2022年高考化学复习电化学基础

2022届高三化学一轮复习—电化学基础（单元检测）

考生注意：

1.本试卷共4页。

2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。

3.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。

一、单项选择题：共18小题，每小题3分，共54分。每题只有一个选项最符合题意。

1.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

金属外壳锌粉

浸了KOH

疔溶液的隔板

原电池示意图钮扣式银锌电池

甲乙

石墨棒

二氧化镒、炭黑、

氯化锈、氯化锌

锌筒

锌锌干电池

丙

下列说法不正确的是（）

A.甲：Zi?+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B.乙：正极的电极反应式为Ag?O+2e+H2O=2Ag+2OH

C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D.T：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

2.用石墨作电极,电解盛放在U形管的饱和NaCl溶液（滴有酚儆）,如图，下列叙述正确的是（)

石墨少墨

NaCl溶液

（滴有酚献）

A.通电后，NaCl才能发生电离

B.通电一段时间后，阳极附近溶液先变红

C.当阳极生成0.1mol气体时，整个电路中转移了0.1mole

D.电解饱和食盐水的总反应式为2NaCl+2H2Oq=2NaOH+H2t+C12t

3.（2020.河北衡水中学调研）一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表:

pH2466.5813.514

腐蚀快慢较快慢较快

主要产物Fe2Fe3（）4FezChFeO^

下列说法正确的是（）

A.pH<4时，发生析氢腐蚀

B.随pH的升高，含碳钢的腐蚀速率逐渐加快

C.pH为14时，负极反应式为2H2O+Fe-3e-=FeOm+4H*

D.pH为7时，负极反应式为Fe—3b=Fe3+,生成的Fe3+被空气中的氧气氧化为FezCh

4.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如下图。若上端开口关闭，可得到

强还原性的H•（氢原子）；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的QH（羟基自由基）。下列说法错

误的是（）

A.无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe—2e=Fe2+

B.不鼓入空气时，正极的电极反应式为H++b==H.

C.鼓入空气时，每生成1mol-OH有2mol电子发生转移

D.处理含有草酸（H2c2。4）的污水时，上端开口应打开并鼓入空气

5.（2020・天津，11）熔融钠一硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。如图中的电池反应为2Na+

xSNa2Sx（x=5〜3,难溶于熔融硫），下列说法错误的是（）

允电

B.放电时正极反应为xS+2Na++2e-=Na2S.r

C.Na和Na2s工分别为电池的负极和正极

D.该电池是以Naf-AbCh为隔膜的二次电池

6.（2021.重庆月考）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中正

确的是（）

A.由Fe、Cu、FeCb溶液组成原电池，负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+

B.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式为：Cu-2e=Cu2+

-

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池，负极反应式为：Al+4OH-3e=A1O2+2H2O

D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池中，负极反应式为：A1-3e-==AP+

下列说法不正确的是（）

A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化

C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D,将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼

8.化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述正确的是（）

A.钢铁发生析氢腐蚀时，H，得电子释放出H2,钢铁被腐蚀

B.钢铁发生吸氧腐蚀时，OFT失电子释放出。2,钢铁被腐蚀

C.船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体

D.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门

9.用如图所示装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确

的一项是（）

选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论

A正极Na2so4溶液U形管两端滴入酚醐后，a管中呈红色

B正极AgNCh溶液b管中电极反应式是40H——45=02t+2H2O

C负极CuCb溶液b管中有气体逸出

D负极NaOH溶液溶液pH降低

10.（2020.全国卷n,12）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Ag,WO3,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下

列叙述错误的是（）

A.Ag为阳极

B.Ag+由银电极向变色层迁移

C.W元素的化合价升高

D.总反应为：WO3+%Ag=AgvWO3

11.利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO,下列说法正确的是（）

A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B.电极a上发生还原反应

C.该装置工作时，H*从b极区向a极区移动

D.该装置中每生成1molCO,同时生成1mol02

12.（2020•全国卷I,12）科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。电池示意图如下，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Zn—2e-+4OFT=Zn（OH）r

B.放电时，1molCCh转化为HCOOH,转移的电子数为2moi

C.充电时，电池总反应为2Zn（OH）r==2Zn+O2t+40田+2H2。

D.充电时，正极溶液中OH一浓度升高

13.全钿氧化还原液流电池是一种新型绿色的二次电池。其工作原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A.电子由Y极流出，经质子交换膜到X极

B.放电过程中，电解质溶液pH降低

C.Y极反应式为V2+—^V3+

D.每转移1mol电子，理论上有2molH*由交换膜右侧向左侧迁移

14.某同学进行下列实验：

操作现象

放置一段时间后，生铁片上出现如图所

取一块打磨过的生铁片，在其表面滴示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域

一滴含酚酣和K3[Fe（CN）6j的食盐水为蓝色，在两色环交界处出现铁锈

下列说法不合理的是（）

A.生铁片发生吸氧腐蚀

B.中心区的电极反应式为Fe—2e「=Fe?’

