高考化學總復習第八單元化學反應與電能 第2講 高考題型 電化學原理的綜合應用

高考題型專項突破電化學原理的綜合應用

題型1新型電池

?？疾榉较?/p>

新型電池的主要類型有燃料電池、微生物電池、離子交換膜電池、鋰電池、

鋅電池等，考查原電池工作原理及應用等知識?？疾榈闹R點主要有：

1.電池正、負極的判斷。

2.溶液中離子移動的方向、濃度大小的判斷。

3.電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

4.電流移動方向的判斷。

5.電池電極反應式的書寫及正誤判斷。

?真題精研

題1（2022?全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所

示（KOH溶液中，Z/+以Zn（OH）V存在）。電池放電時，下列敘述錯誤的是（）

A.∏區(qū)的K*通過隔膜向HI區(qū)遷移

B.I區(qū)的So「通過隔膜向II區(qū)遷移

+2+

C.Mno2電極反應：MnO2+2e-+4H=Mn+2H2O

+2+

D.電池總反應：Zn+40H-+MnO2+4H=Zn（0H）4^+Mn+2H2O

［解題思路分析］首先根據(jù)電極材料及所給信息確定電池的正、負極，由圖

可知，Zn電極為負極，MnO2電極為正極，原電池中陰離子移向負極，陽離子移

向正極，故A錯誤，B正確；由電極所處電解質(zhì)溶液可得該電池的電極反應式，

+

負極反應式為Zn-2e^+40H^=Zn(0H)r,正極反應式為MnO2+2e^+4H

2++2+

=Mn+2H2O,總反應為Zn+40H^+MnO2+4H=Zn(OH)Γ+Mn+

2H2O,C、D正確。

［答案］A

硼2(2021?山東高考)以KOH溶液為離子導體，分別組成CH3OH-O2、N2H4

-O2S

(CH3)2NNH2-O2清潔燃料電池，下列說法正確的是()

A.放電過程中，K+均向負極移動

B.放電過程中，Ke)H物質(zhì)的量均減小

C.消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大

D.消耗1mol02時，理論上N2H4-O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標準狀況

下為1L2L

［解題思路分析］堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應為2CH3OH+3O2+

4KOH=2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清潔燃料電池總反應為N2H4+O2==N2+

2H2O;偏二甲腫［(CH3)2NNH2］中C和N的化合價均為-2價，H元素化合價為+

1價,所以根據(jù)氧化還原反應原理可推知其燃料電池的總反應為(CH3)2NNH2+402

+4KOH=2K2CO3+N2+6H2OO放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向

正極移動，A錯誤；根據(jù)上述分析可知，N2H4-O2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮氣和

水，其總反應中未消耗KoH,所以KOH的物質(zhì)的量不變，其他兩種燃料電池根

據(jù)總反應可知，KoH的物質(zhì)的量減小，B錯誤；理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和

轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關，設消耗燃料的質(zhì)量均為mg,則甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放電

量(物質(zhì)的量表達式)分別是：?f×6s畤而X4、?1×16,通過比較

可知(CH3)2NNH2理論放電量最大，C正確；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應式可知,

消耗1molO2生成的氮氣的物質(zhì)的量為1mol,在標準狀況下為22.4L,D錯誤。

［答案］C

。題型突破

陌生電池電極反應式的書寫

(1)判斷正負極

負極判斷要點：活潑金屬、發(fā)生氧化反應、失電子、化合價升高等，正極反

之。判斷本質(zhì)：被氧化的為負極，被還原的是正極。

(2)注意酸堿性

電極反應是在一定環(huán)境中發(fā)生的，一般分非水環(huán)境(熔融)和水溶液。非水環(huán)

境中，物質(zhì)得失電子后可以直接導電。水環(huán)境中一定注意溶液的酸堿性，如堿性

環(huán)境中，如果生成氫離子要和氫氧根離子結(jié)合生成水，酸性氣體和氫氧根離子反

應生成酸根離子，金屬離子可以與氫氧根離子生成氫氧化物；同理，酸性環(huán)境中，

氧氣得電子會與氫離子結(jié)合生成水。

(3)留心電子數(shù)

