专题12 电化学基础 题组2-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编化学

题组二 1.解析　由图可知，左侧为阴极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，右侧为阳极，电极反应为4－－e－===3－，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误；a电极的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，pH变大，B错误；电极b的反应为4－－e－===3－，C错误；每脱除58.5 g NaCl，转移电子数为1 mol，有1 mol Li＋和1 mol Cl－分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1 mol LiCl，D正确。 答案　D 2.解析　由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则LixCoO2(x<1) 转化为LiCoO2过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降为＋3，LixCoO2得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，Pt电极为阳极，失电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A错误；由电极反应式可知，产生标准状况下5.6 L(即0.25 mol) O2时转移1 mol 电子，理论上转化 mol的LixCoO2，B正确；SO为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误。 答案　B 3.解析　Pt电极为阳极，阳极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，A正确；水可微弱的电离出H＋和OH－，在外加电场作用下，使H＋和OH－往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明Na＋往阴极方向移动，Cl－往阳极方向移动，即Na＋往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，Cl－往左侧移动，通过X膜，则X膜为阳离子交换膜，C错误；Ⅳ室每生成1 mol NaOH，则转移1 mol电子，有1 mol H＋移到Ⅱ室中，生成1 mol B(OH)3，D正确。 答案　C 4.解析　Zn比Fe活泼，在氨水中二者可形成原电池，电化学腐蚀的总反应方程式为Zn＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋H2↑＋2H2O＋2OH－，氨水浓度越大，生成[Zn(NH3)4]2＋的速率越快，腐蚀趋势越大，A项正确；总反应方程式中有OH－生成，故溶液pH变大，B项正确；Zn生成[Zn(NH3)4]2＋，发生氧化反应，作负极，则Fe作正极，正极上水解离出来的H＋得电子生成氢气，结合电解液为氨水知Fe电极上发生的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C项错误；根据总反应方程式，可得关系式：H2～Zn，故每生成标准状况下224 mL(0.010 mol)H2，消耗0.010 mol Zn，D项正确。 答案　C 5.解析　该电池的总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7，A正确；由题图可知，b电极上发生转化：CuO→Cu2O→CuO，反应前后CuO的性质和数目不变，故b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确；根据负极的电极反应式可知当消耗18 mg(0.1 mmol)葡萄糖时，转移0.2 mmol电子，故理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误；原电池中，阳离子向正极迁移，由分析知，b电极为负极，a电极为正极，故两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为b→a，D正确。 答案　C 6.解析　充电时Zn2＋向阴极移动，A错误；由题意知，放电时，MnO2转化为MnOOH和ZnMn2O4，B错误；放电时，MnO2电极为正极，发生的反应有MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－，C正确；根据放电时Zn电极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋可知，Zn电极质量减少0.65 g(0.01 mol)时，电路中通过0.02 mol电子，故MnO2电极有0.02 mol MnO2发生反应，但MnO2转化为MnOOH和少量ZnMn2O4，故生成的MnOOH的量小于0.020 mol，D错误。 答案　C 7.解析　据图可知，甲室流出液经低温热解得到CuSO4和NH3，则甲室中生成了[Cu(NH3)4]SO4，发生的反应为Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，甲室Cu电极为负极，A错误；乙室Cu电极为正极，发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，消耗Cu2＋，为维持电解质溶液呈电中性，SO透过隔膜进入甲室，则隔膜为阴离子膜，B错误；根据正、负极反应，可知电池总反应为Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，C正确；NH3能与Cu2＋反应生成[Cu(NH3)4]2＋，因此若NH3扩散到乙室，则乙室Cu2＋浓度减小，对电池电动势有影响，D正确。 答案　CD 8.解析　由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。 由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H＋＋2e－===H2↑，则理论上转移2 mol e－生成2 g H2，B错误；由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；由图可知，阳极上的电极反应为：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，D正确。 答案　D 9.解析　该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3＋得电子转化为Fe2＋，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2＋失电子生成Fe3＋，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋SO＋2Fe3＋，D错误。 答案　B 10.解析　由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，据此解答。由分析知b电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正确；该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，为保持OH－离子浓度不变，则阴极产生的OH－离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，故B正确；电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；由电解总反应可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率为x mol·h－1，则补水的速率也应是x mol·h－1，故D错误。 答案　D 11.解析　锂­海水电池的总反应为4Li＋2H2O＋O2===4LiOH, M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应为Li－e－===Li＋，N极为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，A正确；由上述分析可知，N为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，C正确；该电池不可充电，属于一次电池，D正确。 答案　B 12.解析　由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g/mol×2 mol＝46 g，故D错误。 答案　C 13.解析　金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K＋通过，不允许O2通过，故A正确；由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；由分析可知，生成1 mol超氧化钾时，消耗1 mol氧气，两者的质量比值为1 mol×71 g/mol∶1 mol×32 g/mol≈2.22∶1，故C正确；铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4，反应消耗2 mol水，转移2 mol电子，由得失电子数目守恒可知，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18 g/mol＝1.8 g，故D错误。 答案　D 14.