文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
卷10 电化学
难度:★★★★★ 建议用时: 50 分钟 正确率 : /30
一、新型电池的考查
二、电解原理的考查
一、选择题:本题共30 小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2023·河北·统考高考真题)我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型
电池,其内部结构如下图所示,其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
转化为
。下列说法错误的是
A.充电时,b 电极上发生还原反应
B.充电时,外电源的正极连接b 电极
C.放电时,①区溶液中的
向②区迁移
D.放电时,a 电极的电极反应式为
【答案】B
【分析】放电时,电极材料
转化为
,电极反应
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
-2ne-=
+2nK+,是原电池的负极,阳离子增多需要通过阳离子交换
膜进入②区;二氧化锰得到电子变成锰离子,是原电池的正极,电极反应:
,阳离子减少,多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区,故③为碱
性溶液是
电极,①为酸性溶液是二氧化锰电极。
【详解】A.充电时,b 电极上得到电子,发生还原反应,A 正确;
B.充电时,外电源的正极连接a 电极相连,电极失去电子,电极反应为
,
B 错误;
C.放电时,①区溶液中多余的
向②区迁移,C 正确;
D.放电时,a 电极的电极反应式为
,D 正确;
故选:B。
2.(2023·福建·统考高考真题)一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯
铝酸盐(由
和
形成熔点为
的共熔物),其中氯铝酸根
起到结合或释放
的作用。电池总反应:
。下列说法错误的是
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.
含
个
键
B.
中同时连接2 个
原子的
原子有
个
C.充电时,再生
单质至少转移
电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n 值小的
浓度越高
【答案】D
【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极,硫单质得到电子做正极,充电时铝离子得到电子生成铝发
生在阴极,硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极,依此解题。
【详解】A.
的结构为
,所以含
个
键,A
正确;
B.由
的结构可知同时连接2 个
原子的
原子有
个,B 正确;
C.由总反应可知充电时,再生
单质需由铝离子得到电子生成,所以至少转移
电子,C 正确;
D.由总反应可知放电时间越长,负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n 值大的
浓度越高,D 错
误;
故选D。
3.(2023·重庆·统考高考真题)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半
胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.电极a 为阴极
B.
从电极b 移向电极a
C.电极b 发生的反应为:
D.生成
半胱氨酸的同时生成
烟酸
【答案】D
【分析】该装置是电解池,电极b 上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’,发生氧化反应,则b 为
阳极,a 为阴极,阴极电极反应式为
+2e-+2H+=2
;
【详解】A.a 极上硫元素化合价升高,a 为阴极,A 正确;
B.电解池中阳离子移向阴极,则H+移向a 电极,B 正确;
C.电极b 上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应,在酸性介质中电极反应式为:
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,C 正确;
D.根据电子守恒可得关系式:
~6e-~6
,因
此生成6mol 半胱氨酸的同时生成
烟酸,D 错误;
故选:D。
4.(2023·广东·统考高考真题)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化
电解
溶液制氨。工作时,
在双极膜界面处被催化解离成
和
,有利于电解反应顺利进行。
下列说法不正确的是
A.电解总反应:
B.每生成
,双极膜处有
的
解离
C.电解过程中,阳极室中
的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率
【答案】B
【分析】由信息大电流催化电解
溶液制氨可知,在电极a 处
放电生成
,发生还原反应,
故电极a 为阴极,电极方程式为
,电极b 为阳极,电极方程式为
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极a,OH-移向电极b。
【详解】A.由分析中阴阳极电极方程式可知,电解总反应为
,故
A 正确;
B.每生成
,阴极得8mole-,同时双极膜处有8mol
进入阴极室,即有8mol 的
解离,
故B 错误;
C.电解过程中,阳极室每消耗4mol
,同时有4mol
通过双极膜进入阳极室,KOH 的物质的量不因
反应而改变,故C 正确;
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构具有更大的膜面积,有利于
被催化解离成
和
,可提
高氨生成速率,故D 正确;
故选B。
5.(2023·北京·统考高考真题)回收利用工业废气中的
和
,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中
排放到大气中会形成酸雨
B.装置a 中溶液显碱性的原因是
的水解程度大于
的电离程度
C.装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
和
D.装置中的总反应为
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】C
【详解】A.