C.边缘处的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH

D.交界处发生的反应为

2++

4Fe+O2+10H2O=4Fe（OH）3+8H

15.某污水处理厂利用微生物电池将镀格废水中的CnO彳催化还原，其工作原理如下图所示。下列说法不

正确的是（）

A.电池工作过程中电子由a极流向b极

-+3+

B.b极反应式：Cr2Or+6e+14H=2Cr+7H2O

C.电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大

D.每处理1molCr?。干，可生成33.6L（标况下）CO?

16.（2020・盐城市高三模拟）ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是

（）

匚II

匚।।

A.该装置可以在高温下工作

B.X、Y依次为阳离子、阴离子交换膜

C.负极反应式为CH3coeT+2H2<D—8e==2CO2t+7H+

D.该装置工作时，电能转化为化学能

17.工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN，装置如图所示，依次发生的反应有:

-

@CN--2e+2OH-=CNO+H20

②2c1—2e=C12t

③3cl2+2CNCT+8OFT=N2+6C「+2co歹+4H2O

下列说法正确的是（）

A.铁电极上发生的反应为Fe—2e-=Fe”

B.通电过程中溶液pH不断增大

C.除去1molCN，外电路至少需转移5mol电子

D.为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl

18..（2020•山东德州模拟）高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaC104为原料制备高氯酸的原理如

图所示。下列说法正确的是（）

A.上述装置中，f极为光伏电池的正极

+

B.阴极反应式为2H2O—4e=4H+O2t

C.d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HCICU

D.若转移2mol电子，理论上生成100.5gHC1O4

二、非选择题：共3题，共46分。

19.(15分)(八省联考•河北，18)我国科学家最近发明了一种Zn—PbCh电池，电解质为K2so八H2sCU和

KOH,由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：

回答下列问题：

⑴电池中，Zn为极，B区域的电解质为(填“K2soJ“H2so」或“KOH”)。

(2)电池反应的离子方程式为o

(3)阳离子交换膜为图中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此电池中，消耗6.5gZn,理论上可产生的容量(电量)为毫安时(mAh)(lmol电子的电量为1尸,

F=96500Cmol结果保留整数)。

(5)已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，E=AG为电池

反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，J_pb°Epb-PbO；AGzn_Pbo

(填或)o

(6)Zn是一种重要的金属材料，工业上一般先将ZnS氧化，再采用热还原或者电解法制备。利用H?还原

ZnS也可得到Zn,其反应式如下：

ZnS(s)+H2(g)Zn(s)+H2s(g)

5

727℃时，上述反应的平衡常数Kp=2.24XIO"。此温度下，在盛有ZnS的刚性容器内通入压强为1.01x10

Pa的H2,达平衡时H2s的分压为Pa(结果保留两位小数)。

20.(16分)某校学习小组探究不同条件对电解FeCL溶液产物的影响。所用实验装置如图所示，其中电极

为石墨电极。

查阅文献

i.Fe2\Fe?+在溶液中通过与C「结合分别形成FeCl/、FeClf,可降低正电荷。

ii.电解过程中，外界条件(如电解液pH、离子浓度、电压、电极材料等)会影响离子的放电能力。

实验记录

实验现象

序号实验条件

阴极阳极

I①湿润的淀粉碘化钾试纸始

pH=01

终未见变蓝；

molL-1

电极上产生无色气体②取阳极附近溶液于试管

FeCL溶液电

中，滴加KSCN溶液，溶液

压1.5V

变红

11①未观察到气泡产生，电极①湿润的淀粉碘化钾试纸始

pH=4.91表面有银灰色金属光泽的终未见变蓝；

mol-L-1固体析出；②阳极附近出现红褐色浑

FeCb溶液电②电解结束后，将电极浸泡浊。取阳极附近浊液于试管

压1.5V在盐酸中，观察到有大量气中，先用盐酸酸化，再滴加

泡产生KSCN溶液，溶液变红

(1)结合阴极实现现象的分析

①实验］中阴极的电极反应式为。

②用化学用语表示实验II中产生阴极现象的原因：

③对比实验I、II的阴极现象，可以获得的结论是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

(2)结合阳极实验现象的分析

①甲同学认为实验I中C「没有放电，得出此结论依据的实验现象是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依据此现象分析，阳极反应可能是Fe2+-e=Fe3\

②对比实验i、n的阳极现象，解释产生差异的原因：

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

实验讨论

(3)有同学提出，改变条件有可能在阳极看到“湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象，可能改变的条件是

