2024年高考化學備考全方案12題揭秘專題05電化學基礎題型訓練

PAGEPAGE1專題05電化學基礎1．【2025屆四省名校其次次聯(lián)考】2024年初，我國科學家勝利研制出鋁－石墨烯電池。若手機運用該電池，1.1s即充溢電并可連續(xù)運用半個月。電池的電解質為鋁基離子液體(BMIM和AlCl3按肯定比例配制而成)，主要陰離子為AlCl4－、Al2Cl7－。其電池如圖所示，下列說法正確的是A．放電時，石墨烯作電池正極，發(fā)生氧化反應B．放電時，鋁電極的電極反應式為Al－3e－+7AlCl4－=4Al2Cl7－C．充電時，A與電源正極相連D．放電時，AlCl4－、Al2Cl7－向石墨烯移動【答案】B【解析】A．放電時是原電池，Al作負極，發(fā)生氧化反應，石墨烯正極上發(fā)生還原反應，故A錯誤；B．根2．【2025屆安徽池州期末】工業(yè)上用Na2SO3溶液處理硫酸廠的廢氣SO2得NaHSO3溶液，然后用惰性電極電解NaHSO3廢水(原理如圖所示)使汲取液再生，兩膜中間的Na+和HSO3－可通過離子交換膜。下列敘述正確的是A．通電后中間隔室的HSO3－離子通過C膜向左側遷移，左側電極室溶液pH增大B．圖中A連接電源的正極，B連接電源的負極C．陽極反應為HSO3－+H2O－2e－=SO42－+3H+，陽極區(qū)溶液pH降低D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的Na2SO3生成【解析】A．陽極的電極反應為:4OH--4e-=2H2O+O2,所以A正確;B．陽極區(qū)OH-放電被消耗,c(OH-)降低,則c(H+)增加,電解池中陽離子通過陽離子交換膜向陰極移動,則H+由a室經陽離子交換膜進入b室,所以B正確;C．外電路每轉移0.2mol電子,不僅有Na+轉移,還有H+轉移,故C錯誤;D．c室中產生Na2SO3,溶液為堿性,則c室得到Na2SO3的緣由是OH-+HSO3-=H2O+SO32-,所以D選項是正確的;答案：C。8．【2025屆河南南陽期末】已知電極上每通過96500C的電量就會有1mol電子發(fā)生轉移。精確測量金屬離子在惰性電極上以鍍層形式沉積的金屬質量，可以確定電解過程中通過電解池的電量。實際測量中，常用銀電量計，如圖所示。下列說法不正確的是A．若要測定電解飽和食鹽水時通過的電量，可將該銀電量計中的銀棒與待測電解池的陽極相連，鉑坩堝與電源的負極相連。B．稱量電解前后鉑坩堝的質量改變，得金屬銀的沉積量為108.0mg，則電解過程中通過電解池的電量為96.5CC．試驗中，為了避開銀溶解過程中可能產生的金屬顆粒掉進鉑坩堝而導致測量誤差，常在銀電極旁邊增加一個收集網(wǎng)袋。若沒有收集網(wǎng)袋，測量結果會偏高。D．電量計中的銀棒應與電源的正極相連，鉑坩堝上生的電極反應是：Ag++e-=Ag【答案】A【解析】該電量計相當于鉑上鍍銀，所以該銀電量計中的銀棒與待測電解池的陰極相連，鉑坩堝與電源的9．【2025屆河南開封一?！磕痴n題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復合材料)，通過在室溫條件下對鋰離子電池進行循環(huán)充放電，勝利地實現(xiàn)了對磁性的可逆調控(如圖)。下列說法錯誤的是A．放電時，負極的電極反應式為Li－e－=Li+B．放電時，電子通過電解質從Li流向Fe2O3C．充電時，F(xiàn)e做陽極，電池漸漸擺脫磁鐵吸引D．充電時，陽極的電極反應式為2Fe+3Li2O－6e－=Fe2O3+6Li+【答案】B【解析】A．該電池在充、放電時的反應為：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe；放電時Li為負極，失去電子，10．【2025屆湖北1月聯(lián)考】元素周期表中釕(Ru)與鐵相鄰位于鐵的下一周期，某釕光敏太陽能電池的工作原理如下圖所示，圖中RuII*表示激發(fā)態(tài)。下列說法正確的是A．電池工作時，干脆將太陽能轉化為電能B．理論上，n(被還原的I3－)：n(被氧化的RuII*)=1：2C．在周期表中，釕位于第五周期第ⅧB族D．電池工作時，正極的電極反應式為Ru3++e－=Ru2+【答案】B【解析】A．由圖可知，電極X上釕（RuII）的協(xié)作物獲得太陽能轉化為激發(fā)態(tài)RuII*，激發(fā)態(tài)RuII*失去1個電子轉化為RuIII，所以是太陽能先轉化為化學能，化學能再轉化為電能，A項錯誤；B．