2021屆新高考108所化學押題考點06 電化學及其應(yīng)用選（解析版）

2021屆新高考108所名校化學押題考點

押題精選06電化學及其應(yīng)用

1.榮獲2019年諾貝爾化學獎的吉野彰是最早開發(fā)具有商業(yè)價值鋰離子電池的日本科學家，他設(shè)計的可充

電電池的工作原理示意圖如圖所示。該可充電電池的放電反應(yīng)為LixCn+Li（i-x）CoO2=LiCoO2+nC（x<1）,NA

表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是

A.該電池用于電動汽車可有效減少光化學煙霧污染

B.充電時，Li+由A極移向B極

C.充電時，陽極反應(yīng)為LiCoO2—xe=Liu、）CoO2+xLi+

D.若初始兩電極質(zhì)量相等，當轉(zhuǎn)移2必個電子時，兩電極質(zhì)量差為28g

【答案】B

【詳解】

A.汽車燃燒汽油等化石燃料，排放的汽車尾氣含氮的氧化物，大量氮氧化物排放到空氣中，產(chǎn)生光化學

煙霧，電動汽車可的效減少汽車尾氣，從而減少光化學煙霧污染，故A正確；

B.放電時為原電池，據(jù)圖可知A為負極，B為正極，充電時為電解池，則A為陰極，B為陽極，電解池

中陽離子流向陰極，所以Li+由B極移向A極，故B錯誤；

C.可充電電池的放電反應(yīng)為LixCn+Li（i-x）CoO2=LiCoO2+nC,則放電時正極反應(yīng)為

+

Li（l-x）CoO2+xLi+xe=LiCoO2,充電時，原電池的正極即為電解池的陽極，反應(yīng)逆轉(zhuǎn)，則反應(yīng)為

LiCoO2-xe=Li（i-x）CoO2+xLi+,故C正確：

D.若初始兩電極質(zhì)量相等，當轉(zhuǎn)移2NA個電子時，負極減少2moiLi,其質(zhì)量為14g,正極有2moiLi+遷入,

其質(zhì)量為14g,兩電極質(zhì)量差為28g,故D正確：

綜上所述答案為B。

2.采用曝氣一電解生物浮床法，可將河道水體中的NH：、HzPO；等離子轉(zhuǎn)化為MgHPO?、Mg3（PC>4）2等

沉淀，以實現(xiàn)水體高營養(yǎng)化治理，原理如圖。通電一段時間后，生物質(zhì)碳中發(fā)現(xiàn)大量塊狀白色沉淀。下列

說法錯誤的是（）

A.電解過程中，NH：向石墨電極區(qū)遷移

B.陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為Mg-2e=Mg2+

C.電解過程中，水體的pH將會降低

D.當電路中通過1mole時，理論上陰極產(chǎn)生11.2L（標準狀況）氣體

【答案】C

【解析】

【分析】

鎂鋁合金是陽極，電極反應(yīng)為Mg-2e=M『+,石墨是陰極，陰極反應(yīng)為2H2O+2e=2OH+H2T，由此分析。

【詳解】

A.電解過程中，鎂鋁合金是陽極，石墨是陰極，陽離子向陰極移動，NH；向石墨電極區(qū)遷移，故A正確:

B.陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，主要電極反應(yīng)為Mg-2c=Mg2，故B正確；

