2021屆高考化學(xué)重點(diǎn)·難點(diǎn)專練：電化學(xué)（原卷+解析卷）

電化學(xué)【原卷】

1.利用微生物燃料電池進(jìn)行廢水處理，實(shí)現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖

所示，其中瓜N為厭氧微生物電極。

下列有關(guān)敘述錯誤的是

+

A.負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3COO-8e+2H2O=2CO21+7H

B.電池工作時，IT由M極移向N極

C.相同條件下，M、N兩極生成的CO2和用的體積之比為3：2

-+

D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+202=N03+2H+H20

2.鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲能裝置。VSz/Zn扣式可充電電池組成示意

圖如下。Z/可以在取晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為

VS2+^Zn^=±Zn,VS2o下列說法錯誤的是

A.放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時負(fù)極的反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+

C.充電時鋅片與電源的負(fù)極相連

2+

D.充電時電池正極上的反應(yīng)為：ZnxVS2+2^e+xZn=VS2+2^Zn

3.水溶液鋰電池是當(dāng)今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替換

傳統(tǒng)鋰電池中的有機(jī)電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研發(fā)的一種水鋰電池采用復(fù)合

膜包裹的金屬鋰作負(fù)極，鎰酸鋰（LiMrMD作正極，以0.5mol?LLi2sO,水

溶液作電解質(zhì)，工作時電池的總反應(yīng)為：LiMihO,+LiTiMhO”下列有關(guān)

該電池的說法不正確的是

--------@--------

A.該電池放電時，溶液中的鋰離子向電極b移動

B.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：2Li+2H2O=2LiOH+H21

C.負(fù)極產(chǎn)生等量電子時，消耗鋰的質(zhì)量比用鈉時少

+

D.電池充電時的陽極反應(yīng)式為：Li2Mn204-e=LiMn204+Li

4.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池為電源，采用電解法精煉粗銀（含Zn、Cu、

Au、Pt等雜質(zhì)），裝置如圖所示。

J

n

r

質(zhì)子交換膜AgNOx溶液

下列說法不正確的是

A.Y極的電極反應(yīng)式為Ag+e=Ag

B.H由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.Pt(1)極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗9.0g葡萄糖冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g

5.如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為PbO2+Pb

+

+4H+2S0r=2PbS04+2H2Oo下列有關(guān)說法正確的是

A.K與N相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.K與N相接時，H+向負(fù)極區(qū)遷移

C.K與M相接時，所用電源的a極為負(fù)極

D.K與M相接時，陽極附近的pH逐漸增大

6.純堿工業(yè)排放的廢水中含少量Na￡03,用三室式電滲析法處理可以得到氫氣、

氧氣、濃度較高的碳酸和氫氧化鈉溶液。下列說法正確的是()

A.出口B導(dǎo)出的氣體是乩

B.制得的氫氧化鈉溶液從出口A導(dǎo)出

3

C.通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)

D.當(dāng)有1molNa+通過陽離子交換膜時，會有0.5mol的6生成

7.鋅濱液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置（如圖所示），電解液為溟化鋅水溶

液，其在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是

)

A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e—=Zn2+

B.充電時，電極a連接電源的負(fù)極

C.陽離子交換膜可阻止B。與Zn直接發(fā)生反應(yīng)

D.放電時，左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大

8.我國預(yù)計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實(shí)現(xiàn)空間站的零排放,

循環(huán)利用人體呼出的CO?并提供我國科學(xué)家設(shè)計了一種裝置（如圖），實(shí)現(xiàn)

了“太陽能-電能-化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2co2=2C0+02。下列關(guān)

于該裝置的說法中正確的是（）

離子交換膜

A.圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極

B,圖中離子交換膜為陽離子交換膜

4

C.反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)

-

D.人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：C02+2e~+H20=C0+20H

9.如圖所示為用固體二氧化鈦(TiOj生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是Ti02

中的氧解離進(jìn)入熔融鹽中而得到純鈦。下列說法中正確的是()

電源U

石墨

廣生氣泡

高純一

二氧化鈦CO)

熔融事化鈣

A.a極是正極，石墨極是陰極

B.反應(yīng)后，石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化

C.電解過程中，。2一、C「均向a極移動

D.陰極的電極反應(yīng)式為TiO2+4e—=Ti+2()2一

10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.。?

