资源简介

(共46张PPT)
专题强化训练
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1．(2023·深圳高级中学模拟)电化学在生产、生活和科学技术的发展中扮演着重要的角色。下列说法正确的是(　　)
A．电镀时，镀件为阳极
B．乙醇燃料电池工作时，热能转化为电能
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe－2e－ ===Fe2＋
D．电解精炼铜时，阳极底部产生含Zn、Fe等元素的阳极泥
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解析：选C。A.电镀时，镀层金属为阳极，镀件为阴极，A错误；B.乙醇燃料电池工作时，化学能转化为电能，B错误；C.钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，C正确；D.由于Zn、Fe比铜活泼，因此电解精炼铜时，阳极的Zn、Fe单质放电分别生成Zn2＋和Fe2＋进入电解质溶液中，D错误。
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3．(2023·广州第二中学三模)利用原电池原理可以避免金属腐蚀，某小组同学设计了如下图所示的实验方案来探究铁片的腐蚀情况。下列说法正确的是(　　)

A．甲中的铁片附近会出现蓝色
B．甲中形成了原电池，锌片为正极
C．乙中铜片附近会出现红色
D．乙中的铜片上发生氧化反应
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解析：选C。A.甲中锌片为负极，锌失去电子变为锌离子，而铁片是正极，被保护而不被腐蚀，没有亚铁离子生成，而铁氰化钾与亚铁离子反应会生成蓝色沉淀，因此铁片附近不会出现蓝色，故A错误；B.甲中形成了原电池，锌片为负极，锌失去电子变为锌离子，铁片为正极，故B错误；C.乙中铁片为负极，铜片为正极，铜片附近氧气得到电子变为氢氧根离子而使溶液呈碱性，能使酚酞变红色，故铜片附近出现红色，故C正确；D.乙中铜片为正极，氧气在正极发生还原反应，故D错误。
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5.(2023·梅州三模)中国科学院大连化
学物理研究所团队利用固体氧化物
电解质实现了乙烷电化
学脱氢制乙烯，其工作原理如图所
示。下列说法正确的是( )
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A. 为电源的负极
B. 极的电极反应式为
C.每生成 ， 极消耗标准状况下
D.每生成 ，电路中转移电子的物质的量为
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解析：选C。 极上乙烷发生氧化反应生成乙烯， 为阳极， 为电
源的正极，故A错误； 极上乙烷失电子发生氧化反应生成乙烯，电
极反应式为 ，故B错误；C．阳极发生
反应 ，阴极发生反应
，每生成 ，转移 电子，
极消耗 ，在标准状况下的体积为 ，故C正确；D．阴
极发生反应 ，每生成 ，电路中转移电子
的物质的量为 ，故D错误。
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6.(2023·高考全国乙卷)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能
源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪
唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。
工作时，在硫电极发生反应： ， ，
。
下列叙述错误的是( )
A.充电时 从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是
C.放电时正极反应为
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
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解析：选A。 极：放电时，作负极，电极反应式为 ；充
电时，作阴极，电极反应式为 。将题给硫电极（ 极）
发生的反应依次标号为①②③，由 可得正极总反应，
极：放电时，作正极，电极反应式为 ；充
电时，作阳极，电极反应式为 。充电时，阳
离子 应向阴极钠电极迁移，A错误；放电时， 失去的电子经外电
路流向正极，即电子流向是 ，B正确；由上述分析可知，C正确；
炭化纤维素纸具有良好的导电性，D正确。
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7．(2023·湛江、肇庆高三检测)氢能源电池是目前研究的热点之一，一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．该装置中化学能与电能之间的能量转化效率可达100%
B．充电时，电极M接电源的负极
C．放电过程中Na＋由左池通过钠离子交换膜向右池移动
D．放电时，电极N的电极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O
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解析：选D。A.该装置工作时会产生热量，有能量损失，故化学能与电能之间的能量转化效率无法达到100%，故A错误；B.由该电池的放电工作原理图可知，电极M为正极，电极N为负极，即充电时电极M接电源的正极，故B错误；C.放电时阳离子移向正极，即钠离子由右池透过钠离子交换膜进入左池，故C错误；D.放电时电极N为负极，氢气失电子，碱性溶液中的电极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，故D正确。
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8.(2023·广东二模)科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再
生电化学循环”转化电池（如图所示），用于收集废热，提高能源利用率。
该电池以 溶液和 溶液作为电解质溶液，电极之间用多孔隔
膜分隔，工作时发生反应：
。下列说法不
正确的是( )
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A.收集废热时，阴极上附着的 减少
B.收集废热时，阳极发生的反应为
C.低温工作时， 通过多孔隔膜移向 电极
D.低温工作时， 电极增重 ，理论上外电
路转移 电子
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解析：选C。收集废热时， 为阳极，电极反应为
， 为阴极，电极反应为
。低温工作时， 为负极，电极反应为
， 为正极，电极反应为
。A．收集废热时，阴极电极
反应为 ， 转化为 和 ，阴极上附着的
减少，A正确；B．收集废热时，阳极发生的电极反应为
，B正确；C．低温工作时，
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为负极，电解质溶液中的阳离子向正极移动， 通过多孔隔膜移向
电极，C错误；D．低温工作时，负极电极反应为
， 电极增重 ，说明有 参与反
应，理论上外电路中转移 电子，D正确。
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9.(2023·沧州联考)华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间
关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于 氧
化和 还原反应耦合的混合电解池，工作原理如图甲所示。不同催化剂
条件下 电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是( )
图甲
图乙
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A.电解总反应为
B.若有 穿过质子交换膜，则理论上有 被转化
C.与 催化剂相比，使用 催化剂时催化效果更好
D.若以铅蓄电池为电源，则B极应与 极相连接
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解析：选D。该装置为电解池装置。A极上 ，发生得电子的还
原反应，A极为阴极，B极上 ，发生失电子的氧化反应，
B极为阳极。
A极（阴极） B极（阳极）
总反应： 18
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由以上分析知，A正确；由A极反应式可知，若有 穿过质子交换
膜，则理论上有 被转化，B正确；使用催化剂 时反应
的活化能低，催化效果更好，C正确；B极为阳极，应与外接电源的正极
相连，即与铅蓄电池的 极相连接，D错误。
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10．(2023·广东六校联考)下图装置工作时，电流表指针偏转一段时间后，两极区Cu(NO3)2溶液的浓度趋于一致。下列说法正确的是(　　)

