北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
第八章 化学反应与电能
第 1 节 原电池原理及其应用
五年高考
1.★教考衔接:人教版必修第二册第六章第一节(2024北京,3,3分)酸性锌锰干电池的构
造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时,NH+向负极方向移动
4
C.MnO 发生氧化反应
2
D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e- Zn2+
答案 D
2.★(2023广东,6,2分)负载有Pt和Ag的活性炭,可选择性去除Cl-实现废酸的纯化,
其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.Ag作原电池正极
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
C.Pt表面发生的电极反应:O +2H O+4e- 4OH-
2 2
D.每消耗标准状况下11.2 L的O ,最多去除1 mol Cl-
2
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答案 B
3.★★创新点:可植入体内的微型血糖浓度控制电池,涉及催化电极(2024新课标,12,6分)
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)
电池工作时,下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为2C H O +O 2C H O
6 12 6 2 6 12 7
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18 mg葡萄糖,理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
答案 C
4.★★(2025浙江1月选考,12,3分)一种可充放电Li-O 电池的结构示意图如图所示。
2
该电池放电时,产物为Li O和Li O ,随温度升高Q(消耗1 mol O 转移的电子数)
2 2 2 2
增大。
下列说法不正确的是( )
A.熔融盐中LiNO 的物质的量分数影响充放电速率
3
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B.充放电时,Li+优先于K+通过固态电解质膜
C.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区O2-转化为O2-
2
D.充电时,锂电极接电源负极
答案 C
三年模拟
5.★★创新点:通过形成配位离子来控制离子浓度,从而改变电池电压(2025届浙江七彩阳
光联盟返校联考,14)关于下图实验装置的叙述不正确的是( )
A.Cu作负极,发生氧化反应
B.盐桥中的阳离子向右侧移动
C.石墨棒上的电极反应:H O +2e- H O+O2-
2 2 2
D.向左侧烧杯中滴加一定量某浓度氨水,电压表读数增大,可能是c(Cu2+)减少引起
答案 C
6.★★(2024浙江七彩阳光联盟返校联考,11)锂硫电池是一种非常有潜力的可充电电
池,其电化学装置如图所示,其中硫电极为多孔碳/Li S复合材料,通过离子的脱嵌
2
实现放电。下列有关说法正确的是( )
A.充电时,Li+向硫电极移动
B.充电时,硫电极的电极反应式:Li S-2e- 2Li++S
2
C.放电时,锂电极作负极,发生还原反应
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D.放电时,消耗1 mol Li,理论上正极质量减少16 g
答案 B
7.★★(2024浙江9+1高中联盟3月联考,12)利用电解质溶液的浓度对电极电势的影
响,可设计浓差电池。某热再生浓差电池放电时的工作原理如图所示,通入NH 发
3
生反应Cu2++4NH [Cu(NH ) ]2+,电池开始工作,甲室电极质量减少,乙室电极
3 3 4
质量增加,中间a为离子交换膜,放电后利用工业废热进行充电。下列说法正确的
是( )
A.放电时,甲室Cu电极电势高于乙室
B.充电时,NO-经阴离子交换膜a由乙室向甲室迁移
3
C.放电时,外电路有0.2 mol电子通过时,乙室溶液质量减少6.4 g
D.电池的总反应为Cu2++4NH [Cu(NH ) ]2+,ΔH<0
3 3 4
答案 D
8.★★(2024宁波二模,13)利用下图电池装置可验证不同化合价铁元素的相关性质。
已知:电池装置中,盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁
移率(u∞)(如下表)应尽可能地相近;两烧杯中溶液体积相等。
离子 Li+ Na+ Ca2+ K+
HCO- NO-
Cl-
SO2-
3 3 4
u∞×108/
4.07 5.19 6.59 7.62 4.61 7.40 7.91 8.27
[m2/
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(s·V)]
下列说法正确的是( )
A.根据上表数据,盐桥中应选择KNO 作为电解质
3
B.石墨电极上对应的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+
C.反应一段时间后,当右池中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2时,左池中c(Fe2+)=0.15 mol·L-1
D.盐桥中的阴离子进入石墨电极一侧溶液中
答案 C
第 2 节 电解原理及其应用
五年高考
1.★★(2023北京,5,3分)回收利用工业废气中的CO 和SO ,实验原理示意图如下。
2 2
下列说法不正确的是( )
A.废气中SO 排放到大气中会形成酸雨
2
B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO-的水解程度大于HCO-的电离程度
