2023北京重点校高三(上)期末化学汇编：电能转化为化学能——电解

2023北京重点校高三（上）期末化学汇编

电能转化为化学能——电解

一、单选题 1．（2023秋·北京通州·高三统考期末）下图为一种多硫化物一空气二次电池的原理示意图，其中a 和b 为惰性电极，池内各室溶液可往复利用。下列叙述不正确的是

A ．充电时，a 接外电源的负极，作阴极

B ．充电时，b 电极附近溶液碱性减弱

C ．放电时，a 电极反应为2-2242S -2e =S --

D ．放电时，b 电极反应为-+-2O +4e +2H =2OH

2．（2023秋·北京昌平·高三统考期末）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图所示。通过控制开关，可得到2H 或2O 。下列说法正确的是

A ．连接1K 时，阳极反应物为NiOOH

B ．连接1K 时，可制备2O

C ．连接2K 时，阳极发生反应：22=2H O 4e O 4H -+-↑+

D ．连接2K 时，当电路中通过4mol 电子时，电极3的质量增加4g

3．（2023秋·北京·高三统考期末）用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法不正确．．．

的是

A ．该装置将化学能转化为电能

B ．K +从a 极经阳离子交换膜移向b 极

C ．工作一段时间，a 极附近溶液pH 会减小

D ．该装置的总反应为22H Cl =2HCl +

4．（2023秋·北京丰台·高三统考期末）N A 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A ．0.1 mol 氨基(-NH 2)中含有N A 个质子

B ．14 g 乙烯和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为2N A

C ．1.0 mol/LAlCl 3溶液中，Cl -数目为3N A

D ．电解熔融NaCl ，阳极产生气体质量为7.1 g 时，外电路中通过电子的数目为0.1N A

(1)已知：

H=+544kJ/mol 2H g +I ）（） H=+10.4 kJ/mol 2+O g =2H （）

H=-484kJ/mol 的热化学方程式：_______。

所得产物的溶液在碘过量时会自发分成两层。分离两层溶液的实验操作是研究发现，通过电解方法实现反应I ，既可减少碘的加入量，也可减少溶液后续纯化过程的能耗。写出通过电解法实现反应时，阳极的电极反应式：所制备出的HI

①电渗析过程中，阳极液中I

的浓度会_______(填“增大”或“减小”)。

已知：双极膜在直流电场作用下可将水解离，在双极膜的两侧分别得到H+和OH-。已知：选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义：

(1)碱性电化学还原2CO 前，先在中性电解液中通电一段时间，pH 及电流稳定后，再通2CO 。在阴极区若

2CO 每得到1mol 电子，同时有2H O 也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH 几乎保持不变(忽略

溶液体积变化)。

①补全阴极产生4CH 的电极反应___________ 2CO +

___________＋___________4CH =+___________。

①阴极附近发生反应___________(用离子方程式表示)，生成的23CO -

难以放电，降低了()4CH S 。结合上述

信息，()4CH S 的理论最大值为___________。

①结合化学用语分析阳极区产生2CO 的原因是___________。

(2)控制pH 1=、电解液中存在KCl 时，电化学还原2CO 过程中4CH (其他含碳产物未标出)和2H 的法拉第效率变化如图3所示。

①结合图3的变化规律，推测KCl 可能的作用是___________。

①()1

KCl 3mol L c -=⋅时，11.2L (已折合为标准状况，下同)的2CO 被完全吸收并还原为4CH 和24C H ，分离

2H 后，将4CH 和24C H 混合气体通入如图4所示装置(反应完全)，出口处收集到气体6.72L 。则()

24FE C H 为___________。

参考答案

1．D

【分析】结合a 电极Na 2S 2转化为Na 2S 4，S 元素失去电子，化合价升高，则放电时a 为负极，a 电极的电极反应为2-2242S -2e =S -

-

，则b 为正极，根据b 电极通入空气和NaOH 溶液，放电时的电极反应为

--22O +4e +2H O=4OH 。充电时，a 接外电源的负极，作阴极，b 接外电源的正极，作阳极。放电时左侧钠离

子经过阳离子交换膜进入中间隔室，右侧氢氧根离子经过阴离子交换膜进入中间隔室，从而在中间隔室得到浓氢氧化钠溶液，据此解答。

【详解】A ．根据分析，充电时，a 接外电源的负极，作阴极，A 正确；

B ．根据放电时b 电极反应为--22O +4e +2H O=4OH ，则充电时b 电极反应为--224OH 4e =O +2H O -↑，b 附近溶液碱性减弱，B 正确；

C ．根据分析，放电时，a 电极反应为2-2242S -2e =S --

，C 正确；

D ．放电时，b 电极反应为--22O +4e +2H O=4OH ，D 错误；

故选D 。 2．D

【分析】电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接K 1或K 2，分别发生氧化、还原反应，实现2NiOOH

Ni(OH)的转化，且可循环使用，以此解答该题。

【详解】A ．连接1K 时，电极3为阳极，发生--

22Ni(OH)-e OH NiOOH H O ＋＝＋，NiOOH 为产物，故A 错误；

B ．电解时，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，连接1K 时，可制备2H ，故B 错误；

C ．溶液为碱性电解液，所以连接2K 时，阳极发生反应：-22O 4=OH 4e O 2H -

-↑+，故C 错误；

D ．连接2K 时，电极3发生--

22NiOOH H O e Ni(OH)OH ＋＋＝＋，当电路中通过4mol 电子时，电极3的质量增加4g ，故D 正确； 故答案选D 。

【点睛】本题考查非常温下水的电离问题及电解知识等，侧重考查学生的分析能力和理解能力，注意把握图像分析以及电解池的判断，掌握电极方程式的书写，题目难度中等。 3．D

【分析】没有外加电源，故此装置为原电池，电流计指针偏转说明原电池中发生了化学反应。a 极H 2发生氧化反应，为负极；b 极Cl 2发生还原反应，为正极。

【详解】A ．该装置为原电池，可将化学能转化为电能，A 项正确；

B ．原电池中阳离子从负极移向正极，因此K +从a 极经阳离子交换膜移向b 极，B 项正确；

C ．a 极电极反应为：22H 2e 2OH 2H O --

-+=，因为OH -被消耗，因此a 极附近溶液pH 会减小，C 项正

确；

D ．因为H 2在a 极放电后消耗了OH -，K +从a 极经阳离子交换膜移向b 极，与生成的Cl -形成KCl ，因此