2022届高三化学高考备考二轮复习：《电化学》专题质量评估试题（Word版含解析）.docx

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1、（人教版）高考化学二轮复习电化学专题质量评估试题（原卷版）考试时间：45分钟 满分：100分一、单项选择题：本题包括10小题，每小题6分，共60分。1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 B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2:12某同学模拟交警检测醉驾司机酒精含量的原理设计了如下酸性燃料电池装

2、置。下列说法正确的是( )A正极上发生反应是BH+由电极右侧区迁移至左侧区C理论上消耗标准状况下224mLO2-时，生成醋酸0.3 gD电池的总反应为3一种有机废水发电装置示意图如图所示，装置工作时，下列说法不正确的是( )AH+从a极区向b极区迁移B可使用碱性电解质水溶液C该发电装置应在条件温和的环境下进行D理论上，完全被还原为时，a极有电子流出4采用惰性电极，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B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5

3、一种采用电解法(碳基电极材料)将氯化氢转化为氯气的工艺方案如图所示，下列说法正确的是( )Ab极为电源负极Bc极的电极反应方程式为4Fe2+4e-+O2+4H+=4Fe3+2H2OC装置中每生成22.4L(标准状况)氯气，溶液中就有2molH+移向阴极D该装置中的电流流向为：b极a极c极电解质溶液d极6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I2Br- + 2e- + 2I- + Br-B放电时，溶液中离子的数目增大C充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I-

4、 被氧化D充电时，a电极接外电源负极7工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A溶液M中的溶质为FeCl2B电极a为阴极C电极b上的反应为：D随电解的进行，阴极区溶液pH增大8.利用 CH4燃料电池电解制备 Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2装置如图所示。下列说法正确的是（ ）Aa 极电极反应式为 CH4+2H2O8e-=CO2+8H+BA、B、C 膜均为阳离子交换膜Cc 电极可选用铁作电极材料Da 极上通入标准状况 22.4L 甲烷，原料室H2PO4-减少 8mol9双极膜(BP)是一种能将水分子解

5、离成H+和OH-的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m(PFS)的电化学装置如图所示。下列说法错误的是AM为阴离子交换膜，乙为OH-B电极a的电极反应式为2H+ +2e-= H2C电流密度过大，会使PFS产品含量降低D若制得1molFe(OH)SO43，理论上转移的电子为2mol10最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTAFe2e=EDTAFe3 2EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe

6、2该装置工作时，下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需为酸性二、非选择题：本题包括3小题，共40分。13（12分）铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1)黄铁矿(FeS2，其中S为1价)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS28O26SO2Fe3O4，氧化产物为_，若有3 mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为_。(2)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁

7、电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。写出修改前的钢铁吸氧腐蚀时石墨电极的电极反应式：_。(3)高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，该电池放电时正极反应式为_。用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。14（12分）如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质

8、量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)电源上b为_极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。Z槽中e为_极(同上)。连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y槽中总反应的化学方程式：_。写出Z槽中e极上反应的电极反应式：_。15（16分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，C

9、o元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式为_。(3)“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：_。(5)充放电过程中发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池的反应方程式：_。(6)上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_(填化学式)。（人教版）高考化学二轮复习电化学专题质量评估试题（解析版）考试时间：45分钟 满分：100分一、单项选择题：本题包括10小题，每

10、小题6分，共60分。1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 B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。Aa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

11、为CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H+，故A正确；B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，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；C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；Db极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为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。2某同

12、学模拟交警检测醉驾司机酒精含量的原理设计了如下酸性燃料电池装置。下列说法正确的是( )A正极上发生反应是BH+由电极右侧区迁移至左侧区C理论上消耗标准状况下224mLO2-时，生成醋酸0.3 gD电池的总反应为答案 D解析 由题给示意图可知，左侧铂电极为酸性燃料电池装置的负极，酸性条件下，乙醇在负极上失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为，右侧铂电极是正极，酸性条件下，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，电池的总反应为。A.由分析可知，正极上是氧气得电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故A错误；B.燃料电池工作时，由负极区(左侧区)迁移至正极区(右侧区)，故B错误；C.

