電化學及其應(yīng)用-2023年高考化學真題題源解密（全國通用）（解析版）

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電化學及其應(yīng)用

目錄：

2023年真題展現(xiàn)

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

考向三化學電源裝置分析

真題考查解讀

近年真題對比

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

考向三化學電源裝置分析

考向四金屬的腐蝕與防護

命題規(guī)律解密

名校模擬探源

易錯易混速記

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

1．（2023·廣東卷）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極

B．電子由經(jīng)活性炭流向

C．表面發(fā)生的電極反應(yīng)：

D．每消耗標準狀況下的，最多去除

【答案】B

【分析】在Pt得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負極。

【詳解】A．由分析可知，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負極，A錯誤；

B．電子由負極經(jīng)活性炭流向正極，B正確；

C．溶液為酸性，故表面發(fā)生的電極反應(yīng)為，C錯誤；

D．每消耗標準狀況下的，轉(zhuǎn)移電子2mol，而失去2mol電子，故最多去除，D錯誤。

故選B。

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

2．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應(yīng)發(fā)生在電極上

B．從電極遷移到電極

C．陰極發(fā)生的反應(yīng)有：

D．每轉(zhuǎn)移電子，陽極生成氣體(標準狀況)

【答案】C

【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e=C2H5OH+3H2O，電解池工作時，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進入陰極室。

【詳解】A．析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；

B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；

C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2+12H++12e=C2H4+4H2O，故C正確；

D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標況下體積為5.6L，故D錯誤；

答案選C。

3．（2023·湖北卷）我國科學家設(shè)計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯誤的是

A．b電極反應(yīng)式為

B．離子交換膜為陰離子交換膜

C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜

D．海水為電解池補水的速率為

【答案】D

【分析】由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，據(jù)此解答。

【詳解】A．b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；

B．該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH-離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；

C．電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；

D．由電解總反應(yīng)可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為，則補水的速率也應(yīng)是，故D錯誤；

答案選D。

4．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢B．理論上轉(zhuǎn)移生成

C．電解后海水下降D．陽極發(fā)生：

【答案】D

【分析】由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題。

【詳解】A．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；

B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移生成，B錯誤；

C．由圖可知，該裝置的總反應(yīng)為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；

D．由圖可知，陽極上的電極反應(yīng)為：，D正確；

故選D。

5．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實驗原理示意圖如下。

下列說法不正確的是

A．廢氣中排放到大氣中會形成酸雨

B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度

C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和

D．裝置中的總反應(yīng)為

【答案】C

【詳解】A．是酸性氧化物，廢氣中排放到空氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；

B．裝置a中溶液的溶質(zhì)為，溶液顯堿性，說明的水解程度大于電離程度，故B正確；

C．裝置a中溶液的作用是吸收氣體，與溶液不反應(yīng)，不能吸收，故C錯誤；

D．由電解池陰極和陽極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為，故D正確；

選C。

6．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進行。下列說法不正確的是

A．電解總反應(yīng)：

B．每生成，雙極膜處有的解離

C．電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

【答案】B

【分析】由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。

【詳解】A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為，故A正確；

B．每生成，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8mol進入陰極室，即有8mol的解離，故B錯誤；

C．電解過程中，陽極室每消耗4mol，同時有4mol通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；

D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；

故選B。

考向三化學電源裝置分析

7．（2023·全國乙卷）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx

下列敘述錯誤的是

A．充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B．放電時外電路電子流動的方向是a→b

C．放電時正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2Sx

D．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能

【答案】A

【分析】由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負極。

【詳解】A．充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；

B．放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向為a→b，B正確；

C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；

D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導電性，可以增強硫電極的導電性能，D正確；

故答案選A。

8．（2023·新課標卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，可插入層間形成。下列說法錯誤的是

A．放電時為正極

B．放電時由負極向正極遷移

C．充電總反應(yīng)：

D．充電陽極反應(yīng)：

【答案】C

【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負極、為正極，電池的總反應(yīng)為。

【詳解】A．由題信息可知，放電時，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時為正極，A說法正確；

B．Zn為負極，放電時Zn失去電子變?yōu)?，陽離子向正極遷移，則放電時由負極向正極遷移，B說法正確；

C．電池在放電時的總反應(yīng)為，則其在充電時的總反應(yīng)為，C說法不正確；

D．充電陽極上被氧化為，則陽極的電極反應(yīng)為，D說法正確；

綜上所述，本題選C。

9．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是

A．甲室電極為正極

B．隔膜為陽離子膜

C．電池總反應(yīng)為：

D．擴散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響

【答案】CD

【詳解】A.向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負極，故A錯誤；

B.再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進行，故B錯誤；

C.左側(cè)負極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；

D.擴散到乙室會與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動勢產(chǎn)生影響，故D正確。

綜上所述，答案為CD。

10．（2023·遼寧卷）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負極質(zhì)量減小

B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能

C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)

D．充電總反應(yīng)：

【答案】B

【分析】該儲能電池放電時，Pb為負極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。

【詳解】A．放電時負極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上，負極質(zhì)量增大，A錯誤；

