内容正文:
2026届高三化学一轮复习选择题
专题 电化学
一、真题演练
1.(2024·海南·高考真题)电解溶液得到,是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是
A.电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区
B.图中a代表
C.回路中通过电子产生
D.氧化成的电极反应为
2.(2023·海南·高考真题)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A.b电极为电池正极
B.电池工作时,海水中的向a电极移动
C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
3.(2022·海南·高考真题)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
二、变式训练
4.(2021·海南·高考真题)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1:1
5.(2025·海南省直辖县级单位·二模)某微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合,装置如图所示。有关说法正确的是
A.氢离子可通过离子交换膜自左室移向右室
B.温度越高,产甲烷效率越高
C.外电路中每通过与a相连的电极将产生5.6LCO2
D.b电极的反应为:
6.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,消耗转移的电子数增大。下列说法错误的是
A.充电时,锂电极接电源负极
B.放电时,和向进入的一极迁移
C.放电时,随温度升高,正极区发生转化为
D.熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
7.(24-25高三下·海南省直辖县级单位·阶段练习)液流电池是储能领域的研究热点,能将剩余的电能存储起来,需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电极室b为正极室
B.放电时,由电极室b移向电极室a
C.充电时,电极室的电极与电源的负极连接
D.充电时,总反应为
8.(24-25高三下·海南·阶段练习)以甲烷燃料电池为电源,采用电化学方法制备有机物,模拟装置如图所示。a极、b极为惰性电极,双极膜中水会解离出H+和OH-并向两极迁移。下列叙述错误的是
A.b极为阳极,双极膜中的H+向a极迁移
B.a极反应式为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN
C.消耗0.1molCH4时,理论上可以制备0.2molNC(CH2)4CN
D.电有机合成具有反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率高等优点
9.(2025·海南海口·一模)利用电化学方法可将空气污染物转化为氨气,其原理如图所示。下列说法正确的是
A.a电极为阳极
B.电解过程中向b电极移动
C.b电极发生:
D.每吸收45gNO,理论上转移电子7mol电子
10.(2025·海南·模拟预测)某小组探究电化学在氯碱制备、电镀、金属精炼等方面的应用,装置示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A.极为正极,极为阳极
B.溶液可能为溶液
C.一段时间后,丙中溶液的浓度和组成发生变化
D.一段时间后,甲中溶液降低
11.(24-25高三下·海南省直辖县级单位·阶段练习)在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是
A.电解时,向Pt电极移动
B.生成的电极反应:
C.电解一段时间后,溶液pH升高
D.每生成1 mol H2的同时,生成
12.(2025·海南省直辖县级单位·三模)为了从海水中连续提取锂,某团队设计了图示的电解池。工作时,保持电源正负极不变,每运行一段时间后,将电解槽A和B中的电极取下并互换,从而实现锂的富集。下列说法正确的是
A.电路中电流方向随着电极互换而不断改变
B.电极a上发生的反应为
C.每运行一段时间后,将电极a与电极d互换,电极b与c互换
D.理论上,电路通过1mol电子时,有富集在电解槽B的电解液中
13.(24-25高三下·海南·阶段练习)一种利用电化学方法将生物质转化生成的CH3OH高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为NaOH溶液,在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下,CH3OH和Na2SO3在电极表面形成HOCH2SO3Na、NaOOCCH2SO3Na和CH3SO3Na等有机硫化合物。下列说法错误的是
