第一篇　主题八　题型抢分练-2024年高考化学二轮复习课件

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1.(2023·浙江6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是A.电极A接电源正极，发生氧化反应B.电极B的电极反应式为2H2O＋2e－ ===H2↑＋2OH－C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少 能耗
电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；电极B为阴极，通入的氧气得到电子，其电极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；
改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。
2.(2023·开封二模)pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH＝ (E的单位为V，K为常数)。
下列说法错误的是A.pH计工作时，化学能转化为电能B.玻璃电极玻璃膜内外c(H＋)的差异 会引起电池电动势的变化C.若测得pH＝3的标准溶液电池电动势E为0.377 V，可标定常数K＝0.2D.若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)＋e－ ===Ag(s)＋Cl－
pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A正确；根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H＋)的差异会引起电池电动势的变化，B正确；
若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)－e－＋Cl－===AgCl(s)，D不正确。
3.(2023·湖南衡阳二模)钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，与锂离子电池相比成本低，充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示。该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道，放电时生成的NaOx填充在“空位”中，当“空位”填满后，放电终止。下列说法正确的是
A.放电时，M为正极B.放电时，N电极发生的电极反应为xO2 ＋2xe－===C.充电时，每转移1 ml e－，N电极减轻23 gD.该电池的比能量比锂离子电池低
放电时，Na失电子，M为负极，A错误；放电时，N电极发生的电极反应为2Na＋＋xO2＋2e－===2NaOx，B错误；充电时，N电极的反应为2NaOx－2e－===2Na＋＋xO2↑，每转移1 ml e－，N电极减轻(23＋16x)g，C错误；
4.(2023·安徽黄山一模)电解废旧锂电池中的LiMn2O4示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是A.电极A的电极反应为2LiMn2O4－6e－ ＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2OB.电极B为阳极，发生还原反应C.电解结束，溶液的pH增大D.电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度减小
电极A锰元素化合价降低，发生还原反应，作阴极，电极反应为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，A错误；电极B锰元素化合价升高，发生氧化反应，作阳极，B错误；电池总反应为2LiMn2O4＋4H＋ 2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，电解后H＋浓度变小，溶液的pH增大，C正确，D错误。
5.(2023·江苏南通一模)一种将CO2催化转化为C2H4的电化学装置如图所示。下列说法正确的是A.该装置工作过程中化学能转化为电能B.铂电极发生的反应为2CO2＋12H＋－12e－ ===C2H4＋4H2OC.工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大D.每产生标准状况下11.2 L O2时，理论上有2 ml H＋通过质子交换膜
将CO2催化转化为C2H4是一个非自发的氧化还原反应，故该装置为电解池，将电能转化为化学能，A错误；铂电极二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙烯，发生的反应为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，B错误；每产生标准状况下11.2 L O2(为0.5 ml)时，转移2 ml电子，故理论上有2 ml H＋通过质子交换膜，D正确。
6.(2023·湖南岳阳二模)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：H2－2e－＋ 2OH－===2H2OB.当吸附层a通入2.24 L(标况)氢气 时，溶液中有0.2 ml离子透过交换膜C.吸附层b发生还原反应D.电池工作时，m电极质量逐渐增重
左边吸附层a为负极，发生氧化反应，电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O，右边吸附层b为正极，发生还原反应，电极反应是2H＋＋2e－===H2，原电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电池的总反应为H＋＋OH－===H2O，则m为阳极，p为阴极。吸附层a的电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，标况下2.24 L氢气的物质的量为n＝ ＝0.1 ml，转移0.2 ml电子，则有0.2 ml Na＋透过离子交换膜，故B正确；
m为阳极，为了在铜片上镀银，则m电极材料为银，阳极发生氧化反应，Ag失电子生成Ag＋，m电极质量逐渐减小，故D错误。
7.(2023·全国乙卷，12)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Na＋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a→bC.放电时正极反应为2Na＋＋ ＋2e－―→ Na2SxD.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，Na＋由硫电极迁移至钠电极，A错误；放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，即电子在外电路的流向为a→b，B正确；
8.合成氨也可以通过电化学过程实现，其装置如图所示。(1)导线中电子流动方向为___________________________________________。(2)生成NH3的电极反应式为_______________________。
惰性电极2到电源正极、电源负极到惰性电极1
3H2－6e－＋2N3－===2NH3
9.经测定污水里NaNO2含量为4.6%，科研人员研究发现可用如图所示的装置处理污水中的NaNO2，原理是利用Fe2＋把 还原成N2。(1)阳极附近溶液中发生反应的离子方程式为______________________________________。(2)在实验室恰好完全处理3.0 kg该NaNO2污水，则理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为____g。
10.(1)科研人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2的零排放，其基本原理如图1所示；电解反应在温度小于900 ℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应式为 －4e－===2CO2＋O2，则阴极的电极反应式为_______________________。
(2)微生物燃料电池是在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图2所示，其中HS－在硫氧化菌作用下转化为 的电极反应式是_____________________________。
1.(2023·北京朝阳二模)间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法不正确的是A.电极a与电源正极相连B.“氧化池”中发生反应： ＋4Mn3＋＋H2O―→ ＋4Mn2＋＋4H＋C.电解一段时间后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)D.用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应
