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

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，說明CL具有漂白性

c.b處出現(xiàn)藍(lán)色，說明還原性：cr>r

D.斷開K1，立刻閉合K2,電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)

【答案】D

【詳解】A.U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是C12和H2,A錯(cuò)誤；B.a處布條褪色，是因?yàn)楫a(chǎn)生的氯氣

與水反應(yīng)生成了HC1O,不能說明Cb具有漂白性，B錯(cuò)誤；C.b處出現(xiàn)藍(lán)色，說明還原性：「>C「，C錯(cuò)

誤；D.斷開Ki，立刻閉合K2,可形成氫（氣）氯（氣）燃料電池，故電流表可發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確。

2.（2023?廣東高考真題）用一種具有“卯樟”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KNO3

溶液制氨。工作時(shí)，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH,有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法不

正確的是（）

A.電解總反應(yīng)：KNO3+3H20=NH3H2O+2O2?+KOH

B.每生成ImolNH3H2O,雙極膜處有9mol的H20解離

C.電解過程中，陽極室中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，“卯棒”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

【答案】B

【詳解】電解KNCh：NO3-+8e+7H2O=NH3H2O+9OH-；電解KOH：8OH--8eMH2O+2O2TA.電解總反應(yīng)：

KN03+3H20=NH3-H2O+2O2?+KOH,AlEfift;B.ImolNHs-H2。，左室》肖耗ImolNCh、生成9OH:

需要8moiH+來中和電性，故雙極膜處有8moi的H2O解離，B錯(cuò)誤；C.電解過程中，陽極室中KOH,因

為可以由水解離得到的ON補(bǔ)充，物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，C正確；D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯樺”

結(jié)構(gòu)能中和陽極和陰極室的電性，可提高氨生成速率，D正確。

3.(2023?全國高考新課標(biāo)理綜)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SC)3)2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖

如下所示。放電時(shí)，Zi?+可插入V2O5層間形成刃氏0。下列說法錯(cuò)誤的是

ne8.冠金峰覿n

V2O5'ZnMOs，"為。

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)Zi?+由負(fù)極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+VzOs+nH2O=ZnAV2O5nHzO

2+

D.充電陽極反應(yīng)：ZnAV2O5HH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

【答案】C

【解析】

【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、V2O5為正極，電池的總反應(yīng)為XZ11+V2O5

+nH2O=ZnAV2O5nH2O。

【詳解】A.由題信息可知，放電時(shí)，ZrP+可插入V2O5層間形成Z&V2O5?力氏。，V2O5發(fā)生了還原反應(yīng)，則

放電時(shí)V2O5為正極，A說法正確；

B.Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)閆n2+,陽離子向正極遷移，則放電時(shí)2出+由負(fù)極向正極遷移，B說

法正確；

C.電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-〃H2O，則其在充電時(shí)的總反應(yīng)為ZIIXVZOMHZO=

XZ11+V2O5+11H2O,C說法不正確；

2+

D.充電陽極上ZnxV2O5nH2O被氧化為V2O5,則陽極的電極反應(yīng)為ZnAV2O5nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O,

D說法正確；

綜上所述，本題選C

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極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的

再生。該過程中

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

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

【答案】C

【解析】

根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，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(jìn)行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg

和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和AF+,Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)AF+得電子生成A1單

質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)A1的再生，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽極失電子生成Mg2+,A錯(cuò)誤；

B.Al在陽極上被氧化生成AF+,B錯(cuò)誤；

C.陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；

D.因?yàn)殛枠O除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生

成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；

故選C。

5.（2022?廣東高考真題）科學(xué)家基于Ch易溶于CC14的性質(zhì)，發(fā)展了一種無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）3o下列說法正確

的是

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ImolCU，電極a質(zhì)量理論上增加23g

【答案】C

【解析】

A.由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A

錯(cuò)誤；

B.放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為颯7Vpa1-2e-=M772（PQ）3+2Mf可

