2021年高考化学考点08 电化学及其应用 (二)

考点08电化学及其应用

1.（2021•嫩江市高级中学高三月考）用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形

瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。

土溶解气传感器------ftpH=6.0

90.0-----------------------------------------------------------------

不同pH的酸溶液胤"\0100200300400500

/■（乐弼化蛉器/-----

均匀“造”粉）C____s<压强随时间变化的曲线

和c财的滤纸—具支锥形瓶7电脑,卜r

_____________

3\'---------------------------------pH=2.0

器

5|pH=6.0

-...

0100200300400500

〃s

溶解气随时间变化的曲线

下列说法不事项的是（）

A.压强增大主要是因为产生了H2

B.整个过程中，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+

C.pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀

D.pH=2.0时，正极电极反应式为2H"+2e-=H2T和O2+4e+4H+=2比0

2.（2021•天津高三期末）双离子电池是全新的高效、低成本储能电池，如图是新型镁一锂双离子二次电池,

itt]®xMgS0+2LiFeP0.下列关于该电池的说

该电池的工作原理为xMg+xLi2s0]+2Li]xFeP04@044

法正确的是

Li1.vFePO4/LiFePO4

Li十透过膜

含MgS04、Li2s。4溶液Li2s。4水溶液

A.放电时，电子从Y电极经过导线流向X电极

B.放电时，正极的电极反应式：LijFePOq+xLi++xe-=LiFePO,

C.充电时，外加电源的正极与X相连

D.充电时，导线上每通过1mole,左室溶液增加2moiLi，

3.（2021♦曲靖市第二中学高三月考）图中为一种可以循环利用人体呼出的C02并提供02的装置，总反应方

程式为2co2=2CO+O2。下列说法正确的是

离了交换膜

A.所用离子交换膜为阴离子交换膜，OH-通过离子交换膜迁向左室

B.阴极生成28gCO时，阳极有22.4L02（标准状况）生成

C.反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强

D.阴极的电极反应为CCh+H2O+2e-=CO+2OH-

4.（2021•广东广州市•执信中学高三月考）美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如

下图所示：下列说正确的是（）

A.图中能量转化方式只有2种

B.H+向a极区移动

+

C.b吸发生的电极反应为：N2+6H+6e=2NH3

D.a吸上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4x6.02xl023

5.（2021•民勤县第四中学高三期末）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CCh二次电池。将NaC104

溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的银网分别作为电极材料，电池的总反应为：

3co2+4Na口2Na2cCh+C。下列说法正确的是（）

A.放电时，CIO；向正极移动

B.充电时释放CCh,放电时吸收C02

C.放电时，负极反应为：3CO2+4e=2C0；+C

D.充电时，正极反应为：Na++e-=Na

6.（2021•云南昆明市•昆明一中高三月考）银氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种绿色电池，具有

