2021届高考化学考点突破：电化学基础（解析版）.pdf

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1、电化学基础1.（2 0 2 1 届郑州市河南省实验中学高三期中）近年来我国在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图1 装置可完成天然气脱硫,甲池中发生反应如图2 所示。下列关于该装置工作原理的说法中，正确的是（）A.碳棒为该脱硫装置的负极B.乙池中发生的反应为：H 2 s+2 e-=S+2 l TC.A Q 与 H 4 Q 间的转化属于非氧化还原反应D.除 I 外，F b/F e2+也能实现如图所示循环过程【答案】D【解析1 A 项,碳棒上A Q 和氢离子反应生成H2A Q 发生还原反应，所以碳棒为正极，故 A 错误；B.在乙池中，硫化氢失电子生成硫单质，碘单质得电子生成，发生的反应为H 2

2、 S+I；=3 +S l+2 H*,故B错误；C 项，据图可知，A Q 与 H2A Q 互相转化过程中C 元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故 C 错误；D 项，F e 也可以氧化H 2 s生成S,同时自身被还原成F e?+,F e 再在N型半导体上被氧化生成1F e3+,从而实现循环，所以除L 7 外，F e”/F e2+也能实现如图所示循环过程，故 D正确；故选D。2.(2 0 2 1 届-山东威海市高三一模)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得副产品A 和B。其模拟工作原理如图所示。M、N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(B P)复合层间的乩 0 解离成H+和

3、0H,作为H+和 0 H 一的离子源。下列说法正确的是()产品A产品BA.Y电极为阳极，电极反应式为2 cl 一 一 2 e-=C btB.M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，B P 膜作用是选择性通过C 1-和 N a+C.电路中每生成0.2 5 m o l 气体a,理论上获得副产品A 和 B各1 m o lD.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(M X)制备相应的酸(H X)和碱(M O H)【答案】D2【解析】在“双极膜组”的左边区域，精制食盐水中的N a，透过M 膜(阳离子交换膜)进入，从而获得产品A(N aO H 溶液)，精制食盐水的C 继续向左边迁移，在 X 电极失电子生成C

4、b,X 电极为阳极；在“双极膜组”的右边区域,精制食盐水的C 透过N 膜(阴离子交换膜)进入,从而获得产品B(H C 1 溶液)，精制食盐水的N a,继续向右边迁移，在 Y电极，水电离出的H,在 Y电极得电子生成员，Y电极为阴极。A项，由以上分析知，Y电极为阴极，电极反应式为2 H 2 0+2 e-=2 0 H +H 2t ,A不正确；B 项，M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，BP 膜作用是选择性通过H+和 O H-,B 不正确；C 项，电路中每生成0.25 m o l气体a (Cl2),理论上获得副产品A(N a O H 溶液)和B(H C1溶液)各0.5 m o LC 不正确；D 项，“

5、双极膜组”电渗析法从N a Cl 溶液获得酸(H C1)和碱(N a O H),由此推知，也可从M X 溶液制备相应的酸(H X)和碱(M O H),D正确；故选D。3.(20 21届攀枝花市第十五中学校高三期中)20 20 年化学科学家用微生物燃料电池作电源进行模拟消除酸性工业废水中的重倍酸根离子(CRCV-)的示意图如图所示，反应一段时间后，在装置中得到 F e (O H)3和 Cr (O H)3两种沉淀。已知6 F e2+Cr2072-+14 H=6 F e3+2Cr3+7 H20 o 下列说法错误的是()3A.装置中，a 极的电极反应为H S-8 e 34 H 20=S 0 4=9 H

6、+B.向装置中加入适量N a 2s O,，其主要作用是增强溶液的导电C.装置中，b 极上消耗的(0 D 与装置中惰性电极上生成的(生成物)相等D.当装置中有0.6 m o l I T通过质子交换膜时，装置中产生0.4 m o l 沉淀【答案】C【解析】A 项，根据装置图可知，在 a电极上H S 佚去电子被氧化产生S O,、由于电解质溶液为酸性，所以a电极反应式为：H S-8 e 4 H20=S 042+9 H+,A 正确；B 项，在装置中，F e 电极连接电源正极，作阳极，失去电子发生氧化反应，F e-2e-=F e2+,F e?+具有强的还原性，与废水中的Co CV 发生氧化还原反应：6 F

