热点强化练7 新型化学电源 电解原理的应用-【红对勾讲与练】2026年高考化学二轮复习练习手册

Ni(CO),的原因是K2[Ni(CN)]为离子晶体，Ni(CO),为 分子晶体，离子晶体熔点更高。[Ni(NH)]+的空间结构 为正八面体形，则[Ni(CO)2(NH),]2+的结构有 CO 12+「 CO 24 NH 4C0 Ni 共2种。(2)由丁 HN CO NH, NH,NH, 二酮肟分子结构可知，甲基中C原子形成4个。键，为sp 杂化，O原子形成2个。键且含有2个孤电子对，为sp3杂 化，N原子形成2个。键且含有1个孤电子对，为sp杂化， 故Sp3杂化的原子有C、O:丁二酮肟分子中N原子存在孤电 子对，丁二酮肟中N原子与镍离子形成配位键后，无孤电子 对，斥力变小，键角变大，即键角α<B。 6.[AuCL]、[AuC1]（2,2,m+n (11n+0.5my 解析：因为m<a<n,所以距离原子2(Au)的最近的C1厂有 上面的面心和中间体内的C,故原子2(A山)的配离子化学 式为[AuCl2]:距离原子3(Au)的最近的C】有下面六面体 的前、后、左、右四个面的面心位置的C1,故原子3(Au)的 配离子化学式为[AuCl1门。分数坐标是指x、y、:三个方 向上的距离分别占晶胞长、宽、高的比例，如题图所示，以原 子1为原点建立空间直角坐标系，原子2位于上部分的体 心，长方体的高为(m十n)pm,则原子2的分数坐标为 /11n+0.5my 22m十n 7.(0.69,0.69,1D1,82×10 NAXabd 解析：根据四方晶胞的对称性，C点原子的坐标应为(1 0.31,1一0.31,1)，即(0.69,0.69,1)。四方晶胞的体积为 abdX101cm3,每个晶胞中含有2个CoO2(每个晶胞中O 的个数：4×号+2=4，C0的个数：8X8+1=2),因此密度 1.82×103 P= NAXabd g/cm3。 M 2 a Cas NsB N、g2X100 解析：题图丙中，C位于正方形顶，点，N位于正方形中心，故 Ca与N的距离为。 2apm;由“均摊法”可知，晶胞中Ca的个 数为8X日+2=3.N的个数为8×+2×号-3，B的个数 为4×-1，则化合物的化学式是CN,B共摩尔质量为 Mg·mol,阿伏加德罗常数的值是NA,晶胞体积为 a2cX10-0cm3,则晶体的密度 Naa'cX10g·cm3 9.(1)>正四面体形 (2)①1,1,1)12②BAs344X10 ③N的原子半径 小于As,即B一N的键长比B一As的键长短，导致B一N的 键能比B一As的键能大 解析：(1)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和 (HO)3As,H3AsO3中的As为+3价，而H3AsO中非羟基 氧较多、As为十5价，正电性更高，导致As一OH中的O 的电子更向As偏移，更易电离出H,故酸性强弱为 HAsO:>HAsO3。(2)①结合坐标系和M点的分数坐标 为0,7,2可知N点的分数坐标为(4,11)：品体中与项 角B原子等距且最近的B原子位于面心位置，则其个数为 12。②该晶胞中B位于顶角和面心，根据“均摊法”可知，1 个晶胞中B原子的个数为4，As位于体内，则1个晶胞中As 原子的个数为4，则该晶体的化学式为BAs;该晶体的密度 4M NA 4×86 344×10 --N (ax1o)g/em'= a N -g/cm°。 ③该晶体熔化时需要破坏共价键，共价键越短，键能越大，故 如果把晶体中的砷原子换成氯原子，形成的晶体的熔，点明显 升高的原因为N的原子半径小于As,即B一N的键长比 B一As的键长短，导致B一N的键能比B一As的键能大。 10.