寿命长、稳定安全，无污染等特点，是最成熟的电池技术之一，已经在汽车动力电池领域得到了广泛应用。

放电

锲氢电池的工作原理如图（M为储氢材料），电池总反应可表示为：MH+NiOOHDM+Ni（OH）2.下列叙

充电

述正确的是

充电

A.放电时，电极a为正极

B.放电时，OH向电极b迁移

C.充电时，电极b的电极反应式为：Ni（OH）2+OH-e=NiOOH+H20

D.已知F=96500C•mol*o充电时，每消耗电量96500C,电极a质量增加2g

7.（2021・江苏高二期末）2021年1月20日中国科学院和中国丁程院评选出2020年世界十大科技进展,排

在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：CO2+4H2=CH4+2H2O,这是迄今

最接近人造光合作用的方法。某光电催化反应器如图所示，A电极是Pt/CNT,B电极是TiCh。通过光解水,

可由CO2制得异丙醇。下列说法不巧哪的是（）

A.A极是电池的正极

B.B极的电极反应为2H2O-4e=O2T+4H+

C.A极选用高活性和高选择性的电化学傕化剂能有效抑制析氢反应

D.每生成30g异丙醇转移的电子数目为9mol

8.（2021•徐州市铜山区大许中学高三期末）某种微生物电池，其工作原理示意图如图，下列说法不正确的

是

A.H-向左移动

B.电子由a极沿导线流向b极

C.b极电极反应式为：C6Hl2O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+

D.当电路中转移0.2mole-时，a极质量减少8.7g

9.（2021•广西河池市•高三期末）一种钢多卤化物电池结构示意图如图所示，电池和储液罐均存储有反应物

放电

和酸性电解质溶液。电池中发生的反应为2VC12+BrCl；口2VCh+Bro下列说法错误的是

充电

LIlL

A.VC12存储在负极储液罐内

B.放电时,H+从负极区移至正极区

C.充电时,阳极反应为BrCl2+2e=Br+2CV

D.充电时,电池的负极与电源的负极相连，阴极反应式为V3++e=V2+

10.（2021.江西吉安市.高三一模）利用CFU燃料电池电解制备Ca（H2Po6并得到副产物NaOH、生、Ch,

装置妇图所示。下列说法不正确的是（）

A股B股C膜

-M石思石*

化碟

GiCI,Ca（H、POjNaH2PO4NaOH

浓溶法稀溶液浓溶.液稀溶液

甲烷

a极电解质b极阳极室产居室原料室阴极室

2

A.a吸反应：CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O

B.A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜

C.可用铁电极替换阴极的石墨电极

D.a吸上通入2.24L甲烷，阳极室Ca?+减少0.4mol

11.（2021•广西桂林市•高三一模）一种高效的除去废水中的PO：的电化学装置如图所示，一般认为溶液中

某离子浓度小于l.OxlOSmoHJ时，该离子已除尽［已知常温下，K、p（FeP04）=L3xlO-22］。下列说法错误的是

广光伏电池口

C（石墨）

p（）二一二一二一

1次讦膝;ME：

A.光伏电池中，a极为正极，b极为负极

2++

B.废水中发生的总反应为4Fe+O2+4H+4PO4=4FePO41+2H2O

C.电路中有6moi电子通过时，理论上最多可除去2moiP0：

D.当废水中c（Fe3+）=1.0xl35moiL”时，PO：已除尽

12.（2021•四川成都市•成都七中高三月考）利用生物电化学系统处理废水的原理如图。下列对系统工作时

的说法错误的是

W«««、膜

A.b电极为负极，发生氧化反应

B.双极膜内的水解离成的H+向b电极移动

+

C.有机废水发生的反应之一为CH?COO-8e+2H2O=2CO2t+7H

D.该系统可处理废水、回收铜等金属，还可提供电能

13.（2021•四川成都市・龙泉中学高三月考）我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如图装置可实

现：H2S+O2=H2O2+Sh已知甲池中有如图所示的转化。下列说法错误的是（）

A.该装置可将光能转化为电能和化学能

B.该装置工作时，溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池

+

C.甲池碳棒上发生电极反应：AQ+2H+2e=H2AQ

+

D.乙池①处发生反应：H2S+I；=3I-4-Sl+2H

14.（2021.浙江而三期末）用铜丝作阴、阳极在U形管中电解饱和食盐水时，可以观察到许多有趣的实验

现象:

川卜

铜丝

A

饱和食盐水

①开始时，A极附近出现白色混浊，B极有无色气体放出;

②一段时间后，A极附近白色混浊逐渐增多、下沉，在U形管底部逐渐形成一个很明显的橙黄色沉淀面:

③约15min后，A极附近逐渐变为浅蓝色，U形管底部的橙黄色沉淀中混杂有砖红色沉淀。

根据上述实验现象，下列说法正确的是

A.将SO2通入CuCb溶液中可能得到题中白色混浊

B.白色浑浊转变为橙黄色沉淀、橙黄色沉淀转变为砖红色沉淀都是由于溶解度差异所致

C.当橙黄色沉淀在U形管底部聚集较多时，将其取出置于试管中，加入稀流酸，可观察到橙黄色沉淀完

全溶解，溶液变为蓝色

D.用带火星的木条检验B极放出的无色气体，可观察到木条复燃

15.（2021•江苏连云港市•高三月考）最近•个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。在氧化忆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,

