池”，某化学兴趣小组将其用于铜片上镀银作为奖牌奖给优秀学生，工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A．负极的电极反应式：H2－2e－＋2OH－===2H2OB．当吸附层a通入2.24L(标况)氢气时，溶液中有0.2mol离子透过交换膜C．吸附层b发生还原反应D．电池工作时，m电极质量逐渐增重答案 D解析 左边吸附层a为负极，发生氧化反应，电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O，右边吸附层b为正极，发生还原反应，电极反应是2H＋＋2e－===H2，原电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电池的总反应为H＋＋OH－===H2O，则m为阳极，p为阴极。吸附层a的电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，标况下2.24L氢气的物质的量为n＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，转移0.2mol电子，则有0.2molNa＋透过离子交换膜，故B正确；m为阳极，为了在铜片上镀银，则m电极材料为银，阳极发生氧化反应，Ag失电子生成Ag＋，m电极质量逐渐减小，故D错误。7．(2023·全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：eq\f(1,2)S8＋e－―→eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)，eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)＋e－―→Seq\o\al(2－,4)，2Na＋＋eq\f(x,4)Seq\o\al(2－,4)＋2(1－eq\f(x,4))e－―→Na2Sx下列叙述错误的是( )A．充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移B．放电时外电路电子流动的方向是a→bC．放电时正极反应为2Na＋＋eq\f(x,8)S8＋2e－―→Na2SxD．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能答案 A解析 充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，Na＋由硫电极迁移至钠电极，A错误；放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，即电子在外电路的流向为a→b，B正确；将题给硫电极发生的反应依次编号为①②③，由eq\f(x,4)×①＋eq\f(x,4)×②＋③可得正极的反应式为2Na＋＋eq\f(x,8)S8＋2e－―→Na2Sx，C正确。8．合成氨也可以通过电化学过程实现，其装置如图所示。(1)导线中电子流动方向为________________________________________________________。(2)生成NH3的电极反应式为______________________________________________________。(3)若惰性电极2的电流效率η为75%，则惰性电极2处N2与NH3的物质的量之比为________(η＝eq\f(电极上目标产物的实际质量,电极上目标产物的理论质量)×100%)。答案 (1)惰性电极2到电源正极、电源负极到惰性电极1 (2)3H2－6e－＋2N3－===2NH3 (3)1∶69．经测定污水里NaNO2含量为4.6%，科研人员研究发现可用如图所示的装置处理污水中的NaNO2，原理是利用Fe2＋把NOeq\o\al(－,2)还原成N2。(1)阳极附近溶液中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在实验室恰好完全处理3.0kg该NaNO2污水，则理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为________g。答案 (1)6Fe2＋＋2NOeq\o\al(－,2)＋8H＋===6Fe3＋＋N2↑＋4H2O (2)12810．(1)科研人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2的零排放，其基本原理如图1所示；电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应式为2COeq\o\al(2－,3)－4e－===2CO2＋O2，则阴极的电极反应式为___________________________________________________________________________________________________。(2)微生物燃料电池是在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图2所示，其中HS－在硫氧化菌作用下转化为SOeq\o\al(2－,4)的电极反应式是______________________________________________________________________________________________。答案 (1)3CO2＋4e－===C＋2COeq\o\al(2－,3)(2)HS－＋4H2O－8e－===SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋解析 (1)要实现CO2的零排放，则阳极生成的CO2需要在阴极消耗掉，据此可写出阴极反应式3CO2＋4e－===C＋2COeq\o\al(2－,3)。(2)由题图2可知，HS－→SOeq\o\al(2－,4)，S元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应，a极作负极，电极反应式为HS－＋4H2O－8e－===SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋。B组1．(2023·北京朝阳二模)间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法不正确的是( )A．电极a与电源正极相连B．“氧化池”中发生反应：＋4Mn3＋＋H2O―→＋4Mn2＋＋4H＋C．电解一段时间后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)D．用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应答案 C解析 电极a是阳极，与电源正极相连，故A正确；“氧化池”中发生反应：＋4Mn3＋＋H2O―→＋4Mn2＋＋4H＋，故B正确；电解过程中阴极电极b发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，同时电解质溶液中有等量的H＋通过质子交换膜，从而电解池阴极区溶液pH几乎不变(忽略溶液体积变化)，故C错误；苯甲醛有强还原性，容易在电解池阳极上放电，所以用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应，故D正确。2．(2023·福州模拟)我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h