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考点24 电化学原理的综合应用
目录
............................................................................................................................................. 1
1.高考真题考点分布................................................................................................................................... 1
2.命题规律及备考策略............................................................................................................................... 1
............................................................................................................................................. 2
考法01 多池串联的两大模型及原理分析................................................................................................2
考法02 电化学装置中的膜技术应用.......................................................................................................5
考法03 电化学有关计算...........................................................................................................................8
........................................................................................................................................... 12
1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
多池串联
2022·山东卷,3 分; 2021·广东卷,3 分;
膜技术应用
2024·河北卷,3 分;2024·湖北卷,3 分;2024·辽宁卷,3 分;2024·广东卷,3 分;
2023·广东卷,3 分;2023·全国甲卷,6 分;2023·辽宁卷,3 分;2023·湖北卷,3 分;
2023·山东卷,3 分;2023·浙江卷,3 分;2023·重庆卷,3 分;2022·湖南卷 ,3 分;
2022·全国甲卷,6 分;
电化学有关计算
2024·安徽卷,3 分;2024·全国甲卷,6 分;2024·新课标卷,6 分;2024·浙江卷,3
分;
2024·江苏卷,3 分;2024·甘肃卷,3 分; 2024·湖南卷,3 分;2023·海南卷,3 分;
2023·广东卷,3 分;2023·辽宁卷,3 分;2023·湖南卷,3 分;2023·重庆卷,3 分;
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看,多池串联主要考查电极类型判断、电极反应式的书写等;原电池和
电解池的相关计算主要包括两极产物的定量计算、溶液pH 的计算、根据电荷量求产物的量、根据产物的
量求电荷量等仍是高考命题的热点。
【备考策略】
1
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【命题预测】
预计2025 年高考会以新的情境载体考查考查电化学膜技术的应用、电极方程式书写、利用得失电子守恒计
算等是高考命题的重要趋势,题目难度一般较大。
考法01 多池串联的两大模型及原理分析
1.常见串联装置图
(1)外接电源与电解池的串联(如图)
A、B 为两个串联电解池,相同时间内,各电极得失电子数相等。
(2)原电池与电解池的串联(如图)
图甲
图乙
显然两图中,A 均为原电池,B 均为电解池。
2
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2.“串联”类装置的解题流程
考向01 考查外接电源与电解池的串联
【例1】(2024·河北秦皇岛·一模)如图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2===N2+2H2O,下列关于该装置
工作时的说法正确的是( )
A.该装置工作时,Ag 电极上有气体生成
B.甲池中负极反应式为N2H4-4e-===N2+4H+
C.甲池和乙池中溶液的pH 均减小
D.当甲池中消耗3.2 g N2H4时,乙池中理论上最多产生6.4 g 固体
考向02 考查原电池与电解池的串联
【例2】(2024·广东·三模)西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池,该电池能有效地捕获NO2并将其转
化为NO 。现利用Zn-NO2电池将产生的NO 电解制氨,过程如图所示。下列说法正确的是
3
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A.c 电极的电势比d 电极的电势高
B.当电路中转移2mole-时,丙室溶液质量减少18g
C.电解池的总反应式为2H+ + 2NO + 2H2O = 2NH3 +3O2↑
D.为增强丙中水的导电性,可以加入一定量的NaCl 固体
【思维建模】
(1)多池串联的装置中,先根据电极反应物和电解质溶液判断哪个是原电池,其余装置一般为电解池。
(2)与原电池正极相连的电极为电解池阳极,与原电池负极相连的电极为电解池阴极,据此判断各池中发
生的反应。
【对点1】(2024·黑龙江·模拟)二十大报告明确了生态文明建设的总基调是推动绿色发展。NO-空气质子
