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文档简介
专题08电化学
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01化学电源
题型02电解池
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.【结合全钒液流电池考查二次电池的工作原理】(25-26高三上·江苏扬州·期中)全钒液流
电池在储能领域有广阔应用,工作原理如图所示。放电时,酸液中强还原性的V2会失去电子。下列说法正
确的是
A.放电时,电极N作电池的正极
B.放电时,H从交换膜左侧移向右侧
322
C.充电时,总反应为VVOH2OVVO22H
D.该电池储能能力与电解液罐中液体的量无关
2.【结合海水提锂考查电化学知识】(2025·江苏·二模)一种海水中提取锂的电解装置如图所示。
保持电源正负极不变,每运行一段时间后,将电极1与4取下互换,电极2与3取下互换,实现锂的富集。
下列说法不正确的是
A.互换前电极2上发生的反应为AgeClAgCl
B.互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应相同
C.理论上,电极1与电极4的质量之和保持不变
D.理论上,电路中通过1mole时,右侧电解液质量增加7g
3.(2025·江苏·三模)锂-氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4乙二醇二甲醚
()溶液,总反应为xLi+CFx=xLiF+C,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列
说法正确的是
A.放电时,电子从a极经过电解液到b极
B.交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为CFxxLixexLiFC
01化学电源
1.(25-26高三上·江苏南京·期末)一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的
是
A.电极A为正极B.电极B上发生还原反应
2---
C.电池工作时,CO3向电极B移动D.电极A上H2参与的电极反应式为:H2+2OH-2e=2H2O
2.(25-26高三上·江苏苏州·月考)一种MnO2Zn可充电电池装置如图所示。电池工作一段
时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是
2
A.充电时,SO4向阴极方向迁移
B.充电时,发生反应Zn2MnO2ZnMn2O4
C.放电时,正极反应有MnO2H2OeMnOOHOH
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g,MnO2电极生成了0.020molMnOOH
3.(23-24高三上·江苏无锡·期末)燃料电池的能量利用率比内燃机高,已应用于汽车中。如
图为某燃料电池工作示意图,其中C1和C2均为多孔性纳米电极(不考虑电解质参与电极反应)。下列有关说
法不正确的是
A.b口放出气体为CO2
B.质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动
C.用该电池电解精制铜,当消耗1mol甲醇时,可溶解粗铜中3molCu
D.电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样
4.(25-26高三上·江苏·月考)利用电化学原理既能输出电能,又能合成有机物。如图所示装置在输出电能
的同时可合成苯胺。该电池工作时,下列说法错误的是
A.Al电极为负极
B.H+从负极区经过高分子电解质膜向正极区迁移
C.多孔惰性电极的电极反应式为
D.每转移3mol电子,理论上可消耗27gAl
.(高三上江苏盐城期中)铅蓄电池的工作原理可表示为放电,
525-26··PbO2Pb2H2SO4充电2PbSO42H2O
其构造如图所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,H向Pb极移动
B.充电时,电解液的密度增加
C.铅蓄电池电解水,产生22.4LH2,电路上通过2mole
D.环境温度越低,越有利于电池放电
6.(25-26高三上·江苏徐州·期中)一种光电催化脱除SO2的工作原理如题图所示。工作时,光催化Fe2O3电
极产生电子和空穴,双极膜中H2O解离的H和OH分别向两极迁移。下列说法不正确的是
A.空穴和电子的产生驱动了脱除SO2与制备H2O2的发生
B.双极膜中H2O解离的OH向GDE电极移动
22
C.左室发生的电极反应式:SO32OH2eSO4H2O
D.工作一段时间,当电路中转移1mole,右室增重17g
7.(25-26高三上·江苏苏州·月考)铁空气二次电池具有价格低廉、安全性好等优点。一种铁空气电池放电
时原理如图所示。电池使用碱性溶液作电解质,C电极允许空气中的O2通过。下列说正确的是
ab
A.放电时电子由电极a经NaOH溶液流向电极b
--
B.充电时的阴极反应之一为Fe2O3+2e+3H2O=2Fe(OH)2+2OH
C.忽略溶液体积的变化,放电后溶液的pH增大
