近五年高考化学专题07+电化学及其应用（解析版）.pdf

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1、1 / 26专题专题 07 电化学及其应用电化学及其应用【2021 年】年】1（2021广东）钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A工作时，室和室溶液的pH均增大B生成1mol Co，室溶液质量理论上减少16 gC移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D电解总反应：222Co2H O通电22CoO4H 【答案】D【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O-4e-=O2+4H+，室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换

2、膜由室向室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为 Co2+2e-=Co，室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由室向室移动，电解的总反应的离子方程式为 2Co2+2H2O通电2 Co +O2+4H+。【详解】A由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由室向室移动，使室中氢离子浓度增大，溶液 pH减小，故 A 错误；B由分析可知，阴极生成 1mol 钴，阳极有 1mol 水放电，则室溶液质量减少 18g，故 B 错误；C若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会

3、发生变化，故 C 错误；一手课程 当天更新 唯一微信：r 456602 / 26D由分析可知，电解的总反应的离子方程式为 2Co2+2H2O通电2 Co +O2+4H+，故 D 正确；故选 D。2（2021山东）以 KOH 溶液为离子导体，分别组成 CH3OHO2、N2H4O2、(CH3)2NNH2O2清洁燃料电池，下列说法正确的是A放电过程中，K+均向负极移动B放电过程中，KOH 物质的量均减小C消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2O2燃料电池的理论放电量最大D消耗 1molO2时，理论上 N2H4O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为 11.2L【答案】C【分析】碱性环境下，甲醇燃料电池

4、总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清洁燃料电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼(CH3)2NNH2中 C 和 N 的化合价均为-2 价，H 元素化合价为+1 价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为：(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，据此结合原电池的工作原理分析解答。【详解】A放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A 错误；B根据上述分析可知，N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗 KOH，所以 KOH 的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可

5、知，KOH 的物质的量减小，B 错误；C 理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关， 设消耗燃料的质量均为mg， 则甲醇、 N2H4和(CH3)2NNH2放电量 （物质的量表达式） 分别是：mg632g/mol、mg432g/mol、mg1660g/mol， 通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C 正确；D根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗 1molO2生成的氮气的物质的量为 1mol，在标准状况下为22.4L，D 错误；故选 C。3（2021浙江）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极 A 为非晶硅薄膜，充电时+Li得电子成为 Li 嵌入该薄膜材料中；电极 B 为2L

6、iCoO薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是一手课程 当天更新 唯一微信：r 456603 / 26A充电时，集流体 A 与外接电源的负极相连B放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失+a mol LiC放电时，电极 B 为正极，反应可表示为+-1-x22LiCoO +xLi +xe =LiCoOD电池总反应可表示为 放电x1-x22充电Li Si+Li CoOSi+LiCoO【答案】B【分析】由题中信息可知，该电池充电时+Li得电子成为 Li 嵌入电极 A 中，可知电极 A 在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，而电极 B 是电池的正极。【详解】A由图可知，集流

7、体 A 与电极 A 相连，充电时电极 A 作阴极，故充电时集流体 A 与外接电源的负极相连，A 说法正确；B放电时，外电路通过 a mol 电子时，内电路中有 a mol+Li通过 LiPON 薄膜电解质从负极迁移到正极，但是 LiPON 薄膜电解质没有损失+Li，B 说法不正确；C放电时，电极 B 为正极，发生还原反应，反应可表示为122LiCoOxLixe =LiCoOx，C 说法正确；D电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成+Li，正极上1 x2LiCoO得到电子和+Li变为2LiCoO，故电池总反应可表示为x1 x22OLi SiLiCoSiLiCoO充电放电，D 说法正确。综

8、上所述，相关说法不正确的是 B，本题选 B。4（2021全国甲）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的2H O解离为+H和-OH，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是一手课程 当天更新 唯一微信：r 456604 / 26AKBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B阳极上的反应式为：+2H+2e-=+H2OC制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子D双极膜中间层中的+H在外电场作用下向铅电极方向迁移【答案】D【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上 Br-被氧化

