2021年高考化學(xué)考點08 電化學(xué)及其應(yīng)用

考點08電化學(xué)及其應(yīng)用

1.（2021?嫩江市高級中學(xué)高三月考）用下圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探究，測定具支錐形

瓶中壓強隨時間變化關(guān)系以及溶解氧隨時間變化關(guān)系的曲線如下。

90.0-----------------------------------------------------------------

0100200300400500

下列說法不可硼的是（）

A.壓強增大主要是因為產(chǎn)生了H?

B.整個過程中，負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe—2e-=Fe?+

C.pH=4.0時，不發(fā)生析氫腐蝕，只發(fā)生吸氧腐蝕

D.pH=2.（）時，正極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2T和。2+4^+4H+=2凡0

【答案】C

【分析】

Fe在酸性環(huán)境下會發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣；若介質(zhì)的酸性很弱或呈中性，并且有氧氣參與，此時Fe就會

發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，以此解答。

【詳解】

A.pH=2的溶液酸性較強，因此錐形瓶中的Fe粉能發(fā)生析匐腐蝕；析域腐蝕產(chǎn)生城氣，因此錐形瓶內(nèi)壓強

增大，A項正確：

B.錐形瓶中的Fe粉和C粉以及酸溶液構(gòu)成了原電池，F(xiàn)e粉作為原電池的負(fù)極，電極方程式為：

Fe-2e-=Fe2+，故B項正確：

C.若pH=4時只發(fā)生吸氧腐蝕，那么錐形瓶中壓強會下降；而圖中pH=4時，錐形瓶中的壓強幾乎不變，

說明除了吸氧腐蝕，F(xiàn)e粉還發(fā)生了析械腐蝕；消耗氧氣的同時產(chǎn)生氫氣，因此錐形瓶中的壓強幾乎不變，

故C項錯誤：

D.由圖可知，pH=2.0時，錐形瓶內(nèi)的溶解氧減少，說明有消耗氧氣的吸氧腐蝕發(fā)生；同時錐形瓶中的氣

壓增大，說明有產(chǎn)生氫氣的析氫腐蝕發(fā)生；因此正極反應(yīng)有：2H++2e-=H2T和Oz+4e-+4H+=2凡0,

故D項正確；故選C。

2.（2021.天津高三期末）雙離子電池是全新的高效、低成本儲能電池，如圖是新型鎂一鋰雙離子二次電池,

放電

該電池的工作原理為xMg+xLi2so4+2LijFeP01±xMgSO+2LiFePO。下列關(guān)于該電池的說

砌44

法正確的是

FePO4/LiFePO4

、Li2sO4溶液U2SO4水溶液

A.放電時，電子從Y電極經(jīng)過導(dǎo)線流向X電極

B.放電時，正極的電極反應(yīng)式：Li]_xFePO4+xLi'+xe'=LiFePO4

C.充電時，外加電源的正極與X相連

D.充電時，導(dǎo)線上每通過1mole,左室溶液增加2moiLi+

【答案】B

【分析】

放電時，左邊鎂為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+,右邊為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，

反應(yīng)式為LiiFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,電解質(zhì)溶液中鋰離子透過鋰離子交換膜移向正極：

充電時，外加電源的正極與正極相連，陽極上LiFePCU失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極與負(fù)極相連，結(jié)合電子轉(zhuǎn)

移進(jìn)行計算解答。

【詳解】

A.放電時左邊鎂為負(fù)極，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即由X經(jīng)導(dǎo)線流向Y,故A錯誤；

B.右邊為正極、得電子、發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiiFePO4+xLi++xe-=LiFePC>4,故B正確;

C.左邊鎂失電子、為負(fù)極，右邊電極上得電子、為正極，即X為負(fù)極接線柱、Y為正極接線柱，充電時，

外加電源的正極與電池正極相連，負(fù)極與電池負(fù)極相連，即外加電源的負(fù)極與X相連，故C錯誤；

D.充電時，導(dǎo)線上每通過Imole,左室得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為維持溶液中電荷守恒，右側(cè)將有ImolLi'

移向左室，故D錯誤；

故選：B。

3.（2021?曲靖市第二中學(xué)高三月考）圖中為一種可以循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供的裝置，總反應(yīng)方

程式為2co2=2CO+O2。下列說法正確的是

A.所用離子交換膜為陰離子交換膜，0H-通過離子交換膜遷向左室

B.陰極生成28gCO時，陽極有22.4LC>2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）生成

C.反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強

D.陰極的電極反應(yīng)為CO2+H2O+2e-=CO+2OH-

【答案】D

【分析】

裝置實現(xiàn)'太陽能一電能一化學(xué)能“轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，該裝置為電解裝置，總反應(yīng)為：282=28+02,

陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成CO,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2,由電子的定向移動可知X為陰極，Y為陽極，以