C.電解過程中，陰極反應(yīng)為2H2O+2e—=2014一+a3水體的pH將會升高，故C錯誤；

D.當電路中通過Imole時，根據(jù)2H2O+2e-=2OK+H2f生成0.5mol氣體，理論上陰極產(chǎn)生11.2L（標準

狀況汽體，故D正確；故選C。

3.研究發(fā)現(xiàn)，1100。（2時，加入合適的熔鹽電解質(zhì)可直接電解SiCh,電解原理為SiCh曾Si+ChJ利用下

圖裝置電解SiS（加熱裝置略去），得到的Si直接進入鋅鎂合金形成硅鋅鎂合金，再通過真空蒸儲除去鋅鎂

得到高純硅。下列說法不正確的是（）

出氣口xY通氣氣

:寸才日

A.X極接正極

B.通入氮氣的目的是防止高溫時氧氣氧化石墨電極

C.陽極反應(yīng)為2O"4e-=O2f

D.當電路中通過0.4mol電子時，合金質(zhì)量增加2.8g

【答案】A

【解析】

A.電解SiCh得到的Si直接進入鋅鎂合金形成硅鋅鎂合金，同時為防止與石墨生煙作陽極使與之接觸的合

金放電，X極應(yīng)接電源的負極，Y極應(yīng)接電源的正極，故A錯誤；

B.在陽極2O"4e-=O2T，產(chǎn)生氧氣，防止高溫時氧氣氧化石墨電極，在陽極通入鼠氣，故B正確；

C.陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽極電極反應(yīng)為2O"4e-=O23故C正確；

D.由陰極的電極反應(yīng)Si，++4e-=Si可知，當電路中通過0.4mol電子時，產(chǎn)生O.lmolSi,即合金質(zhì)量增加

2.8g,故D正確：答案為A。

4.重銘酸鉀是工業(yè)合成的常用氧化劑和催化劑，如圖所示的微生物電池，能利用KaCnCh實現(xiàn)對含苯酚(或

醛類)廢水的有效處理，該電池工作一段時間后，中間室內(nèi)的NaCl溶液濃度減小，則下列敘述正確的是

A.a電極為負極，電子從a電極經(jīng)過中間室到達b電極

B.M為陽離子交換膜，電解過程中中閭室內(nèi)的n(NaCl)減小

+

C.史理含苯甲醛廢水時a電極反應(yīng)式為：C6H5cHO—32e+13H2O=7CO2+32H

D.當b電極消耗等物質(zhì)的量的KzCnCh時，a電極消耗的C6HsOH或C6HseHO的物質(zhì)的量之比為8：7

【答案】CD

【解析】

A.根據(jù)電池裝置圖可知，a極上苯酚或苯甲醛反應(yīng)生成CO2,碳元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，故a極為

負極，電子從a電極經(jīng)過導線到達b電極，A錯誤；

B.因陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，為保證電解質(zhì)溶液導電的穩(wěn)定性，M應(yīng)為陰離子交換膜，中

間室內(nèi)的n(NaCl)減小,B錯誤；

c.處理含苯甲醛廢水時，苯甲醛中碳元素失電子化合價升高生成CO2,根據(jù)元素和電荷守恒，電極反應(yīng)式

+

為C6H5CHO-32e+13H2O=7CO2+32H,C正確；

D.b極上，CnCM-中鋁元素化合價降低生成Cr(OH)3,每消耗ImolKzSCh轉(zhuǎn)移6mol電子，當轉(zhuǎn)移6mol

電子E寸，根據(jù)電極反應(yīng)式C6H5OH-28e>lIH2O=6CO2+28H\C6H5cH0—32屋+13H2O7CS+32H+可知,

AA

消耗的的C6H50H或CHCHO的物質(zhì)的量之比為一:―=8:7,D正確；

652832

答案選CDo

5.用下圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究，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。

5

4.

4.0pH=2.0

3.

3.

Z5pH>4.0

pH=6.0

0

5

2.0......................................—'

0100200300400500

〃S

海解稅隨時間變化的曲線

下列說法不巧聊的是()

A.壓強增大主要是因為產(chǎn)生了H?

B.整個過程中，負極電極反應(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=2.0時，正極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2T和。2+4。一+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，并且有氯氣參與，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)生析氫腐蝕；析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣，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)生了析氫腐蝕；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'+2仁=H2T和02+4e-+4H，=2H2O,

故D項正確；故選C。

6.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，該電池的工作原理

為xMg+xLi2so4+2LijFeP()4、然、xMgS0.1+2LiFeP0,1。下列關(guān)于該電池的說法正確的是

A.放電時，電子從Y電極經(jīng)過導線流向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Lii-xFePO4+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)，負極與負極相連，結(jié)合電子

轉(zhuǎn)移進行計算解答。

【詳解】

A.放電時左邊鎂為負極，電子由負極經(jīng)導線流向正極，即由X經(jīng)導線流向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LiiFePOq+xLi++xeJLiFePO-故B正確；

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

外加電源的正極與電池正極相連，負極與電池負極相連，即外加電源的負極與X相連，故c錯誤：

D.充電時，導線上每通過1mole,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

一移向左室，故D錯誤；

故選：B。

7.區(qū)中為一種可以循環(huán)利用人體呼出的COz并提供6的裝置，總反應(yīng)方程式為2co2=2CO+O2。下列說

法正詢的是

太陽光離子交換膜

N型結(jié)

P-N結(jié)f?