OX

则下列说法错误的是（）

A.OX中碳原子的杂化方式为sp2,Ti4+的电子排布式为Is22s22P63s23P6

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+H2O

D.为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量NaCl

16.（2021•山东威海市•高三期末）研究人员设计出新型电解池（如图），可实现水分解与糠醛（HMF）转化过

程高效有机耦合，总反应为：‘◎4H+2H2O-H（^©Z^°H+3H2,下列说法错误的是（）

HMFFDCA

A.HMFfFDCA发生氧化反应

B.Pt作阴极，电极反应为：2H2O+2e=H2T+2OH

C.HMF和FDCA中官能团种类相同

D.水分解过程和糠醛的氧化过程二者相互促进、效率高

17.（2021•安徽芜湖市•高三期末）氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十

倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时P从乙电极移向甲电

极，下列关于该电池的说法正确的是

A.放电时，甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F=BiF3

B.充电时，外加电源的正极与乙电极相连

C.放电时，乙电极电势比甲电极电势高

D.充电时，导线上每通过0.1mole,甲电极质量增加1.9g

18.（2021・河南高三期末）羟基自由基（・OH）是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种

能将苯酚氧化为CO2、的原电池-电解池组合装置（如图），该装置能实现发电、环保二位一体。下列说

法错误的是

Cd

H

嬲

B

j-OH+H<石墨烯复合导

一电凝胶颗粒

itr-rL

Na2sO4溶液高浓度含

苯酚废水

A.a吸为正极，c极为阴极

B.b吸的电极反应式为C6H5OH-28e+1IH2O6CO2T+28IT

C.d吸区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+28OH=6CO2t+17H2O

D.右侧装置中，每转移0.7mole,c、d两极共产生气体3.36L（标准状况）

19.（2。21•江西吉安巾•高二期末）C5辅助的Na—C5电池工作原埋如图所示。该电池电容量大，能有效

放电

利用CO2,电池的总反应为3co2+4Na口2Na2cCh+C。下列有关说法正确的是（)

充电

含NaCIO」的离子液体

A.放电时,CIO；向a极移动

B.放电时,正极反应为：3CO2+4e=2CO^+C

C.充电时,电极b与外加电源正极相连

D.充电时,电路中每转移4mol电子，可释放67.2LCO2

20.（2021•湖北宜昌市•高三期末）硼化帆（VB2）—空气电池是目前储电能力最高的电池之一。如图所示，在

VB电极发生反应：VB2+160H-11e=VO+2B（OH）；+4H2Oo该电池工作时，下列说法错误的是（）

A.电子从VB2电极流出

B.正极区溶液的pH升高

C.电池总反应为4VB2+1102+20OH+6H2O=8B(OH)；+4V0

D.如果将负载换成惰性电极电解足量硫酸铜溶液的电解池，当复合碳电极有0.224L（标准状况）02参与反应

时，电解池阳极析出1.28gCu

21.（2021•山东青岛市•高三期末）中科院化学所在锂硫电池的研究上取得重大突破，该电池充放电过程中

有关物质的转化如图所示。下列说法错误的是

LiS„

,翁

A.放电时,电池总反应为16Li+S8=8Li2S

B.充电时,硫原子间形成非极性共价键

C.放电时,Li+向正极移动

D.充电时,阳极总电极反应式是S2-2e=S

22.（2021・湖北）一种钉（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

)

A.电池工作时，将太阳能转化为电能

B.X电极为电池的负极

C.Y电极发生的电极反应为3I-2c=I；

D.电池工作时，电解质溶液中「和I；的浓度基本不变

23.（2021•山东青岛市•高三期末）某化学兴趣小组在实验室中设计如图所示装置（a、b、c、d均为惰性电极）,

以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水。下列分析错误的是

c熔融d二CH,

极碳酸盐极

Y+HQ

乙

A.气体X为O2，气体Y为CCh

B.一段时间后，甲装置中生成的X与消耗的X等量

C.乙装置中，d极上发生氧化反应，co；-移向该电极

D.乙装置中，c极的电极反应式为：O2+4e+2CO2=2CO^

24.（2021•浙江高三期末）某研究机构使用Li-SO2c卜电池电解制备Ni（H2Po2）2,其工作原理如图所示。己

知电池反应为2Li+SO2C12=2LiC14-SO2t，下列说法不正确的是

A.该制备过程还能得到副产物浓NaOH溶液

B.e接口连接h,f接口连接g

C.膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜

D.Li电极的电极反应式为Li-e=Li+；LiAICh介质也可用LiCl水溶液替代

25.（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。

选择性透过股

NH,

HQ

CHJCHIOH

CHjCH：O

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

B.该装置用Au作催化剂的目的是降低N2的犍能

C.选择性透过膜可允许N?和NH?通过

D.阴极区生成NH?的电极反应式为N2+6e-+6c2H50H=2NH3+6C2HseT

26.（2021•山西晋中市•高三其他模拟）2017—2020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

