選擇題突破九B組能力提升練1.(2024·山東臨沂一模)電解法制備Cu2O的裝置如圖所示,已知生成Cu2O的反應(yīng)為Cu2Cl2+2OH-Cu2O+H2O+2Cl-,下列說法錯誤的是()A.鉑電極連接電源的負極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.銅電極反應(yīng)為2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2D.制備7.2gCu2O,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少0.1g2.(2024·陜西渭南一模)用如圖1所示裝置及試劑進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探究,測定具支錐形瓶中壓強(p)隨時間變化關(guān)系的曲線如圖2所示,下列說法錯誤的是()圖1圖2A.pH=2.0時,壓強增大是因為生成H2B.pH=4.0時,不發(fā)生析氫腐蝕,只發(fā)生吸氧腐蝕C.pH=6.0時,正極主要發(fā)生電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2OD.整個過程中,負極電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+3.(2024·安徽卷)我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池,其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極,以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是()A.標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B.電池總反應(yīng)為I3-+ZnZn2++3IC.充電時,陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPPD.放電時,消耗0.65gZn,理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子4.(2024·黑龍江哈爾濱一模)高電壓水系鋅—有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時Zn作負極,反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,負極區(qū)溶液pH減小B.放電時正極反應(yīng)式為FQ+2e-+2H2OFQH2+2OH-C.充電時電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上負極增重65gD.充電時中性電解質(zhì)NaCl的濃度減小5.(2024·福建泉州一模)最新研究發(fā)現(xiàn)一種“氯介導(dǎo)電化學(xué)pH變化”系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)海水的pH去除海水中CO2,電化學(xué)原理為Bi+3AgCl+H2OBiOCl+3Ag+2H++2Cl-,甲系統(tǒng)放電時的原理如圖所示,該裝置可實現(xiàn)充放電交替運行,達到節(jié)約成本的目的;堿化的海水繼續(xù)吸收空氣中的CO2可緩解溫室效應(yīng)。下列說法正確的是()A.甲系統(tǒng)放電時,正極反應(yīng)式為Ag++e-AgB.甲系統(tǒng)充電時,Bi電極附近溶液pH變大C.乙系統(tǒng)放電時,Ag極作負極D.乙系統(tǒng)充電時,若有3NA個電子通過則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LCO26.(2024·江西上饒一模)有機物電化學(xué)合成是化學(xué)研究的重要方向。下圖所示電解裝置可以生成葡萄糖酸(C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸是制備補鈣劑的重要原料,山梨醇也是一種常見的食品添加劑。下列說法錯誤的是()A.葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物B.在“電解質(zhì)溶液1”中,1mol葡萄糖被HBrO還原成葡萄糖酸轉(zhuǎn)移2mol電子C.H+通過陽離子交換膜向電極N移動D.陰極反應(yīng)為C6H12O6+2H++2e-C6H14O67.(2024·貴州貴陽一模)雙極膜是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成的,其內(nèi)層為水層,裝置工作時水層中的H2O解離成H+和OH-,分別向兩側(cè)發(fā)生遷移。CO2電化學(xué)還原法制備甲醇的電解原理如圖所示。該裝置工作時,下列說法正確的是()A.電極A是電源的負極B.OH-穿過b膜進入右室溶液C.催化電極的電極反應(yīng):CO2-6e-+6H+CH3OH+H2OD.當(dāng)催化電極生成64g甲醇時,左側(cè)電極室質(zhì)量增加108g8.(2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題,科技工作者設(shè)計耦合HCHO高效制H2的方法,裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為+12H2。下列說法錯誤的是()A.相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B.陰極反應(yīng):2H2O+2e-2OH-+H2↑C.電解時OH-通過陰離子交換膜向b極方向移動D.陽極反應(yīng):2HCHO-2e-+4OH-2HCOO-+2H2O+H2↑選擇題突破九B組能力提升練1.(2024·山東臨沂一模)電解法制備Cu2O的裝置如圖所示,已知生成Cu2O的反應(yīng)為Cu2Cl2+2OH-Cu2O+H2O+2Cl-,下列說法錯誤的是()A.鉑電極連接電源的負極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.銅電極反應(yīng)為2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2D.