2021屆高考化學(xué)重點·難點專練：電化學(xué)（原卷+解析卷）

電化學(xué)【原卷】

1.利用微生物燃料電池進行廢水處理，實現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖

所示，其中M、N為厭氧微生物電極。

下列有關(guān)敘述錯誤的是

+

A.負極的電極反應(yīng)為CH3C00-8e+2H20=2C02f+7H

B.電池工作時，T由M極移向N極

C.相同條件下，M、N兩極生成的CO?和帥的體積之比為3：2

D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+2O2TTO3-+2H++H2O

2.鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲能裝置。VSz/Zn扣式可充電電池組成示意

圖如下。Z/+可以在取晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為

VS2+AZn4==^Zn^VS20下列說法錯誤的是

A.放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時負極的反應(yīng)為Zn-2e-=Zn*

C.充電時鋅片與電源的負極相連

2+

D.充電時電池正極上的反應(yīng)為：ZnzVS2+2Te+jrZn=VS2+2^Zn

3.水溶液鋰電池是當今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替換

傳統(tǒng)鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研發(fā)的一種水鋰電池采用復(fù)合

膜包裹的金屬鋰作負極，鎰酸鋰（LiMihOD作正極，以0.5mol?I/Li2sO,水

溶液作電解質(zhì)，工作時電池的總反應(yīng)為：LiMn204+Li=Li2Mn204o下列有關(guān)

該電池的說法不正確的是

--------?--------

捺層金屬鋰________________鏈酸鋰（LiM%Oj

A.該電池放電時，溶液中的鋰離子向電極b移動

B.該電池的負極反應(yīng)式為：2Li+2H2O=2LiOH+H21

C.負極產(chǎn)生等量電子時，消耗鋰的質(zhì)量比用鈉時少

D.電池充電時的陽極反應(yīng)式為：Li2Mn2O「e--LiMn2（）4+Li+

4.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池為電源，采用電解法精煉粗銀（含Zn、Cu、

Au、Pt等雜質(zhì)），裝置如圖所示。

J

4%

H

.(2

質(zhì)子要換膜AgNO,溶液

2

下列說法不事理的是

A.Y極的電極反應(yīng)式為Ag+e=kg

B.H由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.Pt(1)極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗9.0g葡萄糖冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g

5.如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為PbO2+Pb

+

+4H+2S0t=2PbS04+2H20o下列有關(guān)說法正確的是

A.K與N相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.K與N相接時，H+向負極區(qū)遷移

C.K與M相接時，所用電源的a極為負極

D.K與M相接時，陽極附近的pH逐漸增大

6.純堿工業(yè)排放的廢水中含少量Na2c用三室式電滲析法處理可以得到氫氣、

氧氣、濃度較高的碳酸和氫氧化鈉溶液。下列說法正確的是()

「產(chǎn)陰離子陽離子四廠

?'交換膜交換膜,0

tl2VH

A.出口B導(dǎo)出的氣體是慶

B.制得的氫氧化鈉溶液從出口A導(dǎo)出

3

C.通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)

D.當有1molNa+通過陽離子交換膜時，會有0.5mol的02生成

7.鋅濱液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置（如圖所示），電解液為漠化鋅水溶

液，其在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是

()

A.放電時，負極反應(yīng)為Zn—2e-=Zn2+

B.充電時，電極a連接電源的負極

C.陽離子交換膜可阻止BG與Zn直接發(fā)生反應(yīng)

D.放電時，左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大

8.我國預(yù)計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實現(xiàn)空間站的零排放，

循環(huán)利用人體呼出的COZ并提供我國科學(xué)家設(shè)計了一種裝置（如圖），實現(xiàn)

了“太陽能-電能-化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2co2=2C0+02。下列關(guān)

于該裝置的說法中正確的是（）

A.圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負極

B.圖中離子交換膜為陽離子交換膜

4

C.反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強

D.人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：C02+2e-+H20=C0+20r

9.如圖所示為用固體二氧化鈦(TiOD生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是TiO2

中的氧解離進入熔融鹽中而得到純鈦。下列說法中正確的是()

A.a極是正極，石墨極是陰極

B.反應(yīng)后，石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化

C.電解過程中，(T、0一均向a極移動

D.陰極的電極反應(yīng)式為TiO2+4e-=Ti+2(r

10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0?

