備考2025屆高考化學一輪復(fù)習強化訓練第六章化學反應(yīng)與能量變化第5講電解池及其工作原理

第5講電解池及其工作原理1.[電極反應(yīng)式的書寫][2024新課標卷]一種以V2O5和Zn為電極、Zn（CF3SO3）2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，Zn2＋可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是（C）A.放電時V2O5為正極B.放電時Zn2＋由負極向正極遷移C.充電總反應(yīng)：xZn＋V2O5＋nH2OZnxV2O5·nH2OD.充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5·nH2O－2xe－xZn2＋＋V2O5＋nH2O解析放電時Zn失去電子生成Zn2＋，Zn為負極，則V2O5為正極，A正確；放電時，陽離子（Zn2＋）移向正極，B正確；由上述分析可知，放電總反應(yīng)為xZn＋V2O5＋nH2OZnxV2O5·nH2O，充電總反應(yīng)為ZnxV2O5·nH2OxZn＋V2O5＋nH2O，C錯誤；由上述分析可知，D正確。2.[電極推斷][2024全國Ⅱ]電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag＋注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍色，對于該變更過程，下列敘述錯誤的是（C）A.Ag為陽極B.Ag＋由銀電極向變色層遷移C.W元素的化合價上升D.總反應(yīng)為WO3＋xAgAgxWO3解析電解池工作時，Ag＋向陰極移動，B項正確。3.[太陽能光伏電池電解水制高純氫][北京高考]可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖。通過限制開關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。（1）制H2時，連接K1。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。（2）變更開關(guān)連接方式，可得O2。（3）結(jié)合（1）和（2）中電極3的電極反應(yīng)式，說明電極3的作用：制H2時，電極3發(fā)生反應(yīng)：Ni（OH）2＋OH－－e－NiOOH＋H2O。制O2時，上述電極反應(yīng)逆向進行，使電極3得以循環(huán)運用。解析（1）電解堿性電解液時，H2O電離出的H＋在陰極得到電子產(chǎn)生H2，依據(jù)題圖可知電極1與電池負極連接，為陰極，所以制H2時，連接K1，產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。（3）制備O2時堿性電解液中的OH－失去電子生成O2，連接K2，O2在電極2上產(chǎn)生。連接K1時，電極3為電解池的陽極，Ni（OH）2失去電子生成NiOOH，電極反應(yīng)式為Ni（OH）2－e－＋OH－NiOOH＋H2O，連接K2時，電極3為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為NiOOH＋e－＋H2ONi（OH）2＋OH－，使電極3得以循環(huán)運用。4.[電極反應(yīng)式的書寫][江蘇高考]電解法轉(zhuǎn)化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖。（1）寫出陰極CO2還原為HCOO－的電極反應(yīng)式：CO2＋H＋＋2e－HCOO－或CO2＋HCO3－＋2e－HCOO－＋CO32（2）電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低，其緣由是陽極產(chǎn)生O2，pH減小，HCO3－濃度降低；K＋解析（1）CO2中的C為＋4價，HCOO－中的C為＋2價，1molCO2轉(zhuǎn)化