7、 e2+Cr2072+14 H=6 F e3+2Cr3+7 H20；惰性电极连接电源负极，作阴极，发生还原反应：2H+2片=乩3氢离子放电变为氢气逸出，使溶液碱性增强，溶液中的F e 、Cr 变为F e(0 H)3和 Cr(O H)3沉淀,可见，N a 2s 0 44电离产生的离子不参加化学反应，其主要作用是增强溶液的导电性,B 正确；C 项，在装置中，每产生Imol转移4 1n o i 电子，在装置惰性电极上产生的气体为H2,每反应产生l m o l 乩转移2m o l 电子，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，所以b极上消耗的H O)与装置中惰性电极上生成的(生成物)不等，C 错误；D 项

8、，当装置中有0.6 m o l H*通过质子交换膜时，转移0.6 m o l 电子，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，装置中由F e-2e-=F e 可知反应产生0.3m o l F e2+,F e?+再发生反应：6 F e2+Cr2072+14 H=6 F e3+2Cr3+7 H20,根据物质转化关系可知0.3m o l F e?+反应转化为0.3m o l F e3+,同时得到 0.h n o l Cr3+,0.3m o l F e，+产生 0.3m o l F e (O H)3沉 淀,0.l m o l Cr3+产生0.l m o l Cr(0 H)3沉淀，故装置中共产生0.4 m o

9、 l 沉淀，D正确；故选C。4.中山大学化学科研团队首次将Cs P b Bn 纳米晶锚定在氨基化R G O 包覆的 a F e203(a F e203/A m i n e R G O/C s P bB r3),构筑 Z S c h e m e 异质结光催化剂，可有效降低电荷复合，促进电荷分离，从而提升光催化性能。光催化还原C O 2 和氧化乂0的反应路径如图。下列 说 法 正 确 的 是()5A.该路径能量转化形式为电能一化学能B.该光催化转化反应可以阻止温室效应C.C s P bB n 纳米晶”表面发生了还原反应D.该催化转化的总反应涉及到非极性共价键、极性共价键的断裂和形成【答案】C【解析

10、】H20能在a -F e z O s 光催化剂材料作用下，被氧化成02,同时生成质子(H*),发生的氧化反应为：2 H 2()-4 e =4 H*+0 2；电子转移到“C s P bB n 纳米晶”用于还原C O?,C O?被还原为C O、C H4,发生的还原反应为：C 02+2 e +2 H=C 0+H20 C 02+8 e+8 H=C H 4+2 H20o A 项，由图可知，光能使a-F e z O s 光催化剂材料产生电子，电子的移动引起电极上发生氧化还原反应，最终生成。2、C O、C L,储存能量，该路径能量转化形式为光能f 电能一化学能，A 错误；B 项，该光催化转化反应生成了 C

11、L,C H,也能导致温室效应，故该反应不能阻止温室效应,B 错误；C 项，“C s P bB n 纳米晶”表面上C O 2 转化为C O、C H4,发生了还原反应：C 02+2 e-+2 H=C 0+H20 C 02+8 e+8 H=C H 4+2 H20,C 正确；D项，该催化转化的总反应：2 c。2幽2 C O+O 2、CO2+2H2O幽CH4+2O2,C O?、乩 0 都只含有极性共价键，C O、C H,都只含极性共价键，只含非极性共价键，故只有极性共价键断裂、有极性和非极性共价键生成,D 错误；故选C。65.（2021届河南新乡市高三模拟）一种钾离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确

12、的是（）充电K f nOr*6xC 百 工 二 nOrx KQ放电A.放电时，负极的电极反应式：K C6-e-=K+6CB.充电时，阳极的电极反应式：K o,5-xM nO2+xK+xe=Ko.5M nO2C.放电时，K+通过阳离子交换膜向石墨电极移动D.若仅把钾离子换成锂离子，当负极减少的质量相同时，钾离子电池转移的电子数比锂离子电池的多【答案】A【解析】据图可知放电时总反应为KOSMQ+AK CG/.5血。2+6式,该过程中K-HC被氧化，为负极，即放电时石墨电极为负极，则充电时发生还原反应为阴极；Mn元素化合价降低被还原，所以K o sMiQ放电时为正极，充电时为阳极。A项，放电时，石墨