是酸性氧化物,废气中
排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A 正确;
B.装置a 中溶液的溶质为
,溶液显碱性,说明
的水解程度大于电离程度,故B 正确;
C.装置a 中
溶液的作用是吸收
气体,
与
溶液不反应,不能吸收
,故C 错误;
D.由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b 中总反应为
,故D 正确;
选C。
6.(2023·浙江·统考高考真题)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:
C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的
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
【详解】A.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;
B.电极B 为阴极,通入氧气,氧气得到电子,其电极反应式为:
,故B 错误;
C.右室生成氢氧根,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
溶
液,故C 正确;
D.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
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
能耗,故D 正确。
综上所述,答案为B。
7.(2023·湖北·统考高考真题)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色
化。该装置工作时阳极无
生成且KOH 溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为
。下列说法错
误的是
A.b 电极反应式为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D.海水为电解池补水的速率为
【答案】D
【分析】由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a 电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b 电极与
电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池
总反应为2H2O
2H2↑+O2↑,据此解答。
【详解】A.b 电极反应式为b 电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A 正确;
B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH 浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,为保持OH-
离子浓度不变,则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,
故B 正确;
C.电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE 膜,为电解池补水,故C 正确;
D.由电解总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的速率为
,则补水的速率也应是
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,故D 错误;
答案选D。
8.(2023·辽宁·统考高考真题)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧
通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
【答案】B
【分析】该储能电池放电时,Pb 为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极
上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得
电子生成Pb 和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb 失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A 错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B 正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C 错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+
+2Fe3+,D 错误;
故答案选B。
9.(2023·全国乙卷·统考高考真题)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:
S8+e-→
S
,
S
+e-→S
,2Na++
S
+2(1-
)e-
→Na2Sx
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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→b
C.放电时正极反应为:2Na++
S8+2e-→Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A.充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,Na+由硫电极迁移至钠电极,
A 错误;
B.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,硫黄粉在b 电极上得电子与a 电极释
放出的Na+结合得到Na2Sx,电子在外电路的流向为a→b,B 正确;
C.由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++
S8+2e-→Na2Sx,C 正确;
D.炭化纤维素纸中含有大量的炭,炭具有良好的导电性,可以增强硫电极的导电性能,D 正确;
故答案选A。
10.(2023·全国新课标卷·统考高考真题)一种以
和
为电极、
水溶液为电解质的电池,
其示意图如下所示。放电时,
可插入
层间形成
。下列说法错误的是
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.放电时
为正极
B.放电时
由负极向正极迁移
C.充电总反应:
D.充电阳极反应:
【答案】C
【分析】由题中信息可知,该电池中Zn 为负极、
为正极,电池的总反应为
。
【详解】A.由题信息可知,放电时,
可插入
层间形成
,
发生了还原反应,
则放电时
为正极,A 说法正确;
B.Zn 为负极,放电时Zn 失去电子变为
,阳离子向正极迁移,则放电时
由负极向正极迁移,B 说
法正确;
C.电池在放电时的总反应为
,则其在充电时的总反应为
,C 说法不正确;
D.充电阳极上
被氧化为
,则阳极的电极反应为
,D 说法正确;
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
综上所述,本题选C。
11.(2023·全国甲卷·统考高考真题)用可再生能源电还原
时,采用高浓度的
抑制酸性电解液中的
析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.析氢反应发生在
电极上
B.