13、燃料电池工作时，标准状况下消耗氧气，由得失电子数目守恒可得醋酸的质量为=0.6g，故C错误；D.由分析可知，电池的总反应为，故D正确；故选D。3一种有机废水发电装置示意图如图所示，装置工作时，下列说法不正确的是( )AH+从a极区向b极区迁移B可使用碱性电解质水溶液C该发电装置应在条件温和的环境下进行D理论上，完全被还原为时，a极有电子流出答案 B解析 A. 该装置为原电池，a极上(C6H10O5)n转化为CO2，碳元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，则a极为负极，原电池中阳离子H+从负极a极区向正极b极区迁移，选项A正确；B若使用碱性电解质水溶液，则CO2与碱反应生成，选项B不正确；C该发

14、电装置应在条件温和的环境下进行，否则无 柄细胞会失去生理活性，选项C正确；D理论上，即0.1mol，完全被还原为时，转移电子的物质的量为，则a极有电子流出，选项正确；答案选B。4采用惰性电极，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B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。A.依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性

15、型的电解，所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H+O2，故A正确，但不符合题意；B.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，阳极室的pH值不变，故B正确，但不符合题意；C.有B的分析可知，C正确，但不符合题意；D.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，符合题意；故选：D。5一种采用电解法(碳基电极材料)将氯化氢转化为氯气的工艺方案如图所示，下列说法正确的是( )Ab极为电源负极Bc极的电极反应方

16、程式为4Fe2+4e-+O2+4H+=4Fe3+2H2OC装置中每生成22.4L(标准状况)氯气，溶液中就有2molH+移向阴极D该装置中的电流流向为：b极a极c极电解质溶液d极答案 C 解析 A 由电解池的装置图可知，d电极上HCl中Cl元素失去电子，被氧化生成氯气，电极反应式为，即d电极为阳极，对应电源b极为正极，A错误；B c极为阴极，由装置图可知，发生还原反应：，生成的亚铁离子又被氧气氧化生成铁离子，故发生反应为4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O，但c极的电极反应为，B错误；C 装置中每生成22.4L(标准状况)氯气，即1mol氯气，由阳极反应式可知，溶液中就有2mol H+移

17、向阴极，C正确；D 该装置中的电流流向为：b极d极电解质溶液c极a极，D错误；故选C。6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I2Br- + 2e- + 2I- + Br-B放电时，溶液中离子的数目增大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电极接外电源负极答案 D 解析 放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn-2eZn2，正极反应式为I2Br+2e=2I+Br，充电时，阳极反应式为Br+2I-2e=I2Br、阴极反应式为Zn2+2e=

18、Zn，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过交换膜，据此分析解答。A、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；B、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；C、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+2I-2e=I2Br，有0.02molI失电子被氧化，故C正确；D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，故D错误；故选D。7工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A溶液M

19、中的溶质为FeCl2B电极a为阴极C电极b上的反应为：D随电解的进行，阴极区溶液pH增大答案 D 解析 A溶液M为吸收H2S气体后的FeCl3溶液，硫化氢与氯化铁反应生成硫单质、氯化亚铁和HCl，同时还有剩余的氯化铁，故A错误；B由装置可知b电极的反应为硝酸根转变成氮气，得电子的电极应为阴极，则a为阳极，故B错误；C电解质溶液呈酸性，电极b上的反应为：，故C错误；D由b电极的反应可知，反应消耗氢离子，氢离子浓度减小，pH值增大，故D正确；故选：D。8.利用 CH4燃料电池电解制备 Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2装置如图所示。下列说法正确的是（ ）Aa 极电极反应式为 C

20、H4+2H2O8e-=CO2+8H+BA、B、C 膜均为阳离子交换膜Cc 电极可选用铁作电极材料Da 极上通入标准状况 22.4L 甲烷，原料室H2PO4-减少 8mol答案 D 解析 根据题干信息，左侧为原电池，右侧为电解池，a极为原电池的负极，电极反应式CH4 -8e-+4O2-=CO2+2H2O，b极为正极，电极反应式O2+4e-=2O2-，阳极室的电极反应：2Cl-2e-=Cl2，阳极室的Ca2+通过A膜(阳离子交换膜)进入产品室，阴极室的电极反应：2H2O+2e-=H2+2OH-，阴极不参与反应，可以用铁电极替换石墨电极，原料室的Na+通过C膜(阳离子交换膜)进入阴极室，原料室的H2

