2024山東化學高考復習9 電化學 (一)

專題9電化學

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

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+9OT^SOR5H

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(lián),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

應:2Mn"+2H2。一Mn2*+MnCU+4H;加入少量Br可將MnO?還原為Mn?1提高電池的能量密度和

穩(wěn)定性。下列說法正確的是（）

r

卜

石

墨

cd充

電

cd電

小

電

極

H極

*

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,CcT通過質子交換膜，向石墨電極移動

C.加入少量Br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Br后，充電時陽極生成Mr?*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（FeCQ'F）,如圖所示，可使電池效能更佳，已知放電時正極會生成KFeCzOE下列有

關說法正確的是（）

K?交換膜

充電

總反應為獺

A.FeCzdF+KCeC6+KFeC20aF

B.放電時，正極反應為FeCzdF-e+K*-KFeCzdF

該電池可用溶液作為電解質溶液

C.K2s0,

D.用該電池電解CuSd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）J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（）

A.放電和充電時,Mo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

放電時，正極反應式為（）+（）

D.Fe[FeCNs]+2Na+2e-^Na2Fe[FeCN6]

答案B

5.（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FeS*以減少

硫排放。模擬裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（）

煤漿-MnSO,-

混合液

A.電子流向:b極一石墨2—電解質溶液-石墨1—a極

B.石墨1為陽極，發(fā)生氧化反應,Mn-被氧化

脫硫反應為34充

C.FeS2+15Mn+8H2O^Fe"+15MnZ*+2SO+16H*

D.電路中轉移1.5mol電子理論上處理12.0gFeS?

答案A

6.（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（）

玄.

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'-2H20+。2）

D.整套裝置轉移0.01mole，光催化裝置生成3.81g13

答案C

7.（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\Zn2\SO久F和C「利用

如圖電解裝置可回收ZnSCkCuSO,并盡可能除去F和CI其中雙極膜（BP）中間層的H2O解離為H,和

OH,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膜中用均向右側溶液遷移,M膜為一價陰離子交換膜

B.溶液a的溶質主要為HF和HCI,溶液b的溶質主要為ZnSO,和CuSO“

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

8.（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KMnd,電極甲、乙、丙、丁均為

惰性電極。下列說法中錯誤的是（）

A.氣體X為Fb

B.KOH溶液的質量分數(shù):a%<b%<c%

C.丁電極發(fā)生的電極反應為MnO亍MnO]

D.甲電極上每消耗22.4L氣體時陽極質量減輕78g

答案D

9.（2023遼寧鞍山一聯(lián),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Fe?+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2.24LCh,可氧化0.2molFe

答案D

10.（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炭粉加入三頸燒瓶上時刻，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(shù)據(jù)。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

11.（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斗各甲、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

12.（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VO"+v3++HQ嬴V0]+V"+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

2t

B.放電時正極的電極反應式為VOKe+2H*===VO+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7.92x10sJ

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

13.（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KIO5的原理如圖所示，下列說法正確的是（）

冷

卻

水

質子交換膜陽離子交換膜

A.光照強度大小不影響KQ3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。—S0i-+8H+

D.不考慮損耗,電路中每消耗1mol理論上Q極可制得342.4gKIO3

答案C

14.（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F。將POf

轉化為Fe3（PO,）2沉淀。下列說法正確的是（）

翻轉正負極

石

墨

電

極翻轉正負極翻轉正負極

1020304050607080

電解時間/min

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2Cr-2e==Cbt

D.電解法除氮CIO氧化N&的離子方程式為3CI。+2NH3—3CI+N2t+3H2O

答案D

15.（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（）

A.閉合《后，可對池中的水殺菌消毒

B.斷開Ki,閉合七時電子由M極流出

C.斷開Ki,閉合Kz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

16.（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（OA?］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）B（CH3COO?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

17.（2023云南、吉林、黑龍江、安徽四省聯(lián)考,13）水溶液鋅電池（圖1）的電極材料是研究熱點之一。一

種在晶體MnO中嵌入Zn"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（）

MnOM57%。Zn.Mn0Mo必0

O<>?MnOZn口空位

圖1圖2

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(shù)為0.61mol

答案C

18.（2022福建漳州二模⑼2021年我國科研人員以二硫化鋁（MoS?）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夕M共電的功能,其工作原理如圖所示（雙極膜可將水解離為H*和

OH,并實現(xiàn)其定向通過）。下列說法錯誤的是（）

雙極膜

A,使用MoSz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

19.（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-CzH，電池（結構如圖），既能實現(xiàn)

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

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

一C,H,A<C凡

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。^GH4+2OH

D.每有0.2molOH通過陰離子交換膜,a極消耗2.24LC2H2

答案C

20.（2022天津南開一模,9）采用電化學方法使Fe2+與七。2反應，會生成非?；顫姷腝H（羥基自由基）中間

體，可用于降解廢水中的有機污染物，原理如圖所示。

質

子

交

換

膜

下列說法不正確的是（）

A.起始時，在Y電極附近加入適量Fe2+或Fe3;均能讓裝置正常工作

B.可將X電極上產生的02收集起來,輸送到Y電極繼續(xù)使用

C.根據(jù)裝置推測,Y電極是陽極,9H在該電極側產生

+

D.X電極發(fā)生的電極反應為2H2O-4U^O2?+4H

。答案C

21.（2023廣州二模15）科學家研發(fā)了一種以AI和Pd@石墨烯為電極的AI-M電池,電池以AIC1JA12cl7離子

液體作電解質，放電時在提供能量的同時實現(xiàn)了人工固氮,示意圖如下。下列說法不正確的是（）

A.充電時Al電極是陰極

B.放電時Al*離子濃度增大AbCG離子濃度減少

C.放電時正極反應為N2+8AI2C17+6e-^2AIN+14AICQ

D.放電時電路中每通過6mole,電池總質量理論上增加28g

答案B

22.（2023茂名一模,12）一款低成本高能效的新型無隔膜鈾鉛單液流電池裝置如圖所示該電池用石墨氈作電

極，可溶性鈾鹽和鉛鹽的混合酸性溶液作電解液。已知電池反應為Pb+2Ce"翁Pb"+2Ce。下列相

關說法正確的是（）

電解液

O(CH|S。工

Pb(CH3so工

A.放電時,Pb"在b電極發(fā)生還原反應

B.該電池可用稀硫酸酸化電解質溶液

C.充電過程中,a電極發(fā)生的反應為Cete——Ce"

