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专题07 电化学及其应用
1.(2023·全国甲卷)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)
2.(2023·全国乙卷)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
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
3.(2023·新课标卷)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
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:
4.(2023·浙江卷)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
5.(2023·辽宁卷)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
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.电解后海水
下降
D.阳极发生:
6.(2023·北京卷)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.(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现
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
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
电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:
D.
扩散到乙室将对电池电动势产生影响
8.(2023·湖北卷)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
9.(2023·辽宁卷)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:
1.(2023·天津·统考三模)如图1 所示为铅蓄电池,图2 所示为用铅蓄电池做电源,石墨做电极,电解
溶液,Z 为盐桥。下列说法正确的是
A.X 连B 极,Y 连A 极
B.铅蓄电池放电时,负极得电子被氧化,电极析出
,质量越来越大
C.将Z 换成阴离子交换膜,电解一小段时间后,X 极区和Y 极区溶液浓度均变小。
D.将Z 换成铜片,电解一小段时间,Z 的质量几乎不变
2.(2023·江西景德镇·统考三模)某化学兴趣小组探究KI 溶液与AgNO3溶液的反应。Ⅰ:向KI 溶液中滴
加几滴AgNO3溶液,立刻产生黄色沉淀,静置取上层清液滴加淀粉溶液,无明显现象。Ⅱ:组装如图装置,
一段时间后观察到下列现象:①电流计发生偏转:②蛋壳内溶液、烧杯内溶液均未产生沉淀③烧杯内石墨
电极表面有银白色固体析出;下列说法错误的是
A.正极的电极方程式为Ag++e-=Ag
B.向反应后的蛋壳内溶液滴加淀粉,溶液变蓝
C.蛋壳膜的孔隙半径比Ag+和I-的半径大
D.Ag+和I-直接反应不生成I2,可能原因是AgI 的溶度积太小且沉淀反应速率太快
3.(2023·福建南平·统考三模)西北工业大学推出一种新型
电池。该电池能有效地捕获
,
将其转化为
,再将产生的
电解制氨,过程如图所示。下列说法错误的是
A.d 电极为电解池的阳极
B.
电池总反应式为:
C.c 极区溶液的pH 升高
D.电路中转移
时,理论上能得到
4.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)科学家近年发明了一种新型光电催化装置,它能将葡萄糖和CO2转化
为甲酸盐,如图所示。光照时,光催化电极a 产生电子(e-)和空穴(h+),图中的双极膜中间层中的H2O 会解
离产生H+和OH-。
下列说法错误的是
A.光催化电极a 的反应为C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O
B.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b 移动
C.理论上电路中转移4mole-时可生成2molHCOO-
D.阳极区和阴极区的pH 均减小
5.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)2022 年中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以
MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示。下 列说法不正确的是
A.放电时,正极的电极反应式为Mg2+ +2e- +V2O5=MgV2O5
B.放电一段时间后,聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变
C.充电时,Mg2+ 嵌入V2O5晶格中
D.若将电解液换成MgCl2水溶液,工作时电池可能产生鼓包
6.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模)近期科技工作者开发了一套以乙醇为原料制备DDE(
)的电解装置如下图所示。下列说法正确的是
A.催化电极的电极电势:b>a
B.阴极电极反应式为
C.电解后溶液的pH 会减小(忽略溶液体积变化)
D.每产生1mol
需要消耗3mol
7.(2023·河北·校联考三模)单液流锌镍电池以其成本低、效率高、寿命长等优势表现出较高的应用价值,
电解液为ZnO 溶解于碱性物质的产物Zn(OH)
,总反应为Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-
Zn(OH)
+2Ni(OH)2,电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,锌极发生的电极反应为Zn(OH)
+2e-=Zn+4OH-
B.放电时,镍极发生的电极反应为NiOOH+H2O+4e-=Ni(OH)2+OH-
C.充电时,阴离子从镍极区向锌极区移动,在锌极上反应生成Zn(OH)
D.利用循环泵驱动电解液进行循环流动,可有效提高电池能量效率
8.(2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考三模)利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数,其原理如图所示。
待测气体进入电解池后,SO2将I 还原,测硫仪便自动电解,溶液中
保持不变。若有标准状况下
VmL 气体通入电解池(其它气体不反应),反应结束后消耗x 库仑电量(已知:电解转移1mol 电子所消耗的
电量为96500 库仑)。下列说法正确的是
A.M 接电源的负极
B.阳极反应式为2H++2e-=H2↑
C.反应结束后溶液的pH 增大
D.混合气体中SO2的体积分数为
×100%
9.(2023·吉林白山·统考三模)在电还原条件下由PVC{
}产生的氯离子可以直接用于串联电
氧化氯化反应。PVC 可用于常规回收DEHP(在电化学反应中可充当氧化还原介质,提高反应效率),转化
过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.上述装置为将电能转化成化学能的装置
B.电极d 上发生还原反应
C.上述转化的总反应方程式为
D.上述转化实现了资源回收与利用
10.(2023·福建漳州·统考三模)南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池,该
电池(如图)在充电过程中,聚对苯二酚被氧化,
能通过半透膜,而有机聚合物不能通过半透膜,下列说
法错误的是
A.放电时,b 为负极,发生氧化反应
B.放电时,a 极上的电极反应:
C.充电时,
由a 极区向b 极区迁移
D.充电时,
在阴极被还原
11.(2023·湖南娄底·统考模拟预测)近日,湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A 位K/Na 掺杂
Ni-Co-Zn-Mn 钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料,并构建了先进的水系锌基电池,如图所示(注明:
0.1M 代表
)。下列叙述错误的是
A.充电时,N 极附近溶液pH 升高
B.放电时,M 极上能生成
、
、
C.放电时,N 极反应式为
D.充电时,电解质溶液中KOH、LiOH 浓度一定不变
12.(2023·湖北·校联考模拟预测)科研团队开创了海水原位直接电解制氢的全新技术(如图所示)。该研究
的关键点是利用海水侧和电解质
侧的水蒸气压力差使海水自发蒸发,并以蒸汽形式通过透气膜扩散
到电解质侧重新液化,即“液-气-液”水迁移机制,为电解提供淡水。下列叙述错误的是
A.直接电解海水存在阳极易腐蚀问题
B.液态水、阴离子分别不能通过膜a、膜b
C.铅酸蓄电池做电源时,
电极与N 电极相连
D.电解过程中,阴极区溶液
可能不变
13.(2023·安徽·校联考三模)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A 和B,模
拟工作原理如图所示。M 和N 为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的
解离成
和
,作为
和
的离子源。下列说法正确的是
A.X 电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B.M 为阳离子交换膜,N 为阴离子交换膜,BP 膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6L 气体a,理论上获得副产品A 和B 各0.5mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)