制備7.2gCu2O,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少0.1g答案:D解析:由題意可知,銅電極為電解池的陽極,氯離子作用下,銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2Cl2,鉑電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,放電生成的氫氧根離子通過陰離子交換膜進入陽極區(qū)。由分析可知,鉑電極為連接電源負極的陰極,A正確;由分析可知,電解池工作時,氫氧根離子通過陰離子交換膜進入陽極區(qū),B正確;由分析可知,銅電極為電解池的陽極,氯離子作用下,銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2Cl2,電極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2,C正確;據(jù)分析,結(jié)合得失電子數(shù)目守恒可知,電解制備得到7.2g氧化亞銅時,陰極區(qū)溶液減少水的質(zhì)量為7.2g2.(2024·陜西渭南一模)用如圖1所示裝置及試劑進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探究,測定具支錐形瓶中壓強(p)隨時間變化關(guān)系的曲線如圖2所示,下列說法錯誤的是()圖1圖2A.pH=2.0時,壓強增大是因為生成H2B.pH=4.0時,不發(fā)生析氫腐蝕,只發(fā)生吸氧腐蝕C.pH=6.0時,正極主要發(fā)生電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2OD.整個過程中,負極電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+答案:B解析:鐵的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕和析氫腐蝕,pH=2.0時,壓強增大說明氣體量增多,是因為發(fā)生析氫腐蝕生成H2,A正確;pH=4.0時,壓強變化不大,說明既發(fā)生析氫腐蝕,又發(fā)生吸氧腐蝕,使得氣體的量變化不大,B錯誤;pH=6.0時,壓強變小,主要發(fā)生吸氧腐蝕,正極主要發(fā)生O2的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O,C正確;整個過程中,鐵作負極,發(fā)生氧化反應(yīng),所以負極電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,D正確。3.(2024·安徽卷)我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池,其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極,以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是()A.標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B.電池總反應(yīng)為I3-+ZnZn2++3IC.充電時,陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPPD.放電時,消耗0.65gZn,理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子答案:C解析:由圖中信息可知標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵,還有由N提供孤電子對,Zn2+提供空軌道形成的配位鍵,A正確。由圖中信息可知,該新型水系鋅電池的負極是鋅,正極是超分子材料,放電時負極反應(yīng)是Zn-2e-Zn2+,正極反應(yīng)是I3-+e-3I-,則放電時電池總反應(yīng)為I3-+ZnZn2++3I-;充電時的反應(yīng)是其逆反應(yīng),B正確。充電時,陰極反應(yīng)為Zn2++2e-Zn,被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液,C錯誤。放電時,負極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,消耗0.65gZn(即0.01molZn)理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子,D正確。4.(2024·黑龍江哈爾濱一模)高電壓水系鋅—有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時Zn作負極,反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,負極區(qū)溶液pH減小B.放電時正極反應(yīng)式為FQ+2e-+2H2OFQH2+2OH-C.充電時電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上負極增重65gD.充電時中性電解質(zhì)NaCl的濃度減小答案:B解析:高電壓水系鋅—有機混合液流電池工作原理為:放電時為原電池,金屬Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Zn2+,為負極,則FQ所在電極為正極,正極反應(yīng)式為FQ+2e-+2H+FQH2,負極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-。放電時為原電池,金屬Zn為負極,負極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-,負極區(qū)消耗氫氧根離子則溶液pH減小,A正確;放電時為原電池,正極反應(yīng)式為FQ+2e-+2H+FQH2,B錯誤;負極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-,每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上負極增重1molZn,質(zhì)量為m=n·M=1mol×65g·mol-1=65g,C正確;充電時為電解池,電解質(zhì)中陽離子移向陰極、陰離子移向陽極,NaCl溶液中的鈉離子和氯離子分別發(fā)生定向移動,即電解質(zhì)NaCl的濃度減小,D正確。