3 3
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO 和SO
2 2
D.装置b中的总反应为S O 3 2- +CO 2 +H 2 O HCOOH+S O2 4 -
答案 C
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2.★★教考衔接:人教版选择性必修1第四章第二节(2023浙江6月选考,13,3分)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2H O+2e- H ↑+2OH-
2 2
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
3.★★(2024广东,16,4分)一种基于氯碱工艺的新型电解池如下图,可用于湿法冶铁
的研究。电解过程中,下列说法不正确的是( )
A.阳极反应:2Cl--2e- Cl ↑
2
B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高
C.理论上每消耗1 mol Fe O ,阳极室溶液减少213 g
2 3
D.理论上每消耗1 mol Fe O ,阴极室物质最多增加138 g
2 3
答案 C
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4.★★(2024湖南,10,3分)在KOH水溶液中,电化学方法合成高能物质K C N 时,伴
4 6 16
随少量O 生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是( )
2
A.电解时,OH-向Ni电极移动
B.生成C N4-的电极反应:2C N H +8OH--4e- C N4- +8H O
6 16 3 8 4 6 16 2
C.电解一段时间后,溶液pH升高
D.每生成1 mol H 的同时,生成0.5 mol K C N
2 4 6 16
答案 B
三年模拟
5.★★(2024温州二模,13)某研究小组模拟微库仑滴定法测定样品中Cl-的含量,工作
原理是电解质溶液中的c(Ag+)保持标准值时,电解池不工作;样品进入电解池后与
Ag+反应,便立即自动进行电解,当c(Ag+)又回到标准值,测定结束;溶液中存在:Ag
Y- Ag++2Y-。部分装置如图所示,下列说法不正确的是( )
2
A.阳极反应式:Ag+2Y--e- AgY-
2
B.Pt电极附近离子放电的顺序:Ag+>H+
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C.CH COO-和CH COOH溶液可维持电解质溶液的pH在一定范围内基本不变
3 3
3.55b×107
D.经折算电路中转移b mol电子,则样品中Cl-的含量为 mg·L-1
a
答案 B
6.★★(2024宁波十校二模,13)高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO 为
4
原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.上述装置中,f极为光伏电池的正极
B.a、b处均通入NaClO 溶液
4
C.d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HClO 溶液
4
D.若转移2 mol电子,理论上生成100.5 gHClO
4
答案 C
7.★★(2025届嘉兴9月基础测试,13)以Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,
采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H 和O ,装置如图所示。下列
2 2
说法不正确的是( )
A.X为H ,Y为NaBr,Z为O
2 2
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B.电极b连接电源正极
O-
C.电解总反应式为Br-+3H
2
O Br 3+3H
2
↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶2
答案 A
8.★★(2025届浙江天域全国名校协作体联考,13)浓差电池指利用两极电解质溶液中
浓度不同引起的电势差放电。实验室利用浓差电池实现电解丙烯腈(CH
2
CHCN)合成己二腈[NC(CH ) CN],装置如图所示(实验前,隔膜两侧溶液均为100
2 4
mL,铜电极质量均为100 g)。下列说法不正确的是( )
A.Cu(2)极为负极,其电极反应为Cu-2e- Cu2+
B.隔膜为阴离子交换膜
C.上述装置理论上可制备0.4 mol己二腈
D.生成己二腈的电极反应式为2CH CHCN+2e-+2H+ NC(CH ) CN
2 2 4
答案 C
第 3 节 金属的腐蚀与防护
五年高考
1.★教考衔接:人教版选择性必修1第四章第三节(2024广东,5,2分)我国自主设计建造
的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌
了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是( )
A.钢铁外壳为负极
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B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法
D.锌发生反应:Zn-2e- Zn2+
答案 D
2.★(2024浙江1月选考,13,3分)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成
[Zn(NH ) ]2+和H 。下列说法不正确的是( )
3 4 2
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大
C.铁电极上的电极反应式为2NH +2e- 2NH- +H ↑
