专题09 电化学及其应用-【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟化学真题分类汇编（浙江专用）

专题09 电化学及其应用 考点 五年考情(2020-2024) 命题趋势 考点1 原电池原理运用 (5年3考) 2022浙江卷第一次； 2021浙江卷第一次；2021浙江卷第二次； 选考有关电化学命题一直是常考常新，命题背景新、设问角度新、解答方式新。虽然装置种类多样，但主要考查内容离不开原电池、电解的基本工作原理，着重考查考生对原理的迁移应用能力。2024年二次选考均涉及金属的腐蚀和防护，难度偏小，备考需加强新型电池、电解运用题型训练，不可忽视。重点复习：电极的判断;电极反应类型;电极反应式的书写。 考点2 电解原理运用 (5年5考) 2023浙江卷第一次；2023浙江卷第一次； 2022浙江卷第二次； 2020浙江卷第一次；2020浙江卷第二次； 考点3 金属腐蚀与防护 (5年2考) 2024浙江卷第一次；2024浙江卷第二次； 考点一 原电池原理运用 1．(2022·浙江省1月选考)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(0.1mol·L-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pH D．pH计工作时，电能转化为化学能 2．(2021·浙江6月选考)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Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2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a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li+ C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1- xCoO2+ xLi+xe-= LiCoO2 D．电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCoO2Si+LiCoO2 3．(2021·浙江1月选考)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+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2 考点2 电解原理运用 1．(2023·浙江省6月选考)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：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH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 2．(2023·浙江省1月选考)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，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：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl-参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 3．(2022·浙江省6月选考)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，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的电极发应：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+ C．电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 4．(2020·浙江7月选考)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液，在阳极RCOO−放电可得到R−R(烷烃)。下列说法不正确的是 A．电解总反应方程式：2RCOONa＋2H2OR−R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOH B．RCOO−在阳极放电，发生氧化反应 C．阴极的电极反应：2H2O＋2e−2OH−＋H2↑ D．电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 5．(2020·浙江1月选考)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( ) 离子交换膜 A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出 D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 考点3 金属的腐蚀与防护 1．(2024·浙江省6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是( ) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH- C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 2．(2024·浙江省1月选考)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是( ) A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C．铁电极上的电极反应式为： 2NH3+2e-=H2↑＋2NH2- D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010 mol Zn 1．(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A．该装置能同时实现海水淡化、化学能转化为电能 B．当消耗标况下氧气11.2L时，透过X、Y交换膜的离子总数是2NA个 C．负极反应为CH3COO--8e-＋7OH-=2CO2↑+5H2O D．Y为阴离子交换膜 2．(2024·浙江省高三下学期5月份大联考)2022年冬奥会期间，我国使用了铁-铬液流电池作为备用电源，其工作原理如图示。已知充电时被还原，下列说法不正确的是( ) A．放电时，a极电极电势低于b极 B．充电时，a极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+ C．充电时，若有1mol Cr3+被还原，则电池中有1mol H+由左向右移动 D．若用该电池做电源给镀件镀铜，镀件增重0.64g时，理论上有0.02mol Fe3+被还原 3．(2024·浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模)某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”，实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示，电解质溶液为KOH溶液，实线代表放电，虚线代表充电，下列说法正确的是( ) A．放电时，M极电势高于N极 B．放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni2++3OH- C．充电时，电路中每转移1mol e-，理论上可生产糠醇49g D．充电时，M极附近溶液pH不断减小 4．(2024·浙江省嘉兴市高三下学期二模)水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述正确的是( ) A．放电时，电极a作电源的正极，Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu B．充电时，水系电池中，a电极附近溶液的碱性增强 C．充电时，b电极上的电极反应式为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+ D．当1mol Cu3(PO4)2完全放电时，则b电极质量减轻138g 5．(2024·浙江省宁波市镇海中学新高考调研卷)我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理如图1所示。MnOx隔水薄膜可以起到阻挡Cl-与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说法错误的是( ) A．