对应的实验方案是____________________________________________________________

21.（15分）.（1）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的

工作原理如下图所示：

①HS-在硫氧化菌作用下转化为SCT的电极反应式是。

②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是。

（2）PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl

混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb«

①放电过程中，Li+向（填“负极”或“正极”）移动。

②负极反应式为。

③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成gPbo

（3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。

①a电极的电极反应式是_________________________________________________________

②一段时间后，需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因是。

答案精析

1.A2,D3.A4.C5.C6.C7.D8.A9.C10.C

11.A12.D13.C［观察装置，由物质转化可以确定右边发生氧化反应，Y极为负极，左边发生还原反

应，X为正极。电子只能在导线上迁移，即电子由Y极经导线流向X极，故A错误；放电过程中，电池

反应式为V2++VO［+2H+=V3++VO2++H2O,消耗H+,pH升高，故B错误；Y极为负极，发生氧化

反应，由离子转化关系知反应式为V2+—e-=V3+,故C正确；X极反应式为VO1+2H++e-=VC)2++

H2O,得失电子数决定氢离子迁移数目。转移1mol电子，只有ImolH卡迁移，故D错误。］

14.D15.C16.C［第一步反应反应物总能量低于生成物的总能量，所以为吸热反应，故A错误：第一

步反应需要的活化能最大，即反应I的反应速率最慢，故B正确；HOOBr的总能量比HBr和。2的总能量

高，能量越高，物质越不稳定，故C错误；根据题意，1molHBr(g)被氧化为Bn(g)放出I2.67kJ热量，则

热化学方程式为4HBr(g)+()2(g)=2H2O(g)+2Br2(g)A//=-50.68kJ-mol-1,故D错误。］

17.C［铁电极为电解池的阴极，得电子，则只能是水提供的氢离子得电子，A错误：根据电极反应式，

阴极为2H?C)+2e--H2t+2OH,阳极①CN--2e-+2OH--CNCT+H2O,②2c「一2屋一。2t,

③3cl2+2CNO-+8OH-=N2+6C「+2co『+4氏0,得失电子数相等时，消耗氢氧根离子，pH减小，B

错误；根据反应：3CL+2CNCF+8OH--N2+6C「+2CO1+4比0,除去1molCN",消耗1.5mol氯气，

转移电子3mol,根据CN——2e-+2OH-=CNC>—+H2O,转移电子是2mol,所以外电路至少需转移5moi

电子，C正确：根据电极反应的离子，为了使电解池连续工作，需要补充氢氧化钠，若有氯气逸出，则需

要补充氯化钠，D错误。］

18.C19.答案⑴负K2s04

(2)PbO2+SOF+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)F

(3)a(4)5360(5)><(6)0.23

解析(1)锌是活泼金属，Zn电极为负极；由图示可知A区域电解质为KOH,C区域电解质为H2so4,则

在B区域电解质为K2so4。

---+

(2)负极反应为Zn-2e+4OH=Zn(OH)r,正极反应为PbO2+2e+4H+SOr=PbSO4+2H2O,总反

应方程式为：PbO2+SOf+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)i-o

(3)A区域是KOH溶液，OPT发生反应变为Zn(OH»,为了维持溶液呈电中性，K卡应通过交换膜进入到

B区域，因此a膜为阳离子交换膜。

65。

⑷/7(Zn)=----2277Tmol,则转移电子为0.2mol,1mol电子的电量为96500C,转移0.2mol电子

65g-mol1

［9300X］。3

的电量Q=0.2molX96500Cmo「i=19300C,则理论上可产生的电量为一彳而一mAh=5360mAh。

(5)由于Zn比Pb活动性强，正极材料都是PbCh,所以Zn—PbO?的电势差比Pb-PbCh的电势差大，则

&LPbo>^Ph-Pbo：不同电池的电势差越大，电池反应的自由能变就越小。由于Zn-PbCh的电势差比

ZJII1DVZIrDrOV/I

Pb-PbO2的电势差大，所以AGzn_p⑼<^Pb-PbO2。

-6

(6)反应ZnS(s)+H2(g)鬲；Zn(s)+H2s(g)在727℃时的平衡常数Kp=2.24XI0,若在盛有ZnS的刚性

容器内通入压强为1.01Xl(>5pa的H2,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此反应前后气体总

Y

压强不变，假如H2s占总压强分数为x,贝IH2为(1-X),根据平衡常数的含义可得工=2.24X10-6,解

得尤比2.24X10-6,所以达到平衡时H2s的分压为2.24X10-6x1.01X105pa七0.23Pa。

20.⑴①2H++2e-=H2t②Fe2++2e--Fe和Fe+2H+=Fe2++H2t③其他条件相同时，pH=O,

pH较小，c(H*)较大时，阴极H*优先于1molL}e2+放电产生H2