2024届高三新高考化学大一轮专题练习 电解池

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
一、单选题
1．（2023·全国·统考高考真题）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来提高多碳产物(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)
2．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）支撑海港码头基础的防腐技术，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是
      
A．高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料
B．通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁
C．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
D．该防腐技术为牺牲阳极的阴极保护法
3．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）氟离子电池是新型电池中的一匹黑马，其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
  
A．放电时，a是电源的负极
B．放电时，a极的电极反应为：LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4＋2F-
C．充电时，电极a接外电源的正极
D．可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
4．（2023·山西吕梁·统考二模）液流电池是利用液态电解质的可逆氧化还原电化学反应实现循环的能量存储和释放，其工作原理如图所示，全钒液流电池体系C(m+1)+为V3+， Cm+为V2+， An+为，A(n-1)+为VO2+，下列说法正确的是
    
A．电池工作过程中电子由双极板流向集流板
B．放电时正极反应式为  +2H++e- =VO2+ + H2O
C．液流电池的总反应为VO2+ +V3+ + H2O +V2+ +2H+
D．电池充电时，阳极区附近溶液的pH增大
5．（2023·江西鹰潭·统考二模）为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
  
A．0-t1时：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，t1-t2时：2H2O2H2↑+O2↑
B．若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况下)产生，则外电路有0.04mol电子通过
C．若使用氢氧燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.005mol
D．电解到t1时刻，加入1.16gAg2O可使溶液复原
6．（2023·内蒙古呼和浩特·二模）双极电化学法装置如图所示，是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE两端界面产生电势差；生成梯度合金。
  
下列有关说法正确的是
A．n为电源负极
B．在BPE中电子的移动方向由b到c
C．装置c端发生的反应为2H2O+2e- =H2↑+ 2OH-
D．BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
7．（2023春·湖南·高三校联考期中）习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法正确的是

A．M极为正极，N极发生氧化反应
B．N上的电极反应方程式为
C．该电池工作时溶液中移向N极
D．若生成标准状况下，电路中转移的电子数目为
8．（2023·浙江·校联考二模）微生物电解池(MEC)是近年来快速发展的一种生物制氢技术。其中一种实验装置如图所示。若以葡萄糖为底物，下列说法不正确的是
  
A．膜是阴离子交换膜
B．电极为阴极，发生还原反应
C．阳极的电极反应：
D．电极和电极附近溶液的不同
9．（2023春·河南安阳·高三安阳市第二中学校考阶段练习）化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是

A．若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为
C．若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为
D．若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g
10．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）镍镉电池是一种新型的封闭式小体积的可充电电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a极为负极
B．b极的电极反应式为
C．负极区pH减小，正极区pH增大
D．用该电池作电源电解硫酸铜溶液时，电路中通过时，阳极产生
11．（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）某研究机构使用Li-SO2Cl2电池作为电源电解制备，其工作原理如图所示。已知电池反应为，下列说法错误的是
  
A．电池中C电极的电极反应式为
B．电池的e极连接电解池的h极
C．膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜
D．生成时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加46克
12．（2023春·江苏南京·高三南京市江宁高级中学校联考期中）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解得到高纯的装置如图所示：
  
下列说法正确的是
A．该装置工作时，只发生两种形式能量的转化
B．电解过程中由b极区向a极区迁移
C．电解时b极区溶液中减少
D．电解过程中参与反应，得到3mol电子
13．（2023春·山东济宁·高三统考期中）原电池原理在污染处理方面有重要应用。微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．工作时，a极发生氧化反应
B．工作时，电流从a极流向b极
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，脱盐室最终可得到淡盐水
D．若b极上消耗标准状况下11.2L气体，通过N膜的离子的物质的量为2mol

二、多选题
14．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）如图所示装置是利用铅蓄电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法错误的是
  
A．电极附近生成的气体是氢气
B．阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D．当铅蓄电池中转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得4.0gNaOH

三、非选择题
15．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）研究去除水体中的污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。

①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除的效率更高，原因是_______。
②实验测得反应相同时间，初始pH对去除率影响如图2所示。时，pH越小，去除率越低的原因是_______。
③图1所示反应机理可描述为_______。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。

①0~1min时，阴极发生的主要电极反应方程式为_______。
②若向废水中加入一定量的，则电解后废水中的几乎完全转化为，原因是_______。
16．（2023·辽宁·校联考一模）可燃冰是一种高效清洁能源，中国已勘探的可燃冰储量居世界第一，持续安全开采量创下了世界纪录，有望2030年实现产业化开采。科学家也对进行了重点研究。
I.与重整的工艺过程中涉及如下反应：
反应①
反应②
反应③
(1)已知：反应④，则_______。
(2)一定条件下，向体积为的密闭容器中通入各及少量，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a和c分别代表产生_______和_______。由图中信息判断后产生的主要反应并说明理由_______。
②平衡时，与的转化率分别为95%和90%，体系内余，反应③的平衡常数_______(写出计算式)。
③密闭恒容条件下，反应②达到平衡的标志是_______
A．每消耗的同时消耗
B．的分压不再发生变化
C．气体平均分子量不再发生变化
D．气体密度不再发生变化
E.比值不再发生变化
Ⅱ.将与一种产生温室效应的气体利用电解装置进行耦合转化，原理示意如图。

(3)电池工作时，向电极_______移动。
(4)若消耗和产生温室效应气体的体积比为3∶2，则生成乙烷和乙烯的体积比为_______。
17．（2023春·上海长宁·高三上海市延安中学校考开学考试）该小组同学设想用电解硫酸钠溶液装置来制取氧气、氧气、硫酸和氧氧化钠。请结合实验小组探究活动设想图，回答下列问题：

(1)B出口导出的气体是________。
(2)制得的氢氧化钠溶液从出口________(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。
(3)通过负离子交换膜的离子数________(填“>”、“