知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；

C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MfJ72（PQ）3-2e-=M/772（PO4）3+2Mf,正極反應(yīng)為6+2e-=2",反應(yīng)后Na+

和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；

D.充電時(shí)陽極反應(yīng)為2c廠-2e-=aT,陰極反應(yīng)為乂7772（尸已）3+22++2片=岫電（尸04）3，由得失電

子守恒可知，每生成ImolCL,電極a質(zhì)量理論上增加23g/molx2moi=46g,故D錯(cuò)誤；

答案選C。

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。下列說法正確的是

A.工作時(shí)，I室和H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

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

2++

D.電解總反應(yīng)：2CO+2H2O-2Co+O2T+4H

【答案】D

【解析】

由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極

反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2f+4H+,I室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成氫離子通過陽離子交換

膜由I室向H室移動(dòng)，鉆電極為陰極，鉆離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鉆，電極反應(yīng)式為

Co2++2e=Co,III室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由III室向H室移動(dòng)，電解的

總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2H2O通電2co+CM+4H+。

【詳解】A.由分析可知，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由I室向II室移動(dòng)，使II室中氫離子濃度增

大，溶液pH減小，故A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，陰極生成Imol鉆，陽極有Imol水放電，則I室溶液質(zhì)量減少18g,故B錯(cuò)誤；

C.若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強(qiáng)于水，氯離子會(huì)在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移

除離子交換膜，石墨電極的電極反應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；

D.由分析可知，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2壓0堡里2Co+O2T+4H+,故D正確；

故選D。

7.（2023?深圳二模）我國科學(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，通過自供電轉(zhuǎn)換為NH3?H2O,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。

下列說法正確的是

A.b電極為Zn電極

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

C.電解過程中，陰極區(qū)溶液的pH逐漸減小

D.理論上，每得到lmolNH3?H2。，至少需要消耗390gZn

【答案】D

【分析】由題干圖示信息可知，TiC>2電極將NC>2轉(zhuǎn)化為NH3?H2?？芍猅iCh電極為陰極，電極反應(yīng)式為：

+

NO2+7H+6e-=NH3?H2O+H2O,石墨電極為陽極，電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=4H++C）2T，故a電極為負(fù)極，發(fā)生

氧化反應(yīng)，即Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+,b電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：

NO2+e=NO2，據(jù)此分析解題。

【詳解】A.由分析可知，a電極為Zn電極是負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.放電過程中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+,B錯(cuò)誤；

+

C.由分析可知，電解過程中，TiCh電極為陰極，電極反應(yīng)式為：NO；+7H+6e-=NH3?H2O+H2O,則陰極區(qū)

溶液的pH逐漸增大，C錯(cuò)誤；

D.由于兩個(gè)a電極串聯(lián)，理論上，每得到lmolNH3?H2O,需得到12moi電子，故至少需要消耗Zn的質(zhì)量

為號(hào)1x65g-mor1=390g,D正確；

故答案為：Do

電解

8.（2023?深圳一模）法國科學(xué)家莫瓦桑在無水HF中電解KHF2制得單質(zhì)氟（2KHF2^2KF+H2T+F2T）,

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

A.陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.陰極反應(yīng)為2HF]+2e-=H2T+4丁

C.需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開

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

【答案】D

【詳解】A.電解池中F向陽極移動(dòng)，失電子生成F2,發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.陰極反應(yīng)式2HF]+2e-=H2T+4F\HF在陰極得電子生成氫氣，B正確；

C.F2與氫氣極易化合，需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開，C正確；

D.理論上，每轉(zhuǎn)移lmole,可得到11.2LF2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），D錯(cuò)誤;

故選D。

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

過）。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

S20丁

A溶液

電

電

吸極

收極b

a

塔-N

溶

a2so液

NO]