3 2 2
D.每生成标准状况下224 mL H ,消耗0.010 mol Zn
2
答案 C
3.★★(2024浙江6月选考,13,3分)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材
料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
图1 图2
下列说法正确的是( )
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O +4e-+2H O 4OH-
2 2
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反
应
答案 B
三年模拟
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4.★(2025届浙江新阵地教育联盟第一次联考,13)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘
子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应式为2H O+2e- H ↑+2OH-
2 2
C.把锌环换成锡环后,断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
D.断电时,正极上的电极反应式为O +2H O+4e- 4OH-
2 2
答案 C
5.★★(2025届浙江Z20名校联盟第一次联考,13)表面皿中都装有混合了饱和食盐水、
酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂,分别将缠有铜丝的铁钉(图A)和缠有锌皮的铁钉(图
B)放置其中,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图B中铁钉受锌皮保护,为牺牲阳极的阴极保护法
B.图B中铁钉上的电极反应式:2H O+2e- H ↑+2OH-
2 2
C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D.图A中,会出现蓝、红、蓝三个色块
答案 B
考法突破 10 电极反应式的书写
第 11 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
五年高考
1.★★(2023浙江1月选考,11,3分)在熔融盐体系中,通过电解TiO 和SiO 获得电池
2 2
材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是( )
A.石墨电极为阴极,发生氧化反应
B.电极A的电极反应:8H++TiO +SiO +8e- TiSi+4H O
2 2 2
C.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应
D.电解时,阳离子向石墨电极移动
答案 C
2.★★(2022浙江6月选考,21,2分)通过电解废旧锂电池中的LiMn O 可获得难溶性
2 4
的Li CO 和MnO ,电解示意图如图所示(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子
2 3 2
可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(
)
A.电极A为阴极,发生还原反应
B.电极B的电极反应:2H O+Mn2+-2e- MnO +4H+
2 2
C.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变
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D.电解结束,可通过调节pH除去Mn2+,再加入Na CO 溶液以获得Li CO
2 3 2 3
答案 C
3.★★创新点:电化学知识与反应机理相结合(2024北京,16节选)(3)方法三:研究表明可
以用电解法以N 为氮源直接制备HNO ,其原理示意图如下。
2 3
①电极a表面生成NO-的电极反应式: 。
3
O-
②研究发现:N 2 转化可能的途径为N 2 NO N 3 。电极a表面还发生
ⅲ.H O O 。ⅲ的存在,有利于途径ⅱ,原因是
2 2
。
答案 (3)①N -10e-+6H O 2N +12H+
2 2 O-
3
②ⅲ产生的O 参与ⅱ中NO的氧化
2
4.★★(2024浙江6月选考,19节选)(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产
生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示,正极上的电
极反应式是 。该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟,
消耗H 体积为0.49 L,故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。
2
[已知:该条件下H 的摩尔体积为24.5 L/mol;电荷量q(C)=电流I(A)×时间
2
t(s);N =6.0×1023 mol-1;e=1.60×10-19 C]
A
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答案 (4)O +4e-+2CO 2C 70%
2 2 O2-
3
三年模拟
5.★★(2025届浙江强基联盟8月联考,13)可充电Mg-CO 电池工作原理示意图如图
2
所示,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)用以捕获CO ,放电时CO 的还原产物为
2 2
MgC O 。下列说法不正确的是( )
2 4
A.充电时,多孔碳纳米管与电源正极相连
B.PDA捕获CO 的反应可能为
2
C.放电时,每转移1 mol电子,理论上转化1 mol CO
2
