第04講電化學(xué)原理綜合應(yīng)用

自泉

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】電解原理創(chuàng)新應(yīng)用

【題型二】串聯(lián)類連接裝置

【題型三】離子交換膜裝置

【題型四】電化學(xué)綜合計(jì)算

02重難創(chuàng)新練

03真題實(shí)戰(zhàn)練

題型一電解原理創(chuàng)新應(yīng)用

1.（2024.江蘇省南通市如皋市高三下第二次適應(yīng)性考試）以甲苯為原料通過間接氧化法可以制取苯甲

醛、苯甲酸等物質(zhì)，反應(yīng)原理如下圖所示.下列說法正確的是（）

B.電解結(jié)束后，陰極區(qū)溶液pH升高

C.Imol甲苯氧化為0.5mol苯甲醛和0.5mol苯甲酸時(shí)，共消耗jinolCrq；-

D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通過分液的方法分離

2.（2024.浙江省高三下學(xué)期5月選考適應(yīng)性考試）電化學(xué)方法制備碘仿（CJM）的原理及主要原料如圖,

選擇性交換膜只允許Na+通過，已知生成CEI的方程式：CH3COCH3+3IO^CH3I+CH3COO+2OH?下列

敘述不.聊的是（）

NaOH+Nal+CH3coeH市Nal溶液

A.制備過程中需要不斷攪拌，使丙酮與離子充分接觸

B.左室生成IO的反應(yīng)：2I-2e-=l2、I2+2OH=r+IO+H2O

C.制備Imol碘仿實(shí)際消耗的電量大于理論值，可能的原因是3IO-=21+K）3-

D.電解一段時(shí)間后，左室混合溶液的堿性增強(qiáng)

3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如左下圖所示，

用Cu—Si合金作硅源，在950℃下利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉，并利用某CH4燃料電池（如下圖所示）作

為電源。下列有關(guān)說法不正確的是（）

B.左側(cè)電解槽中；Si優(yōu)先于Cu被氧化

2

C.a極的電極反應(yīng)為CH4-8e-+4O-===CO2+2H2O

D.相同時(shí)間下，通入CH4、。2的體積不同，會影響硅的提純速率

4.科學(xué)家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學(xué)裝置，工作原理如圖所示:

斗電能工

下列說法正確的是（）

A.反應(yīng)器I中產(chǎn)生的是H2

B.b極為電源的正極

C.N極的電極反應(yīng)式為DHPS+2H2O-2e-=DHPS-2H+2OH-

D.該裝置工作時(shí)，N極室中OH的濃度增大

5.世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會介紹了一種利用電化學(xué)原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其原理如圖所示，電極Ci、

C2為惰性電極，下列說法正確的是

質(zhì)子膜

A.Ci極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.Y為電源的負(fù)極

C.若有1molNO,被還原，則有1molH卡通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū)

D.若有機(jī)物為葡萄糖（C6Hl2。6），則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí)，理論上電極流出20moie-

題型二串聯(lián)類連接裝置

6.已知H2O2是一種弱酸，在強(qiáng)堿溶液中主要以HOE的形式存在。已知：Al—H2O2堿性燃料電池的總

反應(yīng)為2Al+3NaHO2=2NaAlO2+NaOH+H2。。以Al—H2O2燃料電池電解尿素［CO（NH2）2］的堿性溶液制

備氫氣（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，c、d均為惰性電極）。下列說法不正確的是（）

-

A.電極a發(fā)生的反應(yīng)為Al+4OH--3e=A102+2H2O

B.電極b是正極，且反應(yīng)后該電極區(qū)的pH增大

C.電解過程中，電子的流向?yàn)閍—b—c-d

D.電解時(shí)，消耗2.7gAl,則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氮?dú)?.12L

7.如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4+O2=N2+2H2O,下列關(guān)于該裝置工作時(shí)的說法正確的是（）