6.0之間，通過電解生成Fe(0H)3。Fe(OH)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染

物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是

()

L

ilHII

1

A+H2O*————

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2

C.甲烷燃料電池中C0廠向空氣一極移動

D.為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

5

11.下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機(jī)光敏染料

（S）涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由鍍鉗導(dǎo)電玻璃構(gòu)成，電池中發(fā)生

的反應(yīng)為：

hV

Ti02/S---4IO2/S*（激發(fā)態(tài)）

+

TiO2/S*-->TiO2/S+e-

-

I3+2e"-->31一

+-

2TiO2/S+3r-->2TiO2/S+I3

下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是（）

A.電池工作時，I一離子在鍍鉗導(dǎo)電玻璃電極上放電

B.電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

C.電池的電解質(zhì)溶液中1一和L的濃度不會減少

D.電池中鍍的導(dǎo)電玻璃為正極

12.[2019新課標(biāo)I]利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時

MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是

6

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)Hz+ZMVS=zir+ZMr

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，弗發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動

13.[2019新課標(biāo)W]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海

綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D-

Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為

Zn(s)+2NiOOH(s)+H0(1)ZnO(s)+2Ni(OH)(s)o

2充電2

下列說法錯誤的是

尼龍保護(hù)層

導(dǎo)電線圈

NiOOH

隔膜

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(0H)2(s)+0IT(aq)-e--Ni00H(s)+H20(l)

--

C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+20H(aq)-2e=Zn0(s)+H20(1)

D.放電過程中OH■通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

7

14.最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對天然氣中COZ和

H2s的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹

的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：

石

相

烯

天然氣..天然氣

（CH4,CO^）（CH4cO,,H,S等）

質(zhì)子交換膜

?EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+

3++2+

@2EDTA-Fe+H2S=2H+S+2EDTA-Fe

該裝置工作時，下列敘述錯誤的是

4-

A.陰極的電極反應(yīng)：C02+2H+2e=C0+H20

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：C02+H2S=C0+H20+S

C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe"/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性

15.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原

理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是

8

直流電源

高硅鑄鐵

海水

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

16.鋰■銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一

種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+Cu20+H20=2Cu

+2Li++20H-,下列說法不正確的是()

A.放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cii20+H20+2e—=20曠+23

B.放電時，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動

C,通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生CihO

D.整個反應(yīng)過程中，氧化劑為

17.一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如下圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，

AgCl(s)=Ag(s)+C1(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表

面],接著Cl(AgCl)+e——Cr(aq),若將光源移除，電池會立即回復(fù)至初

9

始狀態(tài)。下列說法正確的是()

奴離子選擇性透過膜

A.光照時，電流由Y流向X

B.光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cr+2e-=C12

C.光照時，向Ag電極移動

D.光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)+Cu+(aq)=^=Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)

18.碳酸二甲酯［(CAObCO］是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合

成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物

質(zhì))。下列說法正確的是()

A.電解一段時間后，陰極和陽極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

+

B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH30H4-C0-e-=(CH30)2CO+H

C.石墨2極與直流電源正極相連

D.H+由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨1極移動

10

19.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的過，模擬裝置如圖所示。

下列說法正確的是(

透過膜

A,陽極室溶液由無色變成棕黃色

B.陰極的電極反應(yīng)式為40曠一4院=2乩0+02t

C.電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高

D.電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NHJP04

充電

20.某電動汽車使用的是高鐵電池，其總反應(yīng)為3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H百

3Zn+2K2Fe04+8H20,下列說法正確的是()

A.放電時，若有6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有2molKFeO,被氧化

B.放電時，正極反應(yīng)為FeOT+4H20-3e—=Fe(0H)3+50H—

C.充電時，電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連

D.充電時，陰極附近溶液的pH變小

21.用酸性甲醛燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法中正確

的是()

