2023年高考化學題型(三)電化學

命題視角一新型化學電源

理?核心知識

1.圖解化學電源工作原理

活

潑金［觀察閉合回路將福

屬電

氧

極5

'

燃料

化

性

物

、

還原

性

質

等

，

物質

等

物

質

中

物質

中

有

元

素

有元

素

價

化

合

價

化合

降

觀察兩極材料或通低

升高入物質、反應特征

2.電極反應式的書寫

⑴三步法（也適用于電解池）

示例

步驟

（A1|KOH溶液|Ag2O2）

①根據題中信息（如總反應方程式或原

強堿性溶液中：A1被氧化為A102,

理圖中元素化合價的升降等）判斷還原

AgO被還原為Ag和0H-

劑和氧化產物、氧化劑和還原產物22

②根據電池負極（或電解池陽極）為“還

原劑一“1—一氧化產物”、電池正極負極：4A1—12e—>4A1O2；

（或電解池陰極）為“氧化劑+”屋一一還正極：3Ag2O2+12e—6Ag+60H

原產物”初步寫出電極反應式

根據電荷守恒和反應環(huán)境呈強堿性進行

③根據電荷守恒、原子守恒及電解質性補項。負極：在左邊補充“40IT”、右

質，在初步書寫的電極反應式兩側補充邊補充“2H2。”，得4A1—12心+160H

介質，配平電極反應式。介質常為H2。、==4A1O2+8H2OO正極：在左邊補充

H1、OfT等“2比0”、右邊補充“2OH-”，得3Ag2O2

+12e~+6H2O=6Ag+120H"

（2）加減法（一般適用于燃料電池或給出電池總反應的電池）

①根據題給信息，將已知的電池總反應寫成“氧化劑+還原劑+介質1=還原產

物+氧化產物+介質2”的形式，介質常為H2O、H+或OIF等。燃料電池電池總

反應往往與燃料燃燒反應相同(注意介質)。

②燃料電池的正極反應式較簡單，一般為。2得電子的還原反應，寫出該電極反應

式，并使反應式中02的化學計量數與總反應式中02的化學計量數相等。

③用電池總反應減去簡單的電極反應式即得復雜的電極反應式。書寫時要滿足電

荷守恒、質量守恒等。

[典例1]科學家近年發(fā)明了一種新型Zn—C02水介質電池。電池示意圖如下，

電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時，溫室氣體C02被轉化為儲氫物質甲酸

等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。

下列說法錯誤的是()

-2

A.放電時，負極反應為Zn-2e+4OH===[Zn(OH)4]