9、为 Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的 H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。【详解】AKBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的 Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故 A 错误；B阳极上为 Br-失去电子生成 Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故 B 错误；C 电解过程中阴阳极均生成乙醛酸， 1mol 乙二酸生成 1mol 乙醛酸转移电子为 2mol， 1mol 乙二醛生成 1mol乙醛酸转移电子为 2mol，根据转移电子守恒可知每生成 1mol 乙醛酸转移电子为 1mol，因此制得 2mol 乙醛酸时，理论上外电路中迁移了

10、 2mol 电子，故 C 错误；D由上述分析可知，双极膜中间层的 H+在外电场作用下移向阴极，即 H+移向铅电极，故 D 正确；综上所述，说法正确的是 D 项，故答案为 D。5（2021广东）火星大气中含有大量2CO，一种有2CO参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供一手课程 当天更新 唯一微信：r 456605 / 26电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时A负极上发生还原反应B2CO在正极上得电子C阳离子由正极移向负极D将电能转化为化学能【答案】B【详解】根据题干信息可知，放电时总反应为 4Na+3CO2=2Na2CO3+C。A放电时负极上 Na 发生氧化反应失去电子生成 N

11、a+，故 A 错误；B放电时正极为 CO2得到电子生成 C，故 B 正确；C放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故 C 错误；D放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故 D 正确；综上所述，符合题意的为 B 项，故答案为 B。6（2021河北）KO2电池结构如图，a 和 b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是A隔膜允许 K+通过，不允许 O2通过B放电时，电流由 b 电极沿导线流向 a 电极；充电时，b 电极为阳极C产生 1Ah 电量时，生成 KO2的质量与消耗 O2的质量比值约为 2.22D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 3.9

12、g 钾时，铅酸蓄电池消耗 0.9g 水【答案】D【分析】由图可知，a 电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为 Ke-=K+，b 电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。【详解】A金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K通过，不允许2O通一手课程 当天更新 唯一微信：r 456606 / 26过，故 A 正确；B由分析可知，放电时，a 为负极，b 为正极，电流由 b 电极沿导线流向 a 电极，充电时，b 电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故 B 正确；C由分析可知，生成

13、1mol 超氧化钾时，消耗 1mol 氧气，两者的质量比值为 1mol71g/mol：1mol32g/mol2.22：1，故 C 正确；D铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为 2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗 2mol 水，转移 2mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为3.9g39g/mol18g/mol=1.8g，故 D错误；故选 D。7（2021湖南）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：下列说法错误的是A放电时，N 极为正极B放电时，左侧贮

14、液器中2ZnBr的浓度不断减小C充电时，M 极的电极反应式为2Zn2eZnD隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过【答案】B【分析】一手课程 当天更新 唯一微信：r 456607 / 26由图可知，放电时，N 电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e=2Br，M 电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为 Zn2e=Zn2+，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N 电极与直流电源的正极相连，做阳极。【详解】A由分

15、析可知，放电时，N 电极为电池的正极，故 A 正确；B由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故 B 错误；C由分析可知，充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为 Zn2+2e=Zn，故 C 正确；D由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故 D 正确；故选 B。8（2021全国乙）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙

16、述错误的是A阳极发生将海水中的Cl氧化生成2Cl的反应B管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC阴极生成的2H应及时通风稀释安全地排入大气D阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理【答案】D【分析】海水中除了水，还含有大量的 Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的 Cl-会优先失电子生成 Cl2，阴极区 H2O 优先得电子生成 H2和 OH-，结合海水成分及电一手课程 当天更新 唯一微信：r 456608 / 26解产物分析解答。【详解】A根据分析可知，阳极区海水中的 Cl-会优先失去电子生成 Cl2，发生氧化反应，A 正确；B

