2024新高考化學高考復習十 化學反應與電能

專題十化學反應與電能

五年高考

考點1原電池原理及其應用

1.（2023新課標,10,6分）一種以V2O5和Zn為電極、Zn（CF3so3）2水溶液為電解質的電池,其示意圖如下

所示。放電時,ZM+可插入V2O5層間形成ZnxVzOsTiHzO。下列說法錯誤的是（）

A.放電時V2O5為正極

B.放電時Zn?+由負極向正極遷移

=

C.充電總反應:xZn+V2（）5+nH2O^ZnxV2O5,nH2O

D.充電陽極反應:ZnxVzOsfHzO-Zxe-^—xZn2++V2Os+nH2O

答案C

2.（2023全國乙,12,6分）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-

硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪嚶膜上作為一個電極，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：

|s8+e-->js1',1s|-+e-->S充,2Na++洛一+2（1-令&-*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.放電時正極反應為:2Na++君8+2e-->Na2sx

o

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能

答案A

3.（2023山東,11,4分）（雙選）利用熱再生氨電池可實現CuSO4電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所

示，甲、乙兩室均預加相同的CuSO4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（）

NII,

CuSO低溫

溶液、熱解Tp~/

隔膜

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽離子膜

2+

C.電池總反應為CU2++4NH3^[CU（NH3）4]

D.NH3擴散到乙室將對電池電動勢產生影響

答案CD

4.（2022福建,9,4分）一種化學"自充電”的鋅T機物電池，電解質為KOH和Zn（CH3COO）2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（）

（放電）

K?

（充電）

A.化學自充電時,c（0H）增大

B.化學自充電時，電能轉化為化學能

C.化學自充電時，鋅電極反應式:Zn2++2e-Zn

D.放電時，外電路通過0.02mol電子,正極材料損耗0.78g

答案A

5.（2022湖南,8,3分）海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰一海水電池構造示意圖如下。下列說法

錯誤的是（）

海

7K

隔膜玻璃陶瓷

A.海水起電解質溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應:2HzO+2e-2OH+H2T

C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能

D.該鋰一海水電池屬于一次電池

答案B

6.（2022廣東,16,4分）科學家基于CL易溶于CC1"的性質，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池,

可作儲能設備（如圖充電時電極a的反應為NaTi2（PO4）3+2Na++2e-Na3Ti2（PO4）3.

下列說法正確的是（）

A.充電時電極b是陰極

B.放電時NaCl溶液的pH減小

C.放電時NaCl溶液的濃度增大

D每生成1molCL電極a質量理論上增加23g

答案C

7.（2022浙江1月選考,21,2分）pH計是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示，以玻璃電

極（在特制玻璃薄膜球內放置已知濃度的HC1溶液,并插入Ag-AgCl電極）和另一Ag-AgCl電極插入待測

溶液中組成電池,pH與電池的電動勢E存在關系:pH=（E-常數）/0059。下列說法正確的是（）

Ag-AgCl電極

(0.1mol,L'HCI溶液)----匚_Ag-AgCI電極

(3.0mol-L-*KC1溶液)

密封膠,細孔陶燒

玻璃薄膜球

待測溶液-

A.如果玻璃薄膜球內電極的電勢低，則該電極反應式為AgCl（s）+e-^=Ag（s）+Cl（0.1mol-L1）

B.玻璃膜內外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化

C.分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pH

D.pH計工作時，電能轉化為化學能

答案C

8.（2021河北,9,3分）K-O2電池結構如圖,a和b為兩個電極，其中之一為單質鉀片。關于該電池，下列說法

錯誤的是（）

A.隔膜允許K+通過,不允許02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.產生1Ah電量時，生成K02的質量與消耗02的質量比值約為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

