电化学及其应用-2023年高考化学真题题源解密(全国通用)(解析版)

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电化学及其应用-2023年高考化学真题题源解密(全国通用)(解析版)

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电化学及其应用-2023年高考化学真题题源解密(全国通用)
电化学及其应用
目录:
2023年真题展现
考向一 原电池的工作原理及应用
考向二 电解池的工作原理及应用
考向三 化学电源装置分析
真题考查解读
近年真题对比
考向一 原电池的工作原理及应用
考向二 电解池的工作原理及应用
考向三 化学电源装置分析
考向四 金属的腐蚀与防护
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记
考向一 原电池的工作原理及应用
1.(2023·广东卷)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是

A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
【答案】B
【分析】在Pt得电子发生还原反应,Pt为正极,Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极。
【详解】A.由分析可知,Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极,A错误;
B.电子由负极经活性炭流向正极,B正确;
C.溶液为酸性,故表面发生的电极反应为,C错误;
D.每消耗标准状况下的,转移电子2mol,而失去2mol电子,故最多去除,D错误。
故选B。
考向二 电解池的工作原理及应用
2.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是

A.析氢反应发生在电极上
B.从电极迁移到电极
C.阴极发生的反应有:
D.每转移电子,阳极生成气体(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO2+12H++12e =C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e =C2H5OH+3H2O,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发生,故A错误;
B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氢离子通过,Cl-不能通过,故B错误;
C.由分析可知,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式有2CO2+12H++12e =C2H4+4H2O,故C正确;
D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,每转移1mol电子,生成0.25molO2,在标况下体积为5.6L,故D错误;
答案选C。
3.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是

A.b电极反应式为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为
【答案】D
【分析】由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑,据此解答。
【详解】A.b电极反应式为b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;
B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,为保持OH-离子浓度不变,则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,故B正确;
C.电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE膜,为电解池补水,故C正确;
D.由电解总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的速率为,则补水的速率也应是,故D错误;
答案选D。
4.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是

A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移生成
C.电解后海水下降 D.阳极发生:
【答案】D
【分析】由图可知,左侧电极产生氧气,则左侧电极为阳极,电极a为正极,右侧电极为阴极,b电极为负极,该装置的总反应产生氧气和氢气,相当于电解水,以此解题。
【详解】A.由分析可知,a为正极,b电极为负极,则a端电势高于b端电势,A错误;
B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为:2H++2e-=H2↑,则理论上转移生成,B错误;
C.由图可知,该装置的总反应为电解海水的装置,随着电解的进行,海水的浓度增大,但是其pH基本不变,C错误;
D.由图可知,阳极上的电极反应为:,D正确;
故选D。
5.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
【答案】C
【详解】A.是酸性氧化物,废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A正确;
B.装置a中溶液的溶质为,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,故B正确;
C.装置a中溶液的作用是吸收气体,与溶液不反应,不能吸收,故C错误;
D.由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为,故D正确;
选C。
6.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是

A.电解总反应:
B.每生成,双极膜处有的解离
C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率
【答案】B
【分析】由信息大电流催化电解溶液制氨可知,在电极a处放电生成,发生还原反应,故电极a为阴极,电极方程式为,电极b为阳极,电极方程式为,“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极a,OH-移向电极b。
【详解】A.由分析中阴阳极电极方程式可知,电解总反应为,故A正确;
B.每生成,阴极得8mol e-,同时双极膜处有8mol 进入阴极室,即有8mol的解离,故B错误;
C.电解过程中,阳极室每消耗4mol ,同时有4mol 通过双极膜进入阳极室,KOH的物质的量不因反应而改变,故C正确;
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构具有更大的膜面积,有利于被催化解离成和,可提高氨生成速率,故D正确;
故选B。
考向三 化学电源装置分析
7.(2023·全国乙卷)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
C.放电时正极反应为:2Na++S8+2e-→Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A.充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,Na+由硫电极迁移至钠电极,A错误;
B.放电时Na在a电极失去电子,失去的电子经外电路流向b电极,硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx,电子在外电路的流向为a→b,B正确;
C.由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx,C正确;
D.炭化纤维素纸中含有大量的炭,炭具有良好的导电性,可以增强硫电极的导电性能,D正确;
故答案选A。
8.(2023·新课标卷)一种以和为电极、水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,可插入层间形成。下列说法错误的是

