2022年高考化學優(yōu)秀模擬題分類匯編 專題10 電化學及應(yīng)用

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1、2022年高考化學優(yōu)秀模擬題分類匯編 專題10 電化學及應(yīng)用 1．【2018年成都七中高考模擬考試】新型電池的開發(fā)與使用在現(xiàn)代社會中已很普遍，一種水煤氣燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達90%以上。下列說法正確的是 A． 總反應(yīng)為2CO+O2==2CO2 B． 負極反應(yīng)為H2-2e—==2H+、CO-2e—+H2O==CO2+2H+ C． 電路中通過4 mol電子，正極消耗22.4 L(標準狀況)空氣 D． 有機固體中的H+在放電時向正極移動，造成正極pH減小 【答案】B 【解析】 2．【紅河州2018屆高三復習統(tǒng)一檢測】某電池以Na2FeO4和Zn為電極材料，NaOH溶液為電解

2、溶質(zhì)溶液，下列說法正確的是 A． 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小 B． 正極反應(yīng)式為2FeO42?+10H++6e?=Fe2O3+5H2O C． 電池工作時OH－向負極遷移 D． Zn為電池的正極 【答案】C 【解析】 【點睛】本題考查原電池的知識，應(yīng)抓住原電池的工作原理來分析，書寫原電池的電極反應(yīng)時應(yīng)注意電解質(zhì)溶液的影響。 3．【西安市長安區(qū)2018屆高三教學質(zhì)量檢測】有關(guān)下列四個常用電化學裝置的敘述中，正確的是 A． 圖Ⅰ所示電池中，MnO2是催化劑 B． 圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大 C． 圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終

3、不變 D． 圖Ⅳ所示電池工作過程中，電子由Zn極流向Ag2O極 【答案】D 【解析】分析：A項，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極；B項，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應(yīng)為 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸濃度不斷減小；C項，電解精煉銅的過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度開始一段時間減??；D項，銀鋅紐扣電池中，Zn為負極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極。 詳解：A項，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極，正極電極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH-，A項錯誤；B項，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2

4、PbSO4+2H2O，硫酸被消耗同時生成H2O，硫酸濃度不斷減小，B項錯誤；C項，電解精煉銅時粗銅為陽極，純銅為陰極，電解精煉銅的過程中，陽極先是粗銅中比Cu活潑的金屬放電，后是Cu放電，陰極始終是Cu2++2e-=Cu，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度開始一段時間減小，C項錯誤；D項，銀鋅紐扣電池中，Zn為負極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極，D項正確；答案選D。 4．【淄博市2018屆高三第二次模擬考試】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A． 充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，

5、又轉(zhuǎn)化為化學能 B． 放電時，a極的電極反應(yīng)式為：4S2--6e-=S42- C． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3- D． M是陰離子交換膜 【答案】D 點睛：本題考查了原電池的原理，明確正負極上得失電子及反應(yīng)類型是解題的關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，明確哪種離子能夠自由通過交換膜，可以確定交換膜的類型。題目難度中等。 5．【宿州市2018屆高三第三次教學質(zhì)量檢測】下圖為光伏發(fā)電電解甲基肼[CH3－NH－NH2]制氫的裝置示意圖(電解池中交換膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。下列敘述中正確的是 A． N型半導體為正極，P型半導體為負極 B． 制

6、氫裝置溶液中電子從a極流向b極 C． 工作時，產(chǎn)生的N2、H2體積比為1：3(同溫同壓) D． 工作時，a極的電極反應(yīng)式為CH3－NH－NH2+12OHˉ－10eˉ=CO32-+N2↑+9H2O 【答案】D 點睛：電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電解質(zhì)溶液中沒有電子移動，溶液中通過陰陽離子定向移動導電。 6．【吉大附中2018屆高三第四次模擬】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達700 -900℃時，O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動，反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)。

7、下列說法正確的是 A． 電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲 B． 電池總反應(yīng)為N2H4+2O2= 2NO+2H2O C． 當甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時，乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng) D． 電池外電路的電子由電極乙移向電極甲 【答案】A 7．【莆田市2018屆高三下學期第二次（5月）質(zhì)量測試】硼化釩（VB2）-空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如下。該電池工作時的反應(yīng)為4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。下列說法正確的是 A． 電極a為電池負極 B． 反應(yīng)過程中溶液的pH升高 C． 電池連續(xù)反應(yīng)過程中，選擇性透過膜采用陽離子選擇性膜 D