A.KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.生成HOCH2SO3Na的电极反应式为CH3OH-2e-+SO+OH- = HOCH2SO+ H2O
D.理论上,每形成1mol C-S键,体系生成标准状况下下22.4L H2
14.(2025·海南·一模)清华大学学者团队研发了一种“生物质电池”,该电池放电时产生糠酸,充电时产生糠醇,实现了供电过程中生产高附加值化学品的目的。该电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电或充电时均需源源不断地输入糠醛
B.是充电时的阴极反应
C.每生成1mol ,理论上外电路中通过1mol电子
D.充电时的总反应:
15.(24-25高二上·河南新乡·阶段练习)净化含尿素和酸性废水的微生物燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是
A.放电时,电子由M电极沿导线流向N电极
B.放电时,负极的电极反应为
C.废水中的浓度或酸性越大,电池的效率越高
D.被净化时,有从M室迁移到N室
16.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)微生物脱盐池的极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.工作时,极发生还原反应,电子从极流向极
B.若有机物为,则极的电极反应式为
C.在标准状况下,极上消耗气体,则通过膜的离子的物质的量为
D.膜为阳离子交换膜,脱盐室最终可得到淡盐水
17.(2025·海南·模拟预测)氢氧燃料电池具有能量转化率高、噪音低等优点,可应用于交通工具以及固定电站等方面。用氢氧燃料电池电解精炼铜的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.a电极为电池负极,被氧化
B.多孔电极可增大电极反应速率
C.穿过离子交换膜从正极区移向负极区
D.电极的电极反应式:
18.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)中国科学院大连化学物理研究所李灿开发粉末纳米颗粒光催化剂体系的太阳能规模化分解水制氢的“氢农场”,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A.电极X为阳极
B.电极Y发生氧化反应
C.电极Y的电极反应之一:
D.电极X、Y产生气体质量比一定等于
19.(2024·海南·三模)LED产品在工业生产及生活中应用广泛。图甲是燃料电池的装置示意图,图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述正确的是
A.负极的电极反应式为
B.该电池放电过程中,从A极区向B极区移动
C.该电池放电过程中,A极区pH减小,B极区pH增大
D.要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的B极相连
20.(2024·海南·二模)将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐()中的葡萄糖作为燃料转化成葡萄糖内酯并获得能量,下列说法不正确的是
A.a极为负极
B.b极的电极反应式为:
C.随着反应不断进行,负极区的pH不断增大
D.当电路中转移个电子时,消耗0.1mol葡萄糖
试卷第1页,共3页
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《专题 电化学》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
AC
A
A
B
AD
C
BD
C
AB
BC
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
AB
BC
BD
AD
C
B
C
BC
AD
C
1.AC
【分析】由实验装置图可知,与电源正极相连为电极为阳极,电极反应式为,电解过程流出液b中混有少量气泡,发生副反应,与电源负极相连的电极为阴极,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,阴离子向阳极移动,但是硫酸根不能通过质子交换膜,则硫酸根不能从阴极区迁移到阳极区,A错误;
B.由分析可知,阴极区产生氢气,则a为氢气,B正确;
C.由于阳极区存在副反应,则当回路中通过1mol电子产生的小于0.5mol,C错误;
D.由分析可知,阳极区发生反应氧化反应,D正确;
故选AC。
2.A
【分析】铝为活泼金属,发生氧化反应为负极,则石墨为正极;
【详解】A.由分析可知,b电极为电池正极,A正确;
B.电池工作时,阳离子向正极移动,故海水中的向b电极移动,B错误;
C.电池工作时,a电极反应为铝失去电子生成铝离子,铝离子水解显酸性,C错误;
D.由C分析可知,每消耗1kgAl(为),电池最多向外提供mol电子的电量,D错误;
故选A。
3.A