(1)>CHAs(OH)2与(CH3)2AsOH均属于分子晶体， CHAs(OH)2含两个羟基，形成的分子间氢键数目多，沸 点更高 (2)cd () 7,8,11T960×10 4 解析：(1)CHAs(OH):与(CH)2 AsOH均属于分子晶 体，CHAs(OH)2含两个羟基，形成的分子间氢键数目多， 沸点更高。(2)根据题图中数值可知，黑砷中As一As的键 长不一样，键能不一样，故错误：黑砷和石墨类似，为混合 型晶体，C和属于分子晶体，故b错误；每个砷原子形成三个 共价键，利用“均摊法”分析可知，平均一个砷原子含有3X 二)个键，所以As原子与AsAs的个数比为2： ℃正确；黑砷晶体结构和石墨类似，层与层之间的作用力为 范德华力，为混合型晶体，故d正确。(3)由晶胞结构可知， 若原子M的坐标为(0,0,0)，则原子N的坐标为 (任，子，)：根挑题园2可知，代表T原子的位置是7 oCd 8、11,如图所示 p T心，A为原子6的位置，B为 a pm 原子11的位置，AB的长度为原子6和原子11的距离，C 为原子B(1)在底面的投影，落在面对角线的手的位置，C 1 的长度为边长的4，为apm,CD的长度为面对角线长的 ,为② 了amAD的长为西对角线长度的分，为号。 2a pm, AC的为，（停）广+（停）m-√层mA的 /5 长为√)+()m√层mm 11, 11 由晶胞结构可知：Cd有8个位于顶角，6个位于面心，个数 为8xg+6x号 =4,Te在体内有4个，则晶胞的质量为 4×(112+128)960 NA Ng,晶胞密度为pg·cm3,则晶胞的 960 NE 960 密度为p-aX100cm,则N ×1030。 热点强化练7新型化学电源 电解原理的应用 1.D锂活泼作电池负极，A正确：正极得电子，发生还原反应， B正确；电子由负极（锂电极）经导线流向正极（硫电极）， C正确：电解质中阳离子由负极向正极移动，D错误。 2.D电池工作时，石墨电极为阳极，P1电极为阴极，在阳极， Br失电子生成Br2；在阴极，H2O得电子生成H2和OH。 由分析可知，P1电极为阴极，在Pt电极上H2O得电子发生 还原反应，A正确；石墨电极为阳极，由于C1放电能力弱于 Br,所以阳极首先发生的反应是2Br一2e一Br2,B正 确；电解池工作时，阳离子向阴极移动，则溶液中的阳离子从 阳极室进入阴极室，C正确；阴极室中，发生的电极反应为 2H2O+2e—H2个十2OH,溶液的pH逐渐升高，D不 正确。 3.B特种合金钢的抗腐蚀能力比生铁强，A正确：海水含氧量 随深度的增加而减少，故海水全浸区的腐蚀随深度增加而减 弱，B错误；在桩架上镶锌块，铁、锌和海水构成原电池，由于 锌比铁活泼，铁作为正极被保护，不易被腐蚀，C正确；将钢 结构桩架与电源的负极相连，使桩架作阴极，可减缓钢结构 桩架的腐蚀，D正确。 参考答案257 4.C充电时，Li在阴极得电子生成Li嵌入负极材料， [SO2CF,]在阳极失去电子生成气体离去，A正确；[SO2CF] 在阳极失去电子，反应为2[SO2CF3]一2e =2S0,个+ CF,一CF个，生成气体中含有氟代烃CF一CF,B正确；充 电补锂时阳极反应为2[SO2CF3]一2e =2S02↑+ CF?一CF个，正极材料不参与反应，铁元素价态不变，C错 误；[SO2CF]反应后离去，雏持电池原结构，D正确。 5.D镁合金为负极，发生氧化反应，Mg元素化合价升高， A正确：原电池中，阳离子向着正极移动，即海水中的N向 正极移动，B正确；碳纤维刷电极为正极，氧气发生还原反 应，电极反应式为O2+4e十2H2O=4OH,C正确；栖 牲阳极法进行灯塔防腐蚀，灯塔应作为正极，D错误。 6.C在a电极，O失电子生成O2,则a电极为阳极；在b电 极，CO2得电子生成CO和O,H2O得电子生成H和 O2,则b电极为阴极。