此解答該題。

【詳解】

A.圖中離子交換膜允許OH-通過，則該離子交換膜為陰離子交換膜，在離子交換膜右側(cè)的Y電極上OH-

失去電子變?yōu)橐虼薕H通過離子交換膜遷向右室，A錯誤：

B.若陰極生成28gCO時，則產(chǎn)生CO的物質(zhì)的量是1mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移2moi電子，由于每反應(yīng)產(chǎn)生1molCh

轉(zhuǎn)移4moi電子，根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知反應(yīng)產(chǎn)牛O2的物質(zhì)的量是0.5mol,其在標(biāo)

準(zhǔn)狀況下的體積是11.2L,B錯誤；

C.根據(jù)總反應(yīng)方程式：2co2=2CO+Ch可知：反應(yīng)前后溶液的pH不變，溶液的堿性不會發(fā)生變化，C錯誤;

D.在陰極上CO2得到電子，與H?0結(jié)合產(chǎn)生CO和0H,故陰極的電極反應(yīng)為：CO2+H2O+2e=CO+2OH,

在陽極上OH失去電子變?yōu)镺2,4OH-4e-2H2O+O2t，D正確；

故合理選項是D。

4.（2021?廣東廣州市?執(zhí)信中學(xué)高三月考）美國研究人員成功實現(xiàn)在常溫常壓下用氮氣和水生產(chǎn)氨，原理如

下圖所示：下列說正確的是（）

一企一

a極IIb極

空氣

A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有2種

B.H+向a極區(qū)移動

+

C.b極發(fā)生的電極反應(yīng)為：N2+6H+6e-2NH3

D.a極上每產(chǎn)生22.4LCh流過電極的電子數(shù)一定為4x6.02x1（）23

【答案】C

【分析】

從圖中可以看出，生成氧氣的一極為陽極，即a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為

+

2H2O-4e=4H+O2T：b極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為N?+6e+6H+=21^^。

【詳解】

A.圖中裝置為電解池裝置，其能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；該電源由太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化而來，故有

3種能量轉(zhuǎn)化方式，故A錯誤；

B.電解池中陽離子向陰極移動，故H+向b極移動，故B錯誤；

C.b極為陰極，氮氣得電子，與H+生成氨氣，其電極反應(yīng)式為N2+6e+6H+=2NH3,故C正確；

D.氧氣為氣體，非標(biāo)況下不能確定Vm數(shù)值，故D錯誤；

故選C。

【點睛】

非標(biāo)況下不一定等于

Vm22.4L/molo

.民勤縣第四中學(xué)高三期末）我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸，的二次電池。將

5.（2021Na—CO2NaC104

溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的銀網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：

3co2+4Na=2Na2cCh+C。下列說法正確的是（）

r—a-

A.放電時，CIO；向正極移動

B.充電時釋放CO2,放電時吸收C02

C.放電時，負(fù)極反應(yīng)為：3co2+4"2c0；+C

D.充電時，正極反應(yīng)為：Na++e-=Na

【答案】B

【分析】

根據(jù)電池總反應(yīng)可知：放電時Na被氧化，CO?被還原，則放電時Na為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Na-e=Na+：Ni

為正極，正極上C02得電子生成Na2cCh和C,正極反應(yīng)式為3co2+4e=2COj+C。放電時，陽離子移向正

極Ni、陰離子移向負(fù)極Na；充電時原電池的正負(fù)極與外加電源的正負(fù)極相接，即Na為陰極，Ni為陽極，

電極反應(yīng)與原電池反應(yīng)相反，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.放電時，Na失電子作負(fù)極，Ni作正極，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動，即CIO；向負(fù)極移動，A錯誤;

B.放電時Na作負(fù)極,Ni作正極，充電時Ni作陽極,Na作陰極，則放電電池反應(yīng)式為3co2+4Na=2Na2co3+C；

充電電池反應(yīng)式為2Na2co3+C=3CC>2+4Na,所以充電時釋放CO2,放電時吸收CO2,B正確；

C.放電時，Na為負(fù)極，失去電子變?yōu)镹a+,所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Na-e-=Na+,C錯誤；

D.充電時，Ni接直流電源的正極、Na接直流電源的負(fù)極，則陽極的電極反應(yīng)式為：2cO；-+C-4e=3CO2,

D錯誤；

故合理選項是B?

6.（2021?云南昆明市?昆明一中高三月考）銀氫電池是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種綠色電池，具有

壽命長、穩(wěn)定安全，無污染等特點，是最成熟的電池技術(shù)之一，已經(jīng)在汽車動力電池領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

放電

銀氫電池的工作原理如圖(M為儲氫材料)，電池總反應(yīng)可表示為：MH+NiOOHQM+Ni(OH)2.下列敘

充電

述正確的是

充電

A.放電時，電極a為正極

B.放電時，向電極b遷移

C.充電時，電極b的電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2+OH-e=NiOOH+H2O

D.已知F=96500C-mol充電時，每消耗電量96500C,電極a質(zhì)量增加2g

【答案】C

【詳解】

A.放電時，電子由電極a流出，電極a應(yīng)為負(fù)極，A錯誤；

B.放電時，電解質(zhì)溶液中陰離子應(yīng)向負(fù)極(電極a)遷移，B錯誤；

C.放電時電極b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，即NiOOHfNi(OH)2,充電時則發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為:

Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,C正確；

D.充電時，每消耗電量96500C,電子轉(zhuǎn)移Imol,則有ImolH原子進(jìn)入電極a,質(zhì)量應(yīng)增加lg,D錯誤;

答案選C。

7.(2021.江蘇高三期末)2021年1月20日中國科學(xué)院和中國工程院評選出2020年世界十大科技進(jìn)展，排

在第四位的是一種可借助光將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的新型催化轉(zhuǎn)化方法：CO2+4H2=CH4+2H2O,這是迄今

最接近人造光合作用的方法。某光電催化反應(yīng)器如圖所示，A電極是Pt/CNT,B電極是TiO2。通過光解水,

可由CO2制得異丙醒。下列說法不氐確的是()

用電器

A極

CH3CH(OH)CH311

電化學(xué)催化劑合成蛋白質(zhì)光催化劑

纖維膜

A.A極是電池的正極

B.B極的電極反應(yīng)為2H2O-4e=C）2T+4H+

C.A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)

D.每生成30g異丙醇轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為9moi

【答案】D

【分析】

根據(jù)圖像可知，H+移向A極，A極作正極；B極水失電子生成氫離子和氧氣，作負(fù)極。

【詳解】

A.分析可知，A極是電池的正極，A說法正確；

B.B極水失電子生成氫離子和氧氣，電極反應(yīng)為2H2O-4e=C>2T+4H+,B說法正確；

C.A極上H+得電子被還原成H2、CO2得電子被還原成異丙醇，A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化

劑能有效抑制析氫反應(yīng)，C說法正確；

D.二氧化碳中的C為+4價，而異丙醇中C為-2價，生成1mol異丙醇轉(zhuǎn)移18moi電子，反應(yīng)中除生成異丙

醇外，還生成氫氣，則每生成30g異丙醇至少轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為9mol,D說法錯誤；

答案為D。

8.（2021?徐州市銅山區(qū)大許中學(xué)高三期末）某種微生物電池，其工作原理示意圖如圖，下列說法不正確的

是

C02

C?HnO?

質(zhì)子（H+>交換原

A.H+向左移動

B.電子由a極沿導(dǎo)線流向b極

+

C.b極電極反應(yīng)式為：C6Hl2O6-24e+6H2O=6CO2+24H

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-時，a極質(zhì)量減少8.7g

【答案】B

【分析】

a電極，”〃。2—麗2+,化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，做正極，則b為負(fù)極，原電池工作時，陽離子移向正

極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此作答。

【詳解】

2+

A.a電極，MnO2Mn,化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，做正極，則b為負(fù)極，原電池工作時，陽離子移

向正極，H+向左移動，A正確；

B.電子由負(fù)極經(jīng)用電器流向正極，由分析a為正極b為負(fù)極，所以電子由b極沿導(dǎo)線流向a極，B錯誤；

C.b極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于電解質(zhì)溶液顯酸性，所以最終產(chǎn)物為二氧化碳，所以電極反應(yīng)式為

C6Hl2。6-24日+6H2O=6CO2+24H+,C正確：

2+

D.有MnO2->Mn,每消耗ImolMnCh,轉(zhuǎn)移2moie1所以當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-時，a極消耗O.lmolMnCh

質(zhì)量減少8.7g,D正確；故選B。

9.（2021?廣西河池市?高三期末）一種帆多鹵化物電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，電池和儲液罐均存儲有反應(yīng)物

放電

和酸性電解質(zhì)溶液。電池中發(fā)生的反應(yīng)為2VCb+BrClZU2VCh+Br。下列說法錯誤的是

充電

L電源或負(fù)載「

n__□

正極負(fù)極

儲液罐寧儲液罐

A.VCI2存儲在負(fù)極儲液罐內(nèi)

B.放電時，H+從負(fù)極區(qū)移至正極區(qū)

C.充電時，陽極反應(yīng)為BrCl：+2e-=B「+2Cr

D.充電時，電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連，陰極反應(yīng)式為V3++e=V2+

【答案】C

【分析】

該裝置連有負(fù)載時，該裝置為電池，根據(jù)原電池工作原理，化合價升高是負(fù)極，根據(jù)總反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為

V2+-e=V3+,化合價降低是正極，正極反應(yīng)式為BrCl：+2e=Br+2C1；連有電源，則該裝置為電解池,

根據(jù)電解原理分析；

【詳解】

A.負(fù)極上失去電子，化合價升高，根據(jù)電池總反應(yīng)，VC12中V的化合價由+2價一+3價，化合價升高，

VC12存儲在負(fù)極儲液罐內(nèi)，故A說法正確；

B.放電時，該裝置為電池，根據(jù)原電池工作原理，H.從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動，故B說法正確；

C.充電時，有外加電源，該裝置為電解池，根據(jù)電解原理，陽極上失去電子，化合價升高，即電極反應(yīng)式

為Br+2Cr-2e-=BrCl-,故C說法錯誤；

D.充電時，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，該電極為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為V>+e=V2