B．儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，B正確；

C．放電時，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；

D．充電時，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯誤；

故答案選B。

【命題意圖】

電化學類試題主要考查電解池、原電池的工作原理及其應(yīng)用，意在考查考生的變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知的學科素養(yǎng)，及信息獲取、理解掌握和知識整合的學科關(guān)鍵能力。

【考查要點】

①原電池的工作原理及其應(yīng)用；

②電解池的工作原理及其應(yīng)用；

③化學電源裝置的分析

【課標鏈接】

①能分析、解釋原電池和電解池的工作原理，能設(shè)計簡單的原電池和電解池。

②能列舉常見的化學電源，并能利用相關(guān)信息分析化學電源的工作原理。能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計防腐措施。

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

1．（2023·廣東）火星大氣中含有大量，一種有參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時

A．負極上發(fā)生還原反應(yīng)B．在正極上得電子

C．陽離子由正極移向負極D．將電能轉(zhuǎn)化為化學能

【答案】B

【詳解】

根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。

A．放電時負極上Na發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成Na+，故A錯誤；

B．放電時正極為CO2得到電子生成C，故B正確；

C．放電時陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；

D．放電時裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為化學能轉(zhuǎn)化為電能和化學能等，故D正確；

綜上所述，符合題意的為B項，故答案為B。

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

2．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)的再生。該過程中

A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為B．陰極上被氧化

C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽極泥D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等

【答案】C

【解析】根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。

A．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；

B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；

C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；

D．因為陽極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯誤；

故選C。

3．（2022·天津卷）實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是

A．a(chǎn)為負極

B．端的字跡呈藍色

C．電子流向為：

D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)實驗現(xiàn)象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；

B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；

C．電子從電源的負極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯誤；

D．如果換成銅棒，銅做陽極放電，現(xiàn)象與碳作電極時不相同，D錯誤；

故選B。

4．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。

下列有關(guān)說法正確的是

A．在b電極上，被還原

B．金屬Ag可作為a電極的材料

C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變

D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少

【答案】A

【解析】由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，據(jù)此分析解答；

A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即N2被還原，A正確；

B．a(chǎn)為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；

C．改變工作電源的電壓，反應(yīng)速率會加快，C錯誤；

D．電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會改變，D錯誤；

答案選A。

5．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是

A．左側(cè)電極反應(yīng)：

B．實驗結(jié)束時，b中溶液紅色恰好褪去

C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為

D．把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結(jié)果

【答案】A

【分析】本裝置為電解池，左側(cè)陽極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。

【詳解】A．左側(cè)陽極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：，A正確；

B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應(yīng)結(jié)束時溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯誤；

C．若c中收集氣體，若在標況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準確計算，C錯誤；

D．鹽橋換為U形銅導線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進行，D錯誤；

答案選A。

6．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。

下列說法錯誤的是

A．惰性電極2為陽極B．反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變

C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水

【答案】C

【詳解】A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；

B．WO/WO循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變，故B正確；

C．總反應(yīng)為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯誤；

D．外電路通過1mol電子，生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確；

選C。

7．（2023·全國乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。

下列敘述錯誤的是

A．陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應(yīng)

B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的

C．陰極生成的應(yīng)及時通風稀釋安全地排入大氣

D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理

【答案】D

【分析】

海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結(jié)合海水成分及電解產(chǎn)物分析解答。

【詳解】

A．根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B．設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；

C．因為H2是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的H2需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；

D．陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯誤。

故選D。

8．（2023·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是

A．在上述電化學合成過程中只起電解質(zhì)的作用

B．陽極上的反應(yīng)式為：+2H++2e-=+H2O

C．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子

D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移

【答案】D

【分析】

該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極。

【詳解】

A．KBr在上述電化學合成過程中除作電解質(zhì)外，同時還是電解過程中陽極的反應(yīng)物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯誤；

B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；

C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；

D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；

綜上所述，說法正確的是D項，故答案為D。

考向三化學電池裝置分析

9．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是

A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移

B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移

C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O

D．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O

【答案】A

【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動。據(jù)此分析答題。

A．根據(jù)分析，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動，A錯誤；

B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，B正確；

C．MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；

D．電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；

故答案選A。

10．（2022·福建卷）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．化學自充電時，增大

B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能

C．化學自充電時，鋅電極反應(yīng)式：

D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗

【答案】A

【詳解】A．由圖可知，化學自充電時，消耗O2，該反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；

B．化學自充電時，無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故B錯誤；

C．由圖可知，化學自充電時，鋅電極作陰極，該電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯誤；

D．放電時，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過電子時，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯誤；

故選A。

11．（2022·全國乙卷）電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是

A．充電時，電池的總反應(yīng)

B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D．放電時，正極發(fā)生反應(yīng)

【答案】C

【解析】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)（Li++e-=Li+）和陽極反應(yīng)（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。

A．光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對電池進行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時電池的總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，A正確；

B．充電時，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；

C．放電時，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；

D．放電時總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；

答案選C。

12．（2022·廣東卷）科學家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是

A．充電時電極b是陰極

B．放電時溶液的減小

C．放電時溶液的濃度增大

D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加

【答案】C

【解析】A．由充電時電極a的反應(yīng)可知，充電時電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；

B．放電時電極反應(yīng)和充電時相反，則由放電時電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；

