考點08電化學及其應用

1.（2021?嫩江市高級中學高三月考）用下圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究，測定具支錐形

瓶中壓強隨時間變化關系以及溶解氧隨時間變化關系的曲線如下。

土溶解氣傳感器------ftpH=6.0

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

不同pH的酸溶液胤"\0100200300400500

/■（樂弼化蛉器/-----

均勻“造”粉）C____s<壓強隨時間變化的曲線

和c財的濾紙—具支錐形瓶7電腦,卜r

_____________

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

器

5|pH=6.0

-...

0100200300400500

〃s

溶解氣隨時間變化的曲線

下列說法不事項的是（）

A.壓強增大主要是因為產生了H2

B.整個過程中，負極電極反應式為Fe-2e-=Fe2+

C.pH=4.0時，不發生析氫腐蝕，只發生吸氧腐蝕

D.pH=2.0時，正極電極反應式為2H"+2e-=H2T和O2+4e+4H+=2比0

2.（2021?天津高三期末）雙離子電池是全新的高效、低成本儲能電池，如圖是新型鎂一鋰雙離子二次電池,

itt]?xMgS0+2LiFeP0.下列關于該電池的說

該電池的工作原理為xMg+xLi2s0]+2Li]xFeP04@044

法正確的是

Li1.vFePO4/LiFePO4

Li十透過膜

含MgS04、Li2s。4溶液Li2s。4水溶液

A.放電時，電子從Y電極經過導線流向X電極

B.放電時，正極的電極反應式：LijFePOq+xLi++xe-=LiFePO,

C.充電時，外加電源的正極與X相連

D.充電時，導線上每通過1mole,左室溶液增加2moiLi，

3.（2021?曲靖市第二中學高三月考）圖中為一種可以循環利用人體呼出的C02并提供02的裝置，總反應方

程式為2co2=2CO+O2。下列說法正確的是

離了交換膜

A.所用離子交換膜為陰離子交換膜，OH-通過離子交換膜遷向左室

B.陰極生成28gCO時，陽極有22.4L02（標準狀況）生成

C.反應完畢，該裝置中電解質溶液的堿性增強

D.陰極的電極反應為CCh+H2O+2e-=CO+2OH-

4.（2021?廣東廣州市?執信中學高三月考）美國研究人員成功實現在常溫常壓下用氮氣和水生產氨，原理如

下圖所示：下列說正確的是（）

A.圖中能量轉化方式只有2種

B.H+向a極區移動

+

C.b吸發生的電極反應為：N2+6H+6e=2NH3

D.a吸上每產生22.4LO2流過電極的電子數一定為4x6.02xl023

5.（2021?民勤縣第四中學高三期末）我國科學家研發了一種室溫下“可呼吸”的Na—CCh二次電池。將NaC104

溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的銀網分別作為電極材料，電池的總反應為：

3co2+4Na口2Na2cCh+C。下列說法正確的是（）

A.放電時，CIO；向正極移動

B.充電時釋放CCh,放電時吸收C02

C.放電時，負極反應為：3CO2+4e=2C0；+C

D.充電時，正極反應為：Na++e-=Na

6.（2021?云南昆明市?昆明一中高三月考）銀氫電池是二十世紀九十年代發展起來的一種綠色電池，具有

壽命長、穩定安全，無污染等特點，是最成熟的電池技術之一，已經在汽車動力電池領域得到了廣泛應用。

放電

鍥氫電池的工作原理如圖（M為儲氫材料），電池總反應可表示為：MH+NiOOHDM+Ni（OH）2.下列敘

充電

述正確的是

充電

A.放電時，電極a為正極

B.放電時，OH向電極b遷移

C.充電時，電極b的電極反應式為：Ni（OH）2+OH-e=NiOOH+H20

D.已知F=96500C?mol*o充電時，每消耗電量96500C,電極a質量增加2g