6.0之間，通過電解生成Fe(0H)3。Fe(0H)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染

物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是

()

甲烷三f電熔融電下空氣

-石墨極碳酸鹽極

-污水I____tA

A+H2O------1-----------------

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為C02

C.甲烷燃料電池中co7向空氣一極移動

D.為增強污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

5

11.下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料

(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由鍍伯導(dǎo)電玻璃構(gòu)成，電池中發(fā)生

的反應(yīng)為：

hV

TiO2/S---.TiCVS*（激發(fā)態(tài)）

+

Ti02/S*-->TiO2/S+e-

--

I3+2e-->3I-

+-

2TiO2/S+3I-一->2TiO2/S+13

下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是()

A.電池工作時，I一離子在鍍鉗導(dǎo)電玻璃電極上放電

B.電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

C.電池的電解質(zhì)溶液中I一和L一的濃度不會減少

D.電池中鍍鉗導(dǎo)電玻璃為正極

12.[2019新課標I]利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時

MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是

6

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+-21T+2MV+

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，苗發(fā)生還原反應(yīng)生成NB

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動

13.[2019新課標m]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海

綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點，設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-

Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為

Zn(s)+2Ni00H(s)+H0(l)ZnO(s)+2Ni(OH)(s)□

2充電2

下列說法錯誤的是

尼龍保護層

導(dǎo)電線圈

-H-NiOOH

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

-

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+0H(aq)飛一一^iOOH(s)+H20(1)

C.放電時負極反應(yīng)為Zn(s)+20F(aq)-2e--Zn0(s)+H20(l)

D.放電過程中OF通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)

7

14.最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣中CO?和

H2s的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹

的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為:

光伏電池

（DEDTA-Fe2+-e=EDTA-Fe3+

②2EDTA-Fe"+H2s=2H++S+2EDTA-Fe2+

該裝置工作時，下列敘述錯誤的是

+

A.陰極的電極反應(yīng)：C02+2H+2e=C0+H20

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S=CO+H2O+S

C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe'Fe”取代EDTA-Fb/EDTA-Fe。溶液需為酸性

15.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原

理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是

8

直流電源

A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整

16.鋰-銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一

種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+Cu20+H20=2Cu

+2Li++20H，下列說法不正確的是()

A.放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu20+H20+2e-=20H-+2Cu

B.放電時，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動

C.通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cao

D.整個反應(yīng)過程中，氧化劑為

17.一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如下圖，當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，

AgCl(s)=Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表

面],接著Cl(AgCl)+e--C「(aq),若將光源移除，電池會立即回復(fù)至初

9

始狀態(tài)。下列說法正確的是()

氯離子選擇性透過膜

A.光照時，電流由Y流向X

B.光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl-+2e-=Cb

C.光照時，Cr向Ag電極移動

D.光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)+Cu+(aq)光Ag(s)+Cu2+(aq)+C1-(aq)

18.碳酸二甲酯［(CH3O)2CO］是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合

成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物

質(zhì))。下列說法正確的是()

石墨1極質(zhì)子交換膜石墨2極

A.電解一段時間后，陰極和陽極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2cH30H+C0-e-=(CH30)2C0+H+

C.石墨2極與直流電源正極相連

D.H+由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨1極移動

10

19.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH，模擬裝置如圖所示。

下列說法正確的是(

透過膜

A.陽極室溶液由無色變成棕黃色

B.陰極的電極反應(yīng)式為40H--4e-=2H20+02f

C.電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高

D.電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3P04

充電

20.某電動汽車使用的是高鐵電池，其總反應(yīng)為3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H/

3Zn+2K2Fe04+8H20,下列說法正確的是()

A.放電時，若有6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有2molAFeCh被氧化

B.放電時，正極反應(yīng)為FeO7+4H20—3e一=Fe(0H)3+50H-

C.充電時，電池的負極與外接電源的負極相連

D.充電時，陰極附近溶液的pH變小

21.用酸性甲醛燃料電池為電源進行電解的實驗裝置如圖所示，下列說法中正確

的是()

