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文档简介

2025高考化学一轮复习之电化学

一.选择题(共20小题)

I.(2024•福建三模)如图所示装置可实现银离子(即2+)和钻离子(C(>2+)的分离。双极膜内的H2O解

离为H+和OH"在直流电场作用下分别向两极迁移。已知C02+与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是

()

B.石墨M的电极反应式为Co2++2e—Co

C.双极膜内水解离出的OH能抑制II室中的转化反应

D.若导线中通过Imol电子,I室与山室溶液质量变化之差为65g

2.(2024•遵义模拟)钠硒电池具有能量密度大、成本低等优点,被认为是富有潜力的新一代室温钠离子

电池。某科研团队设计的钠硒电池模型如图所示。下列叙述错误的是()

负载

N

NaL?SeoK

Na/.SeOh

Na2Se4烯

Na2Se

透过膜

A.放电时,电极N的电势高于电极M

B.放电时,M电极附近不能先用水系电解液

C.充电时,Na+从N电极向M电极迁移

D・充电时,N极上的反应式为:+

aOao

3.(2024•江西模拟)电解废旧锂电池中的LiMn2O4示意图如图(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)。下歹J说法正确的是()

A.电极B为阴极,发生还原反应

B.电解一段时间后溶液pH增大

C.电解过程中SOj向电极A移动

D.电极A的电极反应式为Li'-3e'+2Mn21+4H2()—LiMn2O4+8H'

4.(2024•湖北模拟)盐酸羟胺(NH2OH-HC1)是一种常见的还原剂和显像剂,工业可采用如下电化学

方法制备。装置和正极反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是()

e

A.X为H+,Y为NH3OH+

B.含Fe电极起到导电和催化的作用

+

C.Pt电极上的反应:H2+2C=2H

D.消耗ImolNO,有3moiH+通过交换膜

5.(2024•江西模拟)一种新的二甲醛(CH30cH3)双极膜燃料电池,电解质分别为H2sCM和KOH,结构

示意图如图所示,双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成,能将水分子解离成H+和OH,下列说

催化剂FT-用电器催化剂

(电极c)[Je-(电极d)

◎ab

,

KOH'H2soi

法正确的是()双极膜

A.放电时,双极膜中的OH通过b膜转移至d极

B.c极反应式为CH30cH3+160丁-12丁=2,0孩+11H2O

C.每消耗11.2LO2,双极膜处有2moi的H2O解离

D.反应一段时间后,双极膜右侧电解质溶液的浓度不变

一_-00C^°

6.(2024•湖北三模)电化学合成是一种绿色高效的合成方法,如图是电解合成HCOOH和的

示意图。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和0H,有利于电解反应顺利进行。下列叙述

电源

电co,

A

HCOOH

KC1溶液

错误的是()左室W1

A.催化电极B与电源正极相连

B.消耗的CO2和HMF物质的量之比为3:1

C.阴极发生的反应:CO2+2e+2H+—HCOOH

OOC-V0

D.每生成1mol飞一,右室OK的物质的量减少8moi

7.(2024•保定二模)我国科学家借助于氢氮化反应和析氢反应的双功能催化剂M02C/NiCu@C,制备/可

再充电)的Zn—NH3电池,实现高效、连续的由NH3到H2的转化,装置如图所示。下列叙述错误的是

V

A.放电时,电极电势:a>b

B.充电时,a极反应式为2町3+60丁-66一=电+6口2c

C.放电时,收集11.2L(标准状况)H2有2moiOFT向b极迁移

D.充电时,b极净增重39g时a极上有0.4mol氨气发生氧化反应

8.(2024•龙岩模拟)研究表明许多疾病可能与NO的释放或调节不正常有关,用间接电化学法可对NO

进行无害化处理,其原理如图所示,下列相关判断正确的是()

S2。;一溶液

N「

Pt

收电极I

Lis

溶液

NOHSO;溶液

A.H十从电极【移向电极II

B.电极I的反应为2HSO:+2e--S2of+20H-

C.工作一段时间,电解池中电解液的pH减小

D.当电极【生成lmolS20:耐,吸收塔内最多可消耗30gNO

9.(2024•鲤城区校级模拟)有机物电极材料具有来源丰富可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺

-水系二次电池的结构如图所示。下列说法不正确的是()