17、设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的 Cl2与阴极区生成的 OH-在管道中会发生反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，其中 NaClO 具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B 正确；C因为 H2是易燃性气体，所以阳极区生成的 H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；D 阴极的电极反应式为： 2H2O+2e-=H2+2OH-， 会使海水中的 Mg2+沉淀积垢， 所以阴极表面会形成 Mg(OH)2等积垢需定期清理，D 错误。故选 D。【2020 年】年】1.（2020新课标）科学家近年发明了一种新型 ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催

18、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24Zn2e4OH Zn(OH)B. 放电时，1 mol CO2转化为 HCOOH，转移的电子数为 2 molC. 充电时，电池总反应为24222Zn OH) 2ZnO4OHO(2H D. 充电时，正极溶液中 OH浓度升高【答案】D【解析】由题可知，放电时，CO2转化为 HCOOH，即 CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧一手课程 当天更新 唯一微信：r 456609 / 26电极为负极，Zn 发生氧化反应生成2-4Zn(OH)；充电时，右侧为阳极，

19、H2O 发生氧化反应生成 O2，左侧为阴极，2-4Zn(OH)发生还原反应生成 Zn，以此分析解答。放电时，负极上 Zn 发生氧化反应，电极反应式为：-2-4Zn-2e +4OH =Zn(OH)，故 A 正确；放电时，CO2转化为 HCOOH，C 元素化合价降低 2，则 1molCO2转化为 HCOOH 时，转移电子数为 2mol，故 B 正确；充电时，阳极上 H2O 转化为 O2，负极上2-4Zn(OH)转化为 Zn，电池总反应为：2-4222Zn(OH) =2Zn+O+4OH +2H O，故 C 正确；充电时，正极即为阳极，电极反应式为：-+222H O-4e =4H +O ，溶液中 H+

20、浓度增大，溶液中 c(H+)c(OH-)=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中 OH-浓度降低，故 D 错误。2.（2020新课标）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 AgxWO3，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+xAg=AgxWO3【答案】C【解析】通电时，Ag 电极有 Ag+生成，故 Ag 电极为阳极，故 A 项正确；通电时电致变色层变蓝色，说明有 Ag+从 Ag 电极经固体电解质进入电致

21、变色层，故 B 项正确；过程中，W 由 WO3的+6 价降低到 AgxWO3中的+(6-x)价，故 C 项错误；该电解池中阳极即 Ag 电极上发生的电极反应为：xAg-xe-= xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg+xe- = AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg + WO3=AgxWO3，故 D 项正确；答案选 C。3.（2020新课标）一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在 VB2电极发生反应：-3-2442VB +16OH -11e =VO +2B(OH) +4H O该电池工作时，下列说法错误的是一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566010

22、 / 26A. 负载通过 0.04 mol 电子时，有 0.224 L(标准状况)O2参与反应B. 正极区溶液的 pH 降低、负极区溶液的 pH 升高C. 电池总反应为3222444VB11O20OH6H O8B(OH)4VOD. 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极【答案】B【解析】根据图示的电池结构，左侧 VB2发生失电子的反应生成3-4VO和-4B(OH)，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成 OH-，反应的电极方程式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8-4B(OH)

23、+43-4VO，据此分析。当负极通过 0.04mol 电子时，正极也通过 0.04mol 电子，根据正极的电极方程式，通过 0.04mol 电子消耗 0.01mol 氧气，在标况下为 0.224L，A 正确；反应过程中正极生成大量的 OH-使正极区 pH 升高，负极消耗 OH-使负极区 OH-浓度减小 pH 降低，B 错误；根据分析，电池的总反应为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8-4B(OH)+43-4VO，C 正确；电池中，电子由 VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极负载VB2电极KOH 溶液复合碳电极，D 正确。4.（2020江苏卷）