11

A.當a、b都是銅作電極時，電解的總反應(yīng)方程式為2C11SO4+2H2O里維

2H2S04+2CU+02t

B.燃料電池工作時，正極反應(yīng)為02+2H20+4e-=40H-

C.當燃料電池消耗2.24L甲醛氣體時，電路中理論上轉(zhuǎn)移0.2mole-

D.燃料電池工作時，負極反應(yīng)為HCH0+H20—2e-=HC00H+2H+

22.用Na2sO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循

環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再

生機理如圖所示，下列有關(guān)說法中不正確的是（）

當直流電源產(chǎn)

r1

|NazSQ,溶液II6%硫酸溶液|

pt（i）Fpt（n）

S03

H2

+

HSO：+so：

it-1-企

|肌2503、血於03溶液||a%硫酸溶液I

A.X為直流電源的負極，Y為直流電源的正極

-

B.陽極反應(yīng)為40H-4e-=2H20+021

C.圖中的?a

D.該過程中的產(chǎn)品主要為H2sO,和&

放電

23.某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為j?Li+Li.>i04<>LiMn0(0<Kl),某

12充電24

12

手機銀氫電池總反應(yīng)為NiOOH+MH<=|^M+Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金),

有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是()

ulMnzchNi(OH)2

A.鋰離子電池放電時，Li+向正極遷移

-

B.銀氫電池放電時，正極的電極反應(yīng)式：Ni00H+H20+e-=Ni(0H)2+0H

C.如圖表示用鋰離子電池給銀氫電池充電

-+

D.鋰離子電池充電時，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn204-^e=Li1.AMn204+jdJi

電化學(xué)

1.利用微生物燃料電池進行廢水處理，實現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖

所示，其中M、N為厭氧微生物電極。

下列有關(guān)敘述錯誤的是

+

A.負極的電極反應(yīng)為CH3C00-8e+2H20=2C02f+7H

B.電池工作時，T由M極移向N極

C.相同條件下，M、N兩極生成的CO2和岫的體積之比為3：2

+

D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+2O2=NO3^2H+H2O

13

【答案】c

【解析】圖示分析可知：N極NO「離子得到電子生成氮氣、發(fā)生還原反應(yīng)，則N

極正極。M極CLCOO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳氣體，則M極為原電池

負極，NH；在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NOJ,據(jù)此分析解答。A.M極為負極，

CLCOO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳氣體，電極反應(yīng)為CH3CO(T-8e-

+

+2H20=2C021+7H,故A正確；B.原電池工作時，陽離子向正極移動，即H*

由M極移向N極，故B正確；C.生成1molCO2轉(zhuǎn)移4mole\生成1molN2

轉(zhuǎn)移10mole-,根據(jù)電子守恒，M、N兩極生成的CO2和弗的物質(zhì)的量之比為10

mol：4mol=5:2,相同條件下的體積比為5:2,故C錯誤；D.NH；在好氧微生物

反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NOJ,則反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH3+202=N03-+2H++H20,故D正

確;故答案為C。

2.鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲能裝置。VSz/Zn扣式可充電電池組成示意

圖如下。Zr?+可以在內(nèi)2晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為

VSz+xZn#HznWSz。下列說法錯誤的是

允電

A.放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時負極的反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+

C.充電時鋅片與電源的負極相連

2+

D.充電時電池正極上的反應(yīng)為：Zn,VS2+2jre+jrZn=VS2+2xZn

【答案】D

14

【解析】根據(jù)圖示，結(jié)合總反應(yīng)方程式可知，鋅反應(yīng)后化合價升高，發(fā)生氧化反

應(yīng)，因此放電時，鋅為負極，涂層不銹鋼為正極，結(jié)合原電池和電解池原理分

析解答。A.根據(jù)上述分析，放電時不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確;

B.放電時，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負極的反應(yīng)為Zr2e--ZiT,故B正確;

C.充電時，原電池的負極接電源的負極充當陰極，因此鋅片與電源的負極相連,

故C正確；D.充電時，原電池的正極接電源的正極充當陽極，失去電子，發(fā)生

氧化反應(yīng)，故D錯誤；答案選D。

3.水溶液鋰電池是當今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替換

傳統(tǒng)鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研發(fā)的一種水鋰電池采用復(fù)合