11

A.當(dāng)a、b都是銅作電極時，電解的總反應(yīng)方程式為2C11SO4+2H2O更屬

2H2S04+2CU+02t

B.燃料電池工作時，正極反應(yīng)為02+240+40一=40IT

C.當(dāng)燃料電池消耗2.24L甲醛氣體時，電路中理論上轉(zhuǎn)移0.2mole-

D.燃料電池工作時，負(fù)極反應(yīng)為HCH0+H20—2e—=HC00H+2H+

22.用Na2sO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循

環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再

生機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)說法中不正確的是（）

|Na2SO3、NaHSO；Q]|a%硫酸麗

A.X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極

--

B.陽極反應(yīng)為40H-4e=2H20+021

C.圖中的力a

D.該過程中的產(chǎn)品主要為H2sO4和乩

放電

23.某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為ALi+Li-Mi0>LiMn0(0<Kl),某

124充電24

12

手機(jī)銀氫電池總反應(yīng)為NiOOH+MH告M+Ni(0H)2(M為儲氫金屬或合金)，

有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是()

電

解

LiirMmO,Ni(OH)

質(zhì)2

A.鋰離子電池放電時，Li+向正極遷移

-

B.銀氫電池放電時，正極的電極反應(yīng)式：Ni00H+H20+e-=Ni(OH)2+0H

C.如圖表示用鋰離子電池給銀氫電池充電

D.鋰離子電池充電時，陰極的電極反應(yīng)式：LiMiMX—糜一=Li】_Mi204+ALi+

電化學(xué)

1.利用微生物燃料電池進(jìn)行廢水處理，實(shí)現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖

所示，其中M、N為厭氧微生物電極。

下列有關(guān)敘述錯誤的是

+

A.負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3COO-8e+2H2O=2CO21+7H

B.電池工作時，葉由乂極移向N極

C.相同條件下，M、N兩極生成的CO2和M的體積之比為3：2

+

D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+202=N03-+2H+H20

13

【答案】C

【解析】圖示分析可知：N極N03一離子得到電子生成氮?dú)狻l(fā)生還原反應(yīng)，則N

極正極。M極CLCOO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，則M極為原電池

負(fù)極，NH；在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NOJ,據(jù)此分析解答。A.M極為負(fù)極，

CRCOO一失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，電極反應(yīng)為CH3COO-8e-

+2H20=2C021+71T,故A正確；B.原電池工作時，陽離子向正極移動，即H*

-

由M極移向N極，故B正確；C.生成1molCO2轉(zhuǎn)移4mole,生成1molN2

轉(zhuǎn)移10mole-,根據(jù)電子守恒，M、N兩極生成的CO2和N的物質(zhì)的量之比為10

mol：4mol=5:2,相同條件下的體積比為5:2,故C錯誤；D.NH,+在好氧微生物

反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為N(V,則反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+202=N(V+2H++H20,故D正

確；故答案為C。

2.鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲能裝置。VSz/Zn扣式可充電電池組成示意

圖如下。Zd可以在取晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為

VS2+^ZnJ=±Zn,VS2o下列說法錯誤的是

三氟甲涂vs?

磺酸鋅的不銹

水溶液鋼箔

A.放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時負(fù)極的反應(yīng)為Zn-2e--Zn"

C.充電時鋅片與電源的負(fù)極相連

2+

D.充電時電池正極上的反應(yīng)為：Zn,VS2+2;re+xZn=VS2+2jrZn

【答案】D

14

【解析】根據(jù)圖示，結(jié)合總反應(yīng)方程式可知，鋅反應(yīng)后化合價升高，發(fā)生氧化反

應(yīng)，因此放電時，鋅為負(fù)極，涂底不銹鋼為正極，結(jié)合原電池和電解池原理分

析解答。A.根據(jù)上述分析，放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確;

B.放電時，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極的反應(yīng)為Z/rfe-Z/?2+,故B正確;

C.充電時，原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極充當(dāng)陰極，因此鋅片與電源的負(fù)極相連,

故C正確；D.充電時，原電池的正極接電源的正極充當(dāng)陽極，失去電子，發(fā)生

氧化反應(yīng)，故D錯誤；答案選D。

3.水溶液鋰電池是當(dāng)今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替換

傳統(tǒng)鋰電池中的有機(jī)電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研發(fā)的一種水鋰電池采用復(fù)合