9.（2021重慶,13,3分）CO2電化學傳感器是將環(huán)境中CO2濃度轉變?yōu)殡娦盘柕难b置,工作原理如圖所示，

其中YSZ是固體電解質，當傳感器在一定溫度下工作時,在熔融Li2c03和YSZ之間的界面X會生成固體

以0,下列說法錯誤的是（）

A.COa遷移方向為界面X-電極b

B.電極a上消耗的02和電極b上產生的C02的物質的量之比為1：1

C.電極b為負極，發(fā)生的電極反應為2CO”4e-（M+2co2T

D.電池總反應為Li2cLi2O+CO2T

答案B

10.（2021山東,10,2分）以KOH溶液為離子導體，分別組成CH3OHQ2、N2H4-O2、（CH3）2NNH2-O2清潔燃

料電池。下列說法正確的是（）

A.放電過程中,K+均向負極移動

B.放電過程中,KOH物質的量均減小

C.消耗等質量燃料,（CH3）2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大

D.消耗1molO2時,理論上N2H4-。2燃料電池氣體產物的體積在標準狀況下為11.2L

答案C

11.（2021浙江1月選考,22,2分）鎮(zhèn)鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下（L為小燈泡,七、%為開

關,a、b為直流電源的兩極）。

-2J」K<#「一|?>--

，小Cl/I|2Vrt<?lll.-?2<>t|-

電?A"-HIHB

下列說法不正確的是（）

A.斷開七、合上Ki,鎂鎘電池能量轉化形式:化學能一電能

B.斷開％、合上匕,電極A為陰極，發(fā)生還原反應

C.電極B發(fā)生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變

放電.

D.操鎘二次電池的總反應式:Cd+2NiOOH+2H2。詢Cd（OH）2+2Ni（OH）2

答案C

12.（2021湖北,2,3分）"烏銅走銀"是我國非物質文化遺產之一。該工藝將部分氧化的銀絲鑲嵌于銅

器表面，藝人用手邊捂邊揉搓銅器，銅表面逐漸變黑,銀絲變得銀光閃閃。下列敘述錯誤的是（）

A.銅的金屬活動性大于銀B.通過揉搓可提供電解質溶液

C銀絲可長時間保持光亮D.用鋁絲代替銀絲銅也會變黑

答案D

13.（2021廣東,9,2分）火星大氣中含有大量CO%一種有CO2參加反應的新型全固態(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B.將電能轉化為化學能

C.陽離子由正極移向負極D.CO2在正極上得電子

答案D

14.（2019浙江4月選考,12,2分）化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。

金屬夕卜殼鋅粉

'浸了KOH

溶液的隔板

溶液

H2s■AgjO

原電池示意圖鈕扣式銀鋅電池

甲乙

j/石墨棒

Rd二氧化鎰、二氧化鉛

m一炭黑、氯化

鉛

鏤、氯化鋅

鋅筒硫酸

鋅缽干電池鉛蓄電池

丙T

下列說法不正確的是（）

A.甲:ZM+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度增加

B.乙:正極的電極反應式為Ag2O+2e+H2O-2Ag+2OH-

C.丙:鋅筒作負極,發(fā)生氧化反應，鋅筒會變薄

D.丁:使用一段時間后，電解質溶液的酸性減弱,導電能力下降

答案A

考點2電解原理及其應用

1.（2023北京,5,3分）回收利用工業(yè)廢氣中的C02和S02,實驗原理示意圖如下。

離子交換膜裝置b

下列說法不正碉的是（）

A.廢氣中S02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HCO3的水解程度大于HCO3的電離程度

C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO?和S02

D.裝置b中的總反應為SO|+CO2+H2O^HCOOH+SO1-

答案C

2.（2023湖北,10,3分）我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該

裝置工作時陽極無CL生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol-h-i,下列說法錯誤的

是（）

離子交換膜

透汽不透液態(tài)水

的PTFE膜

?30%K0H溶液

---海水

A.b電極反應式為2H2O+2e===H2T+2OH-

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2xmol-h-i

答案D

3.（2022海南,9,4分）一種采用比0?和此?為原料制備NFh@的裝置示意圖如下。下列有關說法正

確的是（）

|工作電源|

固體氧化物電解質

A.在b電極上,用被還原B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓,反應速率不變D.電解過程中,固體氧化物電解質中02不斷減少

答案A

4.（2022遼寧,9,3分）如圖,c管為上端封口的量氣管,為測定乙酸溶液濃度，量取10.00mL待測樣品加入

b容器中由妾通電源，進行實驗。下列說法正確的是（）

期攪拌Na2s0,溶液.