由分析可知，电极为阳极，连接外 接电源的正极，A不正确；在电解池中，阴离子向阳极移动， 电极为阳极，则)从b电极移向a电极，B不正确：b电极 上，CO2得电子生成CO和O2,则b电极上CO2的反应为 CO2+2e—CO+O2-,C正确；在b电极，C02得电子生 成CO和O,H,O得电子生成H2和O,则生成的O2中 的O元素不只是来自CO2,D不正确。 7.CLiO2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li一e Li,多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O,十2 O号，随温度升高Q增大，正极区O号转化为O2一；充电时， 锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，O?或O2 失去电子。由分析可知，电池总反应方程式为0十2L曼， 放电 ,0或0，+4Li克2Li:0,充放电时有i参与或生成， 因此熔融盐中【NO3的物质的量分数影响充放电速率， A正确；Ii比K的半径小，因此1i优先于K+通过固态 电解质膜，B正确；放电时，正极得到电子，O中氧原子为 一1价，O2-中氧原子为一2价，随温度升高Q增大，是因为 正极区O转化为)，C错误；充电时，锂电极为阴极，连 接电源负极，D正确。 8.A该装置为电解池，根据钾离子移动方向可知，电极为阳 极，电极反应式为4OH-4e—2H2O+O2个，b电极为 阴极，电极反应式为2H2O十2e 一H2↑+2OH。由分 析可知，a电极为阳极，应接电源正极，A错误；M膜可让钾 离子通过，则为阳离子交换膜，B正确；b电极为阴极，水在阴 极发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H2O十2e H2◆十2OH,C正确；二氧化碳在碱溶液中转化为碳酸根 离子或碳酸氢根离子，在分离器中分离出来后的氢氧化钾可 循环使用，所以每分离得到1molC)2,电路中转移n(e) 2mol,D正确。 9.C放电时，Zn失电子，发生氧化反应，A选项正确。充电 时，石墨毡为阳极，与电源正极相连，B选项正确。水和二氯 甲烷的不互溶性和密度差能够将正极区与负极区分隔开，故 不能倒置，放电时，阴离子移向负极，故P℉移向水层，C选 项错误。放电时，Zn板每减轻6.5g,转移电子的物质的量 为0.2mol,有0.2molP。移动到水层，故水层增重0.2mol× 145g/mol十6.5g=35.5g,D选项正确。 10.D充电时，与电源正极相连的M极为阳极，N极为阴极； 放电时，M为正极，N为负极。LiMO2中Li为+1价，O 为一2价，则M为十3价，A正确；原电池中正极电势高于 负极电势，放电时，M为正极，B正确：放电时N为负极， LiC。失电子发生氧化反应，根据电池总反应可知，N极反 应为Li,C一xe一6C十xLi计，C正确；充电时，N为阴 极，阳离子向阴极定向移动，D错误。 11.BNO2转化为NO2得到电子，和L结合生成LiNO2, 则a电极为负极，电极反应为LiFePO:一e FePO,,b电极为正极，电极反应为NO,十e =NO,,Li 经阳离子交换膜由a电极移向b电极，生成LiNO2,空气氧 化LiNO2生成LiNO3,化学方程式：2IiNO2+O2 2LiNO3。离子交换膜允许Li通过，为阳离子交换膜，A正 确；a电极为负极，失去电子，电极反应为LiFePO,一e Li十FPO:,B错误；空气中的氧气氧化亚硝酸锂，生成硝 2582对闪·讲与练·高三二轮化学 酸锂，氧化LiNO2的化学方程式：2IiNO2+O2 2LiNO3,C正确；当外电路I=1A,工作2小时，理论上b 1×3600×2 电极反应的NO2约为 mol×46g/mol≈ 96500 3.43g,D正确。 