《2025年资源库高中化学人教版》

例225[贵州2024·11]一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图6-5。光阳极发生反应：HCO₃⁻+H₂O=HCOO⁻+2H⁺+2e⁻，HCOO⁻+H₂O=HCO₃⁻+H₂O₂。体系中H₂O₂与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。下列说法错误的是（ ）
A. 该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能
B. 阴极反应式为O₂+2H⁺+2e⁻=H₂O₂
C. 光阳极每消耗1mol H₂O，体系中生成2mol H₂O₂
D. H₂O₂在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性

答案： C
解析：太阳能→电能（光阳极发电）→化学能（生成H₂O₂等），A正确；阴极O₂得电子结合H⁺生成H₂O₂，反应式O₂+2H⁺+2e⁻=H₂O₂，B正确；光阳极反应HCO₃⁻+H₂O→HCOO⁻+2H⁺+2e⁻（消耗1mol H₂O）、HCOO⁻+H₂O→HCO₃⁻+H₂O₂（消耗1mol H₂O生成1mol H₂O₂），共消耗2mol H₂O生成1mol H₂O₂，则消耗1mol H₂O生成0.5mol H₂O₂，C错误；Mn(Ⅱ)→Mn(Ⅳ)时H₂O₂作氧化剂，Mn(Ⅳ)→Mn(Ⅱ)时H₂O₂作还原剂，D正确。

例226[海南2023·8]利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图6-6所示。下列说法正确的是（ ）
A. b电极为电池正极
B. 电池工作时，海水中的Na⁺向a电极移动
C. 电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗1kg Al，电池最多向外提供37mol电子的电量

答案： A
解析：Al为活泼金属作负极（a极），石墨为正极（b极），A正确；阳离子向正极（b极）移动，Na⁺向b极移动，B错误；a极反应Al-3e⁻=Al³⁺，Al³⁺水解呈酸性，C错误；1kg Al的物质的量为1000/27mol，转移电子1000/27×3=1000/9mol≈111mol，D错误。