A.該裝置工作時(shí)，Ag電極上有氣體生成

B.甲池中負(fù)極反應(yīng)式為N2HL4e-=N2+4H+

C.甲池和乙池中溶液的pH均減小

D.當(dāng)甲池中消耗3.2gN2H4時(shí)，乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4g固體

8.工業(yè)上采用如圖所示裝置模擬在A池中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，在C裝置中實(shí)現(xiàn)工業(yè)由KC1溶液制取KOH

A.a為精銅，b為鐵制品，可實(shí)現(xiàn)鍍銅要求

B.c為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH+8OHT—6e-=CO歹+6H2O

C.從e口出來的氣體為氧氣，從f口出來的氣體為氫氣

D.鉀離子從電解槽左室向右室遷移，h口出來的為高濃度的KOH溶液

9.利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置如圖所示，下列說法正確的是

()

惰性

|。2惰性電極電極

50%二二m

H2so產(chǎn)

N贏水

HSO質(zhì)子膜（?只允204隔膜

24許通過）

H+水硝酸（阻止水溶液

分子通過）

甲乙

A.電極b反應(yīng)式是O2+4e-+2H2O=4OH

B.電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變

C.c電極上的電極反應(yīng)式為N2O4—2e-+H2O=N2O5+2H+

D.甲中每消耗1molSO2,乙裝置中有1molH卡通過隔膜

10.膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑

N205,裝置圖如下。下列說法不正確的是（）

A.X是原電池

B.Y池能夠生產(chǎn)N2O5

C.電路中電子流向?yàn)閍fdfcfbfa,形成閉合回路

D.X、Y中H+均從左邊遷移到右邊

11.據(jù)2022年1月統(tǒng)計(jì)，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破3億千瓦，連續(xù)七年穩(wěn)居全球首位。已知

四甲基氫氧化鏤［(CH3)4NOH］常用作電子工業(yè)清洗劑，以四甲基氯化鍍KCH3)4NC1］為原料，采用電滲析法

合成［(CH3)4NOH］,工作原理如圖。下列說法錯(cuò)誤的是

光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置

(CH3)4NC1稀溶液NaCl濃溶液

A.光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中P型半導(dǎo)體為正極

B.c為陽離子交換膜，d、e均為陰離子交換膜

C.陽極的電極反應(yīng)為4OH-4e-=2H2O+O2T

D.制備182g四甲基氫氧化鏤，兩極共產(chǎn)生33.6L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

12.下列說法正確的是()

A.

+

B.甲池通入CH30H的電極反應(yīng)為CH3OH-6e+H2O=CO2T+6H

C.反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量CU(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度

D,收集一段時(shí)間后丙池中兩電極上產(chǎn)生的氣體，左側(cè)電極可能得到混合氣體

13.月井（分子式為N2H4,又稱聯(lián)氨）具有可燃性，在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)?，可用作燃料電池的燃料?/p>

由題圖信息可知下列敘述不正確的是（）

A.甲為原電池，乙為電解池

B.b電極的電極反應(yīng)式為。2+4^^=2（）2—

C.d電極的電極反應(yīng)式為Cu?++2e—^=Cu

D.c電極質(zhì)量變化128g時(shí)，理論消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣約為H2L

14.利用含有機(jī)化合物的廢水［廢水中的有機(jī)化合物表示為96耳。05）「發(fā)電原理為

+

（C6Hl0O5）n+MnO；+HfCO?個(gè)+??++HQ（未配平）］發(fā)電，電解KI溶液制備KIO3的工作裝置如圖所

示。下列說法正確的是

b極d極

質(zhì)子交換膜離子交換膜

甲池乙池

A.a極為原電池正極，c極為電解池陰極

B.裝置工作時(shí)，當(dāng)甲池質(zhì)子交換膜通過1molH+時(shí)，負(fù)極生成5.6LCO?