B.放電時，ImolCCh轉化為HC00H,轉移的電子為2moi

C.充電時，電池總反應為2[Zn(OH)4]2-重型2Zn+02t+40H+2H2O

D.充電時，正極溶液中OH一濃度增大

答案D

解析第一步，根據圖示判斷電化學裝置的類型，該裝置為二次電池，既可充電

又可放電。

第二步，根據粒子變化，判斷正、負極和陰、陽極，放電時Zn失電子生成[Zn(0H)4p

一，Zn作負極。充電時在陽極上水失電子生成氧氣，陰極上[Zn(OH)4]2一,得電子

生成Zn。

第三步，根據電極反應原理確定各電極上發(fā)生的反應。負極電極反應為Zn-2e-

+40IT=[Zn(OH)4p-,正極電極反應為CC)2+2H++2e-=HCOOH,同時說明

電解質溶液1為堿性溶液，電解質溶液2為酸性溶液。

第四步，逐項分析判斷。

原電池：電極及電極反應的判斷

放電時，負極上Zn發(fā)生氧化反應，電極反應

為Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)]一,所以正確，不

符合題意

定量計算：電極反應轉移電子數的計算

CO2轉化為HCOOH.C元素化合價降低2,則

B項

1mole。2轉化為HCOOH時.轉移電子2mol,

所以正確，不符合題意

次充電時，電池總反應式的判斷

電充電時，陰極電極反應為[Zn(OH),]2-+2e-=

-陽極電極反應為

池項Zn+4OH,2H2O-4e-=Ozt+

C齊由

4H+,兩者加和得2[Zn(OH)]--2Zn+O2t+

4OH+2H.O,所以正確.不符合題意

電解質溶液中離子濃度的變化

由圖示可知，充電時，正極上水放電生成氫

D項離子和氧氣，溶液中氫離子濃度增大，因溫

一度不變，水的離子積不變，因此氫氧根離子

濃度減小，所以錯誤，符合題意

|方法模型，

分析可充電電池的思維流程

一定

裝置類型-1放電—原電池；充電一電解池

二判放電時的正極為充電時的陽極，

電極名稱[放電時的負極為充電時的陰極

放電時的正極反應式顛倒整理過來

為充電時的陽極反應式；放電時的

三寫負極反應式顛倒整理過來為充電時

電極反應式口的陰極反應式

由生成一極向消耗一■極移動，區(qū)域

pH變化；OFT生成區(qū)、H+消耗區(qū)，

四看pH增大；OFT消耗區(qū)、H+生成區(qū)，

離子移動[pH減小

練二應試能力

1.(2022.廣東卷)科學家基于Ch易溶于CC14的性質，發(fā)展了一種無需離子交換膜

的新型氯流電池，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為NaTi2(PO4)3+2Na

+

+2e-=Na3Ti2(PO4)3o下列說法正確的是()

A.充電時電極b是陰極

B.放電時NaCl溶液的pH減小

C.放電時NaCl溶液的濃度增大

D.每生成1molCb,電極a質量理論上增加23g

答案C

解析由充電時電極a的反應可知，充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是

陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；放電時電極反應和充電時相反，則放電時電

-+

極a的反應為Na3Ti2(PO4)3~2e=NaTi2(PO4)3+2Na,NaCl溶液的pH不變，

故B錯誤；放電時負極反應為Na3Ti2(PO4)3—2b=NaTi2(PO4)3+2Na+,正極反

應為Cl2+2e-=2Cr,反應后Na+和C廠濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃

度增大，故C正確；充電時陽極反應為2CF—2底==Cbt,陰極反應為NaTi2(PO4)3

+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,由得失電子守恒可知，每生成1molCI2,電極a

質量理論上增加23g-mol^Xlmol=46g,故D錯誤。

2.(2022.全國乙卷)Li—Ch電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前

景。近年來，科學家研究了一種光照充電Li—Ch電池(如圖所示)。光照時，光催

化電極產生電子(b)和空穴(h+),驅動陰極反應(Li++b=Li)和陽極反應(U2O2

+2h+==2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()

光

催

金

化

屬

電

鋰

極

A.充電時，電池的總反應為Li2O2=2Li+O2

B.充電效率與光照產生的電子和空穴量有關

C.放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

+

D.放電時，正極發(fā)生反應：O2+2Li+2e=Li2O2

答案C

解析充電時光照光催化電極產生電子和空穴，驅動陰極反應(Li++b=")和陽

極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2),則充電時總反應為Li2O2=2Li+O2,A正確;

充電時，光照光催化電極產生電子和空穴，陰極反應與電子有關，陽極反應與空

穴有關，故充電效率與光照產生的電子和空穴量有關，B正確；放電時，金屬Li

電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤;

放電時總反應為2Li+O2=Li2O2,則正極反應為O2+2Li++2L=口2。2,D正

確。

命題視角二電解原理的應用

理［核心知識

1.圖解電解池工作原理

陽離子［觀察閉合回路特征］

轉化為

活潑電極：

發(fā)

生

發(fā)