A.放电时为正极
B.放电时由负极向正极迁移
C.充电总反应:
D.充电阳极反应:
【答案】C
【分析】由题中信息可知,该电池中Zn为负极、为正极,电池的总反应为。
【详解】A.由题信息可知,放电时,可插入层间形成,发生了还原反应,则放电时为正极,A说法正确;
B.Zn为负极,放电时Zn失去电子变为,阳离子向正极迁移,则放电时由负极向正极迁移,B说法正确;
C.电池在放电时的总反应为,则其在充电时的总反应为,C说法不正确;
D.充电阳极上被氧化为,则阳极的电极反应为,D说法正确;
综上所述,本题选C。
9.(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A.甲室电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:
D.扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】CD
【详解】A. 向甲室加入足量氨水后电池开始工作,则甲室电极溶解,变为铜离子与氨气形成,因此甲室电极为负极,故A错误;
B. 再原电池内电路中阳离子向正极移动,若隔膜为阳离子膜,电极溶解生成的铜离子要向右侧移动,通入氨气要消耗铜离子,显然左侧阳离子不断减小,明显不利于电池反应正常进行,故B错误;
C. 左侧负极是,正极是,则电池总反应为:,故C正确;
D. 扩散到乙室会与铜离子反应生成,铜离子浓度降低,铜离子得电子能力减弱,因此将对电池电动势产生影响,故D正确。
综上所述,答案为CD。
10.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
【答案】B
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D错误;
故答案选B。
【命题意图】
电化学类试题主要考查电解池、原电池的工作原理及其应用,意在考查考生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养,及信息获取、理解掌握和知识整合的学科关键能力。
【考查要点】
①原电池的工作原理及其应用;
②电解池的工作原理及其应用;
③化学电源装置的分析
【课标链接】
①能分析、解释原电池和电解池的工作原理,能设计简单的原电池和电解池。
②能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象,选择并设计防腐措施。
考向一 原电池的工作原理及应用
1.(2021·广东)火星大气中含有大量,一种有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.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
【答案】B
【详解】
根据题干信息可知,放电时总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
A.放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+,故A错误;
B.放电时正极为CO2得到电子生成C,故B正确;
C.放电时阳离子移向还原电极,即阳离子由负极移向正极,故C错误;
D.放电时装置为原电池,能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等,故D正确;
综上所述,符合题意的为B项,故答案为B。
考向二 电解池的工作原理及应用
2.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化
C.在电解槽底部产生含的阳极泥 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,含和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Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al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Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误;
B.Al在阳极上被氧化生成Al3+,B错误;
C.阳极材料中Cu和Si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。
3.(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A.a为负极
B.端的字迹呈蓝色
C.电子流向为:
D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
【答案】B
【详解】A.根据实验现象,a'端呈白色,即生成了氯气,即氯离子失去电子,为阳极,即a为正极,A错误;
B.b'端为阴极,水得到电子放电的同时,生成氢氧根离子,遇石蕊变蓝,B正确;
C.电子从电源的负极出来,即从a极出来,而不是b极,C错误;
D. 如果换成铜棒,铜做阳极放电,现象与碳作电极时不相同,D错误;
故选B。
4.(2022·海南卷)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.在b电极上,被还原
B.金属Ag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不断减少
【答案】A
【解析】由装置可知,b电极的N2转化为NH3,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+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,a为阳极,电极反应式为2O2-+4e-=O2,据此分析解答;
A.由分析可得,b电极上N2转化为NH3,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Ag作a的电极材料,则金属Ag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+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2,因此固体氧化物电解质中O2-不会改变,D错误;
答案选A。
5.(2022·辽宁卷)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是
A.左侧电极反应:
B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去
C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为
D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果
【答案】A
【分析】本装置为电解池,左侧阳极析出氧气,右侧阴极析出氢气,据此分析解题。
【详解】A.左侧阳极析出氧气,左侧电极反应:,A正确;
B.右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,反应结束时溶液中存在CH3COO-,水解后溶液显碱性,故溶液为红色,B错误;
C.若c中收集气体,若在标况下,c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol,转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol,故产生氢气:1×10-3mol,则样品中乙酸浓度为:2×10-3mol ÷10÷10-3=,并且题中未给定气体状态不能准确计算,C错误;
D.盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果,影响反应进行,D错误;
答案选A。
6.(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
【答案】C
【详解】A.惰性电极2,Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,故A正确;
B.WO/WO循环反应,反应前后WO/WO数量不变,故B正确;
C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮,1mol二丁基-N-羟基胺失去2molH原子生成1mol硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗1mol氧气,可得到2mol硝酮,故C错误;
D.外电路通过1mol电子,生成0.5molH2O2,H2O2最终生成水,根据氧原子守恒,可得到1mol水,故D正确;
选C。
7.(2021·全国乙卷)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。
下列叙述错误的是
A.阳极发生将海水中的氧化生成的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的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+、Cl-、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Cl-会优先失电子生成Cl2,阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-,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Cl-会优先失去电子生成Cl2,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Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O,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H2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-=H2↑+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D。
8.(2021·全国甲卷)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解离为和,并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是
A.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:+2H++2e-=+H2O
C.制得乙醛酸,理论上外电路中迁移了电子
D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移
【答案】D
【分析】
该装置通电时,乙二酸被还原为乙醛酸,因此铅电极为电解池阴极,石墨电极为电解池阳极,阳极上Br-被氧化为Br2,Br2将乙二醛氧化为乙醛酸,双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极,OH-移向阳极。
【详解】
A.KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外,同时还是电解过程中阳极的反应物,生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物,故A错误;
B.阳极上为Br-失去电子生成Br2,Br2将乙二醛氧化为乙醛酸,故B错误;
C.电解过程中阴阳极均生成乙醛酸,1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol,1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol,根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol,因此制得2mol乙醛酸时,理论上外电路中迁移了2mol电子,故C错误;
D.由上述分析可知,双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极,即H+移向铅电极,故D正确;
综上所述,说法正确的是D项,故答案为D。
考向三 化学电池装置分析
9.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Ⅰ区MnO2为电池的正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;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Mn2+,Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH-,生成Zn(OH),Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。
A.根据分析,Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动,A错误;
B.根据分析,Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,B正确;
C.MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确;
