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选择题17膜技术在电化学原理中的应用1．(2023·湖北，10)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Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h－1。
下列说法错误的是()A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－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PTFE膜D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h－1答案 D解析b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正确；该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，为保持OH－浓度不变，则阴极产生的OH－要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，故B正确；电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；由电解总反应可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率为x mol·h－1，则补水的速率也应是x mol·h－1，故D错误。
2．(2023·辽宁，11)某低成本储能电池原理如图所示。
下列说法正确的是()A．放电时负极质量减小B．储能过程中电能转变为化学能C．放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧D．充电总反应：Pb＋SO2－4＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋答案 B解析放电时，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋SO2－4＋2Fe3＋，D错误。
3．(2022·全国乙卷，12)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。
专题七电化学原理及其应用1、知识网络失沿导线传送e有电流产生阳离子例1：一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2—。
下列对该燃料电池说法正确的是（）A、在熔融电解质中，O2—由负极移向正极B、电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e—＝2O2—D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-＝4CO2+5H2O命题意图：本题以丁烷燃料电池为载体综合考查了原电池原理涉及到的有关“电子流向、电极反应式、总反应式”等内容。
侧重考查学生对原电池原理的理解程度。
答案：BC例2．电解原理在化学工业中有着广泛的应用，如图，表示一个电解池装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和氯化钠溶液，实验开始时，同①电解池中X极上的电极反应式是。
在X附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式是。
检验该电极反应产物的方法是。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电镀液a选用硫酸铜溶液，则①X电极的材料是。
电极反应式是。
②Y电极的材料是。
电极反应式是。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）答案：（1）①2H++2e-＝H2↑放出气体，溶液变红。
②2Cl-+2e-＝Cl2↑把湿润的KI淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）①纯铜Cu2++2e-＝Cu ②粗铜Cu-2e-＝Cu2+例3．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。
已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；②乙可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答：（1）Z2Y的化学式是。
（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是。
（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(I)C(II)为多孔石墨电极。
电化学原理及其应用【高考要求】1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
【高考再现】1.判断下列说法是否正确：①［2011·山东理综化学卷T12］D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu，Fe，Al。
（）②［2011·T8］D．电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移N A个电子（）2．［2012·山东理综化学卷T28］(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是。
a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极，发生氧化反应c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为。
3.［2013·山东理综化学卷T28］右图为电解精炼银的示意图 ,若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 AgNO3-HNO3溶液4．［2014·山东理综化学卷T30］离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1）钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为。
5．［2010·山东理综化学卷］如果以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为合作探究一：电极反应式的书写：1、2013年4月1日奇瑞推出甲烷为能源的汽车并试生产100辆，电解质是氢氧化钠溶液。
请写出它的电极反应式和电池反应式：正极 负极 总 如果电解质是稀硫酸溶液呢？2、以CO 为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O 2和CO 2，负极通入CO ，电解质是熔融碳酸盐。
题型分组训练7 电化学原理应用——化学电源与电解技术(A组）1．用石墨电极完成下列电解实验。
实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……下列对实验现象的解释或推测不合理的是（)A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑C．c处发生了反应:Fe－2e－===Fe2＋D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜2．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。
下列说法正确的是（)A．a电极为原电池的正极B．外电路电流方向是a→bC．b电极的电极反应式为:O2＋2e－＋2H＋===H2O2D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol 3．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示：下列说法正确的是()A．N为正极，发生氧化反应B．a气体为氧气，b气体为甲醇C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池4．如图所示装置，开关K闭合时，电流表指针发生偏转，下列有关开关K闭合时的说法正确的是(）A．b极是负极B．a极电极反应式为H2－2e－===2H＋C．当装置中有1 mol电子通过时，右池产生标准状况下5.6 L 气体D．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O5．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。
电池工作时，下列说法正确的是（)A．a极为正极，发生氧化反应B．b极的电极反应式为:2NO－3＋12H＋－10e－===N2↑＋6H2O C．中间室的Cl－向左室移动D．左室消耗苯酚（C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子6．工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2,下列有关说法正确的是()A．a电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑B．产物丙为硫酸C．离子交换膜d为阴离子交换膜D．每转移0.1 mol电子,产生1。
提升训练11 电化学原理及其应用1.我国“蛟龙”号载人潜水器进行第五次下潜试验,最大深度达到7 062米,并安全返回。
其动力电源是Al—AgO电池,原理如图所示。
下列说法中正确的是( )A.Al电极是该电池的正极B.Ag在AgO/Ag电极上发生氧化反应C.该电池负极反应是2Al+8OH--6e-2Al+4H 2OD.AgO/Ag电极附近溶液中的pH减小2. (2017·学军中学)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下。
下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是( )A.该装置将化学能转化为电能B.为了增加灯泡亮度,可以将电极石墨棒变得粗糙多孔C.电子迁移方向:电极a→灯泡→电极b→电解质溶液→电极aD.该电池的总反应:2H2+O22H2O3.下列各组中,每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)24.有关下列电化学装置说法正确的是( )A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜D.装置④电池负极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-5.下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最后只剩下纯钛。
下列说法中正确的是( )A.阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑B.阴极的电极反应式为TiO2+4e-Ti+2O2-C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化6.一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的工作原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时,OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+ 4H++ 4e-2H2O7.(2017·全国卷3)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S88Li2S x(2≤x≤8)。