电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成 B．若去掉隔水薄膜，Cl-会在A电极失去电子生成Cl2 C．电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量FeCl3、NaCl、KNO3溶液无混浊现象 D．每当有标准状况下的0.1344L气体生成时，就会有0.008 mol电子从电极A流向电极B 6．(2024·浙江省县域教研联盟高三下学期三模)精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如下图所示。 下列说法不正确的是( ) A．电量计中的银棒应与电源的正极相连 B．铂坩埚上发生的电极反应是：Ag++e-=Ag C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连 7．(2024·浙江省金丽衢十二校高三联考模拟预测)膜电极主要由质子交换膜、催化层和扩散层组成，高性能的膜电极具有很多优良的特点。工业上可以采用膜电极电解法处理含硫废水并协同产氢实现资源的有效利用，其简易装置图如下所示。下列有关说法不正确的是( ) A．a电极为电源的负极 B．当收集到标况下11.2LH2时，一定有0.5 mol SO32-被处理 C．膜电极具有较高的质子传导性 D．阳极电极反应方程式可能为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+ 8．(2024·浙江省金华市第一中学高三下学期考前预测)利用不同氢源(D2O和)在两个膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以为电解质)。下列说法不正确的是( ) A．极电极反应式为：HCHO-e-＋2OH-=HCOO-+H+H2O B．电解时，阴离子通过交换膜从左室向右室迁移 C．消耗1mol ，回路转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为4mol D．若无论电解多久极附近产物中也不会含有，说明极获得的均来自HCHO 9．(2024·浙江省精诚联盟高三下学期三模)中国古典科技文献《墨娥小录》记载颜料铜青的制法：“硇砂(NH4Cl)二两，明矾三两，好醋三升，二味为末，入醋内浸。次将熟铜板十斤，…‥以炭火烧通红，入药蘸……另用好醋槽一斗入盆内，将铜板子用草板子隔放，淹三日，一度刮，故名长生柜。”下列说法正确的是( ) 已知：铜青的组成可能是Cu2(OH)3Cl或Cu2(OH)3(CH3COO)。 A．若用铁盆盛“醋槽”，可加速铜青的形成 B．负极电极反应式可能为2Cu-4e-+3H2O+Cl-=Cu2(OH)3Cl+3H+ C．“草板子”作正极材料，同时可加大铜片与空气的接触面积 D．用X射线衍射法分析铜青，无法确定铜青的组成 10．(2024·浙江省金华市十校高三下学期模拟考试)取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是( ) A．锌片附近琼脂颜色变红 B．铁钉上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-　 C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块 11．(2024·浙江省绍兴市高三下学期第二次模拟考试)古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下： 下列说法不正确的是( ) A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：Cu+Cl--e-= CuCl B．青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大 C．青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为：Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑ D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 电化学及其应用 考点 五年考情(2020-2024) 命题趋势 考点1 原电池原理运用 (5年3考) 2022浙江卷第一次； 2021浙江卷第一次；2021浙江卷第二次； 选考有关电化学命题一直是常考常新，命题背景新、设问角度新、解答方式新。虽然装置种类多样，但主要考查内容离不开原电池、电解的基本工作原理，着重考查考生对原理的迁移应用能力。2024年二次选考均涉及金属的腐蚀和防护，难度偏小，备考需加强新型电池、电解运用题型训练，不可忽视。重点复习：电极的判断;电极反应类型;电极反应式的书写。 考点2 电解原理运用 (5年5考) 2023浙江卷第一次；2023浙江卷第一次； 2022浙江卷第二次； 2020浙江卷第一次；2020浙江卷第二次； 考点3 金属腐蚀与防护 (5年2考) 2024浙江卷第一次；2024浙江卷第二次； 考点一 原电池原理运用 1．(2022·浙江省1月选考)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(0.1mol·L-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pH D．pH计工作时，电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A项，如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极、负极发生氧化反应而不是还原反应，A错误；B项，已知：pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错误；C项，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则分别测定含已知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pH，C正确；D项，pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误；故选C。 2．(2021·浙江6月选考)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Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2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a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li+ C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1- xCoO2+ xLi+xe-= LiCoO2 D．电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCoO2Si+LiCoO2 【答案】B 【解析】由题中信息可知，该电池充电时Li+得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。A项，由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A正确；B项，放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol Li+通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失Li+，B不正确；C项，放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为Li1- xCoO2+ xLi+xe-= LiCoO2，C正确；D项，电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li+，正极上Li1- xCoO2得到电子和Li+变为LiCoO2，故电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCoO2Si+LiCoO2，D正确。故选B。 3．