板塊一專題七選擇題專項突破分級訓練

【強基練】

1.（2024.廣東廣州二模）一種具有雙極膜的酸一堿液流電池如圖所示，工作時,

氏0在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH」，有利于電解反應順利進行。充電

時電極a的反應為DASQ+2H++2e-==H2DSAQ,下列說法不正確的是（）

交換膜

A.充電時電極b是陽極

B.充電時KOH溶液中KOH的物質的量增大

C.放電一段時間后，負極區溶液的pH減小

D.每消耗ImolDSAQ,雙極膜處有2moi的H2O解離

2.（2024.河北部分高中二模）氮氣電解催化裝置可以實現同時制備鏤鹽和硝酸

鹽，利用雙極膜（M、N）將水解離成H+、OH,還可以濃縮溶液（圖中進、出氣通

道及部分反應均省略）。下列說法正確的是（）

稀溶液

A.a端的電勢比b端高

B.M、N分別為陰、陽離子交換膜

C.相同時間內X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5：3

D.陰極室的總反應為N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH

3.（2024.北京西城二模）雙極膜可用于電解葡萄糖（C6Hl2O6）溶液同時制備山梨

醇（C6Hl4。6）和葡萄糖酸（C6Hl2。7）。電解原理示意圖如下（忽略副反應）。

已知：在電場作用下，雙極膜可將水解離，在兩側分別得到H+和OH,

注：R為一C5Hli。5

下列說法不正確的是（）

A.右側的電極與電源的正極相連

B.陰極的電極反應：C6Hl2O6+2e-+2H+===C6Hl4。6

C.一段時間后，陽極室的pH增大

D.每生成1mol山梨醇，理論上同時可生成1mol葡萄糖酸

4.（2024.福建部分地市三模）我國科學家以海水為氯源合成a,a-二氯酮，其裝

置如圖。并以其為原料合成藥物米托坦c,合成路線為MeOH

NaBH4

□下列說法不正確的是（)

B.M為陽離子交換膜

ClOH

b為占中

C.

,C1

D.整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3種

5.（2024.廣東深圳二模）利用雙極膜電解含有HCO,的溶液，使HC（方轉化成碳

燃料，實現了C02還原流動。電解池如下圖所示，雙極膜中水電離的H+和OH」

在電場作用下可以向兩極遷移。下列說法不正確的是（）

Ni網雙極膜Ag網

1/

b

CO

NaOH稀I

HCO；溶液

溶液

A.銀網電極與電源負極相連

B.雙極膜b側應該用質子交換膜

-+

C.陰極電極反應為：HCOF+2e+3H=COt+2H2O

D.雙極膜中有0.1molH2O電離，則陽極附近理論上產生0.05mol02

6.（2024.河北邯鄲二模）羥基自由基（QH）是自然界中氧化性僅次于氟的氧化

劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池一電解池組合裝

置，實現了發電、環保兩位一體。下列說法錯誤的是（）

陰

陽

L

離

離

復合

子

子

導電

交

交

凝膠

換拓H+H"

