《电化学原电池电解池》高考真题分类汇编Word文件下载.docx

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海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。

【详解】

A．根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确；

B．设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；

C．因为H2是易燃性气体，所以阴极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；

D．阴极的电极反应式为：

2H2O+2e-=H2↑+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg（OH）2等积垢需定期清理，D错误。

故选D。

2.（2021广东）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。

如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。

下列说法正确的是（）

A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大

B.生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上减少16g

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

D.电解总反应：

2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+

由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2++2e-=Co，Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+。

A．由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；

B．由分析可知，阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18g，故B错误；

C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；

D．由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+，故D正确；

3.（2021辽宁）利用（Q）与电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。

已知：

气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。

下列说法错误的是（）

A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保持不变

C.CO2在M极被还原D.分离出的CO2从出口2排出

【答案】C

由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：

+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：

-2e-=+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。

A．由分析可知，a为电源负极，A正确；

B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；

C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，CO2在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；

D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：

CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：

+H+=H2O+CO2↑，故分离出的从出口2排出，D正确；

故答案为：

C。

4.（2021天津）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判

断错误的是（）

A.a是电源的负极

B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色

C.随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大

D.当0.01molFe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL（折合成标准状况下）

通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。

A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确；

B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；

C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；

D．当完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015mol，体积为336mL（折合成标准状况下），故D正确；

故选C。

5.（2021山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、（CH3）2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是（）

A.放电过程中，K+均向负极移动

B.放电过程中，KOH物质的量均减小

C.消耗等质量燃料，（CH3）2NNH2-O2燃料电池的理论放电量（电子转移数）最大

D.消耗1molO2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L

碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为：

2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；

N2H4-O2清洁燃料电池总反应为：

N2H4+O2=N2+2H2O；

偏二甲肼[（CH3）2NNH2]中C和N的化合价均为-2价，H元素化合价为+1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为：

（CH3）2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，据此结合原电池的工作原理分析解答。

A．放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；

B．根据上述分析可知，N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；

C．理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、N2H4和（CH3）2NNH2放电量（物质的量表达式）分别是：

、、，通过比较可知（CH3）2NNH2理论放电量最大，C正确；

D．根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO2生成的氮气的物质的量为1mol，在标准状况下为22.4L，D错误；

6.（2021河北）K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。

关于该电池，下列说法错误的是（）（K的相对原子质量为39）

A.隔膜允许K+通过，不允许O2通过

B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；

充电时，b电极为阳极

C.产生1A·

h电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22

D.用此电池为铅蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅蓄电池消耗0.9g水

由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K—e-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；

据以上分析解答。

A．金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许通过，不允许通过，故A正确；

B．由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；

C．由分析可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为1mol×

71g/mol：

1mol×

32g/mol≈2.22：

1，故C正确；

D．铅蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗2mol水，转移2mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗钾时，铅蓄电池消耗水的质量为×

18g/mol=1.8g，故D错误；

7.（2021辽宁）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。

A.放电时，M电极反应为

B.放电时，Li+由M电极向N电极移动

C.充电时，M电极的质量减小

D.充电时，N电极反应为

【答案】B

由题干信息可知，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼，故M极作负极，电极反应为：

Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为：

3Li++3e-+Bi=Li3Bi，据此分析解题。

A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A错误；

B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故由M电极向N电极移动，B正确；

C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：

Li++e-=Li，故电极质量增大，C错误；

D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为，D错误；

B。

8.（2021全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。

图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。

A.在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

B.阳极上的反应式为：

+2H++2e-=+H2O

C.制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子

D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移

该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。

A．KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误；

B．阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误；

C．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol，因此制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误；

D．由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正确；

综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。

9.（2021湖南）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。

三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：

A.放电时，N极为正极

B.放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小

C.充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e—=2B