专题07 电化学及其应用-五年（2018-2022）高考化学真题分项汇编（全国通用）（解析版）.pdf

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1、专题0 7电化学及其应用【2022年】1.（2 0 2 2广东卷）以熔融盐为电解液，以含Cu、M g和S i等的铝合金废料为阳极进行电解，实现A1的再生。该过程中A.阴极发生的反应为M g-2 e-=M g 2+B.阴极上A1被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等【答案】C【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、M g和S i等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区M g和A1发生失电子的氧化反应，分别生成M g 2+和AF+,Cu和S i不参与反应，阴极区AP

2、+得电子生成A1单质，从而实现AI的再生，据此分析解答。A.阴极应该发生得电子的还原反应，实际上M g在阳极失电子生成M g 2+,A错误；B.Al在阳极上被氧化生成AP+,B错误；C.阳极材料中Cu和S i不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；D.因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误；故选C。2.（2 0 2 2全国甲卷）一种水性电解液Z n-M n Ch离子选择双隔膜电池如图所示（K O H溶液中，Z M+以Z n（O H）：存在）。电池放电时，下

3、列叙述错误的是MnC）2电 极 离 子 选 择 隔 膜 Zn电极/H 2 s o4溶液K 2 s。4溶液:K O H溶液1m二二工III IIIA.n区的K+通过隔膜向HI区迁移B.I区的S O f通过隔膜向I I区迁移C.M n O 2 电极反应：M n O2+2 e +4 H+=M n2+2 H 2 OD.电池总反应：Z n+4 O H+M n O2+4 H+=Z n(O H)+M n2+2 H2O【答案】A【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，I I I区Z n为电池的负极，电极反应为Z n-2 e +4 O H =Z n(O H)j ,I区M n Ch为电池的正极，电极反应为M

4、 n Ch+2 e-+4 H*=M n 2+2 H 2 O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到I区消耗H+,生成M n2+,I I区的K+向I区移动或I区的S O：向I I区移动，H I区消耗OH,生成Z n(O H)；,I I区的S O；向I l l区移动或H I区的K+向1 1区移动。据此分析答题。A.根据分析，H区的K+只能向I区移动，A错误；B.根据分析，I区的S O：向H区移动，B正确；C.M n 0 2电极的电极反应式为M n O 2+2 e +4 H+=M n 2+2 H 2 O,C正确；D.

5、电池的总反应为 Z n+4 O H-+M n O 2+4 H+=Z n(O H)：+M n 2+2 H 2 O,D 正确;故答案选A。3.(2 0 2 2全国乙卷)L i-O 2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电L i-O?电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e)和空穴(h+),驱动阴极反应(L i+F =L i)和阳极反应(L i 2 O 2+2 h+=2 L i+O 2)对电池进行充电。下列叙述错误的是光催化电极金属锂A.充电时，电池的总反应“0)=2 L i +O)B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时，L i+从正极

6、穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时，正极发生反应5 +2 L i+2 e-=L i 2 O 2【答案】C【解析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(L i+e=L i+)和阳极反应(L i 2 O 2+2 h+=2 L i+O 2),则充电时总反应为。2。2=2口+0 2,结合图示，充电时金属L i电极为阴极,光催化电极为阳极；则放电时金属L i电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。A.光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为L i 2 O2=2 L i+O2,A正确；B.充电时，光照光催化电极产生电子

7、和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；C.放电时，金属L i电极为负极，光催化电极为正极，L i+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；D.放电时总反应为2 L i+O2=L i 2 O2,正极反应为C h+2 L i+2 e-=L i 2 O2,D正确；答案选C。4.(2 0 2 2海南卷)一种采用凡0(。和N式g)为原料制备N P V g)的装置示意图如下。工作电源固体氧化物电解质下列有关说法正确的是A.在b电极上，M被还原B.金属A g可作为a电极的材料C.改变工作电源电压，反应速率不变D.电解过程中，固体氧化物电解质中O 不断

8、减少【答案】A【解析】由装置可知，b电极的N2转化为NH 3,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为N2+3 H 2 O+6e=2 NH 3+3 C)2-,a为阳极，电极反应式为2。2-+4仁=0 2,据此分析解答；A.由分析可得，b 电极上N2 转化为NH 3,N 元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即 N2 被还原，A 正确；B.a 为阳极，若金属A g 作 a的电极材料，则金属A g 优先失去电子，B错误；C.改变工作电源的电压，反应速率会加快，C错误；D.电解过程中，阴极电极反应式为N2+3 H 2 O+6e=2 NH 3+3 O2;阳极电极反应式为2