單質；生

金屬溶解

氧

化

還

陰離子原

反

應

反

應回失電子；

中部分陰陽離子陰離子陽

解惰性電極

元素的極,移向

更移向(Pt、Au

價態(tài)降

或石墨)；

低,如

觀察兩極的物質溶液中的

；

SO--信息及反應特征物質失電子

s2or

2.電解原理分析模型

以制備KI03的電解裝置為例

(1)提取信息

(①該裝置是電解池

.I②陰、陽極都是惰性電極

|③電解質溶液是KOH溶液、呈堿性

〔④交換膜為陽離子交換膜

裝置圖信息

(2)分析流程

第

確定陰、陽極,其中a為陽極,b為陰極

步

書寫電極反應式，其中陽極變化12-

10e--?210；

5

結合電解質溶液呈堿性，利用電荷守

否

恒書寫陽極反應式為卜一10e-+

12OH--210；+6H2。

陰極是由水電離出的H+得電子的

還原反應，電極反應式為2H2。+

第2e-H2f+2OFT判斷離子移

三

步動方向.依據電極IX：域電中性原則及

離子交換膜的類型判斷，a極區(qū)域剩

余K+而b極區(qū)域產生OH1故K+

穿過陽離子交換膜由a-b遷移

［典例2］雙極膜(BP)為復合膜，可在直流電的作用下，將膜間的水分子解離，提

供H+、OHo利用雙極膜與離子交換膜組合可以實現含硫酸鈉工業(yè)廢水的凈化和

資源回收，原理如圖所示。下列說法錯誤的是()

A.BP可有效阻隔Na+和SO?-的通過

B.A為陽離子交換膜，C為陰離子交換膜

C.X為H2sCU溶液、Y為NaOH溶液

D.一段時間后，陰、陽極產生氣體的物質的量之比為2：1

答案B

解析根據題意和圖示，該裝置為電解池，與電源正極相連的為陽極，與電源負

極相連的為陰極，則左側為陽極，右側為陰極，陽極上反應為：2H2。-41=02t

+4H+,陰極上反應為2H2O+2e-=H2t+20H,根據BP膜中H+向右移動，

OH」向左移動，電解池中陰離子向陽極移動、陽離子向陰極移動，則A為陰離子

交換膜，C為陽離子交換膜，X為H2so4,Y為NaOH。A.根據題意，利用雙極

膜與離子交換膜之間生成硫酸和氫氧化鈉，可以實現硫酸鈉工業(yè)廢水的凈化和資

源回收，則BP能有效阻隔Na+和SO廠的通過，故A正確；B.根據分析可知，A

為陰離子交換膜，C為陽離子交換膜，故B錯誤；C.根據分析可知，X為H2s04

溶液、Y為NaOH溶液，故C正確；根據陽極上反應為：2H2。-4「=。2t+

4H+,陰極上反應為2H2。+2屋=H2t+20H,一段時間后，當陽極上生成1mol

。2時轉移4moi電子，則陰極上產生2m0IH2,則陰、陽極產生氣體的物質的量

之比為2：1,故D正確。

練:應試能力

3.（2022.濟南檢測）采用電滲析法可以從含NH4H2P。4和（NH4）2HPO4的廢水中回收

NH3-H2。和H3P。4，電解裝置如圖所示。下列說法正確的是（）

X電極Y電極

稀氨水f0口一

t"d

廢水

A.X電極應連電源的正極

B.M口處回收產生的濃氨水

C.隔膜ab為陽離子交換膜，隔膜cd為陰離子交換膜

D.電解一段時間后，產生的NH3H2O和H3PO4的物質的量相等

答案C

解析由圖示可知，左側電極室通入稀氨水，說明左側電極室的產品為NH3H2O,

則廢水中的NH：通過隔膜ab進入左側電極室，發(fā)生反應NHl+OH=NH3H2O,

故隔膜ab為陽離子交換膜，X電極的電極反應式為2H2O+2e-==H2t+20H-,

則X電極為陰極，與電源的負極相連，右側電極室的產品為H3PO4,廢水中的

H2Po3、HP0k經過隔膜cd進入右側電極室，與H+結合形成H3Po4,故隔膜cd

為陰離子交換膜，Y電極為陽極，電極反應式為2H2。-4底=02t+4H+。由以

上分析可知，A錯誤，B錯誤，C正確；由于NH3-H2O和H3P04均為弱電解質，

產生的物質的量無法計算，D錯誤。

4.（2022.浙江6月選考）通過電解廢舊鋰電池中的LiMnzCU可獲得難溶性的Li2CO3

和M11O2,電解示意圖如下（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。

電解過程中溶液的體積變化忽略不計）。下列說法不正確的是（）

I-------------------1

電極A電極B為

Mn2\rf

H2sO4、\

MnSO,)