同一電池反應中，負極失電子總數(shù)等于正極得電子總數(shù)，在書寫電極反應式

時，要留心正負兩極得失電子數(shù)相等。避免在利用電極反應式疊加得到總反應式,

或總反應式與其中一極反應式相消得到另一極反應式時產(chǎn)生錯誤。

(4)抓住總反應

電池反應一般都是自發(fā)進行的氧化還原反應，在書寫電極反應式時，有時未

必能直接寫出某一極反應式，對于陌生的電極反應式，寫出其中一極反應式和總

反應式，然后利用兩式相消，是得出另一極反應式的常用方法。

?題型專練

1.（2022?蘇州高三調(diào)研）一種Zn-PbO2電池工作原理如圖所示。下列說法正確

的是（）

KOH/?H2SO4

陽離子交換膜陰離子交換膜

A.電池工作時電能轉(zhuǎn)化為化學能

B.放電過程中電極a區(qū)溶液的PH增大

C.電池工作一段時間后K2SO4濃度增大

+2+

D.b極區(qū)的反應為PbO2+4H+4e^=Pb+2H2O

答案C

解析A項，電池工作即原電池放電時，發(fā)生化學反應產(chǎn)生電能，即化學能

轉(zhuǎn)化為電能，錯誤；B項，電極a的電極反應式為Zn-2er40H-=Zn（OH）Y,

消耗OH'pH減小，錯誤；C項，a為負極、b為正極，根據(jù)原電池中離子的移

動方向知，So「通過陰離子交換膜移向中間室，κ+通過陽離子交換膜進入中間

室，所以電池工作一段時間后K2SO4的濃度增大，正確；D項，b極PbO2得電子

生成PbSO4,電極反應式為PbO2+2e-+SO「+4H+=PbSO4+2H2。，錯誤。

2.（2022.大連市高三雙基測試）“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原

理如圖所示。下列有關說法錯誤的是（）

A.通入CO2的一極電極反應式為：2Cθ2+2e-=C2θΓ

B.金屬鋁電極發(fā)生氧化反應

C.每得到1molAl2(C2O4)3,電路中轉(zhuǎn)移3mol電子

D.以該裝置為電源進行粗銅的電解精煉，金屬鋁質(zhì)量減少27g時，理論上

陰極質(zhì)量增加96g

答案C

題型2電解原理的綜合應用

。考查方向

利用電解原理進行物質(zhì)制備、分離、提純物質(zhì)和處理生產(chǎn)中的廢水是近年來

高考中的常見題型，其中常涉及離子交換膜的相關知識?？疾榈闹R點主要有：

1.電解池陰、陽極的判斷。

2.電解質(zhì)溶液PH的變化，離子移動方向的判斷。

3.電極反應式的正誤判斷及與可持續(xù)發(fā)展的有機結(jié)合。

4.離子交換膜種類及作用的判斷。

5.電極反應式的書寫及有關電化學的計算。

①真題精研

題1(2021?全國甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體,可用如下圖所示的電

化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH'并在直流電場

作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是（）

電源

（）O

IlIl

石

鉛HO-C-C-H

墨

電，（乙醛酸）

電

極

極

0O

IlIl

HO-C-C-OH

（乙二酸）（乙醛酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二修+KBr溶液

A.KBr在上述電化學合成過程中只起電解質(zhì)的作用

C）O

B.陽極上的反應式為：H。一（'—（'—（）H+2H++2e^=

OO

IlIl

HO-C-C-H+H2O

C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了Imol電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

［解題思路分析］該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電

解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2,Brz將乙二醛氧化

為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極。KBr

在上述電化學合成過程中除作電解質(zhì)外，同時還是電解過程中陽極的反應物，陽

極上為Br一失去電子生成Bn,生成的母2將乙二醛氧化為乙醛酸，故A、B錯誤;