9、 O%+4 e-=O2,因此固体氧化物电解质中一不会改变，口错误；答案选A。5.（2 0 2 2湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是MJI INr I JL 1 0 水极_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _隔腐玻璃陶瓷A.海水起电解质溶液作用B.N 极仅发生的电极反应：2 H:O+2 e =2 OH +H2 TC.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池【答案】B【解析】锂海水电池的总反应为2 L i+2 H X）=2 L i OH+H 2 3 M 极上L i 失去电子发生氧化反应，则 M 电极为负极，电极反应为L

10、 i-e=L i+,N 极为正极，电极反应为2 H 2 O+2 e=2 OH-+H 2 T，同时氧气也可以在N 极得电子，电极反应为O2+4 e +2 H 2 0=4 0 。A.海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故 A 正确；B.由上述分析可知，N 为正极，电极反应为2 H 2 O+2 e =2 OH +H 2 T，和反应O2+4 e +2 H 2 O=4 OH,故 B错误；C.L i 为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和L i 反应，并能传导离子，故 C正确；D.该电池不可充电，属于一次电池，故 D正确；答案选B。6.（2 0 2 2 广东卷）科学家基

11、于C 1,易溶于C C 14的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a 的反应为：NaTi2（PO41+2Na+2e-=Na3Ti2（PO4）3 o下列说法正确的是泵 电极b 泵A.充电时电极b 是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成Im o lC l?,电极a 质量理论上增加23g【答案】C【解析】A.由充电时电极a 的反应可知，充电时电极a 发生还原反应，所以电极a 是阴极，则电极b 是阳极，故 A 错误；B.放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a 的反应 为 屿 西 伊 3 1-26一 =乂?九2（。

12、1）3+2岫+可知，NaCl溶液的pH 不变，故 B 错误；C.放电时负极反应为畋%（BQ%2e-=M m2（P Q）3+2M i+,正极反应为C4+2e=2 B ,反应后Na+和 Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故 C 正确；D.充电时阳极反应为2 a-e RT,阴极反应为M,772（PQ,）3+2Na+2e-=N%772（P Q）3，由得失电子守恒可知,每生成Im olC b,电极a 质量理论上增加23g/molx 2moi=46g,故 D 错误；答案选C。7.（2022浙江卷）通过电解废旧锂电池中的LiMnQq可获得难溶性的LiO、和M nO 2,电解示意图如下（其中滤

13、布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是滤布A.电极A为阴极，发生还原反应B.电极 B 的电极发应：2H2O+Mn2+-2e=MnO2+4HC.电解一段时间后溶液中Mr?+浓度保持不变D.电解结束，可通过调节p H除去M n ，再加入Na2cO3溶液以获得Li2cO,【答案】C【解析】A.由电解示意图可知，电极B上M1F+转化为了 M nC h,锌元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；B.由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了 M nC h,电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=

14、MnO2+4H+,B正确；C.电极A为阴极，LiMmCU得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e+16H+=2Li+4Mn2+8H 2O,依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li*+Mn2+3MnCh+2H2O,反应生成了 Mn2+,MM+浓度增大,C错误；D.电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li+Mn2+3MnCh+2H2O,电解结束后，可通过调节溶液pH将镒离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；答案选C。8.（2022北京卷）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。亡 式=三 二三 三 W装置示意图序号电解质溶液实验现象|

15、0.1 mol/LCUSO4+少量 H?SC)4阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe1Cu-Fe-电解质溶液下列说法不氐现的是0.1 mol/LCUSO4+过量氨水阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素A.中气体减少，推测是由于溶液中c(H)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触B.中检测到Fe?+,推测可能发生反应：Fe+2H+=Fe2+HP Fe+Cu=Fe+CuC.随阴极析出C u,推测中溶液c(CM+)减少，CU+4 N&CU(NH3)J+平衡逆移D.中Cu?+生成CU(NH3)J+,使得c(C u

16、)比中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密【答案】C【解析】由实验现象可知，实验时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜；实验中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验更致密的镀层。A.由分析可知，实验时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故 A 正确：B.由分析可知，实验时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和

17、铜，可能发生的反应为Fe+2H+=Fe2+H”Fe+Cu=Fe+Cu,故 B 正确；C.由分析可知，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，随阴极析出铜，四氨合铜离子浓度减小，C u+4 N H 3-C u(N H jJ*平衡向正反应方向移动，故 C 错误；D.由分析可知，实验中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验更致密的镀层，故 D 正确；故选C。9.(2022山东卷)设计如图装置回收金属钻。保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoOJs)转化为co?f,工作时保