电极a是阳极，与电源正极相连，故A正确；
“氧化池”中发生反应： ＋4Mn3＋＋H2O―→ ＋4Mn2＋＋4H＋，故B正确；
电解过程中阴极电极b发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，同时电解质溶液中有等量的H＋通过质子交换膜，从而电解池阴极区溶液pH几乎不变(忽略溶液体积变化)，故C错误；
苯甲醛有强还原性，容易在电解池阳极上放电，所以用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应，故D正确。
2.(2023·福州模拟)我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)。下列有关说法正确的是A.光催化装置中溶液的pH减小B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电催化装置阳极电极反应式：4OH－＋ 4h＋===2H2O＋O2↑
电催化装置为电解装置，阴极电极反应式为 ＋2e－===3I－，阳极反应式为4OH－＋4h＋===2H2O＋O2↑，阴极上阴离子物质的量增大，为保证电荷守恒，则阳离子透过阳离子交换膜进入阴极区，故B错误，C正确；
3.(2023·武汉二中校二模)某液流电池工作原理如图。充电过程中，阳极会发生如下副反应：2Mn3＋＋2H2O===Mn2＋＋MnO2↓＋4H＋，加入少量Br－可将MnO2还原为Mn2＋，提高电池的能量密度和稳定性。下列说法正确的是A.放电时，Cd电极为负极，发生还原反应B.放电时，Cd2＋通过质子交换膜，向石墨电极移动C.加入少量Br－后，经多次充放电，正极可能会发生 3个以上不同的还原反应D.加入少量Br－后，充电时，阳极生成Mn3＋和阴极 生成Cd的物质的量之比为2∶1
放电时，Cd失电子作负极，化合价升高，发生氧化反应，A错误；质子交换膜只允许氢离子通过，Cd2＋不能通过，B错误；加入溴离子后经多次充放电，正极可能发生Mn3＋正极放电、自身歧化的还原反应，可能发生溴离子还原二氧化锰的反应，生成的溴单质也可能发生还原反应，C正确；由得失电子守恒可知，若无其他反应的干扰，充电时二者比例为2∶1，但是由于溴离子等的干扰，则二者比例不一定为2∶1，D错误。
4.(2023·福建三明模拟)处理烟气中的SO2可以采用碱吸-电解法，其流程如图1，模拟过程Ⅱ如图2，下列推断不正确的是A.电解Na2SO3溶液时，亚硫酸根离子通过 阴离子交换膜进入右室B.若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连C.a极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－ ＋H2↑D.若收集22.4 L的P(标准状况下)，则转移 4 ml电子
电解Na2SO3溶液时，亚硫酸根离子向阳极移动即通过阴离子交换膜进入右室，故A正确；a极为阴极，若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连，故B正确；根据阴极电极反应式可知，若收集22.4 L(物质的量为1 ml)的P(标准状况下)，则转移2 ml电子，故D错误。
5.(2023·四川凉山二模)科学家设计了一种能将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置如图所示，已知羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。下列说法错误的是A.高温下不利于该电池的使用B.电池工作一段时间后， NaCl 溶液浓度将降低C.d电极的电极反应为H2O－e－ ===·OH＋H＋D.相同时间内，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为3∶7
＋6e－＋7H2O===2Cr(OH)3↓＋8OH－；b极苯酚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，为负极，反应为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋；则c为阴极、d为阳极；高温下微生物会失去活性，故高温下不利于该电池的使用，A正确；
电池工作一段时间后，a极区氢氧根离子、b极区氢离子迁移到中间室中生成水，导致氯化钠溶液浓度降低，B正确；
d为阳极，水失去电子发生氧化反应，电极反应为H2O－e－===·OH＋H＋，C正确；c为阴极，水放电生成氢气；d极苯酚和羟基自由基发生氧化还原反应生成二氧化碳，根据得失电子守恒可知，C6H5OH～28e－～6CO2～14H2，故相同时间内，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为14∶6＝7∶3，D错误。
6.(2023·山东，11改编)利用热再生氨电池可实现CuSO4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CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法不正确的是A.甲室Cu电极为负极B.隔膜为阳离子膜C.电池总反应：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2＋，因此甲室Cu电极为负极，故A正确；原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正向进行，故B错误；
负极反应是Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，正极反应是Cu2＋＋2e－===Cu，则电池总反应为Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，故C正确；
NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。
7.(2023·重庆二模)双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4，产品室1的产品是NaOH，其装置如图所示。下列说法正确的是A.a为铅酸蓄电池的正极，电子由b极流出 经装置流入a极B.膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜C.电极Ⅱ的电极反应式为2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋D.若要制60 g NaOH，理论上铅酸蓄电池的负极增重72 g
a为铅酸蓄电池的负极，电子由a极流出经导线流入电极Ⅰ，再由电极Ⅱ流入b极，A错误；膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，B错误；电极Ⅱ为阳极，水发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，C错误；
8.传统方法制备H2O2会产生大量副产物，研究者通过更环保的电解法，使用空气和水制备H2O2，并用其处理有机废水，过程如图甲。 电解制备H2O2装置如图乙所示。
(1)a极的电极反应式为_____________________________。(2)通过管道将b极产生的气体送至a极，目的是________________________________________。
O2＋2H2O＋2e－===H2O2＋2OH－
将b极产生的氧气循环利用，用于制备H2O2
(3)pH过高时H2O2会分解。但电解一段时间后，a极附近溶液的pH基本不变，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)用惰性电极电解Na2SO4溶液也能产生H2O2，写出阳极的电极反应式：____________________。
反应转移2 ml电子时，阴极产生2 ml OH－的同时，阳极反应产生2 ml H＋并通过质子交换膜移动至阴极室，发生中和反应
2OH－－2e－===H2O2
9.电有机合成是用电化学的方法进行有机合成的技术。如图是在KI-CH3OK-CH3OH体系中，以石墨为电极电解2-丁酮制备中间体3-碘-2-丁酮的原理图。
请回答：(1)石墨B的电极反应式为_______________________________。
2CH3OH＋2e－===2CH3O－＋H2↑
(2)①反应的离子方程式为____________________。(3)总反应方程式为_________________________________________。
＋I2=== ＋I－
＋I－＋CH3OH ＋CH3O－＋H2↑