溶液J

MnO2

j/LiMn2O4

濾布

A.電極A為陰極，發(fā)生還原反應

B.電極B的電極反應：2H2O+Mn2+—2e-==MnO2+4H+

C.電解一段時間后溶液中Mr+濃度保持不變

2+

D.電解結束，可通過調節(jié)pH除去Mn,再加入Na2c。3溶液以獲得Li2CO3

答案c

解析由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉化為MnO2,鎰元素化合價升高，失

電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應，A正確；電極

B上Mi?*失電子轉化為MnC）2,電極反應式為2H2O+Mn2+—2e-=MnC）2+4H',

B正確；電極A電極反應式為2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2。，

依據得失電子守恒，電解池總反應為2LiMn2C）4+4H+=2Li++Mn2++3MnC）2+

2H20,反應生成了Mi?*,Mi?+濃度增大，C錯誤；電解結束后，可通過調節(jié)溶

液pH將鎰離子轉化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D

正確。

II隨堂訓練

1.科學家設想利用圖示裝置進行C02的固定，同時產生電能。該裝置工作時，生

成的碳附著在電極上。下列說法錯誤的是（）

電極板（L“多孔催化

劑電極

陽離子交換膜

A.電極板（Li）作該電池的負極

B.若導線中流過4moie,理論上負極區(qū)減少4moiLi*

C.負極區(qū)不適合選用水溶液作電解質溶液

D.采用多孔催化劑電極有利于C02擴散到電極表面

答案B

解析A.由圖知，Li為負極，多孔催化劑電極為正極，故A正確；B.導線中流過

4mole-,負極產生4molLi+,同時有4moiLi卡向正極區(qū)移動，所以理論上負極

區(qū)Li+的物質的量不變，故B錯誤；C.Li能與水反應，負極區(qū)不適合選用水溶液

作電解質溶液，故C正確；D.多孔結構有利于氣體擴散，即有利于C02擴散到電

極表面，故D正確。

2.（2022.邯鄲二模）《X—MOL》報道了一種兩相無膜鋅/吩睡嗪電池，其放電時的

工作原理如圖所示（PF6在水系/非水系電解液界面上來回穿梭，維持電荷守恒）。

ZnSO4+KPF6

的水溶液

PTZ+TBAPF6

的CH2C%溶液

已知：CH2c12的密度為L33g難溶于水。下列說法錯誤的是（）

A.電池使用時不能倒置

B.充電時，石墨氈上的電極反應式為PTZ—「==PTZ+

C.放電時，PF6由CH2cb層移向水層

D.放電時，Zn板每減輕6.5g,水層增重29g

答案D

解析放電時，Zn失電子，發(fā)生氧化反應，故Zn作負極；石墨氈作正極。充電

時，Zn電極發(fā)生得電子反應，作陰極；石墨氈作陽極。A.水和二氯甲烷的不互溶

性和密度差能夠將正極與負極分隔開，故不能倒置，故A正確；B.由分析可知，

石墨氈作陽極，電極反應式為PTZ—e-==PTZ+,故B正確；C.放電時，陰離子

移向負極，故移向水層，故C正確；D.放電時，Zn板每減輕6.5g,同時水層增

重6.5g,轉移電子的物質的量為0.2mol,有0.2molPFW移動到水層，故水層增

重為0.2molX145g/mol+6.5g=35.5g,故D錯誤。

3.（2022.日照聯考）一種利用煌（CxH），）來消除氮氧化物污染的工作原理如圖所示，裝

置中電極均為惰性電極，兩側電解質為同濃度的鹽酸。下列說法錯誤的是（）

質子交換膜

A.通入N02的電極為正極，發(fā)生還原反應

+

B.若使用的煌為C2H6,該電極反應為：C2H6+4H2O-14e=2CO2+14H

C.裝置中轉移0.4mol電子時，有0.4NA個H+通過質子交換膜

D.裝置工作一段時間后，兩側電極室中溶液的pH不變

答案D

解析通入N02的電極上N02轉化為N2,發(fā)生還原反應，該電極為正極，A項

正確；若使用的姓為C2H6,C2H6轉化為C02,結合電解質溶液顯酸性，知該電

+

極反應為：C2H6+4H2O-14e-=2CO2+14H,B項正確；為平衡電荷，裝置中

轉移0.4mol電子時，有0.4NA個H+通過質子交換膜，C項正確；結合B項中負

極反應和正極反應：2NO2+8e-+8H+=N2+4H2。，知裝置工作一段時間后，左

室中溶液pH增大，右室中溶液pH減小，D項錯誤。

4.（2022.廣東卷似熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進

行電解，實現A1的再生。該過程中（）

A.陰極發(fā)生的反應為Mg—2e-=Mg2+

B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥

D,陽極和陰極的質量變化相等

答案C

