2021届高考化学考点微专题训练 电化学及其应用(原卷解析卷)

1、电化学及其应用【原卷】1（2021云南昆明市高三一模）有学者提出可利用铝-空气电池装置来净化水体(净水原理与明矾类似)，其基本工作原理如图所示，正负极区的电解质溶液为酸化的NaCl溶液。下列说法正确的是()A膜a为阳离子交换膜B电子流向：A电极电解质溶液B电极C正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高D将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液可提升净水效果2（2021陕西宝鸡市高三一模）我国科学家最新研发出了可充电的非水相镁溴电池，利用Mg和C作电极，以混合醚作电解液通过多孔玻璃隔膜实现离子交换，其示意图如下，下列说法正确的是A放电时，Mg2+、Br-均通过多孔玻璃膜B放电时，正极反应为Br-+2

2、e-=3Br-3C充电时，电池内部的Mg2+向C电极移动Da接直流电源的正极可实现电能转化为化学能13（2021湖北高三零模）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A加入HNO3降低了正极反应的活化能B电池工作时正极区溶液的pH降低C1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原D负极反应为CHCHOH+3HO-12e-=2CO+12H+32224（2021北京朝阳区高三期末）实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：序号实验5min25min实验I实验II铁钉表面及周边未见明显变化铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片

3、周边未见明显变化铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化2下列说法不正确的是A实验II中Zn保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I慢B实验II中正极的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-C实验I的现象说明K3Fe(CN)6溶液与Fe反应生成了Fe2+D若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色5（2021重庆高三零模）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为

4、NaBr溶液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是A出口2的产物为HBr溶液B出口5的产物为硫酸溶液CBr-可从盐室最终进入阳极液中D阴极电极反应式为2H+2e-=H26（2021吉林长春市长春外国语学校高三期末）2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn()3放电充电LiFePO4+nC。下列说法错误的是A充电时，阳极反应为xLi+nC+xe-=LixCnB充电时，当外电路中通过1mole-时，阳极质

5、量减小7gC放电时，电子由负极用电器正极D放电时，Li+向正极移动7（2021北京通州区高三期末）某科研小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置。在氧化钇基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过H+的固体聚合物电解质。其结构如图所示，则下列说法不正确的是()A电源的a极为负极B在能量转换过程中，固体电解质中H+由阳极向阴极移动C阴极电极反应式为：OX+4H+4e-=GC+H2OD为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量NaCl8（2020四川乐山市高三一模）海水中锂资源非常丰富，但是海水中的锂浓度低，很难被提取出来。我国科学家设计了一种太阳能驱动下，利用选择性固体陶瓷膜电解海水提

6、取金属锂的装置(示意图如图)，该装置工作时，下列说法不正4确的是A工作时，铜箔作阴极B催化电极上的电极反应式：2Cl-2e-=Cl2C选择性固体陶瓷膜允许H2O通过D该装置主要涉及的能量变化：太阳能电能化学能9（2021广东汕头市高三期末）我国学者以单原子Fe-N-C为催化剂，在1，2-二氯乙烷电催化脱氯方面取得新进展，同时回收乙烯和对氯苯甲醚。下图所示，下列有关说法不正确的是A该电池在催化剂作用下实现了氯原子的转移，减少环境污染且经济价值高B电极a与电源正极相连C电极b发生电极反应：ClCH2CH2Cl-2e-=CH2=CH2+2Cl-D电池工作时，氯离子在阴极生成后移向阳极10（2021湖

7、南长沙市长郡中学高三月考）磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)是一种新型动力电池。电池的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，Li可以通过而e不能通过。该电池的总反应式为：5LiFePO+LiC1-x4x6充电放电CLiFePO64(注：LixC6是单质Li附在碳电极上的一种形式)。下列关于该电池的叙述错误的是A放电时，LixC6在负极上失电子发生氧化反应B在充电时，正极中的Li+通过聚合物隔膜向负极迁移C放电时，正极反应式为LiFePO+xLi+=LiFePO-xe-1-x44D若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则电池中通过聚合物隔膜的Li数目为0.6N

8、A11（2021北京海淀区高三期末）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是()ANi2P电极与电源负极相连B辛胺转化为辛腈发生了还原反应CIn/In2O3x电极上可能有副产物H2生成D在In/In2O3x电极上发生的反应为CO2+H2O2e=HCOO+OH612（2021河南南阳市高三期末）高能LiFePO4电池多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCn放电LiFePO4+nC。下列说法不正确的是充电A放电时，电子由

