(13)电化学原理综合题-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习周测卷（S）

高三一轮复习周测卷/化学 (十三)电化学原理综合题 (考试时间75分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16S32Ca40Cr52Cu64 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.利用微生物电化学处理有机废水，同时可淡化海水并获得酸碱。现以NaCI溶液模拟海水、采用 惰性电极，用如图所示的装置处理有机废水（以含有机酸CH,COOH溶液为例），在直流电场作 用下，双极膜间的水解离成H+和OH。下列说法错误的是 A.阳极室pH增大 双极膜膜b膜a B.膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜 CH.COOH C.阴极室可获得NaOH溶液 生物膜 H20产品室 +0H NaCl H20 D.当阴极产生11.2L气体时，理论上产品室可得1 mol HCI C02 H+- 2.在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SO2获得电池材料(TSi),电解装置如图所示，下列说法错 误的是 电 电极A 石墨电极 熔融盐 (CaCl,、NaCl 03 产物TiSi A.石墨电极为阳极，发生氧化反应 B.电极A的电极反应：8H++TiO2+SiO2+8e一TiSi+4H2O C.该体系中，石墨优先于CI参与反应 D.电解时，阳离子向电极A移动 3.复旦大学科研人员近日研发出一种新型钙-氧气电池，其能够在室温条件下充放电、稳定循环 700次，为可穿戴电池织物的发展提供了新思路。科研人员表示，最新研发出的钙-氧气电池主 要由金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质三个部分组成，工作原理如图所示。已知：金 属电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法正确 的是 A.该电池的电解质可以是乙醇 2e+0, 2e B.放电时，正极反应式：O2十2e—O号 41 CaO, →Ca2+ 。Ca°充电 C.与锂氧气电池相比较，钙氧气电池的比能量高 D.充电时消耗14.4gCaO2时生成4.48L氧气 2 1 02 26+02 放电 →CaO2 Ca2 0 0 0.5 1.0 1.5 20→ 容量/(mAh.cm) 化学第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 4.以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HCIO的装置如图所示（工作时，H2O在 双极膜界面处被催化解离成H和OH)。下列说法错误的是 Pt(D NaOH+NaCIO HCIO+NaCIO4 阳离子交换膜 吸附层 双极膜 吸附层 `NaCI溶液 A.“全氢电池”的总反应为H+十OH—H2O B.“全氢电池”的双极膜中产生的H向右移动，OH向左移动 C.阳极区发生的电极反应为2C1-2e—Cl2 D.理论上负极消耗1molH2,电解池阳极区减少1mol阳离子（忽略HCIO的电离） 5.科学家利用氧化还原贮库电极实现模块化电化学合成，该方法可以在不同反应池中可逆地进行 氧化还原，其反应装置如图所示。下列说法错误的是 电源1K,K2电源2 电极3 0 电 NiOOH S208 极 1 室1 室2 H202 Ni(OH) A.电极1为阴极 B.电解一段时间后，室2电解质溶液pH不变 C.电极3为室1的阳极，室2的阴极 D.转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2,则室2的产物含有1mol过氧键 6.基于Br辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是 电极A 电极B 充电 Mn" Cd2 套Br毫 放电 MnO,(s) (泵》 H H Mn 质子交换膜 A.充电时，H+向电极A迁移 B.放电时，在该环境下的氧化性：Cd+<Mn3+ C.放电时，电极B上还可能发生：2Br一2eBr2 D.可利用Br及时清除电极B上的“死锰”(MnO2),提高充放电过程的可逆性 三一轮复习周测卷十三 化学第2页（共8页） s 7.