交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废
气和废水的过程。已知电极材料均为惰性电极。回答下列问题:
(1)甲池在放电过程中的负极反应式为_________________________________________________________。
(2)乙池中通入废气SO2的电极为____极,电池总反应的离子方程式为_______________________________。
(3)b 为____________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4 L 浓度为0.6 mol·L-1的盐酸时,M 室
中的溶液的质量变化为____________(溶液体积变化忽略不计)。
(4)若在标准状况下,甲池有5.6 L O2参加反应,则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为____________L。
【对点2】(2024·山东·模拟预测)利用如下装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化。下列说法错误的是
4
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A.乙室的Ag 电极电势高于甲室
B.Cl 电极的反应为
C.膜1 为阳离子交换膜、膜2 为阴离子交换膜
D.当乙室Ag 电极的质量增加
时,理论上NaCl 溶液减少
考法02 电化学装置中的膜技术应用
1.常见的隔膜
隔膜又叫离子交换膜,由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类:
(1)阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜,只允许H+通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。
2.隔膜的作用
(1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。
(2)能选择性的通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3.“隔膜”电解池的解题步骤
第一步,分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种,判断允许哪种离子通过隔膜。
第二步,写出电极反应式,判断交换膜两侧离子变化,推断电荷变化,根据电荷平衡判断离子迁移方向。
第三步,分析隔膜作用。在产品制备中,隔膜作用主要是提高产品纯度,避免产物之间发生反应,或避免
产物因发生反应而造成危险。
考向01 “隔膜”在新型电池中的应用
【例1】(2024·山东青岛·二模)我国科学家开发出了一种Zn-NO 电池系统,该电池具有同时合成氨和对
外供电的功能,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
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A.电极电势:Zn/ZnO 电极<MoS2电极
B.Zn/ZnO 电极的反应式为Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O
C.电池工作一段时间后,正极区溶液的pH 减小
D.电子流向:Zn/ZnO 电极→负载→MoS2电极
考向02 “隔膜”在电解池中的应用
【例2】(2024·河南安阳·三模)科学家设计了一种
协同转化装置,如图所示。图中的双极膜
中间层中的
解离为
和
,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列叙述正确的是
A.催化电极A 的电势高于催化电极B
B.阳极的电极反应式为
C.每生成1mol 甲酸,双极膜处有1mol 的水解离
D.转移相同电子时,理论上消耗的
和HMF 物质的量之比为1:3
【思维建模】
(1)含离子交换膜电化学装置题的解题步骤
6
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(2)在原电池中应用离子交换膜,起到替代盐桥的作用,一方面能起到平衡电荷、导电的作用,另一方面能
防止电解质溶液中的离子与电极直接反应,提高电流效率;在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的
是限制某些离子(或分子)的定向移动,避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应,提高产品纯度或
防止造成危险等。
考向03 隔膜在“多室”电解池的应用
【例3】(2024·山东淄博·三模)一种自生酸和碱的电化学回收体系如图所示。
表示
等含磷微
粒,
为
。下列说法错误的是
A.a、c 为阴离子交换膜,b 为阳离子交换膜
B.X 为
,将其泵入吸收室用于吸收
C.当电路中通过
电子,阴极增重
D.Ⅲ室可发生反应:
【对点1】(2024·广东珠海·一模)某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是( )
A.电池可用于乙醛的制备
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B.b 电极为正极
C.电池工作时,a 电极附近pH 降低
D.a 电极的反应式为O2+4e--4H+===2H2O
【对点2】(2024·陕西渭南·三模)利用新型合成酶(DHPS)可以设计一种能在较低电压下获得氢气和氧气
的电化学装置,如图所示。利用泵将两种参与电极反应的物质进行转移,使物质循环利用,持续工作。下
列说法错误的是
A.反应器I 中发生的反应为4[Fe(CN)6]3-+2H2O
4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+
B.隔膜为阴离子交换膜,OH-从电解池的右室通过隔膜向左室迁移
C.电极b 与电源的负极相连,电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS—2H+2OH-
D.该装置的总反应为2H2O
2H2↑+O2↑,气体
是H2
【对点3】(2024·黑龙江·三模)电解
溶液制取某电池正极材料的前驱体