C.II室為酸性KMnCU溶液，III室為KI溶液

D,裝置工作一段時(shí)間后，IV室需補(bǔ)充KOH,X為H2

題型三離子交換膜裝置

15.（2019?德州模擬）高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上以NaCK）4為原料制備高氯酸的原理如圖

所示。下列說法正確的是（）

A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極

B.陰極的電極反應(yīng)為2H2。-4e-=4H++O2T

C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HCIO4

D.若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成100.5gHC104

16.電解精制的濃縮海水制備酸堿的工作原理如圖所示。其中a、c為離子交換膜，BP為雙極膜（在直流

電場作用下，雙極膜層間的水會解離為H+和OJT,分別遷移到雙極膜兩側(cè)）。下列說法正確的是（）

混合酸混合堿Na2SO4

OH-OH

XH+H+Y

電

電

極

極

-等

BPa濃縮BP

Na2SO4也0海水

A.a、c分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜

B.電流流向：電源正極—X電極TY電極—電源負(fù)極

C.若去掉X電極與a之間的雙極膜，X電極區(qū)產(chǎn)物不變

D.若外電路中通過1mol電子，雙極膜內(nèi)有4moiH2O發(fā)生解離

17.我國某大學(xué)課題組提出了一種基于電化學(xué)的石灰石轉(zhuǎn)化生產(chǎn)消石灰和有價(jià)值碳質(zhì)產(chǎn)物的方法，有

望助水泥行業(yè)脫碳，裝置如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.圖中涉及的物質(zhì)中有5種非極性分子

B.鉞（Ir）極上的氧化產(chǎn)物為CO2

C.生成C2H6的電極反應(yīng)式為2cCh+10H2O+14e-=C2H6+14OH-

D.催化電極上每生成1molH2,交換膜Q上遷移2molOH-

18.水污染是我國面臨的主要環(huán)境問題之一、工業(yè)廢水排入水體前必須經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，否則

會污染地表水和地下水。利用微生物電池進(jìn)行廢水（含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SOj等離子）脫鹽的同時(shí)處理

含OCN-（其中C為+4價(jià)）酸性廢水的裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.電子由電極M經(jīng)用電器流向電極N

B.該電池的優(yōu)點(diǎn)是條件溫和，利用率高，無污染

C.通過膜1的陰離子數(shù)目一定等于通過膜2的陽離子數(shù)目

+

D.電池的總反應(yīng)可表示為4OCN-+3。2+4H=4CO2+2N2+2H2O

19.雙極膜（BP）可以在電場作用下，使水分子快速解離為0H-和H+,并透過陰、陽離子膜進(jìn)入溶液。

A.捕獲裝置中，陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2T

B.溶液中的X為H+

C.交換膜A為陽離子交換膜

D.捕獲L12LCO2轉(zhuǎn)化為沉淀，則轉(zhuǎn)移電子O.lmol

20.三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電場的作用下，兩膜中間的NH：和

N02可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副

產(chǎn)品NH4NO3。下列敘述正確的是（）

稀硝酸含NH4NO3廢水稀氨水

A.a極為電源負(fù)極，b極為電源正極

B.c膜是陰離子交換膜，d膜是陽離子交換膜

+-

C.陰極電極反應(yīng)式為2N0F+12H+10e=N2+6H2O

D.當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會有5.6LO2生成

題型四電化學(xué)綜合計(jì)算

21.燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和電鍍實(shí)驗(yàn)，其中乙裝置中X為離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問

題：

甲乙丙

(1)甲烷燃料電池負(fù)極反應(yīng)式是。

(2)Fe電極的電極反應(yīng)式為0

(3)X選擇離子交換膜(填“陰”或“陽”)。

(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲裝置有112mL氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中左側(cè)極室的pH為。(設(shè)該

極室內(nèi)溶液體積為200mL)

(5)若用丙裝置給銅制品鍍銀，銅制品應(yīng)放在________(填“a”或"b”)極，反應(yīng)結(jié)束后AgNOs溶液的濃度.

