2025届高三化学一轮复习 电化学及其应用
2024-11-23
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 综合复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 原电池,化学电源,电解池,金属的电化学腐蚀与防护 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PDF |
| 文件大小 | 8.15 MB |
| 发布时间 | 2024-11-23 |
| 更新时间 | 2024-11-24 |
| 作者 | 沐曦 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48878576.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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 2CO 时,采用高浓度的K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 IrO Tix 电极上
B.Cl从Cu电极迁移到 IrO Tix 电极
C.阴极发生的反应有: 2 2 4 22CO 12H 12e C H 4H O
D.每转移1mol电子,阳极生成11.2L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:
1
2 S8+e
-→ 12 S
2
8
,
1
2 S
2
8
+e-→S 24
,2Na++
4
x
S 24
+2(1-
4
x
)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++
8
x
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 2 5V O 和 Zn为电极、 3 3 2Zn CFSO 水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。
放电时, 2+Zn 可插入 2 5V O 层间形成 x 2 5 2Zn V O nH O 。下列说法错误的是
A.放电时 2 5V O 为正极
B.放电时 2+Zn 由负极向正极迁移
C.充电总反应: 2 5 2 x 2 5 2xZn+V O +nH O=Zn V O nH O
D.充电阳极反应: - 2+x 2 5 2 2 5 2Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O
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: 2 22H O+2e H +2OH
=
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
5.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制 2H 的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制 2O 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 2mole生成 24gH
C.电解后海水 pH下降 D.阳极发生:Cl H O 2e HClO H ₂
6.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的 2CO 和 2SO ,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中 2SO 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 3HCO
的水解程度大于 3HCO
的电离程度
C.装置 a中溶液的作用是吸收废气中的 2CO 和 2SO
D.装置 b中的总反应为 2 23 2 2 4SO CO H O HCOOH SO
电解
7.(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现 4CuSO 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 4CuSO 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: 22 3 3 4Cu 4NH Cu NH
D. 3NH 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 2Cl 生成且 KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为 1mol hx 。下列说法错误的是
A.b电极反应式为 2 22H O 2e H 2OH
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 12 mol hx
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H通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应: 2 3 24 4Pb SO 2Fe PbSO 2Fe
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 2CuCl
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 4PbSO ,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 2Zn NO 电池。该电池能有效地捕获 2NO ,将
其转化为 2NO
,再将产生的 2NO
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. 2Zn NO 电池总反应式为: 2 2 2Zn 2NO Zn NO
C.c极区溶液的 pH升高
D.电路中转移 2mole时,理论上能得到 32molNH
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 2 5 2 5C H OH Cl 2e C H OCl H
C.电解后溶液的 pH会减小(忽略溶液体积变化)
D.每产生 1mol 2H 需要消耗 3mol 2 5C H OH
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) 24
,总反应为 Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-
放电
充电
Zn(OH) 24
+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) 24
+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) 24
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 3
还原,测硫仪便自动电解,溶液中 3-
c(I )
c(I )
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
112x
965V
×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,H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,H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 10.1mol L )。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NiO、 3 4Mn O 、 2Co OH
C.放电时,N极反应式为 24Zn 2e +4OH Zn OH
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 KOH 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,Pb电极与 N电极相连
D.电解过程中,阴极区溶液 pH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 2H O解离成 +H 和 -OH ,
作为 +H 和 -OH 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)
专题 32 原电池原理与应用
1.【2022年 1月浙江卷】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
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(0.1mol·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
2.【2022年湖南卷】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: - -2 22H O+2e =2OH +H
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
3.(2021·广东真题)火星大气中含有大量 2CO ,一种有 2CO 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器
供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时
A.负极上发生还原反应 B. 2CO 在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能
4.(2019·上海高考真题)关于下列装置,叙述错误的是( )
A.石墨电极反应 O2+4H++4e→2H2O
B.鼓入少量空气,会加快 Fe的腐蚀
C.加入少量 NaCl,会加快 Fe的腐蚀
D.加入 HCl,石墨电极反应式:2H++2e→H2
5.(2018·浙江高考真题)锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确...的是
A.金属锂作负极,发生氧化反应
B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C.正极的电极反应:O2+4e—==2O2—
D.电池总反应:4Li+O2+2H2O==4LiOH
6.(2017·浙江高考真题)金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确...的是
A.金属M作电池负极
B.电解质是熔融的MO
C.正极的电极反应 - -2 2O +4e +2H O=4OH
D.电池反应 2 2 22M+O +2H O=2M(OH)
7.(2019·浙江高考真题)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确...的是