【分析】由装置可知,b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,因此b为阴极,电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,a为阳极,电极反应式为2O2--4e-=O2,据此分析解答;
【详解】A.由分析可得,b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A正确;
B.a为阳极,若金属Ag作a的电极材料,则金属Ag优先失去电子,B错误;
C.改变工作电源的电压,电流强度发生改变,反应速率也会改变,C错误;
D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2--4e-=O2,因此固体氧化物电解质中O2-不会改变,D错误;
答案选A。
4.B
【详解】A.根据图示可知:在b电极上产生N2,N元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以b电极为阳极,连接电源的正极,A错误;
B.电极a上产生H2,H元素化合价降低得到电子,发生还原反应,所以a电极为阴极,电极反应式为:,B正确;
C.电解过程中,阴极附近产生,使附近溶液中阴离子浓度增大,为维持溶液电中性,阳离子K+会向阴极区定向移动,最终导致阴极附近K+浓度增大,C错误;
D.每反应产生1 mol H2,转移2 mol电子,每反应产生1 mol N2,转移6 mol电子,故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1,D错误;
选B。
5.AD
【分析】装置中有电源,说明是电解池装置,与电源相连的a、b为电极,其中b电极处转化为,C元素化合价从+4价降低到-4价,发生还原反应,所以b为阴极,则a为阳极,发生氧化反应。左右两侧均有电解液,中间有离子交换膜。左侧有产电菌,右侧有产甲烷菌。产电菌和产甲烷菌在各自区域参与相关反应,产电菌参与阳极附近的反应,产甲烷菌在阴极附近发挥作用。
【详解】A.在电解池中,阳离子向阴极移动,右侧转化为发生还原反应需要,右侧为阴极,所以通过离子交换膜自左室移向右室参与阴极的反应,故A正确;
B.产甲烷菌需要在适宜的温度下才能发挥最佳活性,温度过高会使菌失活,导致产甲烷效率降低,故B错误;
C.未指明气体所处的状况(温度和压强),无法根据气体摩尔体积计算气体的体积,故C错误;
D.b电极为阴极,在阴极得到电子发生还原反应生成,根据得失电子守恒和电荷守恒,电极反应为,故D正确;
故选AD。
6.C
【分析】Li-O2电池放电时,锂电极为负极,发生反应:,多孔功能电极为正级,低温时发生反应:,随温度升高消耗1mol O2转移的电子数增大,正极区转化为;充电时,锂电池为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或失去电子。
【详解】A.充电时,锂电池为阴极,连接电源负极,A正确;
B.放电时,阳离子向正极迁移,即Li+、K+向通入O2的一极迁移,B正确;
C.根据分析可知,放电时,正极得到电子,中氧原子为-1价,中氧原子为-2价,因此随温度升高消耗1mol O2转移的电子数增大,正极区转化为,C错误;
D.由分析可知,电池总反应方程式为:,充放电时Li+参与或生成,因此熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率,D正确;
故答案选C。
7.BD
【详解】A.放电时,电极室b中V2+失电子变为V3+,发生氧化反应,所以电极室b为负极室,A错误;
B.放电时,该电池为原电池,阳离子向正极移动,电极室a为正极室,所以H+由电极室b移向电极室a,B正确;
C.充电时,电极室a在放电时为正极,充电时应与电源的正极相连,作阳极,,C错误;
D.放电时,电极室a的电极反应为,电极室b的电极反应为,总反应为。充电过程是放电的逆过程,所以充电时总反应为,D正确;
故选BD。
8.C
【分析】电解池中,阳极上还原剂失去电子发生氧化反应,b极上水失去电子被氧化得到氧气,则b极是阳极,a极为阴极,阳离子移向阴极,双极膜中水会解离出H+向a极迁移;阴离子移向阳极、双极膜中水会解离出的OH-向b极迁移;
【详解】A.据分析,b极为阳极,双极膜中的H+向a极迁移,A不符合题意;
B.据分析,a极为阴极,a极上发生还原反应,电极反应式为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN,B不符合题意;
C.甲烷燃料电池中,甲烷失去电子被氧化,碳元素从-4价升高到+4价,消耗0.1molCH4时转移0.8mol电子,结合选项B、根据电极上得失电子守恒,理论上可以制备0.4molNC(CH2)4CN,C符合题意;
D.与传统的有机合成相比,电有机合成具有反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率高等优点,D不符合题意;
故选C。
9.AB
【分析】b电极NO转化为NH3,N化合价降低,得电子,为阴极,接电源负极;a电极水失电子生成O2,为阳极,接电源正极。
【详解】A.据分析,a电极为阳极,故A正确;
