2024山东化学高考复习9 电化学 (一)

专题9电化学

1.（2023吉林延边州二模,11）某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工

B.电极b为阳极，发生氧化反应

C.HS在硫氧化菌作用下发生反应:HS-8e+9OT^SOR5H

D.若该电池外电路有0.4mol电子转移,则电极b消耗标准状况下氧气1.12L

答案A

2.（2023湖北十一校二联,14）某液流电池工作原理如图。充电过程中,阳极会发生如下副反

应:2Mn"+2H2。一Mn2*+MnCU+4H;加入少量Br可将MnO?还原为Mn?1提高电池的能量密度和

稳定性。下列说法正确的是（）

r

卜

石

墨

cd充

电

cd电

小

电

极

H极

*

质子交换膜

A.放电时,Cd电极为负极,发生还原反应

B.放电时,CcT通过质子交换膜，向石墨电极移动

C.加入少量Br后,经多次充放电，正极可能会发生3个以上不同的还原反应

D加入少量Br后，充电时阳极生成Mr?*和阴极生成Cd的物质的量之比为2：1

答案C

3.（2023重庆三调,13）新能源的开发和利用是解决气候问题的重要途径，科研人员开发一种新型可充电钾

离子电池的正极材料（FeCQ'F）,如图所示，可使电池效能更佳，已知放电时正极会生成KFeCzOE下列有

关说法正确的是（）

K•交换膜

充电

总反应为獭

A.FeCzdF+KCeC6+KFeC20aF

B.放电时，正极反应为FeCzdF-e+K*-KFeCzdF

该电池可用溶液作为电解质溶液

C.K2s0,

D.用该电池电解CuSd溶液阴极增重24g时通过交换膜的K为0.75mol

答案D

4.（2022甘肃兰州一诊,6）一种以Fe[Fe（CN）J为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所

示。下列说法不正确的是（）

A.放电和充电时,Mo箔的电势均高于Mg箔

B.外电路通过0.2mole时，负极质量变化为1.2g

C.充电时,Na'通过离子交换膜从左室移向右室

放电时，正极反应式为（）+（）

D.Fe[FeCNs]+2Na+2e-^Na2Fe[FeCN6]

答案B

5.（2023黑龙江大庆一模,13）工业上采用电化学法对煤进行脱硫处理（煤中含硫物质主要是FeS*以减少

硫排放。模拟装置如图所示。下列说法错误的是（）

煤浆-MnSO,-

混合液

A.电子流向:b极一石墨2—电解质溶液-石墨1—a极

B.石墨1为阳极，发生氧化反应,Mn-被氧化

脱硫反应为34充

C.FeS2+15Mn+8H2O^Fe"+15MnZ*+2SO+16H*

D.电路中转移1.5mol电子理论上处理12.0gFeS?

答案A

6.（2023福建福州4月检测,9）Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时,

光催化电极产生电子（e）和空穴（h）下列有关说法正确的是（）

玄.

A.光催化装置中溶液的pH减小

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.电催化装置阳极电极反应式:40H+4h'-2H20+。2）

D.整套装置转移0.01mole，光催化装置生成3.81g13

答案C

7.（2023河北邢台一模,13）某有色金属工业的高盐废水中主要含有H'、Cu2\Zn2\SO久F和C「利用

如图电解装置可回收ZnSCkCuSO,并尽可能除去F和CI其中双极膜（BP）中间层的H2O解离为H,和

OH,并在直流电场作用下分别向两极迁移,M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。

下列说法错误的是（）

A.BP膜中用均向右侧溶液迁移,M膜为一价阴离子交换膜

B.溶液a的溶质主要为HF和HCI,溶液b的溶质主要为ZnSO,和CuSO“

C.当阳极产生22.4L气体（标准状况）时，有4mol离子通过N膜

D.电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高

答案B

8.（2022辽宁沈阳一模,13）下图装置利用燃料电池与电解池组合制备KMnd,电极甲、乙、丙、丁均为

惰性电极。下列说法中错误的是（）

A.气体X为Fb

B.KOH溶液的质量分数:a%<b%<c%

C.丁电极发生的电极反应为MnO亍MnO]