从
电极迁移到
电极
C.阴极发生的反应有:
D.每转移
电子,阳极生成
气体(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti 电极为电解池的阳极,水在阳极失去
电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,铜电极为阴极,酸性条件下二氧
化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、
2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发生,故A 错误;
B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氢离子通过,Cl-不能通过,故B 错误;
C.由分析可知,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,
电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O,故C 正确;
D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,每转移1mol
电子,生成0.25molO2,在标况下体积为5.6L,故D 错误;
答案选C。
12.(2023·湖南·统考高考真题)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成
葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了
电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
【答案】B
【详解】A.由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且
在阳极上被氧化为
,然后
与
反应生成
和
,
再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和
,
溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A 说法正确;
B.由A 中分析可知,2mol
在阳极上失去2mol 电子后生成1mol
,1mol
与
反应生成1mol
,1mol
与1mol 葡萄糖反应生成1mol 葡萄糖酸,1mol 葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5
mol 葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol 葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol 电子,B 说法不正确;
C.葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯,C 说法正
确;
D.葡萄糖分子中的1 号C 原子形成了醛基,其余5 个C 原子上均有羟基和H;醛基上既能发生氧化反应生
成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应;葡萄糖能与酸发生
酯化反应,酯化反应也是取代反应;羟基能与其相连的C 原子的邻位C 上的H(
)发生消去反应;综
上所述,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D 说法正确;
综上所述,本题选B。
13.(2024 届·云南昆明·统考三模)科学家设计了一种以石墨为正极的高容量可充电Li/Cl2电池,原理如图
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
所示。氯化铝(AlCl3)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中,以氟化物(LiFSI)为溶剂。下列叙述正确的是
A.放电时,电解质溶液可以是AlCl3水溶液
B.放电时,石墨极的电极反应式为Cl2+2e-+2Li+=2LiCl
C.充电时,石墨极与电源负极连接
D.充电时,转移2NA个电子时锂电极理论上消耗7g 锂
【答案】B
【分析】具有石墨正极的高容量Li/Cl2可充电电池,放电时锂为负极,锂失电子发生氧化反应,电极反应式
为Li-e-=Li+,石墨为正极,氯气得电子发生还原反应,电极反应式为Cl2+2e-+2Li+=2LiCl,充电时锂电极端为
阴极,发生还原反应:Li++e-=Li,石墨电极端为阳极,发生氧化反应:2LiCl-2e-=Cl2↑+2Li+,据此分析;
【详解】A.锂是活泼金属,会与水反应,不能用水溶液,A 错误;
B.根据分析,放电时,石墨极的电极反应式为:Cl2+2e-+2Li+=2LiCl,B 正确;
C.充电时石墨电极端为阳极,与电源正极连接,C 错误;
D.充电时,根据电极方程式Li++e-=Li,转移2NA个电子时,锂电极理论上生成14g 锂,D 错误;
故选B。
14.(2024 届·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模)科研人员利用一种吩噻嗪基有机氧化还原聚合物开发