1

--------►充电

.......»放电

注:M十代表Li+或Na

A.充电时B电极发生了氧化反应

B.将M+由Li+换成Na+,电池的比能量会下降(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)

C.放电时有机电极反应为:

D.充电时每转移2moi/,右室离子数目减少4moi

10.(2024•梅州模拟)一种Cu-PbO2双极膜电池可长时间工作,其工作原理如图所示。已知双极膜中间

层中的H2O解离为H+和0丁。下列说法错误的是()

A.电极电势:PbO2电极>Cu电极

B.双极膜中H2O解离出的0丁透过膜q向Cu电极移动

C.Cu电极的电极反应式为Q1+2OFT・2e.=Cu(OH)2

D.双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少9必

II.(2024•河北三模)一种电解装置如图所示,电解时苗从右空移向左室。通过电解获得的电解液可实现

CH,COOHCOOH

转化I转化u

NO,NO,NH^。下列说法正确的是()

质子交换膜

,QabQ,、

左室右室

A.左室电解获得的电解液可用于实现“转化I”

+3+

B.右室发生的电极反应为Cr。%+14H+6e-=2Cr+7H90

COOHCOOH

c.“转化n”发生的反应为

COOH

D."转化I"生成ImoiC^NO人理论上电路中通过:3moi/

12.(2024•重庆模拟)一种碳酸铅电池示意图如图所示,电池总反应为:

放电

3Pb(h+3Pb+4H2O+4c0§-^萨Pb3C2O7+8OH,其中Pb3c2O7可表示为PbO・2PbCO3。下列说法正

确的是()

PbPbO,

A.充电时,阳极上有Pb3c2。7产生

B.放电时,导线中电子迁移方向为PbO2-Pb

C.充电时,理论上转移O.lmN电子,阴极的质量增加20.7g

D.放电时,正极反应为3PbO2+2c()2-+5H2O+6e=Pb3c2O7+IOOH

3

13.(2024•湖北二模)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质

溶液的浓度相等时停止放电。组1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池作电源完

成电渗析法制备磷酸二氢钠。卜.列说法错误的是()

图1

A.电极b应与Ag(I)相连

B.电渗析装置中膜a、b均为阳离子交换膜

C.电池从开始到停止放电,Ag(II)增重2.7g

D.电渗析过程中左室pH减小、石室pH增大

14.(2024•山西三模)电解还原法将CO2转化为甲醇的装置如图。下列说法不正确的是()

已知:电解效率n和选择性S的定义:

_n(生成B所用的电子)

n(B)

n(通过电极的电子)°

=n(生成B所用的CO?)

S(B)X100%

n(放电的C0J

A.石墨电极与电源的正极相连

B.一段时间后,阳极室的pH增大

C.电解过程中生成CH30H的电极反应式:CO2+6HCOo+6e—CH3OH+H2O+6eg

JJ

D.当CO2完全消耗时,测得n(CH3OH)=33.3%,S(CH3OH)=25%0推测”(CH3OH)-33.3%

的原因可能是阴极有H2、CO生成

15.(2024•招远市三模)一种“氯介导电化学pH变化”系统可通过调节海水的pH去除海水中的CO2,

耐电

工作原理:Bi+3AgQ+H2O^——^BiOCl+3Ag+2H++2C「。该装置由甲、乙两系统串联而成,可实现充

充电

放电的交替运行。甲系统放电时的原理如图所示,下列说法错误的是()

t|

含CO;、HCOj\

的海水口除碳后

的海水

除碳后」*「碱化

1BCAgClBiOCI

的海水「广』勺海水

甲系统乙系统

A.甲系统充电时,电路中每通过2moi电子,m电极质量增加71g

B.甲系统放电时,a电极的电极反应式为Bi+H20+Cr-3e=BiOCl+2H

C.乙系统放电时,海水中的Na+从n电极移向m电极

D.乙系统充电时,若电路中通过3moi电子,理论上可产生标准状况下44.8LCO2

16.(2024•全国四模)双极膜可用于电解葡萄糖(C6Hl206)溶液同时制备山梨醇(C6Hl406)和葡萄糖酸

(C6Hl207)。电解原理示意图如图(忽略副反应)。

已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到H+和0H。

注:R为-C5Hli05

下列说法不正确的是()