13、电极为负极，附着在石墨上的K失电子被氧化成K+,结合总反应可知电极方程式为K C67-e-=K+6C,故A正确；B项，充电时为电解池，Ko.sMnOz为阳极,阳极失电子发生氧化反应，电极方程式为Ko.5MnO2-xe-=Ko.5-xM nO2+xK+,故B错误;C项，放电时为原电池，原电池电解质中阳离子流向正极，KyMnOz为正极，所以I通过阳离子交换膜向K.sMnOz电极移动，故C错误；D项，钾离子电池放电时负极反应为K C6-e =K+6C,锂离子电池放电时负极反应为LiC6-e-=Li+6C,相同质量的锂和钾，锂的物质的量更大，转移的电子更多，故D错误；故选A。6.（2020哧峰二中高三

14、月考）光电池在光照条件下可产生电流,如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为T和O ff,并实现其定向通过。下列说法不正确的是（）A.该装置可利用光能实现水的分解B.光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变C.再生池中的反应为2V2+2H k2V*+H2 tD.每有ImolOE通过双极性膜，可产生5.6L（标准状况）的【答案】B8【解析】由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极，反应式为 4 0 1 r-4/=2 乂 0+0 2 3 阴极反应式为2 V3+2 e=2 V2+,双极性膜可将水解离为汗和0 E,由图可知，H*进入阴极，0 出进入阳极，放电后的溶液进入再生池中在催化剂

15、条件下发生反应放出氢气，反应方程式为2 V2+2 1 T星 空 2 V。生项，由图可知，该装置将光能转化为化学能并分解水，故 A 正确；B项，双极性膜可将水解离为H,和O H,由图可知，I T进入阴极，0 E 进入阳极，则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性，则光照过程中阴、阳极区溶液中的p H 均发生改变，故 B 错误；C 项，由分析知，再生池中的反应为2 V2+2 H+3 2 e+H 2t ,故 C正确;D 项，阳极区反应式为4 0 H -4 球=2 乩 0+0 2 3每有I m o l O I T通过双极性膜，生成0.2 5 m o l 0 2,其标准状况下体积为5.6 L,故 D

16、正确；故选B。7.（2 0 2 1 届-安徽合肥市高三模拟）中国科学院科学家团队通过镁热还原法将天然的硅藻土转化为具有多级孔道结构的硅框架,并将该硅框架与熔融态的锂金属混合制成具有多孔结构的复合锂金属。一种全固态锂金属电池是以复合锂金属为a 极，磷酸铁锂为b 极，聚环氧乙烷基聚合物（P E O-SP E）为固态电解质（如图所示），该电池的总反该 电 _应为：L i F e P（6xL i+L i c F e P O”下列说法不正确的是（）9A.放电时L i 卡 通过固态电解质向b 极移动B.多孔结构的复合锂金属有利于锂金属的均匀沉积和脱出C.充电时，b 极反应为：L i1,xF e P 04+

17、xe+xL i+=L i F e P 04D.充电时，当a 极质量增加m g 时，理论上b 极质量减少m g【答案】C【解析】放电时，该装置为原电池装置，复合锂金属(a)为负极，负极反应为：xL i-xe=xL i+,磷酸铁锂为(b)正极，正极反应为：L i1-xF e P 04+xL i+xe=L i F e P 04；充电时，该装置为电解池装置，复合锂金属(a)为阴极，阴极反应为：xL i*+xe-=xL i,磷酸铁锂(b)为阳极，阳极反应为：L i F e P O xe-=L i i r F e P O d+xL i+。A 项，放电时，该装置为原电池装置，阳离子向正极移动，则 L i*向

18、b 极移动，A 正确；B项,多孔结构的复合锂金属表面积比较大，有利于锂金属的均匀沉积和脱出，B正确；C 项，由分析可知，充电时，该装置为电解池装置，b极为阳极，阳极反应为：L i F e P 0 xe-=L i-xF e P 0 4+xL i+,C 错误；D 项，由得失电子守恒和充电时的电极反应可得如下关系：b极产生x molL i*b极质量减少x molL i*x da 极增加x molL i,那么b 极质10量减少值=2 极质量增加值，故当a 极质量增加mg 时，理论上b极质量减少mg,D正确。故选C。8.（2 0 2 1 届湖北质检）我国科学家设计了一种太阳能驱动的H 2 s分解装置，工