磁子酚湫、乙酸

+

A.左側電極反應:2H2O-4e-===02T+4H

B.實驗結束時,b中溶液紅色恰好褪去

C若c中收集氣體11.20mL,則樣品中乙酸濃度為0.1mol-Li

D.把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結果

答案A

5.（2022天津,11,3分）實驗裝置如圖所示。接通電源后,用碳棒（a；b）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廳端的字跡呈白色。下列結論正確的是（）

A.a為負極

Bb端的字跡呈藍色

C.電子流向為b-b'—a，—a

D.如果將a\b，換成銅棒,與碳棒作電極時的現象相同

答案B

6.（2022湖北,14,3分）含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備Li[P（CN）2],過程如圖所示

（Me為甲基）。下列說法正確的是（）

-—

2M%SiC、+l.iOH

府

里粕

電電

極極

.

A.生成1molLi[P（CN）2],理論上外電路需要轉移2mol電子

B.陰極上的電極反應為P4+8CN-4e-4[P（CN）2]-

C.在電解過程中CN-向鉗電極移動

D.電解產生的山中的氫元素來自LiOH

答案D

7.（2022重慶,12,3分）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過程如圖所示。

\Z\/Nv\/

硝酮

QH

\z\A/\zBq

:丁基-N-羥基胺V3』「

惰性電極2

下列說法錯誤的是（）

A.惰性電極2為陽極

B.反應前后WO亍/WO￡數量不變

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

8.（2022山東,13,4分）（雙選）設計如圖裝置回收金屬鉆。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽

生成CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoOz⑸轉化為Co2+,工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液

轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是（）

乙酸鹽陽膜CcCL乙酸鹽陽膜鹽酸

溶液溶液溶液

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，乙室應補充鹽酸

C.乙室電極反應式為LiCoO2+2H2O+e-^Li++Co2++4OH-

D.若甲室Co?+減少200mg,乙室CM+增力口300mg,則此時已進行過溶液轉移

答案BD

9.（2022廣東,10,2分）以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現A1

的再生。該過程中（）

A.陰極發(fā)生的反應為Mg-2e-^=Mg2+

B.陰極上A1被氧化

C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥

D.陽極和陰極的質量變化相等

答案C

10.（2021海南9,4分）液氨中存在平衡:2NH3=NH：+NH2O如圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨

溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產生。下列有關說法正確的是（）

—|電源|—

A.b電極連接的是電源的負極

B.a電極的反應為2NH3+2e—H2t+2NH2

C.電解過程中，陰極附近K+濃度減小

D.理論上兩極產生的氣體物質的量之比為1：1

答案B

11.（2021天津,11,3分）下圖所示電解裝置中，通電后石墨電極II上有。2生成,Fe2O3逐漸溶解，下列判斷

錯誤的是（）

白:流電源

石整

電極【

CuCL

溶液一

A.a是電源的負極

B.通電一段時間后，向石墨電極n附近滴加石蕊溶液，出現紅色

C.隨著電解的進行,CuC12溶液濃度變大

D.當0.01molFe2O3完全溶解時,至少產生氣體336mL（折合成標準狀況下）

答案C

HO-XTy-0H

12.（2021遼寧,13,3分）利用I（Q）與。（QH2）電解轉化法從煙氣中分離CO2的原

理如圖。已知氣體可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是（

煙氣_QH；

（含C02）

“HCO,溶液

A.a為電源負極

B.溶液中Q的物質的量保持不變

C.C02在M極被還原

D.分離出的C02從出口2排出

答案C

13.（2021江蘇,12,3分）通過下列方法可分別獲得以和。2：①通過電解獲得NiOOH和七（裝置示意圖如

圖所示）;②在90℃將NiOOH與H20反應生成Ni（OH）2并獲得。2。下列說法正確的是（）

KOH溶液

A,電解后KOH溶液的物質的量濃度減小

B.電解時陽極電極反應式:Ni（OH）2+OH、e-^NiOOH+H2。

通電

C.電解的總反應方程式:2比0—2H2f+02T

D.電解過程中轉移4mol電子,理論上可獲得22.4L02

答案B

14.（2020山東,13,4分）采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所

示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是（）

°4

A.陽極反應為2H2O-4e-^4H++O2T

B.電解一段時間后，陽極室的pH未變

C.電解過程中,H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時間后,a極生成的02與b極反應的02等量

答案D

15.（2020浙江7月選考,21,2分）電解高濃度RCOONa（竣酸鈉）的NaOH溶液,在陽極RCOO放電可得到

R—R（烷煌）。下列說法不正確的是（）

通電

A.電解總反應方程式:2RC00Na+2H2。=-R—R+2CO2t+H2T+2NaOH

B.RCOO在陽極放電發(fā)生氧化反應

C陰極的電極反應:2H2O+2e-2OH+H2T

D.電解C/COONa、CH3cHzCOONa和NaOH混合溶液可得至（］乙烷、丙烷和丁烷

答案A

16.（2020北京,15,10分）比。2是一種重要的化學品，其合成方法不斷發(fā)展。

（1）早期制備方法

加.o,雪螺減壓蒸

Ba（NO3）2^*BaO-iTBaO2k"下*濾液V_*H2O2

①I為分解反應,產物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體。該反應的化學方程式

是O

②II為可逆反應，促進該反應正向進行的措施是.

③m中生成H2O2,反應的化學方程式是.

④減壓能夠降低蒸儲溫度。從H2O2的化學性質角度說明v中采用減壓蒸儲的原

因：.

（2）電化學制備方法

已知反應2H2。2—2H2O+O2T能自發(fā)進行，反向不能自發(fā)進行，通過電解可以實現由H20和02為原料

制備H2O2。下圖為制備裝置示意圖。

①a極的電極反應式是?

②下列說法正確的是.

A.該裝置可以實現電能轉化為化學能

B.電極b連接電源負極

C.該方法相較于早期制備方法具有原料廉價，對環(huán)境友好等優(yōu)點

答案⑴①2Ba(NC>3)2—2BaO+4NO2t+O2T

②增大。2濃度@BaO2+2HCl===BaCl2+H2O2

④防止H2O2分解

i

（2）①O2+2H++2e-==H2O2@AC

考點3金屬的腐蝕與防護

（2022廣東,11,4分）為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸

化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是（）

A.加入AgN03溶液產生沉淀B.加入淀粉碘化鉀溶液無藍色出現

C.加入KSCN溶液無紅色出現D.加入K3[Fe（CN）6]溶液無藍色沉淀生成

答案D

三年模擬

A組基礎題組

考點1原電池原理及其應用

1.（2023吉林延邊州二模,11）某微生物燃料電池在廢水處理和新能源開發(fā)領域具有廣闊的應用前景，其

工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）

生物膜

人電極a電極b

、/

質子交換膜

A.該燃料電池不宜在高溫下使用

B.電極b為陽極，發(fā)生氧化反應

C.HS在硫氧化菌作用下發(fā)生反應:HS-8e+90H-==SO彳+5比0

D.若該電池外電路有0.4mol電子轉移,則電極b消耗標準狀況下氧氣1.12L

答案A

2.（2023湖北十一校二聯,14）某液流電池工作原理如圖。充電過程中,陽極會發(fā)生如下副反

;=2++

應:2Mn3++2H2O^Mn+Mn02l+4Ho加入少量Br可將Mnfh還原為MM+提高電池的能量密度和

穩(wěn)定性。下列說法正確的是（）

I石

dMn

墨

充

cd充

電

電

電

電

極

Mn極

2H+

?

