(13)电化学原理综合题-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习周测卷（R）

高三一轮复习R ·化学· 高三一轮复习周测卷/化学（十三） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 2 微生物电化学 易 0.80 选择题 熔融盐体系电解 易 0.79 3 选择题 2 新型钙氧气电池 / 易 0.72 4 选择题 2 全氢电池 易 0.71 选择题 2 氧化还原贮库电极 易 0.70 6 选择题 2 液流电池 易 0.70 7 选择题 2 电极反转 中 0.68 6 选择题 2 新型锰电池 中 0.67 9 选择题 2 光电催化CO, 中 0.66 10 选择题 2 微生物燃料电池 中 0.64 11 选择题 4 铁的电化学腐蚀 中 0.60 12 选择题 4 水系双离子电池 0.63 13 选择题 过渡金属-锂离子电池 难 0.50 14 选择题 4 电化学吸收SO, 难 0.50 15 选择题 钒电池电解制备CIO2 / 难 0.49 16 非选择题 12 电化学原理 易 0.75 17 非选择题 11 新型化学电源 易 0.73 18 非选择题 14 电解法的应用 中 0.64 19 非选择题 13 锌锰电池 中 0.57 20 非选择题 10 探究铁器文物的修复 难 0.50 ·69· ·化学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 阳极区减少1mol阳离子（忽略HCO的电离），D项 1.D【解析】由图知，阳极上CH COOH失去电子生 正确。 成CO2,电极反应式为CH COOH+8OH-8e 5.B【解析】开关接K时，室1的电极1上O2得电子 一2CO2↑十6H2O,消耗CH,COOH的同时生成 化合价降低生成HO2,故电极1为阴极，A项正确； 水，pH增大，A项正确：由信息可知，膜a为阳离子交 开关接K2时，电极3反应式为NiOOH十HO十e 换膜，膜b为阴离子交换膜，B项正确；钠离子通过膜 —Ni(OH)2十OH,电极2反应式为2SO-2e a进入阴极室，水放电生成H2和OH,阴极室可获 一SO,故电解一段时间后，室2电解质溶液pH 得NaOH溶液，C项正确：未说明11.2L气体所处的 增大，B项错误：开关接K1时，电极3上Ni(OH),转 温度和压强，无法计算其物质的量，D项错误。 化为NiOOH,失电子，为阳极：开关接K2时，电极3 2.B【解析】在外加电源下，石墨电极上C转化为CO, 上NiOOH转化为Ni(OH)2,得电子，为阴极，C项正 失电子发生氧化反应，为阳极，A项正确；电极A作 确；转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2,转 阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料TiSi,电 移2mol电子，可以使一2价的氧生成2mol一1价的 极反应为TiO2十SiO2十8e-TiSi+4O,B项错 氧，则室2的产物含有1mol过氧键，D项正确。 误；由信息可知，该体系中，石墨优先于C参与反 6.C【解析】由信息可知，充电时，电极A为Cd+转化 应，C项正确：电解池中电极A为阴极，阳离子向电极 为C,发生还原反应，电极A为阴极，阳离子向阴极 A移动，D项正确。 迁移，故H+向电极A迁移，A项正确；放电时，电极 3.B【解析】乙醇不是电解质，不能导电，A项错误；由 A为负极，电极反应为Cd-2e—Cd+,发生氧化 图可知，放电时，金属钙负极的电极反应式为Ca 反应，B为正极，电极反应为Mn+十e一Mn+,则 2eCa+,碳纳米管空气正极的电极反应式为O2 放电时的总反应：2Mn3+十Cd—Cd++2Mn2+,氧 十2e—O号，B项正确；单位质量的金属锂失去电 化性：Mn3+>Cd+,B项正确：由分析可知，充电时， 子（宁）比等质量的金属钙失去电子（品）多，C项错 电极B上可能发生：2Br一2e一Br2;放电时，电 极B为正极，应该发生还原反应，C项错误：MO2沉 误；没指明气体是标准状况，无法计算，D项错误。 