D.电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D正确;
故答案选A。
10.(2022·福建卷)一种化学“自充电”的锌-有机物电池,电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是
A.化学自充电时,增大
B.化学自充电时,电能转化为化学能
C.化学自充电时,锌电极反应式:
D.放电时,外电路通过电子,正极材料损耗
【答案】A
【详解】A.由图可知,化学自充电时,消耗O2,该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,增大,故A正确;
B.化学自充电时,无需外接电源即能实现化学自充电,该过程不是电能转化为化学能,故B错误;
C.由图可知,化学自充电时,锌电极作阴极,该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;
D.放电时,1mol转化为 ,消耗2mol K+,外电路通过电子时,正极物质增加0.02mol K+,增加的质量为0.02mol×39g/mol =0.78g,故D错误;
故选A。
11.(2022·全国乙卷)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电池(如图所示)。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(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A.充电时,电池的总反应
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应
【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(Li++e-=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2),则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2,结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极;则放电时金属Li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Li2O2=2Li+O2,A正确;
B.充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,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Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+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2Li+O2=Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2,D正确;
答案选C。
12.(2022·广东卷)科学家基于易溶于的性质,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: 。下列说法正确的是
A.充电时电极b是阴极
B.放电时溶液的减小
C.放电时溶液的浓度增大
D.每生成,电极a质量理论上增加
【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的反应为可知,NaCl溶液的pH不变,故B错误;
C.放电时负极反应为,正极反应为,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,阴极反应为,由得失电子守恒可知,每生成1molCl2,电极a质量理论上增加23g/mol2mol=46g,故D错误;
答案选C。
13.(2022·浙江卷)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤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
A.电极A为阴极,发生还原反应
B.电极B的电极发应:
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
【答案】C
【解析】A.由电解示意图可知,电极B上Mn2+转化为了MnO2,锰元素化合价升高,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MnO2,电极反应式为:2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+,B正确;
C.电极A为阴极, LiMn2O4得电子,电极反应式为:2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,依据得失电子守恒,电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了Mn2+,Mn2+浓度增大,C错误;
D.电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后,可通过调节溶液pH将锰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。
14.(2022·辽宁卷)某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A.放电时负极反应:
B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移
C.放电时每转移电子,理论上吸收
D.充电过程中,溶液浓度增大
【答案】A
【分析】放电时负极反应:,正极反应:Cl2+2e-=2Cl-,消耗氯气,放电时,阴离子移向负极,充电时阳极:2Cl--2e-=Cl2,由此解析。
【详解】A. 放电时负极失电子,发生氧化反应,电极反应:,故A正确;
B. 放电时,阴离子移向负极,放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移,故B错误;
C. 放电时每转移电子,正极:Cl2+2e-=2Cl-,理论上释放,故C错误;
D. 充电过程中,阳极:2Cl--2e-=Cl2,消耗氯离子,溶液浓度减小,故D错误;
故选A。
15.(2022·山东卷)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成,将废旧锂离子电池的正极材料转化为,工作时保持厌氧环境,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
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
D.若甲室减少,乙室增加,则此时已进行过溶液转移
【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CO2气体,Co2+在另一个电极上得到电子,被还原产生Co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Co2+,同时得到Li+,其中的O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OH-,乙室电极反应式为:LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O,C错误;
D.若甲室Co2+减少200 mg,电子转移物质的量为n(e-)= ,乙室Co2+增加300 mg,转移电子的物质的量为n(e-)=,说明此时已进行过溶液转移,D正确;
故合理选项是BD。
16.(2021·河北卷)K—O2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
A.隔膜允许K+通过,不允许O2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1Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9g水
【答案】D
【分析】
由图可知,a电极为原电池的负极,单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子,电极反应式为K—e-=K+,b电极为正极,在钾离子作用下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾;据以上分析解答。
【详解】
A.金属性强的金属钾易与氧气反应,为防止钾与氧气反应,电池所选择隔膜应允许通过,不允许通过,故A正确;
B.由分析可知,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电极应与直流电源的正极相连,做电解池的为阳极,故B正确;
C.由分析可知,生成1mol超氧化钾时,消耗1mol氧气,两者的质量比值为1mol×71g/mol:1mol×32g/mol≈2.22:1,故C正确;
D.铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4,反应消耗2mol水,转移2mol电子,由得失电子数目守恒可知,耗钾时,铅酸蓄电池消耗水的质量为×18g/mol=1.8g,故D错误;
故选D。
17.(2021·湖南卷)锌溴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。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所:
下列说法错误的是
A.放电时,N极为正极
B.放电时,左侧贮液器中的浓度不断减小
C.充电时,M极的电极反应式为
D.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,溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子,电极反应式为Br2+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Zn—2e—=Zn2+,正极放电生成的溴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,维持两侧溴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溴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溴离子通过,维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变,故D正确;
故选B。
考向四 金属的腐蚀与防护
18.(2022·辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是
A.褪色原因为被还原 B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D.溶液恢复棕色的原因为被氧化
【答案】D
【详解】A.比活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为被还原,A项错误;
B.液体分层后,在层,的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误;
C.若镀层金属活泼性大于,则不易生锈,反之,若活泼性大于镀层金属,则更易生锈,由于活泼性:,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;
D.漂白粉的有效成分为,其具有强氧化性,可将氧化,D项正确;
答案选D。
纵观近年的高考试题,可以发现高考对于电化学板块内容的考查几乎没有什么变化,主要考查的还是陌生的原电池装置和电解池装置的分析,对于电解池的考查概率有所提高,特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。万变不离其宗,问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
1.(2023·天津·统考三模)如图1所示为铅蓄电池,图2所示为用铅蓄电池做电源,石墨做电极,电解溶液,Z为盐桥。下列说法正确的是
A.X连B极,Y连A极
B.铅蓄电池放电时,负极得电子被氧化,电极析出,质量越来越大
C.将Z换成阴离子交换膜,电解一小段时间后,X极区和Y极区溶液浓度均变小。
D.将Z换成铜片,电解一小段时间,Z的质量几乎不变
【答案】D
【分析】用铅蓄电池做电源,石墨做电极,电解溶液,Z为盐桥,铅蓄电池中铅为负极、氧化铅为正极,正极连接图2的Y极,负极连接X极,X极上氯离子失电子产生氯气,Y极上铜离子得电子产生铜。
【解析】A.A为负极,B为正极,即X连A极,Y连B极,A错误;B.负极失电子被氧化,B错误;C.若2是阴离子交换膜,Y为阳极,电极反应式为,同时左边溶液转移相同个数的到右边,X为阴极,电极反应式为,所以左边溶液浓度减小,理论上右边溶液浓度不变,C错误;D.若将Z换成铜片,相当于两个串联的电解池,X为阴极(电极反应式为),Z左侧为阳极(电极反应式为),Z右侧为阴极(电极反应式为),Y为阳极(电极反应式为),理论上Z的质量不变,D正确;答案选D。
2.(2023·河北唐山·统考三模)某研究所为硫酸工厂的尾气处理专门设计了SO2—空气质子交换膜燃料电池,以实现制硫酸、发电、环保的结合,电池示意图如下。下列说法正确的是(空气中氧气体积分数按20%计)