換

膜

顆粒

器-

Na(:l

Na2SO4高濃度含

溶液茶酚廢水

A.a是正極，c是陰極

B.氧化1mol苯酚，理論上NaCl溶液中減少的離子為20NA

C.電池工作時，b極電極反應為C6H5OH—28b+11氏0==6（202t+28H+

D.d極電極反應為H2O—e-===H++.OH

【培優練】

7.（2024.遼寧省撫順市六校協作體高三三模）鋁電池具有高效耐用、可燃性低、

成本低、充電快速等優點，可成為常規電池的安全替代品，將納米級FeF3嵌入電

極材料，能大大提高可充電鋁離子電池的容量。其中有機離子導體主要含AlvCir，

隔膜僅允許含鋁元素的微粒通過，工作原理如圖甲所示；圖乙為電解CuC12溶液

裝置的一部分。下列說法正確的是（）

隔膜鋁電極

圖甲

A.b極與鋁電極連接

B.為了提高電導效率，左極室采用酸性ALClk水溶液

C.放電時，正極反應為：2AbeB+FeF3+e-=3AlCl[+FeC12+AlF3

D.若b極材料為Pt,b極的電極反應式始終為2c「-2b===C12t

8.（2024.山東青島市二模）一種非金屬一有機物液流電池放電時的工作原理如

圖所示。下列說法正確的是（）

負載

泵質子交換膜泵

A.放電時，正極電極反應為，/CHO+H2O—2e-=0/C°°H+2H+

B.充電時，H+通過質子交換膜向電極甲移動

C.可將儲液罐做大以增大液流電池的儲能容量

D.以此電源電解硫酸銅溶液，若加98gCu（OH）2使溶液復原，理論上消耗

160gBr2

9.（2024.重慶名校聯考三模）微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細菌，工作時

可將工業廢水中的有機污染物轉化為CO2,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤

的是（）

電阻

有機ab

+

污染物］O2+H

尤

拓生

)1IH2O

ZZcr-

CO2+H2O

脫鹽室

MN

A.呼吸細菌的作用為催化有機物分解

B.工作時，b極發生還原反應，電子從a極流向b極內

C.M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜

D.若b極上消耗標準狀況下2.24L氣體，通過N膜的離子的物質的量為0.4

mol

10.（2024.廣東茂名市三模）我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯催化

劑，通過電解法將CO2轉化為乙烯，裝置示意圖如圖所示。已知：電解效率〃（B）

_"（生成B所用的電子）

一〃（通過電極的電子）入I。%。

陰離子交換膜

惰

惰

性

性

電

電

幽

極

極<

aa小

8

CH2=CH2

KOH溶液

下列說法錯誤的是（）

A.惰性電極a與直流電源的負極相連，惰性電極b上有02產生

B.納米Cu催化劑上發生的反應：2cO+6H2O+8I===C2H4+8OIT

C.OH」從左室穿過陰離子交換膜進入右室

D.若乙烯的電解效率為60%,電路中通過2mol電子時，產生0.15mol乙

烯

板塊一專題七選擇題專項突破分級訓練

【強基練】

1.（2024.廣東廣州二模）一種具有雙極膜的酸一堿液流電池如圖所示，工作時,

H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH，有利于電解反應順利進行。充電

時電極a的反應為DASQ+2H++2e-==H2DSAQ,下列說法不正確的是（）

交換膜

A.充電時電極b是陽極

B.充電時KOH溶液中KOH的物質的量增大

C.放電一段時間后，負極區溶液的pH減小

D.每消耗ImolDSAQ,雙極膜處有2moi的H?O解離

【答案】C

【解析】由信息充電時電極a的反應為DSAQ+2H++2e-=H2DSAQ,則

a為陰極，b為陽極，電極反應式為2Br——2e-==Br2；放電時a為負極，b為正

極。據此作答。根據分析，b是陽極，A正確；根據分析，充電時，雙極膜處產

生的H+移向左邊陰極區，OH一移向KOH溶液，K+從陽極區經過陽離子交換膜移

向KOH溶液，所以KOH的物質的量增大，B正確；放電時，負極發生的電極反

應：H2DSAQ-2e-=DSAQ+2H+,每產生2moiHf,同時有2molH’通過雙極

膜離開陰極室，故pH基本不變，C錯誤；根據電極反應式DSAQ+2H++2屋

===H2DSAQ,每消耗1molDSAQ,得至U2mol電子，雙極膜處有2mol的H20

解離，D正確。

2.（2024弓可北部分高中二模）氮氣電解催化裝置可以實現同時制備鏤鹽和硝酸

鹽，利用雙極膜（M、N）將水解離成H+、0H,還可以濃縮溶液（圖中進、出氣通

道及部分反應均省略）。下列說法正確的是（）

濃皆液2