双极膜

A.右侧的电极与电源的正极相连

+

B.阴极的电极反应:C6Hi2O6+2e'+2H=C6Hi4O6

C.一段时间后,阳极室的pH增大

D.每生成Imol山梨醉,理论上同时可生成Imol葡萄糖酸

o

II

c

z\

17.(2024•顺义区二模)以CO2、N2为原料,电解KHCO3溶液制备尿素但亦NHR是一种新兴的尿素

合成方法。下列说法正确的是()

A.CO2分子中仅有氧原子满足8电子稳定结构

B.常温下,O.lmolL/IKHCO3溶液pH=8.2,溶液中存在:c(因0?>c(C0,)>c(H2co3)

+6e=co

C.电解时,阴极电极反应式为:CO2+N2+6HCOo'(NH2)2+6CQ2-+H2O

D.Imol尿素中含有8mol。键

18.(2024•江西模拟)锂铜二次电池具有制造成本低廉,放电容量高的特点,其工作原理如图,有机电解

液和LiN03溶液、Cu(NO3)2溶液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开.下列说法中错误的是

()

1b1rLi接线】A接线柱B

MN

Li+

Li-----一一Cu

放电

LiNO,和CEN。上混合溶液

—LISICON

有机电解液

A.Li+可以通过陶瓷片,水分子不能

B.放电时正极的电极反应为Cu"+2e-=Cu

C.充电时M应与电源的负极相连

D.放电时若正极区溶液质量减少25g,则电路中转移2moi电子

19,(2024•湖北模拟)防止钢铁腐蚀有利于节约资源、现采用如图所示的两种阴极保护法,其中高硅铸铁

是惰辅助阳极。下列说法错误的是()

A.当K位于N时,该防护方法为牺牲阳极法

B.当K位于M时,钢铁桥墩表面有大量电子

C.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的

D.保护电流应该根据环境条件变化进行调整

20.(2024•五华区校级模拟)氨是一种无碳燃料,同时它是工业界的重要化学品,科学家研发了一种Zn

一NOz水溶液体系电池,该电池能有效地捕获NO2,将其转化为NOD,再将产生的NO晨电解制氨.

装置如图所示。下列说法正确的是()

A.电极b为正极,发生氧化反应

B.为增强丙中水的导电性,可加入适量盐酸

C.每捕获4moiNO2,理论上丙室质量减少32g

D.c电极反应式为N01+7H++6e=NH3t+2H20

2025高考化学一轮复习之电化学

参考答案与试题解析

一.选择题(共20小题)

I.(2024•福建三模)如图所示装置可实现银离子(Ni?+)和钻离子(C(?+)的分离。双极膜内的H2O解

离为H+和OH\在直流电场作用下分别向两极辽移。已知Cd”与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是

()

B.石墨M的电极反应式为Co2++2e'~Co

C.双极膜内水解离出的OH♦能抑制II室中的转化反应

D.若导线中通过Imol电子,I室与III室溶液质量变化之差为65g

【答案】D

【分析】A.离子交换膜允许Ni2+通过;

B.石墨M电极上由C1失电子;

C.由原子守恒和电荷守恒知,II室中的转化反应生成H+;

D.由原理可知,导线中流过2moie,I室移入II室的Ni?+司C02+的总物质的量为|mo|,同时有2moi

C「生成02,质量减少130g,IH室中阴极反应消耗的H+由水解离出的H+等量补充,溶液质量不变。

【解答】解:A.由图可知,离子交换膜允许Ni?+从左向右通过,故A错误;

B.石墨M电极上由CI失电子,电极反应式为2Q,2e.=C12f,故B错误;

C.II室中的转化反应生成H+,故水解离出的OH.可以促进II室中的转化反应,故C错误;

D.导线中流过2moiI室移入H室的Ni2+和Co?*的总物质的最为Imol,同时有2moic「生成C”,

质量减少130g,HI室中阴极反应消耗的H+由水解离出的H+等量补充,溶液质量不变,故两室溶液质量

变化之差约为130g,故若导线中通过Imol电子,I室与HI室溶液质量变化之差为65g,故D正确;

故选:Do

【点评】本题考查电化学,侧重考查学生电解池的掌握情况,试题难度中等。

2.(2024•遵义模拟)钠硒电池具有能量密度大、成本低等优点,被认为是富有潜力的新一代室温钠离子

电池。某科研团队设计的钠硒电池模型如图所示。下列叙述错误的是()