,其工
作原理如图所示,已知交换膜A 为阴离子交换膜,下列说法正确的是
A.工作过程中,钛电极会不断溶解
B.通电一段时间,I 室pH 降低
C.撤去交换膜B,纯钛电极端前驱体的产率不会受到影响
D.当产生
的
时,纯钛电极上至少产生标准状况下
气体
考法03 电化学有关计算
1.根据总反应式计算
先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。
2.根据电子守恒计算
(1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数
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相等。
(2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。
3.根据关系式计算
根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。
如以电路中通过4 mol e-为桥梁可构建以下关系式:
(式中M 为金属,n 为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化
学计算问题。
4.电流效率η 的计算
η=生成目标产物消耗的电子数
转移的电子总数
×100%。先根据电极反应式计算出生成目标产物需要的电子的物质的
量,再代入该公式进行计算。
考向01 考查原电池的计算
【例1】(2024·浙江·二模)K-O2电池结构如图,a 和b 为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,
下列说法错误的是( )
A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过
B.放电时,电流由b 电极沿导线流向a 电极;充电时,b 电极为阳极
C.产生1 Ah 电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅蓄电池充电,消耗3.9 g 钾时,铅蓄电池消耗0.9 g 水
【易错警示】
(1)同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。
(2)同一电解池的阴、阳极电极反应中得、失电子数相等。
(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。
上述三种情况下,在写电极反应式时,得、失电子数要相等,在计算电解产物的量时,应按得、失电子数
相等计算。
考向02 考查电解池的计算
【例2】(2024·湖南·模拟预测)用电解法处理废水中的
模拟装置如图所示。a、b 为离子选择性透过
膜,下列说法正确的是
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A.阳极室溶液由无色变成蓝色
B.阴极的电极反应式为
C.a 膜为阴离子选择性透过膜
D.每转移2mol 电子,阴极室质量增重34g
考向03 考查电流效率
【例3】(2024·江苏南京·二模)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机
物)。
(1)导线中电子移动方向为___________________。(用A、D 表示)
(2)生成目标产物的电极反应式为__________________。
(3)该储氢装置的电流效率η=_________________________。(η=生成目标产物消耗的电子数
转移的电子总数
×100%,计算结果保留小数点后1 位)
【对点1】(2024·山东济南·模拟)一种烷烃催化转化装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.该装置将电能转化为化学能
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B.H+向左侧迁移
C.负极的电极反应式为C2H6-2e-===C2H4+2H+
D.每消耗0.1 mol C2H6,需要消耗标准状况下的空气2.8 L(设空气中氧气的体积分数为20%)
【对点2】(2024·山东日照·二模)乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,通过电解可
实现乙烯的高效利用,电解装置如图所示(
电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A.N 是电源负极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.a 电极反应式为
D.消耗
(标准状况下),阴极区溶液质量减少
【对点3】(2024·河南安阳·三模)如图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有
机物)。已知储氢装置的电流效率η=生成目标产物消耗的电子数
转移的电子总数
×100%,下列说法错误的是( )
A.若η=75%,则参加反应的苯为0.8 mol
B.过程中通过C—H 键的断裂实现氢的储存
C.采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失
D.生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+
C6H12
1.(2024·北京昌平·二模)一种
混合离子软包二次电池装置示意图如图所示(其中一极产物为
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固体),下列说法正确的是
A.放电时:
为正极反应物,其中
得电子
B.无论放电或充电,均应选用阳离子交换膜
C.无论放电或充电,电路中每转移
电子就有
离子通过离子交换膜
D.由该装置不能推测出还原性:
2.(2024·江西吉安·模拟预测)最近,南开大学水系电池课题组开发了一种六电子氧化还原I/石墨烯电极
可充电电池,其能量密度显著高于传统的水系I 基电池,示意图如下。
下列叙述正确的是
A.放电时,
/石墨烯电极消耗
发生还原反应
B.充电时,
/石墨烯电极反应式为
C.放电时,电池总反应为
D.石墨烯能增强电极的导电性,放电时阴离子向正极移动
3.(2024·河南新乡·二模)自由基因为化学性质不稳定往往不能稳定存在,羟基自由基(·OH)有极强的氧
