高考化学二轮复习讲义+分层训练09电化学基础（分层训练）（原卷版+解析）

高考解密09电化学基础

A组基础练

1.（2023•四川成都•统考模拟预测）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

离子交换膜X

A.离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极

B.Pt电极的电势高于石墨电极

C.石墨电极上发生反应9）3+4丁+33=皿+2压0

D.6mol0?被还原时，有3moiGH50H被氧化

2.（2023•辽宁沈阳•辽宁实验中学校考模拟预测）科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌一澳二次电

池，其总反应为：Zn+2OH+Br；鬻ZnO+HO+3Br,中间的双极性膜（BPM）能隔开酸碱双液且能允

J允用2

许K+通过，如图所示。下列说法正确的是

A.放电时，K+向锌极电极迁移

B.放电时，负极区的pH减小

C.充电时，锌与外接电源正极相连，将电能转化为化学能

D.充电时，石墨电极发生反应：Br；-2e=3Br

3.（2023•广东茂名•化州市第一中学校考一模）一种钠离子电池的工作原理如图所示，已知放电时正极

反应为NaFePO4F+e-+Na+=Na2FePC）4F,四甘醇二甲醛充当电解液的有机溶剂。下列说法正确的是

M|用「器IN

阳

离

子

交

换

膜

A.放电时，Na+从左极室通过阳离子交换膜进入右极室

B.放电时，电流方向为用电器一N一电解液一M

C.充电时，N极的电极反应式为Na,C-xe-=xNa++C

D.充电时，每转移Imol电子，两电极质量变化量相差23g

4.（2023•重庆•统考模拟预测）有一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以进行废水处理，还能获得

电能。下列装置处理含CH3C。。一的废水。下列说法正确的是

0

,隔腴II

a/b

极

<H*二

膜有

模

机

拟

废

海

水

水

A.a极为负极，发生还原反应

B.cr通过隔膜n进入右室

C.负极反应为CH3coer+8er2H20=28?T+7H+

D.若处理含有29.5gCH3coeT的废水，模拟海水理论上可除NaCl234g

5.（2023•青海海东•校考一模）我国科学家研究出一种新型水系ZnW2H2电池（装置如图甲所示），既能实

现乙焕加氢又能发电；同时开发新型催化剂，实现COz电催化加氢制备C3H6（装置如图乙所示）。下列说法错

误的是

A.甲、乙两装置相互连接时，a口应接c口

B.离子交换膜M与N不能选择相同的交换膜

-

C.a极的电极反应式为C2H2+2e+2H20=C2H4+20H

D.甲、乙两装置相互连接时，理论上每消耗ImolCO?,b极质量增大48g

6.（2023•浙江•模拟预测）某科研团队设计了一款新型微生物/光电复合人工光合作用系统，通过该系统

可将CO2直接转化为CH,。电池装置如图所示，其中复合光阳极由太阳能硅电池和TiO2纳米线阵列串联组

装而成，双极膜中的H2。可被解离为H+和。HI并在电场作用下向两极移动，下列说法不正确的是

A.人工光合作用系统工作过程中电子由电极A向电极B移动

B.通过该装置可实现光能一电能一化学能的转化

+

C.电极B上发生的电极反应为CO?+8H+8e-=CH4+2H2O

D.该装置工作过程中电极A一侧溶液的pH将减小

7.（2023•北京顺义•一模）锂机氧化物二次电池的工作原理为：V2O5+xLiLivV2O5,下图是用该

电池电解含银酸性废水制备单质保的装置示意图，下列说法不IE强的是

A锂钢氧化物电池B

X!!

O.Smol-L-11疑含Ni?+、C1-

TI溶液溶液酸性H溶液

NaOHll

ahe

A.电解过程中Y电极上的电极反应为：Ni?++2e-=Ni

B.电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大

C.锂帆氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液

+

D.锂帆氧化物二次电池充电时A电极的电极反应为：LixV2O5-xe-=V2O5+xLi

8.（2023•浙江•模拟预测）双极膜应用于各种装置中，发挥着巨大作用。如图所示装置是将捕捉的二氧

化碳转化为CaCC>3而矿化封存，减少空气中的碳排放。下列说法正确的是

A.向碱室中加入NaHCOs固体，有利于CO?的矿化封存

B.两个双极膜中间层的H+均向左移动

C.a极为阳极，电极反应式为4（汨--4F=021+2凡0

D.CaCOs在碱室形成

9.（2023•浙江•校联考模拟预测）利用LiFePOa电池可将雾霾中的NO、SO?转化为硫酸镂，其回收利用

装置如图所示。电池工作时的总反应为LiFePC\+6C詈Li.^FePO^LixCg,充放电时，行在正极材料

上嵌入或脱嵌,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。下列有关说法不正确的是

A.转化为硫酸镂时，M与b相接，N与a相接

+

B.电池工作时，负极电极反应式为：LixC6-xe=6C+xLi

C.该装置实际工作过程中需要在C处通入适量NH?或者补充适量H2sO,

D.理论上当消耗2.24L（标准状况）SO?时，电池中两池质量差改变2.8g

10.（2023•重庆•校联考三模）回答下列问题：

（1）我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO?和NaCl高效转化为CO和NaClO,原理如图1所示:

通入co2气体的一极为（填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”），写出该极的电极反应式：o

（2）全乳液流电池是利用不同价态的含钢离子在酸性条件下发生反应，其电池结构如图2所示。已知酸性溶

液中帆以V0；（黄色）、vq紫色）、vc）2+（蓝色）、V＞（绿色）的形式存在。放电过程中，电池的正极反应式为

，右侧储液罐中溶液颜色变化为o

⑶如果用全乳液流电池作为图1电解装置的电源，则催化电极b应与该电池的极（填"X’或"Y'）

相连;若电解时电路中转移0.4mol电子,则理论上生成NaClO的质量为g；电池左储液罐溶液中n（H+）

的变化量为。

B组提升练

1.（2023•浙江•模拟预测）一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，电解质溶液呈酸性，该装置可以

同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述错误的是

A.电池工作时，H+的迁移方向为“厌氧阳极”一“缺氧阴极”和“厌氧阳极”一“好氧阴极”

B.电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大

C.“好氧阴极”存在反应：NH：-6e-+8OH-=NO；+6H2O

D.“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol

2.（2023•安徽宣城•安徽省宣城市第二中学模拟预测）我国科学家在“绿氢”研究方面取得新进展。四

种电解槽结构如图所示。

已知：法拉第常数（F）表示Imol电子所带电量，F=96500C-mo广。下列说法正确的是

A.图a、d装置中KOH作用是降低阳极反应的活化能

B.图c装置的阴极反应式为2H2O+2e=2OH+H2T

C.图a装置工作一段时间后，阳极区溶液pH明显下降

D.电流强度为a安培，通电时间为b小时，阳极理论最多产生蝮mol。2

3.（2023•湖北•统考一模）1,2-二氯乙烷主要用作聚氯乙烯单体制取过程的中间体，用电有机合成法合

成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法中正确的是

直流电源

A.直流电源电极a为负极

B.X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜

C.液相反应中，C2H4被氧化为1,2-二氯乙烷

D.该装置总反应为2c「+2氏0逑2OIT+凡个+C4T

4.（2023•湖南衡阳•统考一模）钾离子电池因其低成本和较高的能量/功率密度，引起了广泛关注。一种

钾离子电池的总反应为xKCg+KojMnO?8K：+K05MnO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的

B.充电时，a极接电源的负极发生氧化反应

C.放电时，b极发生的反应为Kos-MnO?+xK++xb=K05MnO2

D.放电时，理论上电路通过4moiela极质量减小39g

5.（2023•北京•模拟预测）根据下列要求回答下列问题。

（1）次磷酸钻［Co2］广泛用于化学镀钻，以金属钻和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备,

原理如图:

Co石墨

--NaOH---

NaH-2PO2-

・二稀硫酸浓溶液三三稀筌液三一

产品室原料室

则Co的电极反应式为,A、B、C为离子交换膜，其中B为.离子交换膜（填“阳”或

“阴”)»

（2）我国科研人员研制出的可充电“Na-C0J电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应方程

放电

式为4Na+3cOz.，2Na2cOs+C.放电时该电池“吸入”CO?,其工作原理如图所示：

①放电时，正极的电极反应式为o

②若生成的Na2c和C全部沉积在正极表面，当正极增加的质量为28g时，转移电子的物质的量为

③可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醛作电解液的理由是

C组真题练

1.（2023•广东•高考真题）以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实

现A1的再生。该过程中

A.阴极发生的反应为Mg-2F=Mg2+B.阴极上A1被氧化

C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等

2.（2023•辽宁•统考高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，

溶液恢复棕色；加入CCl”振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是

A.褪色原因为I被Fe还原B.液体分层后，上层呈紫红色

c.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D.溶液恢复棕色的原因为r被氧化

3.（2023•全国•统考高考真题）Li-O,电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来

科学家研究了一种光照充电Li-O,电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子卜一）和空穴（h+）,驱动阴

极反应（Li++仁=Li）和阳极反应（LizOz+ZhWLi'+OD对电池进行充电。下列叙述错误的是

光

金催

属化

锂电

极

）2

Li+C

。？=2

应Li?

的总反

电池

时，

充电

A.

量有关

和空穴

的电子

照产生

率与光

充电效

B.

移

负极迁

换膜向

离子交

极穿过

，从正

，Li

电时

C.放

Liq2

2e.=

i++

2+2L

反应O

发生

正极

时，

放电

D.

L待

.00m

取10

度，量

液浓

酸溶

定乙

为测

管，

量气

口的

端封

管为上

图，c

）如

真题

高考

•统考

•辽宁

（023

4.2

好褪去

红色恰

中溶液

时，b

结束

实验

B.

L」

HmoL

度为C

酸浓

中乙

样品

L,则

20m

体11.