電解過程中陰、陽極均生成乙醛酸，Imol乙二酸生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2

mol,1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每

生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol,因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中

遷移了2mol電子，故C錯誤。

［答案1D

硼2（2021?湖南高考節(jié)選）氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體,

且安全、易儲運，可利用電解原理，將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。

陰

離

廣

交

換

膜

KoH溶液KoH溶液

(1)電解過程中OH-的移動方向為(填“從左往右”或"從右往左”)o

(2)陽極的電極反應式為o

［解題思路分析］(1)由圖可知，通NE的一極氮元素化合價升高，發(fā)生氧化

反應，為電解池的陽極，則另一電極為陰極，電解過程中OH-移向陽極，則從右

往左移動。

1答案］(1)從右往左

(2)2NH3-6e^+60H-=N2+6H2O

。題型突破

1.電解池的電極反應及其放電順序

2.書寫電解池中電極反應式——“三看”和“三注意”

⑴“三看”

①一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe

2+

生成Fe)o

②二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應。

③三看是否有特殊信息，如溶液的酸堿性、熔融鹽等。

(2)“三注意”

①一注意化學用語的正確使用：書寫電解池中某一電極反應式時，一般以實

際放電離子表示，但是書寫總反應式時，弱電解質(zhì)寫成化學式。

②二注意遵循守恒原則：電極反應式等號兩邊滿足原子守恒、帶電荷總數(shù)守

恒；陰、陽極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同。

③三注意條件：書寫總反應式時需注明條件"電解”。

E思維建模解答“離子交換膜題型”的思維方法

分清交換膜類型：即交換膜屬于陽離子交換膜、陰離子交換

第一步

膜或質(zhì)子交換膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過交換膜

寫出電極反應式：判斷交換膜兩側(cè)離子的變化，推斷電荷變

第二步

化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移的方向

分析交換膜的作用：在產(chǎn)品制備中，交換膜作用主要是提高

第三步

產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應

?題型專練

1.(2022.海南高考)一種采用H2θ(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖

如下。

I：作電源

固體銀化物電解質(zhì)

下列有關說法正確的是（）

A.在b電極上，N2被還原

B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓，反應速率不變

D.電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中。2一不斷減少

答案A

解析由裝置圖可知，N2在b電極轉(zhuǎn)化為NH3,N元素的化合價降低，得電

子發(fā)生還原反應，因此b電極為陰極，電極反應式為N2+3H2θ+6e-==2NH3+

3。2一，a電極為陽極，電極反應式為202--4e--020由分析可知A正確；a電

極為陽極，若金屬Ag作a電極的材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；改變

工作電源的電壓，反應速率會發(fā)生改變，C錯誤；電解過程中，固體氧化物電解

質(zhì)中。2-不會改變，D錯誤。

2.（2021.天津高考）如下所示電解裝置中，通電后石墨電極∏上有02生成,

Fe2O3逐漸溶解，下列判斷錯誤的是（）

石壁石攝

電極I電極Il

直流電源

CuCL0.01IHoII,f(),Na,S()

溶液-七工.溶油4

陰離子交換膜質(zhì)子交換腴

A.a是電源的負極

B.通電一段時間后，向石墨電極II附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色

C.隨著電解的進行，CUCI2溶液濃度變大

D.當0.01molFe2O3完全溶解時，至少產(chǎn)生氣體336mL（折合成標準狀況下）

答案C

解析通電后石墨電極II上有02生成，電極反應為2H2。-4e--θ2t+4H

+,發(fā)生氧化反應，說明石墨電極∏為陽極，則b為電源正極，a為負極，石墨電

極I為陰極。隨著電解的進行，銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì)，所以CUCI2溶

液濃度變小，故C錯誤。

題型3充電電池

。考查方向

一般以新型化學電源、物質(zhì)制備、可再生能源研究為載體進行原電池、電解

池的綜合考查，是歷屆高考的熱點。考查角度為：

1.陰陽極、正負極的判斷。

2.氧化反應或還原反應類型的判斷。

3.電子、離子移動方向的判斷，離子濃度的變化。

4.電極反應式的正誤判斷、書寫及電化學的相關計算。

?真題精研

題1（2022.廣東高考）科學家基于Cb易溶于CCh的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需