我国科学家发明了一种以Ko-oK和MO2为电极材料的新型电池，其内部结构如图所示，其 中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。下列说法错误的是 ⑧ →放电 ① ② 充电 K2SO MnO. MnSO KOH OK 离子交换膜 A.放电时，电子从b极经过导线传导到a极 B.c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，充电时，中间室K2SO4溶液浓度增大（假设溶液体积 保持不变) C.充电时，③区溶液碱性增强 D.放电时，a极周围溶液pH增大 8.光电催化CO2还原为含C化合物，不仅实现了CO2的高效转化和利用，并且为合成碳氢化合物 提供了一条新的途径，其工作原理如图所示。下列分析错误的是 C,H,OH,C,H,OH C.H.C.H.CO... /CB CO,,H* CO. Cu,O -0-6 VB H,O H,O, A.装置中的隔膜为质子交换膜 B.该装置的能量来源是光能和电能 C.阴极产生乙烯的电极反应为2CO2+12e+12H+—C2H4+4H2O D.每产生32g氧气，电路中转移电子数为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) 9.一种双阴极微生物燃料电池的装置如图所示（燃料为CH3OH)。下列说法正确的是 ⑧ & 出水 出水 出水 生物膜 02 H2O CO, H NO< 02 CHOH CHOH 0。o 缺氧阴极 厌氧阳极 好氧阴极 t质子交换膜1↑ 质子交换膜2 进水：含NO3 进水：含CHOH 进水 A.电池工作时，H+从左向右迁移 B.电池工作时，好氧阴极每消耗32gO2就有0.8 mol NO被还原 C.“出水”与“进水”相比，“缺氧阴极”区域溶液pH增大 D.“厌氧阳极”若流出1.2ol电子，该区域“出水”比“进水”减轻了8.8g(假设气体全部逸出) 化学第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 10.恒温条件下，用如图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2所示。 103 pH传感器压强传感器 102 铁粉、炭粉 3%氯化钠溶液 100 (pH=1.8) 压强 99 200 400 600 时间/s 图1 图2 下列说法正确的是 A.AB段pH增大，铁主要发生吸氧腐蚀 B.其他条件不变，增大空气中氧气浓度，析出H2的质量减少 C.BD段正极反应式主要为O2十4e+2H2O一4OH D.DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe十O2十4H+一2Fe2++2H2O消耗 H+的量与4Fe2++O2+10H2O一4Fe(OH)3+8H+产生H的量基本相同 11.我国科研团队提出一种水系双离子电池，该电池以Nao.44MnO2和Cu3(PO4)2为电极，其工作 原理如图所示。下列有关叙述错误的是 电源/用电器 Cu3(PO4)2 Na0.44MnO2 第1次 放电 CuO 0、 Na+ Na0,.44Mn02 第2次 放电 Nat Cu H2 A.比较两极电势：a>b B.放电时，电流从Na.4MnO2电极经电解质溶液流向Cu(PO,)2电极 C.放电时，若a极得到6.4gCu和1.44gCu2O,则电路中转移0.22mole D.充电时，b极的电极反应式为Na.44-xMnO2十xNa十xe一Nao.4MnO2 12.某过渡金属(0-锂离子电池的结构如图所示，总反应式为1i,C,十LMO,立电，1C,十Li,MO, 充电 下列说法错误的是 电极A电解质电极B ⊕ ○Li,Cn⊕Lit○Li*iM02 A.放电时，L计从电极A流向电极B B.充电时，若转移1mol电子，电极B将增重7g C.充电时，电极A与电源的负极相连 D.充电时，电极B的反应式为Li,+1MO2一e一Li+Li,MO2 三一轮复习周测卷十三 化学第4页（共8页） s 13.