化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚(
)氧化为
和
的原电池—
电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
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A.该装置工作时,电流方向为电极b→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→电极a
B.当电极a 上有1mol
生成时,c 极区溶液仍为中性
C.电极d 的电极反应为
D.当电极b 上有0.3mol
生成时,电极c、d 两极共产生气体11.2L(标准状况)
4.(2024·山西·模拟预测)南京大学金钟课题组利用三氟甲磺酸根阴离子(OTF-)的氧化作用制备了均匀沉
积的单质碘正极材料,并在此基础上进一步制备了电极/电解液共生的水系锌-碘电池,其工作原理如图所
示:
下列说法正确的是
A.充电时,碘宿主电极为阴极
B.充电时,阳极电极反应式为
C.放电时,
向右迁移
D.放电时,锌的质量减少
时,有
离开碘宿主电极
5.(2024·陕西铜川·模拟预测)利用下图所示的电化学装置可消除污水中的氮污染,下列叙述正确的是
A.电极电势:A>B
B.负极上电极反应式:
C.好氧反应器中反应式为
D.X 离子为
,交换膜Y 是阴离子交换膜
6.(2024·河北石家庄·三模)高性能钠型电池工作原理如图所示,电池反应为
.下列说法正确的是
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A.放电时,a 为正极
B.充电时,阴极反应为
C.放电时,Sn 在很大程度上被腐蚀
D.充电时,当电路中通过
,理论上有
从石墨烯中脱嵌并向左迁移
7.(2024·青海西宁·三模)一种
双极膜电池可长时间工作,其工作原理如图所示。已知双极膜
中间层中的
解离为
和
。下列说法错误的是
A.电极电势:
电极
电极
B.双极膜中
解离出的
透过膜q 向Cu 电极移动
C.Cu 电极的电极反应式为
D.双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少98g
8.(2024·陕西·模拟预测)铁—铬液流电池储能技术被称为储能时间最长、最安全的电化学储能技术之
一,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,M 为正极
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B.充电时,阴极反应式为
C.若用该电池电解饱和食盐水,当有
生成时,则有
被氧化
D.充电时,
被氧化时,则有
由左向右通过质子交换膜
9.(2023·广东惠州·联考)钒电池是化学储能领域的一个研究热点,储能大、寿命长,利用该电池电解含
的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,a、b、c、d 电极均为惰性电极。下列说法中正确的是
A.用钒电池处理废水时,a 电极区溶液由蓝色变成黄色
B.电势:a 极高于c 极
C.膜2 为阴离子交换膜,p 口流出液为
D.当钒电池有
通过质子交换膜时,处理含
的废水
10.(2024·广西南宁·模拟预测)如图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图,下列说法正确的是
A.甲池将化学能转化为电能,总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
B.乙池中的Ag 不断溶解
C.反应一段时间后要使乙池恢复原状,可加入一定量CuO 固体
D.当甲池中有22.4LO2参与反应时,乙池中理论上可析出12.8g 固体
11.(2024·河北衡水·一模)浓差电池是一种特殊的化学电源。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶
液(a、b 电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法正确的是
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A.a 为电解池的阴极
B.当电路中转移2mol 电子时,2mol
通过膜d 向右移动
C.电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为
D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得120gNaOH
12.(2024·湖南长沙·模拟预测)四甲基氢氧化铵
常用作电子工业清洗剂,下图为以四甲基氯
化铵
为原料,利用光伏并网发电装置采用电渗析法合成
,下列叙述正确的是
A.a 极电极反应式:
B.制备0.4mol
时,两极共产生6.72L 气体(标准状况)
C.c 为阳离子交换膜,d,e 均为阴离子交换膜
D.保持电流恒定,升高温度可以加快合成
的反应速率
13.(2024·河北·二模)科学家利用高温固体氧化物燃料电池技术实现了废气资源回收,并得到单质硫。
该电池工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电子从电极b 流出
B.电极
的电极反应为
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C.该电池消耗
转化成的电能理论上小于其燃烧热值
D.电路中每通过
电子,则有
流向电极a
14.(2024·安徽合肥·三模)一种基于固体电解质NASICON 的可充电钠碘电池,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,已知电池充电时b 极发生氧化反应。下列说法错误的
是
A.放电时a 电极反应式为
B.电池总反应式可表示为
C.充电时,转移0.2mol
时,c 区和d 区的质量差改变4.6g
D.若将c 区换成金属锂,电池的比能量更大
15.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)一种
—空气酸性燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时,
下列说法正确的是
A.
