考点15 电解池 备战2020高考化学优选名校好题分项版汇编2（原卷版）

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1、1（2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考）现如今太阳能电池已经广泛地应用于生产生活中，现代四大发明之一的共享单车也用上了太阳能电池。哈罗单车前面载物篮的底座就是太阳能电池，电极材料是Li/LiCoO2，太阳能电池的原理如图所示：下列说法不正确的是 （ ）A 阳光照射该电池时，能量转化过程：太阳能电能化学能B 光照时负极的质量减少C 太阳能电池板材料是SiD 开锁时，正极xLi+xe-+Li(1-x)CoO2=LiCoO22（2018届山东省潍坊市第一中学高三高考预测卷）工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂。1886年法国化学家HM0issan通过电解氟氢化钾(KHF

2、2)的氟化氢无水溶液第一次制得氟气。已知：KF+HF=KHF2，制备氟气的电解装置如图所示。下列说法错误的是A 钢电极与电源的负极相连 B 电解过程需不断补充的X是KFC 阴极室与阳极室必须隔开 D 氟氢化钾在氟化氢中可以电离3（2019届福建省永安市第三中学高三9月月考）关于下列各装置图的叙述中，错误的是：A 装置用来电解饱和食盐水，c电极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝B 装置可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2C 装置检查乙炔的还原性（实验室是由饱和食盐水与电石制乙炔，产生的混合气体除乙炔外，常含有H3P ，H2S等杂质气体）D 装置可用于干燥、收集氨气、并吸收多余的氨气4

3、（2019届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试）硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH-B(OH)4一，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法正确的是A 当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3B 将电源的正负极反接，工作原理不变C 阴极室的电极反应式为：2H2O-4e-O2+4H+D B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室5（2019届湖南师大附中高三上学期月考试卷一）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe

4、(OH)2，装置如右图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是A 石墨电极处的电极反应式为O24e=2O2B X是铁电极C 电解池中的电解液为蒸馏水D 若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理6（2019届四川省成都石室中学高三上学期入学考试）一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法不正确的是A 电源A为负极，电极C为阳极B 单一气体为O2C 该储氢装置的电流效率约为32.1%(电流效率计算公式为=100%）D 电子流动方向为：AD；CB7（2019届吉林省长春市实验中学高三上学期开学考

5、试）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中不正确的是A 阳极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2B 从A口出来的是硫酸溶液C b是阳离子交换膜，允许Na+通过D Na2SO4溶液从E口加入8（2019届安徽省合肥市高三上学期调研性检测）甲图为一种新型污水处理装置，该装冒可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，乙图是种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法不正确的是A 装置甲的X极要与装置乙中的a极连接B 装置乙中b极的电极反应式为:2C1-2

6、e-=Cl2C 当N极消耗lmol气体时，有2molH+通过离子交换膜D 若有机废水中主要含有淀粉，则装置甲中M极反应为:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2+24nH+9（2018届福建省莆田市高三下学期第二次（5月）质量测试）以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是A 电池放电时Na+从a极区移向b极区B 电极b采用Pt/C，该极溶液的pH增大C 该电池a极的反应为BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2OD 电池总反应：BH4- + 4H2O2 = BO2- +

7、 6H2O10（2018届福建省福州市高三下学期5月模拟考试）某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A 电池工作时OH-向负极迁移B 正极反应式为2Fe+ =Fe2O3+5H2OC 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D 电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极11（2018届湖北省黄冈中学高三5月适应性考试）某化学兴趣小组学生对塑料饭盒废弃物的水解液进行电渗析处理，同时得到对苯二甲酸。原理如图所示（H2A表示对苯二甲酸，A2-表示对苯二甲酸根离子），下列说法正确的是（ ）A 电极a为阴极，电极b产生氧气B 通电一段时间后，硫酸溶液pH升高C A2-通过