帕極I

A.所用離子交換膜為陰離子交換膜，OH?通過離子交換膜遷向左室

B.陰極生成28gCO時，陽極有22.4L02（標準狀況）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能”轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為化學能,該裝置為電解裝置，總反應(yīng)為:2co2=2CO+O2,

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0H-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0H-

失去電子變?yōu)?2,因此OH-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ImoL反應(yīng)轉(zhuǎn)移2moi電子，由于每反應(yīng)產(chǎn)生1mol

O2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)生02的物質(zhì)的量是0.5mol,其

在標準狀況下的體積是11.2L,B錯誤;

C.根據(jù)總反應(yīng)方程式：2co2=2CO+O2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C02得到電子，與H2O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?

8.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（）

R極I1b極

電解^

溶液＜

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22.4LO2流過電極的電子數(shù)一定為4x6.02x1023

【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+=2NH3。

【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)化為化學能；該電源由太陽能和風能轉(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，非標況下不能確定Vm數(shù)值，故D錯誤；

故選Co

【點睛】

非標況下Vm不一定等于22.4L/molo

9.2021年1月20日中國科學院和中國工程院評選出2020年世界十大科技進展，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TiCh。通過光解水，可由CO2制得異

丙醇,下列說法不無哪的是（）

A.A極是電池的正極

B.B極的電極反應(yīng)為2H2O-4e=O2T+4H+

C.A極選用高活性和高選擇性的電化學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氯氣，作負極。

【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，電吸反應(yīng)為2H2O-4e=O2T+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催化

劑能芍效抑制析氫反應(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Imol異丙醉轉(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異詼醉至少轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為9m01,D說法錯誤；

答案為D。

10.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+2c=Mg+2P,又充電時，電解池的陽極、陰極與原電池的正極、負極對應(yīng)，所

以放電時，乙電極為負極，Mg失去電子結(jié)合F生成MgFz,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,所以導線上每通過0.1mole,增加O.lmolF,

則中電極質(zhì)量增加0.1molxl9g/mol=1.9g,D正確；

故答案為：Do

11.羥基自由基(,OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設(shè)計了一種能將苯酚氧化為CO2、

比0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

i?OH+H<一石墨烯復合導

電凝膠顆粒

itr^

高濃度含

苯酚廢水

A.a極為正極，c極為陰極

B.b極的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+llH2O=6CO2T+28H+

C.d極區(qū)苯酚被氧化的化學方程式為C6HsOH+28-OH=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（標準狀況）

【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電極上重格酸根離子得到電子，化合價降低，生成氫氧化

絡(luò)，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C6H50H.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（,OH）和H+,沒有生成氧氣，

正確的電極反應(yīng)式為H20-e=?0H+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

氧化的化學方程式為QH5OH+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HzO-e-:-OH+H,結(jié)合率酚的氧化

過程可知，當轉(zhuǎn)移0.7mol電子時，d極生成0.7mol的.OH,它氧化苯酚時生成巴Wmol=0.15molCO2,

28

標準狀況下的體積為0.15molX22.4L/mol=3.36L,c極上生成0.35mol的氫氣，標準狀況下的體積為

0.35molX22.4L/mol=7.84L,兩極共產(chǎn)生氣體的體積為3.36L+7.84L=11.2L（標況下），D錯誤；

故選D。

12.一種新型鎂硫電池的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是（）

用電器

A.使用堿性電解質(zhì)水溶液

B.放電時，正極反應(yīng)包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是陽離子交換膜

D.充電時，電子從Mg電極流出

【答案】C

【分析】

Mg為活潑金屬，所以放電時Mg被氧化，Mg電極為負極，聚合物電極為正吸。

【詳解】

A.堿性電解質(zhì)水溶液中負極生成的Mg?會生成Mg（OH）2沉淀，降低電池效率，A錯誤；

B.放電時為原電池，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，包括3Mg2++MgSg+6e-=4MgS2,B錯誤；