9、负极经导线、用电器、导线到正极B放电时，正极电极反应式：xLiFePO4-xe-xFePO4+xLi+C充电时，阴极电极反应式：xLi+xe-+nC=LixCnD充电时，Li+向右移动13（2020河南商丘市高三月考）一种HCOONaO2、H2O化学电池工作原理如图所示：下列说法正确的是()A电极M为正极，发生氧化反应2BM电极反应式为HCOO+3OH2e=CO3+2H2OC电子由电极M经电解质(CEM)流向电极N7DN电极每生成1molNaOH，理论上电路中有4mol电子转移14【2020年新课标】科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放

10、电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A放电时，负极反应为Zn2e4OHZn(OH)24B放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC充电时，电池总反应为2Zn(OH)22ZnO4OH2HO422D充电时，正极溶液中OH浓度升高15【2020年新课标】电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是AAg为阳极BAg+由银电极向变色层迁移8CW元素的化合价升高D总反应为：WO3+x

11、Ag=AgxWO34-16【2020年新课标】一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH-11e-=VO3-+2B(OH)4+4H2O该电池工作时，下列说法错误的是A负载通过004mol电子时，有0224L(标准状况)O2参与反应B正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C电池总反应为4VB11O20OH6HO8B(OH)4VO322244D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极17【2020年天津卷】熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS错误的是放电充电Na2Sx(x=53，

12、难溶于熔融硫)，下列说法9ANa2S4的电子式为B放电时正极反应为xS+2Na+2e-=NaS2xCNa和Na2Sx分别为电池的负极和正极D该电池是以Na-Al2O3为隔膜的二次电池18【2020年江苏卷】将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是A阴极的电极反应式为Fe2eFe2B金属M的活动性比Fe的活动性弱C钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快19【2020年山东新高考】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰

13、性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是10A负极反应为CHCOO-+2HO-8e-=2CO+7H+322B隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐585gD电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:120【2020年山东新高考】采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A阳极反应为2HO4e4HO22B电解一段时间后，阳极室的pH未变C电解过程中，H+由a极区向b极区迁移D电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量

14、1121【2020年浙江卷】电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是()A电解总反应方程式：B在阳极放电，发生氧化反应C阴极的电极反应：和D电解、混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷22【2019新课标】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H+2MV2+2H+2MV+2C正极区，固氮酶为催化剂，N发生还原反应生成NH2D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动3Zn(s)+2NiOOH(s)

15、+HO(l)ZnO(s)+2Ni(OH)(s)。放电23【2019新课标】为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为22充电12下列说法错误的是（）A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高eB充电时阳极反应为Ni(OH)(s)+OH(aq)2C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2eNiOOH(s)+HO(l)2ZnO(s)+HO(l)2D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区24【2019天津】我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘

16、溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是（）A放电时，a电极反应为IBr2e22IBrB放电时，溶液中离子的数目增大C充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02molI被氧化D充电时，a电极接外电源负极25【2018新课标】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨13烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述

17、错误的是（）A阴极的电极反应：CO2+2H+2e-CO+H2OB协同转化总反应：CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性26（2021山东德州市高三期末）科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意图如图，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。下列说法不正确的是()A三氟甲磺酸锂是离子化合物，其作用是增强导电性14B该装置用Au作催化剂的目的是降低N2的键能C选择性透过膜可允许N2和NH3通过D阴极区生成NH3的电极反应式为N26e6C2H5OH2NH36

18、C2H5O27（2021山西晋中市高三其他模拟）20172020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法错误的是()A太阳能电池可将光能直接转换为电能BY接太阳能电池的P电极C工作一段时间后，图2左池pH减小D每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为2mol28（2021安徽合肥市高三一模）天然气净化工艺的核心是H2S脱除。我国科学家设计了一种转化装置用以去除天然气中H2S.示意图如图所示，装置中可发生反应：H2S+O2=H2O2+S。下列说法正确的是15A该装置中光能直接转化为化学能B碳棒上