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，SO2-空气燃料电池如图1所示，可以吸收大气所含的SO2 快速启动；用N2SO3作为吸收液可吸收SO2,室温条件下，吸收液吸收SO2的过程中，pH随 n(SO):n(HSO3)变化关系如下表所示，当吸收液pH降至约为6时，需送至电解槽再生，再 生装置如图2所示，下列说法错误的是 pH8的 阳离子阴离子 吸收液 交换膜 交换膜浓H2S04 8 H20→ 质 n(SO):n(HSO3) 91:91:19:91 十Na HSO pH 8.2 7.26.2 S02→ -02(H20) pH约为6 稀H2S04 的吸收液 图1 图2 A.由表中信息可推测，Na2SO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性 B.图1质子的流动方向为从A到B,负极反应式为SO2十2H2O-2e—SO十4H+ C.图2电解槽右侧电极发生的反应主要是SO号一2e+H2O一SO+2H D.图2电解槽左侧电极发生的反应有2HSO3+2e一H2◆十2SO号，实现再生 14.利用钒电池电解制备CIO2的装置如图所示。下列说法错误的是 CIO2+NH3 二氧化氯 NaClO, 发生器 溶液 质子心 HCI(aq) 离子 交换膜 交换膜NH,C1(ag) A.工作时，b极区溶液由绿色变成紫色 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.生成的H2和NH3的物质的量之比为3：1 D.当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，理论上生成2 mol ClO2 班级 姓名 分数 题号 2 5 6 8 9 10 12 13 14 答案 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15.(15分)电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要 路径。 A ZnSO,溶液CuSO,溶液 图 化学第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 (1)如图1所示的盐桥电池工作时，Zn为 极（填“正”或“负”），Cu电极的电极反应式为 ,盐桥中的K+移向 池（填“左”或“右”）。 (2)如图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液的实验。 CH. 石墨 滴有酚酞 HSO 的饱和 溶液 NaCl溶液 甲 乙 阳离子交换膜 图2 ①甲烷燃料电池工作时，负极的电极反应式为 ②乙池工作时，电子由（填“c”或“d”)极流出，电解的总化学方程式为 d 电极附近观察到的现象是 ,阳离子交换膜的作用是 16.(14分)新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。 (I)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，电池工作时NiO(OH) 转化为N(OH)2,该电池总反应的化学方程式为 (2)铝硫二次电池工作原理示意图如图1所示，放电时的电池反应为2A1十3S一A12S。 6 用电器 90 铝 ↓AICL 合物 08999829990890 ALCL 有机阳离子 图， ①放电时每生成4 mol Al2Cl,,转移电子的物质的量为 mol。 ②充电时阳极的电极反应式为 ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，铁管道应连接电池的 电 极（填“铝”或“硫碳复合物”），该电化学防护法称为 用电器一 HCOOH KOH HCOO Fe2 物质X 02 HCO3 KHCO3+ Fe3>K2SO 离子交换膜 图2 (3)HCOOH燃料电池的工作原理如图2所示。 电池负极的电极反应式为 ,需补充物质X的化学 式为 三一轮复习周测卷十三 化学第6页（共8页） s 17.(15分)电解法包括电化学作用、间接氧化和还原、电浮选和电絮凝等机制，通过电解槽内电极 附近的氧化还原反应来净化废水或处理物质，具有使用低压直流电源、操作简易、管理方便等 优点，广泛应用于工业生产、能源储备、环境治理等领域。 (1)金属冶炼常采用金属热还原法及电解法，一种电解法制备高纯铬和稀硫酸的装置示意图如 图1所示。 直流电源 Hoa bot Cr棒 A膜 B膜 酸性Cr2(SO4)3 希硫酸 溶液 溶液 甲池 乙池 丙池 冬1 ①B膜为 交换膜。 ②调节电解液的浓度和温度是保持电解过程稳定的关键因素，甲池需要不断补充 (填化学式，下同)，丙池需要不断补充 ③电解过程中，导线中每通过0.3mol电子，甲池质量变化情况为 (说明“增加”或“减少”及数量)。 (2)某化学课外活动小组拟用铅酸蓄电池为直流电源，进行电絮凝净水的实验探究，设计的实 验装置如图2所示。 H,SO 铅酸蓄电池 电解池 图2 ①Y电极反应式为 ②该电解池絮凝净水的原理为 (用总反应式表示)。 ③若污水为含有C2O号的工业酸性废水，为将其转化为C3+除去，可让铁电极连接铅酸蓄电 池的 极（填“正”或“负”）。 (3)催化电解NO吸收液可将NO还原为NH3,其催化机理如图3所示。在相同条件下，恒定 通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图4所 示。已知FE%=,Q=nF,m表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法 Q 拉第常数；Q总表示电解过程中通过的总电量。 NO NH: H+e OH NH ●0 40 H+e ON H 204 0 H+e H*+e 电解龟压及 图3 图4 ①当电解电压为U1时，电解生成H2和NH3的物质的量之比为 ②当电解电压为U2时，催化电解NO生成NH3的电极反应式为 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 18.(14分)电视节目《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也让 人们体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下： I.检测锈蚀产物。 (1)主要成分的化学式为FeO4、FeO3·H2O、FeO(OH)、FeOCl。 铁器在 (自然环境条件)中容易被腐蚀。 Ⅱ.分析腐蚀原理： (2)一般认为，文物类铁器经过了电化腐蚀循环。 ①Fe转化为Fe2+。 ②Fe+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为 价。 ③2 mol FeO(OH)和1 mol Fe2+反应形成致密的FeO4保护层，Fe2+的作用是 (填选项字母)。 A.氧化剂 B.还原剂 C.既不是氧化剂也不是还原剂 .钢铁的保护。 (3)钢铁的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500℃以上的过 热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热，在钢铁的表面形成一层磁性氧 化物的技术过程。其过程可以用如下三步化学方程式表示。 a.3Fe+NaNO2 +5NaOH =3Na2 FeO2+H2 O+NH3 b.6Na2 FeO2+NaNO2+5H2O-3Na2 Fe2O,+NH3 +7NaOH; C. (4)研究发现，Cl对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成FO4保护层，方 法如下：将铁器浸没在盛有0.5mol·L1Na2SO3、0.5mol·L1NaOH溶液的容器中，缓慢 加热至60~90℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无C1。 ①检测洗涤液中CI的方法是 ②脱氯反应：FeOCl-+OH一FeO(OH)十CI。根据复分解反应发生的条件，比较FeOCl与 FeO(OH)溶解度的大小：FeOCl FeO(OH)(填“>”“<”或“=”)。 ③Na2SO3还原FeO(OH)形成FeO4的离子方程式是 三一轮复习周测卷十三 化学第8页（共8页） 囹高三一轮复习S ·化学· 高三一轮复习周测卷/化学（十三） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 3 微生物电化学 易 0.80 2 选择题 熔融盐体系电解 易 0.79 3 选择题 3 新型钙氧气电池 易 0.72 4 选择题 全氢电池 易 0.71 选择题 3 氧化还原贮库电极 易 0.70 6 选择题 液流电池 易 0.70 7 选择题 3 新型锰电池 中 0.67 选择题 光电催化CO,2 中 0.66 9 选择题 3 微生物燃料电池 中 0.64 10 选择题 3 铁的电化学腐蚀 中 0.60 11 选择题 3 水系双离子电池 中 0.63 12 选择题 3 过渡金属锂离子电池 难 0.50 13 选择题 3 电化学吸收SO。 