5.(2024·福建泉州一模)最新研究發(fā)現(xiàn)一種“氯介導(dǎo)電化學(xué)pH變化”系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)海水的pH去除海水中CO2,電化學(xué)原理為Bi+3AgCl+H2OBiOCl+3Ag+2H++2Cl-,甲系統(tǒng)放電時的原理如圖所示,該裝置可實現(xiàn)充放電交替運行,達到節(jié)約成本的目的;堿化的海水繼續(xù)吸收空氣中的CO2可緩解溫室效應(yīng)。下列說法正確的是()A.甲系統(tǒng)放電時,正極反應(yīng)式為Ag++e-AgB.甲系統(tǒng)充電時,Bi電極附近溶液pH變大C.乙系統(tǒng)放電時,Ag極作負極D.乙系統(tǒng)充電時,若有3NA個電子通過則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LCO2答案:B解析:由圖結(jié)合總反應(yīng)可知,放電時,甲中Bi極發(fā)生氧化反應(yīng)為負極、氯化銀極發(fā)生還原反應(yīng)為正極。甲系統(tǒng)放電時,氯化銀極發(fā)生還原反應(yīng)為正極,正極反應(yīng)式為AgCl+e-Ag+Cl-,A錯誤;甲系統(tǒng)充電時,則Bi電極為陰極,BiOCl發(fā)生還原反應(yīng):BiOCl+3e-+2H+Bi+Cl-+H2O,反應(yīng)消耗氫離子,導(dǎo)致附近溶液pH變大,B正確;乙系統(tǒng)放電時,則甲系統(tǒng)充電,甲中氯化銀極為陽極,則與之相連的Ag極作正極,C錯誤;乙系統(tǒng)充電時,則甲系統(tǒng)放電,Bi極反應(yīng)為Bi+Cl-+H2O-3e-BiOCl+2H+,若有3NA個電子通過,則生成2mol氫離子,2mol氫離子和碳酸根離子生成1mol二氧化碳、和碳酸氫根離子生成2mol二氧化碳,則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2的體積小于44.8L,D錯誤。6.(2024·江西上饒一模)有機物電化學(xué)合成是化學(xué)研究的重要方向。下圖所示電解裝置可以生成葡萄糖酸(C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸是制備補鈣劑的重要原料,山梨醇也是一種常見的食品添加劑。下列說法錯誤的是()A.葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物B.在“電解質(zhì)溶液1”中,1mol葡萄糖被HBrO還原成葡萄糖酸轉(zhuǎn)移2mol電子C.H+通過陽離子交換膜向電極N移動D.陰極反應(yīng)為C6H12O6+2H++2e-C6H14O6答案:B解析:根據(jù)圖示,在電極M上Br-失去電子生成Br2,發(fā)生氧化反應(yīng),則該電極為陽極,在電極N上C6H12O6得到電子生成C6H14O6,發(fā)生還原反應(yīng),則該電極為陰極,因此a為電源正極,b為電源負極。葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基,因此,羥基和羧基可發(fā)生酯化反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯,A正確;根據(jù)圖示,在“電解質(zhì)溶液1”中,HBrO被還原為Br-,則葡萄糖被HBrO氧化成葡萄糖酸,B錯誤;在電解池中,陽極區(qū)的H+通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動,C正確;陰極上C6H12O6得到電子生成C6H14O6,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為C6H12O6+2H++2e-C6H14O6,D正確。7.(2024·貴州貴陽一模)雙極膜是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成的,其內(nèi)層為水層,裝置工作時水層中的H2O解離成H+和OH-,分別向兩側(cè)發(fā)生遷移。CO2電化學(xué)還原法制備甲醇的電解原理如圖所示。該裝置工作時,下列說法正確的是()A.電極A是電源的負極B.OH-穿過b膜進入右室溶液C.催化電極的電極反應(yīng):CO2-6e-+6H+CH3OH+H2OD.當(dāng)催化電極生成64g甲醇時,左側(cè)電極室質(zhì)量增加108g答案:D解析:由圖可知,左側(cè)電極-2價氧失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽極,右側(cè)電極二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極。由分析可知,左側(cè)電極為陽極,則A為正極,A錯誤;由分析可知,右側(cè)電極為陰極,左側(cè)電極為陽極,在電解池中陰離子向陽極移動,則OH-穿過a膜進入左室溶液,B錯誤;由分析可知,催化電極為陰極,由圖可知,電極反應(yīng)為CO2+6e-+6H+CH3OH+H2O,C錯誤;64g甲醇的物質(zhì)的量為2mol,根據(jù)選項C分析可知,此時轉(zhuǎn)移12mol電子,左側(cè)電極有如下對應(yīng)關(guān)系O2~4e-~4OH-~Δm(36),則當(dāng)此時轉(zhuǎn)移12mol電子時,左側(cè)電極室質(zhì)量增加124×36g=108g,D正確。8.(2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題,科技工作者設(shè)計耦合HCHO高效制H2的方法,裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為+12H2。下列說法錯誤的是()A.相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B.陰極反應(yīng):2H2O+2e-2OH-+H2↑C.電解時OH-通過陰離子交換膜向b極方向移動D.陽極反應(yīng):2HCHO-