19、的电极反应为AQ+2H+2e-=H2AQC乙池溶液中H2S与I-反应，被氧化成单质SD若有1molH2S脱除，将有2molH+从甲池移向乙池29（2021贵州六盘水市高三一模）科学家以石墨烯为电极材料，设计出种处理工业尾气中NH3的新方案，其原理如图所示，下列说法不正确的是()A上述装置工作时H+向阴极迁移，阳极上发生氧化反应B电路中每转移0.3mole-，理论上可处理2.24L氨气C电解总反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2OD阴极区反应包括Fe3+e-Fe2+，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O30（2021福建高三零模）一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的

20、是()16A使用碱性电解质水溶液B放电时，正极反应包括3Mg2+MgS8-6e-=4MgS2C使用的隔膜是阳离子交换膜D充电时，电子从Mg电极流出31（2021山东枣庄市高三期末）常压电化学法合成氨过程中用纳米Fe2O3做催化剂，其电解装置如图所示：熔融NaOH-KOH为电解液，Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是()A惰性电极是电解池的阴极，发生氧化反应B产生2.24LO2时，内电路转移的OH-数为0.4NAC惰性电极的电极反应为2Fe3HO6e=FeO6H223D电解过程中OH-向惰性电极的方向移动17电化学及其应用【解析卷】1（2021云南昆明市高三一模）有学者提出可利

21、用铝-空气电池装置来净化水体(净水原理与明矾类似)，其基本工作原理如图所示，正负极区的电解质溶液为酸化的NaCl溶液。下列说法正确的是()A膜a为阳离子交换膜B电子流向：A电极电解质溶液B电极C正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高D将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液可提升净水效果【答案】A【详解】该装置的净水原理与明矾类似，则会产生氢氧化铝胶体(Al3+水解)，A电解质溶液显酸性，A极为铝电极，为负极，电极反应式为Al-3e-=Al3+，B极为正极，电极反应式为O+4H+4e-=2HO，为达到净水的目的，负极生成的Al3+需要22通过膜a进入待净化废水中，Al3+水解生成氢氧化铝胶体，则

22、膜a为阳离子交换膜，故A正确；B原电池中电子从负极经导线流向正极，则该原电池中电子流向：A电极导线B电极，故B错误；C根据A项分析知，正极区溶液的氢离子浓度减小，pH增大，负极区溶液的pH不变，故C错误；18D将电解质溶液换成碱性的NaCl溶液，则负极生成AlO-，达不到净水的效果，2故D错误；故选A。2（2021陕西宝鸡市高三一模）我国科学家最新研发出了可充电的非水相镁溴电池，利用Mg和C作电极，以混合醚作电解液通过多孔玻璃隔膜实现离子交换，其示意图如下，下列说法正确的是A放电时，Mg2+、Br-均通过多孔玻璃膜B放电时，正极反应为Br-+2e-=3Br-3C充电时，电池内部的Mg2+向C电

23、极移动Da接直流电源的正极可实现电能转化为化学能【答案】B【分析】由图分析可知：放电时相当于原电池工作，负极失电子发生氧化反应，即负极Mg-2e-=Mg2+，原电池中阳离子向正极移动；充电时相当于电解池工作原理，阳极发生氧化反应，即b连接直流电源的正极，发生3Br-2e-=Br3-反应，a连接直流电源的负故，发生还原反应，据此分析解答。【详解】A放电时，相当于原电池原理，电池内部Mg2+向正极移动，即向C电极移动，而Br-在正极一侧，不会通过多孔玻璃膜，故A错误；B放电时，相当于原电池工作，碳电极为正极，Br-得电子发生还原反应，即Br-33+2e-=3Br-，故B正确；C充电时，相当于电解池

24、工作原理，C极区发生氧化反应，3Br-2e-=Br3-，电19池内部的Mg2+向Mg电极移动,故C错误；D根据图分析可知：充电时相当于电解池工作原理，阳极发生氧化反应，故b连接直流电源的正极，a连接直流电源的负故，发生还原反应，故D错误；故答案：B。3（2021湖北高三零模）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A加入HNO3降低了正极反应的活化能B电池工作时正极区溶液的pH降低C1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原D负极反应为CHCHOH+3HO-12e-=2CO+12H+3222【答案】B【分析】乙醇燃料