D.充电时,电子由阳极流向Mg电极,Mg2+向阳极移动
答案 D
6.★★(2024义乌三模,13改编)如图所示装置中,C 、C 是石墨电极。A中盛有棕色
1 2
的KI和I 的混合溶液,B中盛有无色的Na AsO 和Na AsO 的混合溶液。当连接
2 3 4 3 3
开关K,并向B中滴加浓盐酸时,发现灵敏电流计(G)的指针向右偏转(本实验中指
针偏转时指向电子移动方向)。一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位置时,
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再向B中滴加过量浓NaOH溶液,可观察到电流计指针向左偏转。下列说法正确
的是( )
A.电流计(G)的指针向右偏转时,化学能转变为电能;向左偏转时,电能转变为化学
能
B.电流计(G)的指针向右偏转时,C 电极反应为2I--2e- I
1 2
C.电流计(G)的指针向左偏转时,C 电极反应为AsO3- -2e-+H O AsO3- +2H+
2 3 2 4
D.由上述实验现象可知,氧化性:AsO3-
>I
4 2
答案 B
7.★★(2023宁波二模,11)一种用于发动机SCR系统的电解尿素(H NCONH )装置
2 2
(X、Y为石墨电极,隔膜仅阻止气体通过)如图,下列说法不正确的是( )
A.装置工作时,电子流入Y极,从X极流出
B.Y极发生还原反应
C.X极的电极反应式为H NCONH +8OH--6e- N ↑+CO2- +6H O
2 2 2 3 2
D.若用铅酸蓄电池为电源,理论上消耗49 g H SO 时,此装置中有0.5 mol H 生成
2 4 2
答案 D
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8.★★(2025届金丽衢十二校第一次联考,19节选)(3)电解水制“绿氢”的技术不断被
突破,科技工作者设计了耦合HCHO高效制H 的方法,相同电量下H 理论产量是
2 2
传统电解水的2倍,其装置如图所示。则阳极的电极反应式为
。
答案 (3)2HCHO-2e-+4OH- 2HCOO-+H ↑+2H O
2 2
考法突破 11 新型电化学装置分析及相关计算
五年高考
1.★★(2022浙江1月选考,21,2分)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。
如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入
Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动
势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( )
第 16 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为AgCl(s)+e- Ag(s)+Cl-
(0.1 mol·L-1)
B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液
的pH
D.pH计工作时,电能转化为化学能
答案 C
2.★★创新点:电化学知识与结构化学知识相融合(2024安徽,11,3分)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Zn-TCPP(局部结构如标注框
内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO 和KI混合液为电解质溶液。
4
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
I-
B.电池总反应为 3+Zn Zn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
答案 C
3.★★(2024贵州,11,3分)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。光阳极发生反应:HCO-
+H O
HCO-+2H++2e-,HCO-
+H O
3 2 4 4 2
HCO- +H O 。体系中H O 与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基
3 2 2 2 2
可用于处理污水中的有机污染物。
第 17 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
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O +2H++2e- H O
2 2 2
C.光阳极每消耗1 mol H O,体系中生成2 mol H O
2 2 2
D.H O 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
2 2
答案 C
4.★★(2024全国甲,12,6分)科学家使用δ-MnO 研制了一种MnO -Zn可充电电池
2 2
(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO 电极上检测到MnOOH和少量
2
ZnMn O 。下列叙述正确的是( )
2 4
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应Zn+2MnO ZnMn O
2 2 4
C.放电时,正极反应有MnO +H O+e- MnOOH+OH-
2 2
D.放电时,Zn电极质量减少0.65 g,MnO 电极生成了0.020 mol MnOOH
2
答案 C
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5.★★(2023全国甲,12,6分)用可再生能源电还原CO 时,采用高浓度的K+抑制酸性
2
电解液中的析氢反应能提高多碳产物(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IrO -Ti电极上