離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設備（如圖）。充電時電極a的反應為：

+

NaTi2(PO4)3+2Na+2e^=Na3Ti2(PO4)3o下列說法正確的是()

所輸電網(wǎng)

A.充電時電極b是陰極

B.放電時NaCl溶液的PH減小

C.放電時NaCI溶液的濃度增大

D.每生成Imolel2,電極a質(zhì)量理論上增加23g

［解題思路分析］充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b

是陽極，故A錯誤；放電時電極反應和充電時相反，則放電時電極a的反應為

+

Na3Ti2(PO4)3-2e^=NaTi2(PO4)3+2Na,電極b反應為Cl2+2e-=2CΓ,可知

反應后Na+和Cl-濃度都增大，NaCl溶液的PH不變，但NaCI溶液的濃度增大，

故B錯誤,C正確；充電時陽極反應為2C1--2e--Cb↑,陰極反應為NaTi2(PO4)3

+

+2Na+2e-=Na3Ti2(PO4)3,由得失電子守恒可知，每生成1molCl2,電極a

質(zhì)量理論上增加23g∕mol×2mol=46g,故D錯誤。

［答案］C

題2(2021?湖南高考)鋅漠液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池,廣泛應

用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅漠液流電池工作原理

如圖所示:

下列說法錯誤的是（）

A.放電時，N極為正極

B.放電時，左側(cè)貯液器中ZnBn的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應式為Zn2++2e-==Zn

D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

「解題思路分析］由圖可知，放電時，N電極為電池的正極，漠在正極上得

到電子發(fā)生還原反應生成漠離子，電極反應式為Br2+2e-==2Br-,M電極為負

極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應生成鋅離子，電極反應式為Zn-2e-=Z/+,正極

放電生成的漠離子通過離子交換膜進入左側(cè)，同時鋅離子通過交換膜進入右側(cè)，

維持兩側(cè)漠化鋅溶液的濃度保持不變；充電時，M電極與直流電源的負極相連，

作電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，作陽極。由分析可知，A、C

正確；由分析可知，放電或充電時，隔膜允許鋅離子和漠離子通過，維持兩側(cè)漠

化鋅溶液的濃度保持不變，故B錯誤，D正確。

［答案1B

。題型突破

1.把握充電電池題目的解答思路

T放電一原電池；充電一電解池?

二判:■放電時的正極為充電時的陽極.放電時的負:

電極名稱1極為充電時的陰極

;放電時的正極反應顛倒過來為充電時的陽極:

三寫

反應；放電時的負極反應顛倒過來為充電時;

電極反應式H

?的陰極反應

0

四看=由生成-極向消耗一極移動；區(qū)域PH變化:

生成區(qū).消耗區(qū),增大；消耗

離子移動-iOHMpHOH

;區(qū)，H?生成區(qū),PH減小

2.充電電池電極反應的書寫

列物質(zhì)負極反應式：符合“還原劑-〃。一銃化產(chǎn)物”的形式

寫式子?正極反應式：符合“氧化劑+，“一還原產(chǎn)物”的形式

檢查是否符合原F守恒、電荷守恒；若是酸性介質(zhì):

,

多余的“0”.加*H°轉(zhuǎn)化為H2O.不能出現(xiàn)0H~;

若是堿性介質(zhì)：多余的“0”加“也0”轉(zhuǎn)化為OH.