A.该电池放电时质子从电极B移向电极A
B.负极的电极反应为
C.a端的电势高于b端
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和空气的体积比为2:5
【答案】D
【分析】由题干SO2—空气质子交换膜燃料电池装置示意图可知,惰性多孔电极A通入SO2,反应中SO2发生氧化反应,故电极A为负极,电极反应为:,惰性多孔电极B为正极,发生还原反应,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O。
【解析】A.由分析可知,电极A为负极,B为正极,故该电池放电时质子从电极A移向电极B,A错误;B.由分析可知,负极的电极反应为,B错误;C.由分析可知,电极A为负极,B为正极,故a端的电势低于于b端,C错误;D.由题干信息空气中氧气体积分数按20%计,相同条件下,根据电子守恒可知,n(SO2)=2n(O2),则n(SO2)=2n(空气)×20%,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,故放电过程中消耗的SO2和空气的体积比为2:5,D正确;故答案为:D。
3.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)科学家近年发明了一种新型光电催化装置,它能将葡萄糖和CO2转化为甲酸盐,如图所示。光照时,光催化电极a产生电子(e-)和空穴(h+),图中的双极膜中间层中的H2O会解离产生H+和OH-。

下列说法错误的是
A.光催化电极a的反应为C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O
B.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b移动
C.理论上电路中转移4mole-时可生成2molHCOO-
D.阳极区和阴极区的pH均减小
【答案】C
【分析】科学家近年发明了一种新型光电催化装置,它能将葡萄糖和CO2转化为甲酸盐,光照时,光催化电极a产生电子(e-)和空穴(h+),电子经过电源到达催化电极b处,则光催化电池a为阳极,催化电极b为阴极。
【解析】A.该装置可以将葡萄糖转化为甲酸盐,C6H12O6在电极a处得到空穴(h+)生成HCOO-,方程式为:C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O,故A正确;B.电解池中阳离子向阴极移动,则双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b移动,故B正确;C.CO2在电极b处得到电子生成HCOO-,电极方程式为:CO2+2e-+H2O= HCOO-+OH-,理论上电路中转移4mole-时可以在催化电极b处得到2mol HCOO-,另外光催化电极a处得到2mol HCOO-,共可生成4molHCOO-,故C错误;D.光催化电极a处发生反应C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O,氢氧根浓度减小,pH减小,电极b处CO2转化为甲酸,然后甲酸和KHCO3溶液反应使溶液pH减小,故D正确;故选C。
4.(2023·辽宁·校联考三模)高效储能电池——锂硫电池具有价格低廉、环境友好等特点,已经用于某些飞机,其原电池模型以及充、放电过程如图所示。下列说法错误的是