7.（2021?江蘇高二期末）2021年1月20日中國科學院和中國丁程院評選出2020年世界十大科技進展,排

在第四位的是一種可借助光將二氧化碳轉化為甲烷的新型催化轉化方法：CO2+4H2=CH4+2H2O,這是迄今

最接近人造光合作用的方法。某光電催化反應器如圖所示，A電極是Pt/CNT,B電極是TiCh。通過光解水,

可由CO2制得異丙醇。下列說法不巧哪的是（）

A.A極是電池的正極

B.B極的電極反應為2H2O-4e=O2T+4H+

C.A極選用高活性和高選擇性的電化學傕化劑能有效抑制析氫反應

D.每生成30g異丙醇轉移的電子數目為9mol

8.（2021?徐州市銅山區大許中學高三期末）某種微生物電池，其工作原理示意圖如圖，下列說法不正確的

是

A.H-向左移動

B.電子由a極沿導線流向b極

C.b極電極反應式為：C6Hl2O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+

D.當電路中轉移0.2mole-時，a極質量減少8.7g

9.（2021?廣西河池市?高三期末）一種鋼多鹵化物電池結構示意圖如圖所示，電池和儲液罐均存儲有反應物

放電

和酸性電解質溶液。電池中發生的反應為2VC12+BrCl；口2VCh+Bro下列說法錯誤的是

充電

LIlL

A.VC12存儲在負極儲液罐內

B.放電時,H+從負極區移至正極區

C.充電時,陽極反應為BrCl2+2e=Br+2CV

D.充電時,電池的負極與電源的負極相連，陰極反應式為V3++e=V2+

10.（2021.江西吉安市.高三一模）利用CFU燃料電池電解制備Ca（H2Po6并得到副產物NaOH、生、Ch,

裝置婦圖所示。下列說法不正確的是（）

A股B股C膜

-M石思石*

化碟

GiCI,Ca（H、POjNaH2PO4NaOH

濃溶法稀溶液濃溶.液稀溶液

甲烷

a極電解質b極陽極室產居室原料室陰極室

2

A.a吸反應：CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a吸上通入2.24L甲烷，陽極室Ca?+減少0.4mol

11.（2021?廣西桂林市?高三一模）一種高效的除去廢水中的PO：的電化學裝置如圖所示，一般認為溶液中

某離子濃度小于l.OxlOSmoHJ時，該離子已除盡［已知常溫下，K、p（FeP04）=L3xlO-22］。下列說法錯誤的是

廣光伏電池口

C（石墨）

p（）二一二一二一

1次訐膝;ME：

A.光伏電池中，a極為正極，b極為負極

2++

B.廢水中發生的總反應為4Fe+O2+4H+4PO4=4FePO41+2H2O

C.電路中有6moi電子通過時，理論上最多可除去2moiP0：

D.當廢水中c（Fe3+）=1.0xl35moiL”時，PO：已除盡

12.（2021?四川成都市?成都七中高三月考）利用生物電化學系統處理廢水的原理如圖。下列對系統工作時

的說法錯誤的是

W???、膜

A.b電極為負極，發生氧化反應

B.雙極膜內的水解離成的H+向b電極移動

+

C.有機廢水發生的反應之一為CH?COO-8e+2H2O=2CO2t+7H

D.該系統可處理廢水、回收銅等金屬，還可提供電能

13.（2021?四川成都市?龍泉中學高三月考）我國科學家開發設計一種天然氣脫硫裝置,利用如圖裝置可實

現：H2S+O2=H2O2+Sh已知甲池中有如圖所示的轉化。下列說法錯誤的是（）

A.該裝置可將光能轉化為電能和化學能

B.該裝置工作時，溶液中的H+從甲池經過全氟磺酸膜進入乙池

+

C.甲池碳棒上發生電極反應：AQ+2H+2e=H2AQ

+

D.乙池①處發生反應：H2S+I；=3I-4-Sl+2H

14.（2021.浙江而三期末）用銅絲作陰、陽極在U形管中電解飽和食鹽水時，可以觀察到許多有趣的實驗

現象:

川卜

銅絲

A

飽和食鹽水

①開始時，A極附近出現白色混濁，B極有無色氣體放出;

②一段時間后，A極附近白色混濁逐漸增多、下沉，在U形管底部逐漸形成一個很明顯的橙黃色沉淀面:

③約15min后，A極附近逐漸變為淺藍色，U形管底部的橙黃色沉淀中混雜有磚紅色沉淀。

根據上述實驗現象，下列說法正確的是

A.將SO2通入CuCb溶液中可能得到題中白色混濁

B.白色渾濁轉變為橙黃色沉淀、橙黃色沉淀轉變為磚紅色沉淀都是由于溶解度差異所致

C.當橙黃色沉淀在U形管底部聚集較多時，將其取出置于試管中，加入稀流酸，可觀察到橙黃色沉淀完

全溶解，溶液變為藍色

D.用帶火星的木條檢驗B極放出的無色氣體，可觀察到木條復燃

15.（2021?江蘇連云港市?高三月考）最近?個科研小組創建了一種通過連續電解將能量儲存為化學能的裝

置。在氧化憶基質的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質。其結構如圖所示,

OX

則下列說法錯誤的是（）

A.OX中碳原子的雜化方式為sp2,Ti4+的電子排布式為Is22s22P63s23P6

B.在能量轉換過程中，固體電解質中H+由陽極向陰極移動

C.陰極電極反應式為：OX+4H++4e=GC+H2O

D.為增強陽極電解液導電性，可在水中添加適量NaCl

16.（2021?山東威海市?高三期末）研究人員設計出新型電解池（如圖），可實現水分解與糠醛（HMF）轉化過

程高效有機耦合，總反應為：‘◎4H+2H2O-H（^?Z^°H+3H2,下列說法錯誤的是（）

HMFFDCA

A.HMFfFDCA發生氧化反應

B.Pt作陰極，電極反應為：2H2O+2e=H2T+2OH

C.HMF和FDCA中官能團種類相同

D.水分解過程和糠醛的氧化過程二者相互促進、效率高

17.（2021?安徽蕪湖市?高三期末）氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池，其能量密度是目前鋰電池的十

倍以上且不會因為過熱而造成安全風險。如圖是氟離子電池工作示意圖，其中充電時P從乙電極移向甲電

極，下列關于該電池的說法正確的是

A.放電時，甲電極的電極反應式為Bi-3e-+3F=BiF3

B.充電時，外加電源的正極與乙電極相連

C.放電時，乙電極電勢比甲電極電勢高

D.充電時，導線上每通過0.1mole,甲電極質量增加1.9g

18.（2021?河南高三期末）羥基自由基（?OH）是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種

能將苯酚氧化為CO2、的原電池-電解池組合裝置（如圖），該裝置能實現發電、環保二位一體。下列說

法錯誤的是

Cd

H

嬲

B

j-OH+H<石墨烯復合導

一電凝膠顆粒

itr-rL

Na2sO4溶液高濃度含

苯酚廢水

A.a吸為正極，c極為陰極

B.b吸的電極反應式為C6H5OH-28e+1IH2O6CO2T+28IT

C.d吸區苯酚被氧化的化學方程式為C6H5OH+28OH=6CO2t+17H2O

D.右側裝置中，每轉移0.7mole,c、d兩極共產生氣體3.36L（標準狀況）

19.（2。21?江西吉安巾?高二期末）C5輔助的Na—C5電池工作原埋如圖所示。該電池電容量大，能有效

放電

利用CO2,電池的總反應為3co2+4Na口2Na2cCh+C。下列有關說法正確的是（)

充電

含NaCIO」的離子液體

A.放電時,CIO；向a極移動

B.放電時,正極反應為：3CO2+4e=2CO^+C

C.充電時,電極b與外加電源正極相連

D.充電時,電路中每轉移4mol電子，可釋放67.2LCO2

20.（2021?湖北宜昌市?高三期末）硼化帆（VB2）—空氣電池是目前儲電能力最高的電池之一。如圖所示，在

VB電極發生反應：VB2+160H-11e=VO+2B（OH）；+4H2Oo該電池工作時，下列說法錯誤的是（）

A.電子從VB2電極流出

B.正極區溶液的pH升高

C.電池總反應為4VB2+1102+20OH+6H2O=8B(OH)；+4V0

D.如果將負載換成惰性電極電解足量硫酸銅溶液的電解池，當復合碳電極有0.224L（標準狀況）02參與反應

時，電解池陽極析出1.28gCu

21.（2021?山東青島市?高三期末）中科院化學所在鋰硫電池的研究上取得重大突破，該電池充放電過程中

有關物質的轉化如圖所示。下列說法錯誤的是

LiS?

