2025届高三化学一轮复习：电化学习题

高三化学一轮复习电化学习题C.图a装置工作一段时间后，阳极区溶液pH明显下降

1.羟基自由基(QH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为COD.电流强度为a安培，通电时间为b小时，阳极理论最多产生工mol。2

2965

和H0的原电池-电解池组合装置(如下图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的

24.碱性锌铁液流电池具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为

4-

Zn+2[Fe(CN)6r+4OH--2[Fe(CN)J+[Zn(OH)4]",下列叙述不正确的是

A.系统工作时，电流由b极经IILII、I室流向a极

M泉

B.d极区苯酚被氧化的化学方程式为CHOH+28OH=6CO2T+17HO

652A.[Fe(CN)j“中含有。键与"键的数目之比为1：1

C.系统工作时，每转移28moie消耗Imol苯酚

B.放电时，N极电势低于M极，N极电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4丁

D.a电极的电极反应式：7H2O+Cr2O；+6e=2Cr(OH)3+8OH

2.高分子有机物聚毗咯(PPy)是一种性能优异的光敏型半导体，其制成的纳米管在紫外光照射、关闭周C.若离子交换膜只有OH-通过，lmol[Fe(CN)6丁反应时，有ImolOH-通过离子交换膜

期内会发生如下反应：三含通过纳米管一端正电荷分布密度的变化，在电D.维持电流强度0.5A,电池工作5分钟，理论上消耗锌约0.5g(已知F=96500C/mol)

5.Zn-BiOI电池以Znl,水溶液作为锌离子电池的氧化还原介质，可实现快速可逆的协同转化反应，具

解质溶液中产生离子电流。某科研组使用PPy构建了一种浓差电池，用来提取天然水中的氢能，其构造

有超高的可逆容量和超长循环寿命。下列说法不亚螂的是

如图所示。下列叙述正确的是紫外光।

A.a为负极，b为正极Ip―??

B.b极电极方程式为2H++2©一=凡^壮喃米管道0Pt

C.纳米管道中的离子电流由PPy阳离子、H+、Na+、C「的定向移动形成口L

D.照射一段时间后关闭光源，纳米管道中仍能存在微弱电流放电一充电过程的转换反示意图

A.Znl?能加快电极反应速率B.放电时，正极反应为3BiOI+3e-=Bi+BiQ3+3「

3.我国科学家在“绿氢”研究方面取得新进展。四种电解槽结构如图所示。

C.充电时，Bi与外接电源正极相连D.充电时，若转移2moi两电极总质量增加65g

6.近日“宁德时代”宣布2023年实现钠离子电池产业化，钠离

子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂

离子电池的首选“备胎”,其充放电过程是Na+在正负极间的镶

嵌与脱嵌。下列说法不亚项的是

A.放电时负极区钠单质失去电子

B.充电时Na+由“B极”向“A极”移动

C.由于未使用稀缺的锂钻元素，量产后该电池生产成本比锂

已知：法拉第常数(F)表示Imol电子所带电量，F=96500Cmol1o下列说法正确的是

离子电池低

A.图a、d装置中KOH作用是降低阳极反应的活化能B.图c装置的阴极反应式为2H20+28=20氏+凡T

D.该电池一种正极材料为NaFeFe(CN)6,充电时的电极反应为：于K+能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极，开发了基于钾禺子电解液(KPF。的新型双碳电池［碳微球(C)为正

+极材料，膨胀石墨(C；)为负极材料］,充电时总反应为：C；+xK++xC+xP其=K、C；+XC(PF6),如图所示。

Na1+xFeFe(CN)6—肥一=NaFeFe(CN)6+xNa

7.含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接下列叙述不正确的是

电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化A.放电时，K+在电解液中由A极向B极迁移但并未嵌入碳微球中

7，

关系，有关说法正确的是合B.充电时，B极的电极反应式为xC(PF6)+xe=xC+xPR

力

-

A.阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极2*C.放电时，每转移0.2mol电子时，电解液增重36.8g

金

B.电流密度越大，金属受保护程度越好D.充放电过程中，P4在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌

C.CFD区，金属受到保护11.中国科学院兰州化物所和中国科学技术大学在锂硫电池的研究上获得重大进展。一种锂硫电池的总

D.外接电势越高，对金属保护性越有效放电

反应为16Li+S8L8Li2S,该电池的装置如图甲所示,

8.当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，氧化还原反应才能进行。用如图所示装置充电

探究原电池的工作原理，其中G、C2均为碳棒，此时电流表的指针不发生偏转。已知：①反应充放电过程中物质的转化关系如图乙所示。该装置工

作时，下列叙述错误的是

AsO：(叫)+21(aq)+2H+(aq)•加。；一(叫升匕⑸+凡。⑴中的两个电对的标准电极电势

A.放电时，M电极的电势比N电极的高

(pe(AsO；/AsO：-)=+0.56V,<p。色&卜+^^。②标准电动势

B.放电时，Li+通过阳离子交换膜到达M电极附近

£0=<P?E-(pl=^lgK0,n为转移的电子数。下列说法错误的是C.充电时，M极反应式为8Li2s-16e=S8+16Li+

D.充电时，ImolLi2s4转化为Li2s6电路中通过2moi电子

A.若向右侧烧杯中滴加浓盐酸，电流计指针会发生偏转

12.以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为3CUxS+2Al+14AlCl；

B.若向右侧烧杯中滴加40%NaOH溶液，此时C?电极的电极反应式为

3xCu+8Al,Cl；+3S2-。下列说法错误的是(阳离子父换膜只允

AsO：+2OH-28=AsO：+凡0

许阳离子通过)

C.向右侧烧杯中加入40%NaOH溶液时，盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动

A.充电时，Cu/CuxS电极为阳极

D.反应AsO；(aq)+2r(aq)+2H+(aq)•AsO：(aq)+L⑸+凡。。)的Ke«0.68

B.充电时，阳极区的电极反应式为xCu-2xe-+S2=Cu*S

9.“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为TiCh电极，b为Pt电极，c为WO3C.放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动

电极，电解质溶液为pH=3的Li2s04-H2s04溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气D.放电时，每转移Imol电子，负极区电解质溶液质量减

相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法正确的是轻30g

13.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺的工作原理如下

图所示。下列说法不正确的是

A.若将a、c用导线连接,a为正极且电极附近溶液pH减小

N»OH耐渣NaC而液HC1酒液

B.若将a、c用导线连接,Li+透过锂离子交换膜向左侧迁移AB

B一步:牛产或二山:我取IUCI第三好:生产CI,

C.若将b、c用导线连接,可实现太阳能向电能转化

A.与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜

+

D.若将b、c用导线连接，c电极的电极反应式为HxWO3-xe=WO3+xH

B.第一步中当消耗标况下CyL2L时，右侧电极质量减小46g

10.储量丰富、成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关注。由

C.第二步中，放电结束后，电解质溶液中NaQ的含量增大

由解液

D.第三步的总反应为：2AgCl通电2Ag+CjB.阴极的主要电极反应式为“°℃10^^02+6巳+6日二

14.已知：杂环共辗聚合物制成的电极材料具有体积不膨胀的特性。铝-聚合物电池以杂环共辗聚合物C.每转移Imole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g

为正极材料、氯化铝/尿素（AlCl，urea,urea为尿素）为电解液，其有关工作原理如下图所示。D.反应结束后阳极区pH增大

17.我国电动汽车产业发展迅猛，多种车型采用三元锂电池，其正极材料可表示为Lii一aNixCoyMnzCh其

放电

中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4,且x+y+z=l,电池总反应为Li"NixCoyMnzO2+LiaC6藐