(2021·浙江1月选考)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+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2 【答案】C 【解析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A项，断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确；B项，断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确；C项，电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误；D项，根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确；故选C。 考点2 电解原理运用 1．(2023·浙江省6月选考)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：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH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 【答案】B 【解析】A项，电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；B项，电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；C项，右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；D项，改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。故选B。 2．(2023·浙江省1月选考)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，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：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl-参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 【答案】C 【解析】由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi)，电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。A项，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，A错误；B项，电极A的电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-，B错误；C项，根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl-参与反应，C正确；D项，电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，D错误；故选C。 3．(2022·浙江省6月选考)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，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的电极发应：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+ C．电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 【答案】C 【解析】A项，由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；B项，由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正确；C项，电极A为阴极， LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误；D项，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；故选C。 4．(2020·浙江7月选考)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液，在阳极RCOO−放电可得到R−R(烷烃)。下列说法不正确的是 A．电解总反应方程式：2RCOONa＋2H2OR−R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOH B．RCOO−在阳极放电，发生氧化反应 C．阴极的电极反应：2H2O＋2e−2OH−＋H2↑ D．电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 【答案】A 【解析】A项，因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确；B项，RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确；C项，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确；D项，根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。故选A。 5．(2020·浙江1月选考)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( ) 离子交换膜 A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出 D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 【答案】D 【解析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极。A项，根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；B项，阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H++2e-═H2↑；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从b口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C项，根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确；D项，根据总反应方程式可知当反应中转移4mol电子时，生成2mol OH-，故D错误；故选D。 考点3 金属的腐蚀与防护 1．(2024·浙江省6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是( ) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH- C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【解析】A项，图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl-，A不正确；B项，图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C项，图2为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；D项，图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-=Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D不正确；故选B。 2．(2024·浙江省1月选考)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是( ) A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C．铁电极上的电极反应式为： 2NH3+2e-=H2↑＋2NH2- D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010 mol Zn 【答案】C 【解析】A项，氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A正确；B项，腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液pH变大，B正确；C项，该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，C错误；D项，根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为，消耗0.010 mol Zn，D正确；故选C。 