电化学原理——2021年高考化学真题模拟试题.pdf

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1、（10）电 化 学 原 理 一 一 2021年 高 考 化 学 真 题 模 拟 试 题 专 项 汇 编 1.2021年 山 东 卷，1 0 以 KOH溶 液 为 离 子 导 体，分 别 组 成 C H Q H、N2H4-O2,（C H j N N H?02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，K0H物 质 的 量 均 减 小 C.消 耗 等 质 量 燃 料，（C H J,N N H?Ct?燃 料 电 池 的 理 论 放 电 量 最 大 D.消 耗 Imo。?时，理 论 上 N2H4 燃 料 电 池

2、气 体 产 物 的 体 积 在 标 准 状 况 下 为 IL 2L2.【2021年 广 东 卷，9】火 星 大 气 中 含 有 大 量 CO?,一 种 有 CO?参 加 反 应 的 新 型 全 固 态 电 池 有 望 为 火 星 探 测 器 供 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 B.CO2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 3.2021年 广 东 卷，16】钻（Co）的 合 金 材 料 广 泛 应 用 于 航 空 航 天、机 械

3、 制 造 等 领 域。图 5 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（）石 f|阳 舄 于 阴 寓 五|Cotoo11 口 宣 m t图 sA.工 作 时，I室 和 II室 溶 液 的 pH均 增 大 B.生 成 ImolCo,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 2CO2+2H2O 2 C O+O2 T+4H+D.电 解 总 反 应：4.【2021年 浙 江 卷，22】某 全 固 态 薄 膜 锂 离 子 电 池 截 面 结 构 如 图 所

4、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 LiCoO?薄 膜；集 流 体 起 导 电 作 用.下 列 说 法 不正 确 的 是（）A.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 amol电 子 时，U P O N 薄 膜 电 解 质 损 失 a molL C.放 电 时，电 极 B 为 正 极，反 应 可 表 示 为 Li jCoC）2+xLi+xe-=LiCoC）2D.电 池 总 反 应 可 表 示 为 Li、Si+Li,CoO,兰 上 Si+L

5、iCoO,5.【2021年 全 国 甲 卷，7】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 H?O解 离 为 H+和 O H-,并 在 直 流 电 场 作 用 下 分 别 问 两 极 迁 移。下 列 说 法 正 确 的 是（）错 电 极 I I IHO C C OH（乙 二 酸）I I IH 0 C-C Ht（乙 使 酸）I BII C-C H Br（乙 二 噩）/JrB、2 rHONC酸 T醒 乙 抱 和 乙 二 酸 溶 液 双 极 展 乙 二 ffibKBr溶 液 A.K

6、Br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:?H O-C-C-OH+2H+2c HO-C-C-H+H,OC.制 得 2mol乙 醛 酸，理 论 上 外 电 路 中 迁 移 了 Imol电 子 I）.双 极 膜 中 间 层 中 的 H+在 外 电 场 作 用 下 向 铅 电 极 方 向 迁 移 6.【2021年 湖 南 卷，10】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

7、 流 电 池 工 作 原 理 如 图 所 示：下 列 说 法 错 误 的 是（）A.放 电 时，N 极 为 正 极 B.放 电 时，左 侧 贮 液 器 中 ZnBr2的 浓 度 不 断 减 小 C.充 电 时，M 极 的 电 极 反 应 式 为 Zn2+2e-=ZnD.隔 膜 允 许 阳 离 子 通 过，也 允 许 阴 离 子 通 过 7.【2021年 河 北 卷，9 K-O 2 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（）有 机 电 解 质 1 有 机 电 解 质 2A.隔 膜 允 许 K+

8、通 过，不 允 许 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 1 Ah电 量 时，生 成 KO?的 质 量 与 消 耗 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 g 钾 时，铅 酸 蓄 电 池 消 耗 0.9 g 水 8.【2021年 全 国 乙 卷，6】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