D.该电池也可以用强酸溶液作电解质
充电
2++
8.(2025·江苏·模拟预测)Mg/LiFePO4电池的电池反应为:xMg+2LiFePO4xMg+2Li1-xFePO4+2xLi,
放电
装置如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时,Li+被还原
B.放电时,电路中每流过2mol电子,有24gMg2+迁移至正极区
C.充电时,化学能主要转变为电能
-+
D.充电时,阳极发生的电极反应为LiFePO4-xe=Li1-xFePO4+xLi
9.(2025·江苏徐州·二模)某汽车企业将推出第二代刀片电池,“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公
里以上,“刀片电池”放电时的总反应为LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4,放电时电池的结构如图所示。
下列说法正确的是
A.N极为刀片电池的负极
-+
B.放电时,负极的电极反应式为Li1-xFePO4-xe+xLi=LiFePO4
C.充电时,LiFePO4转化为Li1-xFePO4的过程中铁元素的价态发生了变化
D.用充电桩给该电池充电的过程中,阴极质量减小
10.(23-24高三上·江苏南京·开学考试)2021年我国研制出第一代钠离子电池,该电池具备高能量密度、
放电
高倍率充电等优势。它的工作原理为:Na1-mMnO2+NamCn充电NaMnO2+Cn,其装置如图所示,负极充电为
碳基材料(NamCn),利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电,下列说法不正确的是
+-
A.放电时a极反应式为:Na1-mMnO2+mNa+me=NaMnO2
B.放电时,电子由b极经过导线移向a极
C.充电时,若转移1mole−,碳基材料电极将增重23克
D.用该电池电解精炼铜,当电池中迁移1molNa+时,理论上可获得64g纯铜
02电解池
11.(25-26高三上·江苏连云港·期中)利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀,其装置如
图所示。下列有关说法正确的是
A.该保护法实现了电能全部转化为化学能
B.钢闸门作阳极,与电源的正极相连
C.辅助电极可以使用石墨
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
12.(2025·江苏镇江·模拟预测)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可
将废塑料(PET)碱性水溶液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解中下列说法错误的是
A.阳极区pH下降
B.OH从阴极区向阳极区迁移
C.阴极发生反应NO36H2O8eNH39OH
D.阴极转化1molNO3,有9molOH通过阴离子交换膜
13.(25-26高三上·江苏南京·月考)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理
如题图所示。下有关说法正确的是
A.Pt片接电源负极
B.Sn片上发生的电极反应式为:CO22eH2OHCOOOH
C.每产生1molHCOO,阳离子交换膜中有4molK通过
D.电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低
14.(25-26高三上·江苏镇江·月考)在KOH水溶液中,电化学方法合成高能物质K4C6N16时,伴随少量O2
生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是
44
A.生成C6N16的电极反应:2C3N8H48OH4eC6N168H2O
B.电解时,OH向Ni电极移动
C.每生成2molH2的同时,生成1molK4C6N16
D.电解一段时间后,溶液pH降低
15.[新题型](25-26高三上·江苏苏州·期中)冶金废水(含CaCl2)通过“电解-碳化”制备CaCO3的装置如
图所示。下列说法不正确的是
A.M极与电源正极相连
B.若将废水改为NaCl溶液,该装置可用于制取纯碱溶液或小苏打溶液
通电
C.电解总反应为:CaCl2+H2O+CO2CaCO3+H2+Cl2
D.1molCa2+通过阳离子交换膜时,理论上共产生标况下22.4L的气体
16.(2025·江苏徐州·一模)已知:电流总是由高电势流向低电势。我国科学家开发出一种电化学合成三
环化合物的方法,在化学合成和医药合成方面有重要应用,原理如图所示(已知:—R为烷烃基,—E为官
能团,它们都不含手性碳原子,Ar为含芳香环的化合物)。
下列叙述错误的是
A.电极电势:MN
B.M极为阳极,发生氧化反应
C.合成的三环化合物分子含2个手性碳原子
D.总反应为
17.(25-26高三上·江苏泰州·开学考试)双极膜可用于电解葡萄糖(R—CHO)溶液同时制备山梨醇(R-CH2OH)
和葡萄糖酸(R—COOH),其中,R为C5H11O5。电解原理示意图如下(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OH。