C．放電時負極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；

D．充電時陽極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯誤；

答案選C。

13．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是

A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：

C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變

D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得

【答案】C

【解析】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；

B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；

C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；

D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；

答案選C。

14．（2022·遼寧卷）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是

A．放電時負極反應(yīng)：

B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移

C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收

D．充電過程中，溶液濃度增大

【答案】A

【分析】放電時負極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。

【詳解】A．放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：，故A正確；

B．放電時，陰離子移向負極，放電時透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；

C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯誤；

D．充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯誤；

故選A。

15．（2022·山東卷）設(shè)計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是

A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大

B．裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸

C．乙室電極反應(yīng)式為

D．若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移

【答案】BD

【解析】由于乙室中兩個電極的電勢差比甲室大，所以乙室是原電池，甲室是電解池，然后根據(jù)原電池、電解池反應(yīng)原理分析解答。

A．電池工作時，甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2+在另一個電極上得到電子，被還原產(chǎn)生Co單質(zhì)，CH3COO-失去電子后，Na+通過陽膜進入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行?，溶液pH減小，A錯誤；

B．對于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2+，同時得到Li+，其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O，因此電池工作一段時間后應(yīng)該補充鹽酸，B正確；

C．電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH-，乙室電極反應(yīng)式為：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C錯誤；

D．若甲室Co2+減少200mg，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e-)=，乙室Co2+增加300mg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=，說明此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移，D正確；

故合理選項是BD。

16．（2023·河北卷）K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是

A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過

B．放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極

C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22

D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

【答案】D

【分析】

由圖可知，a電極為原電池的負極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，電極反應(yīng)式為K—e-=K+，b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀；據(jù)以上分析解答。

【詳解】

A．金屬性強的金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許通過，不允許通過，故A正確；

B．由分析可知，放電時，a為負極，b為正極，電流由b電極沿導線流向a電極，充電時，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，做電解池的為陽極，故B正確；

C．由分析可知，生成1mol超氧化鉀時，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比值為1mol×71g/mol：1mol×32g/mol≈2.22：1，故C正確；

D．鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反應(yīng)消耗2mol水，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，耗鉀時，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為×18g/mol=1.8g，故D錯誤；

故選D。

17．（2023·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：

下列說法錯誤的是

A．放電時，N極為正極

B．放電時，左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小

C．充電時，M極的電極反應(yīng)式為

D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

【答案】B

【分析】

由圖可知，放電時，N電極為電池的正極，溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，電極反應(yīng)式為Br2+2e—=2Br—，M電極為負極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn—2e—=Zn2+，正極放電生成的溴離子通過離子交換膜進入左側(cè)，同時鋅離子通過交換膜進入右側(cè)，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變；充電時，M電極與直流電源的負極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽極。

【詳解】

A．由分析可知，放電時，N電極為電池的正極，故A正確；

B．由分析可知，放電或充電時，左側(cè)儲液器和右側(cè)儲液器中溴化鋅的濃度維持不變，故B錯誤；

C．由分析可知，充電時，M電極與直流電源的負極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e—=Zn，故C正確；

D．由分析可知，放電或充電時，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變，故D正確；

故選B。

考向四金屬的腐蝕與防護

18．（2022·遼寧卷）鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是

A．褪色原因為被還原B．液體分層后，上層呈紫紅色

C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D．溶液恢復(fù)棕色的原因為被氧化

【答案】D

【詳解】A．比活潑，更容易失去電子，還原性更強，先與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故溶液褪色原因為被還原，A項錯誤；

B．液體分層后，在層，的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項錯誤；

C．若鍍層金屬活潑性大于，則不易生銹，反之，若活潑性大于鍍層金屬，則更易生銹，由于活潑性：，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項錯誤；

D．漂白粉的有效成分為，其具有強氧化性，可將氧化，D項正確；

答案選D。

縱觀近年的高考試題，可以發(fā)現(xiàn)高考對于電化學板塊內(nèi)容的考查幾乎沒有什么變化，主要考查的還是陌生的原電池裝置和電解池裝置的分析，對于電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。萬變不離其宗，問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應(yīng)情況和電解液成分的參與情況這些問題上。

1．（2023·天津·統(tǒng)考三模）如圖1所示為鉛蓄電池，圖2所示為用鉛蓄電池做電源，石墨做電極，電解溶液，Z為鹽橋。下列說法正確的是

A．X連B極，Y連A極

B．鉛蓄電池放電時，負極得電子被氧化，電極析出，質(zhì)量越來越大

C．將Z換成陰離子交換膜，電解一小段時間后，X極區(qū)和Y極區(qū)溶液濃度均變小。

D．將Z換成銅片，電解一小段時間，Z的質(zhì)量幾乎不變

【答案】D

【分析】用鉛蓄電池做電源，石墨做電極，電解溶液，Z為鹽橋，鉛蓄電池中鉛為負極、氧化鉛為正極，正極連接圖2的Y極，負極連接X極，X極上氯離子失電子產(chǎn)生氯氣，Y極上銅離子得電子產(chǎn)生銅。