D.放電過程中，電解質溶液中的CH3s。3向a電極移動

答案D

23.（2023湛江一模15）雙極膜在電化學中應用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而成。雙極膜

內層為水層，工作時水層中的HQ解離成H'和OH,并分別通過離子交換膜向兩側發(fā)生遷移。三碘甲烷

（CHh）又名碘仿，在醫(yī)藥和生物化學中用作防腐劑和消毒劑。電解法制取碘仿的工作原理如圖所示，反應

原理為C2Hs0H+5O—CHL+CO打+21+OH+2H2O。下列說法不正確的是（

A.電極N連接直流電源的負極

B.電解一段時間后，硫酸溶液濃度降低

C.電極M上的主要反應為I-2e+20H=~=10+H20

D.每制備1mol三碘甲烷任里論上雙極膜內解離180gHQ

答案B

24.(2023佛山一模,12)一種全氫電池的工作原理如圖版正，下列說法正確的是()

—|負載I—

H-=qr^=—H.

NaOH(aq)IHC10/aq)

NaC104(aq)INaC104(aq)

陽離子交換膜

A.X電極為全氫電池的正極

B.該電池將化學能轉化成電能

C.電極Y的電極反應式為2HCIO4-2e-_H2T+2。。4

D.反應一段時間后左室c(NaCld)增大

答案B

25.(2023廣東一模,16)我國科學家設計了一種新型的漠基液流可充電電池用于大規(guī)模儲能其放電時的工作

原理如圖所示。下列有關說法不正確的是()

A.放電時為正極

B.放電時,N極發(fā)生的電極反應為Br+2CI-2e===BrCli

C.充電時，每生成1molTier,有2molH*穿過質子交換膜進入N極室

D.充電時，總反應為2Ti3*+BrC12+2H2?！?TiO2++Br+2CI+4H+

答案c

26.（2023長沙一模⑼鈉堿脫硫液（NaOH+Na2so3）吸收一定量SOz氣體后，可通過如圖裝置實現(xiàn)再生，下列說

法正確的是（）

再生液出液1出液21

力[:陽,膜].

進液進液

NaHS0,+Na,S0,H,SO,

A.電極a應接電源的正極

B.m膜應為陽離子交換膜

C.出液2的pH大于進液HzSO4的pH

D.電路中每通過2mol電子陽極區(qū)域會產生11.2L的氣體

答案B

27.（2023永州二模,8）我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯(lián)催化劑，通過電解法將Cd轉化為乙烯，裝

置如下圖。

陰離子?交換膜

惰

惰

三

性

性

卜

電

電

管

極

極

a型h

3

米

瓷

F:H,=CHJ

KOH溶液

n（生成B所用的電子）

已知:電解效率n（B）=xl00%o

n（通過電極的電子）

下列說法錯誤的是（）

A.電極a電勢比電極b電勢低

B.通電后陰極區(qū)溶液pH不變

C.電極b上發(fā)生反應:4OH-4e'_2H2O+O2t

D.若乙烯的電解效率為60%,電路中通過1mol電子時產生0.05mol乙烯

答案B

28.（2022常德一模,10近期,某科研團隊發(fā)明了一種新型的鋅離子熱充電電池，可以利用人體產生的低熱量充

電。該電池以Zn和VO2-PC為電極材料,實現(xiàn)了低熱量發(fā)電;放電時VO?結合Zn"生成ZnxVO2-yH2O,T

作原理如圖。下列說法正確的是（）

vo2-pc

A.分離器可以為陰離子交換膜

2

B.充電時陽極電極反應式為ZnxVO2-yH2O+2xe^^VO2+xZn^+yH2O

C.放電時，電流從Zn極流向VO2-PC極

D.充電時，鋅離子從較高溫一側移至低溫一側

答案D

29.（2023岳陽一模,13）科學家最近發(fā)明了一種Al-PbOz電池，通過X和丫兩種離子交換膜隔成M、R、N三

個區(qū)域（a>b）,三個區(qū)域的電解質為KzSO,、H2SO4、KOH中的一種，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

()

A.放電時,R區(qū)域的電解質濃度逐漸增大

2

B.放電時PbOz電極反應為PbO2+2e+4H"==Pb*+2H2O

C.M區(qū)電解質為KOH,且放電時（通過X膜移向R區(qū)

D.消耗1.8gAl時,N區(qū)域電解質溶液減輕16g

答案B

30.（2021重慶新高考適應卷,10,改編）雙極膜在電滲析中應用廣泛，它由陽離子交換膜和陰離子交換膜復

合而成。雙極膜內層為水層，工作時水層中的H?0解離成H和0H,并分別通過離子交換膜向兩側發(fā)生

遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。

Na2s0,NaBrNa,SO4

溶液循環(huán)液溶液循環(huán)液溶液

Jy-1

V-\一V

陰

\I*陽?1

交

交

離

離

惰

惰

雙

雙

陽

換

子