24、将金属 M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是A. 阴极的电极反应式为2Fe2eFeB. 金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566011 / 26C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快【答案】C【解析】该装置为原电池原理的金属防护措施，为牺牲阳极的阴极保护法，金属 M 作负极，钢铁设备作正极，据此分析解答。阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故 A 错误；阳极金属 M 实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因

25、此 M 活动性比 Fe 的活动性强，故 B 错误；金属 M 失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护，故 C 正确；海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故 D 错误；故选 C。5.（2020山东卷）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是A. 负极反应为-+-322CH COO +2H O-8e

26、=2CO +7HB. 隔膜 1 为阳离子交换膜，隔膜 2 为阴离子交换膜C. 当电路中转移 1mol 电子时，模拟海水理论上除盐 58.5gD. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为 2:1【答案】B【解析】据图可知 a 极上 CH3COO转化为 CO2和 H+，C 元素被氧化，所以 a 极为该原电池的负极，则 b 极为正极。a 极为负极，CH3COO失电子被氧化成 CO2和 H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H+，故 A 正确；为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即 a 极，则隔膜 1 为阴离子交换膜，钠离子需要移向正

27、极，即 b 极，则隔膜 2 为阳离子交换膜，故 B 错误；当电路中转移 1mol 电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有 1molCl移向负极，同时有 1molNa+移向正极，即除去 1molNaCl，质量为 58.5g，故 C 正确；b 极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566012 / 26极反应式为 2H+2e=H2，所以当转移 8mol 电子时，正极产生 4mol 气体，根据负极反应式可知负极产生2mol 气体，物质的量之比为 4:2=2:1，故 D 正确；故答案为 B。6.（2020山东卷）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电

28、解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A. 阳极反应为222H O4e4HOB. 电解一段时间后，阳极室的 pH 未变C. 电解过程中，H+由 a 极区向 b 极区迁移D. 电解一段时间后，a 极生成的 O2与 b 极反应的 O2等量【答案】D【解析】a 极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b 极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。依据分析 a 极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是 2H2O-4e-=4H+O2，故 A 正确；电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后

29、，阳极室的 pH 值不变，故 BC 正确；电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H+O2，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是 a 极生成的氧气小于 b极消耗的氧气，故 D 错误。7.（2020天津卷）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2x2Na+xSNa S 放电充电(x=53，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566013 / 26A. Na2S4的电子式为B. 放电时正极反应为+-2xxS+2Na +2e =Na SC. Na 和 Na2Sx分别为电池的

30、负极和正极D. 该电池是以23Na-Al O为隔膜的二次电池【答案】C【解析】根据电池反应：2x2Na+xSNa S 放电充电可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为+-2xxS+2Na +2e =Na S，据此分析。Na2S4属于离子化合物，4 个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故 A 正确；放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：+-2xxS+2Na +2e =Na S，故 B 正确；放电时，Na 为电池的负极，正极为硫单质，故 C 错误；放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，

31、23Na-Al O为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故 D 正确；答案选 C。8. （2020浙江卷） 电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液， 在阳极RCOO放电可得到RR(烷烃)。下列说法不正确的是()A. 电解总反应方程式：2222RCOONa2H ORR2COH2NaOH 通电B.RCOO在阳极放电，发生氧化反应C. 阴极的电极反应：222H O2e2OHHD. 电解3CH COONa、32CH CH COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷【答案】A【解析】 因为阳极 RCOO-放电可得到 R-R(烷烃)和产生 CO2， 在强碱性环境中， CO2会与

32、OH-反应生成 CO32-和 H2O，故阳极的电极反应式为 2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上 H2O 电离产生的 H+放电生成 H2，同时生成 OH-，阴极的电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOH通电R-R+2Na2CO3+H2，故 A 错误；RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3 价升高为+4 价，发生氧化反应，烃基-R 中元素的化合价没有发生变化，故 B 正确；阴极上 H2O 电离产生的 H+放电生成 H2