A．放电时Cu(1)电极质量增大，发生电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
B．电流表两端电势：a>b
C.当电路中通过2 mol电子时，负极区溶液质量减少64 g
D．随c(Cu2＋)增大，Cu2＋的氧化性增强，Cu的还原性减弱
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11.(2023·新高考湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水
直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 生成且 溶液
的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是
( )
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A. 电极反应式为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D.海水为电解池补水的速率为
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解析：选D。根据图示， 电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息
可知，阴极反应式为 ，A正确；该装置工
作时阳极无氯气产生，则阳极反应式为 ，
又阳极 溶液的浓度不变，则需要 由阴极移向阳极，故离子交换
膜为阴离子交换膜，B正确；电解过程中，氢氧化钾溶液的浓度不变，而
电解过程中，不断有水分子消耗，所以海水中动能高的水分子以“汽”的形
式可以穿过 膜，C正确；由阴、阳极反应式可知，电解总反应式为
，已知电解生成氢气的速率为 ，则海
水为电解池补水的速率也为 ，D错误。
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12.(2023·新高考山东卷改编)利用热再生氨电池可实现 电镀废液的
浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的 电镀废
液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A.甲室 电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为
D. 扩散到乙室对电池电动势没有
影响
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解析：选C。据图可知，甲室流出液经低温热解得到 和 ，则
甲室中生成了 ，发生的反应为
，甲室 电极为负极，A错误；乙
室 电极为正极，发生反应： ，消耗 ，为维持
电解质溶液呈电中性， 透过隔膜进入甲室，则隔膜为阴离子膜，B
错误；根据正、负极反应，可知电池总反应为
，C正确； 能与 反应生成
，因此若 扩散到乙室，则乙室 浓度减小，对电池
电动势有影响，D错误。
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13.(2023·高考全国甲卷)用可再生能源电还原 时，采用高浓度的 抑
制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，
装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.析氢反应发生在 电极上
B. 从 电极迁移到 电
极
C.阴极发生的反应有：
D.每转移 电子，阳极生成
气体（标准状况）
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解析：选C。 电极接电源正极，为阳极，发生失电子的氧化反
应，故电极反应为 ，A错误；质子交换膜只
允许 通过，故左室 从 电极向 电极迁移，B错误；
电极接电源负极，为阴极，发生得电子的还原反应，根据图中物质转化关
系知 可发生反应 ，C正确；
由A项可知每转移 电子，阳极生成 即 （标准状况）
，D错误。
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14.(2023·揭阳模拟)工业上用电解法生产乙醛酸 的原理如图
所示，装置中阴、阳两极均为惰性电极。其中双极膜由阴离子交换层和阳
离子交换层复合而成，在直流电场作用下双极膜复合层内的水解离为
和 并分别向两极移动。下列说法正确的是( )
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A. 为直流电源的负极
B.相同时间内，两极得到乙醛酸的
物质的量一定相等
C. 极上生成乙醛酸的电极反应式
为
D. 是阴离子交换层
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解析：选D。该装置为电解池， 极上的电极反应有
、 ，为阳极； 极上的电
极反应有 、
，为阴极；阳极室溶液中发生反应
。 为阳极，故 为直
流电源的正极，选项A错误；B．由于阴极上发生2个电极反应，阳极上也
同时发生2个电极反应，故无法确定两极生成 的物质的量是否
相等，选项B错误；C．阳极室生成乙醛酸的反应在电解质溶液中，不是
在电极上，选项C错误；D．电解时，阴离子向阳极移动，故 为阴离子
交换层，选项D正确。
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15．(2023·广东部分学校联考)硫化氢(H2S)是强烈的神经毒素，对黏膜有强烈的刺激作用。科研人员设计了如图装置，借助太阳能，将H2S再利用，变废为宝。下列叙述正确的是(　　)