积在电极B上，可能会影响充放电的进行，Br一具有 4.C【解析】由图知，左边为原电池，其中左侧吸附层 一定的还原性，可将MnO2还原为Mn+,从而提高 为负极，发生氧化反应，H2十2OH-一2e—2HO, 充放电过程的可逆性，D项正确。 右侧吸附层为正极，发生还原反应，2H十2e 7.C 【解析】由图可知，初始阶段电流的方向均是一致 H2个；右边为电解池，电解氯化钠溶液制备H2和 的，说明铁作负极，铜作正极，A项正确；l5mol·L HC1O,则阳极反应式为C1+HO-2e—HClO 的硝酸溶液中，一段时间后，电流反向，说明铁被钝 十H+,阴极反应式为2H+十2e一H2个。根据分 化，铁电极是正极，铜电极是负极，即发生了“电极反 析知，“全氢电池”的总反应为H+十OH一HO, 转”，B项正确；由图可知，硝酸浓度为9.4mol·L A项正确：原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负 时的电流强度小于硝酸浓度为13.3mol·L1时的 极迁移，所以“全氢电池”的双极膜中产生的H向右 电流强度，C项错误；将Fe换为Al后，测得“CuA硝 移动，OH向左移动，B项正确：电解氯化钠溶液制 酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为 备H2和HC1O,阳极反应式为C1十H2O一2e 9.1mol·Ll,且AlO3氧化层比FeO更致密，所 HCIO+H,C项错误；理论上负极消耗1molH2,即 以工业上用铝罐储存硝酸更合适，D项正确。 转移2mol电子，则有2mol阳离子（钠离子或者氢离 8.B【解析】放电时，电子从负极到正极，电子从b极 子)通过阳离子交换膜进入阴极区，根据CI厂+H2O 经过导线传导到a极，A项正确；充电时，a为阳极，b -2e一HC1O+H+可知，又得到1mol氢离子，则 为阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，则中 ·70· 高三一轮复习R ·化学· 间室中SO经c膜进入a电极室，K+经d膜进入b 度无关，B项错误；BD段溶液的DH值增加（酸性）， 电极室，导致中间室KSO4溶液浓度减小，B项错 体系压强减小，正极反应式为O2十4e十4H+ 2H2O,C项错误；：pH基本不变的原因可能是：相同 误：充电时，b电极反应式为0 +2nK+十 时间内，2Fe+O2十4H+—2Fe2++2H2O消耗H 的量与4Fe2++O2+10H2O—4Fe(OH)3+8H 产生H的量基本相同，D项正确。 2ne ③区溶液碱性增强，C项正 12.C【解析】由图可知，放电时为原电池，a极上 Cu(PO,)2→COCu,发生得电子的还原反应，b 确：由分析可知，放电时，a为正极，电极反应为MnO 极上Na.uMnO2→Na.-MnO2,发生失电子的氧 +2e十4H+Mn2++2H2O,则a极周围溶液pH 化反应，则a极为正极，b极为负极，负极反应式为 增大，D项正确。 Na.uMnO2-xe—Na.44-,MnO2十xNa+,正极 9.D【解析】阳极发生氧化反应，2HO-4eO2↑ 电势高于负极，A项正确；放电时，电流从正极沿导 +4H+,阴极发生还原反应，CO2还原为含C化合 线流向负极，再经电解质溶液到正极，B项正确：放 物。由图可知，氢离子参与反应，故隔膜为质子交换 电时，电子转移情况为Cu~2e、CuO~2e,若电 膜，A项正确；由信息可知，该装置的能量来源是光能 极a得到6.4gCu(为0.1mol)和1.44gCuO(为 和电能，B项正确；阴极产生乙烯的电极反应为2CO2 0.01mol),则电路中转移0.1mol×2十0.01mol×2 +12e+12H+—C2H十4H20,C项正确；氧气如 =0.22mol电子，观察原电池的a极，发现a极还发 果只来源于阳极反应，根据2H2O一4e—O2个十 生2H2O+2e一H2个+2OH,因此无法判断转 4H+,每产生32g氧气，电路中转移电子数为4NA, 移多少电子，C项错误；充电时，a极为阳极，b极为 但由图可知，阴极也生成氧气，D项错误。 