19、作原理如图所示。下列叙述正确的是（）A.甲区发生反应的离子方程式为：2 F e3+S2=2 F e2+S IB.理论上每生成I molS时，I T由质子交换膜右侧向左侧移动的物质的量为2 molC.丙区发生的电极反应为：H4 Si W1 204 0 +2 e+2 H=H6 Si W1 204 0D.丁区H 6 Si W i 2（）4。在催化剂表面发生电化学反应生成H j Si W J h。和日【答案】C【解析】根据图可知，甲区：通 入 监 发生：H 2 s+2 F e G=2 F e*+Sl+2 T,S通过甲装置下端排出,F e?+与H+通过甲乙之间的泵到达乙区，F e 2+在乙区失去电子，发

20、生：F e2+-e=F e3+,F e/从左上面管子到甲区11循环，汗通过质子交换膜进入丙区，发生：H 4 Si W1 204 0 +2 e+2 H+=H 6 Si W A ,从右上管到达丁区，在催 化 剂 作 用 下 发 生:H j Si W i 2（）4 o+H 2 3 H J S i W X h。从丙丁之间的泵回到丙区循环，庆排出。A项，甲区：通入I L S,发生的离子反应方程式为：H2S+2 F e3+=2 F e2+S I +2 H+,A错误；B 项,I T由质子交换膜左侧向右侧移动，B 错误；C项，丙区：发生反应为：H 4 Si W1 2O4o +2 e-+2 H+=H6 Si W

21、 O ,C 正确；D 项，丁区：在催化剂作用下发生：H6 Si W1 2O4o=H4 Si W1 2O4o+H21 ,没发生电化学反应，D 错误；故选C。9.（2 0 2 1 届天津和平区高三模拟）一种新型的锌碘单液流电池,其原理如下图所示。下列说法不正确的是（）M N聚烯煌乡孔电极AZn-*-Zn2多孔碳也电极V离子交换膜3循A.放电时B电极反应式为：L+2 e-=2 B.M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜C.充电时，A极增重6 5 g 时，C区增加离子数为4 吊D.放电时电解质储罐中离子总浓度增大12【答案】B【解析】由装置图可知,放电时,Z n是负极，负极反应式为Z n-2 e-=Z n

22、2+,石墨是正极，反应式为L+2 e-=2 r,外电路中电流由正极经过导线流向负极，充电时，阳极反应式为2 1-2 0=1 2、阴极反应式为Z n2+2 e =Z no A项,放电时，B电极为正极，L得到电子生成，电极反应式为L+2 e-=2 ，故 A正确；B 项，离子交换膜是防止正负极L、Z n接触直接发生氧化还原反应，负极区生成Zn 正电荷增加，正极区生成1 一、负电荷增加，所以C 通过M 膜进入负极，I 通过N膜进入正极,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,故B 错误；C 项，充电时，A极反应式Z n2+2 e =Z n,A 极增重6 5 g 转移2 mol电子，所以C区增加2 mo

23、i I、2 molC r,离子总数为4 义，故 C正确；D项，放电时，Z n是负极，负极反应式为Z n-2 e -Zn,石墨是正极，反应式为I2+2 e =2 r,转移2 mol电子时负极生成I mol的锌离子，正极产生 2 moi 的碘离子，所以放电时电解质储罐中离子总浓度增大，故 D正确；故选B。1 0.（2 0 2 1 届-江西南昌市高三模拟）将电解质溶液与某些有机电极材料组合可形成低温环境仍能正常工作的充电电池（如图所示），电池充电时，L i*固定在b 侧的有机材料上，电解质溶液中的有机阴离子向a 侧移动，被吸附到a 侧的有机材料上。下列说法正确是（）13-oj o 0一一 O4 0

24、A.放电时，a侧是负极B.放电时，锂离子向b侧移动C.充电时，b侧发生氧化反应D.充电时，电子的移动方向如所示【答案】D【解析】电池充电时为电解池，电解质溶液中的有机阴离子向a侧移动，推知a极为阳极，b极为阴极，故电池放电时a极为正极,b极为负极。A项，电池充电时，电解质溶液中的有机阴离子向a侧移动，推知a极为阳极，故电池放电时a极为正极，A错误；B项，放电时a极为正极，b极为负极，阳离子流向正极，故锂离子向a侧移动，B错误；C项，电池充电时，b极为阴极，阴极发生还原反应，C错误；D项，充电时，电子由阳极流向正极，由负极流向阴极，b极为阴极，电子的移动方向如所示，D正确；故选D。141 1.（