稀溶液

A.a端的電勢比b端高

B.M、N分別為陰、陽離子交換膜

C.相同時間內X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5：3

D.陰極室的總反應為N2+6e-+6H2O=2NH3+60H

【答案】C

【解析】由已知信息可知，氮氣電解催化裝置可以實現同時制備鎂鹽和硝

酸鹽，根據圖給示意圖可知，左側氮氣轉化為NH：,為陰極；右側氮氣轉化為

NO,,為陽極。由圖可知，X極氮氣發生還原反應，即X為陰極，a與電源負極

相連，所以a端電勢比b端低，故A項錯誤；根據題干信息可推知，左側制備鐵

鹽，所以H+透過M膜進入陰極室，故M為陽離子交換膜，同理可得N為陰離子

交換膜，故B項錯誤；X極上氮元素從0價降低至一3價，Y極上氮元素從0價

升高至+5價，由得失電子守恒可得，X、Y電極上消耗的氮氣質量比為5：3,

故C項正確；陰極室發生的總反應中應有NHj生成，故D項錯誤。

3.（2024.北京西城二模）雙極膜可用于電解葡萄糖（C6Hl2。6）溶液同時制備山梨

醇（C6Hl4。6）和葡萄糖酸（C6Hl2。7）。電解原理示意圖如下（忽略副反應）。

已知：在電場作用下，雙極膜可將水解離，在兩側分別得到H+和OH,

注：R為一C5H1Q5

下列說法不正確的是（）

A.右側的電極與電源的正極相連

B.陰極的電極反應：C6Hl2。6+2b+2H'==C6Hl4。6

C.一段時間后，陽極室的pH增大

D.每生成1mol山梨醇，理論上同時可生成1mol葡萄糖酸

【答案】C

【解析】左邊電極葡萄糖被還原為山梨醇，為陰極，右邊電極濕離子失電

子被氧化為澳，為陽極，與電源正極相連，故A正確；左邊電極為陰極，葡萄糖

+

中的醛基被還原，電極反應式：C6Hi2O6+2e-+2H==C6HI4O6,故B正確；陽

極室中還發生H2O+Br2+RCHO=RCOOH+2H++2Br，電解一段時間后，pH

減小，故C錯誤；制備山梨醇的反應為C6Hl2O6+2「+2H+==C6Hl4。6,制備葡

-+

萄糖酸的總反應為C6H1206-2e+H2O===C6H12O7+2H,根據得失電子守恒可

知每生成1mol山梨醇，理論上同時可生成1mol葡萄糖酸，故D正確。

4.（2024.福建部分地市三模）我國科學家以海水為氯源合成a,a-二氯酮，其裝

C10

置如圖。并以其為原料合成藥物米托坦c,合成路線為iiYy61--°-^）

O八］NaBH4

□下列說法不正確的是（)

B.M為陽離子交換膜

D.整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3種

【答案】B

［解析】陽極連接電源正極,失去電子生成

C1

得失電子守恒和電荷守恒配平電極反應為+2Cr+2OH'-4e-=

Cl0

人人/CI+H2O,A正確；陰極H2。放電生成H2和OH,生成的OH-通過陰

DC1

離子交換膜進入陽極參與反應，M為陰離子交換膜，故B錯誤；NaBR可將鍛基

Cl0H

還原成醇，故b為/^^口，C正確。整個轉化中碳原子的雜化軌道類型有3

種，分別為sp、sp2、sp3,D正確。

5.（2024.廣東深圳二模）利用雙極膜電解含有HCO3的溶液，使HCO1轉化成碳

燃料，實現了CO2還原流動。電解池如下圖所示，雙極膜中水電離的H+和OT

在電場作用下可以向兩極遷移。下列說法不正確的是（）

Ni網雙極膜Ag網

I"i

CO

NaOH稀I

HCO；溶液

溶液

A.銀網電極與電源負極相連

B.雙極膜b側應該用質子交換膜

+

C.陰極電極反應為：HCOr+2e+3H=COt+2H2O

D.雙極膜中有0.1molH2O電離，則陽極附近理論上產生0.05mol02

【答案】D

【解析】根據示意圖，右側HCO）生成CO,發生還原反應，為陰極區，

即Ag網為陰極，與電源的負極相連，陰極的反應式為HCO7+2e-+3H+==COf

+2H2O;Ni網為陽極，電極反應式為40ET—=。2t+2H20,雙極膜中H+

向右側移動，即b為質子膜，OfT向左側移動，a為陰離子膜。由上述分析可知,

銀網電極為陰極，與電源負極相連，故A正確；雙極膜中H+向右側移動，即b

為質子膜，故B正確；陰極的電極反應式為HCO,+2e-+3H+==COT+2H2。,

故C正確；根據陽極反應式40fT—41=02t+2H2O,產生0.05molO2會消耗

0.2molOH-,雙極膜中有0.2molH2O電離，故D錯誤。

6.(2024河北邯鄲二模)羥基自由基(QH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化

劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為C02和H20的原電池一電解池組合裝

置，實現了發電、環保兩位一體。下列說法錯誤的是()