1．(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A．该装置能同时实现海水淡化、化学能转化为电能 B．当消耗标况下氧气11.2L时，透过X、Y交换膜的离子总数是2NA个 C．负极反应为CH3COO--8e-＋7OH-=2CO2↑+5H2O D．Y为阴离子交换膜 【答案】A 【解析】燃料电池通入O2的电极为正极，因此b为正极；CH3COO-反应的电极为负极，即a为负极。A项，原电池内电路中：阳离子通过阳离子交换膜移向正极，阴离子通过阴离子交换膜移向负极，从而使海水中含量减少形成淡水，该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，能提供电能，A正确；B项，由图可知，通入氧气的电极为正极，得电子发生还原反应，消耗标况下氧气11.2L，相当于消耗0.5mol氧气，0.5mol氧气得到电子，因此Y阳离子交换膜通过2NA离子，同时X阴离子交换膜也通过2NA离子，所以透过X、Y交换膜的离子总数是4NA个，B错误；C项，由图可知，负极为有机弱酸性废水CH3COO-的电极，失电子发生氧化反应，溶液为酸性，电极反应为CH3COO--8e-＋2H2O=2CO2↑+7H+，C错误；D项，原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，D错误；故选A。 2．(2024·浙江省高三下学期5月份大联考)2022年冬奥会期间，我国使用了铁-铬液流电池作为备用电源，其工作原理如图示。已知充电时被还原，下列说法不正确的是( ) A．放电时，a极电极电势低于b极 B．充电时，a极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+ C．充电时，若有1mol Cr3+被还原，则电池中有1mol H+由左向右移动 D．若用该电池做电源给镀件镀铜，镀件增重0.64g时，理论上有0.02mol Fe3+被还原 【答案】A 【解析】充电时Cr3+被还原，则充电时b为阴极，a为阳极，所以放电时a为正极，b为负极。A项，放电时a为正极，b为负极，正极电极电势高于负极电极电势，因此a的电极电势更高，故A错误；B项，充电时a为阳极，电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，故B正确；C项，若有1mol Cr3+被还原生成Cr2+，则得到1mol电子，由于内外电路转移电荷相等，所以电池中有1mol H+由左(阳极)向右(阴极)移动，故C正确；D项，给镀件镀铜时，镀件增重0.64g，则生成0.01mol Cu，转移0.02mol电子，由放电时电极反应式Fe3++e-=Fe2+可知，此时有0.02mol Fe3+被还原，故D正确；故选A。 3．(2024·浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模)某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”，实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示，电解质溶液为KOH溶液，实线代表放电，虚线代表充电，下列说法正确的是( ) A．放电时，M极电势高于N极 B．放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni2++3OH- C．充电时，电路中每转移1mol e-，理论上可生产糠醇49g D．充电时，M极附近溶液pH不断减小 【答案】C 【解析】由题意可知，放电时：N电极转化为Ni(OH)2，得到电子，N电极为正极，则M为负极，此时糠醛转化为糠酸；充电时：M电极糠醛转化为糠醇，发生还原反应，M为阴极，N电极Ni(OH)2转化为，N为阳极。A项，放电时，正极电势高于负极，则N极电势高于M极，A错误；B项，放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，B错误；C项，49g糠醇是0.5mol，充电时，当生产0.5mol糠醇时，有2.5mol的0价碳(平均价态)降低到-价(平均价态)，转移1mole-，C正确；D项，充电时，M极电极反应：+2H2O+2e-=2OH-+，则M极附近溶液pH不断增大，D错误；故选C。 4．(2024·浙江省嘉兴市高三下学期二模)水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述正确的是( ) A．放电时，电极a作电源的正极，Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu B．充电时，水系电池中，a电极附近溶液的碱性增强 C．充电时，b电极上的电极反应式为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+ D．当1mol Cu3(PO4)2完全放电时，则b电极质量减轻138g 【答案】D 【解析】由图可知，放电时为原电池，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、发生得电子的还原反应，b极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、发生失电子的氧化反应，则a极为正极、b极为负极，负极反应式为Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+，充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即a极为阳极、b极为阴极，阴阳极反应与负正极反应相反。A项，放电时为原电池，a极为正极、b极为负极，Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu，故A错误；B项，充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上OH-失电子生成水，阳极附近的碱性减弱，故B错误；C项，充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阴极反应式为Na0.44-xMnO2+xNa++xe-=Na0.44MnO2，故C错误；D项，放电时为原电池，a极上发生反应Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，则1molCu3(PO4)2完全放电时，转移电子6mol，有6molNa+发生迁移，则b电极质量减轻6mol×23g/mol=138 g，故D正确；故选D。 5．(2024·浙江省宁波市镇海中学新高考调研卷)我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理如图1所示。MnOx隔水薄膜可以起到阻挡Cl-与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说法错误的是( ) A．电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成 B．若去掉隔水薄膜，Cl-会在A电极失去电子生成Cl2 C．电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量FeCl3、NaCl、KNO3溶液无混浊现象 D．每当有标准状况下的0.1344L气体生成时，就会有0.008 mol电子从电极A流向电极B 【答案】C 【解析】从图2可知，M金属催化剂，催化氢氧根离子在电极A发生失电子的氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH--4e-＝O2↑＋2H2O，所以电极A为阳极，电极B为阴极。A项，由图可知，电极A上发生的反应存在氢氧极性键的断裂与氢氧极性键的生成，A正确；B项，去掉隔水薄膜，氯离子会在阳极A电极失去电子发生氧化反应生成氯气，B正确；C项，电极B为阴极，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，则加入铁离子会生成氢氧化铁沉淀变浑浊，C错误；D项，电解总反应为，每当有标准状况下的0.1344L气体生成时，则生成氧气，O2~ 4e-，故会有0.008 mol电子从电极A流向电极，D正确；故选C。 6．(2024·浙江省县域教研联盟高三下学期三模)精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如下图所示。 下列说法不正确的是( ) A．电量计中的银棒应与电源的正极相连 B．