D.甲电极上每消耗22.4L气体时阳极质量减轻78g

答案D

9.（2023辽宁鞍山一联,6）点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀

形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图所示，下列说法错误的是（）

A.孔隙中有可能发生析氢腐蚀

B.孔蚀中Fe?+水解导致电解质溶液酸性增强

C.为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连

D.蚀孔外每吸收2.24LCh,可氧化0.2molFe

答案D

10.（2023河北保定一模,12）某实验小组要定量探究铁锈蚀的因素，设计如图所示实验装置（夹持装置略）,

检查气密性，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶上时刻，加入2mL饱和氯化钠溶液后,再将一只装有5

mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。下列说法错误的是（）

A.铁锈蚀的反应是放热反应

B.t2~t3温度降低是因为反应速率减慢了

C.BC段压强减小是因为铁和氧气直接反应生成了氧化铁

D.t3~t4压强变大是因为发生了铁的析氢腐蚀

答案C

11.（2022河北张家口一模,8）我国科学工作者进行了如下模拟实验斗各甲、乙两片相同的低合金钢片用导

线连接插入海水中钢片甲附近通入氧气钢片乙附近通入氮气。研究表明钢片乙的腐蚀速率明显高于

钢片甲，下列说法错误的是（）

A钢片甲作正极

B.氮气在钢片乙上得电子

C.在海水中阳离子向钢片甲移动

D.能产生电流的主要原因是两极上氧气浓度不同

答案B

12.（2023河南四市二模,12）随着我国"双碳”决策部署的有序推进，绿电发电规模逐年提升为适应未来

绿电长时储能需求，我国企业开始于2022年利用"全钢液流电池"布局大型储能基地。电池的充放电

充电.

总反应式为VO"+v3++HQ嬴V0]+V"+2H：下图为全钢液流电池工作原理示意图。下列说法错误的

是（）

A.放电时电极A的电势比B的高

2t

B.放电时正极的电极反应式为VOKe+2H*===VO+H2O

C.在220V电压下，用恒定的1A电流充电1小时，电池中增加的化学能为7.92x10sJ

D.充电时H'由A极室通过质子交换膜向B极室迁移

答案C

13.（2023河北衡水一调,11）研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。

利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO5的原理如图所示，下列说法正确的是（）

冷

却

水

质子交换膜阳离子交换膜

A.光照强度大小不影响KQ3的制备速率

B.右侧电池中K通过阳离子交换膜从P极移向Q极

C.电极N处的电极反应S-6e+4H2。—S0i-+8H+

D.不考虑损耗,电路中每消耗1mol理论上Q极可制得342.4gKIO3

答案C

14.（2023山西怀仁二调,11）生活污水中的氮和磷主要以铁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。将POf

