電化學(xué)原理-2021年高考化學(xué)真題模擬試題

（10）電化學(xué)原理一一2021年高考化學(xué)真題模擬試題專項匯編

1.[2021年山東卷，10]以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CHQH—、N2H4-O2,

（CHjNNH?—02清潔燃料電池，下列說法正確的是（）

A.放電過程中，K?均向負(fù)極移動

B.放電過程中，K0H物質(zhì)的量均減小

C.消耗等質(zhì)量燃料，（CHJ,NNH?—Ct?燃料電池的理論放電量最大

D.消耗Imo]。?時，理論上N2H4—燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為IL2L

2.【2021年廣東卷，9】火星大氣中含有大量CO?,一種有CO?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(fù)極，碳納米管為正極，放電時（）

A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)B.CO2在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負(fù)極D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

3.[2021年廣東卷，16】鉆（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。圖5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（）

石f|陽舄于""陰寓五|Co

to11口宣omt

圖s

A.工作時，I室和II室溶液的pH均增大

B.生成ImolCo,I室溶液質(zhì)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(yīng)不變

2++

2CO+2H2O^^2CO+O2T+4H

D.電解總反應(yīng)：

4.【2021年浙江卷，22】某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)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LiCoO?薄膜；集流體起導(dǎo)電作用.下列說法不

正確的是（）

A.充電時，集流體A與外接電源的負(fù)極相連

B.放電時，外電路通過amol電子時，UPON薄膜電解質(zhì)損失amolL「

C.放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為LijCoC）2+xLi++xe-=LiCoC）2

D.電池總反應(yīng)可表示為Li、Si+Li,^CoO,蘭上Si+LiCoO,

5.【2021年全國甲卷，7】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(xué)裝置合成。

圖中的雙極膜中間層中的H?O解離為H+和OH-,并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法

正確的是（）

錯IIIIB

電H0—C-C——HII—C-C—HBr

t（乙使酸）

極（乙二噩）\?

—

O、/J

Nr2B

\IIITCHr

醒

乙

HO—C—C—OH酸

（乙二酸）

抱和乙二酸溶液雙極展乙二ffibKBr溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用

B.陽極上的反應(yīng)式為:??

HO-C-C-OH+2H"+2c——>HO-C-C-H+H,O

C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了Imol電子

I）.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

6.【2021年湖南卷，10】鋅/澳液流電池是一種先進(jìn)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/澳液流電池工作原理如圖所示：

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ZnBr2的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

7.【2021年河北卷，9]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（）

有機(jī)電解質(zhì)1有機(jī)電解質(zhì)2

A.隔膜允許K+通過，不允許通過

B.放電時，電流由b電極沿導(dǎo)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KO?的質(zhì)量與消耗的質(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

8.【2021年全國乙卷，6】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)置一對情性電極（如圖所示），通入

一定的電流。

/陽極

H海水

一??：????一

、陰極

下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發(fā)生將海水中的C「氧化生成Cb的反應(yīng)

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（OH）2等積垢需要定期清理

9.[2021年河北4月模擬，12】南開大學(xué)研發(fā)了一種開放式（電極材料可隨時更換）的酸性水系

鋅離子電池，該電池具有化學(xué)自充電/恒流充電雙充電模式，電極材料分別是鋅和CaV,Qm，放電

時的電池反應(yīng)是StZn+CaVGC、一CaZn36VsOg，該電池化學(xué)自充電的原理是正極產(chǎn)物

CaZ&.V60m可被空氣中的氧氣氧化復(fù)原并釋放出Zn"。下列相關(guān)說法錯誤的是（）

2+

A.恒流充電時正極反應(yīng)為：CaZn36V6Ol6-7.2c-=3.6Zn+CaV6O,6

B.電池放電時，負(fù)極質(zhì)量減少6.5g的同時有0.2NA個電子通過外電路流向正極

C.電池自充電時電解質(zhì)溶液的酸性會逐漸增強(qiáng)

D.電池若長時間采用化學(xué)自充電模式需要及時更換負(fù)極材料

10.【2021年山東省濟(jì)寧市第二次模擬，10】環(huán)氧乙烷是重要的有機(jī)合成原料，2020年《Science》

報道科研人員研發(fā)了一種將乙烯高效轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷的電化學(xué)合成方法。反應(yīng)在KC1電解液的流動

