应用电化学答案分析解析
2022年高考化学真题：电化学及其应用(详解版)
2022年高考化学真题：电化学及其应用（详解版）1．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。
该过程中A ．阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B ．阴极上Al 被氧化C ．在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D ．阳极和阴极的质量变化相等【答案】C【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区Mg 和Al 发生失电子的氧化反应，分别生成Mg 2+和Al 3+，Cu 和Si 不参与反应，阴极区Al 3+得电子生成Al 单质，从而实现Al 的再生，据此分析解答。
A ．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg 在阳极失电子生成Mg 2+，A 错误；B ．Al 在阳极上被氧化生成Al 3+，B 错误；C ．阳极材料中Cu 和Si 不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C 正确；D ．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D 错误；故选C 。
2．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO 2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn 2+以Zn(OH)24-存在)。
电池放电时，下列叙述错误的是A ．Ⅱ区的K +通过隔膜向Ⅲ区迁移B ．Ⅰ区的SO 24-通过隔膜向Ⅱ区迁移C ．MnO 2电极反应：MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2OD ．电池总反应：Zn+4OH -+MnO 2+4H +=Zn(OH)24-+Mn 2++2H 2O【答案】A【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn-2e -+4OH -=Zn(OH)24-，Ⅰ区MnO 2为电池的正极，电极反应为MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2O ；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H +，生成Mn 2+，Ⅱ区的K +向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO 24-向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH -，生成Zn(OH)24-，Ⅱ区的SO 24-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K +向Ⅱ区移动。
应用电化学实验相关思考题的参考答案
1、原电池负极反应：Zn – 2e Zn2+正极反应：Cu2+ + 2e Cu原电池反应：Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu电子流动方向：从负极流向正极。
盐桥的作用：盐桥消除或降低液接电势。
饱和KCl溶液的浓度高达4.2mol/L，当盐桥插入到浓度不大的两电解质溶液之间的界面时，产生了两个接界面，盐桥中K+和Cl-向外扩散就成为这两个接界面上离子扩散的主流。
由于K+和Cl-的扩散速率相近，使盐桥与两个溶液接触产生的液接电势均很小，且两者方向相反，故相互抵消后降至1~2mV。
选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移速率接近相等，且不与电池中溶液发生化学反应。
本次实验中采用琼脂-饱和KCl盐桥。
琼脂－饱和KCl盐桥做法：烧杯中加入3g 琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。
然后加入30克KCl 充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。
伏特计是用来测定锌铜原电池的电池电动势的，将盐桥取出后，由于降低或者消除了液接电势，所以伏特计读数降低。
2、金属的电化学腐蚀：马口铁与白铁皮的腐蚀（1）铁被腐蚀溶解并产生气泡。
（2）镀锌铁挫痕处锌被腐蚀，而镀锡铁挫痕处是铁被腐蚀。
原因：两种接触的金属加上腐蚀性物质（本次实验中的腐蚀性物质为HCl 和K3[Fe(CN)6] ）组成了一个电化学腐蚀模型，白铁皮是镀锌铁，锌的化学性质较铁更活泼，所以是镀层表面的锌被腐蚀；马口铁是镀锡铁，锡的化学性质比铁要稳定，所以是镀层下面的铁被腐蚀。
3、缓蚀剂的作用（1）现象：铁钉被HCl溶解产生气泡。
加入苯胺后，气泡生成速度变慢。
原因：苯胺与HCl作用生成盐，束缚了溶液中的氢离子，起缓蚀作用。
（2）现象：加入乌托品的试管与加入水的试管相比，其颜色出现得慢、浅。
原因：乌托品是六次甲基胺，与HCl作用生成盐，束缚了溶液中的氢离子，起缓蚀作用。
4、电镀——在铁上镀铜画出电镀装置图即可。
专题07 电化学及其应用(2021-2023年)高考化学真题(全国通用)(解析版)
电化学及其应用1．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 ++8xS 8+2e -→Na 2S x D ．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能【答案】A【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【详解】A ．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，错误；B ．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，硫黄粉在放出的Na +结合得到Na 2S x ，电子在外电路的流向为a→b ，B 正确；C ．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2．一种以25V O 和Zn 为电极、()332Zn CF SO 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时，2+Zn 可插入V O 层间形成Zn V O nH O ⋅。