A.放电时,化学能转化为电能
B.碳添加剂是为了增强电极的导电性
C.放电时,1 mol 转化为得到2 mol电子
D.充电时,阳极的总的电极反应式是
【答案】C
【解析】A.放电时是原电池装置,化学能转化为电能,故A正确;B.碳具有导电性,碳添加剂是为了增强电极的导电性,故B正确;C.放电时,,3mol得到2mol电子,则1 mol 转化为得到 mol电子,故C错误;D.由右图可知,充电时,阳极的总的电极反应式为,故D正确;故答案选C。
5.(2023·福建南平·统考三模)西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制氨,过程如图所示。下列说法错误的是

A.d电极为电解池的阳极
B.电池总反应式为:
C.c极区溶液的pH升高
D.电路中转移时,理论上能得到
【答案】D
【分析】由图可知,锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a为负极、b为正极,则c为阴极、d为阳极;
【解析】A.由分析可知,d电极为电解池的阳极,A正确;B.电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌:,B正确;C.c极区为阴极区,亚硝酸根离子发生还原生成,溶液碱性增强,故溶液的pH升高,C正确;D.c极区为阴极区,亚硝酸根离子发生还原生成,电子转移为,则电路中转移时,理论上能得到,D错误;故选D。
6.(2023·四川攀枝花·统考三模)在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。如图所示装置,可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存,减少碳排放,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是
A.CaCO3在碱室形成
B.两个双极膜中间层的H+均向右移动
C.向碱室中加入NaHCO3固体,有利于CO2的矿化封存
D.b极为阳极,电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O
【答案】D
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室,氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2,所以b为阳极,左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室,与二氧化碳反应生成碳酸根离子,氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2,所以a为阴极。
【解析】A.由图可知,CO通过左侧阴离子交换膜进入中间室内与Ca2+结合形成碳酸钙,CaCO3 在中间室形成,故A错误;B.由图可知,右侧双极膜中氢离子进入酸室生成盐酸,左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2,故B错误;C.碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子,碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内,与Ca2+结合形成碳酸钙,加入NaHCO3固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收,故C错误;D.右侧双极膜中氢离子进入酸室,氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2,所以b为阳极,电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O,故D正确;故选D。
7.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模)近期科技工作者开发了一套以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如下图所示。下列说法正确的是
A.催化电极的电极电势:b>a
B.阴极电极反应式为
C.电解后溶液的pH会减小(忽略溶液体积变化)
D.每产生1mol 需要消耗3mol
【答案】D
【解析】A.b极氢离子生成氢气发生还原反应,为阴极,则催化电极的电极电势:b8.(2023·河北·校联考模拟预测)科学家设计了电催化双边加氢装置,大大提高了工作效率,其装置如图所示。下列叙述错误的是
A.M极附近pH增大
B.AEM为阴离子交换膜
C.转移1mol电子,理论上生成1mol[R—H]
D.N极反应式之一为
【答案】C
【分析】该装置为电解池,M为阴极,电极反应式为[R]+H2O+e-=[R-H]+OH-,N为阳极,电极反应式为,另一反应为[R]+H=[R-H];
【解析】A.M极生成OH-,碱性增强,附近pH增大,A正确;B.由图可知OH-从M极透过AEM膜进入N极,则AEM为阴离子交换膜,B正确;C.M极和N极都生成[R-H],由M极的[R]+H2O+e-=[R-H]+OH-,N极[R]+H=[R-H],可知转移1mol电子,理论上生成2mol[R—H],C错误;D.N为阳极,电极反应式为,D正确;故选:C。
9.(2023·湖北·校联考模拟预测)我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是

A.制氢时,太阳能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生1molH2,X电极的质量增加2g
C.供电时,Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.供电时,电子流向为:Zn电极→用电器→X电极
【答案】D
【分析】闭合K2、断开K1时,制氢并储能,构成电解池,Pt电极发生还原反应,为阴极,X电极发生氧化反应,为阳极;断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极。
【解析】A.制氢时,太阳能转化为电能,电能再转化为化学能,A错误;B.制氢时,每生成1molH2,转移2mol电子,X电极为阳极,反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,故每生成1molH2,X电极的质量减小2g,B错误;C.供电时,Zn电极发生氧化反应,发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO+2H2O,C错误;D.供电时,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极,故电子流向为:Zn电极→用电器→X电极,D正确;答案为D。
10.(2023·河南·统考三模)环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下:
下列说法正确的是
A.电极b接电源的正极
B.电极a发生反应为:CH2=CH2+H2O+Cl +2e =HOCH2CH2Cl+H+
C.该过程的总反应为:CH2=CH2+H2O+H2
D.当电路中转移2mol电子时,有22.4LCH2=CH2在阳极区发生反应
【答案】C
【分析】由图示反应流程可知,氯离子在a电极变为氯气,失电子化合价升高,发生氧化反应,所以电极a为阳极,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸与乙烯发生加成反应生成HOCH2CH2Cl;氢离子在b电极放电生成氢气,阳极室中的钾离子透过阳离子膜进入阴极室,与氢离子放电后剩余的氢氧根结合变为氢氧化钾,HOCH2CH2Cl与氢氧化钾反应生成环氧乙烷和氯化钾。
【解析】A.由上述分析可知,电极b是阴极,与电源负极相连,A错误;B.由上述分析可知,氯离子在电极a失电子发生反应,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2(或CH =CH +H O+Cl -2e =HOCH CH Cl+H+),B错误;C.由上述分析可知,该反应的总反应方程式为CH2=CH2+H2O+H2,C正确;D.未注明气体所处的温度、压强,无法计算体积,D错误;故选C。
11.(2023·安徽·校联考三模)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,模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成和,作为和的离子源。下列说法正确的是
A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6L气体a,理论上获得副产品A和B各0.5mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
【答案】D
【分析】由BP双极膜中H+、OH-移动方向可知:X电极为电解池的阳极,电极反应式为:2+2e-=Cl2,Y电极为阴极,电极反应式为:2H++2e-=H2,电解总反应为:,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室,与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠,所以M膜为阳离子交换膜,盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢,所以N为阴离子交换膜。
【解析】A.由图中氢氧根移动方向可知X电极为阳极,电极反应式为:2+2e-=Cl2,A错误;B.由题意可知,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室,与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠,所以M膜为阳离子交换膜,盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢,所以N为阴离子交换膜,BP双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧根离子,B错误;C.阳极反应式为:2+2e-=Cl2,电路中每生成标况下5.6L气体氯气,其物质的量为0.25mol,转移电子0.5mol,理论上获得副产品A(氢氧化钠溶液)和B(氯化氢溶液)各0.5mol,需标明标准状况,C错误;D.“双极膜组”电渗析法从氯化钠溶液中获得酸(HCl)和碱(NaOH),由此可知:也可从M溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),D正确;
故选D。
12.(2023·青海玉树·统考三模)电解质浓度不同形成的浓差电池,称为离子浓差电池。以浓差电池为电源,以石墨为电极将NH3转化为高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是