难 0.50 14 选择题 3 钒电池电解制备CIO2 难 0.49 15 非选择题 15 电化学原理 易 0.75 16 非选择题 14 新型化学电源 易 0.73 17 非选择题 15 电解法的应用 中 0.64 18 非选择题 14 探究铁器文物的修复 难 0.50 香考答案及解析 一、选择题 —2CO2◆十6H2O,消耗CH COOH的同时生成 1.D【解析】由图知，阳极上CH,COOH失去电子生 水，pH增大，A项正确；由信息可知，膜a为阳离子交 成CO2,电极反应式为CH COOH+8OH-8e 换膜，膜b为阴离子交换膜，B项正确；钠离子通过膜 ·59· ·化学· 参考答案及解析 a进入阴极室，水放电生成H2和OH,阴极室可获 确；转移相同量的电子，若室1产生1 mol H2 C2,转 得NaOH溶液，C项正确；未说明11.2L气体所处的 移2mol电子，可以使一2价的氧生成2mol一1价的 温度和压强，无法计算其物质的量，D项错误。 氧，则室2的产物含有1mol过氧键，D项正确。 2.B【解析】在外加电源下，石墨电极上C转化为CO, 6.C【解析】由信息可知，充电时，电极A为Cd+转化 失电子发生氧化反应，为阳极，A项正确；电极A作 为Cd,发生还原反应，电极A为阴极，阳离子向阴极 阴极，TiO,和SiO2获得电子产生电池材料TiSi,电 迁移，故H+向电极A迁移，A项正确：放电时，电极 极反应为TiO2十SiO2+8e一TiSi+4O,B项错 A为负极，电极反应为Cd一2e—Cd+,发生氧化 误；由信息可知，该体系中，石墨优先于C参与反 反应，B为正极，电极反应为Mn+十e一Mn+,则 应，C项正确；电解池中电极A为阴极，阳离子向电极 放电时的总反应：2Mn+十Cd—Cd+十2Mn+,氧 A移动，D项正确。 化性：Mn3+>Cd+,B项正确：由分析可知，充电时， 3.B【解析】乙醇不是电解质，不能导电，A项错误；由 电极B上可能发生：2Br一2e一Br2:放电时，电 图可知，放电时，金属钙负极的电极反应式为Ca 极B为正极，应该发生还原反应，C项错误；MnO2沉 2eCa+,碳纳米管空气正极的电极反应式为O 积在电极B上，可能会影响充放电的进行，Brˉ具有 十2eO号，B项正确；单位质量的金属锂失去电 一定的还原性，可将MnO2还原为Mn+,从而提高 子（宁）此等质量的金属钙失去电子（品）多，C项错 充放电过程的可逆性，D项正确。 7.B【解析】放电时，电子从负极到正极，电子从b极 误；没指明气体是标准状况，无法计算，D项错误。 经过导线传导到a极，A项正确：充电时，a为阳极，b 4,C【解析】由图知，左边为原电池，其中左侧吸附层 为阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，则中 为负极，发生氧化反应，H2+2OH-2e—2H2O, 间室中SO经c膜进入a电极室，K+经d膜进入b 右侧吸附层为正极，发生还原反应，2H+2e 电极室，导致中间室K,SO,溶液浓度减小，B项错 H2个；右边为电解池，电解氯化钠溶液制备H2和 HCIO,则阳极反应式为CI+HO-2e一HCIO 误；充电时，b电极反应式为0 0+2nK++ 十H+,阴极反应式为2H+十2e一H2个。根据分 析知，“全氢电池”的总反应为H十OH—HO, A项正确；原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负 2ne OK,③区溶液碱性增强，C项正 极迁移，所以“全氢电池”的双极膜中产生的H向右 移动，OH向左移动，B项正确；电解氯化钠溶液制 确：由分析可知，放电时，a为正极，电极反应为MnO2 备H2和HClO,阳极反应式为C1-十H2O一2e= +2e+4H+一Mn++2H2O,则a极周围溶液pH HCIO+H,C项错误；理论上负极消耗1molH2,即 增大，D项正确。 转移2mol电子，则有2mol阳离子（钠离子或者氢离 8.D【解析】阳极发生氧化反应，2H2O-4e一O2↑ 子)通过阳离子交换膜进人阴极区，根据CI十HO 十4H+,阴极发生还原反应，CO还原为含C化合 -2e一HClO+H+可知，又得到1mol氢离子，则 物。由图可知，氢离子参与反应，故隔膜为质子交换 阳极区减少1mol阳离子（忽略HCIO的电离），D项 膜，A项正确；由信息可知，该装置的能量来源是光能 正确。 