下列说法错误的是A ．放电时25V O 为正极B ．放电时2+Zn 由负极向正极迁移C ．充电总反应：252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅D ．充电阳极反应：-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅【答案】C【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、25V O 为正极，电池的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅。
【详解】A ．由题信息可知，放电时，2+Zn 可插入25V O 层间形成x 252Zn V O nH O ⋅，25V O 发生了还原反应，则放电时25V O 为正极，A 说法正确；B ．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为2+Zn ，阳离子向正极迁移，则放电时2+Zn 由负极向正极迁移，B 说法正确；C ．电池在放电时的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅，则其在充电时的总反应为x 252252Zn V O nH Ox=Zn+V O +nH O ⋅，C 说法不正确；D ．充电阳极上x 252Zn V O nH O ⋅被氧化为25V O ，则阳极的电极反应为-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅，D 说法正确；综上所述，本题选C 。
第10章--应用电化学--习题及答案
第十章 应用电化学习题及答案10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol -1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。
解：H 2O=H 2 +1/2O 2, 电子转移数为2，则有ΔG = - n F E mf = -237.191kJ mol -1(n =2)， -237191=-2×96485×E mf , E mf =1.229V10-2 298.15K 时测得电池: Pt(s)| H 2( O p ) | HCl(b ) | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl 溶液的质量摩尔浓度的关系如下b ×103/(mol kg -1) 75.08 37.69 18.87 5.04 E mf / V0.4119 0.4452 0.4787 0.5437求（1）O E 甘汞 （2）b= 0.07508 mol kg -1时HCl 溶液的±γ。
解：负极反应：H 2-2e -→2H +正极反应： Hg 2Cl 2 +2e -→2Hg +2Cl - 电池反应：H 2+ Hg 2Cl 2 →2H ++2Hg +2Cl -所以 有：E mf = E Θ-RT/2Fln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛)()()()(22222Cl Hg a H a HCl a Hg a = E Θ-RT/2Fln ())(2HCl a a(HCl)=a (H +) a(Cl -)=(±γb/b Θ)2 E mf =O E 甘汞 - (2RT/F ) ln(b/O b )对于稀溶液，ln ±γ=-A ’(I/b Θ)1/2, 1-1价电解质I=b(1) E mf + (2RT/F ) ln(b/O b )=O E 甘汞 + (2RT/F ) A’ (b/O b )0.5 , 以E mf +(2RT/F )ln(b/O b )对(b/O b )0.5作图，直线的截距O E 甘汞＝0.2685 V(2) E mf =O E 甘汞 - (2RT/F ) ln(b/O b ) - (2RT/F ) ln ±γ , ±γ=0.81510-3 298.2K 时，在有玻璃电极的电池中，加入pH＝4.00的缓冲溶液，测得电动势为0.1122V；则当电动势为0.2305V时，溶液的pH为多少？解：pH x= pH s +F(E x-E s)/(2.303RT)= 6.0010-4 求298.15K时下列电池中待测液pH值（所需电极电势数值自查）。
应用电化学答案
一，简比较电子导体和离子导体的异同点（1）电子导体（第一类导体）：荷电粒子是电子或电子空穴，它既包括普通的金属导体也包括半导体。
离子导体（第二类导体）：荷电粒子是离子，例如，电解质溶液或熔融盐。
（2）电子导体的特点：A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担（3）离子导体的特点：A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担二，简述电极极化的原因（1）在有限的电流通过时，电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象，称为电极的极化现象。
（2）A，浓差极化在有限电流通过电极时，因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫作浓差极化。
B，活化极化（电化学极化）在有限电流通过电极时，由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同，从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫做‘活化极化”．三，试说明参比电极因具有的性能和用途答：参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。
参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。
实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
四，试描述双电层理论的概述（1）Helmholtz“平板电容器”模型（1853年）按照这种模型，认为“电极／溶液”界面两侧的剩余电荷都紧密地排列在界面的两侧，形成类似于荷电平板电容器的界面双电层结构。
按照这种模型，界面微分电容值只依赖于界面层厚度（d），而与q和Φ值均无关系。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案
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。