阴极，b极的电极反应式为Na.M-,MnO十xNa+十 10.C【解析】电池工作时，“厌氧阳极”左侧H通过 xe—Na.4MnO2,D项正确。 质子交换膜1从右向左迁移，“厌氧阳极”右侧H+ 13.BD【解析】由总反应式可知，放电时LiCm转化为 通过质子交换膜2从左向右迁移，A项错误；由于两 Li,-Cm,电极反应式为Li,Cm一e一Li,1Cm十 极都是正极，得到的电子数并不一定相等，B项错 Li+,电极A为负极，电极B为正极，阳离子移向正 误；“缺氧阴极”发生硝酸根离子转化为氮气的反应， 极，即L计从电极A流向电极B,A项正确；充电时 电极反应式为2NO+10e+12H+一N2个+ 电极B发生的电极反应式为Li,+1MO2-e 6HO,由电荷守恒可知，生成1mol氮气时，有 Li,MO2十Li,若转移1mol电子，电极B将减轻 10molH+从“厌氧阳极”移向“缺氧阴极”，但“缺氧 7g,B项错误：放电时，电极A为负极，则充电时，电 阴极”要消耗12molH+,“出水”与“进水”相比，“缺 极A为阴极，与电源的负极相连，C项正确：充电时 氧阴极”区域溶液pH增大，C项正确：“厌氧阳极” 电极B发生的电极反应式为Li,+1MO2一e 中，甲醇失电子发生氧化反应，生成二氧化碳，电极 Li,MO2十Li计，D项错误。 反应式为CHOH-6e+H2O—CO2个十6H+, 14.C【解析】当n(SO?):n(HSO)=91:9时，溶液 若流出1.2mol电子，则生成的二氧化碳为 中阴离子主要存在为SO,SO水解程度大于 0.2mol,同时有1.2molH+移出，故该区域“出水” HSO的电离程度，此时溶液pH=8.2,则亚硫酸 比“进水”减轻了8.8g十1.2g=10g(假设气体全部 钠溶液呈碱性：当n(SO):n(HSO)=9:91时，溶 逸出)，D项错误。 液中阴离子主要存在为HSO,HSO的电离程度 二、选择题 大于SO水解程度，此时溶液pH=6.2,则亚硫酸 11.AD【解析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时 氢钠溶液呈酸性，A项正确：二氧化硫发生氧化反 pH较小，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁 应，氧气发生还原反应，所以通入二氧化硫的电极为 主要发生析氢腐蚀，负极反应式为Fe-2e— 负极，通入氧气的电极为正极，原电池中阳离子移向 Fe+,正极反应式为2H十2e一H2个，A项正 正极，所以质子移动方向为从A到B,负极反应式为 确；铁主要发生析氢腐蚀时，析出H质量与氧气浓 SO2+2H2O一2e—SO2-+4H+,B项正确：当吸 ·71 ·化学· 参考答案及解析 收液的pH降至约为6时，吸收液中阴离子主要是 液反应(2分) 亚硫酸氢根离子，此时送至电解槽再生，由图2可 【解析】(1)原电池负极发生氧化反应，锌失去电子 知，亚硫酸氢根离子透过阴离子交换膜向阳极移动， 被氧化，故为负极；Cu电极为正极，发生还原反应， 故电解池右侧为阳极区域，发生氧化反应。亚硫酸 电极反应式为Cu+十2e—Cu;阳离子向正极移 氢根离子在阳极上失电子和水反应生成硫酸根离子 动，故盐桥中的K+移向右池。 和氢离子，电极反应式为HSO5+H,O一2e (2)①甲为原电池，负极发生氧化反应，a极为负极， SO十3H+,C项错误：电解时，溶液中阳离子向阴 电极反应式为CH,一8e+2H2O—CO2十8H+。 极移动，钠离子进入阴极室，pH约为6的吸收液中 ②原电池a极为负极，b极为正极，电子从负极流向 阴离子主要是亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子在 正极，a→d,c→b,则电子由c极流出；氯化钠饱和溶 阴极得电子生成氢气，阴极室溶液中亚硫酸根离子 液电解产生氢氧化钠、氧气和氢气，化学方程式为 浓度增大，钠离子与亚硫酸根离子结合生成 2NaC1+2H,0道电2NaOH+H++CL个：d为阴 NSO3,实现吸收液再生，因此电解槽左侧电极发 极，电极反应式为2H2O+e—2OH+H2↑，有 生的反应有2HSO?