9、常 在 管 道 口 设 置 一 对 情 性 电 极（如 图 所 示），通 入 一 定 的 电 流。/阳 极 H 海 水 一：一、阴 极 下 列 叙 述 错 误 的 是（）A.阳 极 发 生 将 海 水 中 的 C 氧 化 生 成 C b 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 H2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 9.2021年 河 北 4 月 模 拟，12】南 开 大 学 研 发 了 一 种 开 放 式（电 极

10、材 料 可 随 时 更 换）的 酸 性 水 系锌 离 子 电 池，该 电 池 具 有 化 学 自 充 电/恒 流 充 电 双 充 电 模 式，电 极 材 料 分 别 是 锌 和 CaV,Qm，放 电 时 的 电 池 反 应 是 StZn+CaVGC、一 CaZn36VsOg，该 电 池 化 学 自 充 电 的 原 理 是 正 极 产 物 CaZ&.V60m可 被 空 气 中 的 氧 气 氧 化 复 原 并 释 放 出 Zn。下 列 相 关 说 法 错 误 的 是（）A.恒 流 充 电 时 正 极 反 应 为：CaZn36V6Ol6-7.2c-=3.6 Z n2+CaV6O,6B.电 池 放 电

11、 时，负 极 质 量 减 少 6.5g的 同 时 有 0.2NA个 电 子 通 过 外 电 路 流 向 正 极 C.电 池 自 充 电 时 电 解 质 溶 液 的 酸 性 会 逐 渐 增 强 D.电 池 若 长 时 间 采 用 化 学 自 充 电 模 式 需 要 及 时 更 换 负 极 材 料 10.【2021年 山 东 省 济 宁 市 第 二 次 模 拟，10】环 氧 乙 烷 是 重 要 的 有 机 合 成 原 料，2020年 Science 报 道 科 研 人 员 研 发 了 一 种 将 乙 烯 高 效 转 化 为 环 氧 乙 烷 的 电 化 学 合 成 方 法。反 应 在 KC1电 解

12、液 的 流 动 池 中 进 行，工 作 原 理 如 图。电 解 结 束 后，将 阴 阳 极 电 解 液 输 出 混 合，便 可 生 成 环 氧 乙 烷。下 列 说 法 错 误 的 是（）泡 沫 锲 电 极 X-_ _ 2一 C一 1-一 _C 一 l 2一.+-H 2O-H O CI+HC1 C2H4 二 _ 7+HCI-|离 子 交 换 膜 _ a+2C+2H2OO o C。Oo0c Oco钳 箔 电 极 A.整 个 过 程 中，氯 离 子 浓 度 不 变 B.离 子 交 换 膜 应 为 阴 离 子 交 换 膜 C.泡 沫 保 电 极 为 阳 极，连 接 电 源 正 极 D.当 生 成 0.

13、5 mol环 氧 乙 烷 时，阴 极 区 溶 液 质 量 减 少 36.5 g11.【2021年 山 东 省 济 宁 市 第 二 次 模 拟，13】可 充 电 水 系 Zn-CO?电 池 用 锌 和 催 化 剂 材 料 作 两 极，电 池 工 作 示 意 图 如 下 图 所 示，其 中 双 极 膜 是 由 阳 膜 和 阴 膜 制 成 的 复 合 膜，在 直 流 电 场 的 作 用 下，双 极 膜 复 合 层 间 的 H Q 电 离 出 的 H*和 OPT可 以 分 别 通 过 膜 移 向 两 极。下 列 说 法 错 误 的 是（）A.放 电 时，右 侧 电 极 的 电 极 反 应 为 CO2+

14、2H+2e-=HCOOHB.放 电 时，金 属 锌 为 负 极，发 生 氧 化 反 应 C.充 电 时，双 极 隔 膜 产 生 的 田 向 右 侧 正 极 室 移 动 D.充 电 时，电 池 总 反 应 为 2Zn（O H）；=2Zn+0,T+40H+2H.O12.【2021年 广 州 市 高 三 普 通 高 中 毕 业 班 综 合 测 试（二），15】将 氯 化 氢 转 化 为 氯 气 是 科 学 研 究 的 热 点。科 学 家 设 计 了 一 种 电 解 氯 化 氢 回 收 氯 气 的 方 案，原 理 如 图 所 示。下 列 叙 述 错 误 的 是（）电 源 A.阴 极 的 电 极 反 应