25、20 21 届邢台市第二中学高三月考）新型镁一锂双离子二次电池如图，下列关于该电池的说法不正确的是（）-o X L i i r F e P O”M g /L i F e P O4甘 口+透 过 膜 WMI&WW含M jf U L；的溶液L i 2s O,水溶液A.放电时，L i+由左向右移动B.放电时，导线上每通过1 mol e，左室溶液质量减轻5 gC.充电时，外加电源的正极与Y 相连D.充电时，阳极上的电极反应式为L i F e P 0 4 x e-=L i F e P（）4+x L i+【答案】B【解析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为M g-2e=M g2+；右边为正极

26、，得电子发生还原反应，反应式为L i1-xF e P 04+x L i+x e=L i F e P 04,阳离子移向正极；充电时，外加电源的正极与正极相连，负极与负极相连。放电时M g 为负极，则充电时M g为阴极；A项，放电时，阳离子移向正极，所以L i,由左向右移动，故 A正确；B项，放电时，导线上每通过I mole,左室M g 失电子发生氧化反应，反应式为M g-2e-=M g ,说明溶解0.5 molM g,同时左侧将有I molL i.移向右侧，但左室溶液质量增重0.5 mol X24 g/mol-7 g/mol X lmol=5 g,故B 错误；C 项，充电时,原来的正极Y15极与

27、外接电源的正极相连，故 C正确；D 项，充电时，阳极发生氧化反应,电极反应式为L i F e P 0 4 x e-=L i i _ x F e P 0 4+x L i+,故 D正确；故选 B o1 2.（20 21 届-苏州新草桥中学高三月考）一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有L i 2c 发生氧化,释放出C 0 2和下列说法正确的是（）A.该电池放电时的正极反应为2L i-2e-+C（V-=L i 2C 0 3B.该电池既可选用含水电解液，也可选无水电解液C.充电时阳极发生的反应为C+2L i2C O3-4 e-=3 C 02+4 L i

28、+D.该电池每放、充 4 mol电子一次，理论上能固定1 mol C 02【答案】D【解析】A项，原电池正极发生还原反应，放电时L i 被氧化成L i,应为负极，正极反应为：3 C 02+4 e+4 L i=2L i2C 03+C,故A错误；B项，L i 能与水反应，所以不能选用含水电解液，故 B 错误；C 项，充电时阳极只有L i 2c 发生氧化，释放出C O?和 所 以 电 极 方 程 式 为2L i2C O3-4 e =2C O21 +4 L i+021 ,故 C 错误；D项，根据放电时正极反应可知转移4 moi 电子，可以吸收3 1 n olc 根据充电时阳极反应可知16转移4 1 n

29、 oi 电子，释放2moi I C O 2,所以每放、充 4 moi 电子一次，理论上能固定1 mol C 02,故 D正确；故选D。1 3.（20 21 届-湖北武汉市高三模拟）我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和合成气，原理如图所示。下列说法错误的是（）甘油醛（C3H6。3）甘油（C3H8。3）二：阴离子21交换膜催化电极bNa2cOj溶液 CO?、H2O(g)A.催化电极b 与电源负极相连B.电解时催化电极a附近的p H增大C.电解时阴离子透过交换膜向a 极迁移D.生成的甘油醛与合成气的物质的量相等【答案】B【解析】A项，催化

30、电极b 表面CO?还原为CO,为电解池的阴极，与电源的负极相连，故 A正确；B 项，催化电极a 为阳极，表面甘油（C3Hs。3）氧化为甘油醛（C3H6。3），发生的电极反应为C3H8（）3-2 e+2 cC3HA+Z HCOJ,则电极附近的p H减小，故 B 错误；C 项，电解池工作17时，阴离子向阳极区移动，即阴离子透过交换膜向a 极迁移，故 C正确；D 项，阳极生成l mo l C3H6 O3转移2 mo l e-,阴极生成I mo l CO和乩的混合气体转移2 mo i e.，电解池工作时，阴、阳极转移电子的物质的量相等，则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等，故 D 正确；故选 B。1

31、4.我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展一一率先提出并验证了 一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，Mi、M2为含铁元素的离子)。下列说法正确的是()清洁电源A.制 02装置中，太阳能转化为电能B.制 H2装置中，交换膜为阴离子交换膜C.系统制得h no l 4 的同时可制得I mo l 02D.制上时阳极可发生反应：F e(CN)6y-e=F e(CN)63-【答案】D18【解析】制氧气装置中，光催化剂太阳能分解水得到氧气，Mi转化为M2,0 元素化合价升高，则中F e元素化合价下降；