12.B苯酚在Pt/C和Pt/TiO,表面加氢生成环己酮和环己醇 的机理为首先溶液中的H得电子生成吸附态的H原子， 然后苯酚与吸附态的H原子反应生成环己酮和环己醇，电 极反应式可写为C6H.O十4H++4e一CsH。O和 C HO+6HT +6e 一CsH12O。因此P/C和Pt/TiO2 电极为阴极，连接电源负极，A错误；H得电子除了生成吸 附态的H原子，还可能还原为H2,B正确；生成环己酮的 FE为20%，若通过电极的电子全部用于苯酚加氢生成环 己酮和环己醇，则生成环己酮和环己醇所需电子数比例为 1：4,根据电极反应式可知生成1mol环己酮所需4mo】 电子，因此有16mol电子用于生成环己醇，得到环己醇的 物质的量约为2.7mol,由B项分析可知，还可能有H2逸 出，则生成环己醇的物质的量可能小于2.7ol,故C错误； 如题图所示，TiO2诱导了H从Pt到TiO2的迁移，降低 了Pt表面的H覆盖度，有效抑制了环己酮的过度加氢， 因此Pt/C表面苯酚加氢生成环己酮和环己醇，而P1/TiO2 表面苯酚加氢还原产物只有环己酮，提高了环己酮选择性， 故D错误。 热点强化练8“多池”“多室”电化学装置的 分析与计算 1.C根据题图可知，M区水失电子放出氧气，M区是阳极区， 左侧电极为阳极；N区是阴极区，右侧电极为阴极。工作时， M区是阳极区、N区是阴极区，H+从M区移向N区，故A 错误：理论上生成1molO2,电路中转移4mol电子，制备 CO时，C元素化合价由十4降低为十2，根据得失电子守恒， 可生成2olCO,故B错误；制备CHOH时，二氧化碳在 阴极区得电子生成甲醇，阴极电极反应式为CO2十6H十 6eCHOH+H2O,故C正确：制备HCOOH时，理论 上每生成1molO2,电路中转移4mol电子，有4mol氢离子 从M区移向N区，阳极区溶液减小36g,故D错误 2.C在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O,发生反应： CH2O+OH一HOCH2O,存在平衡：HOCH2O+ OH三[OCH2O]2-十H2O,n电极上发生的电子转移反 应为[OCH2O]2--e 一HCOO十H·,n电极和正极相 连，失去电子，发生氧化反应，则极与电源负极相连，得到 电子，发生还原反应：2H2O十2e =2OH+H,个，据此解 答。根据分析可知，m极与电源负极相连，故A正确；m极 和极之间为阴离子交换膜，所以电解时OH厂向阳极移动， 通过阴离子交换膜向极移动，故B正确：根据分析可知， 阴、阳极都可以产生氢气，电解过程中共制得0.5mol氢气， 理论上外电路上迁移0.5mol电子，故C错误；由题图可知， 甲醛进去，生成HCOO,所以阳极总反应式为2HCHO 2e+4OH2HC0O+2H,)+H2,故D正确。 3.C由题给装置图可知，「室Zn失电子为原电池的负极，电 极反应：Zn-2e+4OH厂—[Zn(OH),]2-,Ⅱ室为原电池 的正极，电极反应为NO3+8e+10H+=NH十3H2O, 则a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，A正确；根据 A项分析可知，Ⅱ室消耗氢离子，pH逐渐增大，B正确；理论 上每生成1 mol NH,转移8mol电子，I室溶液有4mol Zn发生反应，双极膜中有8mol氢氧根离子移动到1室，溶 液质量增加4mol×65g·mol十8mol×17g·mol= 396g,C错误；理论上电路中每通过4mol电子，则需要4mol 氢离子和氢氧根离子，双极膜内有4olH2O发生解离，D 正确。 