出了一种铝离子电池正极材料,这种材料制作的电池容量高于传统石墨电池,有望在未来取代相关的电池
材料。下列有关说法错误的是
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.充放电时b 极电势均高于a 极电势
B.吩噻嗪基有机氧化还原聚合物具有导电性
C.该铝离子电池使用了阴离子交换膜
D.该电池放电时负极的电极反应式为
【答案】D
【分析】由研究人员利用一种吩噻嗪基有机氧化还原聚合物开发出了一种铝离子电池正极材料,可知b 电
极为原电极的正极,正极得到电子,发生还原反应,所以放电过程电子流动方向为虚线箭头所示,a 极为
负极,电极反应式为:Al+7
-3e-=4
;充电时,b 极是电解池的阳极,电子流动方向为实线
箭头所示。
【详解】A.b 电极为原电极的正极,电解池的阳极,电势均高于a 电极,故A 项正确;
B.吩噻嗪基有机氧化还原聚合物可作铝离子电池正极材料,说明其具有导电性,故B 项正确;
C.由图可知,该铝离子电池使用了阴离子交换膜,故C 项正确;
D.该电池负极放电时的电极反应式为:Al+7
-3e-=4
,故D 项错误;
故选D。
15.(2024 届·陕西咸阳·统考一模)锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点,一种纳
米硅基锂电池是新型二次电池,电池反应原理如图所示,电池反应式为
。
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
下列说法不正确的是
A.电解液不能选用
或者LiCl 的水溶液
B.电池放电时
从b 极脱嵌,而充电时,
从a 极脱嵌
C.充电时,a 极反应式为
D.该电池工作时,每转移
,两极质量变化之差为7g
【答案】D
【分析】由总反应可知,放电时,电极b 为原电池的负极,LixSi 在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子
和硅,电极反应式为LixSi—xe—=xLi++Si,电极a 为正极,锂离子作用下二硫化铁在正极得到电子发生还原反
应生成铁和硫化锂,电极反应式为
;充电时,与直流电源正极相连的电极a
为电解池的阳极,铁和硫化锂在阳极失去电子发生氧化反应生成二硫化铁和锂离子,电极b 为阴极,硅作
用下锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成LixSi。
【详解】A.锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以纳米硅基锂电池的电解液不能选用硫酸锂或氯化锂
水溶液,故A 正确;
B.由分析可知,放电时,电极b 为原电池的负极,LixSi 在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和硅,锂
离子从b 极脱嵌,充电时,电极a 为阳极,铁和硫化锂在阳极失去电子发生氧化反应生成二硫化铁和锂离
子,锂离子从a 极脱嵌,故B 正确;
C.由分析可知,充电时,与直流电源正极相连的电极a 为电解池的阳极,铁和硫化锂在阳极失去电子发生
氧化反应生成二硫化铁和锂离子,电极反应式为
,故C 正确;
D.由分析可知,电池工作时,转移1mol 电子,负极减少1mol 锂离子,正极增加1mol 锂离子,则两极质
量变化之差为1mol×7g/mol+1mol×7g/mol=14g,故D 错误;
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选D。
16.(2024 届·吉林·东北师大附中校联考模拟预测)双盐
电池由
替代了
在正极材料中
的嵌入,解决了
扩散缓慢、锂离子电池锂枝晶生长等问题,其充、放电过程如图所示。下列说法正确
的是
A.放电时,
电极的电势高于
电极
B.充电时,若充电电压为2.0V,可能造成电池性能衰减
C.放电时,每转移2
,正极质量减少14g
D.充电时,充电电压为2.75V 时,负极区的反应为:
【答案】B
【分析】由图可知,放电时,Mg 作负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,右侧电极为正极,电极反应式为
CoS2+4Li++4e-=Co+2Li2S,充电时,Mg 作阴极,右侧电极为阳极,据此分析作答。
【详解】A.放电时,Mg 作负极,CoS2电极为正极,正极的电势高于负极,则CoS2电极的电势高于Mg 电
极,A 错误;
B.由图可知,若充电电压为2.0V,充电过程中Co 会转化为Co3S4,放电时Co3S4不能参与反应,故会造成
电池性能衰减,B 正确;
C.放电时,右侧电极为正极,电极反应式为CoS2+4Li++4e-=Co+2Li2S,每转移2 mole-,正极质量增加
2mol×7g/mol=14g,C 错误;
D.由图可知,若充电电压为2.75V,右侧电极为阳极,阳极区电极反应式为Co+2Li2S-4e-=CoS2+4Li+,D 错误;
故选B。
17.(2024 届·陕西安康·统考一模)一种将酸—碱双电解液分开且具有双溶解沉积反应的酸碱混合高电压
水系可充电电池的充电过程如图。下列说法中错误的是