解析根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電

子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽

極進行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和A1發(fā)生失電子的氧化

反應，分別生成Mg2+和AF+,Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)AF+得電子生成A1

單質，從而實現A1的再生。陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極

失電子生成Mg2+,A錯誤；Al在陽極上被氧化生成AF+,B錯誤；陽極材料中

Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；因為陽極除了

鋁參與電子轉移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子

得電子生成鋁單質，根據轉移電子數守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變

化不相等，D錯誤。

I課下作業(yè)

A卷

1.（2022.湖南卷）海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰一海水電池構造示意

圖如下。下列說法錯誤的是（）

M1一,用電器|一

海電

Li水極

/

隔膜玻璃陶瓷

A.海水起電解質溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應：2H2。+2「=20fT+H2t

C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能

D.該鋰一海水電池屬于一次電池

答案B

解析海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質溶液，故

A正確；N為正極，電極反應為O2+2H2O+4L=40fT,故B錯誤；Li為活潑

金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C

正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。

2.（2022.重慶抽測）我國科學家設計的一種甲酸（HCOOH）燃料電池如圖所示（半透

膜只允許K+、H+通過），下列說法錯誤的是（）

A.物質A可以是硫酸氫鉀

B.左側電極為電池負極，HCOCT發(fā)生氧化反應生成HCO3

C.該燃料電池的總反應為2HCOOH+O2+2OH-=2HCO3+2H2。

D.右側每消耗H.2LO2（標準狀況），左側有1molK卡通過半透膜移向右側

答案D

2++3

解析由圖中物質轉化知，右側電解質儲罐中發(fā)生反應4Fe+O2+4H=4Fe

+

+2H2O,結合電解質儲罐中流出K2so4,知物質A可為KHSCU,A項正確；左

側電極上HCOCT轉化為HCO1,碳元素由+2價升高為+4價，發(fā)生氧化反應,

故左側電極為電池負極，B項正確；根據圖示知，該燃料電池總反應為HCOOH

和02在堿性條件下反應，生成KHC03和H2O,C項正確；右側每消耗H.2L。2(標

1121

準狀況)，電路中通過的電子為：77昔77X4=2mol,則左側有2moiK卡通過半

22.4L-mol

透膜移向右側，D項錯誤。

3.(2022.全國甲卷)一種水性電解液Zn—MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示［KOH

溶液中，Zi?+以Zn(OH)歹存在］。電池放電時，下列敘述錯誤的是()

MnO2電極離子選擇隔膜Zn電極

Inm

A.n區(qū)的K+通過隔膜向ni區(qū)遷移

B.I區(qū)的SO1通過隔膜向II區(qū)遷移

C.MnO2電極反應：Mn02+2e+4H1=Mn2++2H2O

+2+

D.電池總反應：Zn+40H^+MnO2+4H=Zn(OH)F+Mn+2H2O

答案A

解析根據圖示的電池結構和題目所給信息可知，in區(qū)Zn為電池的負極，電極

反應為Zn—2e-+4OH=Zn(OH)F,I區(qū)MnC)2為電池的正極，電極反應為MnCh

+2+

+2e-+4H=Mn+2H2O,K*從HI區(qū)通過隔膜向H區(qū)遷移，A錯誤；I區(qū)的

SO廠通過隔膜向n區(qū)移動，B正確；MnCh電極的電極反應式為MnO2+2e-+4H

+=Mn2++2H2O,C正確；電池的總反應為Zn+40fT+MnO2+4H+=Zn(OH)/

2+

+Mn+2H2O,D正確。

4.科學家利用多晶銅高效催化電解C02制乙烯，原理如圖所示。已知：電解前后

電解液濃度幾乎不變。下列說法錯誤的是()

持續(xù)通入CO?