铂坩埚上发生的电极反应是：Ag++e-=Ag C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连 【答案】D 【解析】要精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，需要让银棒为阳极，铂为阴极，Ag+在阴极得到电子生成Ag，通过测量铂坩埚质量的增加量来测量转移电子的物质的量。A项，电量计中的银棒为阳极，应与电源的正极相连，A正确；B项，银棒与电源正极相连，铂与负极相连，铂上发生的电极反应为：Ag++e-=Ag，B正确；C项，若没有收集网袋，则导致铂坩埚的质量偏大，使得测量金属质量的结果会偏高，计算出的电量偏高，C正确；D项，银棒与待测电解池的阳极相连时，银做阳极，失去电子生成银离子而溶解，Ag+与Cl-结合生成氯化银沉淀，且阴极没有金属沉积，所以电解食盐水时通过的电量不能用该方法测量，D错误；故选D。 7．(2024·浙江省金丽衢十二校高三联考模拟预测)膜电极主要由质子交换膜、催化层和扩散层组成，高性能的膜电极具有很多优良的特点。工业上可以采用膜电极电解法处理含硫废水并协同产氢实现资源的有效利用，其简易装置图如下所示。下列有关说法不正确的是( ) A．a电极为电源的负极 B．当收集到标况下11.2LH2时，一定有0.5 mol SO32-被处理 C．膜电极具有较高的质子传导性 D．阳极电极反应方程式可能为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+ 【答案】B 【解析】A项，由膜电极上发生的反应可知，膜电极左侧氢离子得电子转化为氢气，则膜电极左侧为阴极，a电极为电源的负极，A正确；B项，膜电极阴极发生的反应为2H++2e-=H2↑，阳极发生的反应为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+或2SO32--6e-+2H2O=S2O82-+4H+，当收集到标况下11.2LH2时，电解池中转移的电子为1mol，则阳极处理的SO32-为0.5mol或，B错误；C项，根据膜电极上发生的电极反应可知，阳极生成氢离子，氢离子转移到阴极，阴极消耗氢离子，则膜电极具有较高的质子传导性，C正确；D项，由图可知，阳极消耗SO32-生成SO42-或S2O82-，则电极反应式可能为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+或2SO32--6e-+2H2O=S2O82-+4H+，D正确；故选B。 8．(2024·浙江省金华市第一中学高三下学期考前预测)利用不同氢源(D2O和)在两个膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以为电解质)。下列说法不正确的是( ) A．极电极反应式为：HCHO-e-＋2OH-=HCOO-+H+H2O B．电解时，阴离子通过交换膜从左室向右室迁移 C．消耗1mol ，回路转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为4mol D．若无论电解多久极附近产物中也不会含有，说明极获得的均来自HCHO 【答案】C 【解析】A项，由图可知，N极HCHO和OH−失电子生成HCOO−和H，配平后电极方程式正确，A正确；B项，NaOH为电解质，N极电极反应消耗OH−，电解时，阴离子通过交换膜从左室向右室迁移，B正确；C项，M极消耗1mol，产物中增加4molD，D来源于D2O，化合价由+1变为0，共得4mol电子，阴阳极得失电子守恒，N极也失4mol电子，由N极电极反应知，需要8molOH-，即通过交换膜的阴离子的物质的量为8mol，C错误；D项，若无论电解多久N极附近产物中也不会含有，结合N极电极反应，说明N极获得的H均来自HCHO，D正确；故选C。 9．(2024·浙江省精诚联盟高三下学期三模)中国古典科技文献《墨娥小录》记载颜料铜青的制法：“硇砂(NH4Cl)二两，明矾三两，好醋三升，二味为末，入醋内浸。次将熟铜板十斤，…‥以炭火烧通红，入药蘸……另用好醋槽一斗入盆内，将铜板子用草板子隔放，淹三日，一度刮，故名长生柜。”下列说法正确的是( ) 已知：铜青的组成可能是Cu2(OH)3Cl或Cu2(OH)3(CH3COO)。 A．若用铁盆盛“醋槽”，可加速铜青的形成 B．负极电极反应式可能为2Cu-4e-+3H2O+Cl-=Cu2(OH)3Cl+3H+ C．“草板子”作正极材料，同时可加大铜片与空气的接触面积 D．用X射线衍射法分析铜青，无法确定铜青的组成 【答案】B 【解析】A项，铜板与铁盆接触盛“醋槽”，会形成原电池，铜作正极受保护，故A错误；B项，由题意可知，Cu腐蚀后生成Cu2(OH)3Cl，所以负极电极反应式可能为2Cu-4e-+3H2O+Cl-=Cu2(OH)3Cl+3H+，故B正确；C项，“草板子”不导电，不能作正极(正极是铜板中的杂质)，故C错误；D项，用X射线衍射法分析铜青，可确定晶体组成，故D错误；故选B。 10．(2024·浙江省金华市十校高三下学期模拟考试)取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是( ) A．锌片附近琼脂颜色变红 B．铁钉上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-　 C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块 【答案】A 【解析】将裹有锌片的铁钉放入琼脂、饱和食盐水的混合溶液中，滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀，形成原电池，其中锌作负极、铁作正极，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。A项，根据以上分析可知，氧气在正极放电，生成氢氧根，所以铁附近变红，A错误；B项，铁钉作正极，铁钉上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C项，该装置形成原电池，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，C正确；D项，将锌片改为铜片，仍能形成原电池，此时铁作负极，发生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀，铜作正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-　，生成氢氧根，所以铜电极附近变红，由于铜裹在铁的中段，所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块，D正确；故选A。 11．(2024·浙江省绍兴市高三下学期第二次模拟考试)古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下： 下列说法不正确的是( ) A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：Cu+Cl--e-= CuCl B．青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大 C．青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为：Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑ D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久 【答案】C 【解析】A项，青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀，Cu在负极失去电子生成CuCl，电极反应方程式为： Cu+Cl--e-= CuCl，A正确；B项，青铜锈蚀 I过程发生电极反应：Cu+Cl- -e-= CuCl，Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大，B正确；C项，青铜锈蚀Ⅲ过程中Cu2O和空气中的O2、HCl发生氧化还原反应生成Cu2(OH)3Cl，化学方程式为：2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2Cu2(OH)3Cl，C错误；D项，青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，除去表面的酸性物质(如HCl)，能使其保存更长久，D正确；故选C。 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 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