+2e—H个+2SO,D项 OH一生成，使酚酞溶液变红，同时产生H2,有气泡 正确。 产生；电解时，阳离子向阴极移动，故阳离子交换膜 15,AB【解析】由图可知，右侧的电解池中左侧产生 只允许Na+通过，向d极移动，平衡电荷，防止氢气 H2,电极反应式为2H十2e一H2个，该电极为 与氯气反应，防止氯气与氢氧化钠溶液反应。 阴极，故左侧钒电池中b电极为负极，电极反应式为 17.(11分) V2+-e一V+,a电极为正极，电极反应式为 (1)Al-+3NiO(OH)+NaOH+3H2O= VO+2H++e—VO++HO,右侧电解池中 3Ni(OH)2+Na[Al(OH),]() 右侧产生NCl,电极反应式为NH十3CI--6e (2)①3(2分) NCL+4H+,NC1在二氧化氧发生器中和 ②Al2S-6e+14A1CL—8AlCL+3S(2分) NaC1O2反应生成CIO2和NH,反应为3HO十 ③铝(1分)外加电流法(1分) NCl+6NaCIO2 -6CIO2+NH3 3NaOH+ (3)HCOO-2e-+2OH-—HCO2+HO(2分) 3NaCl。工作时，b极区电极反应式为V+一e H2SO,(1分) V+,故溶液由紫色变成绿色，A项错误；由分析可 【解析】(1)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液 知，电解池中阴极的电极反应式为2H++2e 为电解液组成一种新型电池，电池工作时正极上 H2◆，阳极的电极反应为NH+十3CI一6e= NiO(OH)转化为Ni(OH)2,负极上A1失去电子被 NCL十4H+,则CI-由阴极区经离子交换膜进入阳 氧化为Na[Al(OH):],则该电池总反应的化学方程 极区，离子交换膜为阴离子交换膜，B项错误；由分 式为A1+3NiO(OH)+NaOH+3H2O 析可知，生成1molH2转移2mol电子，而生成1mol 3Ni(OH)2+NaAl(OH)]。 NH转移6ol电子，根据电子守恒可知，生成的 (2)铝-硫二次电池放电时的电池反应为2A1十3S H2和NH的物质的量之比为3：1，C项正确；由分 -Al2S,负极反应式为A1-3e+7AlCL 析可知，生成1 mol C1O2转移电子为1mol,根据电 4Al2C1;正极反应式为8Al2Cl十3S+6e 子守恒可知，当钒电池有2molH+通过质子交换膜 Al2S+14AIC1。 时，理论上生成2 mol CIO,D项正确。 ①据分析，每生成4 mol Al2Cl,转移电子的物质的 三、非选择题 量为3mol。 16.(12分) ②据分析，充电时阳极的电极反应式为AlS一6e (1)负(1分)Cu+十2e-Cu(1分)右(1分) +14A1CL-8A12C1+3S。 (2)①CH-8e+2H,O—=CO2+8H+(2分) ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，则铁应为阴 ②c(1分)2NaC+2H0通电2Na0H+H,↑+ 极，与电源的负极相连，则铁管道应连接电池的铝电 C↑(2分)溶液变红，有气泡产生(2分)平衡 极，该电化学防护法称为外加电流法。 电荷，防止氢气与氯气反应，防止氯气与氢氧化钠溶 (3)由图可知，左侧HCOO转化为HCO,发生氧 ·72· 高三一轮复习R ·化学· 化反应，左侧电极为负极，电极反应式为HCOO 十H2O,则电解生成的H2和NH的物质的量之比 2e+2OH一HCO2+HO;右侧电极为正极， 为15：2。 正极处Fe+转化为Fe2+,Fe2+又被O,氧化为 ②结合图3，当电解电压为U2时，催化电解NO生 Fe3+,此反应为酸性条件，若为碱性，则生成 成NH的电极反应式为NO+5e+5H+NH Fe(OH)3,根据装置中流出KSO,可知，物质X应 +H2O。 