25、电池中，通入乙醇的一极为负极，电极反应式为CHCHOH+3HO-12e-=2CO+12H+，通入氧气的一极为正极，由工作原理图可知，3222正极发生反应HNO3+3e-+3H+=NO+2H2O，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，二者加合可得O+4e-+4H+=2HO，则HNO223在正极起催化作用，据此分析解答。【详解】A由分析知，HNO3在正极起催化作用，作催化剂，则加入HNO3降低了正极反应的活化能，故A正确；20B电池工作时正极区的总反应为O+4e-+4H+=2HO，则溶液中氢离子浓度减小，22pH增大，故B错误；C根据得失电子守恒可知，1molCH3CH2OH被完全氧化时，转移12

26、mol电子，则有3molO2被还原，故C正确；D由分析知，负极反应为CHCHOH+3HO-12e-=2CO+12H+，故D正确；3222故选B。4（2021北京朝阳区高三期末）实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：序号实验5min25min实验I实验II铁钉表面及周边未见明显变化铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化下列说法不正确的是A实验II中Zn保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I慢B实验II中正极的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-C实验

27、I的现象说明K3Fe(CN)6溶液与Fe反应生成了Fe2+D若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色【答案】C【详解】A实验II中Zn比Fe活泼，作原电池的负极，发生吸氧腐蚀，Fe作正极，被保护，铁的腐蚀速率比实验I慢，A正确；21B实验II中Fe作正极，氧气发生得电子的还原反应，其电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C实验I的现象说明25min时，Fe失去电子生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液与Fe2+发生反应生成特征蓝色沉淀，C错误；D若将Zn片换成Cu片，因为Fe比Cu活泼，推测Cu片周边氧气发生得电子的还原反应生成氢氧根离子，酚酞溶液会出现

28、红色，铁钉作原电池的负极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，与K3Fe(CN)6溶液反应，使其周边会出现蓝色，D正确；故选C。5（2021重庆高三零模）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是A出口2的产物为HBr溶液B出口5的产物为硫酸溶液CBr-可从盐室最终进入阳极液中D阴极电极反应式为2H+2e-=H2【答案】D【详解】A电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Na+向阴极移动，与双极膜提供的氢氧

29、根离子结合，出口2的产物为NaOH溶液，A22错误；B电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Br-向阳极移动，与双极膜提供的氢离子结合，故出口4的产物为HBr溶液，钠离子不能通过双极膜，故出口5不是硫酸，B错误；C结合选项B，Br-不会从盐室最终进入阳极液中，C错误；D电解池阴极处，发生的反应是物质得到电子被还原，发生还原反应，水解离成H+和OH，则在阴极处发生的反应为2H+2e-=H2，D正确；答案选D。6（2021吉林长春市长春外国语学校高三期末）2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间

30、是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn()放电充电LiFePO4+nC。下列说法错误的是A充电时，阳极反应为xLi+nC+xe-=LixCnB充电时，当外电路中通过1mole-时，阳极质量减小7gC放电时，电子由负极用电器正极D放电时，Li+向正极移动【答案】A【详解】A充电时，该装置为电解池，左边为阳极，右边为阴极，阴极得电子，电极反应为xLi+nCxe-LixCn，故A错误；23B充电时，当外电路中通过1mole-时，有1molLi参加反应，阳极质量减小7g，故B正确；C放电时，该装置为原电池，在原电池中，电子由

31、负极用电器正极，故C正确；D放电时，该装置为原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，即Li+向正极移动，故D正确；故选A。7（2021北京通州区高三期末）某科研小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置。在氧化钇基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过H+的固体聚合物电解质。其结构如图所示，则下列说法不正确的是()A电源的a极为负极B在能量转换过程中，固体电解质中H+由阳极向阴极移动C阴极电极反应式为：OX+4H+4e-=GC+H2OD为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量NaCl【答案】D【分析】从电解池示意图可以看出，右侧H2O失电子生成氧气，为电解池阳极，b为电池正极；左侧O

32、X得电子生成GC，为电解池阴极，a为电池负极。【详解】A根据分析，右侧H2O失电子，为电解池阳极，b为电池正极，则a为电池负极，A正确；24B根据电解过程，右侧生成的H+向左侧移动，即阳极向阴极移动，B正确；C阴极发生得电子的反应，OX（乙二酸）得电子结合阳极剩余的H+生成GC（羟基乙酸），电极方程式为OX+4H+4e-=GC+H2O，C正确；D若在电解质中加入一些NaCl，Cl-在OH-之前放电，因此电池不能生成O2，电池原理发生变化，D错误；故答案选D。8（2020四川乐山市高三一模）海水中锂资源非常丰富，但是海水中的锂浓度低，很难被提取出来。我国科学家设计了一种太阳能驱动下，利用选择性固