18、持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是溶液 溶液 溶液A.装置工作时，甲室溶液pH 逐渐增大B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为 LiCoC)2+2H2O+e=Li+Co2+4OHD.若甲室C?+减少2 00m g,乙室Co?+增 力 口 300m g,则此时己进行过溶液转移【答案】BD【解析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。A.电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为C02气体，Co?+在另一个电极上得到电子,被还原产生

19、C。单质，CH3coO失去电子后，Na+通过阳膜进入阴极室，溶液变为NaCl溶液，溶液由碱性变为中性，溶液pH 减小，A 错误；B.对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为C02+,同时得到L i+,其中的0 与溶液中的H+结合H2O,因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B 正确；C.电解质溶液为酸性，不可能大量存在O H,乙室电极反应式为：LiCoO2+e+4H+=Li+Co2+2H2O,C 错误；0 2。D.若甲室Co2+减少2 0 0 m g,电子转移物质的量为仁)=厂 x2=0.0068mol,乙室+增力口 300 mg,59g/mol转移电子的物质的量为9-)=爱 警 1=0.

20、005111101,说明此时已进行过溶液转移，D 正确；故合理选项是BD。2021年】1.(2021广东)钻(C o)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钻的装置示意图。下列说法正确的是A.工作时，I室和H室溶液的p H均增大B.生成Im o lC o,I室溶液质量理论上减少16gC.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：2CO2+2H2O=2Co+O2 T+4H+【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氧离子，电极反应式为2H2O-4e=O2f+4H+,I室中阳离子电荷数大于阴离子

21、电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜 由I室向口室移动，钻电极为阴极，钻离子在阴极得到电子发生还原反应生成钻，电极反应式为C02+2e=Co,III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III室向1 室移动，电解的总反应的离子方程式为2co2+2H2O通 电2 co+ChT+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I室向n室移动，使n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Im ol钻，阳极有Im ol水放电，则I室溶液质量减少1 8g,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

22、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发生变化，故C错误；D.由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2 4+2 H 2 O=P b O 2+P b+2 H 2 s o 4,反应消耗2 m o i 水，转移2 m o i3 9 e电子，由得失电子数目守恒可知，耗3.9 g 钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为；x l 8 g/m o l=L8 g,故 D39 g/m o l错误;故选D。7.（2021湖南）锌澳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。三单体串联锌澳液流电池工作原理如图所：循环回路下列说法错误的是A.放电时，N 极为正极B.放

23、电时，左侧贮液器中ZnBr?的浓度不断减小C.充电时，M 极的电极反应式为Z i?+2 e-=Z nD.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过【答案】B【分析】由图可知，放电时，N 电极为电池的正极，漠在正极上得到电子发生还原反应生成滨离子，电极反应式为Br?+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-=ZM+,正极放电生成的澳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，维持两侧澳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.由分析可知，放电时，N 电极为

24、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溟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滨离子通过，维持两侧溟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。阳极海水阴极下列叙述错误的是A.阳

25、极发生将海水中的C氧化生成Cl?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H,应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的M g(O H)2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+、C h 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C1-会优先失电子生成C h,阴极区H2O优先得电子生成H?和O H 结合海水成分及电解产物分析解答。【详解】A.根据分析可知，阳极区海水中的C1-会优先失去电子生成C b,发生氧化反应，A正确；B.设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的C12与阴极区生成的O H在管

26、道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H 2O,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H?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=H2T+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Dt,【2020年】1.(2020.新课标I)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，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。双极隔膜下列说

27、法错误的是A.放电时，负极反应为Zn 2 +4 0 引=Zn(OH)；B.放电时，1 molCCh转化为HCOOH,转移的电子数为2 moiC.充电时，电池总反应为 2Zn(OH)：=2Zn+O2 T+4OFT+2H2。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，左侧电极为负极，Z n发生氧化反应生成Zn(OH)：；充电时，右侧为阳极，H2O发生氧化反应生成。2,左侧为阴极，Zn(OH)：发生还原反应生成Z n,以此分析解答。放电时，负极上Z n发生氧化反应，电极反应式为:Zn-2e+4O H=