A.Cu(1)的电势低于Cu(2)的电势
B.C(1)极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2 +6H2O
C.工作时,左池 从左侧经膜Ⅰ移向右侧,右池OH-从左侧经膜Ⅱ移向右侧
D.当浓差电池停止放电时,理论上可得到22.4L标准状况下的H2(忽略溶液体积变化)
【答案】B
【分析】以浓差电池为电源,以石墨为电极将NH3转化为高纯H2,C(1)电极上,NH3转化为N2,N元素化合价升高,发生氧化反应,C(1)电极为阳极,则C(2)电极为阴极,Cu(1)为正极,Cu(2)为负极。
【解析】A.由分析知,Cu(1)为正极,Cu(1)的电势高于Cu(2)的电势,A项错误;B.C(1)极电极上NH3失电子被氧化为N2,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,B项正确;C.原电池中阴离子向负极迁移,则SO向电池负极移动,故SO经过阴离子交换膜Ⅰ从右侧移向左侧;电解池在阴离子向阳极迁移,故OH-经过阴离子交换膜Ⅱ由右侧移向左侧,C项错误;D.当浓差电池左右浓度相等时则停止放电,设负极放电使溶液中增加x mol Cu2+,则正极减少x mol Cu2+,当浓差电池停止放电时有:x+2L×0.5mol/L=2L×2.5mol/L-x,解得x=2mol,则此时电路中转移电子2×2mol=4mol,右池阴极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则此时生成H2物质的量4mol×=2mol,标准状况下其体积为2mol×22.4L/mol=44.8L,D项错误;答案选B。
13.(2023·辽宁·校联考模拟预测)镍离子()和钴离子()性质相似,可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移;与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是

A.石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B.石墨M电极的电极反应式为。
C.水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D.导线中流过,Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
【答案】D
【解析】A.由图分析,向石墨N电极方向移动,则石墨N电极为阴极、石墨M电极为阳极,石墨M电极上的电势更高,A项错误;B.石墨M电极上由失电子,电极反应式为,B项错误;C.由原子守恒和电荷守恒知,Ⅱ室中的转化反应生成,故水解离出的可以促进Ⅱ室中的转化反应,C项错误;D.由原理可知,导线中流过,Ⅰ室移入Ⅱ室的和的总物质的量为1mol,同时有生成,质量减少,Ⅲ室中阴极反应消耗的由水解离出的等量补充,溶液质量不变,故两室溶液质量变化之差约为,D项正确;故答案为:D。
判断正误
一、原电池的工作原理及应用
1.理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(  )
2.放热反应都可设计成原电池(  )
3.在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生(  )
4.两种活动性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(  )
5.一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(  )
6.实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳(  )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√
二、常见化学电源及工作原理
1.太阳能电池不属于原电池(  )
2.可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应(  )
3.铅酸蓄电池工作时,当电路中转移0.1 mol电子时,负极增重4.8 g(  )
4.燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用(  )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.√
三、电解原理及应用
1.电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色(  )
2.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(  )
3.电解盐酸、硫酸溶液等,H+放电,溶液的pH逐渐增大(  )
4.用Cu作电极电解盐酸可发生Cu+2H+Cu2++H2↑(  )
5.某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(  )
6.电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极(  )
7.电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料(  )
8.在镀件上电镀铜时,镀件应连接电源的正极(  )
9.根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等(  )
10.电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变(  )
11.电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl2和Al2O3,也可以电解熔融的MgO和AlCl3(  )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.× 9.× 10.× 11.×
四、金属的腐蚀与防护
1.金属发生腐蚀就是金属得电子转变为金属化合物的过程(  )
2.钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+(  )
3.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(  )
4.在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用(  )
5.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(  )
6.干燥环境下,所有金属都不能被腐蚀(  )
7.铜在酸性环境下,不易发生析氢腐蚀(  )
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√电化学及其应用-2023年高考化学真题题源解密(全国通用)
电化学及其应用
目录:
2023年真题展现
考向一 原电池的工作原理及应用
考向二 电解池的工作原理及应用
考向三 化学电源装置分析
真题考查解读
近年真题对比
考向一 原电池的工作原理及应用
考向二 电解池的工作原理及应用
考向三 化学电源装置分析
考向四 金属的腐蚀与防护
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记
考向一 原电池的工作原理及应用
1.(2023·广东卷)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是