33、，同时生成 OH-，阴一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566014 / 26极的电极反应为 2H2O+2e-=2OH-+H2，故 C 正确；根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOH通电CH3-CH3+2Na2CO3+H2，2CH3CH2COONa+2NaOH通电CH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOH通电CH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2。因此，电解 CH3COONa、CH3CH2COONa 和 NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D 正确。【2019 年】年】

34、12019新课标卷利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H2+2MV2+2H+2MV+C正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成 NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用 MV+和 MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故 A 正确；左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成 MV2+，电极反应式为 MV+e=

35、 MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2反应生成 H+和 MV+，反应的方程式为 H2+2MV2+=2H+2MV+，故 B 错误；右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成 MV+，电极反应式为 MV2+e= MV+，放电生成的 MV+与 N2在固氮酶的作用下反应生成 NH3和 MV2+，故 C 正确；电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故 D 正确。22019新课标卷为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s

36、)+2NiOOH(s)+H2O(l)放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566015 / 26A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)e=NiOOH(s)+H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2e=ZnO(s)+H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的 ZnO 分散度高，A 正确；充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是

37、Ni(OH)2失去电子转化为 NiOOH，电极反应式为 Ni(OH)2(s)OH(aq) eNiOOH(s)H2O(l)，B 正确；放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为 Zn(s)2OH(aq) 2eZnO(s)H2O(l)，C 正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中 OH通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。32019天津卷我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是（）A放电时，a 电极反应为2I Br2e2IBrB放电时，溶液中离子的

38、数目增大C充电时，b 电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I被氧化D充电时，a 电极接外电源负极一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566016 / 26【答案】D【解析】放电时，a 电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为 I2Br+2e=2I+Br，故 A 正确；放电时，正极反应式为 I2Br+2e=2I+Br，溶液中离子数目增大，故 B 正确；充电时，b 电极反应式为 Zn2+2e=Zn，每增加 0.65g，转移 0.02mol 电子，阳极反应式为 Br+2I2e=I2Br，有 0.02molI失电子被氧化，故 C 正确；充电时，a 是阳极，应与外电源的正极相连，故 D 错

39、误。42019江苏卷将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是A铁被氧化的电极反应式为Fe3eFe3+B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C活性炭的存在会加速铁的腐蚀D以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe2e=Fe2+，故 A 错误；铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故 B 错误；活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故 C 正确；以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性

40、条件下易发生吸氧腐蚀，故 D 错误。5. 2019浙江卷化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是A.Zn2+向 Cu 电极方向移动，Cu 电极附近溶液中 H+浓度增加一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566017 / 26B.正极的电极反应式为 Ag2O2eH2O2Ag2OHC.锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D.使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降【答案】A【解析】Zn 较 Cu 活泼，做负极，Zn 失电子变 Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而 Zn2+和 H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变 H2

41、，因而 c(H+)减小，A 项错误；Ag2O 作正极，得到来自 Zn 失去的电子，被还原成 Ag,结合 KOH 作电解液，故电极反应式为 Ag2O2eH2O2Ag2OH， B 项正确； Zn 为较活泼电极， 做负极， 发生氧化反应， 电极反应式为 Zn2e=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C 项正确；铅蓄电池总反应式为 PbO2+ Pb + 2H2SO42PbSO4+ 2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D 项正确。62019新课标卷节选环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（4）环戊二烯可用于

42、制备二茂铁（Fe(C5H5)2，结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的 DMF 溶液（DMF 为惰性有机溶剂）。一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566018 / 26该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。【答案】（4）Fe 电极Fe+2+H2（Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2）水会阻碍中间物 Na 的生成；水会电解生成 OH，进一步与 Fe2+反应生成 Fe(OH)2【解析】（4）根据阳极升失氧可知 Fe 为阳极；根据题干信息 Fe2e=Fe2+，电解液中钠离