转化为Fe3（PO,）2沉淀。下列说法正确的是（）

翻转正负极

石

墨

电

极翻转正负极翻转正负极

1020304050607080

电解时间/min

图1图2

A.图2中0-20min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阴极

B.溶液pH越小、有效氯浓度越大，氮的去除率越高

C.图2中20-40min脱除的元素是磷元素，此时阳极的电极反应式为2Cr-2e==Cbt

D.电解法除氮CIO氧化N&的离子方程式为3CI。+2NH3—3CI+N2t+3H2O

答案D

15.（2023福建七地市一模,9）应用电化学方法，对水体消毒并去除余氯，装置如下图所示。下列说法正确

的是（）

A.闭合《后，可对池中的水杀菌消毒

B.断开Ki,闭合七时电子由M极流出

C.断开Ki,闭合Kz后,N极金属Na不断累积

D钠离子交换膜可用质子交换膜代替

答案A

16.（2023辽宁沈阳一模,12）某科研机构研发一种用于可充电Zn-空气电池（ZABs）的低成本非碱性醋酸锌

［简写为Zn（OA»］电解质，与传统的碱性ZABs相比具有优异的循环性能和在空气中的稳定性，放电时最

终产物是Zn5（OH）B（CH3COO»2H2O（ZHA）,工作原理如图。下列说法正确的是（）

A.放电时电子通过导线移向甲电极

B.若使用碱性电解质，会造成负极锌的不可逆转化,影响充电效果

C.放电时，每转移1mole理论上会产生0.2molZHA

D.充电时QAc向电极甲移动

答案B

17.（2023云南、吉林、黑龙江、安徽四省联考,13）水溶液锌电池（图1）的电极材料是研究热点之一。一

种在晶体MnO中嵌入Zn"的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是（）

MnOM57%。Zn.Mn0Mo必0

O<>«MnOZn口空位

图1图2

A.①为MnO活化过程，其中Mn的价态不变

B.该材料在锌电池中作为负极材料

C.②代表电池放电过程

D.③中1mol晶体转移的电子数为0.61mol

答案C

18.（2022福建漳州二模⑼2021年我国科研人员以二硫化铝（MoS?）作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO

电池系统，该电池同时具备合成氨和对夕M共电的功能,其工作原理如图所示（双极膜可将水解离为H*和

OH,并实现其定向通过）。下列说法错误的是（）

双极膜

A,使用MoSz电极能加快合成氨的速率

B.Zn/ZnO电极反应式为Zn+2OH-2e===ZnO+H2O

C.电池工作一段时间后，正极区溶液的pH不变

D.当电路通过10mole时，理论上可以转化NO的质量为30g

答案D

19.（2022河北石家庄二模,12,改编）我国科学家研究出一种新型水系Zn-CzH，电池（结构如图），既能实现

乙块加氢又能发电,其开路电位、峰值功率密度和能量密度均远高于Zn-COz电池,同时这种电池设计可

广泛适用于其他块烧。已知放电时Zn转化为ZnO,电池工作时下列说法正确的是（）

一C,H,A<C凡

A.电流由b极经外电路流向a极

B.右侧极室中c（KOH）增大

C.a极的电极反应式为C2H2+2e+2H2。^GH4+2OH

D.每有0.2molOH通过阴离子交换膜,a极消耗2.24LC2H2

答案C

20.（2022天津南开一模,9）采用电化学方法使Fe2+与七。2反应，会生成非常活泼的QH（羟基自由基）中间

体，可用于降解废水中的有机污染物，原理如图所示。

质

子

交

换

膜

下列说法不正确的是（）

A.起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3;均能让装置正常工作

B.可将X电极上产生的02收集起来,输送到Y电极继续使用

C.根据装置推测,Y电极是阳极,9H在该电极侧产生

+

D.X电极发生的电极反应为2H2O-4U^O2?+4H

。答案C

21.（2023广州二模15）科学家研发了一种以AI和Pd@石墨烯为电极的AI-M电池,电池以AIC1JA12cl7离子

液体作电解质，放电时在提供能量的同时实现了人工固氮,示意图如下。下列说法不正确的是（）

A.充电时Al电极是阴极

B.放电时Al*离子浓度增大AbCG离子浓度减少

C.放电时正极反应为N2+8AI2C17+6e-^2AIN+14AICQ

D.放电时电路中每通过6mole,电池总质量理论上增加28g

答案B

22.（2023茂名一模,12）一款低成本高能效的新型无隔膜铀铅单液流电池装置如图所示该电池用石墨毡作电

极，可溶性铀盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为Pb+2Ce"翁Pb"+2Ce。下列相

关说法正确的是（）

电解液

O(CH|S。工

Pb(CH3so工

A.放电时,Pb"在b电极发生还原反应

B.该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液

C.充电过程中,a电极发生的反应为Cete——Ce"

D.放电过程中，电解质溶液中的CH3s。3向a电极移动

答案D

23.（2023湛江一模15）双极膜在电化学中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜

内层为水层，工作时水层中的HQ解离成H'和OH,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。三碘甲烷

（CHh）又名碘仿，在医药和生物化学中用作防腐剂和消毒剂。电解法制取碘仿的工作原理如图所示，反应

原理为C2Hs0H+5O—CHL+CO打+21+OH+2H2O。下列说法不正确的是（

A.电极N连接直流电源的负极

B.电解一段时间后，硫酸溶液浓度降低

C.电极M上的主要反应为I-2e+20H=~=10+H20

D.每制备1mol三碘甲烷任里论上双极膜内解离180gHQ

答案B

24.(2023佛山一模,12)一种全氢电池的工作原理如图版正，下列说法正确的是()

—|负载I—

H-=qr^=—H.