收集气

c中

C.若

果

测定结

不影响

线，

铜导

U形

换为

盐桥

D.把

极

玻璃电

，以

所示

如图

仪器。

H的

溶液p

测量

原理

电池

用原

种采

是一

H计

题）p

考真

考高

江•统

•浙

（2023

5.

(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HC1溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶

液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是

A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cr(0.Imol•LH)

B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化

C.分别测定含己知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH

D.pH计工作时，电能转化为化学能

6.(2023•河北•高考真题)科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理

示意图如图。

下列说法正确的是

A.电极b为阳极

B.隔膜为阴离子交换膜

C.生成气体M与N的物质的量之比为2：1

催化剂

3-4-

D.反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]+40H^4[Fe(CN)6]+02t+2H2

A

高考解密09电化学基础

A组基础练冲加入硝酸，可使电

1.（2023•四川成都•统考模拟预测）5

池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

离子交换膜X

A.离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极

B.Pt电极的电势高于石墨电极

C.石墨电极上发生反应N0；+4H++3e=N0+2H2。

D.6molOz被还原时，有3moiC2H50H被氧化

【答案】C

【解析】由图可知左侧电极上乙醇发生氧化反应生成二氧化碳，为负极,则右侧电极为正极；

A.原电池中阳离子向正极运动，则质子从Pt电极移向石墨电极，A错误；B.Pt电极为负

极，其电势低于正极的石墨电极，B错误；C.石墨电极上硝酸根离子得到电子发生还原反

应生成一氧化氮，发生反应N03+4H*+3e=N0+2H2。，C正确；D.乙醇发生氧化反应生成二氧

+3H2=2C2+12+

化碳，S/S>sCH3CH2OH_12e0°H,根据电子守恒可知，

CHCHOH:12e:则6moi0?被还原时，有2moiC2H50H被氧化，D错误;

323O2J

故选Co

2.（2023•辽宁沈阳・辽宁实验中学校考模拟预测）科学家研制出一种高性能水系酸碱双液

锌一澳二次电池，其总反应为：Zn+2OIT+Br；T|:ZnO+H,O+3B「，中间的双极性膜

（BPM）能隔开酸碱双液且能允许K+通过，如图所示。下列说法正确的是

A.放电时，K+向锌极电极迁移

B.放电时，负极区的pH减小

C.充电时，锌与外接电源正极相连，将电能转化为化学能

D.充电时，石墨电极发生反应：Brf-2e=3Br-

【答案】B

【解析】由图可知：新型酸碱双液锌澳二次电池放电时，左侧Zn电极发生失去电子的氧化

反应生成ZnO,为负极，电极反应式为：Zn+20H--2e-=Zn0+H2C）；电池右侧为正极，Br：在正极

上发生得电子的还原反应生成BE,电极反应式为：BU+2e=3Br,放电时，阳离子移向正极、

阴离子移向负极；充电时，原电池的负极与外加电源负极相接，为电解池的阴极，正极为电

解池的阳极，电极反应与放电时相反。A.原电池中左侧Zn电极为负极，右侧石墨电极为正

极，放电时，阳离子移向正极，即K，向石墨电极迁移，故A错误；B.放电时，负极电极反

应式为：Zn+20H=2e-=ZnO+HO所以负极区的pH减小，故B正确；C.据分析可知，充电时，

锌与外接电源负极相连，故C错误；D.充电时，原电池正极石墨电极与外加电源正极相接，

为电解池的阳极，发生氧化反应，所以石墨电极发生反应为：3Br-2e-=Br3,故D错误；故

选B。

3.（2023•广东茂名•化州市第一中学校考一模）一种钠离子电池的工作原理如图所示，已

知放电时正极反应为NaFePOF+e-+Na+nNazFePO4F,四甘醇二甲醛充当电解液的有机溶

剂。下列说法正确的是

M|用蕾器IN

阳

离

子

交

换

膜

A.放电时,Na+从左极室通过阳离子交换膜进入右极室

B.放电时,电流方向为用电器-N-电解液fM

C.充电时,N极的电极反应式为Na.C-xe-=xNa++C

D.充电时,每转移Imol电子，两电极质量变化量相差23g

【答案】B

【解析】A.根据正极反应式结合装置图，可知M为原电池的正极、N为原电池的负极。放

电时阳离子在电解质溶液中向正极移动，Na+由右室经过阳离子交换膜进入左室，A错误;

B.电流方向由正极经过用电器到达负极，然后通过电解质溶液到达正极形成回路，B正确;

C.充电时N电极为阴极得到电子，发生还原反应，xNa++C+xe-=Na、C,C错误；D.充

电时每转移Imol电子，M极质量减少23g、N极质量增加23g,两电极质量变化量相差46g,

D错误；答案选B。

4.（2023•重庆•统考模拟预测）有一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以进行废水处

理，还能获得电能。下列装置处理含CH3coeT的废水。下列说法正确的是

———I

隔膜/隔眼IIX

aClhCOO-

极

zn

H,

,

模

腴有

拟

机稀硫酸

废

海

水