4.D装置a中N2H,和)2可发生自发的氧化还原反应，则装 置a为原电池，其中N2H,被氧化生成N2,电极Ⅱ为负极，则 电极I为正极，装置b左侧电极和电极Ⅱ相连，为阴极，H,O 被还原生成H2,装置b右侧电极为阳极，N2H被氧化生成 N2,据此解答。由分析可知，装置a为原电池，电极I为正 极，A正确；装置b为电解池，N2H,参与反应，有H2和N 生成，总反应方程式为N,H,电解N,◆十2H,◆，B正确：装热点强化练7新型化 (分值 选择题：每小题3分，共36分。每小题只有一个选项 符合题意。 1.(2025·广东惠州一模)我国科学家研发了一种新 型玻璃相硫化物固体电解质材料，并采用该材料 研制出具有优异快充性能和超长循环寿命的全固 态锂硫电池，该电池两极的材料分别为锂单质和 硫单质。放电时，下列说法不正确的是() A.锂作电池负极 B.正极发生还原反应 C.电子由锂电极经外电路流向硫电极 D.电解质中阳离子向负极移动 2.(2025·广东广州二模)通过控制电位可以实现从 地下卤水（主要含有Na、K+、CI厂、Br)中提取溴 单质，其工作原理如图。电解过程中，下列说法不 正确的是 () Pt 阳离子交换膜 石墨 地下卤水地下卤水 A.Pt电极上发生还原反应 B.石墨电极上发生的反应有2Br-2e—Br2 C.溶液中的阳离子从阳极室进入阴极室 D.阴极室溶液的pH逐渐降低 3.(2025·河北张家口一模)广西西江海洋油气钢结 构平台安装在水深98米的大海上。下列有关钢 结构桩架的腐蚀与防护的说法错误的是 ( A.特种合金钢防腐蚀的能力比生铁强 B.海水全浸区的腐蚀随深度增加有所加重 C.在桩架上镶锌块，可使桩架不易被腐蚀 D.将钢结构桩架与电源负极相连，可使桩架不易 被腐蚀 4.(2025·湖北卷)某电池的正极材料为LiFePO4, 负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补 锂试剂LiSO,CF,能使失活的电池再生并延长寿 命，且保持电池原结构。将LSO2CF注入电池后 充电补锂，过程中[SO2CF:]转化为气体离去。 下列有关充电补锂的说法错误的是 A.[SO,CF:]在阳极失去电子 B.生成气体中含有氟代烃 C.过程中铁元素的价态降低 (横线下方不可作答) 班级： 姓名： 学电源 电解原理的应用 :36分) D.[SO,CF3」反应并离去是该电池保持原结构的 原因 5.(2025·广东珠海一模)我国科研人员制备了一种 镁海水溶解氧电池，以镁合金为负极，碳纤维刷电 极为正极，海水为电解液。适合用于海洋灯塔供 电和钢制灯塔防腐蚀等。下列说法不正确的是 ( A.镁合金中Mg化合价升高发生氧化反应 B.电池工作时，海水中的Na向正极移动 C.正极的电极反应式为O2+4e+2HO一4OH D.若用牺牲阳极法进行灯塔防腐蚀，灯塔应作为 负极 6.(2025·广东珠海二模)一种固态氧化物电解池能 电解CO2和H2O制备合成气(CO、H2),其装置 如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是 ( b CO2、HO 02电 电 02 极 ◆CO、H2 A.a电极连接外接电源的负极 B.O2从a电极移向b电极 C.b电极上CO,的反应为CO2+2e=CO+O2 D.生成的O2中的O元素均来自CO 7.(2025·浙江1月选考)一种可充放电Li-O2电池 的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为 Li2O和Li2O2,随温度升高Q(消耗1molO2转移 的电子数)增大。下列说法不正确的是() 02 「多孔功能电极 888888B88888B8 熔融盐(LiNO3、KNO) 固态电解质膜 熔融盐LiNO3、KNO) 锂电极 A.熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电 速率 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O D.充电时，锂电极接电源负极 8.(2025·广东大湾区二模)电渗析系统可从空气中 大规模捕获CO2。以KOH溶液为基底溶液的 31 热点强化练7 CO,吸收系统工作原理如下图(a、b需接直流电源 电极)。下列说法不正确的是 K CO, 甲 器 空气 环境 接触器 空气 低碳空气 A.a接直流电源的负极 B.M膜为阳离子交换膜 C.b上发生的电极反应式为2H2O+2e H2个+2OH D.理论上每分离得到1 mol CO2,电路中转移 n(e)<2 mol 9.(2025·山西晋城一模)某文章报道了一种两相无 膜锌/吩噻嗪电池，其放电时的工作原理如图所示 (PF。在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维 持电荷守恒)。已知：CH2C12的密度为1.33g/cm3, 难溶于水。 ZnSO,+KPF Zn2+* 的水溶液 PF PF PTZ+ PTZ PTZ+TBAPF 的CHCl,溶液 石墨毡 下列说法错误的是 A.放电时，负极反应为Zn一2e—Zn2 B.充电时，石墨毡连电源的正极 C.放电时，电池不能倒置，P℉。由水层移向 CH2C12层 D.放电时，Zn板每减轻6.5g,水层增重35.5g 10.(2025·河南名校联考二模)动力电池是新能源 车的动力来源。某动力电池充电过程示意图如 图所示，已知电池反应为6C+LiMO,充电 Li1-,MO2十Li,C(M表示金属)。下列说法错 误的是 ) H 固体电解质界面膜 电® ⊕ 0000OO 质 电极M ooooQl电极N 金属 ●锂原子○氧原子O 原子 ⑧L计石墨层口 红对勾·讲与练 1正 A.LiMO2中金属元素M呈+3价 B.放电时，电极M电势高于电极N电势 C.放电时，电极N上发生的电极反应为Li,C6一 xe=-6C+xLi D.充电时，电解质中的Li向电极M移动 11.(2025·河南郑州二模)下图是一种回收废旧锂 离子电池中的锂离子(L),并利用工业废气中 的NO2将其转化为LiNO2的装置，最终制备出 纯净的LNO3,同时在这一过程中产生电能。已 知法拉第常数F=96500C·mol1。 储电装置 LiFePO,元，a 离子交换膜 b Li -NO Li NO 空气 LiNO, 下列说法错误的是 A.离子交换膜为阳离子交换膜 B.正极反应式：LiFePO4+e一Li+FePO4 C.空气氧化LNO2的化学方程式：2LiNO2+O2 =2LiNO D.当外电路I=1A,工作2小时，理论上b电极 反应的NO2约为3.43g 12.(2025·黑龙江哈尔滨二模)环己酮是一种重要 的化工原料。苯酚电催化加氢具有操作条件温 和、由可再生的电力驱动等优势，是一种有吸引 力的环己酮生产工艺。我国科研人员选用不同 负载材料电极研究其合成机理如图所示[已知： Hs代表吸附态氢原子；法拉第效率FE(X)= n(生成X的电子) n(通过电极的电子) ×100%]. OH H OH +4 +4日 XXXQ→9 电源口 ▣电源七 Pt/C PU/TiO, 下列说法正确的是 ( A.Pt/C和Pt/TiO2电极均连接电源的正极 B.Pt/C和Pt/TiO2电极上均可能有H2逸出 C.Pt/C电极上若生成1mol环己酮的FE为 20%,则一定伴随生成约2.7mol环己醇 D.TiO2增大了Pt上Hs的覆盖度，有利于提高 环己酮制备的纯度 32 高三二轮化学