8、． VB2極的電極反應(yīng)式為：2VB2?+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 【答案】D 【解析】分析：硼化釩-空氣燃料電池中，VB2在負極失電子，電極反應(yīng)為： 2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，氧氣在正極上得電子，生成OH-，OH-通過選擇性透過膜向負極移動，電池總反應(yīng)為：4VB2+11O2＝4B2O3+2V2O5，由此分析解答。 8．【福州市2018屆高三下學期5月模擬】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說法正確的是 A． 電池工作時OH-向負極遷移 B． 正極反應(yīng)式為2Fe+ =Fe

9、2O3+5H2O C． 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D． 電子由Zn電極流出，經(jīng)KOH溶液流向正極 【答案】A 【解析】分析：某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液，原電池工作時，Zn被氧化，為原電池的負極， K2FeO4具有氧化性，為正極，堿性條件下被還原生成Fe(OH)3，總反應(yīng)為 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；結(jié)合電極方程式以及離子的定向移動解答該題。 詳解：A.電池工作時陰離子OH-向負極遷移, A正確；B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液,則正極電極方程式為2FeO42-+6e-++8H2O= Fe(O

10、H)3↓+10 OH-,B錯誤；根據(jù)總反應(yīng) 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH可以知道該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度增大,C錯誤；D.根據(jù)化合價升降判斷,Zn化合價只能上升,故為負極材料,電子從負極流出經(jīng)導線流向正極,電子不能流入電解質(zhì)溶液, D錯誤；正確選項A。 9．【保山市2018屆高三畢業(yè)復習統(tǒng)一檢測（一）】臭氧是常見的強氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多，其中高壓放電法和電解純水法原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是　(　　) A． 高壓放電法,反應(yīng)的原理為3O22O3 B． 高壓放電出來的空氣中，除含臭氧外還含有氮的

11、氧化物 C． 電解純水時，電極b周圍發(fā)生的電極反應(yīng)有6OH--6e-=O3↑+3H2O和4OH--4e-=O2↑+2H2O D． 電解水時，H+由電極a經(jīng)聚合電解質(zhì)薄膜流向電極b 【答案】D 【解析】分析：本題給出高壓放電法和電解純水法制取臭氧原理圖，以此進行分析解答。 點睛：解答本題關(guān)鍵，氧氣在放電的條件下生成臭氧，空氣中含有氮氣與氧氣，在高壓放電條件下可以反應(yīng)生成NO； b電極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣、臭氧，同時有氫離子生成，a電極生成氫氣，H+由電極b經(jīng)聚合固體電解質(zhì)膜流向電極a。 10．【宜賓市高2018屆高三第三次診斷】用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘

12、述正確的是 A． 電源的B極為負極 B． 可選用石英代替粗硅 C． 電解時，熔融鹽中Li+向粗硅移動 D． 陽極反應(yīng)：Si＋4H－－4e－= SiH4↑ 【答案】D 點睛：該題的關(guān)鍵是，看清楚圖示內(nèi)容，明確這是電解池裝置，用電解池的規(guī)律進行解答，如氫氣得電子生成氫負離子，在根據(jù)總反應(yīng)：Si＋2H2= SiH4。H2生成H－，發(fā)生還原反應(yīng)，Si發(fā)生氧化反應(yīng)，即可判斷電極類型。 11．【日照市2018屆高三5月校際聯(lián)考】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4轉(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是 A． 充電時，太陽能轉(zhuǎn)

13、化為化學能，化學能又轉(zhuǎn)化為電能 B． 放電時，a極為負極 C． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為I3--2e-=3I- D． M可以使用陰離子交換膜 【答案】B 12．【鄂州市2018屆高三下學期第三次模擬】世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會網(wǎng)介紹了一種利用電化學原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其裝置如圖所示。下列說法正確的是 A． X為電源負極 B． 若該裝置在高溫下進行，則凈化效率將降低 C． 若有1molNO3-被還原，則有6molH+通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū) D． 若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極流出20 mol e- 【答案】B 【解析】分析

14、：從裝置圖中可知，X端連接的電極上發(fā)生反應(yīng)是微生物作用下BOD、H2O反應(yīng)生成CO2，Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮氣，氮元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則Y為負極，X為正極，結(jié)合電極反應(yīng)和電子守恒計算，質(zhì)子膜允許氫離子通過。 詳解：根據(jù)上述分析可知，Y為負極，X為正極。A．Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮氣，氮元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則Y為負極，X為正極，故A錯誤；B．若該裝置在高溫下進行，催化劑微生物被滅活，則凈化效率將降低，故B正確；C．若有1molNO3-被還原，根據(jù)陰極電極反應(yīng)式：2NO3-+10e-+12H