通过质子交换膜从右侧向左侧多孔石墨棒移动
B.若产生
,则理论上需通入
(标准状况)
C.负极的电极反应式为
D.电子的流动方向为从负极经电解质溶液流向正极
16.(2024·辽宁·模拟预测)一种
双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
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已知:①M、N 均为多孔石墨烯电极;
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含
;
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是
A.充电时,Ⅱ室中
向Ⅰ室迁移
B.充电时,N 极电极反应式为
C.X 膜为阴离子交换膜,Y 膜为阳离子交换膜
D.放电时,Ⅲ室中电路上转移
电子,此时Ⅰ室中
,则起始时Ⅰ室中含有
17.(2024·四川成都·模拟预测)水系可逆
电池在工作时,复合膜(由a、b 膜复合而成,a 膜只允许
通过,b 膜只允许
通过)层间的
解离成
和
,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移
动。当闭合K1时,
电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.闭合
时,右侧电极反应为
B.闭合
时,电池工作一段时间,复合膜两侧溶液的pH 都降低
C.闭合
时,
从Zn 电极流向复合膜
D.闭合
时,每生成65gZn,同时生成
气体11.2L
18.(2024·陕西安康·模拟预测)一种处理含
废水并资源化利用氨的三室电催化装置如图所示。下列
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说法错误的是
A.b 室和c 室之间应选择阳离子交换膜
B.阴极发生的反应有
C.
溶液与
在a 室中反应生成铵盐,实现资源化利用氨
D.b 室消耗
,c 室产生
气体(标准状况)
19.(2024·黑龙江·三模)一种新型
电池,可以有效地捕获
,将其转化为
,再将产生的
电解制
,装置如图所示,下列说法正确的是
A.b 为正极,发生氧化反应
B.电池工作中电子的流向:
C.d 电极的电极反应式:
D.捕获
,c 极产生
(标准状况)
20.(2024·北京·三模)利用双极膜电解
制备
,捕集烟气中
,制备
。电解原理
如图所示:
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已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的
解离,提供
和
。
下列说法正确的是
A.阴极反应式:
B.Ⅰ为阴离子交换膜,Ⅱ阳离子交换膜
C.电路中转移
电子时共产生
D.该装置总反应的方程式为
1.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以
(局部结
构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和
为电极,以
和
混合液为电解质溶液。下列说法
错误的是
A. 标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B. 电池总反应为:
C. 充电时,阴极被还原的
主要来自
D. 放电时,消耗
,理论上转移
电子
2.(2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电
电池,以
为电解质,电
解液中加入1,3-丙二胺(
)以捕获
,使放电时
还原产物为
。该设计克服了
导电性差和释放
能力差的障碍,同时改善了
的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
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下列说法错误的是
A. 放电时,电池总反应为
B. 充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时,电子由
电极流向阳极,
向阴极迁移
D. 放电时,每转移
电子,理论上可转化
3.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点
电催化剂,用
和
电化学催化合成
甘氨酸,原理如图,双极膜中
解离的
和
在电场作用下向两极迁移。已知在
溶液中,甲
醛转化为
,存在平衡
。
电极上发生的电子转移反
应为
。下列说法错误的是
A. 电解一段时间后阳极区
减小
B. 理论上生成
双极膜中有
解离
C. 阳极总反应式
D. 阴极区存在反应
4.(2024·甲卷)科学家使用
研制了一种
可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间
后,
电极上检测到
和少量
。下列叙述正确的是
21
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A.充电时,
向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应
C.放电时,正极反应有
D.放电时,
电极质量减少
,
电极生成了
5.(2024·辽宁卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢
的问题,科技工作者设计耦合
高效制
的方法,装置如图所示。部分反应机理为:
。下列说法错误的是
A. 相同电量下
理论产量是传统电解水的1.5 倍
B. 阴极反应:
C. 电解时
通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D. 阳极反应:
6.(2024·新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO 催化消耗血糖发电,从而控
制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖
浓度以葡萄糖浓度计)
22
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电池工作时,下列叙述错误的是
A. 电池总反应为
B. b 电极上CuO 通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg 葡萄糖,理论上a 电极有0.4mmol 电子流入
D. 两电极间血液中的
在电场驱动下的迁移方向为b→a
7.(2024·浙江卷1 月)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成
和
,下列说法不
正确的是
A. 氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B. 随着腐蚀的进行,溶液
变大
C. 铁电极上的电极反应式为:
D. 每生成标准状况下
,消耗