【解析】A．A為負極，B為正極，即X連A極，Y連B極，A錯誤；B．負極失電子被氧化，B錯誤；C．若2是陰離子交換膜，Y為陽極，電極反應(yīng)式為，同時左邊溶液轉(zhuǎn)移相同個數(shù)的到右邊，X為陰極，電極反應(yīng)式為，所以左邊溶液濃度減小，理論上右邊溶液濃度不變，C錯誤；D．若將Z換成銅片，相當于兩個串聯(lián)的電解池，X為陰極(電極反應(yīng)式為)，Z左側(cè)為陽極(電極反應(yīng)式為)，Z右側(cè)為陰極(電極反應(yīng)式為)，Y為陽極(電極反應(yīng)式為)，理論上Z的質(zhì)量不變，D正確；答案選D。

2．（2023·河北唐山·統(tǒng)考三模）某研究所為硫酸工廠的尾氣處理專門設(shè)計了SO2—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池，以實現(xiàn)制硫酸、發(fā)電、環(huán)保的結(jié)合，電池示意圖如下。下列說法正確的是(空氣中氧氣體積分數(shù)按20%計)

A．該電池放電時質(zhì)子從電極B移向電極A

B．負極的電極反應(yīng)為

C．a(chǎn)端的電勢高于b端

D．相同條件下，放電過程中消耗的SO2和空氣的體積比為2：5

【答案】D

【分析】由題干SO2—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池裝置示意圖可知，惰性多孔電極A通入SO2，反應(yīng)中SO2發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極A為負極，電極反應(yīng)為：，惰性多孔電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4H++4e-=2H2O。

【解析】A．由分析可知，電極A為負極，B為正極，故該電池放電時質(zhì)子從電極A移向電極B，A錯誤；B．由分析可知，負極的電極反應(yīng)為，B錯誤；C．由分析可知，電極A為負極，B為正極，故a端的電勢低于于b端，C錯誤；D．由題干信息空氣中氧氣體積分數(shù)按20%計，相同條件下，根據(jù)電子守恒可知，n(SO2)=2n(O2)，則n(SO2)=2n(空氣)×20%，同溫同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故放電過程中消耗的SO2和空氣的體積比為2：5，D正確；故答案為：D。

3．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測）科學家近年發(fā)明了一種新型光電催化裝置，它能將葡萄糖和CO2轉(zhuǎn)化為甲酸鹽，如圖所示。光照時，光催化電極a產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，圖中的雙極膜中間層中的H2O會解離產(chǎn)生H+和OH-。

下列說法錯誤的是

A．光催化電極a的反應(yīng)為C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O

B．雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向催化電極b移動

C．理論上電路中轉(zhuǎn)移4mole-時可生成2molHCOO-

D．陽極區(qū)和陰極區(qū)的pH均減小

【答案】C

【分析】科學家近年發(fā)明了一種新型光電催化裝置，它能將葡萄糖和CO2轉(zhuǎn)化為甲酸鹽，光照時，光催化電極a產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，電子經(jīng)過電源到達催化電極b處，則光催化電池a為陽極，催化電極b為陰極。

【解析】A．該裝置可以將葡萄糖轉(zhuǎn)化為甲酸鹽，C6H12O6在電極a處得到空穴(h+)生成HCOO-，方程式為：C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O，故A正確；B．電解池中陽離子向陰極移動，則雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向催化電極b移動，故B正確；C．CO2在電極b處得到電子生成HCOO-，電極方程式為：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，理論上電路中轉(zhuǎn)移4mole-時可以在催化電極b處得到2molHCOO-，另外光催化電極a處得到2molHCOO-，共可生成4molHCOO-，故C錯誤；D．光催化電極a處發(fā)生反應(yīng)C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O，氫氧根濃度減小，pH減小，電極b處CO2轉(zhuǎn)化為甲酸，然后甲酸和KHCO3溶液反應(yīng)使溶液pH減小，故D正確；故選C。

4．（2023·遼寧·校聯(lián)考三模）高效儲能電池——鋰硫電池具有價格低廉、環(huán)境友好等特點，已經(jīng)用于某些飛機，其原電池模型以及充、放電過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A．放電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能

B．碳添加劑是為了增強電極的導電性

C．放電時，1mol轉(zhuǎn)化為得到2mol電子

D．充電時，陽極的總的電極反應(yīng)式是

【答案】C

【解析】A．放電時是原電池裝置，化學能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B．碳具有導電性，碳添加劑是為了增強電極的導電性，故B正確；C．放電時，，3mol得到2mol電子，則1mol轉(zhuǎn)化為得到mol電子，故C錯誤；D．由右圖可知，充電時，陽極的總的電極反應(yīng)式為，故D正確；故答案選C。

5．（2023·福建南平·統(tǒng)考三模）西北工業(yè)大學推出一種新型電池。該電池能有效地捕獲，將其轉(zhuǎn)化為，再將產(chǎn)生的電解制氨，過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A．d電極為電解池的陽極

B．電池總反應(yīng)式為：

C．c極區(qū)溶液的pH升高

D．電路中轉(zhuǎn)移時，理論上能得到

【答案】D

【分析】由圖可知，鋅為活潑金屬，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負極、b為正極，則c為陰極、d為陽極；