18
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.充电时,电极a 与电源的负极相连
B.放电时,在电极a 区加入KOH 溶液作电解质溶液
C.放电时,电极b 的电极反应式为
D.充电时,当电极a 处生成6.5gZn 时,有
通过交换膜N
【答案】D
【分析】充电时,电极a 上[Zn(OH)4]2-得到电子生成Zn,为电解池的阴极,与电源的负极相连,电极方程式
为:[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,电极b 为电解池的阳极,电极方程式为:
,以
此解答。
【详解】A.由分析可知,充电时,电极a 与电源的负极相连,A 正确;
B.放电时电极a 发生的反应是Zn 转化为Zn(OH)2,这是一个氧化反应,所以电极a 是原电池的负极,需要
在电极a 区加入KOH 溶液作电解质溶液,B 正确;
C .放电时电极b 发生的反应是
转化为Mn2+,这是一个还原反应,所以电极b 是原电池的正极,电
极反应式为
,C 正确;
D.充电时电极a 发生的反应是Zn(OH)2转化为Zn,发生还原反应,所以电极a 是电解池的阴极,当电极a
处生成6.5gZn 时,转移的电子数为0.2mol,因此有0.2molK+通过交换膜N,D 错误;
故选D。
18.(2024 届·广西柳州·南宁三中校联考一模)某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。
下列说法正确的是
19
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.放电时电能转化为化学能
B.充电时a 接电源正极
C.充电时阴极电极反应为:
D.放电时每转移
,右室离子数目增加
【答案】D
【分析】放电时
失去电子,发生氧化反应,生成
,a 为负极;b 极I 生成I-得电子,为正极。
【详解】A.放电时化学能转化为电能,A 错误;
B.由题干可知,该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池,则有机电极为负极发生氧化反应,
充电时该极为电解池阴极,与电源负极相连,B 错误;
20
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C.由图可知,充电时阴极反应式为
+2nH++2ne-=
,C 错误;
D.放电时,右侧电解为正极,发生氧化反应:
,则放电时每转移2mole-,右侧增加2 mol 阴
离子,同时有2 mol
离子进入右室,右室离子数目增加4 mol,D 正确;
故选D。
19.(2024 届·湖南岳阳·岳阳一中校联考一模)某无隔膜流动海水电解法制
的装置如下图所示,其中高
选择性催化剂PRT 可抑制
产生。下列说法正确的是
A.b 端电势高于a 端电势
B.理论上转移
生成
C.电解过程中主要发生②和③
D.电解的总反应主要为:
【答案】C
【分析】根据图示,钛网上海水中Cl-、H2O 发生失电子的氧化反应生成HClO、O2,钛网为阳极,电极反应
式为
,钛箔上生成H2,钛箔上生成H2的电极反应为
,钛箔为阴极,
b 为负极,a 为正极。高选择性催化剂PRT 可抑制O2产生,电解的主要总反应为
21
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,以此解题。
【详解】A.由分析可知,a 为正极,b 电极为负极,则a 端电势高于b 端电势,A 错误;
B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为:
,则理论上转移
生成
,B 错误;
C.钛网为阳极,电极反应式为②
。钛箔为阴极,生成H2的电极反应为③
,C 正确;
D.由分析可知,电解的主要总反应为
,D 错误;
故选C。
20.(2024 届·陕西西安·统考一模)
报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图,催
化电极时产生电子和空穴(空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象,用h+表示),下列有关说法错
误的是
A.光催化装置实现了光能向化学能的转化
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电催化装置阳极电极反应式 4OH—+4h+=2H2O+O2↑
D.光催化装置中,每生成 0.1g 氢气,产生空穴h+的数目为
【答案】B
【分析】由图可知,光催化装置中发生的反应为2H++2e—=H2↑、3I—+2h+=I ,总反应为2H++3I
H2↑+I
,电催化装置中与直流电源负极相连的电极为电解池的阴极,碘三离子在阴极得到电子发生还原反应生成
碘离子,与正极相连的电极为阳极,氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生成氧气和水,阳极室的阳
22
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
离子通过阳离子交换膜进入阴极室,光催化和电催化协同循环的总反应为碘离子做催化剂的作用下水光照