質子交換膜

A.放電時,Cd電極為負極,發(fā)生還原反應

B.放電時,Cd?+通過質子交換膜，向石墨電極移動

C.加入少量B「后,經多次充放電，正極可能會發(fā)生3個以上不同的還原反應

D.加入少量B「后，充電時陽極生成M2+和陰極生成Cd的物質的量之比為2：1

答案C

3.（2023重慶三調,13）新能源的開發(fā)和利用是解決氣候問題的重要途徑，科研人員開發(fā)一種新型可充電

鉀離子電池的正極材料（FeCzO'F）,如圖所示，可使電池效能更佳，已知放電時正極會生成KFeCzO,F。下列

有關說法正確的是（）

FeC,O4K--KC?

K,交換膜

充電

A.總反應為FeC2O/F+KC6屈C6+KFeC2O4F

+

B.放電時，正極反應為FeC2O4F-e+K—KFeC2O4F

C.該電池可用K2s。4溶液作為電解質溶液

D.用該電池電解CuS04溶液，陰極增重24g時,通過交換膜的K+為0.75mol

答案D

4.（2022甘肅蘭州一診,6）一種以Fe[Fe（CN）6]為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作原理如圖所

示。下列說法不正確的是（）

it、.?前“ICrtiN坨

A.放電和充電時,M。箔的電勢均高于Mg箔

B.外電路通過0.2mole-時，負極質量變化為1.2g

C.充電時,Na+通過離子交換膜從左室移向右室

D.放電時，正極反應式為Fe[Fe（CN）6]+2Na++2e-^Na2Fe[Fe（CN）6]

答案B

考點2電解原理及其應用

1.（2023黑龍江大慶一模,13）工業(yè)上采用電化學法對煤進行脫硫處理（煤中含硫物質主要是FeSj以減

少硫排放。模擬裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（）

?-----?直流電源1-------1

,石一I石墨21

■I煤漿-MnSO「

UM，V口二■十H,SO.混合謫

A.電子流向:b極—石墨2T?電解質溶液-石墨1—a極

B.石墨1為陽極，發(fā)生氧化反應,MM+被氧化

C.脫硫反應為FeS2+15Mn3^+8H2O^=Fe3++15Mn2++2SOf+16H+

D.電路中轉移1.5mol電子，理論上處理12.0gFeS2

答案A

2.（2023福建福州4月檢測,9）Adv.Mater報道我國科學家耦合光催化/電催化分解水的裝置如圖，光照

時,光催化電極產生電子（e）和空穴（h+）。下列有關說法正確的是（）

A.光催化裝置中溶液的pH減小

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.電催化裝置陽極電極反應式:40H-+4h+—2H2O+O2T