32、制氢装置中阳极M2 转化为Mi,阴极2 H+2/=庆t ,总反应方程为2 H2 03空 2 出t +021 ,以此分析。A项，制 02装置中，太阳能转化为化学能，故A 错误；B 项，制 H2装置中，阴极发生的反应为2 H+2/=上3其中的交换膜为阳离子交换膜,故B 错误;C 项，由总反应方程式2 H2(r 山2 H2 t +02f 可知,系统制得2 mo l 出的同时可制得I mo l 02,故 C 错误；D 项，制比时阳极M2 转化为Mi,且 Mi 中F e元素化合价比Mz 低，可发生反应：F e(CN)64-e-=F e(CN)63,故 D 正确；故选 D。1 5.(2 02 1 届河南高

33、三模拟)2 01 9 年获诺贝尔化学奖的是约翰班尼斯特古迪纳夫(J o h n B.G o o d eno u g h)迈克尔斯坦利威廷汉(M.Sta n l e y W h i ttl i n g h a m)和吉野彰(A k i ra Y o sh i n o)三位科学家，他们在锂离子电池发展上做出了突出贡献。锂离子电池是将层状石墨加导电剂及黏合剂涂在铜箔基带上，将钻酸锂(L i C o 02)涂在铝箔上制作而成，利用锂离子在两极上的嵌入和脱嵌进行充、放电，其原理如图所示。下列说法错误的是()L i C o 02+6 C=L i i-xC o 02+L i XC619A.石墨加导电剂及黏合

34、剂涂在铜箔基带上作锂离子电池的负极B.充电时Li,从石墨层状结构中脱嵌，进入电解质C.放电时的正极反应为Li1-xCo02+xLi+xe=LiCo02D.锂离子电池常用非水液态有机电解质作电解液【答案】B【解析】从图中可以看出，左侧为铝箔，右侧是石墨，放电过程中锂离子从石墨电极上脱嵌，铝箔电极上嵌入，充电过程中锂离子从铝箔电极上脱嵌，在石墨电极上嵌入。放电的方程式为LixC6+LibxCo02=LiCo02+6C,反之为充电的方程式。A项，从图中可以看出，右侧石墨电极中锂离子脱嵌，L iC 失去电子，做负极，A正确；B 项，充电时锂离子从铝箔电极上脱嵌进入电解质，B错误；C项，放电时，正极为电

35、解质中的Li.得电子与正极上的Li xCo02结合生成LiCo02,电极方程式为LiirCoOz+xLE+xe三LiCoOz,C正确；D项，锂是活泼的金属，锂离子电池常用非水溶剂电解质作为电解液，当用水溶剂做电解质时,充电过程中易生成气体,影响使用安全和使用寿命,D正确；故选B。16.（2021届-福建厦门市质检）我国科学家设计了一种太阳能驱动的H2s分解装置，工作原理如图所示。下列叙述错误的是（）20A.丙区发生的电极反应为 H j Si W i 2 O 4 o +2 e-+2 l T=l U Si W J X。B.丁区m S i W,。在催化剂表面发生电化学反应生成H4 Si W1 204

36、 0和乩C.理论上甲区每生成I m o l S时通过质子交换膜的H+为 2 m o lD.该装置实现了利用太阳能间接将H 2 s分解为S 和 4【答案】B【解析】从图上可获得如下信息：甲区：通入I L S,发生H 2 s+2 F e*=2 F e*+S I+2 H T S 通过甲装置下端排出，F e?+和通过甲和乙之间的泵到达乙区，F e 2+在乙区失电子发生F e 2+-e-=F e ,F e?+从左上面管子回到甲区循环，I T 通过质子交换膜进入丙区，发生H 4S i W J)40+2e+2l T=H6S i W12040,l U S i W J X。从右上边管子到达丁区，在催化剂作用下发

37、生 H S i W i 2O 4o=H 4S i W i 2O 4o+H 2 3 从丙和丁之间的泵回到丙区循环，也排出。A项，由上面的分析可知，丙区发生的电极反应为 H 4S i W J)4o+2e-+2H=H6S i W12040,A 正确；B 项,由上面分析可知，丁区l U S i W i z O V 在催化剂表面分解生成H j S i W,。和H2,没发生电化学反应，B 错误；C 项，甲区产生S的反应为：21H2S+2F e3=2F e2+S I +2H+,由反应可知，每生成I mo l S,产生并通过质子交换膜的I T 为 21no 1,C 正确；D 项，该装置实现了利用太阳能间接将

