2025版高三化学二轮专项复习 题型突破练十三.doc

题型突破练十三新型化学电源、电解技术的分析应用

1.(2024·湖南岳阳一中一模)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是()

A．b端电势高于a端电势

B．理论上转移2mole－生成4gH2

C．电解过程中主要发生②和③

D．电解的总反应主要为：2H2Oeq\o(=====,\s\up15(电解),\s\do15())2H2↑＋O2↑

分析根据图示，钛网上海水中Cl－、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，钛箔为阴极，b为负极，a为正极。高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为Cl－＋2H2Oeq\o(=====,\s\up15(电解),\s\do15())HClO＋H2↑＋OH－，以此解题。

答案C

解析A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H＋＋2e－===H2↑，则理论上转移2mole－生成2gH2，B错误；C.钛网为阳极，电极反应式为②Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋。钛箔为阴极，生成H2的电极反应为③2H＋＋2e－===H2↑，C正确；D．由分析可知，电解的主要总反应为Cl－＋2H2Oeq\o(=====,\s\up15(电解),\s\do15())HClO＋H2↑＋OH－，D错误；故选C。

2．(2024·江西九省联考卷)水系Zn-CO2电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()

A．放电时，Zn电极为负极，发生还原反应

B．充电时，OH－从Zn电极通过双极膜到达催化电极发生反应

C.放电时，催化电极上的反应为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O

D．充电时，Zn电极上的反应为Zn2＋＋2e－===Zn

分析由图知，该电池在放电时，Zn作负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，催化电极作为正极得电子，发生还原反应，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，充电时，Zn作为阴极，双极膜在工作时催化H2O解离为H＋和OH－，氢离子移向阴极，电极反应式为Zn(OH)eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，催化电极为阳极，双极膜在工作时催化H2O解离为H＋和OH－，氢氧根移向阴极，电极反应式为CO＋2OH－－2e－===CO2＋H2O，据此回答。

答案C

解析A．由分析知，放电时，Zn电极为负极，发生氧化反应，A错误；B.由分析知，充电时，OH－从双极膜向催化电极移动，并在阳极发生反应，B错误；C.由分析知，放电时，催化电极上的反应为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，C正确；D.充电时，Zn电极上的反应为Zn(OH)eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，D错误；故选C。

3．由我国科学家设计的Mg-Li双盐具有较高的电池效率，其工作原理如图所示，下列说法错误的是()

A．放电时，正极电极反应式为FeS＋2e－＋2Li＋===Fe＋Li2S

B．充电时，Mg电极发生了还原反应

C．充电时，每生成1molMg，电解质溶液质量减少24g

D．电解液含离子迁移速率更快的Li＋，提高了电流效率

答案C

解析放电时Mg转化为Mg2＋，所以右侧电极为负极，左侧电极为正极，FeS得电子生成Fe和Li2S，电极反应式为FeS＋2e－＋2Li＋===Fe＋Li2S，A正确；充电时Mg2＋转化为Mg，被还原，Mg电极发生了还原反应，B正确；充电时阳极反应式为Fe＋Li2S－2e－===FeS＋2Li＋，每生成1molMg，消耗1molMg2＋，转移2mol电子，同时生成2molLi＋，所以电解质溶液质量减少24g－2×7g＝10g，C错误；电解液中含离子迁移速率更快的Li＋，增强了导电性，提高了电流效率，D正确。

4．(2024·陕西西安统考一模)Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，催化电极时产生电子和空穴(空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象，用h＋表示)，下列有关说法错误的是()

A．光催化装置实现了光能向化学能的转化

B．离