C.據(jù)圖可知Mg2+要通過隔膜移向正極參與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，C正確：

D.放電時Mg電極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時Mg電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即電子流入Mg電極，D錯誤;

綜上所述答案為C。

13.我國科學家發(fā)明了制取H2O2的綠色方法，原理如圖所示（已知：H2O2嚕?H++HO；,Y膜為H0：選

擇性交換膜）。下列說法錯誤的是（）

―負載，~~

去離子水

電極aIII電極b

X多

留

膜Y:

幡

體

…

電H

暮

>5一

&極室產(chǎn)品室b極室

（純凈H:。：溶液）

A.X膜為選擇性陽離子交換膜

B.電池工作時，a極室的pH不變

C.b極上的電極反應(yīng)為O2+H2O+2”HO；+OH-

D.理論上，每生成Imol+Ch,電路中轉(zhuǎn)移4moi電子

【答案】D

【分析】

由示意圖可知左邊a電極氫氣為負極，被氧化生成H+,電極方程式為H2-2e=2H+,H+經(jīng)過X膜進入多孔

固體電解質(zhì)中，則X膜為選擇性陽離子交換膜，右邊b電極氧氣為正極，被還原生成HO%反應(yīng)為02

+2e+H2O=HO2+OH,HO2和OH?經(jīng)過Y膜進入多孔固體電解質(zhì)中，則Y膜為選擇性陰離子交換膜，總反

應(yīng)為H2+O2=H2O2,以此解答該題。

【詳解】

A.由示意圖可知X膜為選擇性陽離子交換膜，故A正確：

B.由分析可知，a電極氫氣為負極，被氧化生成H+,電極方程式為Hz-2e=2H+,但產(chǎn)生的氫離子全部進

入中間的產(chǎn)品室，pH不變，故B正確；

C.右邊h電極氧氣為正極，被還原生成HO，反應(yīng)為。2+2e+H2O=HO2-+OH-,故C正確：

D.氧元素由0價變?yōu)?1價，每生成ImolHzCh,電路中轉(zhuǎn)移2moi電子，故D錯誤；故選D。

14.下圖是電化學膜法脫硫過程示意圖，電化學膜的主要材料是碳和熔融的碳酸鹽。下列說法錯誤的是

()

凈化氣

?A

IH2S

電化學膜IS2-

cb-

N2

is2

A.b電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.陰極反應(yīng)式為H2s+2e=S2-+H2t

C.凈化氣中CO2含量明顯增加，是電化學膜中的碳被氧化

D.工作一段時間后，生成H2和S2的物質(zhì)的量之比為2：1

【答案】C

【分析】

由題給示意圖可知，該裝置為電解池，H2s在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成S2?和H2,電極反應(yīng)式為

2

H2S+2e=S+H2t，則a極為陰極，b極為陽極，S??在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2,電極反應(yīng)式為

2

2S—4e-=S2o

【詳解】

A.由分析可知，b極為陽極，S?-在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2,故A正確；

B.由分析可知，a極為陰極，H2s在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成S2和H2,電極反應(yīng)式為H2s+2e-

2

=S-+H2?,故B正確；

C.硫化氫是酸性氣體，凈化氣中C02含量明顯增加的原因是硫化氫氣體與熔融碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳，

故c錯誤；

D.由得失電子數(shù)目守恒可知，工作一段時間后，生成H2和S2的物質(zhì)的量之比為2：1,故D正確：故選C。

15.海泥細菌電池作為一種新型電池是一種新型海洋可再生能源技術(shù)。海泥細菌電池可以作為電源在海底

原位長期驅(qū)動檢測儀器進行，在海底儀器電源自供給技術(shù)及其長期運行方面具有良好的應(yīng)用前景，將來可

望服務(wù)于“透明海洋”研究等海洋開發(fā)的諸多方面。下列有關(guān)海泥細菌電池的原理不正確的是（）

電

V

M#1%南俏電博I力酷再小急圖

A.電子在外電路中由B極流向A極

B.正極發(fā)生的反應(yīng)O2+4H++4e=2H2O

C.每當有Imol質(zhì)子穿過海底沉積層/海水交界面時，A極消耗5.6LO2

D.海水和海泥作為電極電解質(zhì)一部分富含鹽分，導電性高，內(nèi)阻小，有利于電池電能輸出

【答案】C

【分析】

由圖可知，A極氧氣得電子生成水，為正極；B極失電子為負極；以此解答c

【詳解】

A.由分析可知，A極是正極，B極是負吸，電子由負極B經(jīng)過用電器流向正極A,故A正確；

B.A極是原電池正極，正極上02得電子生成HzO,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e=2也0,故A正確；