33、体陶瓷膜电解海水提取金属锂的装置(示意图如图)，该装置工作时，下列说法不正确的是A工作时，铜箔作阴极B催化电极上的电极反应式：2Cl-2e-=Cl2C选择性固体陶瓷膜允许H2O通过D该装置主要涉及的能量变化：太阳能电能化学能【答案】C【详解】A根据图示可知电子流入铜电极，Li+在Cu电极上得到电子被还原为Li单质。在电解池中，电子流入的电极为阴极，故铜电极为阴极，A正确；B在催化电极上，电子流出，发生氧化反应，根据图示可知是海水中的Cl-失去电子被氧化为Cl2，故该电极为阳极，阳极的电极反应式为：2Cl-2e-=Cl2，B正确；C在固体陶瓷膜上部区域是有机电解质，下部区域为海水，有机物与海水互

34、不25相溶，因此该选择性固体陶瓷膜不允许H2O通过，只允许Li+通过，C错误；D根据图示可知：太阳能转化为电能，然后利用太阳能电解海水提取金属锂，实现了电能转化为化学能，因此该装置主要涉及的能量变化：太阳能电能化学能，D正确；故合理选项是C。9（2021广东汕头市高三期末）我国学者以单原子Fe-N-C为催化剂，在1，2-二氯乙烷电催化脱氯方面取得新进展，同时回收乙烯和对氯苯甲醚。下图所示，下列有关说法不正确的是A该电池在催化剂作用下实现了氯原子的转移，减少环境污染且经济价值高B电极a与电源正极相连C电极b发生电极反应：ClCH2CH2Cl-2e-=CH2=CH2+2Cl-D电池工作时，氯离子在

35、阴极生成后移向阳极【答案】C【详解】A.该电池在催化剂作用下将苯甲醚转化为对氯苯甲醚，同时将1，2-二氯乙烷转化为乙烯，实现了氯原子的转移，减少环境污染且经济价值高，选项A正确；B电极a苯甲醚转化为对氯苯甲醚，发生失电子的氧化反应，为电解池的阳极，与电源正极相连，选项B正确；C电极b上1，2-二氯乙烷得电子产生乙烯和氯离子，发生的电极反应式为：ClCH2CH2Cl+2e-=CH2=CH2+2Cl-，选项C不正确；D.电池工作时，氯离子在阴极生成后移向电解池的阳极，选项D正确；26答案选C。10（2021湖南长沙市长郡中学高三月考）磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)是一种新型动力电池。电池的

36、内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，Li可以通过而e不能通过。该电池的总反应式为：LiFePO+LiC1-x4x6充电放电CLiFePO64(注：LixC6是单质Li附在碳电极上的一种形式)。下列关于该电池的叙述错误的是A放电时，LixC6在负极上失电子发生氧化反应B在充电时，正极中的Li+通过聚合物隔膜向负极迁移C放电时，正极反应式为LiFePO+xLi+=LiFePO-xe-1-x44D若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则电池中通过聚合物隔膜的Li数目为0.6NA【答案】D【详解】A电池放电时，在负极上，LixC6失电子转化为Li+和C6，发生氧化反应

37、，A正确；B在充电时，正极连接电源正极变为阳极，发生氧化反应，Li+通过聚合物隔膜向阴极(放电时是负极)迁移，B正确；C放电时，正极Li1-xFePO4得电子产物与Li+结合生成LiFePO4，发生还原反应，电极反应式为LiFePO+xLi+=LiFePO-xe-，C正确；1-x44D若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则生成铜的物质的量为27300mol，电子转移600mol，所以，电池中通过聚合物隔膜的数目为600NA，D错误；故选D。11（2021北京海淀区高三期末）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是