透过膜

A.放电时,电极N的电势高于电极M

B.放电时,M电极附近不能选用水系电解液

C.充电时,Na+从N电极向M电极迁移

D.充电时,N极上的反应式为:3NaSeo+2Na+-2e-=4NaSe

a9Oa9Ofi

【答案】D

【分析】放电时,Na失去电子发生氧化反应,M为负极,石墨烯电极为正极,充电时,M为阴极,N

为阳极,据此回答。

【解答】解:A.正极电势高于负极电势,所以放电时,电极N的电势高于电极M,故A正确;

B.放电时,M电极附近不能选用水系电解液,因为Na会与水反应,故B正确;

C.充电时,Na,向阴极移动,所以从N电极向M电极迁移,故C正确;

D.充电时,N极为阳极,电极反应式电荷不守恒且反应物与生成物写反了,故D错误;

故选;Do

【点评】本题考杳电化学,侧重考杳学生原电池和电解池的掌握情况,试题难度中等。

3.(2024•江西模拟)电解废旧锂电池中的LiMmCM示意图如图(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)。下列说法正确的是()

A.电极B为阴极,发生还原反应

B.电解一段时间后溶液pH增大

C.电解过程中SOj向电极A移动

D.电极A的电极反应式为Li+-3e-+2Mn2++4H2O=LiMn204+8H+

【答案】B

【分析】由图可知,电解A为阴极,发生还原反应,LuMn2O4被还原为Mi?1电解B为阳极,发生氧

化反应,MIF+被氧化为MnOz,据此分析作答。

【解答】解:A.根据分析可知,电极B为阳极,发生氧化反应,故A错误;

B.根据分析可知,电解的总反应式为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解一段时间后,

溶液中H+浓度减小,pH增大,故B正确;

C.电解过程中阴离子向阳极移动,故C错误;

D.电极A锌元素化合价降低,发生还原反应,电解时做阴极,电极反应式为:

++2+

LiMn204+3e-+8H=Li+2Mn+4H20-故D错误;

故选:Bo

【点评】本题主要考查电解原理的应用,同时考查学生的看图理解能力、应用分析能力,属于•基本知识

的考查,难度不大。

4.(2024•湖北模拟)盐酸羟胺(NH2OH-HC1)是一种常见的还原剂和显像剂,工业可采用如下电化学

方法制备。装置和正极反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是()

A.X为H+,Y为NH3OH+

B.含Fe电极起到导电和催化的作用

C.P【电极上的反应:H2+2e=2H+

D.消耗ImolNO,有3moiH+通过交换膜

【答案】C

【分析】由图可知,含铁的催化电极为原电池的正极,盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发牛.还原反

应生成盐酸羟胺,电极反应式为NO+3e、4H+=NH3OH+,钻电极为负极,氢气在负极失去电子发生氧

化反应生成氢离子,电极反应式为H2-2e=2H+,原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进

入正极区。

【解答】解:A.Y为反应机理最终产物,故Y为盐酸羟胺的阳离子,分析正极反应机理,结合元素守

恒可以判断X为氢离子,故A正确;

B.Fe电极为正极,导电,同时根据反应机理可知,铁起着催化剂的作用,故含Fe电极起到导电和催

化的作用,故B正确;

+

C.由分析,伯电极为负极,氢分子失去电子生成氢离子,正确的电极反应式为H2-2e-=2H,故C

错误;

D.根据分析中正极电极反应式,消耗ImolNO,外电流有3moi电子特移,同时有3moi11一通过交换膜,

故D正确;

故选:Co

【点评】本题考查了原电池原理,题FI难度中等,注意明确正负极上发生反应的类型、转移电子和离子

的迁移情况,是解答本题的关键。

5.(2024•江西模拟)一种新的二甲雁(CH30cH3)双极膜燃料电池,电解质分别为H2s04和KOH,结构

示意图如图所示,双极腴由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成,能将水分子解离成H+和OH,下列说

