電解池及電化學(xué)應(yīng)用-2024年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)(原卷版)

必練15電解池及電化學(xué)應(yīng)用

1.（2023?廣東高考真題）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水,進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合Ki，一段時(shí)間后（）

A.U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是CL和。2

B.a處布條褪色，說(shuō)明CL具有漂白性

c.b處出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明還原性：cr>r

D.斷開(kāi)Ki，立刻閉合K2,電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)

2.（2023?廣東高考真題）用一種具有“卯柳”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電

解池（下圖），可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解KNCh溶液制氨。工作時(shí)，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和

0H,有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說(shuō)法不正確的是（）

“卯憚”結(jié)構(gòu)雙極膜

A.電解總反應(yīng)：KN03+3H20=NH3H2O+2O2?+KOH

B.每生成ImolNH3H2O,雙極膜處有9moi的H2O解離

C.電解過(guò)程中，陽(yáng)極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯梯”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

3.（2023?全國(guó)高考新課標(biāo)理綜）一種以V2O5和Zn為電極、Zn（CF3so3）2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖

如下所示。放電時(shí)，ZM+可插入V2O5層間形成2儂,2。51汨2。。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

n

V205ZnxV2O5nH2O

Zn電極V2O5電極

Zn(CF3so3)2水溶液

A.放電時(shí)V2O5為正極

B.放電時(shí)Z1?+由負(fù)極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+V2O5+nH2O=ZmV2O5-〃H2O

2+

D.充電陽(yáng)極反應(yīng)：ZnYV2O5-nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

4.（2022?廣東高考真題）以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的

再生。該過(guò)程中

A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg-2b=Mg2+B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥D.陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等

5.（2022?廣東高考真題）科學(xué)家基于C12易溶于CC14的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池,

+

可作儲(chǔ)能設(shè)備（如圖）。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：NaTi2（PO4）3+2Na+2e-=Na3Ti2（PO4）30下列說(shuō)法正確

的是

Tl電

A.充電時(shí)電極b是陰極B.放電時(shí)NaCl溶液的pH減小

C.放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大D.每生成ImolCl2,電極a質(zhì)量理論上增加23g

6.（2021?廣東高考真題）鉆（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制

備金屬鉆的裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是

A.工作時(shí)，I室和n室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液質(zhì)量理論上減少16g

移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

D.電解總反應(yīng)：2c。2++2H2?！?Co+O2T+4H+

7.（2023?深圳二模）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種用于合成氨的自供電Haber-Bosch反應(yīng)器（機(jī)理如圖所示）。該裝置

工作時(shí)，將Zn-NCh水溶液體系電池反應(yīng)中的產(chǎn)物，通過(guò)自供電轉(zhuǎn)換為NH3?H2。，從而在單個(gè)設(shè)備內(nèi)完成氮

循環(huán)中的多個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)換步驟。

_=

M_

三

三

主

\

11奉電極

下列說(shuō)法正確的是

A.b電極為Zn電極

B.放電過(guò)程中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為NO?+e-=N（￡

C.電解過(guò)程中，陰極區(qū)溶液的pH逐漸減小

D.理論上，每得到lmolNH3?H2O,至少需要消耗390gZn

8.（2023?深圳一模）法國(guó)科學(xué)家莫瓦桑在無(wú)水HF中電解KHF2制得單質(zhì)氟（2KHF2^2KF+比T+F2T）,

獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于該過(guò)程的描述不正確的是

A.陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.陰極反應(yīng)為2HF]+2e-=H2T+41

C.需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開(kāi)

D.理論上，每轉(zhuǎn)移lmole,可得到22.4LF2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

9.（2023?汕頭二模）間接電解法可對(duì)大氣污染物NO進(jìn)行無(wú)害化處理。其工作原理如圖所示（質(zhì)子膜只允許H+通

過(guò)）。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

s2or

溶液

電

吸

極

收b

塔

2S液O

_Na2

溶

No]

HS03溶液?質(zhì)子膜

A.電極b接電源正極，電解過(guò)程中附近溶液的pH增大

+

B.電極a的電極反應(yīng)式為：2HSO3+2e-+2H=S2O^+2H2O

C.電解過(guò)程中右側(cè)Na2sO4的濃度增大

D.電解過(guò)程中有4moiH+通過(guò)質(zhì)子膜時(shí)，可處理60gNO

10.（2023?梅州一模）我國(guó)建成全球首套千噸級(jí)液態(tài)太陽(yáng)燃料合成示范裝置，其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正

確的是

A.太陽(yáng)能在此過(guò)程中主要轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能

B.反應(yīng)I和反應(yīng)H都屬于氧化還原反應(yīng)

C.CH30H中存在的化學(xué)鍵有：離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵

D.該過(guò)程產(chǎn)生的氫氣和甲醇都可作為燃料電池燃料

11.（2023?梅州一模）一種新型Na-CaFeC）3可充電電池，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

MN

1________________I

N.Na-g**4"\/<aFc<）,CaFcO.