電極X（負極）上的反應：RuII*-e-=RuIII，電極Y（正極）上的反應：I3-+2e-=3I-。依據(jù)原電池兩極轉移的電子守恒，n(被還原的I3-):n(被氧化的RII*)=1:2。B項正確；C．因為Fe在第四周期第VIII族，釕與鐵相鄰位于鐵的下一周期鐵，所以釕位于第五周期第VIII族，C項錯誤；D．該原電池的正極是電極Y，其電極反應式為I3-+2e-=3I-，D項錯誤；答案選B。11．【2025屆遼寧朝陽期末】燃燒產生的尾氣中含有肯定量的NO。科學家們設計了一種間接電處理法除去其中NO的裝置，如下圖所示，它可以將NO轉化為NH4+。下列說法正確的是A．a連接電源的正極B．Pt電極B上發(fā)生的電極反應為2H2O－4eˉ=O2↑+4H+C．當NO汲取柱中產生1molSO32ˉ時，理論上處理的NO氣體的體積為8.96L(標準狀況)D．圖中的離子交換膜應為陰離子交換膜【答案】B【解析】A．依據(jù)上述分析，A為陰極，B為陽極，a連接電源的負極，故A錯誤；B．Pt電極B為陽極，12．【2025屆遼寧葫蘆島協(xié)作體其次次聯(lián)考】空氣污染物NO通常用含Ce4+的溶液汲取，生成HNO2、NO3-，再利用電解法將上述汲取液中的HNO2轉化為無毒物質，同時生成Ce4+，其原理如圖所示。下列說法正確的是A．H+由右室進入左室B．Ce4+從電解槽的c口流出，且可循環(huán)運用C．陰極的電極反應式:2HNO2+6H++6e-N2↑+4H2OD．若用甲烷燃料電池作為電源，當消耗標準狀況下33.6L甲烷時，理論上可轉化2molHNO2【答案】C13．【2025屆四川成都一診】港珠澳大橋設計壽命120年，對橋體鋼構件采納了多種防腐方法。下列分析錯誤的是A．防腐原理主要是避開發(fā)生反應：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2B．鋼構件表面噴涂環(huán)氧樹脂涂層，是為了隔絕空氣、水等防止形成原電池C．采納外加電流的陰極愛護時需外接鎂、鋅等作協(xié)助陽極D．鋼構件可采納不銹鋼材料以減緩電化學腐蝕【答案】C【解析】A．鐵為活潑的金屬，在潮濕的空氣中簡單發(fā)生吸氧腐蝕，發(fā)生的主要反應有2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3等，故A正確；B．鋼構件表面噴涂環(huán)氧樹脂涂層，可以隔絕空氣、水等防止形成原電池，防止鐵發(fā)生電化學腐蝕，故B正確；C．外接鎂、鋅等作協(xié)助陽極屬于犧牲陽極的陰極愛護法，采納外加電流的陰極愛護時需外接電源，故C錯誤；D．不銹鋼具有較強的抗腐蝕性，采納不銹鋼材料做鋼構件可以防止或減緩電化學腐蝕，故D正確；故選C。14．【2025屆四川綿陽二診】我國科學家勝利研制出新型鋁-石墨烯(Cn)可充電電池，電解質為陽離子(EMIM+)與陰離子(AlCl4-)組成的離子液體，該電池放電過程示意圖如右。下列說法錯誤的是A．放電時鋁為負極，發(fā)生氧化反應B．放電時正極的反應為：Cn＋AlCl4--e－=Cn[AlCl4]C．充電時石墨烯與電源的正極相連D．充電時的總反應為：3Cn＋4Al2Cl7-=Al＋4AlCl4-＋3Cn[AlCl4]【答案】B【解析】由示意圖可知放電時鋁為負極，被氧化生成Al2Cl7-，電極方程式為Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-，正極15．一種鋰銅可充電電池，工作原理如圖。在該電池中，非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質陶瓷片(LISICON)隔開。下列說法不正確的是A.陶瓷片允許Li+通過，不允許水分子通過B.放電時，N為電池的正極C.充電時，陰極反應為：Li++e-=LiD.充電時，接線柱A應與外接電源的正極相連【答案】D【解析】A，依據(jù)圖示，陶瓷片允許Li+通過，Li能與水反應生成LiOH和H2，Li電極不能與水接觸，陶瓷點睛：本題考查可充電電池的工作原理，依據(jù)放電時陽離子的流向確定放電時的正負極是解題的關鍵。留意：放電時的負極充電時為陰極，放電時的正極充電時為陽極，充電時陽極反應式為放電時正極反應式的逆過程，充電時陰極反應式為放電時負極反應式的逆過程。16．用鐵和石墨作電極電解酸性廢水，可將廢水中的PO43-以FePO4(不溶于水)的形式除去，其裝置如圖所示。下列說法正確的是A.若X、Y電極材料連接反了，則仍可將廢水中的PO43-