催化剂FT-用电器催化剂

(电极c)[Je-(电极d)

ab

膜膜

KOHH2soi

法正确的是(双极膜

A.放电时,双极膜中的OH通过b膜转移至d极

B.c极反应式为CH30cH3+160H--12e-=2C0孩+11H2O

C.每消耗11.2LO2,双极膜处有2mol的H2O解离

D.反应一段时间后,双极膜右侧电解质溶液的浓度不变

【答案】B

【分析】由图可知,c极电子流出,故电极c为负极,发生氧化反应,其电极方程式为

CH30CH3+160H--12e~=2C0^+IIH2O:电极d为正极,发生还原反应,其电极方程式为02+4H++4e

=2H2O,据此分析。

【解答】解:A.放电时,阴离子向负极移动,即双极膜中的01通过a膜转移至c极,故A错误:

B.由分析知,c极反应式为CH30cH3+I6OH--12e-=2C0£+llH2。,故B正确;

C.气体所处的状况未知,无法确定11.2LO2的物质的量,故C错误;

D.正极方程式为O2+4H++4c.=2H2O,双极膜右侧生成了水,溶液体积增大,电解质溶液的浓度减小,

故D错误;

故选:B。

【点评】本题考查了原电池原理,题目难度中等,注意明确正负极上发生反应的类型、转移电子和离子

的迁移情况,是解答本题的关键。

-00C\/°

6.(2024•湖北三模)电化学合成是一种绿色高效的合成方法,如图是电解合成HCOOH和、的

示意图。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH"有利于电解反应顺利进行。下列叙述

电9

A

HCOOH

KC1溶液

错误的是()左宝双极用

A.催化电极B与电源正极相连

B.消耗的CO2和HMF物质的量之比为3:1

C.阴极发生的反应:CO2+2e+2H+—HCOOH

-OOC7°

D.每生成Imol、,右室OH.的物质的量减少8moi

【答案】D

-00C7°

【分析】A.根据图知,B极上HMF发生氧化反应生成、,则B电极为阳极,阳极连接电源

正极;

B.A电极上C02得电子和氢离子反应生成HCOOH,电极反应式为CO2+2e+2H+=HCOOH;B极上

-oocy°

HMF发生氧化反应生成、,则B电极反应式为

OOCCO

OHC7o,CH2OH,.+gOH._Ko^/°Ho

C.A电极上CO2得电子和氢离子反应生成HCOOH;

OHC'O/CHQHMFOH--00c<0,8°YHo

-oe十sun-+

D.B电极反应式为O3-,消耗8moiOH"

同时H2O在双极膜出生成8moiOH进入右室。

-00C\/°

【解答】解:A.根据图知,B极上HMF发生氧化反应生成、,则B电极为阳极,阳极连接

电源正极,所以催化电极B与电源正极相连,故A正确;

B.A电极上C02得电子和氢离子反应生成HCOOH,电极反应式为CO2+2e+2H+=HCOOH;B极上

HMF发生氧化反应生成、,则B电极反应式为

OHCKCHQH_OOCKo^CO0飞Ho

,根据电极反应式知,转移电子相等

时消耗的CO2和HMF物质的量之比为3:1,故B正确;

C.A电极上C02得电子和氢离子反应生成HCOOH,电极反应式为CO2+2e~+2H+=HCO0H,故C正

确;

OHCCH2OH…/十一

-oe十buti一+6H2O

D.B电极反应式为,消耗8moiOH"

同时H20在双极膜出生成8moiOFT进入右室,所以右室0丁的物质的量不变,故D错误;

故选:D。

【点评】本题主要考查电解原理的应用,同时考查学生的看图理解能力、应用分析能力,明确阴阳极的

判断方法、各个电极上发生的反应是解本题关键,D选项为解答难点。

7.(2024•保定二模)我国科学家借助于氮氮化反应和析氢反应的双功能催化剂Mo2C/NiCu@C,制备了可

再充电的Zn—NH3电池,实现高效、连续的由NH3到H2的转化,装置如图所示。下列叙述错误的是

()

A.放电时,电极电势:a>b

B.充电时,a极反应式为2股3+60丁-66--电+6口2c

C.放电时,收集11.2L(标准状况)H2有2moiOH向b极迁移

D.充电时,b极净增重39g时a极上有0.4mol氨气发生氧化反应

【答案】C

【分析】由图可知,放电时,b电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成

四羟基合锌离子,电极反应式为Zn-2e+4OH—=Zn(OH)4?-,a电极为正极,水分子在正极得到电

子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2d=H2t+2OH”;充电时,b电极为阴

极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子电极反应式为Zn(OH)42-+2e

=Zn+4OH,a电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反

-

应式为2NH3-6e+60H=N2+6H2O1,

【解答】解:A.由分析可知,放电时,b电极为原电池的负极,电极电势:a>b,故A正确;