【解析】A．由分析可知，d電極為電解池的陽極，A正確；B．電池總反應(yīng)為鋅和二氧化氮反應(yīng)生成亞硝酸鋅：，B正確；C．c極區(qū)為陰極區(qū)，亞硝酸根離子發(fā)生還原生成，溶液堿性增強，故溶液的pH升高，C正確；D．c極區(qū)為陰極區(qū)，亞硝酸根離子發(fā)生還原生成，電子轉(zhuǎn)移為，則電路中轉(zhuǎn)移時，理論上能得到，D錯誤；故選D。

6．（2023·四川攀枝花·統(tǒng)考三模）在直流電場作用下雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并分別向兩極遷移。如圖所示裝置，可將捕捉的二氧化碳轉(zhuǎn)化為CaCO3而礦化封存，減少碳排放，同時得到氧氣、氫氣、高濃度鹽酸等產(chǎn)品。下列說法正確的是

A．CaCO3在堿室形成

B．兩個雙極膜中間層的H+均向右移動

C．向堿室中加入NaHCO3固體，有利于CO2的礦化封存

D．b極為陽極，電極反應(yīng)式為4OH--4e=O2↑+2H2O

【答案】D

【分析】右側(cè)雙極膜中氫離子進入酸室，氫氧根離子右移在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)生成O2，所以b為陽極，左側(cè)雙極膜中氫氧根離子進入堿室，與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，氫離子左移在電極a上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，所以a為陰極。

【解析】A．由圖可知，CO通過左側(cè)陰離子交換膜進入中間室內(nèi)與Ca2+結(jié)合形成碳酸鈣，CaCO3在中間室形成，故A錯誤；B．由圖可知，右側(cè)雙極膜中氫離子進入酸室生成鹽酸，左側(cè)雙極膜中氫離子左移在電極a上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，故B錯誤；C．堿室中二氧化碳和堿反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子通過左側(cè)陰離子交換膜進入中間室內(nèi)，與Ca2+結(jié)合形成碳酸鈣，加入NaHCO3固體會消耗氫氧根不利于CO2的吸收，故C錯誤；D．右側(cè)雙極膜中氫離子進入酸室，氫氧根離子右移在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)生成O2，所以b為陽極，電極反應(yīng)式為4OH--4e=O2↑+2H2O，故D正確；故選D。

7．（2023·重慶九龍坡·重慶市育才中學?？既＃┙诳萍脊ら_發(fā)了一套以乙醇為原料制備DDE()的電解裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．催化電極的電極電勢：b＞a

B．陰極電極反應(yīng)式為

C．電解后溶液的pH會減小(忽略溶液體積變化)

D．每產(chǎn)生1mol需要消耗3mol

【答案】D

【解析】A．b極氫離子生成氫氣發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，則催化電極的電極電勢：b8．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）科學家設(shè)計了電催化雙邊加氫裝置，大大提高了工作效率，其裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是

A．M極附近pH增大

B．AEM為陰離子交換膜

C．轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上生成1mol[R—H]

D．N極反應(yīng)式之一為

【答案】C

【分析】該裝置為電解池，M為陰極，電極反應(yīng)式為[R]+H2O+e-=[R-H]+OH-，N為陽極，電極反應(yīng)式為，另一反應(yīng)為[R]+H=[R-H]；

【解析】A．M極生成OH-，堿性增強，附近pH增大，A正確；B．由圖可知OH-從M極透過AEM膜進入N極，則AEM為陰離子交換膜，B正確；C．M極和N極都生成[R-H]，由M極的[R]+H2O+e-=[R-H]+OH-，N極[R]+H=[R-H]，可知轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上生成2mol[R—H]，C錯誤；D．N為陽極，電極反應(yīng)式為，D正確；故選：C。

9．（2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）我國某科研團隊設(shè)計了一種新型能量存儲/轉(zhuǎn)化裝置(如圖所示)。閉合K2、斷開K1時，制氫并儲能；斷開K2、閉合K1時，供電。已知Zn(OH)2與Al(OH)3的性質(zhì)相似。下列說法正確的是

A．制氫時，太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學能

B．制氫時，每產(chǎn)生1molH2，X電極的質(zhì)量增加2g

C．供電時，Zn電極發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

D．供電時，電子流向為：Zn電極→用電器→X電極

【答案】D

【分析】閉合K2、斷開K1時，制氫并儲能，構(gòu)成電解池，Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，X電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；斷開K2、閉合K1時，構(gòu)成原電池，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極。

【解析】A．制氫時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為化學能，A錯誤；B．制氫時，每生成1molH2，轉(zhuǎn)移2mol電子，X電極為陽極，反應(yīng)式為Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故每生成1molH2，X電極的質(zhì)量減小2g，B錯誤；C．供電時，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)Zn-2e-+4OH-=ZnO+2H2O，C錯誤；D．供電時，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，故電子流向為：Zn電極→用電器→X電極，D正確；答案為D。

10．（2023·河南·統(tǒng)考三模）環(huán)氧乙烷(，簡稱EO)是一種重要的有機合成原料和高效消毒劑。由乙烯經(jīng)電解制備EO的原理示意圖如下：