15、 式 为 Fe3+e-=Fe2.B.工 作 时，溶 液 中 H+向 b 极 移 动 C.若 消 耗 8g氧 气，电 路 中 转 移 Imol电 子 幽 D.总 反 应 为 4HC1+C22C12+2H2O13.（2021年 四 川 省 成 都 市 高 新 区 第 四 次 阶 段 质 量 检 测，6】近 日，上 海 交 通 大 学 周 保 学 教 授 等 人 提 出 了 一 种 如 下 图 所 示 的 光 电 催 化 体 系，该 体 系 既 能 将 S0?转 化 为 SOj所 释 放 的 化 学 能 用 于 驱 动 阴 极 H2O2的 高 效 生 成，也 可 以 实 现 烟 气 脱 SOz。则

16、下 列 说 法 错 误 的 是（）直 流 电 源 H:ofA.阴 极 反 应 为：2H+O2+2 e=H2O2B.随 着 反 应 的 进 行，阳 极 区 pH降 低 C.每 生 成 Imol SO：,伴 随 着 Imol H 的 生 成 D.电 解 液 中 有 2 个 离 子 交 换 膜，靠 近 阳 极 的 为 阳 离 子 交 换 膜，靠 近 阴 极 的 为 阴 离 子 交 换 膜 14.2021年 山 东 省 济 南 市 长 清 第 一 中 学 期 末 全 真 模 拟（一），15】十 九 大 报 告 中 提 出 要“打 赢 蓝 天 保 卫 战”意 味 着 对 大 气 污 染 防 治 比 过

17、去 要 求 更 高。硫 化 氢 一 空 气 质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 实 现 了 发 电、环 保 的 有 效 结 合，已 知：2H2S（g）+O2（g）=S2（s）+2H,O（l）AW=632kJ/mol。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.电 极 b上 发 生 的 电 极 反 应 为+4H+4 e-2H0B.电 极 a 发 生 还 原 反 应 C.每 11.2LH2s参 与 反 应，有 ImolH经 固 体 电 解 质 膜 进 入 正 极 区 D.当 电 极 a 的 质 量 增 加 64g时 电 池 内 部 释 放 632kJ的 热 能 15.【2021年 湖 南 省 邵 阳 市

18、 第 二 中 学 高 三 第 一 次 自 主 调 研，12】一 种 将 燃 料 电 池 与 电 解 池 组 合 制 备 K M nO,的 装 置 如 图 所 示（电 极 甲、乙、丙、丁 均 为 惰 性 电 极）。该 装 置 工 作 时，下 列 说 法 不 正 确 的 是（）补 充 气 体 X气 体 Xa%KOH溶 液 c%KOH溶 液 6%KOH溶 液 阳 离 子 交 换 模A.甲 为 正 极，丙 为 阴 极 B.T 电 极 的 电 极 反 应 式 为 M n O j-e-：=M n O；C.K O H溶 液 的 质 量 分 数：%&%D.标 准 状 况 下，甲 电 极 上 每 消 耗 22.

19、4 L 气 体 时，理 论 上 有 4 moi K+移 入 阴 极 区 答 案 以 及 解 析 1.答 案：C2.答 案：B解 析：本 题 考 查 原 电 池。根 据 题 意 可 知，该 N a-C O 2电 池 中 钠 为 负 极，碳 纳 米 管 为 正 极。负 极 上 金 属 钠 失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应，即 N a-e-=N a+，A项 错 误；CO?在 正 极 碳 纳 米 管 上 得 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 碳，电 极 反 应 式 为 C O 2+4 e-+4 N a+=C+2Na2O,B 项 正 确；放 电 时，阳 离 子 从 负 极 移 向 正 极，C