A．b电极发生氧化反应
B．a电极区不可用NaOH溶液作为电解质溶液
C．H＋的迁移方向为b电极→a电极
D．每生成2 g H2，负极区需消耗22.4 L H2S
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解析：选B。根据工作原理图可知，b电极上H＋得电子生成H2，b电极为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，因此a电极为负极，Fe2＋失去电子生成Fe3＋，电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。A.由分析可知，b电极为正极，发生还原反应，A错误；B.由分析可知，a电极的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，若用NaOH溶液作为电解质溶液，则生成 Fe(OH)2、Fe(OH)3，覆盖在a电极上，阻止反应继续进行，B正确；C.由分析可知，a电极为负极，b电极为正极，故H＋的迁移方向为负极(a电极)→正极(b电极)，C错误；D.H2S所处的状况未知，故无法计算每生成2 g H2，负极区需消耗H2S的体积，D错误。
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16.(2023·岳阳二模)科学家研发了一
种绿色环保“全氢电池”，某化学兴
趣小组将其用于铜片上镀银作为奖
牌奖励给优秀学生，工作原理如图
所示。下列说法错误的是( )
A.负极的电极反应式：
B.当吸附层 通入 （标准状况下）氢气时，溶液中有 离子
透过交换膜
C.离子交换膜既可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜
D.电池工作时， 电极质量逐渐增大
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17.(2023·广州模拟)某可循环式
锂-空气电池的结构如下。下列说法
错误的是( )
A.放电时，正极的电极反应式为
B.A室与B室之间应该采用阳离子交换膜
C.放电时， 电极与多孔空气催化电极上反应物的物质的量之比为
D. 回收制 可以缓解 资源紧缺的难题
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解析：选C。根据装置图中电子的流向可判断出，金属锂电极失电子，发生氧化反应，为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋；多孔空气催化电极上O2得电子发生还原反应，为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。A.由分析可知，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A正确；B.A室中有LiOH生成并进入产物回收单元，故A室与B室之间应该采用阳离子交换膜，让Li＋进入A室，参与循环，B正确；C.放电过程中，负极上1 mol Li失去1 mol电子，正极上1 mol O2得到4 mol电子，同时正极上还有2 mol H2O参与反应，外电路中通过的电子数相等，故Li电极与多孔空气催化电极上反应物的物质的量之比为4∶3，C错误；D.LiOH回收制Li，使Li循环使用，可以缓解Li资源紧缺的难题，D正确。
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18.(2023·安徽三模)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得
副产品A和B，模拟工作原理如图所示。 和 为离子交换膜，在直流电
作用下，双极阴阳膜 复合层间的 解离成 和 ，作为
和 的离子源。下列说法正确的是( )
“双极膜组”内部结构图
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A. 电极为阴极，电极反应式为
B. 膜为阳离子交换膜， 膜为阴离子交换膜， 膜的作用是选择性通
过 和
C.每生成 气体 ，理论上获得副产品A和B各
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于由盐 溶液制备相应的酸 和
碱
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解析：选D。由 双极膜中 、 的移动方向可知， 电极为电解
池的阳极，电极反应式为 ， 电极为阴极，电极反
应式为 ,电解总反应为
。精制食盐水中钠离子经过 膜移
向产品A室，与 双极膜中转移过来的氢氧根离子结合生成氢氧化钠，
所以 膜为阳离子交换膜，盐室中氯离子经过 膜移向产品B室，与
双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢，所以 膜为阴离子交换膜。
A．由以上分析可知， 电极为阳极，电极反应式为
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，A错误；B．由以上分析可知， 膜为阳离子交换
膜， 膜为阴离子交换膜， 双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧
根离子，B错误；C．气体所处的状况未知，无法计算，C错误；D．由上
述分析可知，“双极膜组”电渗析法可从氯化钠溶液中获得酸 和碱
，由此可知，该法也可由盐 溶液制备相应的酸 和碱
，D正确。

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