C.當有Imol質(zhì)子穿過海底沉積層/海水交界面時，電路中轉(zhuǎn)移Imol電子,正極反應(yīng)式為02+4田+41=2比0,

貝JA極消耗0.25molC>2,標準狀況下的體積為0.25molx22.4L/mol=5.6L,但選項中沒有已知氣體的存在狀

態(tài)，所以A極消耗02的體積不一定是5.6L,故C錯誤；

D.海水和海泥作為電極電解質(zhì)一部分富含鹽分，可增強水的導電性，減小導電阻力，有利于電池電能及

時輸出，故D正確：故選：Co

16.一種鉀離子電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A.放電時，K+通過陽離子交換膜向石墨電極移動

B.放電時，負極的電極反應(yīng)式：KC6—b=K++6c

+-

C.充電時，陽極的電極反應(yīng)式：Ko.5-xMn02+xK+xe=Ko.5Mn02

D.若僅把鉀離子換成鋰離子，當負極減少的質(zhì)量相同時，鉀離子電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)比鋰離子電池的多

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)放電，KG＞中K失去電子，因此左邊為原電池負極，右邊為原電池正極，放電時，根據(jù)“同性相

吸”原理，因此K+通過陽離子交換膜向正極即KosMnCh電極移動，故A錯誤；

B.放電時，KJ中K失去電子，變?yōu)镵+,其負極的電極反應(yīng)式：KC6-e-=K++6C,故B正確；

C.Ko.5-xMn02+xK++xe-=Ko.5Mn02是放電時正極的電極反應(yīng)式，故C錯誤；

D.若僅把鉀離子換成鋰離子，當負極減少的質(zhì)量相同時，由于鉀的摩爾質(zhì)量大于鋰的摩爾質(zhì)量，因此鉀

離子電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)比鋰離子電池的少，故D錯誤。

綜上所述，答案為B。

17.納米Fez。?在常壓電化學法合成氨過程中起催化作用。該電解裝置如圖所示。已知熔融NaOH—KOH

為電解液，F(xiàn)ezCh在發(fā)生反應(yīng)時生成中間體Fe。下列說法氐崩的是

N2

B.產(chǎn)生2.24LO2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA

惰性電極的電極反應(yīng)：

C.IFe2O3+3H2O-6e-=2Fe+6OH

生成氨氣的反應(yīng)：

D.2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3

【答案】D

【分析】

根據(jù)圖示可知，惰性電極產(chǎn)生氧氣，氧元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，惰性電極I為

陰極，由此解答。

【詳解】

A.惰性電極產(chǎn)生氧氣，氧元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故情性電極為電解池的陽極，A錯誤；

B.產(chǎn)生2.24LCh,未標注狀態(tài)，故不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，B錯誤；

根據(jù)圖示可知，惰性電極為陰極，反應(yīng)得電子，電極反應(yīng)式為：錯誤;

C.IFe2O3+3H2O+6e=2Fe+6OH,C

結(jié)合圖示及陰極電極反應(yīng)式可知，生成氨氣的反應(yīng)：正確；答案選。

D.2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3,DD

18.光電池在光照條件下可產(chǎn)生電壓，如圖所示裝置可實現(xiàn)光能的充分利用。雙極膜復合層間的H2O能解

離為H+和OH,且雙極膜能實現(xiàn)H+和OFT的定向通過。下列說法正確的是。

A.該裝置將光能最終轉(zhuǎn)化為電能

B.再生池中的反應(yīng)為2V2++2H2O=2V3++2OH+H2T

C.當陽極生成33.6LO2時，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA

D.光照過程中陽極區(qū)溶液中的n(OH)基本不變

【答案】D

【詳解】

A.在光照條件下光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，電解池中電能又轉(zhuǎn)化為化學能，由題圖可知，電解過程中的