下列说法不.正确的是
A.右侧的电极与电源的正极相连
B.阴极的电极反应:RCHO2e2HRCH2OH
C.一段时间后,阳极室的pH增大
D.每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
18.(25-26高三上·江苏盐城·月考)电催化硝酸盐还原合成氨装置如图。电解时NO3先吸附到催化剂表
面放电产生NH4。控制其它条件不变,NH4产率和法拉第效率(FE)随pH变化如图。已知QxnF,n表示
电解生成还原产物X转移电子物质的量,F9.6104C/mol,
生成还原产物所需要的电量
QXX
FE%100%。下列说法不.正.确.的是
Q总电解过程中通过的总电量
A.生成NH4的电极反应式为NO38e7H2ONH410OH
4
B.若FE%50%时,电解总电量Q总3.8410C,生成NH4的物质的量约为0.025mol
.时,电解过程中的为,阴极还原产物主要为NHNO、、
CpH1NH4FE%23%43NH42SO4H2
D.pH从5变化到3时,NH4的产率逐渐减小,是因为析氢反应速率增大阻碍NO3的吸附
19.(25-26高三上·江苏常州·期中)一种以新型MoNi/NiMoO4为催化剂的Mg-海水电池驱动电解海水
pH8.2系统如下图所示。在电池和电解池中同时产生氢气。
下列说法正确的是
A.在外电路中,电流从电极1流向电极4
B.电极2为Mg-海水电池的负极
C.电极3的反应为2H2O2eH22OH
D.理论上每通过2mol电子,共产生2molH2
20.(23-24高三上·江苏南京·阶段练习)如图为一种酶生物电池(葡萄糖氧化酶厌氧),可将葡萄糖(C6H12O6)
转化为葡萄糖内酯(C6H10O6),两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法不正确的是
A.图中的离子交换膜为阳离子交换膜
-+
B.负极区发生的电极反应主要为C6H12O6-2e=C6H10O6+2H
C.理论上消耗标况下2.24LO2,可生成葡萄糖内酯0.4mol
D.碳纳米管有良好导电性能,且能高效吸附气体
21.(25-26高三上·江苏苏州·月考)浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放
电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备H2SO4和NaOH的装置示意图,
其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极,电极a、b均为石墨,下列说法不.正.确.的是
A.电极Y是正极,电极反应为:AgCleAgCl
B.浓差电池工作时,Na通过阳离子交换膜向Y极移动
C.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
D.相同条件下收集到的气体的体积比M:N2:1
22.(25-26高三上·江苏苏州·月考)MFCEF耦合装置是微生物燃料电池(MFC)与电芬顿(EF)技
术结合的难降解有机废水处理系统,核心是“产电+高级氧化降解”协同工作。“PS”代表产生自由基需要电解
活化,但该装置中是用MFC自身的产电替代了外加电源,实现了“无外加电源的电解活化”。其工作原理如
下所示:
下列说法错误的是
A.外电路中箭头方向为电子的移动方向
23
B.生成OH的途径之一为:FeH2O2HFeH2OOH
C.离子交换膜H从左侧电极室迁移到右侧电极室
23.(25-26高三上·江苏无锡·期中)全钒液流电池电解处理含NH4NO3废水制备硝酸和氨水的原理如图所示。
a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.装置甲实现了电能转化为化学能
B.d电极为阳极,隔膜2为阳离子交换膜
2
C.全钒液流电池放电时,a电极的电极反应式为VOeH2OVO22H
D.当装置乙中产生气体33.6L(标准状况)时,装置甲中理论上有2molH通过质子交换膜
24.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可
充电“Na-CO2”电池,Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述不.正确的
是
A.充电时,电源电极a为正极,Na+向钠箔电极方向移动
-+
B.充电时,阳极反应式为2Na2CO3+C-4e=3CO2+4Na
C.放电时,电路中转移0.4mole-,多壁碳纳米管电极增重13.2g
D.放电时,采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力
25.(25-26高三上·江苏无锡·阶段练习)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入适量硝酸,可使电池持续
大电流放电,其工作原理如下图所示。
下列说法错误的是
A.碳电极是该燃料电池的正极
B.电池工作时,正极区溶液的pH降低
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