28、Zn(O H)：,故 A 正确；放电时，CCh转化为HCOOH,C 元素化合价降低2,则 ImolCCh转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，故 B 正确；充电时，阳极上比0 转 化 为 负 极 上 Z n(O H*转化为Z n,电池总反应为：2Zn(O H)2Zn+O2 T+4OH+2H2O,故 C 正确；充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2H2O-4e=4日+。2 T,溶液中H+浓度增大，溶液中式H+)c(OH)=Kw,温度不变时，Kz不变，因此溶液中OH浓度降低，故 D 错误。2.(2020新课标H)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

29、通电时，Ag+注入到无色WCh薄膜中，生成AgxWCh,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是电源固体电解质，只允许Ag，通过电致变色层(WO J透明导电层A.A g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=AgvWO3【答案】C【解析】通电时，A g电极有Ag+生成，故A g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A g电极经固体电解质进入电致变色层，故B项正确；过程中，W由W 03的+6价降低到AgxWCh中的+(6-x)价，故C项错误；该电解池中阳极即A g电极上发生的电极反应为：xAg-xe=xAg+,而另

30、一极阴极上发生的电极反应为：WCh+xAg+xe-=AgxW Ch,故发生的总反应式为：xAg+WO3=AgxWCh,故D项正确；答案选C。3.(2020.新课标IH)-一种高性能的碱性硼化钮(VB 2)-空气电池如下图所示，其中在V B2电极发生反应：V B2+I6OH-I le=VO：+2B(OH)4+4H2。该电池工作时，下列说法错误的是负载KOH溶液离子选择性膜A.负载通过0.04 m ol电子时，有0.224 L(标准状况)02参与反应B.正极区溶液的p H降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB 2 +1102+20OH-+6H 2。=8B(0H)；+4 V0：D.电流由复

31、合碳电极经负载、V B?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V B2发生失电子的反应生成VO：和B(0 H)4,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O H 反应的电极方程式为O2+4ed2H2O=4OH,电池的总反应方程式为4V B2+1Q+20OH-+6H2O=8B（OH）4+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O.Olmol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O H使负极区OH

32、-浓度减小pH降低,B错误；根据分析，电池的总反应为4V B2+IIO2+2OOH+6H2O=8B（OH）4+4VO：,C正确；电池中，电子由V B2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一负载一V B2电极一KOH溶液一复合碳电极，D正确。4.（2020江苏卷）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.、Y-水体钢铁设施 L 1金属Y、（阴极）1-1（阳极）A.阴极的电极反应式为F e-2 e-=Fe?+B.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.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

33、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

34、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CH3co。的溶液为例）。下列说法错误的是I-1.隔叫O :膜 2JJ jiir生 物 膜 有 机 模 拟 酸 性废 水 海 水 水 溶 液A.负极反应为 CH3COO+2 H2O-8 e =2 C O2+7 H+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I m o l电子时，模拟海水理论上除盐5 8.5 gD.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C H 3 c o O-

35、转化为C O 2 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，C H 3 c o e T 失电子被氧化成C O2 和 H+,结合电荷守恒可得电极反应式为C H 3 c o e F+2 H 2 O-8 e-=2 C O2 T+7 H+,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I mo l电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有I mo lC 移向负极，同时有lmo lNa+移向正极,即除去I mo lNa C l,质量为5

36、8.5 g,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，电极反应式为2 H+2 e-=H?T，所以当转移8 mo i 电子时，正极产生4 mo i 气体，根据负极反应式可知负极产生2 mo i 气体，物质的量之比为4:2=2:1,故 D正确；故答案为B。6.（2 0 2 0 山东卷）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，下列说法错误的是卜一1常二二一质子交换膜-A.阳极反应 2 H2O-4 e-=4 H+O2TB.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02

37、与b极反应的02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2H2OYe=4H+O2T，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，阳极室的pH值不变，故BC正确；电解时，阳极的反应为：2H2O-4e=4H+O2T，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2C2,总反应为：02+2比0=2比。2,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

38、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2 N a+x S N a,S,（x=5 3,难溶于熔融硫），下列说法错误的是,密封.不锈钢容器-Na-Q-AIQ,固体锦融钠洋 融 硫（含碳粉）A.Na2s4的电子式为Na+:f-Na+B.放电时正极反应为xS+2Na+2e=Na2SxC.Na和Na2sx分别为电池的负极和正极D.该电池是以Na-p-ALO?为隔膜的二次电池【答案】C【解析】根据电池反应：2Na+xS g N a,S、可知,放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：充 电 N XNa-e=N a+,硫作正极，发生还原反应，电极反应为xS+2Na*+2e=Na2Sx,