为H2SO,发生反应：4Fe2+十O2+4H+—4Fe3+ 19.(13分) +2H2O,消耗H,故应补充HzSO,。 I.(1)MnO2+H2O+e=MnOOH+OH (2 18.(14分) 分)Zn+2OH-2e-ZnO+HO(2分) (1)①质子(1分) Ⅱ.(2)Zn-2e+4OH—Zn(OH)(2分) ②Cr2(SO)3(1分)H2O(1分) 2mol(1分) ③减少19.6(2分) (3)B(2分) (2)①PbO2+4H++SO十2e-PbS0,+2H2O Ⅲ.(4)过滤(1分) (2分) (5)减小(1分) ②2A1+6H,0电解2A1(OH),十3H+(2分) (6)LiMn2 O,-xe—Li-MnO十xLi(2分) ③正(1分) 【解析】I.(1)碱性锌锰电池以锌为负极，二氧化锰 (3)①15：2(2分) 为正极，氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质，故正 ②NO+5e+5H+—NH+H2O(2分) 极反应式为MnO2+HO十e—MnOOH+ 【解析】(1)①电解过程中，甲池Cr+得电子生成 OH-,负极反应式为Zn+2OH-2e—ZnO C,硫酸根离子移向乙池，丙池水失电子产生氧气和 +H2O。 氢离子，且氢离子定向移动到乙池，乙池得到纯净的 Ⅱ.(2)放电时，左侧锌变成Zn(OH),为原电池的 稀硫酸，故A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交 负极，反应式为Zn-2e+4OH—Zn(OH): 换膜。 放电时，1 mol FQ转移电子的物质的量为2mol。 ②甲池需要不断补充Cr2(SO,)3,丙池需要不断补 (3)Zn电极为负极，发生氧化反应：Zn-2e一 充水。 Zn+,MnO2为正极，发生还原反应：MnO2十2e十 ③电解过程中，导线中每通过0.3mol电子，甲池减 4H+一Mn2+十2HO,加入KI后，发生反应： 少0.05 mol Cra2(SO,)3,质量减少19.6g。 MnO2+31-+4H+-Mn2++I +2H2O,I3+ (2)①由图可知电解池中，铝电极失电子作阳极，Y 2e一3I,碘离子为催化剂。若有0.6molI参 与阳极相连，Y为正极，电极反应式为PbO2十4H 加反应，需得到电子0.4mol,理论上负极Zn减少 +SO+2e—PbSO,+2HO。 0,2mol,质量为13g,A项正确；充电时阳极电极反 ②电解池的总反应式为2A1+6H,0电解2A1(OHD, 应式为3I-2e一Ih、Mn2++2H20-2e +3H2个。 MnO2十4H+,且Zn2+可通过PBS膜，则电路中每通 ③含有CO的工业酸性废水具有强氧化性，则 过2mole,阳极区溶液减少的质量不等于1mol 铁作阳极失电子转化为亚铁离子，与CO反应 MO,的质量(87g),B项错误；放电时的总反应为 可将其转化为Cr3+除去，故铁电极应该连接铅酸蓄 MnO2+Zn+4H+—Zn2++Mn2++2H,O,C项正 电池的正极。 确；PBS膜能够防止脱落的二氧化锰与锌接触构成 (3)①由图4可知，当电解电压为U1时，H2、NH的 微电池，减少锌的损耗，能有效抑制电池的自放电， Q知， 法拉第效率分别为60%，20%，根据FE%= D项正确。 Ⅲ.(4)“酸浸”后分离出滤渣1的操作名称为过滤。 电解生成H2和NH转移电子物质的量之比为 (5)电解时，阳极的电极反应式为Mn+一2e十 60%:20%=3:1,生成H2、NH的电极反应式分别 2H2OMnO2十4H+,有氢离子生成，溶液的pH 为2H++2e—H2个、NO+5e+5H—NH 将减小。 ·73· ·化学· 参考答案及解析 (6)根据总反应LiMn:O,十C电Li-,MnO,十 而被腐蚀。 放电 Ⅱ.(2)②由化合价代数和为0可知，FeO(OH)中铁 Li,C(0<x<1)可知，充电时LiMn2 O,电极上发生 元素的化合价为十3价。 