(填“變大，、“變小”或“不變”)。

(6)若a、b為惰性電極，寫出圖丙中電解總反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。

22.如圖設(shè)計(jì)的串聯(lián)電池裝置，R為變阻器，以調(diào)節(jié)電路電流。

'［畫］f

.棒I

稀Na2sO4溶液

稀H2s。4溶液稀KOH溶液丙裝置

(1)寫出云c電極的電極反應(yīng)式：b,c

(2)寫出f電極的電極反應(yīng)式,向此電極區(qū)域滴入酚醐的現(xiàn)象為：；該電

極區(qū)域水的電離平衡被(填“促進(jìn)”、“抑制”或“無影響”)。

(3)閉合K一段時(shí)間后，丙裝置的電解質(zhì)溶液pH(填“變大”、“變小”或“不變”)，原因

是0

(4)電解一段時(shí)間后丙裝置析出芒硝(Na2sO4TOH2O),若此時(shí)通入CH4的體積為22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，

則向丙裝置中加入gH2O就可以將析出的沉淀溶解并恢復(fù)到原有濃度。

(5)有一硝酸鹽晶體，其化學(xué)式為M(NO3)x?yH2O,相對分子質(zhì)量為242。取1.21g該晶體溶于水，配成

100mL溶液，將此溶液用石墨作電極進(jìn)行電解，當(dāng)有O.OlOOmol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，溶液中金屬全部析出。

經(jīng)稱量陰極增重0.320g。則

①金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為；

②電解后，生成氣體體積=(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)溶液的pH=(電解過程中溶液體積變化忽略不

計(jì))。要求寫出計(jì)算過程。

23.如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)為2cH3OH+3C)2+4KOH=2K2co3+6H2O,回答下問題：

請回答下列問題：

⑴甲池為(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為=

(2)乙池A(石墨)電極的名稱為(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或"陽極”)，乙池中總反應(yīng)式

(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中析

出_____g銅。

(4)一段時(shí)間后，斷開電鍵K。下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是(填選項(xiàng)字母)。

A.AgB.Ag2OC.AgOHD.AgCl

(5)若丙中電極不變，將其溶液換成含酚酸的NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，丙中D極附近觀察到

的現(xiàn)象是，溶液的pH將(填“增大”、“減小”或“不變”)。C電極上的電極反應(yīng)式為,檢驗(yàn)

該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是o

(6)若用丙裝置電解精煉銅，粗銅(內(nèi)含Zn、Fe、Ni等雜質(zhì))應(yīng)該放在_____(填C、D)極，電解進(jìn)行一

段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液中CuSCU的濃度將(填“增大”、“減小”或“不變”)。

24.某學(xué)校興趣小組用下圖所示裝置進(jìn)行電化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)探究，回答下列問題：

r-

Pt(H2)j,IptQ)漢一

NaCl溶液

AB

(1)通O2的Pt電極為極(填電極名稱)，其電極反應(yīng)式為o

(2)若B電池為電鍍池，X、Y為質(zhì)量相同的不含雜質(zhì)的兩電極，電解質(zhì)溶液為CuSCU溶液，目的是在

某鐵鍍件上鍍一層銅，則X電極材料為,Y電極的反應(yīng)式為o若A池中消耗準(zhǔn)狀況下

11.2L的H2,則B池中兩電極的質(zhì)量相差_________g?

(3)若B電池為精煉銅，且粗銅中含有Zn、Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，在_________。電極(填“X”或"Y”)周

圍有固體沉積。

(4)若X、Y均為Pt,B電池的電解質(zhì)溶液為500mLiQmol/L的NaCl溶液，當(dāng)電池工作一段時(shí)間后，

B電池溶液的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)，要使該溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需加

入o

(5)若X、Y均是銅，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，電池工作一段時(shí)間，X極附近生成成紅色沉淀，查閱

資料得知是CU2O,試寫出該電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為o

25.某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究原電池、電解池和電解精煉鉆的工作原理。

一段時(shí)間后裝置甲的兩極均有氣體產(chǎn)生，且X極處溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)觀察到鐵電極明顯變