,||/|Iife

極有機(jī)新町“7as<?

I電解質(zhì)，有機(jī)―

衲離于交換膜

A.放電時(shí)，電極N是負(fù)極

B.充電時(shí)，Na+通過(guò)鈉離子交換膜向M極移動(dòng)

C.放電時(shí)，N極電極反應(yīng)為2CaFeC>2.5+。2——2e-=2CaFeC>3

D.充電時(shí)，每生成ImolNa,有機(jī)電解質(zhì)的整體質(zhì)量減小23g

12.（2023?梅州二模）近年來(lái)電池研究領(lǐng)域涌現(xiàn)出一類(lèi)紙電池。某紙電池結(jié)構(gòu)如圖所示，其M極為嵌鋰石墨

烯（口工6）,N極為鉆酸鋰（LiCoC>2）,電解質(zhì)為六氟磷酸鋰（LiPF6）的碳酸酯溶液，電池總反應(yīng)為：口工6+

Lii—CoO?=LiCoO2+C6下列說(shuō)法不正確的是

-+

A.放電時(shí)，M電極反應(yīng)式為：LixC'-xe=%Li+C6

B.放電時(shí)，Li+由N極向M極遷移

C.充電時(shí)，M極接直流電源負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)

D.充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移lmol電子，N極質(zhì)量理論上減少7g

13.（2023?茂名一模）一款低成本高能效的新型無(wú)隔膜鈾鉛單液流電池裝置如圖所示，該電池用石墨氈做電極,

放電

可溶性鈾鹽和鉛鹽的混合酸性溶液作電解液。已知電池反應(yīng)為：Pb+2Ce,+uPb2++2Ce3+o下列相關(guān)說(shuō)

充電

法正確的是

A.放電時(shí)，Pb?+在b電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.該電池可用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液

C.充電過(guò)程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為Ce3+—e-=Ce'+

D.放電過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中的CH3s05向a電極移動(dòng)

14.（2023?茂名二模）一款可充放電固態(tài)鹵離子穿梭電池工作時(shí)原理如圖所示，［室、II室、III室均為HGPE

凝膠聚合物電解質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是

I室n室m室

A.放電時(shí)，b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時(shí)，a電極反應(yīng)為：FeOCl+e-=FeO+C「

C.交換膜1、2分別為氯離交換膜和陽(yáng)離子交換膜

D.充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移Imol電子，b電極增重35.5g

15.(2023?揭陽(yáng)上學(xué)期期末)近期，科學(xué)家研發(fā)出了一種新型鋁電池。該電池電極分別為鋁和硒，熔鹽電解質(zhì)

由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KC1)和氯化鋁(AlCb)組成(如圖所示)。其中，電池放電過(guò)程中會(huì)形成A%Clk+i，

放電總反應(yīng)的離子方程式為2Al+3Se=AkSe3.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.充電時(shí)，電極A1為陰極

B.放電時(shí)，A1電極附近的陰離子濃度降低

C.放電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上正極質(zhì)量增加9g

D.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為(n-l)AL3(n-l)e-+(3n+l)AlCL=4AlnCEn+i

16.(2023?江門(mén)一模)原油中的硫化氫可采用電化學(xué)法處理，并制取氫氣，其原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

是

A.電解池中電極a為陽(yáng)極

B.H+由電解池的左池移向右池

C.從反應(yīng)池進(jìn)入電解池的溶液溶質(zhì)為FeCL和HC1

D.生成1L2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，理論上在反應(yīng)池中生成0.25molS沉淀

17.(2023?江門(mén)上學(xué)期聯(lián)考)某科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)二維M02B2和C4Bz在電化學(xué)反應(yīng)條件下具有優(yōu)異的抑制表面氧

化和自腐蝕的能力，使M02B2和Cr?B2成為有前景的尿素生產(chǎn)電催化劑。該工作為尿素的電化學(xué)合成開(kāi)拓了

新的道路。模擬裝置(電催化劑作陰極)如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.交換膜R為質(zhì)子交換膜