分解生成氢气和氧气。
【详解】A.由分析可知,光催化装置中发生的总反应为2H++3I-
H2↑+I ,该装置实现了光能向化学能
的转化,故A 正确;
B.由分析可知,电催化装置中,阳极室的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极室,故B 错误;
C.由分析可知,电催化装置中,与正极相连的电极为阳极,氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生
成氧气和水,电极反应式为4OH—+4h+=2H2O+O2↑,故C 正确;
D.由得失电子数目守恒可知,光催化装置中,每生成 0.1g 氢气,产生空穴的数目为
×2×NAmol—
1=0.1NA,故D 正确;
故选B。
21.(2024 届·江苏连云港·统考一模)用如图所示的新型电池可以处理含
的碱性废水,同时还可以淡
化海水。
下列说法正确的是
A.a 极电极反应式:
B.电池工作一段时间后,右室溶液的
减小
C.交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D.若将含有
的废水完全处理,理论上可除去
的质量为
【答案】D
23
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【分析】由图可知,a 电极
在碱性条件下失去电子生成氮气,电极反应为
,a 为负极,则b 为正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,以此解
题。
【详解】A.由分析可知,a 极电极反应式:
,A 错误;
B.由分析可知,b 为正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,则消耗氢离子,pH 增大,B 错误;
C.由A 分析可知,a 电极附近负电荷减少,则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,由B 分析可知,b 电极附近
正电荷减少,则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,C 错误;
D.
的物质的量为1mol,根据选项A 分析可知,消耗1mol CN-时转移5mol 电子,根据电荷守恒可
知,可同时处理5mol
,其质量为
,D 正确;
故选D。
22.(2024 届·辽宁沈阳·校联考一模)环氧乙烷(
,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒
剂。由乙烯经电解制备EO 的原理示意图如下,下列说法中错误的是
A.电极1 连接外接电源的正极
B.电极2 的电极反应式为:
C.溶液a 可能含有两种溶质,溶液b 可循环使用
D.离子膜可选择性的透过
和
【答案】B
24
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【分析】从图中可知,电极1 上Cl-失电子生成Cl2,电极1 为阳极,生成的氯气与水反应生成HClO,HClO
与CH2=CH2反应生成HOCH2CH2Cl,电极2 为阴极,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,钾离子可通过
离子膜向下层移动,溶液a 为KOH 和KCl 的混合溶液,KOH 与HOCH2CH2Cl 反应生成环氧乙烷和KCl 溶液,
溶液b 为KCl 溶液。
【详解】A.电极1 为阳极,连接电源的正极,A 正确;
B.电极2 上水得电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B 错误;
C.溶液a 可能含有KCl 和KOH 两种溶质,溶液b 为KCl 溶液,可循环使用,C 正确;
D.电解质溶液中,阳离子向阴极移动,则钾离子和氢离子可通过离子膜向下层移动,D 正确;
故答案选B。
23.(2024 届·河南·统考模拟预测)一种基于固体电解质
的可充电熔融钠电池,具有安全、电
流密度高、使用条件宽泛等优点,其工作示意图如下所示,已知电池放电时不断有
生成。下列说法错
误的是
A.放电时
电极为负极
B.固体电解质
含钠离子
C.充电时阳极反应式:
D.转移
时,区和
区的质量差改变
【答案】D
【分析】电池放电时不断有
生成,可知放电时a 为负极,电极反应为:
,固体电解质
只允许阳离子通过,固体电解质
含钠离子,通过
转移保持两侧电荷守恒,放电
时b 为正极,电极反应为:
;充电时a 为阴极,b 为阳极,b 极反应为:
,据此分
析;
【详解】A.根据分析,放电时
电极为负极,A 正确;
B.根据分析,固体电解质
含钠离子,通过
转移保持两侧电荷守恒,B 正确;
25
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C.充电时b 为阳极,b 极反应为:
,C 正确;
D.放电转移
时,
从区移出,
区移入
,两区质量差改变
,D 错误;
故选D。
24.(2024 届·贵州·统考模拟预测)钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如下),