了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
复习时，应注意：1．对基础知识扎实掌握，如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。
2．电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点，通过在练习中总结和反思，提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。
知识点一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法：(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。
(6)有气泡冒出。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。
2．原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式：①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加可得总反应式。
2022高考理化专题08 电化学及其应用(解析)
专题08 电化学及其应用1．（2021·全国高考甲卷真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的2H O 解离为+H 和-OH ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。
下列说法正确的是A ．KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B ．阳极上的反应式为：+2H ++2e -=+H 2OC ．制得2mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol 电子D ．双极膜中间层中的+H 在外电场作用下向铅电极方向迁移 【参考答案】D【题目考点分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br -被氧化为Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H +在直流电场作用下移向阴极，OH -移向阳极。
【题目解析】A ．KBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br 2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A 错误；B ．阳极上为Br -失去电子生成Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B 错误；C ．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol 乙二酸生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ，1mol 乙二醛生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ，根据转移电子守恒可知每生成1mol 乙醛酸转移电子为1mol ，因此制得2mol 乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol 电子，故C 错误；D ．由上述题目考点分析可知，双极膜中间层的H +在外电场作用下移向阴极，即H +移向铅电极，故D 正确； 综上所述，说法正确的是D 项，故参考答案为D 。
2．（2021·全国高考乙卷真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是A ．阳极发生将海水中的Cl 氧化生成2Cl 的反应B ．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC ．阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D ．阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理 【参考答案】D【题目考点分析】海水中除了水，还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2，阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -，结合海水成分及电解产物题目考点分析解答。
应用电化学(杨辉_卢文庆编)课后习题答案
不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl电极、标淮氢电极(SHE或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极，或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时，参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样，为降低或消除液接电势，常选用盐桥；为减小末补偿的溶液电阻，常使用鲁金毛细管。
解：表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种，它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
(5)Zn?2OH??2e?Zn(OH)2；Zn(OH)2?2OH??[Zn(OH)4]2?
解：腐蚀反应：亦即金属的溶解反应，电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物，所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。
第一章习题解答：
1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)Ce4??2e?Ce2?
4?解：属于简单离子电迁移反应，指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种Ce
态的物种Ce
(2) 2?借助于电极得到电子，生成还原而溶解于溶液中，而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化， O2?2H2O?4e?4OH?