38、H 2s 分解为S 和丛，D 正确。故选B。17.(2020 湖北荆州市高三月考)摩拜单车可利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电，电池反应原理为：L i Co 02+6 C Li1-xCo 02+L i x C6,结构如图所示，下列说法错误的是()太阳能电池板A.充电时，阴极质量增加，发生还原反应B.充电时,电路中每有I mo l 电子转移，则有l mo l L i+由左向右通过聚合物电解质膜C.该锂离子电池工作时，化学能转化为电能D.放电时，正极的电极反应式为：L i Co 02-x e-=L i x Co()2+x L i+【答案】D【解析】分析题给电池反应原理：L i Co

39、 02+6 C Li1-xCo 02+L i x C6,充电时，阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生22还原反应；放电时，正极得电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应。结合题中结构图可知，聚合物电解质膜为阳离子交换膜。A项，充电时，阳极生成L i*,L i+向阴极（C 极）移动，阴极得电子发生还原反应，电极反应方程式为：6C+x L i+x e =L i x C6,阴极质量增加，A项正确；B 项，充电时，阳极失电子发生氧化反应，电极反应方程式为：L i Co 02-x e-=L i x Co（）2+x L i+,电路中每有 l mo l 电子转移，则有 l mo l L i,由装置左

40、侧通过聚合物电解质膜移向右侧，B 项正确；C 项，锂离子电池工作时，为放电过程，化学能转化为电能，C 项正确；D 项，放电时，正极得电子发生还原反应，电极反应方程式为：L i i r Co 02+x L i+x e =L i Co 02o D 项错误；故选 D。18.（2021届-浙江师大附中高三选考模拟）2019 年诺贝尔化学奖颁给在锂离子电池发展方面作出突出贡献的三位科学家,颁奖词中说：他们创造了一个可再充电的世界。下面是最近研发的Ca-L i F e P O,可充电电池的工作示意图，锂离子导体膜只允许L i,通过，电池反应为：X：a2+2L i F e P 04=A Ca+2L i w

41、F e P 04+2A L i+o 下列说法错误的是（）L i*e P O JLiFePO4 电极23A.L i P F 6-L i A s F 6为非水电解质，其与L i 2 s O 4 溶液的主要作用都是传递离子B.放电时，负极反应为：L i F e P 0-x e=L i1-J e P 04+A L i+C.充电时，L i-F e P O/L i F e P O,电极发生L i,脱嵌，放电时发生L i,嵌入D.充电时，当转移0.2 m o l 电子时，左室中电解质的质量减轻2.6 g【答案】B【解析】钙与水能够剧烈反应，所以，左室中的L i P F 6-L i A s F 6电解质一定为

42、非水电解质，L i 2 s O,溶液为右室中的电解质溶液，它们的主要作用都是传递离子，形成电流，构成闭合回路，A正确；放电时，负极反应为：Ca-2 e=Ca2+,使左室中正电荷数目增多，锂离子导体膜只允许L M 通过，使 L i P F 6-L i A s F 6 电解质中的L i，通过锂离子导体膜移入右室，正极反应为：L i1-J e P 04+L i+e=L i F e P 04,电极发生L i,嵌入，B 错误；充电时，阳极发生：L i F e P 0 4*-=A L i+L i i-J e P 04,电极发生L i*脱嵌，阴极发生：Ca2+2 e-=Ca,转移0.2 m o l电子时，有

43、 0.2 m o l L i*从右室通过锂离子导体膜移入左室，左室电解质中有0.1 m o l Ca 2+得电子生成Ca 沉积在钙电极上，故左室中电解质的质量减轻4 0 X 0.1 g -7X 0.2 g =2.6 g,C、D 正确。1 9.（2 0 2 1 届-湖南常德市一中高三月考）相同金属在其不同浓24度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解N a 2 s。4溶液（a、b电极均为石墨电极）,可以制得。2、4、H 2 s（X和N a O H o下列说法不正确的是（）A.a电极的电极反应为4 H20+4 e =2 H21 +4 0 EB.c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离