+,故D說法正確：

答案為Co

10.（202r江西吉安市?高三一模）利用CH4燃料電池電解制備Ca（H2Po4）2并得到副產(chǎn)物NaOH、h、Cl2,

裝置如圖所示。下列說法不正確的是（）

a極電解質(zhì)b極陽極室產(chǎn)品室原料室陰極室

2

A.a極反應(yīng)：CH4-8e+4O-CO2+2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a極上通入2.24L甲烷，陽極室Ca?+減少0.4mol

【答案】D

【詳解】

A.陰離子移向負(fù)極，a極為負(fù)極，反應(yīng)為CH4-8e-+4O=C02+2H20,A正確；

B.陰極室為氫離子得電子，有大量氫氧根生成，故C膜為陽離子交換膜，產(chǎn)品室與原料室陰離子相同，故

B膜為陰離子交換膜，陽極室與產(chǎn)品室陽離子相同，故A膜為陽離子交換膜，B正確；

C.陰極材料不參與反應(yīng)，故可用鐵電極替換陰極的石墨電極，C正確；

D.不知道氣體所處的溫度和壓強，所以無法計算甲烷的物質(zhì)的量，D錯誤；

故選D。

11.(2021.廣西桂林市.高三一模)一種高效的除去廢水中的PO：的電化學(xué)裝置如圖所示，一般認(rèn)為溶液中

某離子濃度小于1.0x10-5molL"時，該離子已除盡［已知常溫下，Ksp(FeP04)=l.3x10-22］。下列說法錯誤的是

02凸光伏電池方

FeC(石墨)

<<三三三:PO.:—三:三二

A.光伏電池中，a極為正極，b極為負(fù)極

2++

B.廢水中發(fā)生的總反應(yīng)為4Fe+O2+4H+4PO^=4FePO4l+2H2O

C.電路中有6moi電子通過時，理論上最多可除去2moiPO：

D.當(dāng)廢水中c(Fe3+)=1.0xl0」5moiL”時，PO：已除盡

【答案】C

【詳解】

A.要沉淀PO：需用Fe",利用Fe3+與PO：反應(yīng)生成FePCh沉淀除去PO：,故鐵為陽極，電極反應(yīng)為

Fe-2e=Fe2+,Fe?+被O?氧化為Fe3+,石墨為陰極，故a極為正極，b極為負(fù)極，A正確；

2++

B.Fe?+被Ch氧化為Fe3+,可PO：反應(yīng)生成FePCU沉淀，總反應(yīng)為4Fe+O2+4H+4PO^-HFePOJ+ZH?。,

B正確；

C.電路中有6mol電子通過時,根據(jù)Fe-2e=Fe2+,可生成3molFe2+,被氧化可得3molFe3+,故可除去3molP0：,

C錯誤；

飛K(FePO)13x10-22

D.當(dāng)廢水中c(Fe3+)=l.OxlO,5mol-L1時，c(P0：)=-^sn——r—4------=1.3xlO-7mol/L<1.0xlO-5mol/L,

c(Fe3+)l.OxlO15

故PO：已除盡，D正確;

故選C。

12.(2021?四川成都市?成都七中高三月考)利用生物電化學(xué)系統(tǒng)處理廢水的原理如圖。下列對系統(tǒng)工作時

的說法錯誤的是

三一處理水

L電子工業(yè)

產(chǎn)廢水

A.b電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.雙極膜內(nèi)的水解離成的H+向b電極移動

C.有機廢水發(fā)生的反應(yīng)之一為CH3coO-8e+2H2O=2CO2T+7H+

D.該系統(tǒng)可處理廢水、回收銅等金屬，還可提供電能

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖示可知在b電極上廢水溶液中的Cu2+得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原產(chǎn)生Cu單質(zhì)，A錯誤；

B.根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，在雙極膜內(nèi)的水電離產(chǎn)生的H+向負(fù)電荷較多的正

極b電極移動，B正確：

C.在a電極上有機廢水中的有機物失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體逸出，發(fā)生的反應(yīng)之一為CH3coO

-8e-+2H2O=2CO2T+7H+,C正確；

D.該系統(tǒng)處理廢水時，金屬C/+得到電子變?yōu)镃u單質(zhì)，反應(yīng)發(fā)生時有電子轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了化學(xué)能向電能的

轉(zhuǎn)化，因此還可提供電能，D正確；

故合理選項是A。

13.（2021.四川成都市.龍泉中學(xué)高三月考）我國科學(xué)家開發(fā)設(shè)計一種天然氣脫硫裝置，利用如圖裝置可實

現(xiàn)：H2S+O2=H2O2+SIO已知甲池中有如圖所示的轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是（）