和电能，B项正确；阴极产生乙烯的电极反应为2CO 5.B【解析】开关接K时，室1的电极1上O得电子 十12e+12H+C2H十4H2O,C项正确；氧气如 化合价降低生成H2O2,故电极1为阴极，A项正确： 果只来源于阳极反应，根据2H2O-4e一O2个十 开关接K2时，电极3反应式为NiOOH十HO十e 4H,每产生32g氧气，电路中转移电子数为4V, 一Ni(OH)2+OH,电极2反应式为2SO-2e 但由图可知，阴极也生成氧气，D项错误。 —SO,故电解一段时间后，室2电解质溶液pH 9.C【解析】电池工作时，“厌氧阳极”左侧H+通过质 增大，B项错误；开关接K时，电极3上Ni(OH)2转 子交换膜1从右向左迁移，“厌氧阳极”右侧H+通过 化为NiOOH,失电子，为阳极：开关接K2时，电极3 质子交换膜2从左向右迁移，A项错误：由于两极都 上NiOOH转化为Ni(OH)2,得电子，为阴极，C项正 是正极，得到的电子数并不一定相等，B项错误：“缺 ·60· 高三一轮复习S ·化学· 氧阴极”发生硝酸根离子转化为氮气的反应，电极反 Li,MO2十Li计，若转移1mol电子，电极B将减轻 应式为2NO2+10e十12H+—N2↑十6H2O,由电 7g,B项错误；放电时，电极A为负极，则充电时，电 荷守恒可知，生成1mol氮气时，有10molH从“厌 极A为阴极，与电源的负极相连，C项正确：充电时 氧阳极”移向“缺氧阴极”，但“缺氧阴极”要消耗 电极B发生的电极反应式为Li+1MO2-e 12molH+,“出水”与“进水”相比，“缺氧阴极”区域 Li,MO2十Li计，D项正确。 溶液pH增大，C项正确；“厌氧阳极”中，甲醇失电子 13.C【解析】当n(SO?):n(HSO)=91:9时，溶液 发生氧化反应，生成二氧化碳，电极反应式为 中阴离子主要存在为SO,SO水解程度大于 CHOH-6e+HO—CO2个+6H+,若流出 HSO3的电离程度，此时溶液pH=8.2,则亚硫酸 1.2mol电子，则生成的二氧化碳为0.2mol,同时有 钠溶液呈碱性；当n(SO):n(HSO)=9:91时，溶 1.2olH+移出，故该区域“出水”比“进水”减轻了 液中阴离子主要存在为HSO3,HSO3的电离程度 8.8g十1.2g=10g(假设气体全部逸出)，D项错误。 大于SO水解程度，此时溶液pH=6.2,则亚硫酸 10.D【解析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时 氢钠溶液呈酸性，A项正确：二氧化硫发生氧化反 pH较小，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁 应，氧气发生还原反应，所以通入二氧化硫的电极为 主要发生析氢腐蚀，负极反应式为Fe一2e— 负极，通入氧气的电极为正极，原电池中阳离子移向 Fe+,正极反应式为2H++2e一H个，A项错 正极，所以质子移动方向为从A到B,负极反应式为 误；铁主要发生析氢腐蚀时，析出H2质量与氧气浓 SO2十2H2O-2e—-SO}-十4H+,B项正确；当吸 度无关，B项错误；BD段溶液的pH值增加（酸性）， 收液的pH降至约为6时，吸收液中阴离子主要是 体系压强减小，正极反应式为O2十4e十4H+ 亚硫酸氢根离子，此时送至电解槽再生，由图2可 2HO,C项错误；DH基本不变的原因可能是：相同 知，亚硫酸氢根离子透过阴离子交换膜向阳极移动， 时间内，2Fe十O2十4H+—2Fe++2HzO消耗H+ 故电解池右侧为阳极区域，发生氧化反应。亚硫酸 的量与4Fe++O2+10H,O—4Fe(OH)3+8H+ 氢根离子在阳极上失电子和水反应生成硫酸根离子 产生H+的量基本相同，D项正确。 和氢离子，电极反应式为HSO十HO-2e 11.C【解析】由图可知，放电时为原电池，a极上 SO十3H+,C项错误：电解时，溶液中阳离子向阴 Cu(PO,)2→CuO→Cu,发生得电子的还原反应，b 极移动，钠离子进入阴极室，pH约为6的吸收液中 极上Na.44MnO2→Na.-xMnO2,发生失电子的氧 阴离子主要是亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子在 化反应，则a极为正极，b极为负极，负极反应式为 阴极得电子生成氢气，阴极室溶液中亚硫酸根离子 Na.4MnO2-xe一Na.4-,MnO2十xNa,正极 浓度增大，钠离子与亚硫酸根离子结合生成 电势高于负极，A项正确：放电时，电流从正极沿导 Na2SO3,实现吸收液再生，因此电解槽左侧电极发 线流向负极，再经电解质溶液到正极，B项正确；放 生的反应有2HSO+2e—H2个+2SO,D项 电时，电子转移情况为Cu一2e、Cu2O2e,若电 正确。 