21、PO4-通过B膜(阴离子交换膜)进入产品室，在产品室中制得产品Ca(H2PO4)2。A由上述分析知，a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，A说法错误；B根据上述分析可知，A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，B说法错误；Cc电极与电池正极相连，做阳极，不能选用铁作电极材料，C说法错误；Da极上通入22.4 L(标准状况下)甲烷，转移电子8mol，根据e-守恒，原料室中8mol H2PO4-通过阴离子交换膜进入产品室，D说法正确；答案为D。9双极膜(BP)是一种能将水分子解离成H+和OH-的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁

22、净水剂 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m(PFS)的电化学装置如图所示。下列说法错误的是AM为阴离子交换膜，乙为OH-B电极a的电极反应式为2H+ +2e-= H2C电流密度过大，会使PFS产品含量降低D若制得1molFe(OH)SO43，理论上转移的电子为2mol答案 D 解析 A由甲中的产物为硫酸，所以硫酸根从硫酸铁进入到硫酸室中，M为阴离子交换膜，要有PFS生成，甲为H+，乙为OH-，故A正确；B由EP的性质，乙为OH-，甲为H+，所以a为阴极电极反应式为2H+ +2e-= H2，故B正确；C电流过大会使OH-进入到硫酸铁室中，生成氢氧化铁沉淀，使PFS含量降低，故C正确；D若制得

23、1molFe(OH)SO43，则有3molOH-进入到硫酸铁室中，理论上转移的电子为3mol，故D错误；故选D。10最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作时，下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，

24、溶液需为酸性答案 C解析 阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为CO22e2H=COH2O，A项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为CO2H2S=SCOH2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO石墨烯的，C项错误；Fe3、Fe2在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中，D项正确。二、非选择题：本题包括3小题，共40分。13（12分）铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1)黄铁矿(FeS2，其中S为1价)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS28O26SO2Fe3O4，氧化产物为_，若有3

25、 mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为_。(2)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。写出修改前的钢铁吸氧腐蚀时石墨电极的电极反应式：_。(3)高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，该电池放电时正极反应式为_。用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，

26、被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。答案 (1)SO2、Fe3O432 mol(2)如图所示O22H2O4e=4OH(3)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0解析 (1)标化合价3F282高温,62F34，化合价升高的元素为Fe、S，所以氧化产物为SO2、Fe3O4，若有3 mol FeS2参加反应，则有8 mol O2参加反应，化合价降低48 mol32 mol。(2)碳是惰性电极，所以只能形成电解池才能防止铁腐蚀。(3)正极是得电子的，FeO得电子，铁的化合价由6降到3，FeO3e=Fe(OH)3，由电池反应式可知电解质溶液为碱性溶液，用OH配平电荷：FeO3e=Fe(OH

27、)35OH，最后用水配平得：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH；根据阳极：4OH4e=O22H2O，所以参加反应的n(OH)0.1 mol，生成n(H)0.1 mol，c(H)1 molL1，pH0。14（12分）如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)电源上b为_极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。Z槽中e为_极(同上)。连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y槽中总反应的化学方程式：_。写出Z槽中e极上反应的电极反应式：_。答案 (1)负（2分

28、）阳（2分）（2分）(2)2Cl2e=Cl2（2分）2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2（2分）Cu2e=Cu2（2分）解析 d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2e=H2，c为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y槽电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O电解,2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z槽中f为阴极，e为阳极，活性电极作阳极，电极本身失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。15（16分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该

29、锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式为_。(3)“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：_。(5)充放电过程中发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池的反应方程式：_。(6)上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回

30、收的金属化合物有_(填化学式)。答案 （1）3 （2）2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2 （3）2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O、2H2O22H2OO2 有氯气生成，污染环境 （4）CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2 （5）Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C（6）Li从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析 (1)Li和O的化合价分别是1和2，所以该化合物中Co的化合价是(221)3。(2)正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2A

31、l2OH6H2O=2Al(OH)3H2。(3)根据流程可知，有CoSO4生成，这说明在反应中LiCoO2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方程式是2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水会发生自身的氧化还原反应，即2H2O22H2OO2；如果用盐酸代替，则氯化氢会被氧化生成氯气，会造成环境污染。(4)根据原子守恒可知，在反应中还有硫酸铵、CO2和H2O生成，所以反应的化学方程式是CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2。(5)根据充电时该锂离子电池负极发生的反应6CxLixe=LixC6可知，放电时LixC6在负极失去电子，则Li1xCoO2在正极得到电子，所以放电时电池反应式是Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C。20