LiNixCoyMnzO2+6C（石墨），其电池工作原理如图所示，两板之间有一个允许特定离子X通过的隔膜。下

列说法错误的是

下列说法错误的是

A.允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜

A.放电时，负极附近A1C1；减少

B.充电时，外电路中流过0.2mol电子，A极质量减少1.4g

B.放电时，正极上生成Imol聚合物时，电路中通过4moi电子

C.在Lii一aNixCoyMnzCh材料中，若x：y：z=2：3：5,贝！Ja=0.3

C.充电时，阴极反应为：2AlCh（urea）2+3e-=Al+AlCl；+4urea

D.放电时，正极反应式为

D.用杂环共辄聚合物为正极材料能克服体积膨胀对电极结构造成的破坏+

Li1-aNixCoyMnzO2+aLi+ae=LiNxCoyMnzO2

15.酸性水系锌镒电池放电时，电极上的MnCh易剥落，会降低电池效率。若向体系中加入少量KI固

18.目前，某研究团队对TiC>2基催化剂光催化还原CO2转化为燃料甲醇（原理如图所示）进行研究，取得

体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示，下列说法中正确的是

了大成果。下列说法正确的是

（-----1a*1-----1

A.CB极的电势低于VB极的电势

B.CB极发生的反应是CC>2+6H+-6e=（2&0G凡0

C.光照下Tic）?基产生电子

、、通电

D.总反应式为2co2+4H2O2cH3OH+3O2

19.1818年英国人戴维（HDavy）用电解熔融碳酸锂（大于1000K）的方法，首先制得了金属锂。1855年德

A.含有M11O2的碳电极的电势低于Zn电极国人本森电解熔融氯化锂（大于873K）制得了金属理。但由于氯化锂的挥发性和吸湿性极强，严重腐蚀

B.加入KI后可降低“损失”的能量，方程式为MnO2+31+4H+=Mn2++U+2H20设备，而没有得到实际应用。1893年贡茨提出电解含有等量氯化锂和氯化钾的熔融体电解质（约723K）

C.放电时，正极区溶液的pH减小制取金属锂的方法。氯化锂一氯化钾低共熔混合物组成电解质不易挥发，得到广泛应用。下列装置图是

D.放电时，消耗0.5molZn时，有0.5mol离子通过质子交换膜电解制备金属锂的一种新方法。有关说法不正确的是

16.以对硝基苯甲酸pN^D^COOH）为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸（HN—Q^COOH曲装

置如图。下列说法中正确的是。

T直流电源J

O2

少量气体XJL

对氨基笨甲酸」九

金属阳极DSA

铅合金（不参与电极反应）

85%乙醇-水

H2SO4二*H2so4、水

对硝基苯甲酸

A.电极C为负极B.理论上该装置不需要补充电解质LiCl

阳离子交换膜

C.电极B上的反应为2Cl-2e-=ClT

A.电子由铅合金经溶液流到金属阳极DSA2

D.该图中氯化锂熔体宜加入适量的氯化钾形成共熔体避免对设备的腐蚀并降低熔点

20.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2s2。8,其中S为+6价)去除废水中

的正五价碑［As(V)］的研究成果，其反应机制模型如图所示。下列叙述错误的是

Imol/LZ11SO4溶液Imol/LC11SO4溶液

图1

A.电压表读数为零后，则说明该原电池中Ci?+已经消耗完全

B.小组同学推测图2中直线与X轴的交点坐标大约为(37,0)

C.小组同学向Z11SO4和C11SO4溶液中同时快速加入少量相同体积和浓度的Na2s溶液，发现电池电动

A.56gFe参加反应，共有NA个S2O1被还原

势突然减小，则可知：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)

B.lmol过硫酸钠(Na2s2O8)含N个过氧键

AD.小组同学推测若将初始时左侧lmol/L的ZnSO「Zn半电池，换为2moi/L的CuSO4-Cu半电池，右

C.碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO；+OH=SO4+OH

侧半电池保持不变，则仍能观察到相同的电压表偏转情况，

D.pH越小，越不利于去除废水中的正五价碑

23.氨是农业上“氮的固定”的必需原料，随着世界人口的增长，

21.二氧化氯(CIO?)是一种黄绿色、易溶于水的气体，常用于污染物的处理。工业上通过惰性电极电解

氨的需求量在不断增大。科研人员新发现以磷盐作质子(H+)传

氯化镂和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法正确的是

CIO2导体，以四氢吠喃(无色易挥发的液体)为电解剂，利用电化学

法将氮气还原成氨的原理如图所示。下列说法错误的是

A.M电极为阳极，电极反应式为H2-2C2H+

B.(I)一(II)的变化中，磷原子的成键数目发生变化

++

C.图示中最后一步反应为3Li+N2+3H=3Li+2NH3

D.该方法制备氨气所需的温度低于传统工业合成氨的温度

24.新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如下图a所示，其原理如下图b所示。下列说法正确的是

A.a极与电源的负极连接，Y溶液是稀盐酸

+

B.a极上发生的反应为NH：+6e-+3CP=NC13+4H

C.二氧化氯发生器内发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6

D.当0.6mol阴离子通过离子交换膜时，理论上二氧化氯发生器中产生标准状况下2.24LNH3

22.石家庄二中实验学校某化学兴趣小组同学查阅资料得知，常温下对于任一电池反应aA+bB=cC+dD,

°(0.0592)c(C)c-c(D)工

其电动势£=1-1--------41g4:b，n为电池反应中转移的电子数。该小组同学设计装置(如图1),

nc(A)-c(B)A.阴极反应为：REE3++3e=REE

以Zn-Cu原电池探究离子浓度的改变对电极电势的影响。小组同学测得初始时B.阳极反应生成标准状况下22.4LO2,理论上外电路需要转移4moi电子

^(s)+Cu2+(1moVL)=Zll2+(lmoVL)+Cu(s)E，=1.1V(该反应11=2)，随放电进行，观察电池电动势的变化趋势并C.为加快开采速率，可将电源换成220V的家用电源