x
B.Cl-从Cu电极迁移到IrO -Ti电极
x
C.阴极发生的反应有:2CO +12H++12e- C H +4H O
2 2 4 2
D.每转移1 mol电子,阳极生成11.2 L气体(标准状况)
答案 C
三年模拟
6.★★(2024嘉兴二模,13)水系双离子电池原理如图所示,下列有关叙述正确的是(
)
第 19 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
A.放电时,a电极作电源的正极,Cu (PO ) 发生氧化反应最终变为Cu
3 4 2
B.充电时,水系电池中,a电极附近溶液的碱性增强
C.充电时,b电极上的电极反应式为Na MnO -xe- Na MnO +xNa+
0.44 2 0.44-x 2
D.当1 mol Cu (PO ) 完全放电时,b电极质量减轻138 g
3 4 2
答案 D
7.★★(2025届浙江A9协作体暑假返校联考,13)下图为用电化学法在c电极直接合成
扑热息痛( )的简易装置,其中电极材料均为石墨。下列说法不
正确的是( )
A.装置甲为原电池,装置乙为电解池
B.b电极的电极反应式:H O +2e-+2H+ 2H O
2 2 2
C.装置甲中离子交换膜可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜
D.合成1 mol扑热息痛,理论上a电极产生22.4 L气体
答案 D
8.★★(2025届浙江名校协作体9月联考,13)目前新能源汽车多采用三元锂电池,某三
元锂电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
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A.充电时,需连接K 、K ,且B极为阴极
1 2
B.放电时,A极发生的反应为xLi++6C+xe- Li C
x 6
C.放电时,电子流向为A极→用电器→B极→电解质溶液→A极
D.外电路每通过1 mol e-时,通过隔膜的Li+质量为7 g
答案 D
9.★★(2025届稽阳联谊学校11月联考,13)以钴酸锂电池为电源用丙烯腈电合成己
二腈[NC(CH ) CN],电解质溶液为LiPF 的碳酸酯溶液,两电极均为石墨,装置如图
2 4 6
所示。该钴酸锂电池的总反应是Li C +Li CoO LiCoO +C 。下列说法不
x y 1-x 2 2 y
正确的是( )
A.B电极为正极,电极反应式为Li CoO +xe-+xLi+ LiCoO
1-x 2 2
B.阴极区的电极反应式为2CH CHCN+2e-+2H+ NC(CH ) CN,一段时间后,
2 2 4
阴极室的pH增大
C.锂离子电池快速充放电的本质就是锂离子能够快速在正负极材料间嵌入和脱
嵌
D.A电极质量减轻14 g,理论上可制备1 mol己二腈
答案 B
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10.★★(2024浙江北斗星盟5月联考,13)Zn-Fe液流蓄电池可作为风能、太阳能在发
电过程中非稳态的电力输出时的补充,如图是它的结构和工作原理。
下列说法正确的是( )
A.放电时电极B为负极,发生氧化反应
B.放电时正极区离子浓度增大,负极区离子浓度减小(溶液的体积变化忽略不计)
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.充电时阴极电极反应:[ZnBr ]2--2e- Zn+4Br-
4
答案 B
11.★★(2025届诸暨12月诊断性考试,13)科学家基于Cl 易溶于CCl 的性质,发展了
2 4
一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备,如图所示,闭合开关b,CCl
4
中Cl 的含量降低。
2
下列说法正确的是( )
A.放电时,钛电极的电极反应式为NaTi (PO ) +2Na++2e- Na Ti (PO )
2 4 3 3 2 4 3
第 22 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
B.放电时,Cl-透过多孔活性炭电极向NaCl溶液中迁移
C.放电时,NaCl溶液的浓度和pH均增大
D.充电过程中,CCl 吸收0.25 mol Cl ,钛电极质量理论上增加23 g
4 2
答案 B
考法突破 12 离子交换膜在电化学中的应用
五年高考
1.★★(2024江西,11,3分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛—硝酸盐电池,可同
时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( )
A.CuAg电极反应为2HCHO+2H O-4e- 2HCOO-+H ↑+2OH-
2 2
B.CuRu电极反应为NO- +6H O+8e- NH ↑+9OH-
3 2 3
C.放电过程中,OH-通过质子交换膜从左室传递到右室
D.处理废水过程中溶液pH不变,无需补加KOH
答案 B
2.★★(2023湖北,10,3分)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Cl 生成且KOH溶液的浓度不变,电解
2
生成氢气的速率为x mol·h-1。下列说法错误的是( )
第 23 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
A.b电极反应式为2H O+2e- H ↑+2OH-
2 2
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2x mol·h-1
答案 D
3.★★(2023广东,16,4分)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(如图),可
实现大电流催化电解KNO 溶液制氨。工作时,H O在双极膜界面处被催化解离
3 2