B.由分析可知,充电时,a电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和

水,电极反应式为2NH3-6e+60H=N2+6H2O,故B正确;

C.由分析可知,a电极为正极,电极反应式为2H2O+2/=H2f+2OH\收集II.2L(标准状况)即

—皇旦_=0.5molH2,转移Imol电子,有ImolOH向b极迁移,故C错误;

22.4L/mol

D.由分析可知,充电时,b电极为阴极,电极反应式为Zn10H)42-+2e.=Zn+4OH-,a电极为阳极,

电极反应式为2NH3-6e+60H-=N2+6H2O,a极上有0.4mol氨气发生氧化反应,转移0.4molX3=

1.2mol电子,b电极生成0.6molZn,增重0.6molX65g/mol=39g»故D正确;

故选:Co

【点评】本题考查电化学,侧重考查学生电解池的掌握情况,试题难度中等。

8.(2024•龙岩模拟)研尢表明许多疾病可能与NO的释放或调节不正常有关,用间接电化学法可对NO

进行无害化处理,其原理如图所示,下列相关判断正确的是()

A.FC从电极I移向电极II

B.电极I的反应为2口50:+2/=S2Q2"+2OH

C.工作一段时间,电解池中电解液的pH减小

D.当电极I生成lmolS2()勺时,吸收塔内最多可消耗30gNO

【答案】D

【分析】从图中可以看出,电极H中H20失去电子生成02和H+,连接电源正极,为阳极;电极I得

到电子,将HS0;转化为连接电源负极为阴极。

【解答】解:A.电解池中H+从电极II(阳极)向电极I(阴极)作定向移动,故A错误;

B.在电极I上HS0;获得电子生成皂0f,则电极I为阴极,接电源负极,电极反应式为

+

2HS03+2e-+2H=S204+2H2O*故B错误;

C.电解池中阴极电极反应为2Hselg+2e-+2H+=S20j+2”0,阳极电极反应为2H?0—4e=02t

+4H+,工作一段时间,电解池中电解液的pH不变,故C错误;

D.当电极I生成ImolS20;耐,根据电极反应2Hse1;+26一+2H+=$2。j+ZHz。,转移2moi电子,

吸收塔内2NO-N2转移4mol电子,则若转移2mol电子最多可消耗30gNO,故D正确:

故选:Do

【点评】本题考查电化学,侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况,试题难度中等。

9.(2024•鲤城区校级模拟)有机物电极材料具有来源丰富可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺

-水系二次电池的结构如图所示。下列说法不正确的是()

1

--------►充电

.......»放电

注:M+代表Li+或Na+

A.充电时B电极发生了氧化反应

B.将M+由Li+换成Na+,电池的比能量会下降(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)

C.放电时有机电极反应为:

D.充电时每转移2mole\右室离子数目减少4moi

【答案】C

【分析】A.充电时B电极厂失去电子牛成I;:

B.比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,钠的相对原子质量大于锂;

C.由图可知,放电时负极电极的失去电子,发生氧化反应,生成

D.充电时,右侧电解为阳极,发生氧化反应,-2e-=J:,则充电时每转移2moie,左侧减少2moi

0

阴离子,同时有2molM+离子进入左室,右室离子数H减少4molo

【解答】解:A.充电时B电极I佚去电子生成[J电极反应为3I--2e-=I],发生氧化反应,故A

正确;

B.比能量是指电池单位质量或单位体枳所能输出的电能,钠的相对原子质量大于锂,将M+由Li+换成

Na+,电池的比能量会下降,投B正确;

D.充电时,右侧电解为阳极,发生氧化反应,31'-2e'=则充电时每转移2moie.,左侧减少2moi

阴离子,同时有2moiM+离子进入左室,右室离子数目减少4mol,故D正确:

故选:Co

【点评】本题考查化学电源新型电池,为高频考点,明确原电池、电解池的工作原理即可解答,注意离

子、电流、电子移动方向,难点是电极反应式的书写。

10.(2024•梅州模拟)一种Cu・PbO2双极膜电池可长时间工俏,其工作原理如图所示。已知双极膜中间

层中的H20解离为H+和OH,下列说法错误的是()