陰

陽L

離

離

復合

子

子

導電

交

交

凝膠

換

換拓ii+ir/

膜

膜

顆粒

楙

Na(:l

Na2SO4高濃度含

溶液不酚廢水

A.a是正極，c是陰極

B.氧化1mol苯酚，理論上NaCl溶液中減少的離子為20NA

C.電池工作時，b極電極反應為C6H5OH—28屋+11H2O==6CO2t+28『

D.d極電極反應為H2O—e-==H++.OH

【答案】B

【解析】題圖中裝置，左邊為原電池，a上輅由+6價變為+3價得電子發

生還原反應，是正極，b是負極，右邊是電解池，c是陰極，d是陽極。a是正極,

c是陰極，A正確；原電池工作時，a極CrzO干得電子生成Cr(OH)3,發生反應：

-

Cr2O7-+6e+7H2O=2Cr(OH)3I+8OH-,b極電極反應為C6H5OH—28屋+

+

11H2O=6CO2t+28H,1molC6H50H參與反應，轉移28mol電子，理論上a

極有28mol0H\b極有28molH卡進入氯化鈉溶液中生成水，NaCl溶液中離子

幾乎不變，B錯誤；原電池工作時，a極CnO廠得電子生成Cr(0H)3,發生反應：

Cr2Or+6e^+7H2O=2Cr(OH)3I+80H^,b極電極反應為C6H5OH-28e-+

HH2O=6CO2t+28H+,C正確；結合題干信息，-0H是水在d電極上失電子

生成的，所以d極電極反應為H2O—e-==H++?OH,D正確。

【培優練】

7.（2024.遼寧省撫順市六校協作體高三三模）鋁電池具有高效耐用、可燃性低、

成本低、充電快速等優點，可成為常規電池的安全替代品，將納米級FeF3嵌入電

極材料，能大大提高可充電鋁離子電池的容量。其中有機離子導體主要含AkC歹,

隔膜僅允許含鋁元素的微粒通過，工作原理如圖甲所示；圖乙為電解CuCb溶液

裝置的一部分。下列說法正確的是（）

-e--e-

A.b極與鋁電極連接

B.為了提高電導效率，左極室采用酸性ALC甲水溶液

C.放電時，正極反應為：2AbCb+FeF3+e-=3AlC14+FeCb+AlF3

D.若b極材料為Pt,b極的電極反應式始終為2c「一2e'==C12f

【答案】C

【解析】根據圖甲中電子流動方向知，鋁電極為負極，反應式：A1+7A1CU

-3e-==4Al2C17,正極反應式：2AbCB+FeF3+e-=3AlC5+FeC12+AlF3,根

據圖乙離子移動方向可知，b為陽極，C「失電子能力大于水中0H,優先失電子。

根據分析，b為陽極，應與電源正極相連，A項錯誤；把左極室的有機離子導體

改成水溶液后，會使左極室溶液中的離子總濃度減小，導致電導效率下降，B項

錯誤；根據分析，原電池正極反應為2AbeB+FeF3+e-=3AlC5+FeC12+AlF3,

C項正確；若b極材料為Pt,b極先發生的電極反應為2CF—2e-===C12t,當

C廠放電完畢后，水發生放電反應，D項錯誤。

8.（2024.山東青島市二模）一種非金屬一有機物液流電池放電時的工作原理

如圖所示。下列說法正確的是（）

負載

/°V-CHO

/°x.COOH

泵質子交換膜泵

A.放電時，正極電極反應為心r（田°+1120—=啟/（：°°口+215+

B.充電時，H+通過質子交換膜向電極甲移動

C.可將儲液罐做大以增大液流電池的儲能容量

D.以此電源電解硫酸銅溶液，若加98gCu（OH）2使溶液復原，理論上消耗

160gBr2

【答案】C

【解析】由圖可知，放電時澳元素化合價降低，發生還原反應，即電極甲

-

為正極，正極電極反應式為Br2+2e=2Br",則電極乙為負極，負極電極反應

式為dcH°+H2O—2廣-0/COOH+2H+。據以上分析可知，放電時，電極

乙為負極，發生氧化反應，M中醛基氧化為期基，所以負極電極反應式為由廣（田0

+H2O—2L故A錯誤；放電時，電極乙為負極，則充電時

電極乙為陰極，H+通過質子交換膜向陰極移動，即H+向電極乙移動，故B錯誤；

儲液罐做大，可增加儲存的反應物的量，增大液流電池的儲能容量，故C正確；

以此電源電解硫酸銅溶液，若加98gCu（OH）2使溶液復原，電解時除了發生

2CUSO4+2H2O^^2CU+O2t+2H2so4,還有反應2H2O^^O2t+2H2t,

且電解時消耗1molCUSO4轉移2mol電子,接著電解消耗1molH20又轉移2mol

電子，由電子得失守恒可知，理論上轉移4moi電子消耗2moiB",320gBr2,

故D錯誤。

9.（2024.重慶名校聯考三模）微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細菌，工作時

可將工業廢水中的有機污染物轉化為C02,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤

的是（）

電阻

有機ab

OH+

污染物2+

尤(HO

12

）1SO?Na+

CO2+H2C

脫鹽室

MN

A.呼吸細菌的作用為催化有機物分解

B.工作時，b極發生還原反應，電子從a極流向b極內

C.M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜

D.若b極上消耗標準狀況下2.24L氣體，通過N膜的離子的物質的量為0.4

mol

【答案】D

【解析】a極上加入了呼吸細菌，工作時可將工業廢水中的有機污染物轉

化為CO2,則a極為負極，發生氧化反應，則M為陰離子交換膜，經過M膜的

離子為C廠和SOW,b極為正極，發生還原反應，N為陽離子交換膜，經過N膜

的離子為Na+和Ca2+；呼吸細菌的作用為催化有機物分解，A正確；工作時，b

極為正極，發生還原反應，電子從a極流向b極內，B正確；根據分析，M為陰

離子交換膜，N為陽離子交換膜，C正確；若b極上消