膜包裹的金屬鋰作負(fù)極，鎰酸鋰（LiMrMW作正極，以0.5mol?LLi2sO,水

溶液作電解質(zhì)，工作時電池的總反應(yīng)為：LiMn204+Li=Li2Mn204o下列有關(guān)

該電池的說法不正確的是

--------@--------

A.該電池放電時，溶液中的鋰離子向電極b移動

B.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：2Li+2H2O=2LiOH+H21

C.負(fù)極產(chǎn)生等量電子時，消耗鋰的質(zhì)量比用鈉時少

+

D.電池充電時的陽極反應(yīng)式為：Li2Mn2O4-e=LiMn2O4+Li

【答案】B

【解析】在放電時陽離子移向正極，根據(jù)題干信息可知b為正極，A項正確；用

15

復(fù)合膜包裹的鋰作負(fù)極，不直接與溶液中的乩0接觸，因而負(fù)極反應(yīng)為：Li-e-

=Li*,B項錯誤;Li和Na同時失去1mol電子，則消耗/(Li)=7g,消耗S(Na)=23

g,C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)，可得陽極反應(yīng)式：Li2M%04

+

-e-=LiMn204+Li,D項正確。

4.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池為電源，采用電解法精煉粗銀(含Zn、Cu、

Au、Pt等雜質(zhì))，裝置如圖所示。

葩

0|生CO,

2

II匚

Pt⑴心2)

質(zhì)子交換膜AgNO,溶液

下列說法不近碉的是

A.Y極的電極反應(yīng)式為Ag+e=Ag

B.H由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.Pt(1)極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗9.0g葡萄糖冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g

【答案】A

【解析】CB2O6與。2反應(yīng)生成CO2和壓0。A項，Pt(1)為正極，與正極相連的Y

極為陽極，Pt(2)為負(fù)極，與負(fù)極相連的X極為陰極，Y極的電極反應(yīng)式為Zn

-2e=Zn2+,Cu-2e=^Cu2+,Ag-e(主要)，錯誤；B項，Pt(1)極反

++

應(yīng)式為02+4e+4H=2H20,Pt(2)極反應(yīng)式為C6H1206-24e+6H20=6C021+24H,

為了維持電荷平衡，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，正確；C項，由圖示知，

Pt(1)極附近氧氣轉(zhuǎn)化成水，發(fā)生了還原反應(yīng)，正確；D項，Z?(C6H1206)=0.05mol,

16

轉(zhuǎn)移電子數(shù)為L2mol,理論上，獲得銀為1.2mol,勿(Ag)=1.2molX108

g?mol1=129.6g,但由于含有雜質(zhì)，故冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g,正確。

5.如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為PbO2+Pb

+

+4H+2S0r=2PbS04+2H2Oo下列有關(guān)說法正確的是

A.K與N相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.K與N相接時，H+向負(fù)極區(qū)遷移

C.K與M相接時，所用電源的a極為負(fù)極

D.K與M相接時，陽極附近的pH逐漸增大

【答案】C

【解析】A項，K與N相接時形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B項，原電池工

作時，H+向正極遷移；D項，K與M相接時，為充電過程，陽極反應(yīng)式為PbS04

-+

+2H20-2e=Pb02+4H+S04\陽極附近的pH減小。

6.純堿工業(yè)排放的廢水中含少量Na2c用三室式電滲析法處理可以得到氫氣、

氧氣、濃度較高的碳酸和氫氧化鈉溶液。下列說法正確的是()

B.制得的氫氧化鈉溶液從出口A導(dǎo)出

C.通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)

D.當(dāng)有1molNa+通過陽離子交換膜時，會有0.5mol的生成

17

【答案】C

【解析】電解Na￡03溶液實(shí)質(zhì)是電解水，陰極產(chǎn)生Hz,陽極產(chǎn)生Oz,出口B導(dǎo)出

的氣體是A錯誤；Na+通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動，制得的氫氧化鈉溶

液從出口D導(dǎo)出，B錯誤；1mol的CO廠通過陰離子交換膜時，有2molNa.通

過陽離子交換膜，C正確；有1molNa+通過陽離子交換膜時，此時電路中通過

1mol電子，有0.25mol的。2生成，D錯誤。

7.鋅溟液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置(如圖所示)，電解液為嗅化鋅水溶

液，其在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是

()