A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
考向二 电解池的工作原理及应用
2.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是

A.析氢反应发生在电极上
B.从电极迁移到电极
C.阴极发生的反应有:
D.每转移电子,阳极生成气体(标准状况)
3.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是

A.b电极反应式为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为
4.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是

A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移生成
C.电解后海水下降 D.阳极发生:
5.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
6.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是

A.电解总反应:
B.每生成,双极膜处有的解离
C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率
考向三 化学电源装置分析
7.(2023·全国乙卷)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
C.放电时正极反应为:2Na++S8+2e-→Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
8.(2023·新课标卷)一种以和为电极、水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,可插入层间形成。下列说法错误的是

A.放电时为正极
B.放电时由负极向正极迁移
C.充电总反应:
D.充电阳极反应:
9.(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A.甲室电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:
D.扩散到乙室将对电池电动势产生影响
10.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
【命题意图】
电化学类试题主要考查电解池、原电池的工作原理及其应用,意在考查考生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养,及信息获取、理解掌握和知识整合的学科关键能力。
【考查要点】
①原电池的工作原理及其应用;
②电解池的工作原理及其应用;
③化学电源装置的分析
【课标链接】
①能分析、解释原电池和电解池的工作原理,能设计简单的原电池和电解池。
②能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象,选择并设计防腐措施。
考向一 原电池的工作原理及应用
1.(2021·广东)火星大气中含有大量,一种有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.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
考向二 电解池的工作原理及应用
2.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化
C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等
3.(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A.a为负极
B.端的字迹呈蓝色
C.电子流向为:
D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
4.(2022·海南卷)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.在b电极上,被还原
B.金属Ag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不断减少
5.(2022·辽宁卷)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是
A.左侧电极反应:
B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去
C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为
D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果
6.(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
7.(2021·全国乙卷)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。
下列叙述错误的是
A.阳极发生将海水中的氧化生成的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的等积垢需要定期清理
8.(2021·全国甲卷)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解离为和,并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是
A.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:+2H++2e-=+H2O
C.制得乙醛酸,理论上外电路中迁移了电子
D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移
考向三 化学电池装置分析
9.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
10.(2022·福建卷)一种化学“自充电”的锌-有机物电池,电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是
A.化学自充电时,增大
B.化学自充电时,电能转化为化学能
C.化学自充电时,锌电极反应式:
D.放电时,外电路通过电子,正极材料损耗
11.(2022·全国乙卷)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电池(如图所示)。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(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A.充电时,电池的总反应
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应
12.(2022·广东卷)科学家基于易溶于的性质,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: 。下列说法正确的是
A.充电时电极b是阴极
B.放电时溶液的减小
C.放电时溶液的浓度增大
D.每生成,电极a质量理论上增加
13.(2022·浙江卷)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤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
A.电极A为阴极,发生还原反应
B.电极B的电极发应:
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
14.(2022·辽宁卷)某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A.放电时负极反应:
B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移
C.放电时每转移电子,理论上吸收
D.充电过程中,溶液浓度增大
15.(2022·山东卷)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成,将废旧锂离子电池的正极材料转化为,工作时保持厌氧环境,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
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
D.若甲室减少,乙室增加,则此时已进行过溶液转移
16.(2021·河北卷)K—O2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
A.隔膜允许K+通过,不允许O2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1Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9g水
17.(2021·湖南卷)锌溴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。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所:
下列说法错误的是
A.放电时,N极为正极
B.放电时,左侧贮液器中的浓度不断减小
C.充电时,M极的电极反应式为
D.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过
考向四 金属的腐蚀与防护
18.(2022·辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是
A.褪色原因为被还原 B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D.溶液恢复棕色的原因为被氧化
纵观近年的高考试题,可以发现高考对于电化学板块内容的考查几乎没有什么变化,主要考查的还是陌生的原电池装置和电解池装置的分析,对于电解池的考查概率有所提高,特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。万变不离其宗,问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
1.(2023·天津·统考三模)如图1所示为铅蓄电池,图2所示为用铅蓄电池做电源,石墨做电极,电解溶液,Z为盐桥。下列说法正确的是
A.X连B极,Y连A极
B.铅蓄电池放电时,负极得电子被氧化,电极析出,质量越来越大
C.将Z换成阴离子交换膜,电解一小段时间后,X极区和Y极区溶液浓度均变小
D.将Z换成铜片,电解一小段时间,Z的质量几乎不变
2.(2023·河北唐山·统考三模)某研究所为硫酸工厂的尾气处理专门设计了SO2—空气质子交换膜燃料电池,以实现制硫酸、发电、环保的结合,电池示意图如下。下列说法正确的是(空气中氧气体积分数按20%计)