池中進(jìn)行，工作原理如圖。電解結(jié)束后，將陰陽極電解液輸出混合，便可生成環(huán)氧乙烷。下列說法

錯誤的是（）

泡沫鍥電極

~'X------------------------------

2C1-Cl+HO-HOCI+HC1\

___—一一-一_一2一.-2——-—\—————

C2H4二_____________\__7^+HCI-

|離子交換膜]_a+2C「+2H2O

O—oC?！鉕°o0°c°Oc°o

鉗箔電極

A.整個過程中，氯離子濃度不變

B.離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜

C.泡沫保電極為陽極，連接電源正極

D.當(dāng)生成0.5mol環(huán)氧乙烷時，陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少36.5g

11.【2021年山東省濟(jì)寧市第二次模擬，13】可充電水系Zn-CO?電池用鋅和催化劑材料作兩極，

電池工作示意圖如下圖所示，其中雙極膜是由陽膜和陰膜制成的復(fù)合膜，在直流電場的作用下，雙

極膜復(fù)合層間的HQ電離出的H*和OPT可以分別通過膜移向兩極。下列說法錯誤的是（）

A.放電時，右側(cè)電極的電極反應(yīng)為CO2+2H+—2e-=HCOOH

B.放電時，金屬鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.充電時，雙極隔膜產(chǎn)生的田向右側(cè)正極室移動

D.充電時，電池總反應(yīng)為2Zn（OH）；=2Zn+0,T+40H+2H.O

12.【2021年廣州市高三普通高中畢業(yè)班綜合測試（二），15】將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣是科學(xué)研究的

熱點?？茖W(xué)家設(shè)計了一種電解氯化氫回收氯氣的方案，

原理如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

電源

A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2.

B.工作時，溶液中H+向b極移動

C.若消耗8g氧氣，電路中轉(zhuǎn)移Imol電子

幽

D.總反應(yīng)為4HC1+C>22C12+2H2O

13.（2021年四川省成都市高新區(qū)第四次階段質(zhì)量檢測，6】近日，上海交通大學(xué)周保學(xué)教授等人

提出了一種如下圖所示的光電催化體系，該體系既能將S0?轉(zhuǎn)化為SOj所釋放的化學(xué)能用于驅(qū)動陰

極H2O2的高效生成，也可以實現(xiàn)煙氣脫SOz。則下列說法錯誤的是（）

直流電源

H:of

+

A.陰極反應(yīng)為：2H+O2+2e=H2O2

B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，陽極區(qū)pH降低

C.每生成ImolSO：,伴隨著ImolH"的生成

D.電解液中有2個離子交換膜，靠近陽極的為陽離子交換膜，靠近陰極的為陰離子交換膜

14.[2021年山東省濟(jì)南市長清第一中學(xué)期末全真模擬（一），15】十九大報告中提出要“打贏藍(lán)

天保衛(wèi)戰(zhàn)”意味著對大氣污染防治比過去要求更高。硫化氫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了發(fā)

電、環(huán)保的有效結(jié)合，已知：2H2S（g）+O2（g）=S2（s）+2H,O（l）AW=632kJ/mol。下列說法

正確的是（）

A.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為+4H++4e--2H0

B.電極a發(fā)生還原反應(yīng)

C.每11.2LH2s參與反應(yīng)，有ImolH'經(jīng)固體電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)

D.當(dāng)電極a的質(zhì)量增加64g時電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能

15.【2021年湖南省邵陽市第二中學(xué)高三第一次自主調(diào)研，12】一種將燃料電池與電解池組合制備

KMnO,的裝置如圖所示（電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極）。該裝置工作時，下列說法不正確的

是（）

補(bǔ)充氣體X陽離子交換模

氣體X

a%KOH溶液

c%KOH溶液6%KOH溶液

A.甲為正極，丙為陰極

B.T電極的電極反應(yīng)式為MnOj-e-：^=MnO；

C.KOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：€%>?%>&%

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲電極上每消耗22.4L氣體時，理論上有4moiK+移入陰極區(qū)

答案以及解析

1.答案：C

2.答案：B

解析：本題考查原電池。根據(jù)題意可知，該Na-CO2電池中鈉為負(fù)極，碳納米管為正極。負(fù)極上

金屬鈉失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即Na-e-=Na+，A項錯誤；CO?在正極碳納米管上得電子發(fā)生還