绘制了电池电动势变化示意图(如图2)。下列说法正确的是D.浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤

参考答案【分析】由图可知：碱性锌铁液流电池放电时，右侧N极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)

负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH=Zn(OH)j；左侧M为正极，正极上发生得电子的还原反应，正

1.C

极电极反应为Fe(CN)；-+e=Fe(CN)：，充电时和放电时刚好相反，电池正极与电源正极相连，据此分析

【分析】设计了一种能将苯酚氧化为C02和H2O的原电池-电解池组合装置；由图可知，左侧为原电

池，a极六价格转化为三价格发生还原反应，为正极，则b为负极；右侧为电解池，c为阴极、d为阳解答。

极；【详解】A.共价单键和配位键都是。键，共价三键中有一个是。键两个是兀键，［Fe(CN)6,中有6

【详解】A.由分析可知，a为正极，b为负极，系统工作时，内电路电流由b极经IILII、I室流向

个配位键和6个碳氮三键，故［Fe(CN)6厂中含有。键与兀键的数目之比为(6+6)：6x2=1：1,A正

a极，A正确；B.d极区为阳极区，苯酚被氧化发生氧化反应和羟基自由基(QH)反应生成二氧化碳和

确；

水，化学方程式为C6H5OH+28OH=6CO2T+I7H2O,B正确；C.苯酚被氧化发生氧化反应生成二氧

B.放电时该装置为原电池，N极为原电池的负极，M为原电池的正极，正极的电势比负极高，因此M

化碳和水，根据电子守恒可知，C6H5OH~28e,故系统工作时，每转移28moiD时，d极、b极各消耗

Imol苯酚，共消耗2moi苯酚，C错误；D.a电极为正极，发生还原反应，电极反应式：7H2O+CrzO极电势高于N极，N极电极反应为Zn-2e-+4OH-=［Zn(OH)4广，B正确；

:+6e=2Cr(OH)+80H,D正确。

3C.在放电时，M为正极，发生反应为：Fe(CN)^+e-=Fe(CN)：-o当左侧M电极有1molFe(CN才发生

2.D时，左侧负电荷数目会增加lmoL为维持电荷守恒，就会Imol即个0H-通过离子交换膜移向负极

【详解】A.已知，通过纳米管一端正电荷分布密度的变化，在电解质溶液中产生离子电流；由反应可N极，C正确；

知，b电极有紫外光照射，则该极正电荷减少，电流流入，该极为负极，则a极为正极，A错误；D.电池工作5分钟，通过的电量。=0.5Ax5minx60s/min=150C,因此通过电子的物质的量〃(e-)=Q/F

B.使用PPy构建了一种浓差电池，用来提取天然水中的氢能；b极为电源负极，氢离子在b极发生反=150C/96500C/mol=1.554xl0-3mol,则理论消耗Zn的质量是m(Zn)=1.554x1O^mol-2x65g/mol=0.05g,

应生成PPy阳离子，PPy阳离子运动到正极a极，释放出氢离子，氢离子放电发生还原反应生成氢气，D错误；

B错误；5.D

C.如果该体系中存在氯离子，则氯离子会在负极放电生成氯气，C错误；【分析】Zn-BiOI电池中，放电时，Zn作负极，BiOI作正极，充电时，Bi作阳极，连接电源正极，

Bi2O3连接电源负极。

D.照射一段时间后关闭光源，则反应氏4+田】含会逆向进行，导致纳米管道中仍能

【详解】A.由图可知，Znb水溶液作为锌离子电池，发生氧化还原反应，在Zn-BiOI电池中转移电

存在微弱电流，D正确；子，充当催化剂，可以加快电极反应速率，A正确；

3.DB.放电时，BiOI作正极，正极反应为3BiOI+3e=Bi+Bi2O3+3r,B正确；

【详解】A.图d装置在阴极区加入KOH且两个装置中KOH起增强导电作用，增强电解效率，不是作C.充电时，Bi作阳极，Bi与外接电源正极相连，C正确；

催化剂，故错误；

AD.充电时，总反应式为：3ZnI2+2Bi+2Bi2O3=6BiOI+3Zn,由B选项可知，该反应转移6个电子，若反

B.据装置图知，图c装置阴极上水被还原生成氢气和氧离子，阴极反应式为H2O+2e-=。2-+凡1,应转移2moi，两电极总质量增加ImolZnL,即增加319g,D错误；