HS03溶液質(zhì)子膜

A.電極b接電源正極，電解過程中附近溶液的pH增大

B.電極a的電極反應(yīng)式為：2HSOJ+2e-+2H+=$2。，+2H2。

C.電解過程中右側(cè)Na2sO4的濃度增大

D.電解過程中有4moiH*通過質(zhì)子膜時(shí)，可處理60gNO

【答案】A

【詳解】A.由裝置可知電極b上水放電生成氧氣，電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=O2T+4H+,電極b附近溶液的

pH值減小，故A錯(cuò)誤；

B.電極a上發(fā)生反應(yīng)HSOJ轉(zhuǎn)化為S2。/,電極反應(yīng)為：2HSOJ+2e-+2H+=$2。，+2H2。，故B正確；

C.由電解反應(yīng)可知電極b上水放電生成氧氣，反應(yīng)生成的氫離子通過質(zhì)子膜進(jìn)入左側(cè)，電解過程中損失水，

則右側(cè)Na2s。4的濃度增大，故C正確；

-

D.由電極反應(yīng)可知電解過程中有4moi工通過質(zhì)子膜時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移41noi電子，則生成2m?？?。/,S2O^

與NO反應(yīng)生成氮?dú)夂虷SO「，反應(yīng)方程式為：2s2。亍+2N0+2H2O4HSO3+N2,2molS2。/可處理2molNO,

質(zhì)量為60gNO,故D正確；

故選：Ao

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

確的是

A.太陽能在此過程中主要轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能

B.反應(yīng)I和反應(yīng)II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.該過程產(chǎn)生的氫氣和甲醇都可作為燃料電池燃料

【答案】C

【詳解】A.圖中可知，該裝置為太陽能光伏發(fā)電且產(chǎn)生了燃料CH3OH,即太陽能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能，A

項(xiàng)正確；

B.反應(yīng)分別為2H2。=型照=2比T+。2入3H2+CO2=H2O+CH3OH,這兩個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)正

確；

C.CH30H中的化學(xué)鍵只有共價(jià)鍵，沒有離子鍵，且氫鍵不屬于化學(xué)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.該裝置中產(chǎn)生了H2和CH3OH均能作為燃料電池的負(fù)極燃料，D項(xiàng)正確；

故選C。

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。下列說法正確的是

A.放電時(shí)，電極N是負(fù)極

B.充電時(shí)，Na+通過鈉離子交換膜向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

【答案】B

【分析】從圖示裝置可看出，Na-CaFeC)3可充電電池放電時(shí)，Na失電子生成鈉離子，所以Na電極為負(fù)極，

發(fā)生氧化反應(yīng)，生成的鈉離子通過有機(jī)電解質(zhì)移向右側(cè)，右側(cè)CaFeC>3電極作正極在放電時(shí)，CaFeC)3轉(zhuǎn)化為

CaFeO25,發(fā)生還原反應(yīng)。

【詳解】A.根據(jù)上述分析可知，放電時(shí)，電極M為負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.充電為放電的逆過程，所以充電時(shí)，Na+通過鈉離子交換膜向陰極(M極)移動(dòng)，B正確；

C.放電時(shí)，N極CaFeC?3轉(zhuǎn)化為CaFeC>2.5，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為2CaFeC)3+2e-=2CaFeC>2.5+。之，

C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，每生成ImolNa,同時(shí)也會(huì)有0.5moK)2-消耗，所以有機(jī)電解質(zhì)的整體質(zhì)量減小23g+0.5molx

16g/mol=31g,D錯(cuò)誤；

答案選B。

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

烯(I4C6),N極為鉆酸鋰(LiCoOz)，電解質(zhì)為六氟磷酸鋰(LiPFe)的碳酸酯溶液，電池總反應(yīng)為：+

Lii—CoOz=LiCoO2+C6下列說法不正確的是

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

【答案】B

【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)LixC6+L"xCoO2=LiCoO2+C6，可知M極為負(fù)極，N極為正極。

【詳解】A.放電時(shí)，M電極為負(fù)極，反應(yīng)式為：LixC6-x-=xLi++C6，A正確；

B.放電時(shí)，原電池的陽離子由負(fù)極向陽極移動(dòng)，Li+由M極向N極遷移，B錯(cuò)誤；

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

++

D.充電時(shí)，N極為陽極，發(fā)生還原反應(yīng),LiCoO2-xe=Lii-xCoO2+xLi,每轉(zhuǎn)移lmol電子,N極減少lmolLi,