A.鋁電極產生的氣體是02和C02

B.銅電極的電極反應式為2c。2+12HC0?+12e==C2H4+12COr+4H2O

C.通電過程中，溶液中HCO,通過陰離子交換膜向左槽移動

D.當電路中通過0.6mol電子時，理論上能產生標況下C2H41.12L

答案B

解析C02制乙烯，碳的化合價降低，得電子，故多晶銅電極作電解池的陰極；

陰極生成的HCO-HC03經陰離子交換膜進入陽極區(qū)，因電解前后電解液濃度幾

乎不變，可判斷HCO,與水一起失去電子生成02和C02。A.據分析，箱電極產生

的氣體是。2和C02,A正確；B.銅電極的電極反應式為14co2+12廣十

8H2O=C2H4+12HCO,,B錯誤；C.通電過程中，溶液中HC(K朝陽極移動，即

通過陰離子交換膜向左槽移動，C正確；D.根據14co2+12屋+8H20=C2H4+

12HCO3,電路中通過0.6mol電子時理論上能產生0.05molC2H4,即標況下1.12

L,D正確。

5.我國科學家最近發(fā)明了一種Zn—PbCh電池，電解質為K2so4、H2s04和KOH,

通過a和b兩種離子交換膜將電解質溶液隔開，形成M、R、N三個電解質溶液

區(qū)域，結構示意圖如下。下列說法正確的是()

A.b為陽離子交換膜

B.R區(qū)域的電解質為H2s。4

C.放電時，Zn電極反應為：Zn-2e_+40H=Zn(OH)F

D.消耗6.5gZn,N區(qū)域電解質溶液減少8.0g

答案C

解析該電池為Zn—PbCh電池，從圖中可知，Zn轉化為Zn(OH)/，則M區(qū)為

-H

KOH,R區(qū)為K2so4,N區(qū)為H2so4。A.正極(b)PbO2+2e+4H+SOF=PbSO4

+2H2O,負極(a)Zn—2e-+40fT=Zn(OH)廠，溶液維持電中性,則a為陽離子

交換膜，A錯誤；B.根據分析，R區(qū)為K2so4,B錯誤；C.根據分析，放電過程

中，Zn電極反應為：Zn-2e+40H=Zn(OH)F,C正確；D.消耗6.5gZn,

電子轉移0.2mol,N區(qū)消耗0.4molH卡,0.1molSOF,同時有0.1molSO封移向

R區(qū)，則相當于減少0.2molH2so4,同時生成0.2mol氏0,則R區(qū)實際減少質

量為0.2molX98g/mol—0.2molX18g/mol=16g,D錯誤。

6.硫酸工業(yè)尾氣中的SO2可用Na2s。3溶液吸收，并通過電解方法實現吸收液的循

環(huán)再生。如圖所示，下列有關說法中正確的是()

A.陽極發(fā)生的反應之一為SO歹+20tr—2e-=S0歹+2氏0

B.電解一段時間后，陰極室pH升高

C.電解一段時間后，b°/0<a%

D.電解一段時間后，兩室生成的Na2sCh與H2s04的物質的量相等

答案B

解析由裝置圖可知，陽離子移向陰極，Pt(I)為陰極，陰離子移向陽極，Pt(II)

為陽極，電解池中，陽極發(fā)生氧化反應，化合價上升，失電子；陰極發(fā)生還原反

-+

應，化合價下降，得電子；陽極：sot+H2o-2e=S0F+2H；HSO?+H2O

-2e-=SOr+3H+,陰極：2H++2屋=H2t;A.酸性介質中不存在氫氧根，A

項錯誤；B.陰極氫離子放電，氫離子濃度減小，pH增大，B項正確；C.陽極可不

斷產生硫酸根離子和氫離子,6%>a%,C項錯誤;D.陽極產生1mol硫酸轉移2moi

電子，陰極消耗2nlol電子產生2moi亞硫酸鈉，兩者物質的量不相等，D項錯

誤。

7.(2022.保定二模)研究人員利用膜電解技術，以NazCrCU溶液為主要原料制備

NazCnO7的裝置如圖1所示，下列敘述正確的是()

已知：CnO廠和CrO廠的物質的量濃度的對數(lgc)與pH的關系如圖2所示。

A.a為電源負極，b為正極

B.Na2Cr2O7在陰極室制得

C.交換膜為陽離子交換膜

D.每轉移1mol電子，產生16.8L氣體

答案C

解析A.CrCT轉化為C"。廠反應：2CrO^+2H+CnO廠十氏0,電解過程實

質是電解水，左室是產品室，電解提供H+,故左側是H2O放電生成02和H+,

左側為陽極室，右側為陰極室，故a為電源正極、b為電源負極，故A錯誤；B.