NaOH(aq)IHC10/aq)

NaC104(aq)INaC104(aq)

阳离子交换膜

A.X电极为全氢电池的正极

B.该电池将化学能转化成电能

C.电极Y的电极反应式为2HCIO4-2e-_H2T+2。。4

D.反应一段时间后左室c(NaCld)增大

答案B

25.(2023广东一模,16)我国科学家设计了一种新型的漠基液流可充电电池用于大规模储能其放电时的工作

原理如图所示。下列有关说法不正确的是()

A.放电时为正极

B.放电时,N极发生的电极反应为Br+2CI-2e===BrCli

C.充电时，每生成1molTier,有2molH*穿过质子交换膜进入N极室

D.充电时，总反应为2Ti3*+BrC12+2H2。—2TiO2++Br+2CI+4H+

答案c

26.（2023长沙一模⑼钠碱脱硫液（NaOH+Na2so3）吸收一定量SOz气体后，可通过如图装置实现再生，下列说

法正确的是（）

再生液出液1出液21

力[:阳,膜].

进液进液

NaHS0,+Na,S0,H,SO,

A.电极a应接电源的正极

B.m膜应为阳离子交换膜

C.出液2的pH大于进液HzSO4的pH

D.电路中每通过2mol电子阳极区域会产生11.2L的气体

答案B

27.（2023永州二模,8）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将Cd转化为乙烯，装

置如下图。

阴离子•交换膜

惰

惰

三

性

性

卜

电

电

管

极

极

a型h

3

米

瓷

F:H,=CHJ

KOH溶液

n（生成B所用的电子）

已知:电解效率n（B）=xl00%o

n（通过电极的电子）

下列说法错误的是（）

A.电极a电势比电极b电势低

B.通电后阴极区溶液pH不变

C.电极b上发生反应:4OH-4e'_2H2O+O2t

D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过1mol电子时产生0.05mol乙烯

答案B

28.（2022常德一模,10近期,某科研团队发明了一种新型的锌离子热充电电池，可以利用人体产生的低热量充

电。该电池以Zn和VO2-PC为电极材料,实现了低热量发电;放电时VO?结合Zn"生成ZnxVO2-yH2O,T

作原理如图。下列说法正确的是（）

vo2-pc

A.分离器可以为阴离子交换膜

2

B.充电时阳极电极反应式为ZnxVO2-yH2O+2xe^^VO2+xZn^+yH2O

C.放电时，电流从Zn极流向VO2-PC极

D.充电时，锌离子从较高温一侧移至低温一侧

答案D

29.（2023岳阳一模,13）科学家最近发明了一种Al-PbOz电池，通过X和丫两种离子交换膜隔成M、R、N三

个区域（a>b）,三个区域的电解质为KzSO,、H2SO4、KOH中的一种，装置如图所示。下列说法错误的是

()

A.放电时,R区域的电解质浓度逐渐增大

2

B.放电时PbOz电极反应为PbO2+2e+4H"==Pb*+2H2O

C.M区电解质为KOH,且放电时（通过X膜移向R区

D.消耗1.8gAl时,N区域电解质溶液减轻16g

答案B

30.（2021重庆新高考适应卷,10,改编）双极膜在电渗析中应用广泛，它由阳离子交换膜和阴离子交换膜复

合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H?0解离成H和0H,并分别通过离子交换膜向两侧发生

迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。

Na2s0,NaBrNa,SO4

溶液循环液溶液循环液溶液

Jy-1

V-\一V

阴

\I*阳»1

交

交

离

离

惰

惰

双

双

阳

换

子