下列說法正確的是

A．電極b接電源的正極

B．電極a發(fā)生反應(yīng)為：CH2=CH2+H2O+Cl+2e=HOCH2CH2Cl+H+

C．該過程的總反應(yīng)為：CH2=CH2+H2O+H2

D．當電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，有22.4LCH2=CH2在陽極區(qū)發(fā)生反應(yīng)

【答案】C

【分析】由圖示反應(yīng)流程可知，氯離子在a電極變?yōu)槁葰?，失電子化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極a為陽極，氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2CH2Cl；氫離子在b電極放電生成氫氣，陽極室中的鉀離子透過陽離子膜進入陰極室，與氫離子放電后剩余的氫氧根結(jié)合變?yōu)闅溲趸?，HOCH2CH2Cl與氫氧化鉀反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷和氯化鉀。

【解析】A．由上述分析可知，電極b是陰極，與電源負極相連，A錯誤；B．由上述分析可知，氯離子在電極a失電子發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2（或CH=CH+HO+Cl-2e=HOCHCHCl+H+），B錯誤；C．由上述分析可知，該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為CH2=CH2+H2O+H2，C正確；D．未注明氣體所處的溫度、壓強，無法計算體積，D錯誤；故選C。

11．（2023·安徽·校聯(lián)考三模）目前可采用“雙極膜組”電滲析法淡化海水，同時獲得副產(chǎn)品A和B，模擬工作原理如圖所示。M和N為離子交換膜，在直流電作用下，雙極陰陽膜(BP)復(fù)合層間的解離成和，作為和的離子源。下列說法正確的是

A．X電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑

B．M為陽離子交換膜，N為陰離子交換膜，BP膜的作用是選擇性通過Cl-和Na+

C．每生成5.6L氣體a，理論上獲得副產(chǎn)品A和B各0.5mol

D．“雙極膜組”電滲析法也可應(yīng)用于從鹽溶液(MX)制備相應(yīng)的酸(HX)和堿(MOH)

【答案】D

【分析】由BP雙極膜中H+、OH-移動方向可知：X電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為：2+2e-=Cl2，Y電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2,電解總反應(yīng)為：,精制食鹽水中鈉離子經(jīng)過M離子交換膜移向產(chǎn)品A室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鈉，所以M膜為陽離子交換膜，鹽室中氯離子經(jīng)過N離子交換膜移向產(chǎn)品B室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的氫離子結(jié)合生成氯化氫，所以N為陰離子交換膜。

【解析】A．由圖中氫氧根移動方向可知X電極為陽極，電極反應(yīng)式為：2+2e-=Cl2，A錯誤；B．由題意可知，精制食鹽水中鈉離子經(jīng)過M離子交換膜移向產(chǎn)品A室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鈉，所以M膜為陽離子交換膜，鹽室中氯離子經(jīng)過N離子交換膜移向產(chǎn)品B室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的氫離子結(jié)合生成氯化氫，所以N為陰離子交換膜，BP雙極膜的作用是選擇性通過氫離子和氫氧根離子，B錯誤；C．陽極反應(yīng)式為：2+2e-=Cl2，電路中每生成標況下5.6L氣體氯氣，其物質(zhì)的量為0.25mol，轉(zhuǎn)移電子0.5mol，理論上獲得副產(chǎn)品A（氫氧化鈉溶液）和B（氯化氫溶液）各0.5mol，需標明標準狀況，C錯誤；D．“雙極膜組”電滲析法從氯化鈉溶液中獲得酸（HCl）和堿（NaOH），由此可知：也可從M溶液制備相應(yīng)的酸(HX)和堿(MOH)，D正確；

故選D。

12．（2023·青海玉樹·統(tǒng)考三模）電解質(zhì)濃度不同形成的濃差電池，稱為離子濃差電池。以濃差電池為電源，以石墨為電極將NH3轉(zhuǎn)化為高純H2的裝置如圖所示。下列說法正確的是

A．Cu(1)的電勢低于Cu(2)的電勢

B．C(1)極電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O

C．工作時，左池從左側(cè)經(jīng)膜Ⅰ移向右側(cè)，右池OH-從左側(cè)經(jīng)膜Ⅱ移向右側(cè)

D．當濃差電池停止放電時，理論上可得到22.4L標準狀況下的H2(忽略溶液體積變化)

【答案】B

【分析】以濃差電池為電源，以石墨為電極將NH3轉(zhuǎn)化為高純H2，C(1)電極上，NH3轉(zhuǎn)化為N2，N元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，C(1)電極為陽極，則C(2)電極為陰極，Cu(1)為正極，Cu(2)為負極。

【解析】A．由分析知，Cu(1)為正極，Cu(1)的電勢高于Cu(2)的電勢，A項錯誤；B．C(1)極電極上NH3失電子被氧化為N2，電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，B項正確；C．原電池中陰離子向負極遷移，則SO向電池負極移動，故SO經(jīng)過陰離子交換膜Ⅰ從右側(cè)移向左側(cè)；電解池在陰離子向陽極遷移，故OH-經(jīng)過陰離子交換膜Ⅱ由右側(cè)移向左側(cè)，C項錯誤；D．當濃差電池左右濃度相等時則停止放電，設(shè)負極放電使溶液中增加xmolCu2+，則正極減少xmolCu2+，當濃差電池停止放電時有：x+2L×0.5mol/L=2L×2.5mol/L-x，解得x=2mol，則此時電路中轉(zhuǎn)移電子2×2mol=4mol，右池陰極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則此時生成H2物質(zhì)的量4mol×=2mol，標準狀況下其體積為2mol×22.4L/mol=44.8L，D項錯誤；答案選B。