极a得到6.4gCu(为0.1mol)和1.44gCuO(为 14.A【解析】由图可知，右侧的电解池中左侧产生 0.01mol),则电路中转移0.1mol×2十0.01mol×2 H2,电极反应式为2H+十2e”—H2◆，该电极为 =0.22mol电子，观察原电池的a极，发现a极还发 阴极，故左侧钒电池中b电极为负极，电极反应式为 生2H2O十2e一H2↑+2OH,因此无法判断转 V+一e一V3+,a电极为正极，电极反应式为 移多少电子，C项错误；充电时，a极为阳极，b极为 VO+2H+十e一VO++H2O,右侧电解池中 阴极，b极的电极反应式为Na4-,MnOz十xNa+十 右侧产生NCl,电极反应式为NHt+3C--6e xe—一Na.4MnO2,D项正确。 NCL,十4H,NCL在二氧化氧发生器中和 12.B【解析】由总反应式可知，放电时LiCm转化为 NaCIO,反应生成ClO,和NH,反应为3HO+ Li-1Cn,电极反应式为Li,Cm一e一Li,-1Cm十 NCl+6NaCIO2 -6CIO2+NH3 3NaOH+ L计，电极A为负极，电极B为正极，阳离子移向正 3NaCl。工作时，b极区电极反应式为V2+-e 极，即L从电极A流向电极B,A项正确；充电时 V+,故溶液由紫色变成绿色，A项错误；由分析可 电极B发生的电极反应式为Li+1MO2一e 知，电解池中阴极的电极反应式为2H+十2e ·61· ·化学· 参考答案及解析 H个，阳极的电极反应为NH时十3CI一6e 为电解液组成一种新型电池，电池工作时正极上 NC1十4H+,则CI由阴极区经离子交换膜进入阳 NiO(OH)转化为Ni(OH)2,负极上A1失去电子被 极区，离子交换膜为阴离子交换膜，B项正确；由分 氧化为Na[Al(OH):],则该电池总反应的化学方程 析可知，生成1molH转移2mol电子，而生成1mol 式为A1+3NiO(OH)+NaOH+3H2O NH转移6mol电子，根据电子守恒可知，生成的 3Ni(OH)2 +NaCAl(OH)]. H2和NH?的物质的量之比为3：1，C项正确；由分 (2)铝-硫二次电池放电时的电池反应为2A1十3S 析可知，生成1 mol CIO2转移电子为1mol,根据电 Al2S,负极反应式为A1-3e十7A1CL 子守恒可知，当钒电池有2molH+通过质子交换膜 4Al2Cl;正极反应式为8AlCl,+3S十6e 时，理论上生成2 mol ClO2,D项正确。 Al2S+14A1C17。 二、非选择题 ①据分析，每生成4 mol Al2 Cl,转移电子的物质的 15.(15分) 量为3mol。 (1)负(1分)Cu+十2eCu(2分)右(2分) ②据分析，充电时阳极的电极反应式为Al2S一6e (2)①CH4-8e+2HzO-CO2+8H+(2分) +14AICL=8Al,Cl+3S ②c(2分)2NaC+2H0道电2NaOH+H,↑+ ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，则铁应为阴 C个(2分)溶液变红，有气泡产生(2分)平衡 极，与电源的负极相连，则铁管道应连接电池的铝电 电荷，防止氢气与氯气反应，防止氯气与氢氧化钠溶 极，该电化学防护法称为外加电流法」 液反应(2分) (3)由图可知，左侧HCOO转化为HCO,发生氧 【解析】(1)原电池负极发生氧化反应，锌失去电子 化反应，左侧电极为负极，电极反应式为HCOO 被氧化，故为负极；C电极为正极，发生还原反应， 2e+2OH一HCO十H2O;右侧电极为正极， 电极反应式为Cu++2e一Cu:阳离子向正极移 正极处Fe3+转化为Fe+,Fe2+又被O2氧化为 动，故盐桥中的K+移向右池。 Fe3+,此反应为酸性条件，若为碱性，则生成 (2)①甲为原电池，负极发生氧化反应，a极为负极， Fe(OH)a,根据装置中流出K2SO,可知，物质X应 电极反应式为CH一8e十2H2O—CO2十8H+。 为H2SO,,发生反应：4Fe++O2+4H+一4Fe+ ②原电池a极为负极，b极为正极，电子从负极流向 +2H2O,消耗H+,故应补充H2SO。 正极，a→d,c→b,则电子由c极流出：氯化钠饱和溶 17.