2024年高考化学 电化学及其应用（原卷版）

专题07电化学及其应用

2023年高考真题

1.（2023•全国甲卷）用可再生能源电还原CO?时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多

碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

太阳能质

子

可

IrO.-Ti交Cu

将KC1、

换电极口02co

生电极H,SO&溶液HF。”溶液

膜

能

源

C2H4,C2H50H

—风能

A.析氢反应发生在IrO'-Ti电极上

B.C「从Cu电极迁移到IrO,-Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H,O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

2.（2023•全国乙卷）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的

结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唾膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一

电极。工作时，在硫电极发生反应：!s8+e-^1S8-,gsj+e-TSM2Na++：S；+2（1-：.—Na2sx

下列叙述错误的是

A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移

B.放电时外电路电子流动的方向是a-»b

Y

C.放电时正极反应为：2Na++7s8+2e--Na2sx

o

D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

3.（2023,新课标卷）一种以V2C>5和Zn为电极、Zn（C月水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。

放电时，Zn?*可插入V?05层间形成Zn,KCVnH。。下列说法错误的是

V2O5ZnrV2O5nH2O

Zn电极V2O5电极

—

八Zn（CF3so3）2水溶液j

A.放电时VQs为正极

B.放电时Zn”由负极向正极迁移

C.充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-nH,0

2+

D.充电阳极反应：ZnxV2O5nH,O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

4.（2023•浙江卷）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不走硬的是

电源

饱和NaCI溶液与0（含少量NaOH）

A.电极A接电源正极，发生氧化反应

B.电极B的电极反应式为：2Hq+2e-=H2T+2OH-

C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液

D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗

5.（2023•辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制H?的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O?产

生。下列说法正确的是

A.b如电势高于a如电势B.理论上转移2mole-生成4gH2

C.电解后海水pH下降D.阳极发生：Cr+HQ-2e-=HC10+H

6.（2023•北京卷）回收利用工业废气中的C。?和SO?,实验原理示意图如下。

A.废气中SO?排放到大气中会形成酸雨

B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO；的水解程度大于HCO；的电离程度

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO^nSOz

电解

D.装置b中的总反应为SO：+CO,+H,O—HCOOH+SO：

7.（2023・山东卷）利用热再生氨电池可实现C11SO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室

均预加相同的CuSO,电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是

CuCu

CuSO4低温T圣温

溶液热解~甲I乙

A.甲室Cu电极为正极

B.隔膜为阳离子膜

2+2+

C.电池总反应为：CU+4NH3=[CU（NH3）4]

D.NH,扩散到乙室将对电池电动势产生影响

8.（2023•湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工

作时阳极无C1?生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmol-hL下列说法错误的是

离「交换膜

透汽不透液态水

的PTFE眼

30%KOH;¥液

A.b电极反应式为2HzO+2e-=H2T+20FT

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜

D.海水为电解池补水的速率为2刈101小7

9.（2023•辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

学孔碟

A.放电时负极质量减小

B.储能过程中电能转变为化学能

C.放电时右侧H-通过质子交换膜移向左侧

D.充电总反应：Pb+SO：-+2Fe"=PbSO4+2Fe*

:金2023年高考模拟题

1.（2023・天津・统考三模）如图1所示为铅蓄电池，图2所示为用铅蓄电池做电源，石墨做电极，电解CuCl?