總反應(yīng)為2H20通電2H2T+O2T,故A錯誤；

B.放電后的溶液中含有V2+和H+,在催化劑作用下H+將W+氧化為V3+,從而實現(xiàn)V3+的再生，即發(fā)生反

應(yīng)2V2++2H+催化齊I」2V3++比3故B錯誤；

C.陽極的電極反應(yīng)40H-4e=O2t+2H2O,標況下每生成33.6L氧氣，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA,題目

中未指明條件，無法計算，故C錯誤；

D.雙極膜復合層間的H2O能解離為H+和0H,且雙極膜能實現(xiàn)H+和0K的定向通過，右側(cè)陽極電極反

應(yīng)式為40H一一生一二02廿2H20,根據(jù)溶液呈電中性可知陽極放電消耗的0H一與從雙極膜中進入右側(cè)的0H

一數(shù)目相等，故D正確；故選D。

19.下列是幾種常見的電化學示意圖。)

怦粉和KOH

的混合物

-MnO2

一金屬外殼

A.圖甲中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液，鹽橋中可以選擇CaCL作為電解質(zhì)

B.圖乙中，K分別與M、N連接，均可保護Fe電極，連接N時稱為“犧牲陽極的陰極保護法”

C.圖丙裝置，可判斷具支錐形瓶中不同pH條件下鐵發(fā)生的是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕

D.圖丁裝置中，Zn—Mn5干電池放電時，負極電極反應(yīng)為Zn—2e+2OH=Zn(OH)2

【答案】A

【詳解】

A.原電池裝置中，鹽橋中的陰陽離子向電解質(zhì)溶液定向移動維持電解質(zhì)溶液的電中性，但是不能與溶液

中的物質(zhì)反應(yīng)，裝置圖甲中Ca?+與S0：反應(yīng)，所以A項符合題意；

B.K與M連接時構(gòu)成電解池，Zn為陰極材料，不會參與反應(yīng)，受到保護，為“陰極電保護法”，K與N相

連時構(gòu)成原電池，F(xiàn)e的活潑性弱于Zn,Fe作原電池的正極被保護屬于犧牲陽極的陰極保護法，B項不符

合題意；

C.如果是吸氧腐蝕，體系中的02會減少，壓強減小，如果是析氫腐蝕，體系中H2會增多，壓強會增大,

在溶解氧傳感器和壓強傳感器上都會有數(shù)據(jù)的體現(xiàn)，C項不符合題意；

D.根據(jù)的是電子守恒、電荷守恒、元素守恒可知，堿性鋅鎰干電池負極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH=Zn(OH)2,D

項不符合題意；故正確選項為A。

20.我國新能源電動汽車使用三元電池已經(jīng)成為趨勢，鍥、鉆、鎰三元材料通常可以表示為LiNixCoyMnzCh,

其中保、鉆、鎰3種元素的主要化合價分別是+2、+3和+4,且x+y+z=L充電時電池總反應(yīng)為：

LiNixCoyMnzO2+6C=LiiaNixCoyMnzO2+LiaC6,其電池工作原理如圖所示，兩極之間有一個允許特定離子

X通過的隔膜。下列說法不正確的是

0

A.允許離子X通過的隔膜屬于陽離子交換膜

B.充電時，A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.放電時，正極反應(yīng)式為LijNixCoyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCoyMnzO2

D.充電時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2mol,則B極質(zhì)量增加1.4g

【答案】D

【分析】

根據(jù)充電時電池的總反應(yīng)LiNi￡oyMnzO2+6C=Lii—aNixCoyMmO2+LiaC6可知，放電時負極的反應(yīng)式為：

+

LiaC6-ae=6C+aLi,正極反應(yīng)式為Lii—aNi￡oyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCo、，MnzO2,將放電時負極、正極反應(yīng)