B.Y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Imol电子，图2右池溶液中n：H+）的变化量为2moi

27.（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+SL下列说法正确的是

，光

,次棒Sf/IJ溶液

N型半导体

甲池乙池

A.该装置中光能直接转化为化学能

R.碳棒上的电极反应为AQ+2H++2e-=H?AQ

c.乙池溶液中H2s与r反应，被氧化成胆质S

D.若有ImolH2s脱除，将有2moiH+从甲池移向乙池

28.（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（）

电源

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+6H2O

3+2+2++3+

D.阴极区反应包括Fe+e->Fe,4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O

29.（2021.福建高三适应性考试）一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）

硫颗粒

：：•石墨烯

聚合物

B.放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是阳离子交换膜

D.充电时，电子从Mg电极流出

30.（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一滨电池，利用Mg和C作

电极，以混合酸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

ab

A.放电时，Mg2+、Br均通过多孔玻璃膜

B.放电时，正极反应为网+2e=3Br

C.充电时，电池内部的Mg2+向C电极移动

D.a接直流电源的正极可实现电能转化为化学能

31.（2021.湖北高三适应性考试）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HNO,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

C.ImolCH3cH20H被完全氧化时有3moi被还原

+

D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e=2CO2+12H

32.（2021・重庆高三适应性考试）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H20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。

N.SO4溶液循环液NaBr溶液循环液N%SO,溶液

\

阴

由

II

离

交

双

IP极Q

子

极

换

液

女

膜

室

快2

K

■

-

・

m

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

C.Br可从盐室最终进入阳极液中D.阴极电极反应式为2H++2e=H2T

33.（2021.江苏高三适应性考试）利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是（）

A.电解过程中，H+由a极区向b极区迁移

B.电极b上反应为CO2+8HCO；-8e=CH4+CO；+2H2O

C.电解过程中化学能转化为电能

D.电解时Na2s04溶液浓度保持不变

34.（2021・广东高三适应性考试）环氧乙烷（C2HQ）常用于医用消毒，一种制备方法为：使用惰性电极电解

KC1溶液，用C1-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区，其中一区持续通入乙鼎；电解结束，移出交换膜，

两区混合反应：HOCH2cH2cl+OH=Cr+H2O+C2HQ。下列说法错误的是

A.乙烯应通入阴极区

B.移出交换膜前存在反应Cb+FhOwHCl+HClO

C.使用C1-交换膜阻止OH-通过，可使C12生成区的pH逐渐减小

D.制备过程的总反应为：H2C=CH2+H20=+C2H4O

35.（2021・湖南长沙市•长沙一中高三月考）对氨基苯甲酸（HOOcY^^NH?）是一种用途广泛的化工产品和

医药中间体，以对硝基苯甲酸（O2N——COOH）为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下

列说法正确的是（）

少・气体X

对冢基掌甲酸•••

—金・阳极IEA（不参与电极反应）

铅合金-----b

85%乙0-水•••

•••••GHjSO,、水

对硝茶素甲酸

阳离子交换膜

A.电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源

B.阴极的主要电极反应式为O2N——COOH+6e-+6H+------>HOOCY^-NHZ+ZH?。

C.每转移1mole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g

D.反应结束后阳极区pH增大

36.（2021•山东青岛市•高三期末）应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。电

解脱琥的基本原理如图所示，下列说法错误的是

煤浆・MnSO4・H2s04混合液

A.FeS?化学名称为二硫化亚铁

B.阳极反应为Mn2+-e=Mn3+

C.随着电解，混合液pH逐渐增大

D.混合液中每增加ImolSO：,理论上通过电路的电子数为7必

37.（2021.平阴县第一中学高三月考）一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）

及附层M高孑交换膜吸附层N

A.电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N

B.Na+从右边穿过离子交换膜向左边移动

C.离子交换膜可用质子交换膜

D.负极的电极反应是：H2-2e+20