8.(2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为
,电池构造示意图如
图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时,
发生氧化反应
B. 电池工作时,
通过隔膜向正极移动
C. 环境温度过低,不利于电池放电
D. 反应中每生成
,转移电子数为
9.(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说
法不正确的是
23
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A. 阳极反应:
B. 阴极区溶液中
浓度逐渐升高
C. 理论上每消耗
,阳极室溶液减少
D. 理论上每消耗
,阴极室物质最多增加
10.(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 电极1 的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B. 电极2 是阴极,发生还原反应:
C. 工作时
从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D. 理论上电源提供
能分解
11.(2024·湖南卷)在
水溶液中,电化学方法合成高能物质
时,伴随少量
生成,电解原
理如图所示,下列说法正确的是
A. 电解时,
向Ni 电极移动
24
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B. 生成
的电极反应:
C. 电解一段时间后,溶液pH 升高
D. 每生成
的同时,生成
12.(2023·海南卷第8 题)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。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1kgAl,电池最多向外提供37mol 电子的电量
13.(2023·广东卷第6 题)负载有
和
的活性炭,可选择性去除
实现废酸的纯化,其工作原理如
图。下列说法正确的是( )
A.
作原电池正极
B. 电子由
经活性炭流向
C.
表面发生的电极反应:
D. 每消耗标准状况下
的
,最多去除
14.(2023·广东卷第16 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
25
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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
15.(2023·全国甲卷第6 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)
16.(2023·辽宁卷第7 题)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示,其中高选择性催化剂
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
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C. 电解后海水
下降 D. 阳极发生:
17.(2023·辽宁卷第11 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:
18.(2023·湖北卷第10 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
19.(2023·湖南卷第8 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
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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
20.(2023·山东卷第11 题)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,
甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A. 甲室Cu 电极为正极
B. 隔膜为阳离子膜
C. 电池总反应为:
D. NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
21.(2023·浙江卷6 月第13 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
22.(2023·重庆卷第12 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
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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
23.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误
的是
A. 海水起电解质溶液作用 B. N 极仅发生的电极反应:
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D. 该锂-海水电池属于一次电池
24.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选泽双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中,Zn2+以
Zn(OH)
存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO4
2-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)4
2-+Mn2++2H2O
25.(2022·山东卷)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH 稳定,借助其降解乙酸盐生成
,将废旧锂离子电池的正极材料
转化为
,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移
至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是
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A. 装置工作时,甲室溶液pH 逐渐增大
B. 装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式为
D. 若甲室
减少
,乙室
增加
,则此时已进行过溶液转移
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