不能出現(xiàn)M若是在熔融態(tài)電解質(zhì)中進行的反應,

則可添加熔融態(tài)電解質(zhì)中的相應離子

看環(huán)境

配守恒,放電

例如：全佻液流電池的總反應為V0"2M+Y"公育

允電

?'"+V0"+H,0正極反應式先寫成:V0j+ft?-W02+,

多余的“0"，加“H*”轉(zhuǎn)化為H?0,則正極反應式

2

^?V（K+21Γ+e^=VOVH2O

兩電極反應式相加.與總反應式對照驗證（對于較

兩式加

復雜的電極反應式,可用總反應式減去較簡單一極

驗總式

的電極反應式驗證）

?題型專練

1.（2021?福建高考）催化劑TAPP-Mn（Il）的應用，使Li-CO2電池的研究取得

了新的進展。Li-CO2電池結(jié)構(gòu)和該催化劑作用下正極反應可能的歷程如圖所示。

電

解

質(zhì)

下列說法錯誤的是（）

A.Li-CO2電池可使用有機電解液

B.充電時，Li+由正極向負極遷移

C.放電時，正極反應為3C02+4Li++4e-=2Li2CCh+C

D.*LiCO2、*C。、*LiC2O3和C都是正極反應的中間產(chǎn)物

答案D

解析Li為堿金屬單質(zhì)，能與水反應，因此Li-Co2電池可使用有機電解液,

A正確；充電時Li+由陽極（正極）向陰極（負極）移動，B正確；由正極反應可能的

+

歷程知，放電時正極上Co2發(fā)生還原反應，電極反應為：3CO2+4Li+4e-

=2Li2CO3+C,C正確；根據(jù)圖示，*LiC02、*C0、*LiC2O3是正極反應的中間

產(chǎn)物，C是正極反應的最終產(chǎn)物，D錯誤。

2.（2022.浙江三市高三質(zhì)量檢測）三元電池是電動汽車的新能源，其正極材料

可表示為LiNivCovMnzO2O充電時電池總反應為LiNixCOVMnq2+6C（石墨）一

LijNixCOVMn◎+LiQ,其電池工作原理如圖所示，兩極之間有一個允許

特定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是（）

A.允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜

B.放電時，電流由A經(jīng)負載回到B

C.充電時，B為陰極，發(fā)生還原反應

+

D.放電時，負極反應式為：LLC6-?e-=6C（5S）+aU

答案D

解析根據(jù)充電時電池總反應可知，A為原電池的負極，B為正極，電池工

作時，Li+透過隔膜向正極移動，則X為Li+,允許陽離子通過的隔膜屬于陽離子

交換膜，A錯誤；放電時電流由正極B經(jīng)負載回到負極A,B錯誤；充電時A為

陰極，發(fā)生還原反應，B為陽極，發(fā)生氧化反應，C錯誤；根據(jù)充電時電池總反

應可知，放電時的負極反應式為Li〃C6-αe--6C（石墨）+αLi+,D正確。

專項作業(yè)