細(xì)，電解液仍然澄清。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所查資料，回答下列問題：

查閱資料：高鐵酸根FeOj在溶液中呈紫紅色。

A.X(Fe)B.Y(C)C.CoD.Cu

2

(2)丙池中的SO4-(填“從左向右”、“從右向左''或"不”)移動。

(3)反應(yīng)過程中，X極處發(fā)生的電極反應(yīng)為4OJT-4-=2比。+。2T和

(4)一段時(shí)間后，若X極質(zhì)量減小1.12g,Y電極收集到2.24L氣體，則在X極收集到氣體為

mL(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積)。

(5)乙池是電解制備金屬鉆的裝置圖，理論上I室中n(H+)(填“變大’、"變小”或“不變”)，該電解

池總反應(yīng)的化學(xué)方程式是o

(6)若撤掉裝置乙中的陽離子交換膜，石墨電極上產(chǎn)生的氣體除02外，還可能有。

26.(I)某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電

流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

甲池乙池丙池

請回答下列問題：

(1)甲池為(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH30H電極的電極反應(yīng)式為0

(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽極”)，乙池總反應(yīng)式為。

(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗02的體積為mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中析

出_____g銅。

(II)氯堿工業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝節(jié)能超過30%。在這種工藝設(shè)計(jì)

中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子交換膜都只允許陽離子通過。

電解池燃料電池

（4）圖中X（填化學(xué)式）比較圖示中a%與b%的大小=

（5）寫出燃料電池中的電極反應(yīng)式：負(fù)極電極反應(yīng)式

（6）當(dāng)生成的X氣體為2moi時(shí)，理論上通入空氣的體積（標(biāo)況）為L

1.（2024?江蘇省連云港市高三第一次調(diào)研考試）用如圖所示的新型電池可以處理含CN-的堿性廢水，同

時(shí)還可以淡化海水。

下列說法正確的是（）

A.a極電極反應(yīng)式：2CN-+12OH-+10e-=2CCh2-+N2T+6H2。

B.電池工作一段時(shí)間后，右室溶液的pH減小

C.交換膜I為陽離子交換膜，交換膜II為陰離子交換膜

D.若將含有26gCN-的廢水完全處理，理論上可除去NaCl的質(zhì)量為292.5g

2.（2024?浙江省五校聯(lián)盟高三下學(xué)期5月聯(lián)考三模）利用電化學(xué)方法富集海水中的鋰，其工作原理如下

圖所示。工作步驟如下：①向MnO2所在腔室通入海水，啟動電源1,使海水中的Li+進(jìn)入MnCh而形成

LirMn2O4;②關(guān)閉電源1和海水通道，啟動電源2,同時(shí)向電極2上通入空氣。下列說法不亞做的是

電源2電源1

電電

極MnO,

腔室2腔室1極

2

1

O.lmolL0.5molL-1

LiOHNa2SO4

嗖

海水

A.上述過程中，電極1和電極2分別作陽極和陰極

B.啟動電源1時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)：2MnC>2+xLi++xe-=LixMn2O4

C.啟動電源2時(shí)，LixMmCU中的Li+脫出進(jìn)入腔室2

D.當(dāng)有0.1molLi+脫出時(shí)，電極2上產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的H2