質(zhì)量減少lmolx7g/mol=7g,D正確；

故答案為：Bo

13.（2023?茂名一模）一款低成本高能效的新型無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

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

D.放電過程中，電解質(zhì)溶液中的CH3s向a電極移動(dòng)

【答案】D

【詳解】A.由題中方程式可知放電過程是Pb-2e=Pb2+,發(fā)生在a電極氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤；

B.硫酸根離子會(huì)與鉛離子反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀，所以不能用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液，B錯(cuò)誤；

C.充電過程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為Pb?++2e=Pb,C錯(cuò)誤；

D.放電過程中，內(nèi)電路電流的方向是a-b,所以電解質(zhì)溶液中的CH3s05向a電極移動(dòng)，D正確;

故選D。

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)，下列說法正確的是

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+Cl-

C.交換膜1、2分別為氯離交換膜和陽離子交換膜

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

【答案】B

【分析】如圖，III室中b極為鋰電極，為放電時(shí)的負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Li-e-+C「=LiCl,C「通過交換膜2移

向III室，交換膜2為陰離子交換膜，a極為放電時(shí)的正極，發(fā)生反應(yīng)：FeOCl+e-=FeO+CF,C「通過交換膜

1向n室。

【詳解】A.b極為鋰電極，為放電時(shí)的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Li-e-+C「=LiCLA錯(cuò)誤；

B.a極為放電時(shí)的正極，發(fā)生反應(yīng)：FeOCl+e-=FeO+Cr,B正確；

C.交換膜1和交換膜2均為氯離子交換膜，C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，b發(fā)生反應(yīng)：LiCl+e-=Li+Cr,LiCl-Li,質(zhì)量減少，每轉(zhuǎn)移Imol電子，b電極減少35.5g,

D錯(cuò)誤；

故選B

15.(2023?揭陽上學(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，電池放電過程中會(huì)形成A%CGn+i，

放電總反應(yīng)的離子方程式為2Al+3Se=AbSe3.下列說法錯(cuò)誤的是

A.充電時(shí)，電極A1為陰極

B.放電時(shí)，Al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),陽極的電極反應(yīng)式為(n-l)AL3(n-l)e-+(3n+l)AlC14=4AlnC13n+i

【答案】D

【分析】放電總反應(yīng)的離子方程式為2Al+3Se=AkSe3,則反應(yīng)中鋁發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極、惰性電極為正極;

【詳解】A.放電時(shí)鋁發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，則充電時(shí)，電極A1為陰極，故A正確；

B.電池放電過程中鋁極反應(yīng)為nAl-3ne-+(3n+l)C「=AlnCEn+i，Al電極附近的陰離子濃度降低，故B正確；

C.放電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，Al~3e',結(jié)合反應(yīng)2Al+3Se=AbSe3，則電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,

理論上正極質(zhì)量增加9g,故C正確；

D.充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)為nA12Se3-6ne-+2(3n+l)C「=2AlnCEn+i+3nSe,故D錯(cuò)誤；

故選D。

16.(2023?江門一模)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。下列說法錯(cuò)誤的

是

A.電解池中電極a為陽極

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FeCl2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

【答案】D

【分析】從圖分析，F(xiàn)eCb溶于經(jīng)H2s還原為FeCb進(jìn)入a極再循環(huán)使用，那么a極為Fe?+變?yōu)镕e3+發(fā)生氧

化反應(yīng)為陽極，而b極產(chǎn)生H2發(fā)生還原反應(yīng)為陰極。

【詳解】A.由上分析，a極為陽極，A項(xiàng)正確；

B.H+通過膜移向陰極，即從左池經(jīng)膜移向右池，B項(xiàng)正確；

C.反應(yīng)池的反應(yīng)為2FeCb+H2S=SJ+2FeC12+2HCl,所以進(jìn)入電解池的溶有FeCb和HCLC項(xiàng)正確；