电极Cu电极

PbO?膜p膜q

H—

O

+

+

、LH

ANaOH溶液

O

E

双筋膜

A.电极屯势:PbOz电极>Cu电极

B.双极膜中H2O解离出的OFT透过膜q向Cu电极移动

C.Cu电极的电极反应式为Q1+2OFT-2e-Cu(OH)2

D.双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少98g

【答案】D

【分析】由图可知,Cu电极为负极,电极反应是:Cu+2OH-2e=Cu(OH)2,电极为正极,电极

+

反应为:PbO2+S0j+4H++2e=PbSO4+2H2O,为了两侧溶液中保持电中性,双极膜中水解离出的H

移向正极,移向负极,据此分析作答。

【解答】解:A.原电池中,正极电势大于负极,则电极电势:PbO2电极〉Cu电极,故A正确;

B.根据分析可知,双极膜中H20解离出的OK透过膜q向Cu电极移动,故B正确;

C.根据分析可知,Cu电极的电极反应式为Cu+2OH--2e—Cu(OH)2,故C正确;

D.双极膜中质量每减少18g,说明解离了Imol水,则产生了ImolH*和ImolOH「,则电子转移为0.5moL

左侧溶液中消耗SO消耗H+2mol,由于ImolH.移向左侧,所以左侧溶液中减少§05mol,

H+lmol,质量减少98g,故D错误;

故选:De

【点评】本题主要考查原电池利电解池的综合应用,侧重考查电极反应式的书写,属于基本知识的考查,

难度中等。

11.(2024•河北二模)一种电解装置如图所示,电解时H+从右室移向左室。通过电解获得的电解液可实现

r转化1

NO,2。下列说法正确的是()

,.Qa质子交换膜

左室右室

A.左室电解获得的电解液可用于实现“转化I”

+-3+

B.右室发生的电极反应为方+14H+6e=2Cr+7H9O

COOHCOOH

4+

+6Ti'++6H+=+6Ti+2H2O

c.“转化n”发生的反应为叫

D.“转化I”生成Imol故\,理论上电路中通过:3mole

【答案】C

【分析】根据氢离子在电解池中移动方向可知,a电极为阴极,b电极为阳极,阳极发生失电子的氧化

反应,阴极发生得电子的还原反应,阳极反应为2(2产-61+7H20=02。>I4H+,阴极上付+/=

刀3+,阳极生成的Cm0会具有强氧化性,阴极生成的刀3+具有强还原性,“转化I”为氧化反应、可加

入右室电解获得的电解液氧化实现,“转化II”为还原反应,可加入左室电解获得的电解液还原实现,

COOHCOOH

[fS+6Ti3++6H+=4-6Ti4++2H,O

“转化I【”的反应为3^叫,据此分析解答。

【解答】解:A.由上述分析可知,“转化I”为氧化反应、应加入氧化剂实现,左室电解液含有Ti3+,

右室电解液含有C"。,,所以实现“转化I”需要右室电解获得的电解液,故A错误;

B.由上述分析可知,a电极为阴极,b电极为阳极,阳极上Cl失电子生成Cm。/,阳极反应为2c产

-6e'+7H20=Cr2o2-+14H+,故B错误;

C.“转化n”为还原反应,可加入Ti3+实现转化,发生的反应为

COOHCOOH

+6Ti3++6H+=+6Ti4++2H,0

叫,故正确;

^^NH2c

CH.COOHCOOH

D.“转化I”反应为叫-6e+2H20=N°H6H-,根据电子守恒可知,生成ImolNO,

时理论上电路中通过故D错误;

故选:Co

【点评】本题考查电解原理的应用,把握电解池工作原理、判断电极及正确书写电极反应式、有机反应

及电子守恒的计算是解题关键,侧重考查学生分析能力、计算能力和综合运用知识的能力,题目难度中

等。

12.(2024•重庆模拟)一种碳酸铅电池示意图如图所示,电池总反应为:

放电

3PbO2+3Pb+4H2O+4CQ2-^=i2Pb3C2O7+8OH-,其中Pb3c2。7可表示为PbO・2PbCO3。下列说法正

B.放电时,导线中电子迁移方向为PbO2-Pb

C.充电时,理论上转移O.lmol电子,阴极的质量增加20.7g

D.放电时,正极反应为3PbO2+2c02-+5H2O+6e-Pb3c2O7+IOOH

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