15、+=N2↑+6H2O，可知轉(zhuǎn)移電子5mol，則有5molH+通過質(zhì)子膜遷移至陰板區(qū)，故C錯誤；D．若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，碳元素化合價由0價變化為+4價，理論上電極上流出=4e-×6=24mole-，故D錯誤；故選B。 點睛：本題考查了電解池原理和應(yīng)用、依據(jù)電極上物質(zhì)變化的元素化合價變化判斷方式的反應(yīng)來確定電解池電極名稱和原電池電極名稱是解題的關(guān)鍵。本題中外電路和質(zhì)子交換膜中通過的電量相同，不能依據(jù)實際消耗的氫離子計算，這是本題的易錯點。 13．【南昌市2018屆高三第二次模擬】下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺[H2N(C

16、H2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O。當電池工作時，下列說法錯誤的是 A． 甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動 B． 乙池中Fe棒應(yīng)與甲池中的M極相連 C． M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+ D． 若溶液中減少了0.OlmolCr2O72-，則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06 mol電子 【答案】B 詳解：A．根據(jù)圖知，N電極上氧氣得電子生成水，該電極上得電子發(fā)生

17、還原反應(yīng)，為正極，M為負極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，即甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動，A正確； B．根據(jù)方程式知，乙中Fe失電子生成亞鐵離子，則Fe作陽極、C作陰極，陰極連接原電池負極、陽極連接原電池正極，則Fe與N極相連，B錯誤； C．根據(jù)圖知，M電極上生成氫離子，甲是將廢水中乙二胺氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學電源，生成含有N元素的物質(zhì)是氮氣、生成含有C元素的物質(zhì)是二氧化碳，因此電極反應(yīng)式為 H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，C正確； D．Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O中以Fe元素計算轉(zhuǎn)移電子

18、數(shù)=6×（3-2）=6，即消耗 1mol Cr2O72-，電路中至少轉(zhuǎn)移了6mol電子，所以溶液中減少了0.0lmolCr2O72-，則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06mol電子，D正確；答案選B。 點睛：本題考查原電池和電解池原理，側(cè)重考查學生分析判斷能力，正確判斷正負極、陰陽極及各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫和電解的有關(guān)計算，注意電子守恒的應(yīng)用。 14．【綿陽中學2018屆高三考前適應(yīng)性考試（三）】我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na－CO2電池。放電時該電池“吸入”CO2，充電時“呼出”CO2。吸入CO2時，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有轉(zhuǎn)化為Na

19、2CO3固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ） A． “吸入”CO2時，鈉箔為正極 B． “吸入”CO2時的正極反應(yīng)：4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C C． “呼出”CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動 D． 標準狀況下，每“呼出”22.4 L CO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.75 mol 【答案】B 15．【臨沂市2018屆高三第三次高考模擬】電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示，下列敘述錯誤的是 A． M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O-4e-=O2↑+4H+ B． a、c為陰離子交換膜，b為陽

20、離子交換膜 C． N室中：a％

21、 從A口出來的是NaOH溶液 C． b是陽離子交換膜，允許Na+通過 D． Na2SO4溶液從G口加入 【答案】C 點睛：本題考查電解池知識，本題設(shè)置新情景，即離子交換膜，注意根據(jù)兩極上的反應(yīng)判斷生成物，題目難度中等．據(jù)題意，電解飽和Na2SO4溶液時，陽極附近是OH﹣放電，生成氧氣，陰極附近時H+放電生成氫氣，由于裝置中放置了離子交換膜，在兩極分別生成NaOH和H2SO4，需在陽極室一側(cè)放置陰離子交換膜，只允許通過陰離子，在陰極一側(cè)放置陽離子交換膜，只允許通過陽離子；接電源正極的是陽極，即A極放出氧氣。 17．【湖北省2018屆高考仿真模擬適應(yīng)性考試】手持技術(shù)的氧電化