D.電子守恒關(guān)系：H2~2e-~S,即每產(chǎn)生ImolHz可以產(chǎn)生ImolS沉淀，那么11.2L即為0.5molH2產(chǎn)生0.5molS,

D項(xiàng)錯(cuò)誤;

故選D。

17.(2023?江門上學(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+比0

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

【答案】B

【分析】如圖，左側(cè)電極上生成氧氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，故a為正極，b為負(fù)極，右側(cè)電極為陰極,

發(fā)生還原反應(yīng)生成尿素。

【詳解】A.陽極的電極式為：2H2O-4e-=4H++C)2T，產(chǎn)生的氫離子移向陰極，與二氧化碳、氮?dú)夥磻?yīng)生成

尿素，交換膜R為質(zhì)子交換膜，A正確；

B.若用氯化鈉溶液作電解質(zhì)溶液，則陽極上產(chǎn)生氯氣，B錯(cuò)誤；

+

C.陰極氫離子與二氧化碳、氮?dú)夥磻?yīng)生成尿素，電極反應(yīng)式為：CO2+N2+6H+6e-=CO(NH2)2+H2O,

C正確；

D.60gCO(NH2)2的物質(zhì)的量為Imol,根據(jù)陰極的電極式可知，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6mol,陽

極上生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4moi電子，故生成1.5mol氧氣，故理論上陽極生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

33.6L,D正確；

故選Bo

-

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=FeO7+3H2T,

工作原理如圖所示。已知：Na2FeC)4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.鐵電極做陽極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.Ni電極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2。+2e-=H2+20IT

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1mol電子時(shí)，陰極區(qū)有11.2LH2生成

【答案】B

【詳解】A.鐵電極與電源正極相連，為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成FeO/，故A錯(cuò)誤；

B.Ni電極為陰極，發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2+2OH，B正確；

C.為保障陽極區(qū)的強(qiáng)堿性條件，該電解池中離子交換膜只能是陰離子交換膜，因此通電后，陰極區(qū)的OH

一向左移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，生成0.5mol氫氣，溫度壓強(qiáng)不知，無法計(jì)算氣體的體積，故D錯(cuò)

誤；

故選B。

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

下列說法正確的是

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

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

【答案】D

【詳解】A.石墨為陽極，電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B.TiC>2和Si。2為電池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為TiC)2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-,B錯(cuò)誤；

C.電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D.由陰極電極反應(yīng)式可知，每生成ImolTiSi,電路中轉(zhuǎn)移8moi電子，D正確；

故選D。

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)，n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

【答案】C

【詳解】A.放電時(shí)電極a的反應(yīng)為：Lii-xFePO4+xLi++xe-=LiFePC>4,a為正極，Mg為負(fù)極，所以充電時(shí)Mg為

陰極，A正確；

B.放電時(shí)I室為負(fù)極區(qū)，II室為正極區(qū)，陽離子向正極移動(dòng)，所以向n室遷移，B正確；

C.放電時(shí)電極a的反應(yīng)為：Lii_xFePO4+xLi++xe-=LiFePC）4，消耗Li卡,同時(shí)鋰離子通過透過膜進(jìn)入n室，

所以Li2s。4溶液的濃度不變，C錯(cuò)誤；

D.放電時(shí)Mg發(fā)生反應(yīng):Mg-2e=Mg2+,當(dāng)有ImolMg發(fā)生反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移2moie,電極a質(zhì)量理論上增力口2moiLi卡,

質(zhì)量為：14g,D正確；

故選Co

21.（2023?廣州二模）科學(xué)家研發(fā)了一種以Al和Pd@石墨烯為電極的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。下列說法不正確的是

A.充電時(shí)A1電極是陰極

B.放電時(shí)A1C1I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+8Al2cb+6e-=2A1N+14A1C1；

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

【答案】B

【詳解】A.充電時(shí)，A1電極發(fā)生反應(yīng)是，8Al2C17+6e-=2Al+14AlCl4,發(fā)生還原反應(yīng)，故作為陰極，A正確;