A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+

B.充電時，電極a連接電源的負(fù)極

C,陽離子交換膜可阻止BG與Zn直接發(fā)生反應(yīng)

D.放電時，左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大

【答案】B

【解析】由題知電解液為漠化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時左側(cè)電

極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br--2e-=Br2,則左側(cè)電極為陽極，充電時電極a連接電

源的正極；充電時右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn2++2e-=Zn,則右側(cè)電極為陰

極，充電時電極b連接電源的負(fù)極，B錯誤。該電池放電時負(fù)極反應(yīng)為充電時陰

極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn—2e—=Zn2+,A正確。陽離子交換膜只允許陽離子通

過，可阻止B。與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C正確。該電池放電時正極反應(yīng)為充電時陽

極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br2+2e-=2Br-,放電時作原電池，原電池中陽離子向

18

正極移動，陰離子向負(fù)極移動，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只允許陽離子

通過，即左側(cè)電極上生成了Br，同時Z-+不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時左

側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大，D正確。

8.我國預(yù)計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實(shí)現(xiàn)空間站的零排放，

循環(huán)利用人體呼出的COZ并提供我國科學(xué)家設(shè)計了一種裝置（如圖），實(shí)現(xiàn)

了“太陽能?電能?化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2co2=2C0+02。下列關(guān)

于該裝置的說法中正確的是（）

A.圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極

B.圖中離子交換膜為陽離子交換膜

C.反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)

-

D.人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：C02+2e+H20=€0+20H-

【答案】D

【解析】根據(jù)題圖中左邊電源內(nèi)負(fù)電荷的移向，可知N型半導(dǎo)體為負(fù)極，P型半

導(dǎo)體為正極，A錯誤；N型半導(dǎo)體為負(fù)極，X極為電解池的陰極，電極反應(yīng)為CO?

+2e-+H20=C0+20H-,生成的氫氧根離子通過離子交換膜在Y極參加反應(yīng)，所

以圖中的離子交換膜為陰離子交換膜,B錯誤,D正確;總反應(yīng)方程式為2c02=2C0

+O2,根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)前后電解質(zhì)溶液的堿性不變，C錯誤。

9.如圖所示為用固體二氧化鈦（TiOj生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是Ti02

中的氧解離進(jìn)入熔融鹽中而得到純鈦。下列說法中正確的是（）

19

電源u

石品

廣生氣泡

々、世、

高純一

二氧化鈦CO)

熔融事化鈣

A.a極是正極，石墨極是陰極

B.反應(yīng)后，石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化

C.電解過程中，02->C「均向a極移動

D.陰極的電極反應(yīng)式為Ti02+4e-=ri+2()2—

【答案】D

【解析】TiOz發(fā)生還原反應(yīng)得到純鈦，故加入高純TiOz的電極是電解池的陰極，

a極是電源的負(fù)極，石墨極是陽極，A項錯誤；(/-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成(J2,

高溫下，石墨與反應(yīng)生成CO、C02,導(dǎo)致石墨質(zhì)量減少，B項錯誤；電解過程

中，陰離子向陽極(石墨極)移動，C項錯誤；TiOz中的氧解離進(jìn)入熔融鹽而得到

純鈦，發(fā)生了還原反應(yīng)，生成了Ti和(T,D項正確。

10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0?

6.0之間，通過電解生成Fe(0H)3。Fe(0H)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染

物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是

()

一」

A+凡。一----A---------1

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2

C.甲烷燃料電池中C0廠向空氣一極移動

D.為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

20

【答案】B

【解析】甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，所在電極為電源的負(fù)極，故石墨為陰極，發(fā)生還原