由A項分析可知NazCn。在陽極室制得，故B錯誤；C.左室中Na卡經過離子交

換膜進入右室，交換膜為陽離子交換膜，故C正確；D.電解過程實質是電解水，

外電路中每通過1mol電子，根據電子轉移守恒，生成。2為,：°1=0.25mol,生

成H2為號包=0.5mol,未指明標準狀況，不能計算產生氣體的體積，故D錯誤。

8.工業(yè)上一種制備C102的裝置如圖所示。陰極生成的C102會進一步得電子產生

瞬間中間體C102,C102隨即與溶液中的C103反應又生成C102,下列說法正確的

是（）

氣體X]口反刃J氣體Y

...-4............-....

r---■....r-----■[

I*''']I■I

硫酸溶液器,液

質子交換膜

A.a極的電極材料可以是Fe

B.電解一段時間后，陰極室的pH減小

+

C.陰極生成中間體C105的過程可表示為C107+2H+e===C102f+H2O、C102

+e==C102

D.當電路中轉移1mol電子時，a極生成2.8L（標準狀況）氣體X

答案C

解析由題干信息：陰極生成的C1O2會進一步得電子產生瞬間中間體C1O2,C1O2

隨即與溶液中的CIO,反應又生成C1O2可知a極與電源正極相連，作陽極，電極

反應為：2H2。-4葭==。2t+4H+；b極與電源負極相連，作陰極，電極反應為：

+--

CIO3+2H+e=C102t+H2O,ClO2+e=ClO2oA.由分析可知，a為陽極,

若a極的電極材料為Fe,則電極反應為Fe—2e—=Fe?+,中間是質子交換膜，則

電解池工作一段時間后，由于a極區(qū)無質子轉移到b極區(qū)而無法工作，A錯誤；

B.由分析可知，電解一段時間后，陰極室不斷消耗H+,且有水生成，故溶液的

pH增大，B錯誤；C.由分析可知，C正確；D.由分析可知，a極發(fā)生的電極反應

為2H2。一4底==。2t+4H+,故當電路中轉移1mol電子時，生成氣體X在標準

狀況下的體積為WmolX22.4mol/L=5.6L,D錯誤。

B卷

9.（2022.湖北十一校聯考）二氧化鉛一銅電池是一種電解質可循環(huán)流動的新型電池

（如圖所示），電池總反應為PbO2+Cu+2H2SO4=PbSO4+CuSO4+2H2Oo下列

有關該電池的說法正確的是（）

A.電池工作時，電子由Cu電極經電解質溶液流向PbO2電極

B.電池工作過程中，電解質溶液的質量逐漸減小

C.正極反應式：PbO2+2e+4H~+SOr=PbSO4+2H2O

D.放電后，循環(huán)液中H2s。4和CuSO4的物質的量之比不變

答案C

解析電子不能流經電解質溶液，A項錯誤；根據電池總反應知，若反應的PbO2

為1mol,電解質溶液中增加2moi0,1molCu,減少1molSO^,故反應前后

電解質溶液的質量不變，B項錯誤；根據電池總反應知，正極上PbO2得電子生成

PbS04和H2。，C項正確；根據電池總反應知，放電后，循環(huán)液中H2s04減少，

CuS04增多，D項錯誤。

lO.Ca—LiFeP04可充電電池的工作原理示意圖如圖，其中鋰離子交換膜只允許Li

+2+

+通過，電池反應為：%Ca+2LiixFeP04+2xLi=xCa+2LiFePO40下列說法正

確的是（）

____放電________

L一忱，—ZZ1Li,_tFePO,/

鈣電極Qk?之器.LiFePO用極

?、.一

LiPF（/LiAsF?鋰離子交換膜Li2so油液

電解質

A.LiPF6/LiAsF6電解質與Li2s。4溶液可互換

B.充電時，當轉移0.1mol電子時，左室中電解質的質量減輕1.3g

C.充電時，陰極反應為：LiifFePO4+xLi++xe-=LiFeP04

D.放電時，LiiFePCh/LiFePCU電極發(fā)生Li+脫嵌，充電時發(fā)生Li卡嵌入

答案B

解析A.Ca是活潑金屬，易與水發(fā)生劇烈反應，所以LiPF6/LiAsF6為非水電解質，