A. Zn2+向 Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中 H+浓度增加
B. 正极的电极反应式为 Ag2O+2e−+H2O 2Ag+2OH−
C. 锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
8.(2015·天津高考真题)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列
有关叙述正确的是
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的 c(SO42-)减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
9.(2016·上海高考真题)图 1是铜锌原电池示意图。图 2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,
y轴表示( )
A.铜棒的质量 B.c(Zn2+) C.c(H+) D.c(SO42-) -
10.(2012·全国高考真题)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池.①②相连时,外
电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质
量减少.据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④
11.(2015·全国高考真题)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如
图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A.正极反应中有 CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
12.(2011·广东高考真题)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A.a和 b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和 b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C.无论 a和 b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和 b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
13.(2013·上海高考真题)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与
钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期
B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e=Fe3+
C.脱氧过程中碳做原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e=4OH-
D.含有 1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气 336mL(标准状况)
14.(2016·全国高考真题)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B.正极反应式为 Ag++e-=Ag
C.电池放电时 Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
15.(2007·全国高考真题)在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片,下列叙述正确的是
A.正极附近的 SO42―离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有 O2逸出
D.铜片上有 H2逸出
16.(2010·湖南高考真题)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B. 2 2( ) ( ) ( ) ( )Co aq Cd s Co s Cd aq+ ++ = +
C.2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D. 22 ( ) ( ) 2 ( ) ( )Ag aq Co s Ag s Co aq+ ++ = +
17.(2012·上海高考真题)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,下列说法错误的
是
A.a、b不可能是同种材料的电极
B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸
D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸
18.(2013·全国高考真题)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了 Ag2S的缘故。根据电化学原理可进
行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器漫入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪
去。下列说法正确的是
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银
C.该过程中总反应为 2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色 Ag2S转化为白色 AgCl
19.(2008·广东高考真题)用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的
U型管)构成一个原电池 。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为:Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
20.(2013·山东高考真题)对于反应 CO(g)+H2O(g) CO 2(g)+ H 2(g) △H﹤0,在其他条件
不变的情况下
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的△H也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
21.(2013·全国高考真题)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔 Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离
子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )
A.电池反应中有 NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
22.(2009·上海高考真题)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我
国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①② D.①④
23.(2016·浙江高考真题)如图所示进行实验,下列说法不正确的是
A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计指针发生偏转
D.装置乙中负极的电极反应式:Zn-2e-===Zn2+
24.(2016·海南高考真题)某电池以 K2FeO4和 Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确
的是
A.Zn为电池的负极
B.正极反应式为 2FeO42−+10H++6e-=Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时 OH−向负极迁移
25.(2012·福建高考真题)将下图所示实验装置的 K闭合,下列判断正确的是
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿 Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中 c(SO42-)增大
D.片刻后可观察到滤纸 b点变红色
26.(2013·海南高考真题)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:
2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A.Mg为电池的正极
B.负极反应为 AgCl+e-=Ag+Cl-
C.不能被 KCl溶液激活
D.可用于海上应急照明供电
27.(2014·海南高考真题)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,
其中电解质 LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成 LiMnO2。 回答
下列问题:
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
(2)电池正极反应式为___________________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?________(填“是”或“否”),原因是
________________________________________________________________。
(4)MnO2可与 KOH和 KClO3在高温下反应,生成 K2MnO4,反应的化学方程式为
_______________________________________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成 KMnO4和
MnO2的物质的量之比为___________。
28.(2007·海南)依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图
所示。请回答下列问题:
(1)电极 X的材料是___________;电解质溶液 Y是______________;
(2)银电极为电池的___________极,发生的电极反应为________________________________;
X电极上发生的电极反应为______________________________________;
(3)外电路中的电子是从___________电极流向___________电极(填电极材料名称)。
专题 33 电解池原理与应用