反應(yīng)，A項錯誤；甲烷在負(fù)極的反應(yīng)為CH4—8e—+4C0T=5C02+2H2（）,A為CO2,

B項正確；COT在工作過程中向負(fù)極移動，通入空氣的一極為電源的正極，C項

錯誤；乙醇為非電解質(zhì)，不能增強(qiáng)水溶液的導(dǎo)電能力，D項錯誤。

11.下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機(jī)光敏染料

（S）涂覆在TiOz納米晶體表面制成，另一電極由鍍鉗導(dǎo)電玻璃構(gòu)成，電池中發(fā)生

的反應(yīng)為：

hV

Ti02/S--4WS*（激發(fā)態(tài)）

+-

Ti（VS*-->TiO2/S+e

--

I3+2e--^31一

+

2TiO2/S+31一一--2TiO2/S+1；

下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是（）

A.電池工作時，I一離子在鍍鉗導(dǎo)電玻璃電極上放電

B.電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

C.電池的電解質(zhì)溶液中1一和L-的濃度不會減少

D.電池中鍍的導(dǎo)電玻璃為正極

21

【答案】A

【解析】二氧化鈦電極上的材料失去電子作太陽能電池的負(fù)極，則鍍鉗導(dǎo)電玻璃

為電池的正極，電解質(zhì)中的13.到鉗電極上得電子轉(zhuǎn)化為I，然后I一到二氧化鈦

電極上將部分電子失去，再次轉(zhuǎn)化為1人故整個過程中叮、I一濃度不會減少，

題目中的四個方程式相加得：可知，該電池的能量轉(zhuǎn)化過程為有機(jī)光敏染料吸收

光能變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)在電池內(nèi)部轉(zhuǎn)化為電能后又恢復(fù)原態(tài)，如此循

環(huán)。

12.[2019新課標(biāo)I]利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時

MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV*=2H++2MV+

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動

【答案】B

【解析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負(fù)極，MV+在負(fù)

極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV。電極反應(yīng)式為MV+飛一二MV",放電生成的MV"在

氫化酶的作用下與此反應(yīng)生成T和MT,反應(yīng)的方程式為%+2呻2+=2葉+2呻+；右室

電極為燃料電池的正極，MV”在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV,電極反應(yīng)式為

22

MV2++e=MV+,放電生成的MT與用在固氮酶的作用下反應(yīng)生成附和MV2+,反應(yīng)的

+2+

方程式為N2+6H+6MV=6MV+NH3,電池工作時，氫離子通過交換膜由負(fù)極向正極

移動。

13.[2019新課標(biāo)ID]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海

綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D-

Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為

Zn(s)+2NiOOH(s)+H0(1)ZnO(s)+2Ni(OH)(s)。

2充電2

下列說法錯誤的是

尼龍保護(hù)層

導(dǎo)電線圈

NiOOH

隔膜

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(0H)2(s)+OIT(aq)-e--NiOOH(s)+H2O(l)

C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+20ir(aq)-2e--Zn0(s)+H20(l)

D.放電過程中0H?通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

【答案】D

【解析】A、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，吸附能力強(qiáng)，所沉積的ZnO

分散度高，A正確；B、充電相當(dāng)于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，

根據(jù)總反應(yīng)式可知陽極是Ni(0H)2失去電子轉(zhuǎn)化為NiOOH,電極反應(yīng)式為

--

Ni(0H)2(S)+0H(aq)-e=NiOOH(s)+H2O(1),B正確；C、放電時相當(dāng)于是原

電池，負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)式可知負(fù)極反應(yīng)式為Zn(s)+

-

20H(aq)-2e=ZnO(s)+H2O(1),C正確；D、原電池中陽離子向正極移動，陰

離子向負(fù)極移動，則放電過程中0萬通過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，D錯誤。答

23

案選D。

14.最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對天然氣中COZ和

H2s的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹

的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：

?EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+

3++2+

@2EDTA-Fe+H2S=2H+S+2EDTA-Fe

該裝置工作時，下列敘述錯誤的是

4-

A.陰極的電極反應(yīng)：C02+2H+2e=C0+H20

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：C02+H2S=C0+H20+S

C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe*/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性

【答案】C

【解析】A、CO?在ZnO@石墨烯電極上轉(zhuǎn)化為CO,發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，為

陰極，電極反應(yīng)式為CO2+H++2e-=CO+H2。，A正確；B、根據(jù)石墨烯電極上發(fā)生的

-+

電極反應(yīng)可知①+②即得到H2S-2e=2H+S,因此總反應(yīng)式為C02+H2S=

24

CO+H2O+S,B正確；c、石墨烯電極為陽極，與電源的正極相連，因此石墨烯上的

電勢比ZnO@石墨烯電極上的高，C錯誤；D、由于鐵離子、亞鐵離子均易水解，

所以如果采用Fe3+/Fe?+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性，D正確。答

案選C。

15.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原

理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

【答案】C

【解析】本題使用的是外加電流的陰極保護(hù)法，鋼管柱與電源的負(fù)極相連，被保

護(hù)。A.外加強(qiáng)大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，從而保護(hù)鋼管柱,