电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中
的吸附和氧化),固体电解质只允许
透过。下
列说法正确的是
A.放电时,a 电极发生还原反应
B.放电时,电极的电势低于
电极
C.充电时,电极的电极反应式为:
D.充电时,每转移
电子,理论上有
由电极迁移到
电极
【答案】D
【分析】钠为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a 为负极,则b 为正极;
【详解】A.放电时,a 电极为负极,钠失去电子发生氧化反应,A 错误;
B.放电时,a 为负极,b 为正极,b 电极的电势高于
电极,B 错误;
C.放电时,a 为负极,b 为正极,充电时,电极为阳极,由于选择性催化材料能抑制海水中
的吸附和
氧化,故电极上不是氯离子放电,C 错误;
D.充电时,a 为阴极,b 为阳极,阳离子向阴极移动,故每转移
电子,理论上有
由电极迁
移到
电极,D 正确;
26
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选D。
25.(2024 届·四川绵阳·统考二模)库仑测硫仪可以测定待测气体中
的含量,其工作原理如图所示。
检测前,溶液中
为一定值,电解池不工作。通入待检气体
后,电解池开始工作,一段时间后停止。
下列说法错误的是
A.电解池开始工作时,阳极电极反应式:
B.电解一段时间后停止,是因为
已经全部转化为
C.通入待测气体后发生反应:
D.测得电解过程转移电子
,则待测气体中
的含量为
【答案】B
【详解】A.由题意可知,测硫仪工作时,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子,电极反应
式:
,A 正确;
B.液中
为一定值,电解池不工作,并不是因为
已经全部转化为
,B 错误;
C.由题意可知,二氧化硫在电解池中与溶液中
反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子,依据得失电子
27
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式:
,C 正确;
D.反应过程中S 元素化合价变化为2,当转移bmol 电子时,则待测气体中
的物质的量为:
,则
其含量为
,D 正确;
答案选B。
26.(2024 届·吉林·统考模拟预测)某生物质电池原理如下图所示,充、放电时分别得到高附加值的醇和
羧酸。下列说法正确的是
A.放电时,正极电极反应为:
+H2O-2e-=
+2H+
B.放电时,
转化为
C.充电时,
通过交换膜从左室向右室迁移
D.充电时,阴极电极反应为:
+2H2O+2e-=
+2OH-
【答案】D
【分析】放电时,负极发生氧化反应,
转化为
,所以放电时,Rh/Cu 是负
极。充电时,Rh/Cu 是阴极。
【详解】A.放电时,负极发生氧化反应,负极糠醛发生氧化反应生成
,故A 错误;
28
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B.放电时,正极得电子,
转化为
,故B 错误;
C.充电时,阳离子向阴极移动,充电时,Rh/Cu 是阴极,
通过交换膜从右室向左室迁移,故C 错误;
D.充电时,充电时,Rh/Cu 是阴极,糠醛发生还原反应生成
,阴极电极反应为
+2H2O+2e-=
+2OH-,故D 正确;
选D。
27.(2024 届·江西·统考模拟预测)水系
电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图
如下,其中双极膜在工作时催化
解离为
和
,并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说
法正确的是
A.放电时,
电极为负极,发生还原反应
B.充电时,
从
电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C.放电时,催化电极上的反应为
D.充电时,
电极上的反应为
【答案】C
【分析】由图知,该电池在放电时,
作负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为
,催化电极作为正极得电子,发生还原反应,电极反应式为
,充电时,
作为阴极,双极膜在工作时催化
解离为
和
,氢离子移
29
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
向阴极,电极反应式为
,催化电极为阳极,双极膜在工作时催化
解离
为
和
,氢氧根移向阴极,电极反应式为
,据此回答。
【详解】A.由分析知,放电时,
电极为负极,发生氧化反应,A 错误;
B.由分析知,充电时,
从双极膜向催化电极移动,并发生反应,OH-离子不能通过双极膜,B 错误;
C.由分析知,放电时,催化电极上的反应为
,C 正确;
D.充电时,
电极上的反应为
,D 错误;
故选C。
28.(2024 届·河北邢台·宁晋中学校考模拟预测)近年研究发现,电催化
和
在常温常压下合成尿素
,可起到人工固氮和固碳的作用,对碳中和战略的实现具有重要意义,电解原理如图所示。
下列说法错误的是
A.b 电极接电源正极
B.