而LizSCU溶液中有水，不可互換，A項錯誤；B.充電時每轉移0.1mol電子，左

室中就有0.0511101?22+轉化為?2,同時有0.1molLi卡遷移到左室，所以左室中電

解質的質量減輕0.05molX40g/mol—0.1molX7g/mol=1.3g,B項正確；C.充電

時，鈣電極為陰極，電極反應為Ca?++2e—==Ca,C項錯誤；D.充電時為電解池，

電解池中陽離子流向陰極，Lii-JePO4/LiFePO4為陽極，所以LiiFePO4/LiFePC）4

電極發(fā)生Li+脫嵌然后流向陰極，放電時為原電池，原電池中陽離子流向正極，

所以放電時發(fā)生Li+嵌入，D項錯誤。

11.（2022.山東卷改編）設計如圖裝置回收金屬鉆。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借

2+

助其降解乙酸鹽生成CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2（s）轉化為Co,

工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材

質，右側裝置為原電池。下列說法不正確的是（）

--

--

-L---.-

-二

-l-.)--

-

--

細菌--

之-

--

里--

乙酸鹽陽膜CoCl2乙酸鹽陽膜鹽酸

溶液溶液溶液

A.裝置工作時，甲室溶液pH逐漸減小

B.裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸

C.乙室電極反應式為LiCoO2+2H2O+e-=Li++Co2++4OH-

D.若甲室C02+減少200mg,乙室C02+增加300mg,則此時已進行過溶液轉移

答案C

解析A.電池工作時，甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體,

C02+在另一個電極上得到電子，被還原產生Co單質，CH3co0一失去電子后，Na

+通過陽膜進入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行?，溶液pH減

小，A正確；B.對于乙室，正極上LiCoCh得到電子，被還原為C02+,同時得到

Li+,其中的O與溶液中的H+結合H2O,因此電池工作一段時間后應該補充鹽酸,

B正確；C.電解質溶液為酸性，不可能大量存在OH,乙室電極反應式為：LiCoCh

-++2+

+e+4H=Li+Co+2H2O,C錯誤；D.若甲室Cc）2+減少200mg,電子轉移

物質的量為代）=5；；品X2=0.0068mol,乙室C02+增加300mg,轉移電子

的物質的量為“（I）=5；j，oiX1=。0051mol,說明此時已進行過溶液轉移，D

正確。

12.（2022.岳陽二模）利用如圖的電解裝置分離含A1（OH）3、MnCh和少量Na2CrO4

的混合物漿液，使其分離成固體混合物和含銘元素溶液。下列有關分析錯誤的是

ab

直流電源

石墨I石墨2

攪拌槳氣體

混合物漿液

NaAO,溶液陽離子膜陰離子膜Na/SO,溶液

A.電解裝置工作時，石墨2應該連接鉛蓄電池的PbCh電極

B.分離后，含銘元素的粒子有CrCT和CnO廣，存在于陽極室中

C.每轉移1molb時，陰極室電解質溶液的質量增加23g

D.陰極室生成的物質可用于固體混合物A1(OH)3和MnO2的分離

答案C

解析A.由圖可知，左側電極氫得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，為陰極，則右

側為陽極；鉛蓄電池的PbO2電極為正極，連接陽極區(qū)電極石墨2,A正確；B.

含輅元素的粒子有CrO,和CnO歹，陰離子向陽極移動，分離后，存在于陽極室

中，B正確；C.陰極發(fā)生的電極反應為2H2。+2-=2OH—+H2t,同時鈉離子

通過陽離子膜進入陰極室，每轉移1