38、()ANi2P电极与电源负极相连B辛胺转化为辛腈发生了还原反应CIn/In2O3x电极上可能有副产物H2生成D在In/In2O3x电极上发生的反应为CO2+H2O2e=HCOO+OH【答案】C【详解】A根据电解质“异性相吸”原理，氢氧根向Ni2P电极移动，说明Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；B左侧CO2变为HCOO，化合价降低，发生还原反应，则辛胺在阳极转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；CIn/In2O3x电极为阴极，阴极可能有氢离子得到电子，因此可能有副产物H2生成，故C正确；DIn/In2O3x电极为阴极，根据图中信息，阴极上发生的反应为CO2+H2O+2e=HCOO+OH

39、，故D错误。综上所述，答案为C。12（2021河南南阳市高三期末）高能LiFePO4电池多应用于公共交通。电池28中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCn放电LiFePO4+nC。下列说法不正确的是充电A放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极B放电时，正极电极反应式：xLiFePO4-xe-xFePO4+xLi+C充电时，阴极电极反应式：xLi+xe-+nC=LixCnD充电时，Li+向右移动【答案】B【分析】由总反应(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCn放电充电LiFePO4+nC知，放

40、电时，嵌入石墨中的Li失电子变为Li+，即LixCn为负极，电极反应为：LixCnxe-=xLi+nC，FePO4在正极得电子生成LiFePO4，电极反应为：xFePO4+xLi+xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4；充电时，电池负极连电源负极，作电解的阴极，电极反应为：xLi+nC+xe-=LixCn，电池正极连电源正极，作电解的阳极，电极反应为：LiFePO4xe-=xFePO4+xLi+(1-x)LiFePO4。【详解】A根据原电池原理知，负极失去电子，电子经外电路到达正极，A正确；B由分析知，正极反应为：xFePO4+xLi+xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4

41、，B错误；C由分析知，阴极反应为：xLi+nC+xe-=LixCn，C正确；D充电为电解过程，根据电解原理，阳离子Li+移向阴极，即图示的右边，D正确；29故答案选B。13（2020河南商丘市高三月考）一种HCOONaO2、H2O化学电池工作原理如图所示：下列说法正确的是()A电极M为正极，发生氧化反应2BM电极反应式为HCOO+3OH2e=CO3+2H2OC电子由电极M经电解质(CEM)流向电极NDN电极每生成1molNaOH，理论上电路中有4mol电子转移【答案】B【详解】A根据图中信息，钠离子向右移动，根据“同性相吸”因此N极为正极，电极M为负极，发生氧化反应，故A错误；B根据图中信息，

42、M电极发生氧化反应，生成碳酸根，因此M电极反应式为HCOO2+3OH2e=CO3+2H2O，故B正确；C电子由负极(M)经导线流向正极(N)，不能通过电解质，故C错误；D根据O2+4e+2H2O=4OH，因此N电极每生成1molNaOH，理论上电路中有1mol电子转移，故D错误。综上所述，答案为B。14【2020年新课标】科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池30示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A放电时，负极反应为Zn2e4OHZn(OH)24B放电时，1molCO2转化为

43、HCOOH，转移的电子数为2molC充电时，电池总反应为2Zn(OH)22ZnO4OH2HO422D充电时，正极溶液中OH浓度升高【答案】D【解析】【分析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)2-；充电时，右44侧为阳极，H2O发生氧化反应生成O2，左侧为阴极，Zn(OH)2-发生还原反应生成Zn，以此分析解答。【详解】A放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)2-，4故A正确，不选；B放电时，CO2转化为HCOOH，C元素化合价降低2，则1molCO2

44、转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，故B正确，不选；31C充电时，阳极上H2O转化为O2，负极上Zn(OH)2-4转化为Zn，电池总反应为：2Zn(OH)2-=2Zn+O+4OH-+2HO，故422C正确，不选；D充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2HO-4e-=4H+O，溶液中H+浓度22增大，溶液中c(H+)c(OH-)=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误，符合题意；答案选D。15【2020年新课标】电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于

45、该变化过程，下列叙述错误的是AAg为阳极CW元素的化合价升高BAg+由银电极向变色层迁移D总反应为：WO3+xAg=AgxWO3【答案】C【解析】【分析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。【详解】A通电时，Ag电极有Ag+生成，故Ag电极为阳极，故A项正确；B通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，故B项正确；32C过程中，W由WO3的+6价降低到AgxWO3中的

