专题07 电化学及其应用-：三年（2021-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）（原卷版）

专题七电化学及其应用考点一原电池化学电源1．（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abC．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-Na2SxD．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能2．（2023全国新课标卷）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：3．（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：4．（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5．（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6．（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．区的K+通过隔膜向区迁移B．区的SO通过隔膜向区迁移C．MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O7．（2022湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池8．（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9．（2022浙江卷）pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1molL-1)B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pHD．pH计工作时，电能转化为化学能10．（2021福建卷）催化剂()的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法错误的是A．电池可使用有机电解液B．充电时，由正极向负极迁移C．放电时，正极反应为D．、、和C都是正极反应的中间产物11．（2021山东卷）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是A．放电过程中，K+均向负极移动B．放电过程中，KOH物质的量均减小C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L12．（2021浙江卷）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连B．放电时，外电路通过电子时，薄膜电解质损失C．放电时，电极B为正极，反应可表示为D．电池总反应可表示为13．（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14．（2021浙江卷）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能电能B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2考点二电解原理及其应用1．（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)2．（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3．（2023湖南卷）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：下列说法错误的是A．溴化钠起催化和导电作用B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应4．（2023浙江卷）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是A．电极A接电源正极，发生氧化反应B．电极B的电极反应式为：C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗5．（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：6．（2023浙江卷）在熔融盐体系中，通过电解和获得电池材料，电解装置如图，下列说法正确的是A．石墨电极为阴极，发生氧化反应B．电极A的电极反应：C．该体系中，石墨优先于参与反应D．电解时，阳离子向石墨电极移动7．（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8．（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9．（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10．（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11．（2022湖北卷）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是A．生成，理论上外电路需要转移电子B．阴极上的电极反应为：C．在电解过程中向铂电极移动D．电解产生的中的氢元素来自于12．（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13．（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14．（2022北京卷）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。装置示意图序号电解质溶液实验现象0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有0.1mol/LCuSO4+过量氨水阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素下列说法不正确的是A．中气体减少，推测是由于溶液中减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触B．中检测到，推测可能发生反应：C．随阴极析出，推测中溶液减少，平衡逆移D．中生成，使得比中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密15．（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的电极反应：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16．（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17．（2022河北卷）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。下列说法正确的是A．电极b为阳极B．隔膜为阴离子交换膜C．生成气体M与N的物质的量之比为2：1D．反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2+2H2O18．（2021全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可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向两极迁移。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-=+H2OC．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19．（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20．（2021海南卷）液氨中存在平衡：。如图所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是A．b电极连接的是电源的负极B．a电极的反应为C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:121．（2021湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是A．电解时只允许H+通过离子交换膜B．生成O2和H2的质量比为81C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大D．CrO3的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O22．（2021辽宁卷）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是A．a为电源负极B．溶液中Q的物质的量保持不变C．在M极被还原D．分离出的从出口2排出23．（2021辽宁卷）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是A．放电时，M电极反应为B．放电时，由M电极向N电极移动C．充电时，M电极的质量减小D．充电时，N电极反应为24．（2021天津卷）如下所示电解装置中，通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是A．a是电源的负极B．通电一段时间后，向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D．当完全溶解时，至少产生气体336mL(折合成标准状况下)25．（2021广东卷）钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A．工作时，室和室溶液的均增大B．生成，室溶液质量理论上减少C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D．电解总反应：26．（2021江苏卷）通过下列方法可分别获得H2和O2：通过电解获得NiOOH和H2(如图)；在90将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B．电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC．电解的总反应方程式：2H2O2H2+O2D．电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO2考点三金属的腐蚀与防护1．（2022河北卷）下列图示装置不能达到实验目的的是A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2B．装置乙除去Cl2中的HCl并干燥C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀D．装置丁实验室制备少量NH32．（2022湖北卷）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是A．滴入酚酞溶液B．吸氧腐蚀C．钠的燃烧D．石蜡油的热分解A．AB．BC．CD．D3．（2022广东卷）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A．加入溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C．加入溶液无红色出现D．加入溶液无蓝色沉淀生成4．（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5．（2021广东卷）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是选项生产活动化学原理A用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜聚乙烯燃烧生成和B利用海水制取溴和镁单质可被氧化、可被还原C利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品氢氟酸可与反应D公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀A．AB．BC．CD．D6．（2021湖南卷）下列说法正确的是A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物B．粉末在空气中受热，迅速被氧化成C．可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