3.（2024?北京東城一模）-種能捕獲和釋放CO2的電化學(xué)裝置如下圖所示。其中a、b均為惰性電極，電

解質(zhì)溶液均為KC1溶液。當(dāng)K連接Si時(shí)，b極區(qū)溶液能捕獲通入的CO2。

下列說法不正確的是（）

A.K連接Si時(shí)，b極發(fā)生反應(yīng)：，H、O+口B+2c'=+2OH-

B.K連接Si時(shí)。a連接電源正極

C.K連接S2時(shí)，a極區(qū)〃（［Fe（CN）6F-）：〃（［Fe（CN）6］”）的值增大

D.該裝置通過“充電”和“放電”調(diào)控b極區(qū)溶液pH,捕獲和釋放CO2

（?安徽黃山二模）一種用-氯丙烯（）電解合成環(huán)氧氯丙烷（）的裝置如圖所示。

4.20243QA=

該裝置無需使用隔膜，且綠色高效，圖中X為CI或Br,工作時(shí)X-和OH-同時(shí)且等量放電。下列說法錯(cuò)誤

的是（）

A.電解一段時(shí)間后，裝置中OH-物質(zhì)的量增大

B.每轉(zhuǎn)移2moie「，生成Imol環(huán)氧氯丙烷

C.若X為Br,也可電解制得環(huán)氧氯丙烷

D.該裝置工作時(shí)不需要補(bǔ)充X-

5.中科院長春應(yīng)化所張新波團(tuán)隊(duì)提出了一種獨(dú)特的鋰一氮電池（Li—N2）,該電池在放電過程中消耗氮

氣，充電過程中釋放氮?dú)?，?shí)現(xiàn)氮?dú)獾难h(huán)，并對外提供電能。該電池在充電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Li3N=N2f+

6Li。現(xiàn)以該電池為電源進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

維隔板碳布

A.乙電極上的反應(yīng)為2Li3N—6b=N2T+6Li

B.充電過程Li+由甲電極遷移向乙電極，并在多孔碳布表面生成Li3N

C.石墨a電極和m、n處均可能有銅析出

D.鋰一氮電池為綠色固氮提供了一種可能

6.雙極膜在電滲析中應(yīng)用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層,

工作時(shí)水層中的H2O解離成H+和0H,并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲

析裝置示意圖。

Na2soiNaBrNa2so4

溶液循環(huán)液溶液循環(huán)液溶液

「「

Y7口

陽

\-離C\

離

交

交

惰

子

雙

雙

惰

陰

陽

子

鹽

換

換

交

性

極

性

極

極

極

交

室

換

室

電

膜

室

電

膜

液

膜

換

膜

極

12極

一

區(qū)

一

「

「

——

「

\\「\

水層II水層

出口1出口2出口3出口4出口5

下列說法正確的是（）

A.出口2的產(chǎn)物為HBr溶液

B.出口5的產(chǎn)物為硫酸溶液

C.B）可從鹽室最終進(jìn)入陽極液中

D.陰極電極反應(yīng)式為2H++2b=H2T

7.（2024.黑龍江二模）某電化學(xué)鋰富集裝置如圖，工作步驟如下：I.向MnCh所在腔室通入海水，啟

動電源乙，使海水中Li+進(jìn)入MnCh結(jié)構(gòu)形成Lia%?！梗籌I.關(guān)閉電源乙和海水通道，啟動電源甲，同時(shí)向

電極a上通入02.下列說法錯(cuò)誤的是（）

電源甲電源乙

電腔室1腔室2電

MnO

極O.lmolL12O.SmolL'1極

aLiOH溶液Na2s。4溶液b

陽離子y陽離子

交換膜海I水交換膜

A.電極b與電源乙的正極相連

B.步驟I時(shí)，腔室2中的Na+進(jìn)入MnCh所在腔室

C.步驟H時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為LixMn2O4-xe-=xLi++2MnO2

D.在電極a上每消耗5.6LO2（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），腔室1質(zhì)量增加7g

8.電化學(xué)在實(shí)際生活生產(chǎn)中十分常見，如環(huán)境保護(hù)，利用電化學(xué)進(jìn)行物質(zhì)制備等?；卮鹣铝袉栴}:

（1）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗。

①離子交換膜應(yīng)選擇離子交換膜（填“陰或“陽”）。

②反應(yīng)的總化學(xué)方程式為,電解一段時(shí)間后，右側(cè)溶液質(zhì)量_____（填“增加”或“減少）。

（2）目前科學(xué)人員研究發(fā)現(xiàn)，用甲、乙電化學(xué)裝置聯(lián)合能夠捕捉CO2。

co2

①裝置甲的能量轉(zhuǎn)化方式主要為O

②裝置甲的b電極采用多孔石墨的目的是；b電極的電極反應(yīng)式為o

③裝置乙中的c電極與裝置甲的（填字母）電極相連接，c電極的電極反應(yīng)式為o

④當(dāng)生成Imol草酸鋁時(shí)，甲、乙裝置聯(lián)合能夠捕捉molCO2o

9.電化學(xué)原理在能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)制備及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，請回答下列問題：