3．试描述双电层理论的概要。
解：电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz提出的平板电容器模型(也称紧密层模型)，他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和，两个电荷层间的距离约等于离子半
《应用电化学》复习思考题参考答案
《应用电化学》复习思考题参考答案第一章电化学理论基础1．什么是电化学体系？基本单元有那些？（1）由两类不同导体组成，且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系，通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。
（2）1.电极2.电解质溶液3.隔膜2．试举例说明隔膜的作用。
隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化－还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。
3．试描述现代双电层理论的概要.电极\\溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干“层”组成的。
最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质（离子或分子），这种内层也称为紧密层、helmholtz层或tern层，如图1.5所示。
实际上，大多数溶剂分子（如水）都是强极性分子，能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。
特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层（IHP），它是在距离为某1处。
溶剂化离子只能接近到距电极为某2的距离处，这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层（OHP）。
非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层（扩散层）的三维区间内并延伸到本体溶液。
在OHP层与溶液本体之间是分散层。
4．什么是电极的法拉第过程和非法拉第过程。
电极上发生的反应过程有两种类型，法拉第过程和非法拉第过程。
前者是电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的法拉第过程，其规律符合法拉第定律，所引起的电流称法拉第电流。
后者是在一定条件下，当在一定电势范围内施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化，这种过程称非法拉第过程。
5．试述电极反应的种类和机理。
电极反应种类:（1）简单电子迁移反应；(2)金属沉积反应;（3）表面膜的转移反应;（4）伴随着化学反应的电子迁移反应;（5）多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应;（6）气体析出反应;（7）腐蚀反应电极反应的机理:（1）CE机理：指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应，其通式为：某O某+neRed如：酸性介质中HCHO的还原反应：OHH2CHCHO+H2OC步骤OHHCHO+2H++2e→CH3OHE步骤(2)EC机理：指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应，其通式为：O某+Ze→Red某如：对氨基苯酚在Pt电极上的氧化反应（3）催化机理a、“外壳层”催化：EC机理中的一种，指在电极和溶液之间的电子传递反应，通过电极表面物种氧化—还原的媒介作用，使反应在比裸电极低的超电势下发生，其通式可表示如下：某+neRedE步骤Red+某O某+YC步骤如：Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应：1/2H2O2+e→OH-Fe3++e→Fe2+Fe2++1/2H2O2→Fe3++OH-b、“内壳层”催化：也称为化学氧化—还原催化，即当反应物的总电化学反应中包括旧键的断裂和新键的形成时，发生在电子转移步骤的前、后或其中而产生了某种化学加成物或某些其它的电活性中间体，总的活化能会被某些“化学的”氧化—还原催化剂所降低。
电化学方法原理和应用习题答案
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用，通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程：电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应，通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析：电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究：电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为，并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能：电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成：电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点，是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1：电解质溶液中是如何进行电解的？电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤：阳极反应和阴极反应。
在阳极处，氧化反应会发生，而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2：电极电势的测量原理是什么？电极电势可以通过将电极与参比电极相连，通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极，它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
高考化学试题专题 电化学原理综合应用含解析
专题17 电化学原理综合应用1．【2018天津卷】CO 2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。