22、學傳感器可用于測定O2含量，下圖為某種氧電化學傳感器的原理示意圖。已知在測定O2含量過程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變。一定時間內(nèi)，若通過傳感器的待測氣體為aL(標準狀況)，某電極增重了bg。下列說法正確的是 A． Pt上發(fā)生氧化反應(yīng) B． Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Pb-2e-+2OH-=Pb(OH)2 C． 反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量為0.25bmol D． 待測氣體中氧氣的體積分數(shù)為0.7b/a 【答案】D 【解析】由圖可知O2在Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，所以Pt電極為正極， Pb電極則為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb-2

23、e-+2OH-=PbO+H2O，電池總反應(yīng)為2Pb+ O2=2PbO。根據(jù)以上分析，A選項 Pt上發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B選項 Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 Pb-2e-+2OH-=PbO+H2O，B錯誤；C項反應(yīng)過程中，負極增加的質(zhì)量為O的質(zhì)量，正極消耗氧氣mol,根據(jù)O2+2H2O+4e-=4OH-，轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量為0.125bmol，故C錯誤；D. 電極增加的質(zhì)量為O的質(zhì)量，待測氣體為aL含有的氧氣體積為L/mol=0.7bL，則待測氣體中氧氣的體積分數(shù)為0.7b/a，D正確；本題答案為D。 點睛：已知在測定O2含量過程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變，提示負極電極增加的質(zhì)量就是參加

24、反應(yīng)的O2的質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上弄清電極反應(yīng)和電池反應(yīng)是解題的關(guān)鍵。 18．【齊齊哈爾市2018屆高三第三次模擬】用間接電化學法可對大氣污染物NO進行無害化處理，其工作原理如圖所示，質(zhì)子膜允許H+和H2O通過。下列說法正確的是 A． 電極I為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑ B． 電解時H+由電極I向電極II遷移 C． 吸收塔中的反應(yīng)為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3- D． 每處理1?mol?NO，可同時得到32g?O2 【答案】C 19．【海南省海南中學2018屆高三第五次月考】一種高能納米級Fe3S4和鎂的二次電池，其工作原理為：F

25、e3S4+4Mg3Fe+4MgS，裝置如圖所示。下列說法不正確的是 A． 放電時，電路中轉(zhuǎn)移0.5mol電子則陰離子交換膜上移動0.5molS2— B． 放電時，正極的電極反應(yīng)式為Fe3S4+8e－＝3Fe+4S2— C． 充電時，陰極的電極反應(yīng)式為MgS+2e－＝Mg+S2— D． 充電時，S2—從陰離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移 【答案】AD 【解析】 【分析】根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時為原電池反應(yīng)，Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則Mg是負極，電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+，F(xiàn)e3S4為正極，正極反應(yīng)式為Fe3S4+8 e-=3Fe+4S2-。 【點睛】根據(jù)電池反應(yīng)式知,放電

26、時為原電池反應(yīng)，Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則Mg是負極，電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+， Fe3S4為正極，正極反應(yīng)式為Fe3S4+8 e-=3Fe+4S2-；充電時，原電池的負極與電源的負極連接，發(fā)生還原反應(yīng)，原電池的正極與電源的正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合電極方程式解答該題。 20．【江蘇省海安高級中學2018年第一次模擬】江蘇正在建設(shè)世界最大的海上風電場，防腐蝕是海上風電的突出問題，下列說法正確的是 A． 海水的pH一般在8.0～8.5，對風電鋼鐵支架的腐蝕主要是析氫腐蝕 B． 腐蝕總反應(yīng)為4Fe+3O2 +2xH2O＝2[Fe2O3·xH2O]（鐵銹）的ΔH ＜0，ΔS＜0

27、 C． 鋼部件鍍鋅前，可用堿液洗去表面的鐵銹 D． 熱噴涂鋅鋁合金，可以減緩管道的腐蝕 【答案】BD 詳解：A項，海水的pH一般在8.0~8.5，海水呈弱堿性，對鋼鐵支架的腐蝕主要是吸氧腐蝕，A項錯誤； B項，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式為：負極電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+、正極電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-=4OH-，電池總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，接著發(fā)生的反應(yīng)有 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3、2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O，腐蝕的總反應(yīng)為 4Fe+3O2+2xH2O=2[Fe2O3·xH2O]，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔS0，B項正確；C項，鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O，堿液與鐵銹不反應(yīng)，不能洗去鋼部件表面的鐵銹，C項錯誤；D項，鋅鋁合金比Fe活潑，鋅鋁合金為負極，鋼鐵為正極被保護，減緩管道的腐蝕，此保護法稱為犧牲陽極的陰極保護法，D項正確；答案選BD。