建議用時：40分鐘

選擇題（每小題只有1個選項符合題意）

1.熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。該電池以Ca為負極，熔融無

水LiCl-KCl混合物作電解質(zhì)，結(jié)構(gòu)如圖所示。正極反應式為PbSO4+2LT+2e

-=Li2SO4+Pbo下列說法不正確的是（）

硫酸鉛電極

無水LiCI-KCl

鈣電極

W電池殼

A.放電過程中，Li+向正極移動

B.常溫下電解質(zhì)是不導電的固體，電池不工作

C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPb

D.該電池總反應為PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb

答案C

+

解析根據(jù)正極反應式PbSO4+2Li+2e-=Li2SO4+Pb可知，每轉(zhuǎn)移0.1

mol電子，理論上生成10?35gPb,C錯誤。

2.（2022.廣州市高三階段訓練）鎂-次氯酸鹽燃料電池具有比能量高、安全方

便等優(yōu)點，該電池主要工作原理如圖所示。下列關于該電池的說法錯誤的是（）

A.粕合金為正極，附近溶液的堿性增強

B.電池工作時，OH-向鎂合金電極移動

C.電池工作時，需要不斷添加次氯酸鹽以保證電解質(zhì)的氧化能力

D.若電解質(zhì)溶液為H2O2、硫酸和NaCI的混合液，則正極反應為H2O2+2e

--20H-

答案D

解析Mg-Mg(OH)2過程中Mg失去電子，故鎂合金是負極，則粕合金是正

極，由圖示知，正極反應式為CIO-+H2θ+2e--Cl-+2OH-,正極附近OLT

增多，溶液堿性增強，A正確；電池工作時，OH-移向負極，即鎂合金電極，B

正確；因為正極反應物是CIo故電池工作時必須不斷添加次氯酸鹽，C正確；

+

若電解質(zhì)溶液是H2O2SNaCl的酸性溶液，則正極反應式是H2O2+2e-+2H

=2H2O,D錯誤。

3.中國首個空間實驗室——“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池

(RFC),它是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結(jié)合的可充電電池。下圖

為RFC工作原理示意圖，a、b、Csd均為Pt電極。下列說法正確的是()

氣體X

7W

(

?r

rj

?s

一

A.B區(qū)的OH-通過隔膜向a電極移動，A區(qū)PH增大

B.圖中右管中的OH-通過隔膜向C電極移動，d電極上發(fā)生還原反應

C.C是正極，電極上的電極反應為2H++2e-==H2t

D.當有1mol電子轉(zhuǎn)移時，b電極產(chǎn)生氣體Y的體積為11.2L

答案B

解析B區(qū)為陰極區(qū)，水電離出的H+放電，OH-向a電極移動，A區(qū)水電離

出的OH-放電，H+與B區(qū)的OH-結(jié)合生成H2θ,PH基本保持不變，A錯誤；氣

體Y為氫氣，在C極發(fā)生氧化反應：H2-2e-+2OH-=2H2O,氣體X是氧氣，

在d極發(fā)生還原反應:O2+4e-+2H2O=4OH-,所以OH-向C極移動，B正確,

C錯誤；D項，沒給出氣體所處狀況，錯誤。

4.（2022?百師聯(lián)盟高三聯(lián)考遼寧卷）某科研團隊開發(fā)了一種電解精煉廢鋼的工

藝：在廢鋼和爐渣（含硅的氧化物及硅酸鹽）之間施加電動勢，通過。2一在兩極間

的定向運動可實現(xiàn)廢鋼脫碳從而得到超低碳鋼，同時還可以在陰極回收硅作為副

產(chǎn)品。該工藝的原理如圖所示，下列說法正確的是（）

A.若x=2,則電解過程的總反應為：2C+SiCh&邂=2C0T+Si

B.廢鋼和爐渣之間可以使用酸性電解質(zhì)溶液

C.若陽極產(chǎn)生22.4LCO,陰極所得硅的質(zhì)量為14g

D.電子流向：電源負極—陰極T陽極T電源正極

答案A

解析當x=2,SiOk即為SiO2,結(jié)合圖中所給信息可知總反應為2C+

SiO2理鯉2C0f+Si,A正確；廢鋼和爐渣之間若使用酸性電解質(zhì)溶液，鐵會與

酸性溶液發(fā)生反應，且。2一也會轉(zhuǎn)化為水，B錯誤；選項中未說明是標準狀況下

的22.4LC。，無法計算所得硅的質(zhì)量，C錯誤；陰極和陽極兩極之間沒有電子移

動，而是存在。2一的定向運動，D錯誤。

5.對固體電解質(zhì)體系的研究是電化學研究的重要領域之一，用離子交換膜H

+/NHj型NafiOn膜作電解質(zhì)，在一定條件下實現(xiàn)了常溫常壓下電化學合成氨，原

理如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.電極M接電源的正極

B.離子交換膜中H+、NHl濃度均保持不變

C.H+/NH才型離子交換膜具有較高的傳導質(zhì)子能力

++

D.陰極的電極反應式：N2+6e-+6H=2NH3,2H+2e-==H2↑

答案B

解析由裝置圖可知H2通入M極，在M極上失電子轉(zhuǎn)變成氫離子，則M

極為電解池的陽極，接電源的正極，N2通入N極，在N極上得電子并結(jié)合電解

質(zhì)中的氫離子生成NE,同時部分氫離子也在陰極得電子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓瑒tN極為