,翁

A.放電時,電池總反應為16Li+S8=8Li2S

B.充電時,硫原子間形成非極性共價鍵

C.放電時,Li+向正極移動

D.充電時,陽極總電極反應式是S2-2e=S

22.（2021?湖北）一種釘（Ru）基配合物光敏染料敏化太陽能電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

)

A.電池工作時，將太陽能轉化為電能

B.X電極為電池的負極

C.Y電極發生的電極反應為3I-2c=I；

D.電池工作時，電解質溶液中「和I；的濃度基本不變

23.（2021?山東青島市?高三期末）某化學興趣小組在實驗室中設計如圖所示裝置（a、b、c、d均為惰性電極）,

以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水。下列分析錯誤的是

c熔融d二CH,

極碳酸鹽極

Y+HQ

乙

A.氣體X為O2，氣體Y為CCh

B.一段時間后，甲裝置中生成的X與消耗的X等量

C.乙裝置中，d極上發生氧化反應，co；-移向該電極

D.乙裝置中，c極的電極反應式為：O2+4e+2CO2=2CO^

24.（2021?浙江高三期末）某研究機構使用Li-SO2c卜電池電解制備Ni（H2Po2）2,其工作原理如圖所示。己

知電池反應為2Li+SO2C12=2LiC14-SO2t，下列說法不正確的是

A.該制備過程還能得到副產物濃NaOH溶液

B.e接口連接h,f接口連接g

C.膜a、c是陽離子交換膜，膜b是陰離子交換膜

D.Li電極的電極反應式為Li-e=Li+；LiAICh介質也可用LiCl水溶液替代

25.（2021?山東德州市?高三期末）科學家利用電解法在常溫常壓下實現合成氨，工作時陰極區的微觀示意

圖如圖，其中電解液為溶解有三氟甲磺酸鋰和乙醇的惰性有機溶劑。

選擇性透過股

NH,

HQ

CHJCHIOH

CHjCH：O

下列說法不正確的是（）

A.三氟甲磺酸鋰是離子化合物，其作用是增強導電性

B.該裝置用Au作催化劑的目的是降低N2的犍能

C.選擇性透過膜可允許N?和NH?通過

D.陰極區生成NH?的電極反應式為N2+6e-+6c2H50H=2NH3+6C2HseT

26.（2021?山西晉中市?高三其他模擬）2017—2020年，國家相繼出臺一系列政策，扶持光伏發電項目建設。

圖1是太陽能電池工作示意圖，與圖2裝置聯合可實現能量的轉化和儲存。下列有關說法錯誤的是（）

A.太陽能電池可將光能直接轉換為電能

B.Y接太陽能電池的P電極

C.工作一段時間后，圖2左池pH減小

D.每轉移Imol電子，圖2右池溶液中n：H+）的變化量為2moi

27.（2021?安徽合肥市?高三一模）天然氣凈化工藝的核心是H2s脫除。我國科學家設計了一種轉化裝置用

以去除天然氣中H2s.示意圖如圖所示，裝置中可發生反應：H2S+O2=H2O2+SL下列說法正確的是

，光

,次棒Sf/IJ溶液

N型半導體

甲池乙池

A.該裝置中光能直接轉化為化學能

R.碳棒上的電極反應為AQ+2H++2e-=H?AQ

c.乙池溶液中H2s與r反應，被氧化成膽質S

D.若有ImolH2s脫除，將有2moiH+從甲池移向乙池

28.（2021?貴州六盤水市?高三一模）科學家以石墨烯為電極材料，設計出種處理工業尾氣中NH3的新方案,

其原理如圖所示，下列說法不正確的是（）

電源

A.上述裝置工作時H+向陰極遷移，陽極上發生氧化反應

B.電路中每轉移0.3mole\理論上可處理2.24L氨氣

C.電解總反應方程式為4NH3+3O2=2N2+6H2O

3+2+2++3+

D.陰極區反應包括Fe+e->Fe,4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O

29.（2021.福建高三適應性考試）一種新型鎂硫電池的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是（）