回答下列问题：（3）O 2辅助的Al ～CO 2电池工作原理如图4所示。
该电池电容量大，能有效利用CO 2，电池反应产物Al 2(C 2O 4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式：________。
电池的正极反应式：6O 2+6e ?6O 2?6CO 2+6O 2?3C 2O 42?反应过程中O 2的作用是________。
该电池的总反应式：________。
【答案】Al –3e –=Al 3+（或2Al –6e –=2Al 3+） 催化剂 2Al+6CO 2=Al 2(C 2O 4)3 【解析】2．【2018江苏卷】NO x （主要指NO 和NO 2）是大气主要污染物之一。
有效去除大气中的NO x 是环境保护的重要课题。
（2）用稀硝酸吸收NO x ，得到HNO 3和HNO 2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。
写出电解时阳极的电极反应式：____________________________________。
【答案】（2）HNO 2?2e ?+H 2O3H ++NO 3?【解析】精准分析：（2）根据电解原理，阳极发生失电子的氧化反应，阳极反应为HNO 2失去电子生成HNO 3，1molHNO 2反应失去2mol 电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反应式为HNO 2-2e -+H 2O=NO 3-+3H +。
3．【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na 2S 2O 5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：（3）制备Na 2S 2O 5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO 2碱吸收液中含有NaHSO 3和Na 2SO 3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后，__________室的NaHSO 3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na 2S 2O 5。
第10章--应用电化学--习题及答案
第10章--应用电化学--习题及答案应用电化学习题及答案10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol-1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。
解：H2O=H2 +1/2O2, 电子转移数为2，则有ΔG = - n F Emf = -237.191kJ mol-1(n=2)，-*****=-2×*****×Emf, Emf=1.229V10-2 298.15K时测得电池: Pt(s)| H2( pO) | HCl(b) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl溶液的质量摩尔浓度的关系如下b×103/(mol kg-1) Emf / V 75.08 37.69 18.87 5.04 0.4119 0.4452 0.4787 0.5437 求（1）EO甘汞（2）b= 0.07508 mol kg-1时HCl溶液的??。
解：负极反应：H2-2e-→2H+正极反应：Hg2Cl2 +2e-→2Hg +2Cl- 电池反应：H2+ Hg2Cl2 →2H++2Hg +2Cl-?a2(Hg)a2(HCl)?Θ?所以有： E mf= E-RT/2Fln?= E-RT/2Fln?a2(HCl)? ?a(H)a(HgCl)?222??Θa(HCl)=a (H+) a(Cl-)=(??b/bΘ)2 E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) 对于稀溶液，ln??=-A’(I/bΘ)1/2, 1-1价电解质I=b(1) E mf+ (2RT/F) ln(b/bO)=EO甘汞+ (2RT/F) A’ (b/bO)0.5 , 以E mf+(2RT/F)ln(b/bO)对(b/bO)0.5作图，直线的截距EO甘汞＝0.2685 V(2) E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) - (2RT/F) ln?? , ??=0.815110-3 298.2K 时，在有玻璃电极的电池中，加入pH＝4.00的缓冲溶液，测得电动势为0.1122V；则当电动势为0.2305V时，溶液的pH为多少？解：pHx= pHs +F(Ex-Es)/(2.303RT)= 6.0010-4 求298.15K时下列电池中待测液pH值（所需电极电势数值自查）。
高考化学 微测试系列 专题25 电化学综合应用(含解析)
专题25 电化学综合应用（满分60分时间25分钟）姓名：班级：得分：1．用氟硼酸（HBF4，属于强酸）代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：Pb＋PbO2＋4HBF42Pb（BF4）2＋2H2O；Pb（BF4）2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是A．放电时的负极反应为：PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋+2H2OB．充电时，当阳极质量增加23.9g时，溶液中有0.2 mol电子通过C．放电时，正极区pH增大D．充电时，Pb电极与电源的正极相连【答案】C考点：考查原电池与电解池的综合知识。
2．如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是A．质子透过离子交换膜由右向左移动B．铜电极应与X相连接C．M电极反应式：（C6H10O5）n + 7nH2O－24ne－= 6nCO2↑+ 24nH+D．当N电极消耗0．25 mol气体时，则铁电极增重16 g【答案】C考点：考查原电池、电解池原理3．大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。
镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的的是A．放电时电池内部H+向负极移动B．充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连C．充电时阳极反应为Ni(OH)2+ OH-- e-====NiOOH+H2OD．放电时负极的电极反应式为MHn-ne－ = M+nH+【答案】C【解析】试题分析：A、根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，错误；B、充电时电池的负极要接电源的负极，电池的正极要接电源的正极，错误；C、根据电池工作原理图，电池正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－==Ni（OH）2＋OH－，充电是电解池，发生的电极反应式与原电池的电极反应式是相反的，即阳极电极反应式：Ni(OH)2+ OH-- e-==NiOOH+H2O，正确；D、该电池的环境是碱性环境，不能有大量H+存在，电极反应式：MHn＋nOH－－ne－=M＋nH2O，错误。
电化学真题及答案解析
电化学真题及答案解析1. 简介电化学是研究电荷转移与化学反应之间关系的学科，广泛应用于能源转化与储存、电子器件和化学反应等领域。
为了帮助大家更好地理解电化学的知识，本文将给出一道电化学真题，并进行详细的答案解析。
2. 真题下面是一道关于电化学原理的题目：题目：在一电化学反应中，两种金属电极分别浸入溶液中，用电池连接两电极使之相互通电。
根据标准电极电势表得到的标准电势如下：Mg/Mg2+：-2.37 VAl/Al3+：-1.66 V根据以上数据，回答以下问题：(1) 在该电化学反应中，哪个电极是阴极？哪个电极是阳极？(2) 计算该电化学反应的标准电动势。
(3) 该电化学反应是放电过程还是充电过程？(4) 根据电动势的数值，判断该反应能否自发进行。
3. 答案解析(1) 阴极是电势较低、更容易发生还原反应的电极。
阳极则相反，是电势较高、更容易发生氧化反应的电极。
根据标准电势表的数据，Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V。
由于电势越负表示越容易还原，因此Mg/Mg2+是阴极，Al/Al3+是阳极。
(2) 标准电动势是衡量电化学反应中电能转化为化学能的能力的指标。
计算标准电动势的公式为：Ecell = E(cathode) - E(anode)。
根据标准电势表的数据可得：Ecell = -1.66 V - (-2.37 V) = 0.71 V。
(3) 充电过程是指通过外部电源的作用，使得电池中的化学能转化为电能。
放电过程则相反，是指电池中的化学能转化为电能的过程。
根据标准电势表中Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V，可得Ecell为正值，说明该电化学反应是放电过程，即电池中的化学能转化为电能。
(4) 通过电动势的数值判断反应是否自发进行的方法是利用Gibbs自由能的公式：ΔG = -nFE。
其中，ΔG为Gibbs自由能的变化量，n为电子的个数，F为Faraday定数，E为电动势。
2022年高考化学模拟题：电化学及其应用(详解版)
2022年高考化学模拟题：电化学及其应用（详解版）1．（2022·云南曲靖·二模）科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置，装置如图所示。
下列有关说法不正确的是A．阴极区产生2molOH－时，参加反应的O2在标准状况下的体积为11.2LB．a为电源的正极C．阳极区反应为−2e－+3OH－=2H2O+D．该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜【答案】A【解析】右边氧气变双氧水，氧化合价降低，说明右边是阴极，则b为负极，a为正极，左边为阳极。
A．阴极电极反应式O2＋2e－＋2H2O＝H2O2＋2OH－，则阴极区产生2molOH－时，参加反应的O2为1mol，在标准状况下的体积为22.4L，故A错误；B．根据前面分析a为电源的正极，故B正确；C．根据前面得到左边是阳极，被氧化，因此阳极区反应式为−2e－+3OH－=2H2O+，故C正确；D．该装置中，氢氧根在阳极消耗，因此阴极产生的氢氧根要转移到阳极区域，则离子交换膜为阴离子交换膜，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．（2022·贵州遵义·二模）镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的充电电池。
其工作原理如图所示，下列说法错误的是A ．放电时b 极为正极B ．放电时a 极的反应 2Cd 2e 2OH Cd(OH)--++=C ．充电时电流的方向：外电源正极→b 极→电解质溶液→a 极D ．用该电池提供的电能电解饱和食盐水，电路中通过0.2mol e －，阴极生成0.2gH 2【答案】B【解析】根据化合价升降，左边化合价升高，失去电子，作负极，右边化合价降低，得到电子，作正极。
A ．根据图中信息电子从左转移到右边，因此放电时a 极为负极， b 极为正极，故A 正确；B ．根据图中负极Cd 变为Cd(OH)2，则放电时a 极的反应 2Cd 2e 2OH Cd(OH)---+=，故B 错误；C ．充电时电流的方向从：外电源正极→阳极(b 极)→电解质溶液→阴极(a 极)→外电源负极，故C 正确；D ．用该电池提供的电能电解饱和食盐水，阴极反应式为H 2O ＋2e －＝H 2↑＋2OH －，电路中通过0.2mol e －，则阴极生成氢气物质的量为0.1mol ，质量为0.2g ，故D 正确； 综上所述，答案为B 。
2020高考化学专题《电化学及其应用》习题含解析
电化学及其应用1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV2+2H++2MV+C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
【详解】A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，故B错误；C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。
故选B。
【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。
应用电化学简单题附答案
1.何谓电毛细曲线何谓零电荷电势由lippman 公式可进一步得到界面双电层的微分电容Cd ，请给出Cd 的数学表达式。
答：①将理想极化电极极化至不同电势（Φ），同时测出相应的界面张力（σ值），表征Φ-6关系的曲线为“电毛细曲线”。