膜包裹的金屬鋰作負極，鎰酸鋰（LiMmO。作正極，以0.5mol?I/Li2sO,水

溶液作電解質(zhì)，工作時電池的總反應(yīng)為：LiMn204+Li=Li2Mn204o下列有關(guān)

該電池的說法不正確的是

A.該電池放電時，溶液中的鋰離子向電極b移動

B.該電池的負極反應(yīng)式為：2Li+2H2O=2LiOH+H21

C.負極產(chǎn)生等量電子時，消耗鋰的質(zhì)量比用鈉時少

D.電池充電時的陽極反應(yīng)式為：Li2Mn2O4-e--LiMn2（）4+Li+

【答案】B

【解析】在放電時陽離子移向正極，根據(jù)題干信息可知b為正極，A項正確；用

15

復(fù)合膜包裹的鋰作負極，不直接與溶液中的L0接觸，因而負極反應(yīng)為：Lip-

=Li+,B項錯誤;Li和Na同時失去1mol電子,則消耗/(Li)=7g,消耗s(Na)=23

g,C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)，可得陽極反應(yīng)式：LizMihO,

-+

-e=^LiMn2O4+Li,D項正確。

4.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池為電源，采用電解法精煉粗銀(含Zn、Cu、

Au、Pt等雜質(zhì))，裝置如圖所示。

質(zhì)子l差換膜xAgNO；溶液

〈

下列說法不氐項的是

A.Y極的電極反應(yīng)式為Ag+e=Kg

B.H由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.Pt(1)極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗9.0g葡萄糖冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g

【答案】A

【解析】C6Hl2。6與反應(yīng)生成CO2和叢0。A項，Pt(1)為正極，與正極相連的Y

極為陽極，Pt(2)為負極，與負極相連的X極為陰極，Y極的電極反應(yīng)式為Zn

-2e=Zn2+,Cu-2e=Cu2+,Ag-e^=Ag'(主要)，錯誤；B項，Pt(1)極反

++

應(yīng)式為02+4e+4H=2H2O,Pt(2)極反應(yīng)式為C6H1206-24e+6H2O^6CO21+24H,

為了維持電荷平衡，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，正確；C項，由圖示知，

Pt(1)極附近氧氣轉(zhuǎn)化成水，發(fā)生了還原反應(yīng)，正確；D項，A(C6HJ)6)=0.05mol,

16

轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2mol,理論上，獲得銀為1.2mol,MAg）=1.2molX108

g,moli=129.6g,但由于含有雜質(zhì)，故冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g,正確。

5.如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為PbO2+Pb

+

+4H+2S0f=2PbS04+2H20o下列有關(guān)說法正確的是

A.K與N相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.K與N相接時，H+向負極區(qū)遷移

C.K與M相接時，所用電源的a極為負極

D.K與M相接時，陽極附近的pH逐漸增大

【答案】C

【解析】A項，K與N相接時形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B項，原電池工

作時，仁向正極遷移；D項，K與M相接時，為充電過程，陽極反應(yīng)式為PbS04

+

+2H2O-2e-=PbO2+4H+SOt,陽極附近的pH減小。

6.純堿工業(yè)排放的廢水中含少量Na2cCh用三室式電滲析法處理可以得到氫氣、

氧氣、濃度較高的碳酸和氫氧化鈉溶液。下列說法正確的是（）

一陰南子陽離子4廠

交換膜交換膜HQ

A.出口B導(dǎo)出的氣體是小

B.制得的氫氧化鈉溶液從出口A導(dǎo)出

C.通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)

D.當有1molNa+通過陽離子交換膜時，會有0.5mol的生成

17

【答案】C

【解析】電解Na2（X）3溶液實質(zhì)是電解水，陰極產(chǎn)生乩，陽極產(chǎn)生。2,出口B導(dǎo)出

的氣體是A錯誤；Na+通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動，制得的氫氧化鈉溶

液從出口D導(dǎo)出，B錯誤；1mol的COT通過陰離子交換膜時，有2molNa卡通

過陽離子交換膜，C正確；有1molNa+通過陽離子交換膜時，此時電路中通過

1mol電子，有0.25mol的O2生成，D錯誤。

7.鋅溟液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置（如圖所示），電解液為溟化鋅水溶

液，其在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是

（）

循環(huán)泵循環(huán)泵

A.放電時，負極反應(yīng)為Zn—2e-=Zr）2+

B.充電時，電極a連接電源的負極

C.陽離子交換膜可阻止B?與Zn直接發(fā)生反應(yīng)