43、子起到催化剂的作用使得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故电极反应式为Fe+2=+H2； 电解必须在无水条件下进行， 因为中间产物 Na 会与水反应生成氢氧化钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀；答案：Fe 电极；Fe+2=+H2（Fe+2C5H6=Fe（C2H5）2+ H2）；水会阻碍中间物 Na 的生成；水会电解生成 OH，进一步与 Fe2+反应生成 Fe（OH）2。72019新课标卷节选近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：（4） 在传统的电解氯化氢回收氯气技

44、术的基础上， 科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566019 / 26负极区发生的反应有_（写反应方程式）。电路中转移 1 mol 电子，需消耗氧气_L（标准状况）。【答案】（4）Fe3+e=Fe2+，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O5.6【解析】（4）电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3+eFe2+和 4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O；电路中转移 1 mol 电子，根据电子得失守恒可知需消

45、耗氧气的物质的量是 1mol40.25mol，在标准状况下的体积为0.25mol22.4L/mol5.6L。82019北京卷节选氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接 K1或 K2，可交替得到H2和 O2。制 H2时，连接_。产生 H2的电极反应式是_。改变开关连接方式，可得 O2。结合和中电极 3 的电极反应式，说明电极 3 的作用：_。【答案】（2）K12H2O+2e=H2+2OH连接 K1或 K2时，电极 3 分别作为阳极材料和阴极材料，并且 NiOOH 和 Ni(OH)2相互转化提供电子转

46、移【解析】（2）电极生成 H2时，根据电极放电规律可知 H+得到电子变为氢气，因而电极须连接负极，因而制 H2时，连接 K1，该电池在碱性溶液中，由 H2O 提供 H+，电极反应式为 2H2O+2e=H2+2OH；电极 3 上 NiOOH 和 Ni(OH)2相互转化， 其反应式为 NiOOH+e+H2ONi(OH)2+OH， 当连接 K1时， Ni(OH)2失去电子变为 NiOOH，当连接 K2时，NiOOH 得到电子变为 Ni(OH)2，因而作用是连接 K1或 K2时，电极 3分别作为阳极材料和阴极材料，并且 NiOOH 和 Ni(OH)2相互转化提供电子转移。92019江苏卷节选CO2的资

47、源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。一手课程 当天更新 唯一微信：r 4566020 / 26写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式：。电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是。【答案】（2）CO2+H+2eHCOO或 CO2+ HCO3+2eHCOO+ CO32阳极产生 O2，pH减小，HCO3浓度降低；K+部分迁移至阴极区【解析】（2）根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2HCO32e=HCOOCO32，或CO2H2e=HCOO；阳极反应式为 2H2O4e=O24H，

48、阳极附近 pH 减小，H与 HCO3反应，同时部分 K迁移至阴极区，所以电解一段时间后，阳极区的 KHCO3溶液浓度降低。102019 浙江选考节选水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。（4）以铂阳极和石墨阴极设计电解池，通过电解 NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到 H2O2，其中生成的 NH4HSO4可以循环使用。阳极的电极反应式是_。制备 H2O2的总反应方程式是_。【答案】（4）2HSO4 2eS2O822H+或 2SO42 2eS2O822H2OH2O2H2【解析】（4）电解池使用惰性电极，阳极本身不参与反应，阳极吸引 HSO4（或 SO42）离子，并放

49、电生成 S2O82，因而电极反应式为 2HSO4 2e=S2O822H+或 2SO42 2e=S2O82。通过电解 NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8和 H2。由题中信息可知，生成的 NH4HSO4可以循环使用，说明(NH4)2S2O8与水反应除了生成 H2O2，还有 NH4HSO4生成，因而总反应中只有水作反应物，产物为 H2O2和H2,故总反应方程式为 2H2OH2O2H2。【2018 年】年】1. （2018全国卷卷）硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：一手课程 当天更新 唯一微信：r 45

50、66021 / 26下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为 Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，过滤后滤渣是炭黑，得到含 Li、P、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 正确；根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li，B 正确