②“零电荷电势”是指σ-Φ曲线上最高点处d σ/d Φ=0即q=0（表面不带有剩余电荷）相应的电极电势，用Φ0表示。
③由lippman 公式：q=-（d σ/d Φ)μ1 ,μ2 ,...μi ;及Cd=dq/d Φ得Cd=-d 2σ/d Φ22.何谓电化学极化产生极化的主要原因是什么试分析极化在电解工业（如氯碱工业）﹑电镀行业和电池工业的利弊。
答：①电化学极化是指外电场作用下，由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的电偶层而引起电极电位变化。
（即电极有净电流通过时，阴、阳电流密度不同，使平衡状态受到了破坏，而发生了电极电位的“电化学极化”）。
②原因：电化学反应迟缓、浓差极化。
③从能量角度来看，极化对电解是不利的；超电势越大，外加电压越大，耗能大。
极化在电镀工业中是不利的，氢在阴极上析出是不可避免的副反应，耗能大，但同时使阴极上无法析出的金属有了析出的可能。
极化使电池放电时电动势减少，所做电功也减小，对电池工业不利3.参比电极需选用理想极化电极还是不极化电极目前参比电极有那些类型选择参比电极需考虑什么答：① 参比电极选用理想不极化电极。
②类型：标准氢电极，饱和甘汞电极，Ag/Agcl 电极，Hg/HgO/OH -电极。
③考虑的因素：电极反应可逆，稳定性好，重现性好，温度系数小以及固相溶解度小，与研究体系不反应4.零电荷的电势可用哪些方法测定零电荷电势说明什么现象能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗答：①电毛细法和微分电容法。
②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起的离子双电层现象；③不能将此电势看成相间电势的绝对零点，该电势也是在一定参比电极下测得的，所以不能用于计算绝对电极电位。
电化学及其应用--2025年新高考化学真题题源解密(解析版)
专题十二电化学及其应用考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。
最新模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。
命题解读考向纵观近年的高考试题，可以发现高考对于电化学板块内容的考查几乎没有什么变化，主要考查的还是陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。
万变不离其宗，问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
考向一原电池的工作原理及应用考向二电解池的工作原理及应用考向三化学电源装置分析考向四金属的腐蚀与防护命题分析分析2024年高考化学试题可以看出，选择题中对于电化学板块内容的考查，依然保持了往年的命题特点，统计各个卷区的考查情况，会发现大部分都通过可充电电源系统为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理和应用。
试题精讲考向一电解池的工作原理及应用1(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。
光阳极发生反应：HCO -3+H 2O =HCO-4+2H ++2e -，HCO -4+H 2O =HCO -3+H 2O 2。
体系中H 2O 2与Mn (Ⅱ)/Mn (Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能B.阴极反应式为O2+2H++2e-=H2O2C.光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2molH2O2D.H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性【答案】C【分析】该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；【解析】A．该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；B．由图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2，B正确；C．光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，每消耗1molH2O，转移2mol电子，由O2+2H++2e-=H2O2，则体系中生成1molH2O2，C错误；D．由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；故选C。
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一，简比较电子导体和离子导体的异同点
（1）电子导体（第一类导体）：荷电粒子是电子或电子空穴，它既包括普通的金属导体也包括半导体。
离子导体（第二类导体）：荷电粒子是离子，例
如，电解质溶液或熔融盐。
（2）电子导体的特点： A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电
子承担
（3）离子导体的特点： A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担
二，简述电极极化的原因
（1）在有限的电流通过时，电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象，称
为电极的极化现象。
（2）A，浓差极化
在有限电流通过电极时，因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫作浓差
极化。
B，活化极化（电化学极化）
在有限电流通过电极时，由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同，从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫做‘活化极化”．
三，试说明参比电极因具有的性能和用途
答：参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时
电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。
参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。
实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
四，试描述双电层理论的概述。