D.整套裝置轉移0.01mole-，光催化裝置生成3.81gI3

答案C

3.（2023河北邢臺一模,13）某有色金屬工業(yè)的高鹽廢水中主要含有H+、Cu2+、ZM+、SO久F和Ck,利

用如圖電解裝置可回收ZnSO4.C11SO4并盡可能除去F和C卜，其中雙極膜（BP）中間層的H20解離為H+

和0出,并在直流電場作用下分別向兩極遷移,M膜、N膜需在一價陰離子交換膜和陽離子交換膜中選

擇。下列說法錯誤的是（）

A.BP膜中H+均向右側溶液遷移,M膜為一價陰離子交換膜

B.溶液a的溶質主要為HF和HC1,溶液b的溶質主要為ZnSCU和CuS04

C.當陽極產生22.4L氣體（標準狀況）時，有4mol離子通過N膜

D.電解過程中，應控制高鹽廢水的pH不能過高

答案B

4.（2022遼寧沈陽一模,13）下圖裝置利用燃料電池與電解池組合制備KMnO%電極甲、乙、丙、丁均為

惰性電極。下列說法中錯誤的是（）

陽離子陽離子

補充氣體x

交換膜交換膜

氣體X-

a%KOH

KJInO4溶液

c%KOH溶液KOH溶液

A.氣體X為H2

B.KOH溶液的質量分數:a%vb%vc%

C.丁電極發(fā)生的電極反應為MnO^-e----MnO；

D.甲電極上每消耗22.4L氣體時，陽極質量減輕78g

答案D

考點3金屬的腐蝕與防護

1.（2023遼寧鞍山一聯,6）點蝕又稱為孔蝕，是一種集中于金屬表面很小的范圍并深入到金屬內部的腐蝕

形態(tài)。某鐵合金鈍化膜破損后的孔蝕如圖所示，下列說法錯誤的是（）

A.孔隙中有可能發(fā)生析氫腐蝕

B.孔蝕中Fe2+水解導致電解質溶液酸性增強

C.為防止孔蝕發(fā)生可以將外接電源負極與金屬相連

D.蝕孔外每吸收2.24L。2,可氧化0.2molFe

答案D

2.（2023河北保定一模,12）某實驗小組要定量探究鐵銹蝕的因素，設計如圖所示實驗裝置（夾持裝置略），

檢查氣密性，將5g鐵粉和2g炭粉加入三頸燒瓶,ti時刻加入2mL飽和氯化鈉溶液后,再將一只裝有5

mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數據。下列說法錯誤的是（）

A.鐵銹蝕的反應是放熱反應

B.t2~t3溫度降低是因為反應速率減慢了

C.BC段壓強減小是因為鐵和氧氣直接反應生成了氧化鐵

D.t3-t4壓強變大是因為發(fā)生了鐵的析氫腐蝕

答案C

3.（2022河北張家口一模,8）我國科學工作者進行了如下模擬實驗:將甲、乙兩片相同的低合金鋼片用導

線連接插入海水中,鋼片甲附近通入氧氣，鋼片乙附近通入氮氣。研究表明鋼片乙的腐蝕速率明顯高于

鋼片甲，下列說法錯誤的是（）

A.鋼片甲作正極

B.氮氣在鋼片乙上得電子

C.在海水中陽離子向鋼片甲移動

D.能產生電流的主要原因是兩極上氧氣濃度不同

答案B

B組綜合題組

1.（2023河南四市二模,12）隨著我國"雙碳”決策部署的有序推進，綠電發(fā)電規(guī)模逐年提升，為適應未來

綠電長時儲能需求，我國企業(yè)開始于2022年利用"全鋼液流電池"布局大型儲能基地。電池的充放電

充電

總反應式為VO2++V3++H2。彘VOI+V2++2H+,下圖為全鋼液流電池工作原理示意圖。下列說法錯誤的

是（）

A.放電時電極A的電勢比B的高

B.放電時正極的電極反應式為V01+e+2H+—VO2++H2O

C.在220V電壓下，用恒定的1A電流充電1小時，電池中增加的化學能為7.92x105J

D.充電時H+由A極室通過質子交換膜向B極室遷移

答案C

2.（2023河北衡水一調,11）研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源，還能對工業(yè)污水等進行處理。