A正確；B.通電后，被保護(hù)的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽極，因此外電路電

子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；C.高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以

高硅鑄鐵不損耗，C錯誤；D.通過外加電流抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，

因此通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，D正確。答案選C。

16.鋰?銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一

25

種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+Cu20+H20=2Cu

+2Li++20H，下列說法不正確的是()

~I負(fù)載I—空氣

A.放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu20+H20+2e-=20H-+2Cu

B.放電時，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動

C,通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生CW。

D.整個反應(yīng)過程中，氧化劑為

【答案】B

【解析】放電過程為2Li+C*0+H20=2Cu+2Li++20H，正極上C^O反應(yīng)，堿

性條件下通空氣時，銅被氧化，表面產(chǎn)生Cu20,A、C正確；放電時，陽離子向

正極移動，則Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動，但電子不能在電解質(zhì)中移動，B

錯誤；D.堿性條件下通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu?。，放電時C/0轉(zhuǎn)化為

Cu,則整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑，氧化劑為02,故D正確。

17.一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如下圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，

AgCl(s)=Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表

面],接著Cl(AgCl)+e——C=(aq),若將光源移除，電池會立即回復(fù)至初

始狀態(tài)。下列說法正確的是()

26

氯離子選擇性透過膜

A.光照時，電流由Y流向X

B.光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2cl-+2e-=Cb

C.光照時，Cr向Ag電極移動

D.光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)+Cu+(aq)￡=Ag(s)+Cu2+(aq)+C「(aq)

【答案】D

【解析】光照時，AgCl在X電極得到電子，X電極是正極，Y電極是負(fù)極，電流

由X流向Y,A錯誤；光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cu+-e—==Cu2+,B錯誤；

光照時，向負(fù)極Pt電極移動，C錯誤。

18.碳酸二甲酯KCLObCO］是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合

成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物

質(zhì))。下列說法正確的是()

A.電解一段時間后，陰極和陽極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

+

B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH30H+C0-e-=(CH30)2C0+H

C.石墨2極與直流電源正極相連

27

D.H+由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨1極移動

【答案】A

【解析】通O2的一極，得到電子生成上0,發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極,則陽極上

是CH30H和C0反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。故石墨1極為陽極，則電極反應(yīng)式為

-+

2CH30H+C0-2e=(CH3O)2C0+2H,石墨2極為陰極，電極反應(yīng)式為。2+4。一+

+

4H=2H20,根據(jù)電極反應(yīng)式，電解一段時間后，陰極消耗的和陽極消耗的C0

的物質(zhì)的量之比為1：2,A正確；石墨1極為陽極，電極反應(yīng)為2CH30H+C0-

+

2e-=(CH30)2C0+2H,B錯誤；石墨2極為陰極，與直流電源的負(fù)極相連，C

錯誤；陽離子向陰極移動，故氫離子由石墨1極通過質(zhì)子交換膜向石墨2極移動,

D錯誤。

19.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的過，模擬裝置如圖所示。

下列說法正確的是()

陰離子選擇透過膜

透過膜

A,陽極室溶液由無色變成棕黃色

B,陰極的電極反應(yīng)式為40H-—4e-=2H20+021

C.電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高

D.電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NHJP04

【答案】C

【解析】Fe與電源正極相連為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+,故溶液由

+

無色變?yōu)闇\綠色，A項錯誤；陰極上H+發(fā)生還原反應(yīng)：2H+2e-=H2f,B項錯

誤；根據(jù)陰極上電極反應(yīng)，陰極消耗電解一段時間后，陰極室溶液pH升高,

28

C項正確；電解一段時間后，陰極室溶液pH升高，陰極室溶液中溶質(zhì)可以有很

多種，比如(阿)正。4、NHHPO,、(NH4)JiP04sH3PCh等，D項錯誤。