A.该电池放电时质子从电极B移向电极A
B.负极的电极反应为
C.a端的电势高于b端
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和空气的体积比为2:5
3.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)科学家近年发明了一种新型光电催化装置,它能将葡萄糖和CO2转化为甲酸盐,如图所示。光照时,光催化电极a产生电子(e-)和空穴(h+),图中的双极膜中间层中的H2O会解离产生H+和OH-。

下列说法错误的是
A.光催化电极a的反应为C6H12O6+12h++18OH-=6HCOO-+12H2O
B.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b移动
C.理论上电路中转移4mole-时可生成2molHCOO-
D.阳极区和阴极区的pH均减小
4.(2023·辽宁·校联考三模)高效储能电池——锂硫电池具有价格低廉、环境友好等特点,已经用于某些飞机,其原电池模型以及充、放电过程如图所示。下列说法错误的是

A.放电时,化学能转化为电能
B.碳添加剂是为了增强电极的导电性
C.放电时,1 mol 转化为得到2 mol电子
D.充电时,阳极的总的电极反应式是
5.(2023·福建南平·统考三模)西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制氨,过程如图所示。下列说法错误的是

A.d电极为电解池的阳极
B.电池总反应式为:
C.c极区溶液的pH升高
D.电路中转移时,理论上能得到
6.(2023·四川攀枝花·统考三模)在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。如图所示装置,可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存,减少碳排放,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是
A.CaCO3在碱室形成
B.两个双极膜中间层的H+均向右移动
C.向碱室中加入NaHCO3固体,有利于CO2的矿化封存
D.b极为阳极,电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O
7.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模)近期科技工作者开发了一套以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如下图所示。下列说法正确的是
A.催化电极的电极电势:b>a
B.阴极电极反应式为
C.电解后溶液的pH会减小(忽略溶液体积变化)
D.每产生1mol 需要消耗3mol
8.(2023·河北·校联考模拟预测)科学家设计了电催化双边加氢装置,大大提高了工作效率,其装置如图所示。下列叙述错误的是
A.M极附近pH增大
B.AEM为阴离子交换膜
C.转移1mol电子,理论上生成1mol[R—H]
D.N极反应式之一为
9.(2023·湖北·校联考模拟预测)我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是

A.制氢时,太阳能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生1molH2,X电极的质量增加2g
C.供电时,Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.供电时,电子流向为:Zn电极→用电器→X电极
10.(2023·河南·统考三模)环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下:
下列说法正确的是
A.电极b接电源的正极
B.电极a发生反应为:CH2=CH2+H2O+Cl +2e =HOCH2CH2Cl+H+
C.该过程的总反应为:CH2=CH2+H2O+H2
D.当电路中转移2mol电子时,有22.4LCH2=CH2在阳极区发生反应
11.(2023·安徽·校联考三模)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,模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成和,作为和的离子源。下列说法正确的是
A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6L气体a,理论上获得副产品A和B各0.5mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
12.(2023·青海玉树·统考三模)电解质浓度不同形成的浓差电池,称为离子浓差电池。以浓差电池为电源,以石墨为电极将NH3转化为高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是

A.Cu(1)的电势低于Cu(2)的电势
B.C(1)极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2 +6H2O
C.工作时,左池 从左侧经膜Ⅰ移向右侧,右池OH-从左侧经膜Ⅱ移向右侧
D.当浓差电池停止放电时,理论上可得到22.4L标准状况下的H2(忽略溶液体积变化)
13.(2023·辽宁·校联考模拟预测)镍离子()和钴离子()性质相似,可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移;与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是

A.石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B.石墨M电极的电极反应式为。
C.水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D.导线中流过,Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
判断正误
一、原电池的工作原理及应用
1.理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(  )
2.放热反应都可设计成原电池(  )
3.在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生(  )
4.两种活动性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(  )
5.一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(  )
6.实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳(  )
二、常见化学电源及工作原理
1.太阳能电池不属于原电池(  )
2.可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应(  )
3.铅酸蓄电池工作时,当电路中转移0.1 mol电子时,负极增重4.8 g(  )
4.燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用(  )
三、电解原理及应用
1.电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色(  )
2.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(  )
3.电解盐酸、硫酸溶液等,H+放电,溶液的pH逐渐增大(  )
4.用Cu作电极电解盐酸可发生Cu+2H+Cu2++H2↑(  )
5.某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(  )
6.电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极(  )
7.电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料(  )
8.在镀件上电镀铜时,镀件应连接电源的正极(  )
9.根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等(  )
10.电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变(  )
11.电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl2和Al2O3,也可以电解熔融的MgO和AlCl3(  )
四、金属的腐蚀与防护
1.金属发生腐蚀就是金属得电子转变为金属化合物的过程(  )
2.钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+(  )
3.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(  )
4.在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用(  )
5.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(  )
6.干燥环境下,所有金属都不能被腐蚀(  )
7.铜在酸性环境下,不易发生析氢腐蚀(  )

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