自左向右通过质子交换膜
C.a 电极的电极反应式为
D.标准状况下每生成
,可生成
【答案】B
【分析】b 极水中的O 化合价升高被氧化,因此b 为阳极发生:
,a 为阴极发生:
30
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
。
【详解】A.据分析,b 为阳极,因此b 电极接电源正极,故A 正确;
B.a 为阴极、b 为阳极,
自右向左通过质子交换膜,故B 错误;
C.据分析a 为阴极,氮气得电子被还原结合二氧化碳和氢离子生成尿素:
,故C 正确;
D.根据得失电子守恒:
,标准状况下每生成
,可生成
,故D 正确;
故答案为:B。
29.(2024 届·安徽·统考模拟预测)我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充
电电池,其示意图如下。放电时,
转化为
。下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为:
B.放电时,若外电路有
电子转移,则有
向正极迁移
C.充电时,
为外接电源负极
D.充电时,阴极反应为:
【答案】B
【分析】放电时,锌基电极为负极,Zn 转化为
,电极反应式为:
31
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,镍基电极为正极,电极反应式为:
,充电时,a 接电源负极,锌基电极为阴极,电极反应式为:
,b 接电源正极,镍基电极为阳极,电极反应式为:
。
【详解】A.放电时,镍基电极为正极,电极反应式为:
,A 正确;
B.放电时,锌基电极为负极,Zn 转化为
,电极反应式为:
,混合电解液中没有Zn2+,B 错误;
C.充电时,a 接电源负极,锌基电极为阴极,C 正确;
D.充电时,锌基电极为阴极,电极反应式为:
,D 正确;
故选B。
30.(2024 届·吉林·统考模拟预测)如图,b 为
标准氢电极,可发生还原反应(
)或
氧化反应(
),a、c 分别为
、
电极。实验发现:1 与2 相连a 电极质量减小,
2 与3 相连c 电极质量增大。下列说法正确的是
A.1 与2 相连,盐桥1 中阳离子向b 电极移动
32
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B.2 与3 相连,电池反应为
C.1 与3 相连,a 电极减小的质量等于c 电极增大的质量
D.1 与2、2 与3 相连,b 电极均为
流出极
【答案】B
【分析】1 与2 相连,左侧两池构成原电池,a 电极质量减小,
转化为
,说明a 为正极,b 为负极,
b 极反应为
;2 与3 相连,右侧两池构成原电池,c 电极质量增大,
转化为
,说明c 为
负极,b 为正极,b 极反应为:
,据此分析;
【详解】A.1 与2 相连,a 为正极,b 为负极,盐桥1 中阳离子向a 电极移动,A 错误;
B.2 与3 相连,右侧两池构成原电池,c 电极质量增大,
转化为
,说明c 为负极,b 为正极,生成
氢气,电池反应为
,B 正确;
C.1 与3 相连,由于
更难溶,
转化为
,a 极为正极,
转化为
,a 极质量减小,b 极
为负极,
转化为
,b 极质量增加,a 电极减小的质量小于c 电极增大的质量,C 错误;
D.1 与2 相连,b 为负极,b 电极为
流出极;2 与3 相连,c 为负极,c 电极为
流出极,D 错误;
故选B。
33
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
34