電解池的陰極，連接電源的負極。由上述分析可知，A、D正確；由圖示信息可

知，鐵根離子在電解過程中轉(zhuǎn)變成氨氣和氫離子，濃度下降，B錯誤；由圖可知

H+/NH：型離子交換膜允許氫離子自由通過，具有較高的傳導氫離子的能力，C

正確。

6.（2022.廣東省高考一模）為適應可再生能源的波動性和間歇性，我國科學家

設計了一種電化學裝置，其原理如圖所示。當閉合Kl和K3、打開K2時，裝置處

于蓄電狀態(tài)；當打開Kl和K3、閉合K2時，裝置處于放電狀態(tài)。放電狀態(tài)時，雙

極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-并分別向兩側(cè)遷移。下列有關該電化學裝

置工作時的說法不正確的是（）

IO=

I

H

I÷

=O

A.蓄電時，碳鎰電極為陽極

B.蓄電時，圖中右側(cè)電解池發(fā)生的總反應為2ZnO通隆2Zn+θ2T

C.放電時，每消耗ImOIMn02,理論上有2molFT由雙極膜向碳鎰電極遷

移

D.理論上，該電化學裝置運行過程中需要不斷補充H2SO4和KoH溶液

答案D

7.Hg-Hg2SO4標準電極常用于測定其他電極的電勢，測知Hg-Hg2SO4??δ

的電勢高于Cu電極的電勢。以下說法正確的是()

導線點I/。,

Hg(I)/

IIg2SOM

KS()(aq)-

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微孔自片-CUSOd叫）

A.K2SO4溶液可用CCL代替

B.Hg-Hg2SO4電極反應為Hg2SO4-2e-=2Hg+SOV

C.若把CU-CUSO4體系換作Zn-ZnSO4體系，電壓表的示數(shù)變大

D.微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用

答案C

解析CCI4為非電解質(zhì)，不能導電，因此不能用CCl4代替K2SO4溶液，A

錯誤；Hg-Hg2SO4電極為正極，其電極反應式為Hg2S04+2e-=2Hg+S0K,B

錯誤；由于CU-CUSCU體系是電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應，若換成更加

活潑的Zn-ZnS04體系，更容易失去電子，電壓表的示數(shù)變大，C正確；微孔瓷片

起到便于離子通過，而阻隔溶液通過的作用，D錯誤。

8.可利用電化學原理處理含銘廢水和含甲醇廢水，裝置如圖所示。下列說法

錯誤的是（）

A.a極為該電池的負極

B.微生物能加快甲醇的反應速率

C.a極的電極反應為CH3OH-6e^+8OH^=CO3^+6H2O

D.放電過程中，b極附近溶液PH升高

答案C

解析Cnoy具有強氧化性，易發(fā)生得電子的還原反應，結(jié)合圖示可判斷a

極為負極、b極為正極，結(jié)合裝置中含有質(zhì)子交換膜，可對電極反應進行如下分

析：

電極電極反應

+

負極（a極）CH3OH-6e^+H2O=CO2↑+6H

+3+

正極（b極）Cr2O7^+6e^+14H=2Cr+7H2O

根據(jù)上述分析可知，A正確，C錯誤；在微生物作用下，甲醇的反應速率加

快，B正確；放電過程中，正極反應消耗的H+比從負極室遷移過來的H+多，則

b極附近溶液PH升高，D正確。

9?一種釘（RU）基配合物光敏染料敏化太陽能電池的工作原理及電池中發(fā)生的

主要反應如圖所示。下列說法錯誤的是（）

V表面涂有釘