8、阴离子交换膜进入浓缩室D 对200ml的8.3g/L对苯二甲酸溶液，通电一段时间后，浓度上升到0.1mol/L，阴极产生气体体积4.48L12（2018届云南省保山市高三毕业复习统一检测一）LiFePO4是锂离子电池一种电极材料，其结构稳定、资源丰富、安全性能好、无毒该电极材料在充放电时的变化如图所示，下列有关说法正确的是（）A 放电时该电极为负极B 充电是Li+向阳极移动C 充电时该电极发生氧化反应，反应式为LiFePO4e=FePO4+Li+D 该电池可以用磷酸溶液作电解质13（2018届云南省保山市高三毕业复习统一检测一）臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中

9、高压放电法和电解纯水法原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A 高压放电法,反应的原理为3O22O3B 高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物C 电解纯水时，电极b周围发生的电极反应有6OH-6e-=O3+3H2O和4OH-4e-=O2+2H2OD 电解水时，H+由电极a经聚合电解质薄膜流向电极b14（2018届四川省宜宾市高高三第三次诊断考试）用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图。下列叙述正确的是来源:Z_xx_k.ComA 电源的B极为负极B 可选用石英代替粗硅C 电解时，熔融盐中Li+向粗硅移动D 阳极反应：Si4H4e= SiH415（2018届山东省日照市高三5月校

10、际联考）某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是A 充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能B 放电时，a极为负极C 充电时，阳极的电极反应式为I3-2e-=3I-D M可以使用阴离子交换膜16（2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三下学期第四次模拟考试）混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池，其工作原理如图所示其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。关于镍氢电池，下列说法不正确的是A 充电时，阴极附近pH降低B 电动机工作时溶液中OH向甲移动C 放电时正极反应式为： Ni

11、OOHH2Oe = Ni(OH)2OHD 电极总反应式为：MNi(OH)2 = MHNiOOH17（2019届江西省红色七校高三第一次联考）C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。（1）目前工业上有一种方法是用CO和H2在230，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。图一表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式_。（2）“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下，将烟气通入（NH4)2SO3溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图二所示。请写出a点时n

12、(HSO3-)：n(H2SO3)=_，b点时溶液pH=7，则n(NH4+)：n(HSO3-)=_。（3）催化氧化法去除NO，一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同温度条件下，n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4：l、3：l、1：3时，得到NO脱除率曲线如图三所示： 请写出N2的电子式_。 曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是_。 曲线a中NO的起始浓度为610-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为_mg/(m3s)。（4）间接电化学法可除NO。其原理如图四所示，写出电解池阴极的电极反应式（阴极室溶液呈酸性

13、,加入HSO3，出来S2O42）:_。18（2019届安徽省黄山市屯溪第一中学高三上学期第二次月考）硫及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：（1）铁铵矾是一种化学物质，分子式是NH4Fe(SO4)212H2O，其溶于水后，溶液中的离子浓度大小关系为_。（2）已知某溶液中含有CO32、SO42等离子，取一定量的该溶液，向其中滴加BaCl2溶液，当CO32开始沉淀时，溶液中_。（已知Ksp(BaSO4)=1.01010，Ksp(BaCO3)=2.5109）（3）已知：S2Cl2(l)Cl2(g)2SCl2(l)H50.2 kJmol1。断裂1mol ClCl键、1mol SS键分别需要吸收

14、243kJ、268kJ的能量，则断裂1mol SCl键需要吸收的能量为_kJ。（4）某容积不变的密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=197 kJmol1。下列能说明反应达到平衡状态的是 _a体系压强保持不变 b混合气体的密度保持不变cSO3和O2的体积比保持不变 d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol SO2 向同温、同体积的两个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2 和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2 ；恒温、恒容下反应达平衡时，两个容器内的压强大小关系为_（用p甲、p乙表示）。（5）用NaOH溶液吸收

15、烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可以制备H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。阳极的电极反应式为_。19（2019届四川省广安第二中学校高三上学期第一次月考）新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：_FeCl3_NaOH_NaClO=_Na2FeO4_。_其中氧化剂是_(填化学式)。（2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为_。（3）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯

16、，操作是将粗产品用_溶解，然后_。方法：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。（4）电解时阳极发生反应生成FeO42，该电极反应方程式为_。46（云南省玉溪市峨山一中2018-2019学年高三9月份考试）（1）某课外活动小组同学用左图装置进行实验，试回答下列问题：若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的_腐蚀。若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为_。 （2）芒硝化学式为Na2SO410H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用右图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化

17、钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。该电解槽的阳极反应式为_。此时通过阴离子交换膜的离子数_(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”，“B”，“C”或“D”)_导出。来源:ZXXK通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：_。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为_。已知H2的燃烧热为285.8 kJmol1，则该燃料电池工作产生36 g液态H2O时，理论上有_ kJ的能量转化为电能。20（福建省泉州第五中学2019届高三上学期期中检测）回答下列有关问题。（1）某

18、工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。阳离子KCu2Fe3Al3Fe2阴离子ClCO32NO3SO42来源:Z。xx。k.ComSiO32某同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。向中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请推断：原溶液中所含阳离子是_，阴离子是_。（2）光伏发电是当今世界利用太阳能

19、最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。图1 图2图1中N型半导体为_(填“正极”或“负极”)该系统工作时，A极的电极反应式为_。若A极产生7.00gN2，则此时B极产生_LH2(标准状况下)。21（山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试）锑（Sb）广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑，其一种工艺流程如下：己知部分信息如下：I.辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有As2S5、PbS 、CuO和SiO2等）；II.浸出液主要含盐酸

20、和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质；III.常温下，Ksp(CuS)=1.010-36 Ksp(PbS)=9.010-29回答下列问题：（1）“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成，该反应的还原产物是_（填化学式）。（2）写出“还原”反应的化学方程式：_ 。（3）已知：浸出液中：c(Cu2+)=0.01 molL-1、c(Pb2+)=0.10 molL-1。在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是_（填化学式）；当CuS、PbS共沉时，=_。加入硫化钠的量不宜过多，原因是_。 （4）在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4。该反应

21、中氧化剂、还原剂的物质的量之比_。（5）在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴极的电极反应式为_；“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时，锑的产率降低的原因可能是_。22（2018届内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三上学期第二次月考）如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： （1）B极是电源的_ ，一段时间后，甲中溶液颜色 _，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_ ，在电场作用下向Y极移动。 （2）若甲、乙装置中的C

22、、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 _。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_ （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是_ 溶液（填写化学式）。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为_ ，甲中溶液的pH_（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。23（2018届江苏省扬州市高邮中学高三10月阶段检测）氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。（1）合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是 。电化学法是合成氨的一种新方法

23、，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是 。（2）氨碳比n(NH3)/n(CO2)对合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。n(NH3)/ n(CO2)= 时，尿素产量最大；经计算，图中y= （精确到0.01）。（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N20.672 L（标准状况），则需要消耗0.3molL-1的NaClO溶液

24、 L。在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)时放出的热量是 kJ。用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH （填“升高”、“降低”或“不变”）。24（2018届湖北省沙市中学高三上学期第二次双周考试）直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。（1）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_。（2）碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为_，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断下降，其原因是_。

25、（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为_。（4）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32向电极_(填“a”或“b”)移动，电极b上发生的电极反应式为_。25（2018届甘肃省临夏中学高三上学期期中考试）钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：加入试剂a后发生反应的离子方程式为_。操作b为_，操作c为_。Al(NO3)3待测液中，c (Al3+) = _molL-1（用m、v表示）。（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如图所示：根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_范围内（填字母序号）。物质NaSAl2O3熔点/97.81152050沸点/892来源:444.62980A .100以下 B .100 300 C. 300 350 D. 350 2050放电时，电极A为_极。放电时，内电路中Na+的移动方向为_。（填“从A到B”或“从B到A”） 充电时，总反应为Na2Sx = 2Na + xS（3x5），则阳极的电极反应式为_。14