故B错误；6.A

C.据图a装置可知，阳极反应式为4OH--49-=2凡0+02个，隔膜为阴离子交换膜，OH-向阳极区迁【分析】由电子的流向知，放电时A极为负极，B极为正极；充电时A极为阴极，B极为阳极。

【详解】A.该电池充放电过程是Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌，不存在钠单质的失电子，A错误；

移，故C错误；

B.充电时阳离子从阳极向阴极移动，即Na+由B极向A极移动，B正确；

D.通过电量Q=3600abC,根据阳极反应可知，生成ImolO2转移4moi电子，

C.稀缺的锂钻元素的价格比锂更高，该电池未使用稀缺的锂钻元素，量产后该电池生产成本比锂离子

/_、3600ab,19ab1上心一十丁立

n(O)=---------molx—=mol,故D正确；

'27965004965电池低，C正确；

4.DD.充电时正极得电子，电极反应为：叫小尸皿心-乂8=NaFeFe(CN)6+xNa+,D正确；

答案第1,共5页

7.CD项正确;

【详解】A.金属从活态向钝态的转变叫钝化；而通过外接电源而钝化的阳极保护法，指的是使受保护10.B

的金属作为阳极，通过外加电流使阳极极化，电位强烈正移，腐蚀速率大幅度降低，所以，阳极保护法

【分析】根据充电的总反应，可知放电时总反应为KxC；+XC(PF6)=C；+XK++XC+XPK。放电时，碳

中受保护的金属外接电源的正极，A错误；

微球(C)是正极，电极反应式为XC(PF6)+。xe=xC+xP^,膨胀石墨(C；)是负极，电极反应式为KxC；

B.IM代表的是金属钝化的难易程度，即开始的时候电流密度越大，此时金属溶解，表示金属越难钝化，

-xe-=C；；+xK+,放电时K+和P耳进入溶液中；充电时碳微球(C)是阳极，膨胀石墨(C；)是阴极。

所以并非电流密度越大，金属受保护程度越好，B错误；

【详解】A.放电时K+在电解液中由A极向B极迁移，但并未嵌入碳微球中，而是留在溶液中，故A

C.当外接电势超过EB后，金属开始钝化，从Ec到ED都是金属钝化较稳定的范围，所以CFD区，金

正确；

属受到保护，C正确；

B.充电时为电解池，B极为电解池的阳极，电极反应式为xC+xP^-xe=xC(PF6),故B错误；

D.外接电势超过ED后，电流密度又持续增加了，腐蚀速度又加快了，所以并非外接电势越高，对金

C.放电时，每转移0.2mol电子时，电解液增重0.2molKPF6,质量为0.2molx184g/mol=36.8g,故C

属保护越有效，D错误；

正确；

8.D

D.充放电过程中，阴离子移向阳极和负极，PF6在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌，故D正确；

e

【分析】由题干信息可知，两个电对的标准电极电势6(ASO；-/ASO0)=+0.56V,(p(I2/lj=+0.54V,

11.D

+

故原电池中C2的电极电势大于Ci,则C2为正极，电极反应式为：AsOj-+2H+2e=AsO^+H20,Ci为放电

【分析】根据锂硫电池的总反应为16Li+S8—8Li2s可知，放电时，Li元素化合价由0价变为+1价，则

负极，电极反应为：2I-2e=l2,据此分析解题。充电

【详解】A.若向右侧烧杯中滴加浓盐酸，则增大H+浓度，使得反应Li所在的N电极是负极，S8所在M电极是正极，负极反应式为Li-e=Li+,正极电极总反应式为

+

S8+16Li+16e=8Li2S,充电时为电解池，阳极、阴极电极反应式与原电池正极、负极电极反应式正好相

AsO：一(aq)+21(aq)+2H+gq)•AsO^(aq)+I2(s)+H2O(l)正向移动，故电流计指针会发生偏转，A正确；