B.放電時(shí)，A1作為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是2Al+14AlCJ6e-=8A12CB。正極發(fā)生反應(yīng)是N2+

8Al2cb+6e-=2A1N+14Ale1￡,總反應(yīng)是2A1+N2=2A1N,A1C14,Al2c5濃度均不變，B錯(cuò)誤；

C.放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)是N2+8A12CE+6e-=2AlN+14AlCl],C正確；

D.由以上電極反應(yīng)可知，放電時(shí)電池總質(zhì)量增加相當(dāng)于是增加了N2，每通過6moi電子，參加反應(yīng)N2是

ImoL增力口質(zhì)量是28g/molxlmol=28g,D正確；

故選B。

22.(2023?佛山二模)過硫酸鏤[(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)過硫酸銹

和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

T

陰

T5>(NH4)2S2O8

T離

子

」

Tpt電H

交

T極

T換

膜

0,gT室

(NH4)2SO4

A.a為外接電源的負(fù)極

電解

B.電解總反應(yīng)：。2+2H++2so廣=H2C>2+

C.陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代

D.電解池工作時(shí)，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小

【答案】C

【分析】S元素化合價(jià)由+6價(jià)升高為+7價(jià)，化合價(jià)升高被氧化，故右側(cè)Pt電極為陽極，b為外接電源正

極，a為外接電源負(fù)極，左側(cè)Pt電極為陰極。

【詳解】A.根據(jù)分析，a為外接電源的負(fù)極，A正確；

B.根據(jù)分析，陰極氧氣被還原，陽極硫酸根被氧化，電解總反應(yīng)正確，B正確；

C.根據(jù)陽極產(chǎn)物可知，反應(yīng)需要消耗硫酸根，陰離子交換膜不可用陽離子交換膜替代，C錯(cuò)誤；

D.電解池工作時(shí)，I室溶液中氫離子移向陰極，硫酸根移向陽極，消耗硫酸，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小，

D正確；

故選C。

23.(2023?大灣區(qū)二模)利用[Fe(CN)6]4-/[Fe(CN)6]3-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，下列說法錯(cuò)誤的是

rw

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

【答案】B

【分析】由圖可知，甲極發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，為負(fù)極，則乙為正極；丙極發(fā)生氧化反應(yīng)生成

3

[Fe(CN)6]-,為陽極,則丁為陰極；

【詳解】A.a中氫離子向正極右側(cè)遷移，b中氫離子向陰極右側(cè)遷移，故A說法正確；

B.a裝置中甲電極上乙酸根離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)式為：

+

CH3COO-8e+2H2O=2CO2T+7H,故B說法錯(cuò)誤；

C.圖b裝置中丙電極為陽極、丁電極為陰極，則丙的電勢比丁電極高，故C說法正確；

D.圖b裝置中丁電極二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，電子轉(zhuǎn)移情況為CO2?6e\則每消耗22.4LCC>2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下

為Imol),轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6x6.02x1()23=3.612x1024,故D說法正確；

故選Bo

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，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，下列說法錯(cuò)誤的是

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

NaFePO4F天山Na3Ti2(PO4)3

務(wù)眇。

u

A.充電時(shí)，N極接電源的負(fù)極

B.放電時(shí)，導(dǎo)線中每通過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、放電過程中，溶液中的鈉離子濃度始終不變

【答案】B

【分析】該裝置為二次電池，放電為原電池裝置，充電為電解池，根據(jù)裝置圖，放電時(shí)，Na+向左邊電極移

動(dòng)，根據(jù)原電池工作原理，左邊電極為正極，右邊電極為負(fù)極，據(jù)此分析。

【詳解】A.由圖示可判斷，放電時(shí)Na+向NaFePO4F電極方向移動(dòng)，所以NaFePO4F電極為正極，充電

時(shí)作陽極與外接電源正極相連，即M接電源正極，N接電源負(fù)極，故A說法正確；