B.据分析,b电极为阴极,阳离子向阴极移动,故B正确;
C.b电极NO转化为NH3,溶液为NaOH溶液,电极方程式为NO+5e-+4H2O=NH3+5OH-,故C错误;
D.吸收1molNO转移5mol电子,则吸收45g(1.5mol)NO转移7.5mol电子,故D错误;
故答案为AB。
10.BC
【分析】根据题意分析,丙池为电解精炼铜,故粗铜为阳极,故N为正极,M为负极,从左到右碳为阴极,铂为阳极,铁为阴极 ,银为阳极,铜为阴极,粗铜为阳极。
【详解】A.M为负极,A错误;
B.根据题意分析,甲池为氯碱制备,丙池为电解精炼铜,则乙池为电镀,铁上镀银,需要含银离子的电镀液,B正确;
C.丙中模拟电解精炼铜,一段时间后硫酸铜的浓度会减小,粗铜中还有其他金属会放电变成离子,故组成也会发生变化,C正确;
D.甲中电解饱和食盐水,生成氢氧化钠,pH增大,D错误;
故答案选BC。
11.AB
【分析】由电解装置图可知,Ni电极产生H2,则Ni为阴极,电极反应为;Pt为阳极,电极反应为。
【详解】A.电解时,阴离子移向阳极,A正确;
B.在阳极,失电子发生氧化反应生成,电极反应为,B正确;
C.由阴、阳电极反应可知,电解一段时间后,溶液中的OH-减少,即溶液pH降低,C错误;
D.电化学方法合成时,伴随少量生成,故每生成1 mol H2的同时,生成的小于,D错误;故答案选AB。
12.BC
【分析】为从海水中提取锂,电极a的电极反应式为:,则电极a为阴极,则电极b为阳极,电极材料为Ag,电极方程式为;电极c为阴极,电极材料为AgCl,电极方程式为,电极d为阳极,在电极d上发生氧化反应:,实现了锂的富集,据此分析;
【详解】A.保持电源正负极不变,则电流方向不变,A错误;
B.根据分析可知,电极a的电极反应式为:,B正确;
C.根据分析可知,每运行一段时间后,将电极a与电极d互换,电极b与c互换,C正确;
D.根据电子守恒,电路中各处的电量相等,所以理论上,电路通过电子时,有富集在右侧电解液中,D错误;
故选BC。
13.BD
【分析】由图,Pt-C电极上水得到电子发生还原反应生成氢气,为阴极,则KB为阳极,阳极上物质发生氧化反应;
【详解】A.KB为高纯度导电炭黑,能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构,存在自由移动的电子,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极移动,由图离子移动方向,离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;
C.阳极上和生成的反应为失去电子的氧化反应,电极反应式为,C正确;
D.由于阳极发生氧化反应,在电极表面形成、和等有机硫化合物,不确定具体转移电子的物质的量,不能计算生成标况下氢气的体积,D错误;
故选BD。
14.AD
【分析】
由图可知,放电时,左侧电极为原电池的负极,碱性条件下在负极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为-2e-+2OH-=+H2O,右侧电极为正极,水分子作用下Co0.2Ni0.8OOH在正极得到电子发生还原反应生成Co0.2Ni0.8(OH)2,电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e-+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH-;充电时,与直流电源负极相连的左侧电极为阴极,水分子作用下,在阴极得到电子发生还原反应生成,电极反应式为+2e-+2H2O=+2OH-,右侧电极为阳极,碱性条件下Co0.2Ni0.8(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成Co0.2Ni0.8OOH和水,电极反应式为Co0.2Ni0.8(OH)2-e-+OH-=Co0.2Ni0.8OOH+H2O。
【详解】A.由分析可知,放电或充电时糠醛均被消耗,均需源源不断地输入糠醛,A正确;
B.由分析可知,充电时,右侧电极为阳极,碱性条件下Co0.2Ni0.8(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成Co0.2Ni0.8OOH和水,电极反应式为Co0.2Ni0.8(OH)2-e-+OH-=Co0.2Ni0.8OOH+H2O,B错误;
C.由分析可知,碱性条件下在负极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为-2e-+2OH-=+H2O,每生成1mol ,理论上外电路中通过2mol电子,C错误;
D.由分析可知,充电时和Co0.2Ni0.8(OH)2反应生成和Co0.2Ni0.8OOH,总反应为:+2Co0.2Ni0.8(OH)2=+2Co0.2Ni0.8OOH,D正确;
故选AD。
15.C