B.可用飽和食鹽水代替硫酸鈉作電解質(zhì)溶液

+

C.陰極的電極反應(yīng)式為CO?+沖+6H+6e-=CO(NH2)2+H20

D.每生成60gCO(NH2)2,理論上陽(yáng)極生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為33.6L

-

18.(2023?惠州市下學(xué)期第一次調(diào)研)電解法制取Na2FeO4的總反應(yīng)為Fe+2H2O+2OH-=FeOi+3H2T,

工作原理如圖所示。已知：NazFeCU只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H?還原。下列敘述正確的是

A.鐵電極做陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.Ni電極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2。+2e-=H2+2OH-

C.通電后Na+向右移動(dòng)，陰極區(qū)Na+濃度增大

D.當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，陰極區(qū)有11.2LH2生成

19.(2023?廣州一模)以熔融鹽(CaCb、NaCl)為電解液，以石墨為陽(yáng)極，電解TiO?和SiO2獲取電池材料TiSi,

下列說(shuō)法正確的是

A.陽(yáng)極上Si。?被還原B.陰極發(fā)生的反應(yīng)為2C「-2e-=C12T

C.電解時(shí)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)D.理論上每生成ImolTiSi電路中轉(zhuǎn)移8moi電子

20.(2023?廣州一模)新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的儲(chǔ)能電池，其工作原理如圖所示。

放電時(shí)電極a的反應(yīng)為：Li]_xFePO4+xLi++xe-=LiFePC)4；下列說(shuō)法不正確的是

A.充電時(shí)，Mg極為陰極

B.放電時(shí)，Li+從I室向n室遷移

C.放電時(shí)，H室U2SO4溶液的濃度增大

D.每消耗ImolMg,電極a質(zhì)量理論上增加14g

21.(2023?廣州二模)科學(xué)家研發(fā)了一種以A1和Pd(§^墨烯為電極的A1-N2電池，電池以A1C11-離

子液體作電解質(zhì)，放電時(shí)在提供能量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了人工固氮，示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是

AlPd@石墨烯

A.充電時(shí)A1電極是陰極

B.放電時(shí)A1C1￡離子濃度增大，AkCE離子濃度減少

C.放電時(shí)正極反應(yīng)為N2+8A12C17+6e-=2A1N+14A1C1；

D.放電時(shí)電路中每通過(guò)6moieJ電池總質(zhì)量理論上增加28g

22.(2023?佛山二模)過(guò)硫酸鏤［(NH4)2S2C?8］可用作氧化劑、漂白劑。利用電解法在兩極分別生產(chǎn)過(guò)硫酸鏤

和過(guò)氧化氫的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

三

陰

=>(NH4)2S2O8

離

子

三Pt

交

電H2SO4

換

修極

O,膜

I室(NH4),SO4

A.a為外接電源的負(fù)極

電解

B.電解總反應(yīng)：。2+2H++2soi-=?2。2+

C.陰離子交換膜可用陽(yáng)離子交換膜替代

D.電解池工作時(shí)，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小

23.(2023?大灣區(qū)二模)利用［Fe(CN)6］4-/［Fe(CN)6K-介質(zhì)耦合微生物電化學(xué)系統(tǒng)與電催化還原CO?系統(tǒng)，

既能凈化廢水，又能CO2向高附加值產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，其工作原理示意圖如圖a和圖b所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.圖a裝置和圖b裝置中的H+都是從左向右移動(dòng)

--

B.圖a裝置中甲電極的反應(yīng)式為：CH3COO-8e-+7OH=2CO2T+5H2O

C.圖b裝置中丙電極的電勢(shì)比丁電極高

D.圖b裝置中丁電極中每消耗22.4LCC）2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為3.612X1024

24.（2023?潮州二模）相比鋰電池，鈉電池具有性能穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，且可循環(huán)使用，壽命較長(zhǎng)，對(duì)環(huán)

境較友好。如圖是某鈉離子二次電池工作原理示意圖，電池反應(yīng)為

2NaFePO4F+Na3Ti2（PO4）3=2Na2FePO4F+NaTi2（PO4）3，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

----------|MN|----------

NaFePOFNaTi（PO）

_4____白電3243

u

A.充電時(shí)，N極接電源的負(fù)極

B.放電時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中每通過(guò)Imol電子，理論上M極質(zhì)量減輕23g

C.放電時(shí)，N電極上的電極反應(yīng)式為Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PC>4）3+2Na+

D.理論上，該電池在充、放電過(guò)程中，溶液