46、+(6-x)价，故C项错误；D该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为：xAg-xe-=xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg+xe-=AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg+WO3=AgxWO3，故D项正确；答案选C。【点睛】电解池的试题，重点要弄清楚电解的原理，阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写，阳极反应式+阴极反应式=总反应式，加的过程中需使得失电子数相等。4-16【2020年新课标】一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH-11e-=VO3-+2B(OH)4+4H2O该电池工作时，下列说法错误的是A负载

47、通过004mol电子时，有0224L(标准状况)O2参与反应B正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C电池总反应为4VB11O20OH6HO8B(OH)4VO322244D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极【答案】B【解析】334-【分析】根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成VO3-和B(OH)4，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，-4反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4+4VO3-，据此分析。【详解】A当负极通过004m

48、ol电子时，正极也通过004mol电子，根据正极的电极方程式，通过004mol电子消耗001mol氧气，在标况下为0224L，A正确；B反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误；-4C根据分析，电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4+4VO3-，C正确；D电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极负载VB2电极KOH溶液复合碳电极，D正确；故选B。【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写，电解质溶液为碱性，则空气中的氧气得电子生成氢氧根；在判断电

49、池中电流流向时，电流流向与电子流向相反。17【2020年天津卷】熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS放电充电NaS2x(x=53，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是34ANa2S4的电子式为B放电时正极反应为xS+2Na+2e-=NaS2xCNa和Na2Sx分别为电池的负极和正极D该电池是以Na-Al2O3为隔膜的二次电池【答案】C【解析】【分析】根据电池反应：2Na+xS放电充电NaS可知，放电时，钠作负极，发生氧化2x反应，电极反应为：Na-e-=Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为xS+2Na+2e-=NaS2x，据此分析。【详解】ANa2

50、S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；B放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：xS+2Na+2e-=NaS2x，故B正确；C放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；D放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，Na-AlO为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；23答案选C。18【2020年江苏卷】将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是35A阴极的电极反应式为Fe2eFe2B金属M的活动性比Fe的活动性弱C钢铁设施表面因积累大量电子而被保

51、护D钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快【答案】C【解析】A阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故A错误；B阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B错误；C金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护，故C正确；D海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D错误；故选C。19【2020年山东新高考】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可

52、实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是36A负极反应为CHCOO-+2HO-8e-=2CO+7H+322B隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐585gD电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1【答案】B【解析】【分析】据图可知a极上CH3COO转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。【详解】Aa极为负极，CH3COO失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COO+2H2O-8e=2

53、CO2+7H+，故A正确；B为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；C当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molCl移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为585g，故C正确；Db极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H+2e=H2，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D正确；故答案为B。3720【2020年山东新高考】采用惰性电

54、极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A阳极反应为2HO4e4HO22B电解一段时间后，阳极室的pH未变C电解过程中，H+由a极区向b极区迁移D电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】D【解析】【分析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。【详解】A依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H+O2，故A正确，但不符合题意；B电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电

55、解一段时间后，阳极室的pH值不变，故B正确，但不符合题意；C有B的分析可知，C正确，但不符合题意；D电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H+O2，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧38气，故D错误，符合题意；故选：D。21【2020年浙江卷】电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是()A电解总反应方程式：B在阳极放电，发生氧化反应C阴极的电极反应：D电解和、混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷【答案】A【解析】A因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，

56、在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2，故A说法不正确；BRCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，-COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确；C阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时

57、生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2，故C说法正确；D根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：392CHCOONa+2NaOHCH-CH+2NaCO+H，3332322CHCHCOONa+2NaOH32CHCH-CHCH+2NaCO+H，3223232CHCOONa+CHCHCOONa+2NaOH332CH-CHCH+2NaCO+H。因此，电解CHCOONa、3232323CHCHCOONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。32答案为A。22【2019新课标】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在

58、电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H+2MV2+2H+2MV+2C正极区，固氮酶为催化剂，N发生还原反应生成NH23D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负e极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+=MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H+2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，

59、电极反应式为MV2+e=MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H+6MV+=6MV2+NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极40=MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；Zn(s)+2NiOOH(s)+HO(l)ZnO(s)+2Ni(OH)(s)。移动。【详解】A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+e=MV2+

60、，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H反应生成H+和MV+，反应的方程2式为H2+2MV2+=2H+2MV+，故B错误；C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2+eD项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。故选B。【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应原理和离子流动方向，明确酶的作用是解题的关键。23【2019新课标】为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为放电22充电下列说法错