H

2S

全氟

酸

磺

膜

、

碳棒\

N型半導(dǎo)體

甲池乙池

A.該裝置可將光能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能

B.該裝置工作時，溶液中的H+從甲池經(jīng)過全氟磺酸膜進(jìn)入乙池

+

C.甲池碳棒上發(fā)生電極反應(yīng)：AQ+2H+2e=H2AQ

+

D.乙池①處發(fā)生反應(yīng)：H2S+I；=3r+S；+2H

【答案】B

【詳解】

A.該裝置是原電池裝置，根據(jù)圖中信息知道是將光能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能的裝置，故A正確；

B.原電池中陽離子移向正極，甲池中碳棒是正極，所以氫離子從乙池移向甲池，故B錯誤；

C.甲池中碳棒是正極，該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即AQ+2H++2e=HzAQ,故C正確；

D.在乙池中，硫化氫失電子生成硫單質(zhì)，Is■得電子生成「，發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3=3「+SJ+2H+,故D正確;

答案選B。

14.（2021?浙江高三期末）用銅絲作陰、陽極在U形管中電解飽和食鹽水時，可以觀察到許多有趣的實驗

現(xiàn)象：

銅絲—

i^

3

AEB

d飽和食鹽水

^0

①開始時，A極附近出現(xiàn)白色混濁，B極有無色氣體放出；

②一段時間后，A極附近白色混濁逐漸增多、下沉，在U形管底部逐漸形成一個很明顯的橙黃色沉淀面；

③約15min后，A極附近逐漸變?yōu)闇\藍(lán)色，U形管底部的橙黃色沉淀中混雜有磚紅色沉淀。

根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是

A.將SO2通入CuCL溶液中可能得到題中白色混濁

B.白色渾濁轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色沉淀、橙黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅色沉淀都是由于溶解度差異所致

C.當(dāng)橙黃色沉淀在U形管底部聚集較多時，將其取出置于試管中，加入稀硫酸，可觀察到橙黃色沉淀完

全溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色

D.用帶火星的木條檢驗B極放出的無色氣體，可觀察到木條復(fù)燃

【答案】A

【分析】

用銅電極電解飽和食鹽水時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu-e-+CI=CuCL陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電

極方程式為2H'+2e=H2f,開始時生成CuCl白色生成，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液pH逐漸增大，因CuOH的

溶解度小于CuCl,則可生成CuOH橙黃色沉淀，而CuOH不穩(wěn)定易分解成磚紅色的氧化亞銅，據(jù)此解答.

【詳解】

A.SO2具有強的還原性，CuCh具有氧化性，兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,故A正確；

B.白色渾濁轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色沉淀是因為CuOH的溶解度小于CuCl,橙黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅色沉淀則是因為

CuOH不穩(wěn)定易分解成磚紅色的氧化亞銅，故B錯誤；

C.橙黃色沉淀CuOH在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生銅離子和銅單質(zhì)，因此固體不會完全溶解，故C錯誤;

D.B極為陰極，溶液中的氫離子在陰極放電產(chǎn)生氫氣，氫氣不具有助燃性，不能使帶火星木條復(fù)燃，故D

錯誤；

故選：Ao

15.（2021?江蘇連云港市?高三月考）最近一個科研小組創(chuàng)建了一種通過連續(xù)電解將能量儲存為化學(xué)能的裝

置。在氧化軌基質(zhì)的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質(zhì)。其結(jié)構(gòu)如圖所示,

OX

則下列說法錯誤的是（）

A.0X中碳原子的雜化方式為sp2,Ti4+的電子排布式為Is22s22P63s23P6

B.在能量轉(zhuǎn)換過程中，固體電解質(zhì)中H+由陽極向陰極移動

C.陰極電極反應(yīng)式為：OX+4H++4e=GC+H2。

D.為增強陽極電解液導(dǎo)電性，可在水中添加適量NaCI

【答案】D

【詳解】

A.OX中含有碳氧雙鍵，碳的雜化方式為sp2,Ti失去4s、3d上的4個電子形成Ti」+,Ti」+的電子排布式為

Is22s22P63s23P6,故A正確；

B.該裝置為電解池，在能量轉(zhuǎn)換過程中，固體電解質(zhì)中H+由陽極向陰極移動，故B正確：

C.根據(jù)裝置圖，陰極電極反應(yīng)式為OX+4H++4e=GC+H?O,故C正確；

D.若在水中添加適量NaCL則陽極氯離子失電子生成氯氣，故D錯誤；

選D。

16.（2021?山東威海市?高三期末）研究人員設(shè)計出新型電解池（如圖），可實現(xiàn)水分解與糠醛（HMF）轉(zhuǎn)化過

程高效有機耦合，總反應(yīng)為：%^H+2H2O->H/?^°H+3H2,下列說法錯誤的是（）

HMFFDCA

A.HMF—FDCA發(fā)生氧化反應(yīng)