D.放電時，左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大

【答案】B

【解析】由題知電解液為溟化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時左側(cè)電

極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br--2e-=Br2,則左側(cè)電極為陽極，充電時電極a連接電

源的正極；充電時右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn2++2e-=Zn,則右側(cè)電極為陰

極，充電時電極b連接電源的負極，B錯誤。該電池放電時負極反應(yīng)為充電時陰

極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn—2e-=Zn2+,A正確。陽離子交換膜只允許陽離子通

過，可阻止Bn與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C正確。該電池放電時正極反應(yīng)為充電時陽

極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br2+2e-=2Br-,放電時作原電池，原電池中陽離子向

18

正極移動，陰離子向負極移動，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只允許陽離子

通過，即左側(cè)電極上生成了Br，同時Z/+不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時左

側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大，D正確。

8.我國預(yù)計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實現(xiàn)空間站的零排放，

循環(huán)利用人體呼出的CO?并提供。2,我國科學(xué)家設(shè)計了一種裝置（如圖），實現(xiàn)

了“太陽能-電能-化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2co2=2C0+02。下列關(guān)

于該裝置的說法中正確的是（）

許離子交換膜

A.圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負極

B.圖中離子交換膜為陽離子交換膜

C.反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強

-

D.人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：C02+2e+H20=C0+20H-

【答案】D

【解析】根據(jù)題圖中左邊電源內(nèi)負電荷的移向，可知N型半導(dǎo)體為負極，P型半

導(dǎo)體為正極，A錯誤；N型半導(dǎo)體為負極，X極為電解池的陰極，電極反應(yīng)為CO?

--

+2e+H20=C0+20H,生成的氫氧根離子通過離子交換膜在Y極參加反應(yīng)，所

以圖中的離子交換膜為陰離子交換膜,B錯誤,D正確;總反應(yīng)方程式為2C02=2C0

+02,根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)前后電解質(zhì)溶液的堿性不變，C錯誤。

9.如圖所示為用固體二氧化鈦（TiO,生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是Ti02

中的氧解離進入熔融鹽中而得到純鈦。下列說法中正確的是（）

19

A.a極是正極，石墨極是陰極

B.反應(yīng)后，石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化

C.電解過程中，CT、但一均向a極移動

D.陰極的電極反應(yīng)式為Ti0z+4e-=Ti+2(r

【答案】D

【解析】TiOz發(fā)生還原反應(yīng)得到純鈦，故加入高純TiOz的電極是電解池的陰極，

a極是電源的負極，石墨極是陽極，A項錯誤；-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成02,

高溫下，石墨與反應(yīng)生成CO、C02,導(dǎo)致石墨質(zhì)量減少，B項錯誤；電解過程

中，陰離子向陽極(石墨極)移動，C項錯誤；TiOz中的氧解離進入熔融鹽而得到

純鈦，發(fā)生了還原反應(yīng)，生成了Ti和(T,D項正確。

10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0?

6.0之間，通過電解生成Fe(0H)3。Fe(0H)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染

物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是

()

_I_.

口Jll.JJU

Fe-一石墨m

極碳酸鹽極

'A+H.，A—

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2

C.甲烷燃料電池中C0「向空氣一極移動

D.為增強污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

20

【答案】B

【解析】甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，所在電極為電源的負極，故石墨為陰極，發(fā)生還原