利用微生物燃料電池處理含硫廢水并電解制備KIO3的原理如圖所示，下列說法正確的是（）

質子交換膜陽離子交換膜

A.光照強度大小不影響KIO3的制備速率

B.右側電池中K+通過陽離子交換膜從P極移向Q極

C.電極N處的電極反應:S-6e+4H2?！猄O1"+8H+

D.不考慮損耗,電路中每消耗1molO2,理論上Q極可制得342.4gKIO3

答案C

3.（2023山西懷仁二調,11）生活污水中的氮和磷主要以鐵鹽和磷酸鹽形式存在，可用鐵、石墨作電極，用

電解法去除。電解時，如圖1原理所示可進行除氮;翻轉電源正負極，可進行除磷，原理是利用Fe2+將POi

轉化為Fe3（PO02沉淀。下列說法正確的是（）

翻轉正負極

圖1圖2

A.圖2中0~20min脫除的元素是氮元素，此時石墨作陰極

B.溶液pH越小、有效氯濃度越大，氮的去除率越高

C.圖2中20~40min脫除的元素是磷元素，此時陽極的電極反應式為2Cl-2e—Cl2t

D.電解法除氮,CIO?氧化NH3的離子方程式為3C1O+2NH3—3C1+N2T+3H2O

答案D

4.（2023福建七地市一模,9）應用電化學方法，對水體消毒并去除余氯，裝置如下圖所示。下列說法正確的

是（）

鈉離子交換膜

A.閉合Ki后，可對池中的水殺菌消毒

B.斷開KL閉合K2時,電子由M極流出

C.斷開Ki,閉合心后,N極金屬Na不斷累積

D鈉離子交換膜可用質子交換膜代替

答案A

5.（2023遼寧沈陽一模,12）某科研機構研發(fā)一種用于可充電Zn-空氣電池（ZABs）的低成本非堿性醋酸鋅

［簡寫為Zn（OAc）2］電解質，與傳統(tǒng)的堿性ZABs相比,具有優(yōu)異的循環(huán)性能和在空氣中的穩(wěn)定性，放電時最

終產物是Zn5（OH）8（CH3COO）2-2H2O（ZHA）,工作原理如圖。下列說法正確的是（）

A.放電時電子通過導線移向甲電極

B.若使用堿性電解質，會造成負極鋅的不可逆轉化,影響充電效果

C.放電時每轉移1mole,理論上會產生0.2molZHA

D.充電時QAc?向電極甲移動

答案B

6.（2023云南、吉林、黑龍江、安徽四省聯考,13）水溶液鋅電池（圖1）的電極材料是研究熱點之一。-

種在晶體MnO中嵌入ZM+的電極材料充放電過程的原理如圖2所示。下列敘述中正確的是（）

A.①為MnO活化過程，其中Mn的價態(tài)不變

B.該材料在鋅電池中作為負極材料

C.②代表電池放電過程

D.③中1mol晶體轉移的電子數為0.61mol

答案C

7.（2022吉林延邊州一模,6）如圖是我國研發(fā)的某種石墨烯電池有關原理示意圖，裝置甲工作時的電極反

+==+

應為Lii-xC6+xLi+xe—=LiC6,Li[GS/Si]0z-xe—=Lii.x[GS/Si]O2+xLi?下列說法錯誤的是（）

A.a與d電極上發(fā)生的反應類型相同，裝置甲中b電極的電勢高于a電極

B.甲、乙兩個裝置中的離子交換膜均為陽離子交換膜

C.裝置甲工作時電子經流:負極-a-離子交換隔膜-b-正極

+

D.電池放電時，正極反應為Lii.x[GS/Si]O2+xLi+xe-===Li[GS/Si]O2

答案C

考法訓練

考法1新型電化學裝置分析

1.（2021福建,9,4分）催化劑TAPP-Mn（II）的應用使Li-CO2電池的研究取得了新的進展。Li-CO2電池結

構和該催化劑作用下正極反應可能的歷程如下圖所示。

TAPP-Mn(II)_L+CO

下列說法錯誤的是（）

A.Li-CO2電池可使用有機電解液

B.充電時,Li+由正極向負極遷移

+

C.放電時，正極反應為3CO2+4Li+4e-^2Li2CO3+C

D.LCO2、*C0、LC2O3和C都是正極反應的中間產物

答案D

2.（2021遼寧,10,3分）如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時產生金屬間化合物Li3Bio下列說法正確的是

（）

/M極：液態(tài)Li/泡沫Ni

一熔融LiCI和KC]

一、極：液態(tài)Sb-Bi-Sn

J不銹鋼外殼

A.放電時,M電極反應為Ni-2e—Ni2+

B.放電時,Li+由M電極向N電極移動

C.充電時,M電極的質量減小

D.充電時,N電極反應為Li3Bi+3e-3Li++Bi

答案B

3.（2021浙江6月選考,22,2分）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結構如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電