B.Pt作陰極，電極反應(yīng)為：2Hq+2e=凡T+20H

C.HMF和FDCA中官能團(tuán)種類相同

D.水分解過程和糠醛的氧化過程二者相互促進(jìn)、效率高

【答案】C

【詳解】

A.HMFfFDCA中屬于去氫加氧的反應(yīng)，因此發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.Pt電極產(chǎn)生氫氣，說明氫離子放電，因此作陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e=H2T+2OH,B正確;

c.HMF和FDCA中官能團(tuán)種類不相同，前者含有羥基、酸鍵、醛基和碳碳雙鍵，后者含有竣基、醛鍵

和碳碳雙鍵，C錯誤；

D.根據(jù)題干信息可判斷水分解過程和糠醛的氧化過程二者相互促進(jìn)、效率高，D正確；

答案選C。

17.（2021.安徽蕪湖市.高三期末）氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池，其能量密度是目前鋰電池的十

倍以上且不會因為過熱而造成安全風(fēng)險。如圖是氟離子電池工作示意圖，其中充電時F從乙電極移向甲電

極，下列關(guān)于該電池的說法正確的是

A.放電時，甲電極的電極反應(yīng)式為Bi-3e-+3F=BiF3

B.充電時，外加電源的正極與乙電極相連

C.放電時，乙電極電勢比甲電極電勢高

D.充電時，導(dǎo)線上每通過0.1mole：甲電極質(zhì)量增加1.9g

【答案】D

【分析】

充電時F從乙電極流向甲電極，則充電時，甲電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為Bi+3F”3e=BiF3，乙電

極為陰極，反應(yīng)式為MgF2+2e-=Mg+2F;又充電時，電解池的陽極、陰極與原電池的正極、負(fù)極對應(yīng)，所

以放電時，乙電極為負(fù)極，Mg失去電子結(jié)合F生成MgF2,電極反應(yīng)式為Mg+2F:2e=MgF2,甲為正極，

正極上BiF3+3e=Bi+3F;據(jù)此解答。

【詳解】

A.放電時，甲為正極，正極上BiF3+3e=Bi+3F\A錯誤；

B.充電時，外加電源的正極與正極甲電極相連，B錯誤；

C.放電時，乙電極為負(fù)極，甲為正極，所以乙電極電勢比甲電極低，C錯誤；

D.充電時,甲電極為陽極,電極反應(yīng)式為Bi+3F-3e=BiF3，所以導(dǎo)線上每通過0.1mole,增加O.lmolF,

則甲電極質(zhì)量增加0.1molx19g/mol=1.9g,D正確;

故答案為：D。

18.（2021.河南高三期末）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(xué)家設(shè)計了一種

能將苯酚氧化為CO2、HzO的原電池-電解池組合裝置（如圖），該裝置能實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說

法錯誤的是

C

,石墨烯復(fù)合導(dǎo)

NazSO,溶液高濃度含

苯酚廢水

A.a極為正極，c極為陰極

1

B.b極的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e+11H2O=6CO2T+28H

C.d極區(qū)苯酚被氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH+28OH=6CO2T+17H2O

D.右側(cè)裝置中，每轉(zhuǎn)移0.7mole,c、d兩極共產(chǎn)生氣體3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

【答案】D

【詳解】

A.根據(jù)電池裝置圖可知，左側(cè)為原電池裝置，a電極上重輅酸根離子得到電子，化合價降低，生成氫氧化

銘，b電極上苯酚生成二氧化碳，碳元素的化合價升高，被氧化，b電極是負(fù)極，a電極是正極，c電極是陰

極，d是陽極，A正確；

B.b電極上苯酚轉(zhuǎn)化成二氧化碳，根據(jù)元素和電荷守恒，電極反應(yīng)式為為C6H5OH-28e-+llH2O=6CO2T+

28H\B正確；

C.右側(cè)裝置為電解裝置，d是陽極，結(jié)合圖示，電極反應(yīng)中產(chǎn)生羥基自由基（QH）和H+,沒有生成氧氣，

正確的電極反應(yīng)式為H2O-e-=-OH+H+,羥基自由基氧化能力極強，能氧化苯酚為二氧化碳和水，故苯酚被

氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH+28OH=6CO2t+17H2O,C正確；

D.c極上氫離子放電，電極反應(yīng)為2H++2e=H2t,d極的電極反應(yīng)式為H2O-e=OH+H+,結(jié)合苯酚的氧化

過程可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.7mol電子時，d極生成0.7mol的QH,它氧化苯酚時生成絲3moi=0.15molCO2,

28

標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為015molX22.4L/mol=3.36L,c極上生成0.35mol的氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.35mol

X22.4L/mol=7.84L,兩極共產(chǎn)生氣體的體積為3.36L+7.84L=11.2L（標(biāo)況下），D錯誤；

故選D。

19.（2021?江西吉安市?高三期末）CCh輔助的Na-CCh電池工作原理如圖所示。該電池電容量大，能有效

放電

利用C02,電池的總反應(yīng)為3co2+4NaU2Na2cO3+C。下列有關(guān)說法正確的是（）

充電

含NaClO,的離子液體

A.放電時，CIO；向a極移動

B.放電時，正極反應(yīng)為：3co2+4e=2CO，+C

C.充電時，電極b與外加電源正極相連

D.充電時，電路中每轉(zhuǎn)移4moi電子，可釋放67.2LCO2

【答案】B

【分析】

放電

山電池的總反應(yīng)3co2+4Na02Na2cCh+C可知，放電時CO?被還原為C,Na被氧化為Na2co3，故放電時

充電

a為正極，b為負(fù)極，據(jù)此分析解題。

【詳解】

A.由分析可知，放電時，b為負(fù)極，故陰離子CIO；向b極移動，A錯誤；

放電時是原電池，正極是。?得電子，轉(zhuǎn)化為正極反應(yīng)為：-正確；

B.CC,3CO2+4e=2CO1+C.B

C.電極b為原電池的負(fù)極，充電時，原電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連，作陰極，C錯誤；D.充電時陽極