20、项 错 误；放 电 时，将 化 学 能 转 化 为 电 能，D项 错 误。3.答 案：D解 析：本 题 考 查 电 解 池。题 图 所 示 装 置 为 电 解 池，根 据 外 接 电 源 可 确 定 石 墨 电 极 为 阳 极，电 极 反 应 2H2O-4e-=O2 T+4H+,C o电 极 为 阴 极，电 极 反 应 为+2 e-=C o。电 解 时 I 室 H卡 浓 度 增 大，溶 液 的 pH减 小，I 室 中 H+通 过 阳 离 子 交 换 膜 进 入 H室，H 室 pH减 小，A项 错 误；生 成 1 molC o时，电 路 中 转 移 2 m oi电 子，阳 极 产 生 0.5m

21、olC 2,质 量 减 少 16g,从 I 室 进 入 H室，导 致 I室 质 量 也 减 小，即 生 成 1 mol Co时，I 室 溶 液 质 量 减 少 大 于 16g,B项 错 误；若 移 除 两 交 换 膜，Cl-在 阳 极 发 生 反 应 生 成 C l2，阳 极 反 应 式 发 生 变 化，C项 错 误；结 合 电 极 反 应 式 和 转 移 电 子 数 目 相 等,可 写 出 电 解 总 通 电 反 应 为 2co2+2%0整 2Co+C)2个 M T,D项 正 确。4.答 案：B解 析：本 题 考 查 电 化 学。充 电 时，Li+在 A 极（阴 极）上 得 到 电 子 被

22、还 原 为 Li,而 阴 极 应 与 电 源 负 极 相 连，A 项 正 确；放 电 时，UPON薄 膜 中 Li+转 移 至 电 极 B 的 过 程 中，电 极 A 中 的 Li失 去 电 子 变 成 Li+进 入 UPON薄 膜 中，Li+的 数 目 没 能 发 生 变 化，B 项 错 误；放 电 时，B 为 正 极，Li+得 到 电 子 被 还 原，C 项 正 确；放 电 时，LivSi转 化 为 Si,Li转 化 为 Li+进 入 LiCoO,薄 膜 中，LiCoO?转 化 为 LiCoO2,D 项 正 确。5.答 案：D解 析：本 题 考 查 电 化 学。由 题 图 可 知 变 为

23、B 2,发 生 氧 化 反 应，石 墨 电 极 是 阳 极，然 后 OHC一 CI10被 Br2氧 化 为 LIOOC-CHO,铅 电 极 是 阴 极，发 生 还 原 反 应，反 应 式 为 HOOC-COOH+It+2H+=HOOC-CHO+H2O,A、B 项 错 误；电 解 过 程 中 阴、阳 极 均 生 成 乙 醛 酸，Imol乙 二 酸 生 成 lmol乙 醛 酸 转 移 电 子 为 2mol,Imol乙 二 醛 生 成 Imol乙 醛 酸 转 移 电 子 为 2mo1,根 据 转 移 电 子 守 恒 可 知，每 生 成 Imol乙 醛 酸 转 移 电 子 为 Imol,因 此 制 得

24、 2mol乙 醛 酸，理 论 上 外 电 路 中 迁 移 2mol电 子，C 项 错 误；电 解 池 中 的 阳 离 子 移 向 阴 极，D 项 正 确。6.答 案：B解 析：本 题 考 查 原 电 池 和 电 解 池 工 作 原 理。M 极 为 Zn电 极，失 去 电 子，作 为 负 极，则 N 极 为 正 极,A 项 正 确；放 电 时，左 侧 为 负 极,发 生 氧 化 反 应，电 极 反 应 方 程 式 为 Zn-2e-=Zn2+,左 侧 生 成 的 Zn?+流 向 右 侧，故 左 侧 ZnBr2的 浓 度 不 变，右 侧 ZnBr2的 浓 度 变 大，B 项 错 误；放 电 时，M