除去B.X極為石墨，該電極上發(fā)生氧化反應C.電解過程中Y極四周溶液的pH減小D.電解時廢水中會發(fā)生反應:4Fe2++02-4H++4P043-=4FePO4↓+2H2O【答案】D【解析】依據(jù)題意分析，X電極材料為鐵，Y電極材料為石墨；若X、Y電極材料連接反了，鐵就不能失電子變?yōu)殡x子，也就不能生成FePO4，A錯誤；Y電極材料為石墨，該電極旁邊發(fā)生還原反應，B錯誤；電解過程中Y極極反應：02+4e-+4H+=2H2O，氫離子濃度削減，溶液的pH變大，C錯誤；鐵在陽極失電子變?yōu)镕e2+，通入的氧氣把Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+與PO43-反應生成FePO4，D正確；正確答案選D。點睛：除金鉑外，金屬做陽極材料，金屬首先失電子，發(fā)生氧化反應；金屬做陰極，金屬相對穩(wěn)定，不再失電子，只做導體作用。17．鋰硫電池是一種新型儲能電池，放電時的總反應為2Li+xS=Li2Sx。以該電池為電源制備甲烷的原理如圖所示。下列說法正確的是A.b為鋰硫電池的負極B.鋰硫電池的正極反應式為Li-e-=Li+C.陽極反應式為CO+3CO32-+2H2O-2e-==4HCO3-D.該裝置工作時溶液中的CO32-增大【答案】C【解析】A、b為鋰硫電池的正極，相應電極為陽極，故A錯誤；B、鋰硫電池的負極反應式為Li-e-=Li+，18．關于下列各裝置圖的敘述不正確的是A.用圖①裝置實現(xiàn)鐵上鍍銅，a極為銅，電解質溶液可以是CuSO4溶液B.圖②裝置鹽橋中KCl的Cl－移向乙燒杯C.圖③裝置中鋼閘門應與外接電源的負極相連獲得愛護D.圖④兩個裝置中通過導線的電子數(shù)相同時，消耗負極材料的物質的量不同【答案】B【解析】A用圖①裝置實現(xiàn)鐵上鍍銅,依據(jù)電流方向知a為電解池的陽極失電子，b為電解池的陰極的電子，19．將二氧化碳轉化為燃料是目前的探討熱點，2024

年《科學》雜志報道的一種將CO2

轉化為烴和醇的裝置如圖所示。下列說法正確的是A.圖中能量轉化的方式只有1種B.裝置工作時，H+向X極區(qū)移動，Y極四周溶液的pH

增大C.X

極上得到CH3OH

的電極反應式為2CO2+4H2O+12e-==2CH3OH+3O2D.若X極生成1mol

C2H4

和lmol

CH3OH，電路中流過18

mol

電子【答案】D【解析】A項，如圖所示，至少有太陽能、電能、化學能三種能量轉化的方式，故A錯誤；B項，如圖所示，X為陰極、Y為陽極，氫離子通過質子交換膜向陰極(X極)區(qū)移動，陽極(Y極)發(fā)生氧化反應：6H2O+12e-=6H++3O2，所以Y極四周溶液的pH減小，故B錯誤；C項，X極(陰極)上發(fā)生還原反應生成CH3OH，電極反應式為：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，故C錯誤；D項，2molCO2生成1molC2H4，1molCO2生成lmolCH3OH，C元素化合價都是由+4價降為-2價，所以若X極生成1molC2H4和lmolCH3OH，電路中流過的電子為：3×[4-(-2)]mol=18mol，