的電極反應(yīng)式為：2coj+C-4e-=3CO2T，每轉(zhuǎn)移4moi電子，有3moicO2生成，未知溫度、壓強,

無法確定氣體的體積，D錯誤；

故答案為：B。

20.（2021?湖北宜昌市?高三期末）硼化鈕（VB2）—空氣電池是目前儲電能力最高的電池之一。如圖所示，在

VB電極發(fā)生反應(yīng)：VB2+16OH-lle-=VO=+2B（OH）：+4H2O。該電池工作時，下列說法錯誤的是（）

負(fù)毅

1

電極I—匚二一|復(fù)合廉電極

KOH溶椒離子選釋性?

A.電子從VB2電極流出

B.正極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+1102+20OH+6H2O=8B(OH)；+4VO4-

D.如果將負(fù)載換成惰性電極電解足量硫酸銅溶液的電解池，當(dāng)復(fù)合碳電極有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)02參與反應(yīng)

時，電解池陽極析出1.28gCu

【答案】D

【分析】

由已知：硼化鋼(VB2)-空氣電池中，VB2在負(fù)極發(fā)生電極反應(yīng)為：VB2+16OH」le-=VO：

+2B(OH)4+4H2O,失電子的氧化反應(yīng)，即VB2電極為負(fù)極，氧氣在正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極

反應(yīng)為：O2+4e-2H2O=4OH;即a電極為正極，故電池總反應(yīng)為：

4VB2+1102+200H+6H2O=8B(OH)；+4VO^,原電池工作時，電子從負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，溶液中陰離

子向負(fù)極移動，據(jù)此分析解題。

【詳解】

A.原電池工作時，電子從負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，由分析可知電子從VB?電極流出，A正確；

B.由分析可知，正極區(qū)的電極反應(yīng)式為：O2+4e，+2H2O=4OH,故正極區(qū)溶液的pH升高，B正確；

C.由分析可知，電池總反應(yīng)為4VB2+IIO2+2OOH+6H2O=8B(OH)；+4VO；,C正確；

D.根據(jù)電子守恒可知，如果將負(fù)載換成惰性電極電解足量硫酸銅溶液的電解池，當(dāng)復(fù)合碳電極有0.224L(標(biāo)

0224L

準(zhǔn)狀況)。2參與反應(yīng)時，4n(Ch)=2n(Cu),故4x—：-----------=2n(Cu),故n(Cu)=0.02moL故電解池陰極析出

22.4L/mol

0.02molx64g/mol=1.28gCu,陽極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，2H2O-4e=Ch+4H+,不會析出Cu,D錯誤；

故答案為：D。

21.(2021?山東青島市?高三期末)中科院化學(xué)所在鋰硫電池的研究上取得重大突破，該電池充放電過程中

有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說法錯誤的是

LiS8

A.放電時，電池總反應(yīng)為16Li+S8=8Li2S

B.充電時，硫原子間形成非極性共價鍵

C.放電時，Li+向正極移動

D.充電時，陽極總電極反應(yīng)式是S2-2e=S

【答案】D

【分析】

從圖示轉(zhuǎn)化過程可推知，充電過程中，鋰的硫化物最終變?yōu)閱钨|(zhì)鋰和此過程中，鋰元素發(fā)生了還原反

2

應(yīng)，硫元素發(fā)生了氧化反應(yīng)，所以充電時，陽極電極反應(yīng)式為：8S-16e=S8,陰極反應(yīng)式為：Li+e=Li：原

電池反應(yīng)原理和充電過程正好相反，放電時，負(fù)極鋰失電子變?yōu)長i,發(fā)生氧化反應(yīng)，極反應(yīng)式為：Li-e=L1,

充電

只在正極發(fā)生還原反應(yīng)，極反應(yīng)式為：S+16e=8S2,所以該電池的總反應(yīng)為：16LZ+S^8LZ；S，據(jù)

s8放電-

此進(jìn)行解答。

【詳解】

A.放電時屬于原電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Li-e=L「，在正極發(fā)生還原反應(yīng)，極反應(yīng)式為:

Ss+16e=8S"所以放電時電池總反應(yīng)為16Li+Ss=8Li2S,故A正確；

B.同種原子間形成非極性共價鍵，據(jù)圖示可知，充電時，形成分子硫原子間形成非極性共價鍵，故B

正確；

C.原電池中，陽離子向正極移動，所以放電時，Lr向正極移動，故C正確；

D.充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，硫離子被氧化為S,,電極反應(yīng)式為：8S-16e=S8,故D錯誤；