(15分) 液电解产生氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式为 (1)①质子(1分) 2NaC1+2H,0通电2Na0H+H,↑+CL2↑；d为阴 ②Cr2(SO4)3(1分)H2O(1分) 极，电极反应式为2HO十e一2OH十H2个，有 ③减少19.6(2分) OH生成，使酚酞溶液变红，同时产生H2,有气泡 (2)DPbO2+4H++SO;+2e-PbSO,+2H2O 产生：电解时，阳离子向阴极移动，故阳离子交换膜 (2分) 只允许Na+通过，向d极移动，平衡电荷，防止氢气 ②2AI+6H,O电解 2A1(OH)3十3H2个(2分) 与氧气反应，防止氯气与氢氧化钠溶液反应。 ③正(2分) 16.(14分) (3)①15：2(2分) (1)Al+3NiO(OH)+NaOH+3H,O- ②NO+5e+5H—NH+H2O(2分) 3Ni(OH)2十Na[AI(OH):](2分) 【解析】(1)①电解过程中，甲池C3+得电子生成 (2)①3(2分) C,硫酸根离子移向乙池，丙池水失电子产生氧气和 ②Al2S1-6e-+14A1C-8Al2C17+3S(2分) 氢离子，且氢离子定向移动到乙池，乙池得到纯净的 ③铝(2分)外加电流法(2分) 稀硫酸，故A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交 (3)HCOO--2e-+20H--HCO+H2 O(2) 换膜。 H2SO4(2分) ②甲池需要不断补充Cr2(SO4)3,丙池需要不断补 【解析】(1)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液 充水。 ·62· 高三一轮复习S ·化学· ③电解过程中，导线中每通过0.3mol电子，甲池减 (4)①取少量洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化再 少0.05 mol Cr2(SO)3,质量减少19.6g。 加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，说明无C1(2 (2)①由图可知电解池中，铝电极失电子作阳极，Y 分，此处必须先酸化，再加硝酸银，没有先酸化扣 与阳极相连，Y为正极，电极反应式为PO2十4H 1分) +S02+2e-PbS0,+2H,O。 ②>(2分) ②电解池的总反应式为2A1+6H,O电解2A1(OH ③SO3+6Fe0(OH)—S0O+2FeO4+3H2O (2分) +3H2↑。 ③含有CO的工业酸性废水具有强氧化性，则 【解析】I,(1)由锈蚀产物的主要成分可知，铁器在 铁作阳极失电子转化为亚铁离子，与CO号反应 具有氧气和水蒸气的潮湿环境中容易发生吸氧腐蚀 可将其转化为C+除去，故铁电极应该连接铅酸蓄 而被腐蚀。 电池的正极。 Ⅱ.(2)②由化合价代数和为0可知，FeO(OH)中铁 (3)①由图4可知，当电解电压为U1时，H2、NH的 元素的化合价为十3价。 去拉第数率分别为60%，20%，根超FE%-8知， ③由题意可知，2 mol FeO(OH)和1 mol Fe2+转化 为FeO:时没有元素发生化合价变化，属于非氧化 电解生成H,和NH转移电子物质的量之比为 还原反应，则形成致密的FeO,保护层时，亚铁离子 60%:20%=3:1,生成H2、NH的电极反应式分别 既不是氧化剂也不是还原剂，故选C项。 为2H++2e—H2↑、NO+5e+5H+-NH Ⅲ，(3)由题意可知，反应c为Na FeO2溶液与 十H2O,则电解生成的H2和NH3的物质的量之比 Naz Fe2 O,溶液反应生成FeO,和氢氧化钠，反应的 为15：2。 化学方程式为Na2FeO2+Naz Fe:O:+2HO ②结合图3，当电解电压为U2时，催化电解NO生 FeO+4NaOH。 成NH的电极反应式为NO+5e+5H+=NH (4)①溶液中C1与Ag反应生成不溶于稀硝酸的 +HO。 氯化银白色沉淀，则检测洗涤液中CI的操作为取 18.(14分) 少量洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化再加硝酸 I.(1)潮湿的空气中(2分，此处只要回答有氧气和 银溶液，若无白色沉淀产生，说明无C。 水的合理答案都对) ②由信息可知，脱氯反应中，FOC与溶液中的 Ⅱ.(2)②+3(2分) OH反应生成溶解度更小的FeO(OH)和CI。 ③C(2分) ③由题意可知，反应的离子方程式为SO+ Ⅲ.(3)Na2 FeO2+Naz Fe2 O:+2H2O—FeO:+ 6FeO(OH)-SO+2FeO,+3H2O. 4NaOH(2分) ·63·