解析　由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，故C正确；由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D正确。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.2xXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 专题12 题 班级： 电化学基础 组 姓名： 二 学号： 选择题 1.(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LC1形式回收含锂废 弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 含锂 废弃物 离 电 电 极 交换膜 LilFe(CN) 换膜 膜 LislFe(CN)o 储液罐 下列说法正确的是( A.Ⅱ为阳离子交换膜 B.电极a附近溶液的pH减小 C.电极b上发生的电极反应式为1avs4\al八col(Fe(CN)6)4-+e-一 \a\vs4\al\col(Fe(CN)6)3- D.若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5gNaC1,理论上可回收1 mol LiCl 2.(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料Li,CoO2(x<1)再锂化的电化学 装置，其示意图如下： A B. 直流电源 Li.CoO, Li SO Pt 电极 溶液 极 极 己知：参比电极的作用是确定Li,CoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。 下列说法正确的是() ALi,CoO2电极上发生的反应：Li,CoO2十xe-十xLi+一LiCoO2 B.产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化11-xmol的Li,CoO2 C再锂化过程中，SO2一4向Li,CoO2电极迁移 D.电解过程中，阳极附近溶液pH升高 3.(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的 H+和OH在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]一+H+一B(OH)3十H2O。下列说 法错误的是() 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 电源 NaCl naoh 稀溶液浓溶液 [B(OH)1 OH 电 H 电 双极膜X膜Y膜+双极膜 NaOH溶液卤水NaCI浓溶液NaOH溶液水（含少量NaOH) A.Pt电极反应：4OH-一4e-=O2↑+2H2O B.外加电场可促进双极膜中水的电离 C.Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D.IV室每生成1 mol NaOH,同时Ⅱ室最多生成1molB(OD3 4.(2024浙江1月卷)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，溶液的pH变大 C.铁电极上发生的电极反应式为：2NH3十2e=H2↑+2NH一2 D.每生成标准状况下224mLH2.消耗0.010 mol Zn 5.(2024新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血 糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至 标准，电池停止工作。（血糖浓度以葡萄糖浓度计） 纳米P1导电聚合物纳米Q0导电聚合物关 感 器 萄萄糖酸 Cu.Or 血液 (CH20) O Cuo OH 葡萄糖 电池工作时，下列叙述错误的是() A.电池总反应为：2C6H12O6十O2一2C6H12O7 B.b电极上CuO通过Cu(IⅡ)和Cu(I)相互转变起催化作用 C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b一→a 6.(2024全国甲卷)科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池（如图所示）。电池 工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是() 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A Z MnO, ZnSO水溶液 电极 电极 A.充电时，Zn2+向阳极方向迁移 B.充电时，会发生反应Zn十2MnO2一ZnMn2O4 C.放电时，正极反应有MnO2+H2O+e一MnOOH+OH D.放电时，Zn电极质量减少0.65g,MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH 7.(2023山东卷)（双选）利用热再生氨电池可实现CuSO4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CSO4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() NHa A Cu Cu CuSO 低温 溶液 热解 甲 隔膜 A.甲室Cu电极为正极 B.隔膜为阳离子膜 C.电池总反应为：Cu2++4NH一[Cu(NH3)4]2+ D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 8.(2023辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂 PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( ) 电源 钛网 钛箔 H 海水 HCIO PRT MnO, A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移2mole生成4gH2 C.电解后海水pH下降 D.阳极发生：CI-+H2O-2e-一HC1O+H+ 9.(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() 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 电源或负载 Pb/PbSO 多 Fe/Fe2 进 H.SO.(aq) H,SO,(aq) 质子交换膜 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H+通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb+SO2-4+2Fe3+—PbSO4十2Fe2+ 10.(2023湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿 色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmol h1。下列说法错误的是() 离子交换膜 将 透汽不透液态水 的PTFE膜 极 30%KOH溶液 a b 海水 A.b电极反应式为2H2O+2e-一H2↑+2OH B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为2 x mol h-1 11.(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() M 用电器 Li 隔膜玻璃陶瓷 A.海水起电解质溶液作用 B.N极仅发生的电极反应：2H2O+2e-一2OH-+H2↑ 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 12.(2022广东卷)科学家基于Cl2易溶于CCL4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： NaTi2PO4)3+2Na++2e—Na3Ti2PO4)3。 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 0-输电网 。风力 发电 NaCl CCL 溶液 多孔炭 泵 电极b 下列说法正确的是() A充电时电极b是阴极 B.放电时NaCI溶液的pH减小 C.放电时NaCI溶液的浓度增大 D每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23g 13.(2021·河北卷)K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该 电池，下列说法错误的是() 0 隔膜 K02 有机电解质1有机电解质2 A隔膜允许K+通过，不允许O2通过 B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C.产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水 14.(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示： 循环回路 循环回路 M D-mN 隔膜 A 热交换器贮液器 贮液器 e中 泵锌电极 沉积锌 双极性碳和塑料电极 Br2活性电极Brn复合物贮存 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ZnB2的浓度不断减小 C.充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-一Zn D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 独家授权侵权必究