A.X连B极，Y连A极

B.铅蓄电池放电时，负极得电子被氧化，电极析出PbSO4,质量越来越大

C.将Z换成阴离子交换膜，电解一小段时间后，X极区和Y极区溶液浓度均变小。

D.将Z换成铜片，电解一小段时间，Z的质量几乎不变

2.（2023•江西景德镇•统考三模）某化学兴趣小组探究KI溶液与AgNO.3溶液的反应。I：向KI溶液中滴

加几滴AgNO3溶液，立刻产生黄色沉淀，静置取上层清液滴加淀粉溶液，无明显现象。H：组装如图装置，

一段时间后观察到下列现象：①电流计发生偏转：②蛋壳内溶液、烧杯内溶液均未产生沉淀③烧杯内石墨

电极表面有银白色固体析出；下列说法错误的是

/AgNO,

A.正极的电极方程式为Ag++e=Ag

B.向反应后的蛋壳内溶液滴加淀粉，溶液变蓝

C.蛋壳膜的孔隙半径比Ag+和r的半径大

D.Ag+和「直接反应不生成12,可能原因是Agl的溶度积太小且沉淀反应速率太快

3.（2023•福建南平•统考三模）西北工业大学推出一种新型Zn-NO?电池。该电池能有效地捕获NO?,将其

转化为NO2,再将产生的NO2电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是

A.d电极为电解池的阳极

B.Zn-NO?电池总反应式为：Zn+2NO2=Zn（NO2）,

C.c极区溶液的pH升高

D.电路中转移2moie-时，理论上能得到2moiNH：

4.（2023・湖北武汉•统考模拟预测）科学家近年发明了一种新型光电催化装置，它能将葡萄糖和CCh转化为

甲酸盐，如图所示。光照时，光催化电极a产生电子©）和空穴（h+）,图中的双极膜中间层中的H2O会解离

产生H+和0H%

电源

催

光

化

傕

电

化

光照极

电b

极

KOH溶液双极膜KHCO簿液

卜,列说法错误的是

+

A.光催化电极a的反应为C6H1206+12h+18OH=6HCOO+12H2O

B.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b移动

C.理论上电路中转移4moie-时可生成2moiHCOO

D.阳极区和阴极区的pH均减小

5.（2023•内蒙古赤峰•统考模拟预测）2022年中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖一种以MgCb-聚

乙烯醇为电解液的镁电池如图所示。下列说法不正确的是

-------0°-------

正极负极

石墨

镁

A.放电时，正极的电极反应式为Mg2++2e+V2O5=MgV2O5

B.放电一段时间后，聚乙烯醇中的c（Mg2+）几乎保持不变

C.充电时，Mg?+嵌入V2O5晶格中

D.若将电解液换成MgCL水溶液，工作时电池可能产生鼓包

6.（2023•重庆九龙坡•重庆市校考三模）近期科技工作者开发了一套以乙醉为原料制备

DDE（八次。'）的电解装置如下图所示。下列说法正确的是

I--------------1

催

催

化

化cH

2

电

电OH

a--7

极

极

ab

C2Hqe1+H+

DDE

A.催化电极的电极电势：b>a

+

B.阴极电极反应式为C2H5OH+Cl-2e-=C2H5OC1+H

C.电解后溶液的pH会减小（忽略溶液体积变化）

D.每产生1molH?需要消耗3moiC2H50H

7.（2023・河北•校联考三模）单液流锌银电池以其成本低、效率高、寿命长等优势表现出较高的应用价值，

放电

电解液为ZnO溶解于碱性物质的产物Zn（OH）；,总反应为Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-.Zn（OH）；+2Ni（OH）2,

充电

电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.充电时，锌极发生的电极反应为Zn（OH）；+2e-=Zn+4OH-

B.放电时，银极发生的电极反应为NiOOH+H2O+4e=Ni（OH）2+OH-

C.充电时，阴离子从镇极区向锌极区移动，在锌极上反应生成Zn（OH）：

D.利用循环泵驱动电解液进行循环流动，可有效提高电池能量效率

8.（2023•辽宁沈阳•沈阳二中校考三模）利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数，其原理如图所示。待

测气体进入电解池后，S。加滋凰测硫仪便自动电解，溶液中强保持不变。若有标准状况下VmL

气体通入电解池（其它气体不反应），反应结束后消耗x库仑电量（已知：电解转移Imol电子所消耗的电量为

96500库仑）。下列说法正确的是

混含气体

MTTN

C&COOH-KI溶液

A.M接电源的负极B.阳极反应式为2H++2e=H2T

1|2x

C.反应结束后溶液的pH增大D.混合气体中SO2的体积分数为MyXlOO%

965V

9.（2023•吉林白山・统考三模）在电还原条件下由PVC{2、^Z}产生的氯离子可以直接用于串联电氧

化氯化反应。PVC可用于常规回收DEHP（在电化学反应中可充当氧化还原介质，提高反应效率），转化过程

如图所示。

外接电源

下列叙述错误的是

A.上述装置为将电能转化成化学能的装置

B.电极d上发生还原反应

通电

C.上述转化的总反应方程式为----

Cl

D.上述转化实现了资源回收与利用

10.（2023•福建漳州・统考三模）南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒"泥浆''电池，该电池（如

图）在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，H+能通过半透膜，而有机聚合物不能通过半透膜，下列说法错误的

是

电源/用电器

1

蓄

液

池

A.放电时，b为负极，发生氧化反应

C.充电时，H*由a极区向b极区迁移

HC)H

D.充电时，十］13?在阴极被还原

H（（H

IL（2023・湖南娄底•统考模拟预测）近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂

Ni-Co-Zn-Mn钙钛矿氟化物（K/Na-NCZMF）电极材料.，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示（注明：0.1M

代表O.lmol七）下列叙述错误的是

CO(OH)2

NiOtMnO2

Ni(OH)2CoQ,、CoO,Mn,O4

NiOOH/CoOOH/ZnO/MnOOH

K\Na*、应4

K/Na-NCZM