硫顆粒

：：?石墨烯

聚合物

B.放電時，正極反應包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是陽離子交換膜

D.充電時，電子從Mg電極流出

30.（2021?陜西寶雞市?高三一模）我國科學家最新研發出了可充電的非水相鎂一濱電池，利用Mg和C作

電極，以混合酸作電解液通過多孔玻璃隔膜實現離子交換，其示意圖如下，下列說法正確的是

ab

A.放電時，Mg2+、Br均通過多孔玻璃膜

B.放電時，正極反應為網+2e=3Br

C.充電時，電池內部的Mg2+向C電極移動

D.a接直流電源的正極可實現電能轉化為化學能

31.（2021.湖北高三適應性考試）研究發現，在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可使電池持續大電流放電,

其工作原理如圖所示。

下列說法錯誤的是（）

A.加入HNO,降低了正極反應的活化能

B.電池工作時正極區溶液的pH降低

C.ImolCH3cH20H被完全氧化時有3moi被還原

+

D.負極反應為CH3CH2OH+3H2O-12e=2CO2+12H

32.（2021?重慶高三適應性考試）雙極膜在電滲析中應用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而

成。雙極膜內層為水層，工作時水層中的H20解離成H+和OH-,并分別通過離子交換膜向兩側發生遷移。

下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。

N.SO4溶液循環液NaBr溶液循環液N%SO,溶液

\

陰

由

II

離

交

雙

IP極Q

子

極

換

液

女

膜

室

快2

K

■

-

?

m

下列說法正確的是

A.出口2的產物為HBr溶液B.出口5的產物為硫酸溶液

C.Br可從鹽室最終進入陽極液中D.陰極電極反應式為2H++2e=H2T

33.（2021.江蘇高三適應性考試）利用電解法將CO2轉化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是（）

A.電解過程中，H+由a極區向b極區遷移

B.電極b上反應為CO2+8HCO；-8e=CH4+CO；+2H2O

C.電解過程中化學能轉化為電能

D.電解時Na2s04溶液濃度保持不變

34.（2021?廣東高三適應性考試）環氧乙烷（C2HQ）常用于醫用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解

KC1溶液，用C1-交換膜將電解液分為陰極區和陽極區，其中一區持續通入乙鼎；電解結束，移出交換膜，

兩區混合反應：HOCH2cH2cl+OH=Cr+H2O+C2HQ。下列說法錯誤的是

A.乙烯應通入陰極區

B.移出交換膜前存在反應Cb+FhOwHCl+HClO

C.使用C1-交換膜阻止OH-通過，可使C12生成區的pH逐漸減小

D.制備過程的總反應為：H2C=CH2+H20=+C2H4O

35.（2021?湖南長沙市?長沙一中高三月考）對氨基苯甲酸（HOOcY^^NH?）是一種用途廣泛的化工產品和

醫藥中間體，以對硝基苯甲酸（O2N——COOH）為原料，采用電解法合成對氨基苯甲酸的裝置如圖。下

列說法正確的是（）

少?氣體X

對冢基掌甲酸???

—金?陽極IEA（不參與電極反應）

鉛合金-----b

85%乙0-水???

?????GHjSO,、水

對硝茶素甲酸

陽離子交換膜

A.電子由金屬陽極DSA經導線流入直流電源

B.陰極的主要電極反應式為O2N——COOH+6e-+6H+------>HOOCY^-NHZ+ZH?。

C.每轉移1mole-時，陽極電解質溶液的質量減少8g

D.反應結束后陽極區pH增大

36.（2021?山東青島市?高三期末）應用電解法對煤進行脫硫處理具有脫硫效率高、經濟效益好等優點。電

解脫琥的基本原理如圖所示，下列說法錯誤的是

煤漿?MnSO4?H2s04混合液

A.FeS?化學名稱為二硫化亞鐵

B.陽極反應為Mn2+-e=Mn3+

C.隨著電解，混合液pH逐漸增大

D.混合液中每增加ImolSO：,理論上通過電路的電子數為7必

37.（2021.平陰縣第一中學高三月考）一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

及附層M高孑交換膜吸附層N

A.電子流向是從吸附層M通過導線到吸附層N

B.Na+從右邊穿過離子交換膜向左邊移動

C.離子交換膜可用質子交換膜

D.負極的電極反應是：H2-2e+20