故選D。

22.(2021.湖北)一種釘(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

)

工作

電極X電極

A.電池工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

B.X電極為電池的負(fù)極

C.Y電極發(fā)生的電極反應(yīng)為31-2e-="

D.電池工作時，電解質(zhì)溶液中I和I：的濃度基本不變

【答案】C

【詳解】

A.電池工作時，太陽光使Ru（n）失電子轉(zhuǎn)化為Ru（III）,發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A正

確；

B.X電極電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池的負(fù)極，故B正確；

C.Y電極電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為I；+2e-=3I,故C錯誤；

D.電池工作時，I；+2e-=3h生成的又可與Ru（IlI）反應(yīng)重新生成“，整個過程電解質(zhì)溶液中r和L的濃

度基本不變，故D正確；

故選：Co

23.（2021?山東青島市?高三期末）某化學(xué)興趣小組在實驗室中設(shè)計如圖所示裝置（a、b、c、d均為惰性電極）,

以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水。下列分析錯誤的是

A.氣體X為Ch,氣體Y為CO?

B.一段時間后，甲裝置中生成的X與消耗的X等量

C.乙裝置中，d極上發(fā)生氧化反應(yīng)，CO：移向該電極

D.乙裝置中，c極的電極反應(yīng)式為：Ch+4e-+2co2=2CO；-

【答案】B

【分析】

由圖可知，裝置乙為燃料電池，通入氧氣的c極為燃料電池的正極，在二氧化碳作用下，氧氣在正極得到電

子發(fā)生還原反應(yīng)生成碳酸根，通入甲烷的d極為負(fù)極，在熔融碳酸鹽的作用下，甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生

氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水；裝置甲為電解池，與d極相連的a極為電解池的陰極，酸性條件下氧氣在陰極

得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫，與c極相連的b極為陽極，酸性條件下，水在陽極失去電子發(fā)生氧化

反應(yīng)生成氧氣。

【詳解】

A.由分析可知，甲池中的X為氧氣，乙池中的Y為二氧化碳，故A正確；

B.由分析可知，若電路中通過4amol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，陰極匕消耗2ainol氧氣，陽極上生

成amol氧氣，生成氧氣的量和消耗氧氣的量不相等，故B錯誤；

C.陰離子碳酸根向負(fù)極移動，由分析可知，乙裝置中，通入甲烷的d極為負(fù)極，d極上發(fā)生氧化反應(yīng)，碳酸

根離子向d極移動，故C正確；

D.由分析可知，乙裝置中，通入氧氣的c極為燃料電池的正極，在二氧化碳作用下，氧氣在正極得到電子

發(fā)生還原反應(yīng)生成碳酸根，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2co2=2CO),故D正確：

故選B。

24.(2021?浙江高三期末)某研究機構(gòu)使用Li-SO2ch電池電解制備Ni(H2Po2)2,其工作原理如圖所示。B

知電池反應(yīng)為2Li+S02cL=2LiCl+SO2T，下列說法不正確的是

A.該制備過程還能得到副產(chǎn)物濃NaOH溶液

B.e接口連接h,f接口連接g

C.膜a、c是陽離子交換膜，膜b是陰離子交換膜

D.Li電極的電極反應(yīng)式為Li-e=Li+；LiAlCk介質(zhì)也可用LiCl水溶液替代

【答案】D

【分析】

根據(jù)電池反應(yīng)為可知，放電時元素化合價由價變?yōu)閮r，失去電子，所以

2Li+SO2C12=2LiCl+SO2tLi0+1

Li電極是負(fù)極，反應(yīng)式為2Li-2e=2Li+,則碳棒是正極，正極是SO2cb中+6價的硫得電子、發(fā)生還原反應(yīng)，

電極反應(yīng)式為SO2Ch+2e-=2Q+SCht,電解池中，Ni電極失去電子生成Ni2+,通過膜a進(jìn)入產(chǎn)品室II室，

所以g電極為陽極、與鋰-磺酰氯(Li-SO2c12)電池的正極C棒相接，H2PCh-由原料室III室通過膜b進(jìn)入產(chǎn)

品室II室，與Ni?+生成Ni(H?PC)2)2,h電極為陰極，與原電池的e電極相接，比0或H+發(fā)生得電子的還原反

應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2t+20H-或2H++2，=氏t,Na+通過膜c進(jìn)入IV室，形成閉合回路，所以膜

a、c是陽離子交換膜，膜b是陰離子交換膜，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.根據(jù)上述分析，IV室中NaOH溶液濃度增大，所以該制備過程還能得到副產(chǎn)物濃NaOH溶液，故A正

確；

B.原電池中Li電極為負(fù)極，C電極為正極，電解池中，Ni電極失去電子生成Ni?+,即g電極為陽極，則h

電極為陰極，與原電池的負(fù)極Li電極e相接，故B正確；

電解池中，電極失去電子生成