13．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）鎳離子()和鈷離子()性質(zhì)相似，可用如圖所示裝置實現(xiàn)二者分離。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移；與乙酰丙酮不反應(yīng)。下列說法正確的是

A．石墨M電極上的電勢低于石墨N電極上的電勢

B．石墨M電極的電極反應(yīng)式為。

C．水解離出的可以抑制Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)

D．導線中流過，Ⅰ室與Ⅲ室溶液質(zhì)量變化之差約為130g

【答案】D

【解析】A．由圖分析，向石墨N電極方向移動，則石墨N電極為陰極、石墨M電極為陽極，石墨M電極上的電勢更高，A項錯誤；B．石墨M電極上由失電子，電極反應(yīng)式為，B項錯誤；C．由原子守恒和電荷守恒知，Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成，故水解離出的可以促進Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，C項錯誤；D．由原理可知，導線中流過，Ⅰ室移入Ⅱ室的和的總物質(zhì)的量為1mol，同時有生成，質(zhì)量減少，Ⅲ室中陰極反應(yīng)消耗的由水解離出的等量補充，溶液質(zhì)量不變，故兩室溶液質(zhì)量變化之差約為，D項正確；故答案為：D。

判斷正誤

一、原電池的工作原理及應(yīng)用

1．理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池()

2．放熱反應(yīng)都可設(shè)計成原電池()

3．在鋅銅原電池中，因為有電子通過電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生()

4．兩種活動性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負極()

5．一般來說，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高()

6．實驗室制備H2時，用粗鋅(含Cu、Fe等)代替純鋅與鹽酸反應(yīng)效果更佳()

答案1.√2.×3.×4.×5.√6.√

二、常見化學電源及工作原理

1．太陽能電池不屬于原電池()

2．可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)()

3．鉛酸蓄電池工作時，當電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時，負極增重4.8g()

4．燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導電作用()

答案1.√2.×3.√4.√

三、電解原理及應(yīng)用

1．電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色()

2．電解質(zhì)溶液的導電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程()

3．電解鹽酸、硫酸溶液等，H＋放電，溶液的pH逐漸增大()

4．用Cu作電極電解鹽酸可發(fā)生Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑()

5．某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實現(xiàn)()

6．電解過程中電子流動方向為負極→陰極→電解質(zhì)溶液→陽極→正極()

7．電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料()

8．在鍍件上電鍍銅時，鍍件應(yīng)連接電源的正極()

9．根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等()

10．電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變()

11．電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCl2和Al2O3，也可以電解熔融的MgO和AlCl3()

答案1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.×9.×10.×11.×

四、金屬的腐蝕與防護

1．金屬發(fā)生腐蝕就是金屬得電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩衔锏倪^程()

2．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe3＋()

3．Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()

4．在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用()

5．鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性()

6．干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕()

7．銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕()

答案1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√電化學及其應(yīng)用-2023年高考化學真題題源解密（全國通用）

電化學及其應(yīng)用

目錄：

2023年真題展現(xiàn)

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

考向三化學電源裝置分析

真題考查解讀

近年真題對比

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

考向三化學電源裝置分析

考向四金屬的腐蝕與防護

命題規(guī)律解密

名校模擬探源

易錯易混速記

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

1．（2023·廣東卷）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極

B．電子由經(jīng)活性炭流向

C．表面發(fā)生的電極反應(yīng)：

D．每消耗標準狀況下的，最多去除

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

2．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應(yīng)發(fā)生在電極上

B．從電極遷移到電極

C．陰極發(fā)生的反應(yīng)有：

D．每轉(zhuǎn)移電子，陽極生成氣體(標準狀況)

3．（2023·湖北卷）我國科學家設(shè)計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯誤的是

A．b電極反應(yīng)式為

B．離子交換膜為陰離子交換膜

C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜

D．海水為電解池補水的速率為

4．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢B．理論上轉(zhuǎn)移生成

C．電解后海水下降D．陽極發(fā)生：

5．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實驗原理示意圖如下。

下列說法不正確的是

A．廢氣中排放到大氣中會形成酸雨

B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度

C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和

D．裝置中的總反應(yīng)為

6．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進行。下列說法不正確的是

A．電解總反應(yīng)：

B．每生成，雙極膜處有的解離

C．電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

考向三化學電源裝置分析

7．（2023·全國乙卷）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx

下列敘述錯誤的是

A．充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B．放電時外電路電子流動的方向是a→b

C．放電時正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2Sx

D．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能

8．（2023·新課標卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，可插入層間形成。下列說法錯誤的是

A．放電時為正極

B．放電時由負極向正極遷移

C．充電總反應(yīng)：

D．充電陽極反應(yīng)：

9．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是

A．甲室電極為正極

B．隔膜為陽離子膜

C．電池總反應(yīng)為：

D．擴散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響

10．（2023·遼寧卷）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負極質(zhì)量減小

B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能

C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)