25、极 为 负 极，充 电 时，M 极 为 阴 极，发 生 还 原 反 应，电 极 反 应 式 为 Zn2+2e.=Zn,C 项 正 确；中 间 沉 积 锌 位 置 的 作 用 为 提 供 电 解 液，故 其 隔 膜 既 可 以 允 许 阳 离 子 通 过，也 允 许 阴 离 子 通 过，I）项 正 确。7.答 案:D解 析：本 题 考 查 K-C2电 池 的 工 作 原 理。由 题 图 可 知，自 发 的 氧 化 还 原 反 应 为 K+O 2=K O 2,所 以 单 质 钾 片 为 负 极，即 a 电 极 为 负 极，且 在 b 极 生 成 KC2,所 以 隔 膜 允 许 K+通 过，不 允

26、许 0 通 过，A 项 正 确；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 为 阳 极，B项 正 确；根 据 电 池 反 应 原 理，生 成 KO?的 质 量 与 消 耗。2的 质 量 比 值 恒 为&1g B 2.22,C 项 正 16x2确；根 据 K+O2=KC2，消 耗 3.9 g 钾 时，转 移 0.Imol电 子，铅 酸 蓄 电 池 反 应 2Pbsc4+2H2。、慧、Pb+PbO2+2H2SO4,由 得 失 电 子 守 恒 可 知 转 移 0.Imol电 子，铅 酸 蓄 电 池 消 耗 0.Imol水

27、，质 量 为 1.8g,D 项 错 误。8.答 案：D解 析：本 题 考 查 电 解 池 原 理 的 应 用。阳 极 发 生 氧 化 反 应，放 电 顺 序 为 则 阳 极 电 极 反 应 式：2Cr-2e-=Cl2T,A 项 正 确；阴 极 发 生 还 原 反 应，则 阴 极 电 极 反 应 式：2H2O+2e-=H2T+2OH-,Cl2与 OH.发 生 反 应 生 成 C1CF，同 时 海 水 中 含 有 Na*，即 生 成 氧 化 灭 杀 附 着 生 物 的 NaClO,阴 极 生 成 H?,达 到 一 定 程 度 会 发 生 爆 炸，所 以 应 及 时 通 风 稀 释 安 全 地 排

28、入 大 气，B、C 项 正 确；阴 极 生 成 O F F，海 水 中 含 有 Mg2+,阴 极 表 面 形 成 Mg(OH)2,D 项 错 误.9.答 案:C10.答 案：A11.答 案：AC12.答 案:B13.答 案：D解 析：14.答 案：A解 析：A.该 电 池 是 质 子 固 体 做 电 解 质，所 以 电 极 反 应 式 为。2+4田+46一 一 2凡 0,选 项 A 正 确;B.电 极 a 为 负 极，发 生 氧 化 反 应，选 项 B 错 误；C.未 指 明 标 准 状 况 下，无 法 计 算 H2s的 物 质 的 量，选 项 C 错 误；D.反 应 由 化 学 能 转 化

29、为 电 能，电 池 内 部 释 放 的 热 能 小 于 632kJ,选 项 D 错 误。答 案 选 A。15.答 案：C/、解 析：充 入 的 5 发 生 还 原 反 应 O2+2H2O+4e=4 O H,则 甲 电 极 是 燃 料 电 池 的 正 极，丁 电 极 是/电 解 池 的 阳 极，丙 电 极 是 阴 极，A 项 正 确；丁 电 极 上 M n O j 发 生 氧 化 反 应 生 成 M nO；,B 项 正 确；丙 电 极 上，水 电 离 出 的 H-发 生 还 原 反 应 生 成 H?2H2O+2e=H,T+2 O H,气 体 X 是 H 2,结 合 溶 液 流 向 可 知 KOH的 质 量 分 数：c%b%a%,C 项 错 误；甲 电 极 上 消 耗 Imol O2时，电 路 中 转 移 4moi e,理 论 上 有 4moi K 卡 进 入 阴 极 区，D 项 正 确。