【分析】由图可知,该装置为原电池,M室电极为负极,在微生物的作用下,CO(NH2)2在负极上失去电子发生氧化反应生成氮气和二氧化碳气体,电极反应式为,N室电极为正极,在还有菌作用下,在正极上得到电子发生还原反应生成Cr3+,电极反应式为+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,生成的Cr3+又转化为Cr(OH)3沉淀,据此分析;
【详解】A.放电时,电子由负极流向正极,故电子由M电极沿导线流向N电极,A正确;
B.根据分析可知,负极的电极反应为,B正确;
C.蛋白质在强氧化剂作用下或强酸性溶液中会发生变性,当废水中的浓度或酸性过大时,还原菌的活性降低导致电池的效率降低,C错误;
D.由分析可知,当1mol被净化时,转移,负极放电生成的6molH+从负极室迁移到正极室,D正确;
故选C。
16.B
【分析】a极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,则a极为负极,发生氧化反应,则M为阴离子交换膜, 经过M膜的离子为Cl-和,b极为正极,发生还原反应,N为阳离子交换膜,经过N膜的离子为Na+和Ca2+,从而达到脱盐的目的,据此分析解答。
【详解】A.根据电极转化关系可知,a极为负极、b极为正极,因此工作时,a极发生氧化反应,电子从a极流向b极,A项错误;
B.若有机物的分子式为,则a极失电子生成CO2,电极反应式为,B项正确;
C.若b极上消耗标准状况下11.2L O2,则外电路中通过2mole-,此时通过阳离子交换膜的电荷数为2mol,M为阴离子交换膜, 经过M膜的离子为Cl-和,其所带电荷数不同,故此离子数目无法确定,C项错误;
D.阴离子向a极迁移,阳离子向b极迁移,因此N为阳离子交换膜,M为阴离子交换膜,从而达到脱盐的目的,D项错误;
答案选B。
17.C
【分析】在氢氧燃料电池中,通入H2的电极为负极,发生失去电子的氧化反应,电极反应:;通入O2的电极为正极,发生得到电子的还原反应,电极反应:。根据图示可知:电子由a电极经负载流向电极d,所以d电极为阴极,c电极为阳极,据此分析;
【详解】A.由分析可知,a电极为电池负极,被氧化,A正确;
B.多孔电极可增大反应物的接触面积,加快电极反应速率,B正确;
C.穿过离子交换膜从负极区移向正极区,C错误;
D.电极为阴极,发生得电子的还原反应,电极反应式:,D正确;
故选C。
18.BC
【分析】电极X上H2O得电子产生H2,为阴极,电极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-;电极Y为阳极,电极反应式为、。
【详解】A.根据分析可知,电极X为阴极,A错误;
B.电极Y为阳极,阳极上发生氧化反应,B正确;
C.根据分析可知,电极Y的电极反应之一:,C正确;
D.X电极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-,Y电极反应式为、,电极Y不止一种电极反应,根据电子得失守恒,产生的氧气可能较少,故电极X、Y产生气体质量比不一定等于,D错误;
答案选BC。
19.AD
【分析】根据图示可知,双氧水得电子发生还原反应,则A电极为正极,B电极为负极,负极上失去电子和氢氧根离子反应生成,正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,负极发生氧化反应生成,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由上述分析可知,负极发生氧化反应生成,电极反应式为,故A正确;
B.A电极为正极,B电极为负极,向A极区移动,故B错误;
C.A极区反应式为:,B极区反应式为,故A极区pH增大,B极区pH减小,故C错误;
D.根据电子流向可知导线a应与原电池的负极相连,即图甲中的B极相连,导线b与A极相连时,故D正确。
答案选AD。
20.C
【分析】由图可知,a电极为原电池的负极,葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和氢离子,电极反应式为C6H12O6—2e—= C6H10O6+2H+,b极为正极,酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,a电极为原电池的负极,A正确;
B.由分析可知,b极为原电池的正极,酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,a电极为原电池的负极,葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和氢离子,电极反应式为C6H12O6—2e—=C6H10O6+2H+,则随着反应不断进行,负极区的pH不断减小,C错误;
D.由分析可知,a电极为原电池的负极,葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和氢离子,电极反应式为C6H12O6—2e—= C6H10O6+2H+,则当电路中转移0.2个电子时,消耗葡萄糖的物质的量为0.1mol,故D正确;
故选C;
答案第1页,共2页
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