式左右顛倒，即分別得到允電時陰、陽極反應(yīng)式。

【詳解】

A.放電時，A為負極、B為正極，Li+向正極移動，則X為Li+,則允許離子X通過的隔膜屬于陽離子交

換膜，A說法正確；

B.分析可知，充電時，A為陰極，得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，B說法正確；

C.分析可知，放電時，正極得電子，反應(yīng)式為Li—NixCOyMrizCh+aLi'+ae-=LiNixCoyMnzO2,C說法正

確；

D.充電時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2mol,B極的鋰離子向A極移動，所以B極質(zhì)量減小，A極質(zhì)量增加，且

轉(zhuǎn)移0.2mol鋰離子，A極的質(zhì)量增加1.4g,D說法錯誤；

答案為D。

21.含氯苯的廢水可通過加入適量乙酸鈉，設(shè)計成微生物電池將氯苯轉(zhuǎn)化為苯而除去，其原理如圖所示

（-C?H5表示苯基，C6H6為苯）。下列敘述錯誤的是（）

A.N極為電池的負極

B.隨溫度升高，電池的效率可能降低

C.每生成ImolCCh,有.4molH+遷入M極區(qū)

D.M極的電極反應(yīng)式為Cl-C6H5+e?二C6H6+CT

【答案】D

【分析】

該裝置為原電池裝置，根據(jù)H+移動的方向，M極為正極，根據(jù)裝置圖，正極反應(yīng)式為

Cl-C6H5+H++2e=C6H6+C1-,N極為負極，其電極反應(yīng)式為CH3coO+2H2O-8e=2CO2+7H+,據(jù)此分析；

【詳解】

A.根據(jù)H?移動的方向以及原電池的工作原理，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，即M極為正極，

N極為負極，故A說法正確；

B.高溫使蛋白質(zhì)變性失去活性，殺死微生物，使電池的效率降低，故B說法正確；

C.負極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+,生成ImolCCh,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol,整個電路中

通過的電量相同，因此生成ImolCCh,有4moiH+遷入M極區(qū)，故C說法正確：

D.根據(jù)上述分析，M極的電極反應(yīng)式為Cl-C6H5+H，+2e-=C6H6+C「，故D說法錯誤；

答案選D：

【點睛】

電極反應(yīng)式的書寫是本題的難點，一般根據(jù)裝置圖，書寫出：氧化劑+ne--還原產(chǎn)物，還原劑-ng—氧化

產(chǎn)物，然后判斷酸堿性，如果是酸性，負極產(chǎn)生H+,正極消耗H+,如果是堿性，負極消耗0H,正極則

產(chǎn)生0H-,最后根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平其他。

22.以熔融Li2c03和K2c03為電解質(zhì)，天然氣經(jīng)重整催化作用提供反應(yīng)氣的燃料電池如圖。下列說法正

確的是

內(nèi)禾搐碳酸鹽燃料電池的原理圖

A.以此電池為電源電解飽和食鹽水，當有0.2mole」轉(zhuǎn)移時，陽極產(chǎn)生標準狀況下2.24L氫氣

B.若以甲烷在燃料極反應(yīng)時，負極電極反應(yīng)式為：CH4+4CO：—8e―5CO2+2H2O

C.該電池使用過程中需補充Li2c03和K2c03

D.空氣極發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2—4e+2CO2=2CO；

【答案】B

【分析】

根據(jù)圖示信息知道，天然氣中的甲烷在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為H2,H2在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負極

電極反應(yīng)式為：H2-2e+CO^-=CO2+H2O,通入空氣和CO2的混合氣體一極為原電池的正極，發(fā)生還原反

應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO3依此解答。

【詳解】

A.電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl+2H2。=2NaOH+CbT+H2T，轉(zhuǎn)移2moi電子，陽極產(chǎn)生

電解

ImolCh,A錯誤：

B.若以甲烷在燃料極反應(yīng)時，通入甲烷的電極是負極，在負極上，發(fā)生氧化反應(yīng)，負極電極反應(yīng)式為CH4

+4CO；-8e=5CO2+2H2。，B正確；

c.空氣中的co?會不斷轉(zhuǎn)化為co：,不需要補充U2CO3和K2co3,C錯誤；

D.空氣極為正極，正極上的電極反應(yīng)式為：O2+4e+2CO2=2CO^,D錯誤；

答案選B。

23.南開大學研發(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，該電池具有化學自充電/恒流

充電雙充電模式,電極材料分別是鋅和CaV6Ol6，放電時的電池反應(yīng)是3.6Zn+CaV6O16=CaZn36V6O16,

該電池化學自充電的原理是正極產(chǎn)物CaZi^VeO^可被空氣中的氧氣氧化復原并釋放出Zn2+。下列相關(guān)