1.【2022年海南卷】一种采用 2H O(g)和 2N (g)为原料制备 3NH (g)的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.在 b电极上, 2N 被还原
B.金属 Ag可作为 a电极的材料
C.改变工作电源电压,反应速率不变
D.电解过程中,固体氧化物电解质中 2-O 不断减少
2.【2022年 6月浙江卷】通过电解废旧锂电池中的 2 4LiMn O 可获得难溶性的 2 3Li CO 和 2MnO ,电解示意图
如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。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的电极发应: 2+ - +2 22H O+Mn -2e =MnO +4H
C.电解一段时间后溶液中 2+Mn 浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节 pH除去 2+Mn ,再加入 2 3Na CO 溶液以获得 2 3Li CO
3.(2020·山东高考真题)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所
示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是
A.阳极反应为 2 22H O 4e 4H O
B.电解一段时间后,阳极室的 pH未变
C.电解过程中,H+由 a极区向 b极区迁移
D.电解一段时间后,a极生成的 O2与 b极反应的 O2等量
4.(2020·全国高考真题)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件
的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成 AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,
下列叙述错误的是
A.Ag为阳极 B.Ag+由银电极向变色层迁移
C.W元素的化合价升高 D.总反应为:WO3+xAg=AgxWO3
5.(2013·天津高考真题)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以 Al作阳极、Pb作阴极,电解
稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下: 电池: Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s)
+ 2H2O(l);
电解池:2Al+3O2 Al2O3+3H2↑电解过程中,以下判断正确的是( )
电池 电解池
A H+移向 Pb电极 H+移向 Pb电极
B 每消耗 3molPb 生成 2molAl2O3
C 正极:PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O 阳极:2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+
D
6.(2007·全国高考真题)以惰性电极电解足量的 CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为 0.0100 mol,
则阴极上析出铜的质量为( )
A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g
7.(2014·上海高考真题)如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 NaCl溶液的 U型管中,下列分析正确
的是
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为 2H++2e-=H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液 pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过 0.002NA个电子时,两极共产生 0.001 mol气体
8.(2012·安徽高考真题)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开 K2,闭合 K1,两极均有气
泡产生;一段时间后,断开 K1,闭合 K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是
A.断开 K2,闭合 K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl— Cl2↑+H2↑
B.断开 K2,闭合 K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开 K1,闭合 K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—
D.断开 K1,闭合 K2时,石墨电极作正极
9.(2007·上海高考真题)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合
液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列
叙述正确的是
A.铅笔端作阳极,发生还原反应
B.铂片端作阴极,发生氧化反应
C.铅笔端有少量的氯气产生
D.a点是负极,b点是正极
10.(2012·上海高考真题)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,下列说法错误的
是
A.a、b不可能是同种材料的电极
B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸
D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸
11.(2013·浙江高考真题)电解装置如图所示,电解槽内装有 KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O
下列说法不正确的是
A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.电解结束时,右侧溶液中含有 IO3-
C.电解槽内发生反应的总化学方程式 KI+3H2O=KIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变
12.(2012·海南高考真题)下列各组中,每种电解质溶液电解时(惰性电极)只生成氢气和氧气的是
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
13.(2012·福建高考真题)将下图所示实验装置的 K闭合,下列判断正确的是
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿 Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中 c(SO42-)增大
D.片刻后可观察到滤纸 b点变红色
14.(2010·全国高考真题)铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
研读右图,下列判断不正确的是
A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B.当电路中转移 0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的 2 4H SO 为 0.2mol
C.K闭合时,Ⅱ中 2-4SO 向 c电极迁移
D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极
15.(2014·江苏高考真题)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有
多种方法。
(1)将烧碱吸收 H2S后的溶液加入到如题图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生
如下反应:S2-—2e-=S(n—1)S+ S2-=Sn2-。
①写出电解时阴极的电极反应式:__________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_____________。
16.(2019·江苏高考真题)CO2的资源化利用能有效减少 CO2排放,充分利用碳资源。
(2)电解法转化 CO2可实现 CO2资源化利用。电解 CO2制 HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极 CO2还原为 HCOO−的电极反应式:________。
②电解一段时间后,阳极区的 KHCO3溶液浓度降低,其原因是________。
17.(2015·北京高考真题)研究 CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(4)利用下图所示装置从海水中提取 CO2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取 CO2的原理:_________。
②用该装置产生的物质处理 b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是_______。
18.(2012·全国高考真题)由黄铜矿(主要成分是 CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极 (填图中的字母);在电极 d上
发生的电极反应式为_______;若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为
______。
19.(2014·重庆高考真题)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(4)一定条件下,题 11图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为____________。
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 =_____( = ×100%,计算结果保留小数点
后 1位)
20.(2017·江苏高考真题)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3等杂质)为
原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,溶液的 pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解 Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产
生的物质 A的化学式为____________。
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