原反應(yīng)生成碳，電極反應(yīng)式為CO2+4e-+4Na+=C+2Na2O,B項正確；放電時，陽離子從負(fù)極

移向正極，C項錯誤；放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤。

3.答案：D

解析：本題考查電解池。題圖所示裝置為電解池，根據(jù)外接電源可確定石墨電極為陽極，電極反應(yīng)

-+電極為陰極，電極反應(yīng)為。電解時室卡濃度

2H2O-4e=O2T+4H,Co+2e-=CoIH

增大，溶液的pH減小，I室中H+通過陽離子交換膜進(jìn)入H室，H室pH減小，A項錯誤；生成1mol

Co時，電路中轉(zhuǎn)移2moi電子，陽極產(chǎn)生0.5molC>2,質(zhì)量減少16g,從I室進(jìn)入H室，導(dǎo)致I

室質(zhì)量也減小，即生成1molCo時，I室溶液質(zhì)量減少大于16g,B項錯誤；若移除兩交換膜，Cl-

在陽極發(fā)生反應(yīng)生成Cl2，陽極反應(yīng)式發(fā)生變化，C項錯誤；結(jié)合電極反應(yīng)式和轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等,

可寫出電解總通電反應(yīng)為2co2++2%0整2Co+C)2個MT,D項正確。

4.答案：B

解析：本題考查電化學(xué)。充電時，Li+在A極（陰極）上得到電子被還原為Li,而陰極應(yīng)與電源負(fù)

極相連，A項正確；放電時，UPON薄膜中Li+轉(zhuǎn)移至電極B的過程中，電極A中的Li失去電子

變成Li+進(jìn)入UPON薄膜中，Li+的數(shù)目沒能發(fā)生變化，B項錯誤；放電時，B為正極，Li+得到電

+

子被還原，C項正確；放電時，LivSi轉(zhuǎn)化為Si,Li轉(zhuǎn)化為Li進(jìn)入LiCoO,薄膜中，Li—CoO?轉(zhuǎn)

化為LiCoO2,D項正確。

5.答案：D

解析：本題考查電化學(xué)。由題圖可知變?yōu)锽「2,發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨電極是陽極，然后OHC一

CI10被Br2氧化為LIOOC-CHO,鉛電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為

+

HOOC-COOH+It+2H=HOOC-CHO+H2O,A、B項錯誤；電解過程中陰、陽極均生成乙醛

酸，Imol乙二酸生成lmol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,Imol乙二醛生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mo1,

根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知，每生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為Imol,因此制得2mol乙醛酸，理論上外

電路中遷移2mol電子，C項錯誤；電解池中的陽離子移向陰極，D項正確。

6.答案：B

解析：本題考查原電池和電解池工作原理。M極為Zn電極，失去電子，作為負(fù)極，則N極為正極,

A項正確；放電時，左側(cè)為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Zn-2e-=Zn2+,左側(cè)生成的Zn?+

流向右側(cè)，故左側(cè)ZnBr2的濃度不變，右側(cè)ZnBr2的濃度變大，B項錯誤；放電時，M極為負(fù)極，充

電時，M極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2++2e.=Zn,C項正確；中間沉積鋅位置的

作用為提供電解液，故其隔膜既可以允許陽離子通過，也允許陰離子通過，I）項正確。

7.答案:D

解析：本題考查K-C>2電池的工作原理。由題圖可知，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)為K+O2=KO2,所

以單質(zhì)鉀片為負(fù)極，即a電極為負(fù)極，且在b極生成KC>2,所以隔膜允許K+通過，不允許0通過，

A項正確；放電時a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時b電極為陽極，B

項正確；根據(jù)電池反應(yīng)原理，生成KO?的質(zhì)量與消耗。2的質(zhì)量比值恒為&1gB2.22,C項正

16x2

確；根據(jù)K+O2=KC>2，消耗3.9g鉀時，轉(zhuǎn)移0.Imol電子，鉛酸蓄電池反應(yīng)

2Pbsc>4+2H2。、慧、Pb+PbO2+2H2SO4,由得失電子守恒可知轉(zhuǎn)移0.Imol電子，鉛酸蓄電池

消耗0.Imol水，質(zhì)量為1.8g,D項錯誤。

8.答案：D

解析：本題考查電解池原理的應(yīng)用。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，放電順序為則陽極電極反應(yīng)

式：2Cr-2e-=Cl2T,A項正確；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則陰極電極反應(yīng)式：

2H2O+2e-=H