D．充電總反應(yīng)：

【命題意圖】

電化學類試題主要考查電解池、原電池的工作原理及其應(yīng)用，意在考查考生的變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知的學科素養(yǎng)，及信息獲取、理解掌握和知識整合的學科關(guān)鍵能力。

【考查要點】

①原電池的工作原理及其應(yīng)用；

②電解池的工作原理及其應(yīng)用；

③化學電源裝置的分析

【課標鏈接】

①能分析、解釋原電池和電解池的工作原理，能設(shè)計簡單的原電池和電解池。

②能列舉常見的化學電源，并能利用相關(guān)信息分析化學電源的工作原理。能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計防腐措施。

考向一原電池的工作原理及應(yīng)用

1．（2023·廣東）火星大氣中含有大量，一種有參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時

A．負極上發(fā)生還原反應(yīng)B．在正極上得電子

C．陽離子由正極移向負極D．將電能轉(zhuǎn)化為化學能

考向二電解池的工作原理及應(yīng)用

2．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)的再生。該過程中

A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為B．陰極上被氧化

C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽極泥D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等

3．（2022·天津卷）實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是

A．a(chǎn)為負極

B．端的字跡呈藍色

C．電子流向為：

D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同

4．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。

下列有關(guān)說法正確的是

A．在b電極上，被還原

B．金屬Ag可作為a電極的材料

C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變

D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少

5．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是

A．左側(cè)電極反應(yīng)：

B．實驗結(jié)束時，b中溶液紅色恰好褪去

C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為

D．把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結(jié)果

6．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。

下列說法錯誤的是

A．惰性電極2為陽極B．反應(yīng)前后WO/WO數(shù)量不變

C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水

7．（2023·全國乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。

下列敘述錯誤的是

A．陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應(yīng)

B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的

C．陰極生成的應(yīng)及時通風稀釋安全地排入大氣

D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理

8．（2023·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是

A．在上述電化學合成過程中只起電解質(zhì)的作用

B．陽極上的反應(yīng)式為：+2H++2e-=+H2O

C．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子

D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移

考向三化學電池裝置分析

9．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是

A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移

B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移

C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O

D．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O

10．（2022·福建卷）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．化學自充電時，增大

B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能

C．化學自充電時，鋅電極反應(yīng)式：

D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗

11．（2022·全國乙卷）電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是

A．充電時，電池的總反應(yīng)

B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D．放電時，正極發(fā)生反應(yīng)

12．（2022·廣東卷）科學家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是

A．充電時電極b是陰極

B．放電時溶液的減小

C．放電時溶液的濃度增大

D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加

13．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是

A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：

C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變

D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得

14．（2022·遼寧卷）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是

A．放電時負極反應(yīng)：

B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移

C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收

D．充電過程中，溶液濃度增大

15．（2022·山東卷）設(shè)計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是

A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大

B．裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸

C．乙室電極反應(yīng)式為

D．若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移

16．（2023·河北卷）K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是

A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過

B．放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極

C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22

D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

17．（2023·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：

下列說法錯誤的是

A．放電時，N極為正極

B．放電時，左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小

C．充電時，M極的電極反應(yīng)式為

D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

考向四金屬的腐蝕與防護

18．（2022·遼寧卷）鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是

A．褪色原因為被還原B．液體分層后，上層呈紫紅色

C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D．溶液恢復(fù)棕色的原因為被氧化

縱觀近年的高考試題，可以發(fā)現(xiàn)高考對于電化學板塊內(nèi)容的考查幾乎沒有什么變化，主要考查的還是陌生的原電池裝置和電解池裝置的分析，對于電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。萬變不離其宗，問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應(yīng)情況和電解液成分的參與情況這些問題上。

1．（2023·天津·統(tǒng)考三模）如圖1所示為鉛蓄電池，圖2所示為用鉛蓄電池做電源，石墨做電極，電解溶液，Z為鹽橋。下列說法正確的是

A．X連B極，Y連A極

B．鉛蓄電池放電時，負極得電子被氧化，電極析出，質(zhì)量越來越大

C．將Z換成陰離子交換膜，電解一小段時間后，X極區(qū)和Y極區(qū)溶液濃度均變小

D．將Z換成銅片，電解一小段時間，Z的質(zhì)量幾乎不變

2．（2023·河北唐山·統(tǒng)考三模）某研究所為硫酸工廠的尾氣處理專門設(shè)計了SO2—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池，以實現(xiàn)制硫酸、發(fā)電、環(huán)保的結(jié)合，電池示意圖如下。下列說法正確的是(空氣中氧氣體積分數(shù)按20%計)

A．該電池放電時質(zhì)子從電極B移向電極A

B．負極的電極反應(yīng)為

C．a(chǎn)端的電勢高于b端

D．相同條件下，放電過程中消耗的SO2和空氣的體積比為2：5

3．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測）科學家近年發(fā)明了一種新型光電催化裝置，它能將葡萄糖和CO2轉(zhuǎn)化為甲酸鹽，如圖所示。光照時，光催化電極a產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，圖中的雙極膜中間層中的H2O會解離產(chǎn)生H+和OH-。

下列說法錯