44、子交换膜C.电池放电过程中，Cu（l）电极上的电极反应为Cu+2 e-=CuD.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得32 0 g N a O H【答案】D【解析】浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cud）电极上发生使C/+浓度降低的还原反应，作正极，Cu（2）电极上发生使（V+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，中的I T得到电子发生还原反应生成乩，b为电解池的阳极，40中的O I F失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应 生 成 电 池 从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液

45、的浓度同时由2.5 m o l L降低到1.5 m o l L-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5 m o l 升 到1.525m ol-L 正极反应可还原(V+的物质的量为2L X5-1.5)mol u-1=2mol,电路中转移4m ol电子，电解 池的阴极生成4mol OH-,即阴极区可得4moi氢氧化钠，其质量为160g。A项，a为电解池的阴极，4 0中的 得到电子发生还原反应生成电 电极反应为4H20+4e=2H21+40H A项正确；B项，因溶液为电中性，a电极附近产生了阴离子，必须让阳离子发生移动，c为阳离子交换膜，b电极附近阴离子减少，必须让阴离子发生移动，d为阴离子交换膜，B项正

46、确；C项，C u(l)作正极，得到电子，电极反应为C+2e-=Cu,C项正确；D项，电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol 1/降到1.5mol L 负极区硫酸铜溶液同时由0.5m olL升到1.5 m olL1,正极反应可还原C/+的物质的量为2L X(2.5-1.5)mol L_1=2m ol,电路中转移41noi电子，电解池的阴极生成4moi O H,即阴极区可得4moi氢氧化钠，其质量为160g,D选项错误；故选D。20.(2021届-福建泉州市高三模拟)储量丰富成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关注。基于t能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极，开发了基于钾离子电

47、解液(KPF6)的新型双碳电池 碳微球(C)为正极材料，膨胀石墨(C*y)为负极材料,放电时总反应为：KxC*y+xC(PF6)=C*y+xK+xC+xPF一如图所示。下列叙述错误的是()26电婚液A.放电时，I C在电解质中由A极向B极迁移并嵌入碳微球中B.充电时，A极的电极反应式为C*y+x k+x e三Kx C*yC.放电时，每转移0.1 M电子时，电解质增重1 8.4 gD.充放电过程中，PF J在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌【答案】A【解析】放电时，B为碳微球(C)是正极，电极反应方程式为x C(PF 6)+x e三x C+x PF-A为膨胀石墨(C*y)是负极，负极电极反应方程式为

48、Kx C*y-x e C*y+x K*；充电时B为碳微球(C)是阳极，A为膨胀石墨(C*y)是阴极。A项，放电时为原电池反应，K*在电解质中由A极向B极迁移，但并未嵌入碳微球中，而是留在溶液中，故A错误；B项，充电时为电解池，A极为电解池的阴极，反应的电极反应式为C*y+x t+x e -Kx C*y,故B正确；C项,放电时，每转移0.1，电子时,物质的量为0.Im o L电解质增重为0.lmolKPF 6,质量=0.I molX1 84 g/mol=1 8.4 g,故C正确；D项，充放电过程中，阴离子移向阳极，PF 在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌，故D正确；故选A。2 1.(2 0 2 1届

49、辽宁高三月考)生活污水中的氮和磷主要以钱盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解时:27如图1 原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用F e?+将POL转化为F e 3(POD 2 沉淀。下列说法不正确的是()A.图2中0 2 0 min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极B.溶液p H 越小有效氯浓度越大，氮的去除率越高C.图2中2 0 4 0 min脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为 2 lT+2 e =H 2 1D.电解法除氮有效氯C 1 C F 氧化N B 的离子方程式为3 C 1 0-+2 NH3=3 C 1-+N21 +3 H20【答案】B

50、【解析】A项，因0 2 0 min脱除的元素是氮元素，所以需要将钱根、氨气氧化成氮气，若铁为阳极，则被氧化的是铁，所以此时石墨为阳极，故A正确；B项，随溶液p H 降低，c(K)增大，C l2+H20 H+C r+H C 1 0,平衡逆向移动，溶液中c(H C 1 0)减小，使 NH；的氧化率下降，则氮的去除率随p H 的降低而下降，故 B 错误；C 项，除磷时，F e 作阳极失电子生成亚铁离子和P0 转化为F e 3(P()2 沉淀，所以石墨作阴极,水电离出的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2 H+2 e =H2,28故 C正确；D 项，C I O-氧化NH 3 的反应生成氮气，次氯酸根被还