時Li+得電子成為Li嵌入該薄膜材料中;電極B為LiCoOz薄膜;集流體起導電作用。下列說法不正確的

是（）

電極A/時復層

電極B明的即S集流體A

集流體

基體

A.充電時，集流體A與外接電源的負極相連

B.放電時，外電路通過amol電子時,UPON薄膜電解質損失amolLi+

C.放電時，電極B為正極，反應可表示為Lii-xCoC）2+xLi++xe-^=LiCoO2

放電

D.電池總反應可表示為LixSi+LimCoO2嬴Si+LiCo02

答案B

4.（2020海南,11,4分）（雙選）某燃料電池主要構成要素如圖所示。下列說法正確的是（）

A.電池可用于乙醛的制備

B.b電極為正極

C.電池工作時,a電極附近pH降低

+

D.a電極的反應式為O2+4e+4H^2H2。

答案AD

5.（2022福建漳州二模,9）2021年我國科研人員以二硫化鋁（MoSJ作為電極催化劑，研發(fā)出一種Zn-NO

電池系統(tǒng)，該電池同時具備合成氨和對外供電的功能,其工作原理如圖所示（雙極膜可將水解離為H+和

0H?，并實現其定向通過）。下列說法錯誤的是（）

Zn/ZnO電極MoS,電極

A,使用MoS2電極能加快合成氨的速率

B.Zn/ZnO電極反應式為Zn+2OH-2e===ZnO+H2O

C.電池工作一段時間后，正極區(qū)溶液的pH不變

D.當電路通過10mole時理論上可以轉化NO的質量為30g

答案D

6.（2022河北石家莊二模,12,改編）我國科學家研究出一種新型水系Zn-C2H2電池（結構如圖），既能實現乙

快加氫又能發(fā)電,其開路電位、峰值功率密度和能量密度均遠高于Zn-CO2電池，同時這種電池設計可廣

泛適用于其他快燒。已知放電時Zn轉化為ZnO,電池工作時下列說法正確的是（）

KOHGw])KOH(?q)

陰離子交換膜外殼板

A.電流由b極經外電路流向a極

B.右側極室中c（KOH）增大

C.a極的電極反應式為C2H2+2e+2H2?！狢2H4+2OH-

D.每有0.2molOH通過陰離子交換膜,a極消耗2.24LC2H2

答案C

考法2"隔膜"在電化學裝置中的應用

1.（2021廣東,16,4分）鉆（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解

制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是（）

|||?

陽離子］陰離子

交換模交換膜

?主n室川室

A.工作時,I室和n室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液質量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后,石墨電極上發(fā)生的反應不變

通電

D.電解總反應:2Co2++2H2?！?2Co+O2T+4H+

答案D

2.（2020浙江1月選考,18,2分）在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下。下列說法不

正確的是（）

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進,NaOH溶液從d處出

D.OH-遷移的數量等于導線上通過電子的數量

答案D

3.（2020山東,10,2分）微生物脫鹽電池是一種高效、經濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電

能，同時可實現海水淡化?，F以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機廢水（以含

CH3COO的溶液為例）。下列說法錯誤的是（）

+

A.負極反應為CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2t+7H

BJ鬲膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當電路中轉移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時間后，正、負極產生氣體的物質的量之比為2：1

答案B

4.（2022云南曲靖二測,6）科學家設計了一種高效、低能耗制備H2O2的裝置，如圖所示。下列有關說法

不正確的是（）

A.陰極區(qū)產生2molOH時，參加反應的02在標準狀況下的體積為11.2L

B.a為電源的正極

C.陽極區(qū)反應為＜,＜：H＜）-2e+3OH===2H2O+‘。，""

D.該裝置中,離子交換膜為陰離子交換膜

答案A

5.（2022黑龍江哈爾濱九中四模,10）下圖是CO2電還原制備甲酸溶液的裝置，下列說法錯誤的是（)

HJ）和。2~?甲酸溶液

CEMAEM

S

n

M

I

rhHCOO

BOH-石

石

墨

墨