說法錯誤的是

A.恒流充電時正極反應(yīng)為:CaZ/fVeC^-7.2e-=3.6Zn2++CaV6Om

B.電池放電時,負極質(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

D.電池若長時間采用化學自充電模式需要及時更換負極材料

【答案】C

【詳解】

A.放電時正極反應(yīng)為3.6Zn2?+CaV6O16+7.2e-=CaZn3.6V6Os，恒流充電時正極反應(yīng)為

-2+

CaZn36V6O16-7.2e=3.6Zn+CaVfiO16,A正確；

B.放電時負極質(zhì)量減少6.5g即消耗O.lmol鋅，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.2川』，電子通過外電路流向正極，B正確:

C.電池自充電時發(fā)生的反應(yīng)為CaZn36V6Oi6+L80,+7.2H+=CaV6Om+3.6Zn2++3.6H,O,溶液酸性

會逐漸減弱，c錯誤；

D.電池在化學自充電時正極材料可復原，但負極材料鋅不會復原，因此若長時間采用化學自充電模式需

要及時更換負極材料鋅，D正確；

答案選C。

24.一種高性能水系鐵-氫氣二次電池工作原理如圖所示，下列說法中正確的是

離子交換膜

A.放電時，碳網(wǎng)電極為負極

B.離子交換膜為陽離子交換膜，充電時，K+通過離子交換膜從左極室移向右極室

C.放電時，負極區(qū)pH變大

D.充電時，電池總反應(yīng)為2[Fe(CN)6「+2H2O=2[Fe(CN)6r+2OH—+H2T

【答案】D

【詳解】

A.放電時，PUC電極失電子作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳網(wǎng)電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；

B.充電時，碳網(wǎng)作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Pt/C電極作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，離子交換膜為陽離子交換膜,

充電時，K+通過離子交換膜從陽極室移向陰極室，即從右極室移向左極室，B項錯誤；

C.放電時，負極發(fā)生H2-2e-+2OH-=2H2。，負極區(qū)pH減小，C項錯誤；

D.充電時，電池總反應(yīng)為2[Fe(CN)6，"+2H2O=2[Fe(CN)6『+2OH-+H2T，D項正確；

故答案為：Do

25.最近我國科學家設(shè)計了一種C2H5OH+CO2協(xié)同電解轉(zhuǎn)化裝置，通過回收工業(yè)尾氣中的CO2實現(xiàn)了聯(lián)合

生產(chǎn)合成氣(CO+H?和CHIHO的新工藝，其工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A.電極a上的電勢比電極b上的高

B.電解池工作時，電極a附近的CO：濃度升高

C.電極b上的電極反應(yīng)式為C2H5OH+2e+2CO3=CH3CHO+2HCO3

D.電解池工作時，CO；透過交換膜向電極a移動

【答案】B

【分析】

由圖可知C2H50H在電極b轉(zhuǎn)化為CH3cHO,發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極b為陽極，電極反應(yīng)式為

C2H50H+2CO3--2e=CH3CHO+2HCO3：電極a為陰極，電極反應(yīng)式為3cO2-H2O+4e=CO+H2+2CO；。

【詳解】

A.電極b為陽極，電極a為陰極，則電極b與電源正極連接，電極a與電源負極連接，電極a上的電勢

比電極b上的低，A錯誤；

B.電極a為陰極，電極反應(yīng)式為3cO2+H2O+4e=CO+H2+2CO；,因此電解池工作時，電極a附近的CO；

濃度升高，B正確；

C.電極b為陽極，電極反應(yīng)式為C2H50H+2cO；-2e-=CH3cHO+2HCO；,C錯誤；

D.對比陰陽極反應(yīng)可知電極a產(chǎn)生的CO：向電極b遷移補充左室的COf,D錯誤；

答案選B。

◎

26.環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe（CsH5）2