反應(yīng)，A項錯誤；甲烷在負極的反應(yīng)為CL-8e-+4co廠=5g+240,A為也,

B項正確；C0「在工作過程中向負極移動，通入空氣的一極為電源的正極，C項

錯誤；乙醇為非電解質(zhì)，不能增強水溶液的導(dǎo)電能力，D項錯誤。

11.下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料

（S）涂覆在TiOz納米晶體表面制成，另一電極由鍍鉗導(dǎo)電玻璃構(gòu)成，電池中發(fā)生

的反應(yīng)為：

hV

TiO2/S--.TiCVS*（激發(fā)態(tài)）

+

Ti02/S*-->TiO2/S+e-

I「+2e--->3I-

+

2Ti02/S+3r-->2TiO2/S+I3-

下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是（）

A.電池工作時，I-離子在鍍伯導(dǎo)電玻璃電極上放電

B.電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

C.電池的電解質(zhì)溶液中1一和L-的濃度不會減少

D.電池中鍍伯導(dǎo)電玻璃為正極

21

【答案】A

【解析】二氧化鈦電極上的材料失去電子作太陽能電池的負極，則鍍鉗導(dǎo)電玻璃

為電池的正極，電解質(zhì)中的13-到鉆電極上得電子轉(zhuǎn)化為I，然后「到二氧化鈦

電極上將部分電子失去，再次轉(zhuǎn)化為1「，故整個過程中叮、「濃度不會減少，

題目中的四個方程式相加得：可知，該電池的能量轉(zhuǎn)化過程為有機光敏染料吸收

光能變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)在電池內(nèi)部轉(zhuǎn)化為電能后又恢復(fù)原態(tài)，如此循

環(huán)。

12.[2019新課標I]利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時

MV2+/MT在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是

I0

氫化酶固氮酶

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+-21T+2MV+

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，苗發(fā)生還原反應(yīng)生成NB

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動

【答案】B

【解析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負極，MT在負

極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV?*,電極反應(yīng)式為MV+-e三MV*放電生成的MV?+在

氫化酶的作用下與也反應(yīng)生成IT和MT,反應(yīng)的方程式為H2+2MV2J2H++2MV+；右室

電極為燃料電池的正極，MV?+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+,電極反應(yīng)式為

22

MV2++e=MV+,放電生成的MV與用在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NB和MV*反應(yīng)的

+2+

方程式為N2+6H+6MV=6MV+NH3,電池工作時，氫離子通過交換膜由負極向正極

移動。

13.[2019新課標W]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海

綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點，設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-

Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為

Zn(s)+2NiOOH(s)+HO(DZnO(s)+2Ni(OH)(s)

2充電2o

下列說法錯誤的是

尼龍保護層

0?導(dǎo)電線圈

——NiOOH

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+0lT(aq)-e-^^iOOH(s)+H2O(1)

-

C.放電時負極反應(yīng)為Zn(s)+20lT(aq)-2e=ZnO(s)+H2O(1)

D.放電過程中OH■通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)

【答案】D

【解析】A、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，吸附能力強，所沉積的ZnO

分散度高，A正確；B、充電相當于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，

根據(jù)總反應(yīng)式可知陽極是Ni(0H)2失去電子轉(zhuǎn)化為NiOOH,電極反應(yīng)式為

-

Ni(OH)2(S)+0IT(aq)-e=NiOOH(s)+H20(l),B正確；C、放電時相當于是原

電池，負極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)式可知負極反應(yīng)式為Zn(s)+

20F(aq)-2e-=ZnO(s)+H20(l),C正確；D、原電池中陽離子向正極移動，陰

離子向負極移動，則放電過程中0E通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，D錯誤。答

23

案選D。

14.最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣中CO?和

H2s的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹

的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：

光伏電池

天然氣一育天然氣

（CH,,CO新（CH“CO,,H,S等）

質(zhì)子交換膜

①EDTA-Fe2*-e=EDTA-Fe/

②2EDTA-Fe"+H2s=2H++S+2EDTA-Fe2+

該裝置工作時，下列敘述錯誤的是

+

A.陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H+2e=C0+H20

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S=CO+H2O+S

C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe"/Fe"取代EDTA-FeS/EDTA-Fe,溶液需為酸性

【答案】C

【解析】A、CO?在ZnO@石墨烯電極上轉(zhuǎn)化為CO,發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，為

陰極，電極反應(yīng)式為C02+H++2e-=C0+H2。，A正確；B、根據(jù)石墨烯電極上發(fā)生的

-+

電極反應(yīng)可知①+②即得到H2S-2e=2H+S,因此總反應(yīng)式為CO2+H2S=

24

、

CO+H2O+S,B正確；C石墨烯電極為陽極，與電源的正極相連，因此石墨烯上的

電勢比ZnO@石墨烯電極上的高，C錯誤；D、由于鐵離子、亞鐵離子均易水解，

所以如果采用Fe'+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性，D正確。答

案選C。

15.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原

理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是

鋼管樁

A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整

【答案】C

【解析】本題使用的是外加電流的陰極保護法，鋼管柱與電源的負極相連，被保

護。A.外加強大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，從而保護鋼管柱,

A正確；B.通電后，被保護的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽極，因此外電路電

子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；C.高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以