成H+和OH-,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:KNO +3H O NH ·H O+2O ↑+KOH
3 2 3 2 2
B.每生成1 mol NH ·H O,双极膜处有9 mol的H O解离
3 2 2
C.电解过程中,阳极室中KOH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
4.★★★创新点:增加双点位电催化剂,信息新颖,且与化学平衡知识相融合(2024湖
北,14,3分)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂,用H C O 和NH OH电
2 2 4 2
化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中H O解离的H+和OH-在电场作用下向
2
两极迁移。已知在KOH溶液中,甲醛转化为HOCH O-,存在平衡HOCH O-+OH-
2 2
[OCH O]2-+H O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH O]2--e-
2 2 2
HCOO-+H·。下列说法错误的是( )
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A.电解一段时间后阳极区c(OH-)减小
B.理论上生成1 mol H N+CH COOH双极膜中有4 mol H O解离
3 2 2
C.阳极总反应式为2HCHO+4OH--2e- 2HCOO-+H ↑+2H O
2 2
D.阴极区存在反应H C O +2H++2e- CHOCOOH+H O
2 2 4 2
答案 B
5.★★★(双选)(2022河北,12,4分)科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢
气的电化学装置,工作原理示意图如下。
下列说法正确的是( )
A.电极b为阳极
B.隔膜为阴离子交换膜
C.生成气体M与N的物质的量之比为2∶1
D.反应器Ⅰ中反应的离子方程式为4[Fe(CN) ]3-+4OH- 4[Fe(CN) ]4-
6 6
+O ↑+2H O
2 2
答案 BD
三年模拟
第 25 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
6.★★(2024浙江强基联盟3月联考,13)利用H S制取H 的过程如图所示。下列说法
2 2
不正确的是( )
A.惰性电极A的电极反应:H S-2e- 2H++S↓
2
B.惰性电极B接电源负极,发生还原反应
C.反应池中反应物需要采用气、液逆流方式通入,目的是增大反应物接触面积并
充分吸收气体
D.装置中应选用质子交换膜,电解时,H+向惰性电极B移动
答案 A
7.★★(2025届浙江名校协作体开学考,12)某研究团队通过膜电解法制得纯碱溶液、
甘氨酸(H NCH COOH)和高浓度烧碱溶液,其装置如图所示。其中膜a、b为离子
2 2
交换膜,双极膜c在直流电的作用下,中间界面层水发生解离产生H+和OH-。下列
说法正确的是( )
A.膜a为阴离子交换膜
B.制得7.5 g甘氨酸,盐室1增重2.2 g
C.碱室2中电极反应式:2H O-4e- O ↑+4H+
2 2
D.一段时间后,碱室1溶液浓度变小,碱室2溶液浓度变大
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答案 B
8.★★(2023金丽衢十二校二模,11)微生物电解池(MEC)是近年来快速发展的一种生
物制氢技术。其中一种实验装置如图所示。若以葡萄糖为底物,下列说法不正确
的是( )
A.A膜是阴离子交换膜
B.电极Y为阴极,发生还原反应
C.阳极的电极反应式:C H O +6H O-24e- 6CO +24H+
6 12 6 2 2
D.电极X和电极Y附近溶液的pH不同
答案 A
9.★★(2024浙江新阵地教育联盟第三次联考,13)高能耗的氯碱工业,经过优化工艺设
计可降低能耗。下图所示设计中,表示了相关物料的传输和转化关系,下列说法不
正确的是( )
第 27 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 化学
A.该设计中主要的节能之处一是用氢氧燃料电池来供电,二是提高NaOH溶液浓
度
B.离子交换膜Ⅰ应选用阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ选用阴离子交换膜
C.图中Y为氢气,Y在燃料电池中发生的电极反应:H -2e-+2OH- 2H O
2 2
D.燃料电池装置中通空气的一端发生还原反应
答案 B
10.★★(2024金华一中模拟,13)利用不同氢源(D O和HCHO)在两个Pd膜电极上同
2
时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH为电解质)。下列说法
不正确的是( )
A.N极电极反应式为HCHO+2OH--e- HCOO-+H O+H
2
B.电解时,阴离子通过交换膜从左室向右室迁移
C.消耗1 mol ,电路中转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为4
mol
D.若无论电解多久N极附近产物中也不会含有 ,说明N极获得的H均
来自HCHO
答案 C
11.★★(2025届浙南名校联盟第一次联考,13)某钠离子二次电池如图所示,该电池主
要依靠钠离子在两极之间移动来工作。下列说法正确的是 ( )
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A.充电时,a电极发生还原反应
B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C.放电时,b电极的电极反应式:
D.若放电前两极室质量相等,放电过程中转移1 mol电子,则两极室质量差为23 g
答案 C
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