（1）1977年，伏打電堆的發(fā)明為電化學(xué)的創(chuàng)建開辟了道路。某化學(xué)興趣小組在閱讀了相關(guān)資料后，想把

反應(yīng)3Cu+8HNO3=3Cu（NC）3）2+2NOTMH2O設(shè)計(jì)成原電池，則電池的負(fù)極材料應(yīng)選擇；正極的電

極反應(yīng)式為。

（2）工業(yè)上常用電解氧化法在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)一般采用硫酸溶液，陽極

的電極反應(yīng)式為?

（3）一種以液態(tài)月并（N2H。為燃料的電池裝置如圖甲所示，該電池用KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。以該燃

料電池為電源電解足量的飽和CuSO4溶液以實(shí)現(xiàn)向鐵棒上鍍銅，裝置如圖乙所示：

甲乙

①a電極為燃料電池的（填“正”或"負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為

②d電極應(yīng)選用的電極材料為（填“鐵”或"銅”）。

（4）氧化物在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，但是氟化物有劇毒，很多氧化物在加熱或與酸作用后會釋放出揮發(fā)性的

有毒氣體氟化氫。因此在含氟工業(yè)廢水排放前，需要對其進(jìn)行治理。在堿性條件下利用電解法除去廢水中

的氟化物（以CN-為代表），裝置如圖丙。

鐵電極

NaCl的混合溶液

丙

已知石墨電極上依次發(fā)生的部分反應(yīng)有：

-

a.CN'+2OH-2e=CNO+H2O

b.2Cr-2e-=Cl2T

c.3C12+2CNO+801r=N2T+6CP+2COj+4H2O

①鐵電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為o

②該電解過程一般控制pH在9~10之間，pH偏高或偏低均會引起除氟效果降低，你認(rèn)為可能的原因

是O

1.（2023?湖北省選擇性考試，10）我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的

綠色化。該裝置工作時(shí)陽極無CL生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmoLhL下列說

法錯(cuò)誤的是（）

三一禺子交換限

"馬透汽不透液態(tài)水

.浜1的PTFE膜

一30HKOH溶液

A.b電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2T+2OH-

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.電解時(shí)海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜

D.海水為電解池補(bǔ)水的速率為2尤moLh」

2.（2023?遼寧省選擇性考試，11）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是（）

電源或負(fù)載

多孔碳

A.放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小

B.儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C.放電時(shí)右側(cè)H+通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)

23+2+

D.充電總反應(yīng)：Pb+SO4-+2Fe=PbSO4+2Fe

3.（2023?全國甲卷，12）用可再生能源電還原CO2時(shí)，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)

來提高多碳產(chǎn)物（乙烯、乙醇等）的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是（）

質(zhì)

子

可

IrO-Ti交Cu

旃KC1、

換電極

生電極H2sO4溶液H3P。4溶液口

膜02co

能

源

C2H4,C2H50H

A.析氫反應(yīng)發(fā)生在IrOx-Ti電極上

B.C「從Cu電極遷移到IrOx-Ti電極

C.陰極發(fā)生的反應(yīng)有：2co2+12H++12-=C2H4+4H2。

D.每轉(zhuǎn)移Imol電子，陽極生成11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

4.（2023?浙江省6月選考，13）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不

F硬的是（）

A.電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2f+2OH-

C.應(yīng)選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液

D.改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗

5.（2023?北京卷，5）回收利用工業(yè)廢氣中的CCh和SCh，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。

含CO

SO,的I

膜裝置b

下列說法不正確的是（）

A.廢氣中SCh排放到大氣中會形成酸雨

B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCO3一的水解程度大于HCO3-的電離程度

C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CCh和SCh

2由2

D.裝置b中的總反應(yīng)為SO3+CO2