高硅鑄鐵不損耗，C錯誤；D.通過外加電流抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，

因此通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整，D正確。答案選C。

16.鋰-銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一

25

種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+Cu20+H20=2Cu

+2Li++20H，下列說法不正確的是()

A.放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu20+H20+2e-=20ir+2Cu

B.放電時，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動

C.通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cao

D.整個反應(yīng)過程中，氧化劑為

【答案】B

【解析】放電過程為2Li+Cu20+H20=2Cu+2Li++20H，正極上C*0反應(yīng)，堿

性條件下通空氣時，銅被氧化，表面產(chǎn)生Cu20,A、C正確；放電時，陽離子向

正極移動，則Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動，但電子不能在電解質(zhì)中移動，B

錯誤；D.堿性條件下通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生C/0,放電時C112O轉(zhuǎn)化為

Cu,則整個反應(yīng)過程中，銅相當于催化劑，氧化劑為故D正確。

17.一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如下圖，當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，

AgCl(s)=Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表

面],接著Cl(AgCl)+e--C=(aq),若將光源移除，電池會立即回復(fù)至初

始狀態(tài)。下列說法正確的是()

26

氯離子選擇性透過膜

A.光照時，電流由Y流向X

B.光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl-+2e-=Cb

C.光照時，Cl」向Ag電極移動

D.光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)+Cu+(aq):?光一Ag(s)+Cu2+(aq)+C「(aq)

【答案】D

【解析】光照時，AgCl在X電極得到電子，X電極是正極，Y電極是負極，電流

由X流向Y,A錯誤；光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cu+—e-=Cu2+,B錯誤；

光照時，C「向負極Pt電極移動，C錯誤。

18.碳酸二甲酯［(CH30)2C0］是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合

成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物

質(zhì))。下列說法正確的是()

石墨1極質(zhì)子交換膜石墨2極

A.電解一段時間后，陰極和陽極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2cH3OH+CO—e-=(CH3O)2CO+H+

C.石墨2極與直流電源正極相連

27

D.H+由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨1極移動

【答案】A

【解析】通O2的一極，得到電子生成慶0,發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，則陽極上

是CH3OH和CO反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。故石墨1極為陽極，則電極反應(yīng)式為

-+

2CH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H,石墨2極為陰極，電極反應(yīng)式為02+4e-+

+

4H=2H20,根據(jù)電極反應(yīng)式，電解一段時間后，陰極消耗的和陽極消耗的CO

的物質(zhì)的量之比為1：2,A正確；石墨1極為陽極，電極反應(yīng)為2cH3OH+CO—

+

2e-=(CH3O)2CO+2H,B錯誤；石墨2極為陰極，與直流電源的負極相連，C

錯誤；陽離子向陰極移動，故氫離子由石墨1極通過質(zhì)子交換膜向石墨2極移動,

D錯誤。

19.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH：,模擬裝置如圖所示。

透過膜

A.陽極室溶液由無色變成棕黃色

-

B.陰極的電極反應(yīng)式為40H--4e=2H20+021

C.電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高

D.電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4

【答案】C

【解析】Fe與電源正極相連為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+,故溶液由

+

無色變?yōu)闇\綠色，A項錯誤；陰極上H+發(fā)生還原反應(yīng)：2H+2e-^l21,B項錯

誤；根據(jù)陰極上電極反應(yīng)，陰極消耗不，電解一段時間后，陰極室溶液pH升高,

28

C項正確；電解一段時間后，陰極室溶液pH升高，陰極室溶液中溶質(zhì)可以有很

多種,比如(限"。4、NH4H2P。4、(NH4)2HP04>H3P等,D項錯誤。

20.某電動汽車使用的是高鐵電池，其總反應(yīng)為3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H溫

3Zn+2K2FeO4+8H2O,下列說法正確的是()

A.放電時，若有6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有2molLFeCX被氧化

B.放電時，正極反應(yīng)為FeO7+4H2O—3e-=F