39、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Na+:5 :S:Na+，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：xS+2Na+2e-=Na2S 故B正确；放电时，N a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，Na-P-ALO?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C8.（2020浙江卷）电解高浓度RCOONa（竣酸钠）的 N aO H 溶液，在阳极R C O O 放电可得到R-R （烷烧）。下列说法不.硬的是（）通电 AA.电解总反应方程式：2RC

40、OONa+2H2O=R-R +2CO2 T+H2 T+2NaOHB.RCOCT在阳极放电，发生氧化反应C.阴极的电极反应：2H2O+2e-=2O H-+H2 TD.电解C H 3coO N a、C H 3cH 2coO N a和 N aO H 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（烷燃）和产生CO2,在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成COF和 H2O,故阳极的电极反应式为2RCOO-2e-+4OH=R-R+2cO32-+2H2。，阴极上H?O电离产生的田放电生成 H 2,同时生成O H,阴极的电极反应式为2H2O+2e=2OH+H2T，因而电解

41、总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2t.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，燃基-R 中元素的化合价没有发生变化，故 B 正确：阴极上HzO电离产生的H+放电生成H 2,同时生成OH,阴极的电极反应为2H2O+2e=2OH+H2T，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歹|J反应能够发生：2CH3COONa+2NaOH 亭 CH3-CH3+2Na2cO3+H2T，2cH3cH2coONa+2NaOH喈 CH3cH2

42、-CH2cH3+2Na2co3+H2T,CH3coONa+CH3cH2coONa+2NaOH 亭 CHj-CH2cH3+2Na2cO.；+H2T。因此，电解CH3coONa、CH3cH2coONa和 N aO H 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D 正确。【2019年】1.2019新课标I 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+2MV 2+=2H+2MV+C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D.

43、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MV?+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MV 2+,电极反应式为MV+-e=M V2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与以反应生成H+和M V+,反应的方程式为H?+2MV 2+=2H*+2MV+,故B错误；右室为正极区，MV?+在正极得电子发生还原反应生成M V+,电极反应式为MV 2+e=M V+,放电牛.成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和M V2+,故C正确；电池工作时，

44、氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动，故D正确.2.2019新课标III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(3 D-Z n)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-ZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为放 电Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)二 二充 电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)o下列说法错误的是A.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)+H2。C.放电时负极反应为Zn(s)+2OFT(aq)-2e-=ZnO(s)

45、+H2O(l)D.放电过程中OFT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Z n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Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O，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)-2e=ZnO(s)+H g，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O H通过隔膜从正极区移向负极区，D错、

46、口1天。3.2019天津卷我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘澳液流电池，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。泵 泵下列叙述不正做的是（）A.放电时，a 电极反应为U B r-+2 e-=2+B rB.放电时，溶液中离子的数目增大C.充电时，b 电极每增重0.6 5 g,溶液中有0.02m ol被氧化D.充电时，a 电极接外电源负极【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LB+2e-=2+B r-,故 A 正确；放电时，正极反应式为bB L+2e-=2r+B r-,溶液中离子数目增大，故 B 正确：充电时，b 电极反应式为Zn

47、2+2e=Z n,每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为B+21-2e=bBL,有 0.02m oll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 错误。4.2019、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F e-3 F=F e3+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：Fe-2e-=F

48、e2+,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，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故 D 借误。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。下列说法不无砸的是命黑外光 39|/W8Zn2+向C u电极方向移动，C u电极附近溶液中H+浓度增加B.钮扣式fliw电池正极的电极反应式为 Ag20+2e_+HaO:2 A g+2OH-V C-M O钟猛干电池锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄第使用一段时间后，电解

49、质溶液的酸性减弱，导电能力下降犯区电池【答案】A【解析】Zn较 C u活泼，做负极，Z n失电子变Z i?+,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Z/+和 迁 移 至 铜 电 极，H+氧化性较强，得电子变H z,因而c(H+)减小，A 项错误；Ag?O作正极，得到来自Z n失去的电子，被还原成Ag,结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag20+2 e+H2O=2Ag+2OH,B项正确；Z n 为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Z n-2 e =Z n2+,放申锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；铅蓄电池总反应式为P b C h +P b +2 H 2

50、S 0:.2 P b S O 4+2 H2O,充电可知放电一段时间后，H 2 s 0 4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。6.2 0 1 9 新课标H卷节选 环戊二烯（C）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）环戊二烯可用于制备二茂铁（F e（C 5 H 5）2,结 构 简 式 为:工）,后者广泛应用于航天、化工等领域O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浪化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。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_ _ _ _ _ _ _ _