的电极反应为LiMn2 O一xe—Li-,MnO, ③由题意可知，2 mol FeO(OH)和1 mol Fe2+转化 十xLi计。 为FeO,时没有元素发生化合价变化，属于非氧化 20.(10分) 还原反应，则形成致密的FeO,保护层时，亚铁离子 I.(1)潮湿的空气中(1分，此处只要回答有氧气和 既不是氧化剂也不是还原剂，故选C项。 水的合理答案都对) Ⅲ.(3)由题意可知，反应c为Na2FeO2溶液与 Ⅱ.(2)②+3(1分) Naz Fe2 O,溶液反应生成FeO,和氢氧化钠，反应的 ③C(1分) 化学方程式为Na2 FeO2+Na2FeO,十2HO Ⅲ.(3)Na2 FeO2+Na2Fe2O,+2H2O—FeO&+ FeO+4NaOH。 4NaOH(2分) (4)①溶液中C1与Ag反应生成不溶于稀硝酸的 (4)①取少量洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化再 氯化银白色沉淀，则检测洗涤液中CI的操作为取 加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，说明无CI(2 少量洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化再加硝酸 分，此处必须先酸化，再加硝酸银，没有先酸化扣 银溶液，若无白色沉淀产生，说明无C。 1分) ②由信息可知，脱氯反应中，FeOCI与溶液中的 ②>(1分) OH反应生成溶解度更小的FeO(OH)和CI。 ③SO+6Fe0(OH)—SO+2FeO,+3H,O ③由题意可知，反应的离子方程式为SO片+ (2分) 6FeO(OH)-SO-+2FegO.+3H2O. 【解析】I.(1)由锈蚀产物的主要成分可知，铁器在 具有氧气和水蒸气的潮湿环境中容易发生吸氧腐蚀 74·高三一轮复习周测卷/化学 (十三)电化学原理综合题 (考试时间90分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16S32Ca40Cr52Mn55Cu64 Zn 65 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.利用微生物电化学处理有机废水，同时可淡化海水并获得酸碱。现以NaCI溶液模拟海水、采用 惰性电极，用如图所示的装置处理有机废水（以含有机酸CH3COOH溶液为例），在直流电场作 用下，双极膜间的水解离成H+和OH。下列说法错误的是 A.阳极室pH增大 双极膜 膜b 膜a B.膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜 CH cOOH H20产品室 C.阴极室可获得NaOH溶液 +OH NaC D.当阴极产生11.2L气体时，理论上产品室可得1 mol HCI H20 c02 H+- 2.在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SO2获得电池材料(TSi),电解装置如图所示，下列说法错 误的是 电源 电极A 石墨电极 co 熔融盐 ,(CaCl,、NaCl) 03 -产物TiSi A.石墨电极为阳极，发生氧化反应 B.电极A的电极反应：8H++TiO2+SiO2+8e一TiSi+4H2O C.该体系中，石墨优先于CI参与反应 D.电解时，阳离子向电极A移动 3.复旦大学科研人员近日研发出一种新型钙-氧气电池，其能够在室温条件下充放电、稳定循环 700次，为可穿戴电池织物的发展提供了新思路。科研人员表示，最新研发出的钙氧气电池主 要由金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质三个部分组成，工作原理如图所示。已知：金 属电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法正确 的是 A.该电池的电解质可以是乙醇 2e+0, 2e B.放电时，正极反应式：O2十2e一O号 CaO2 Ca2 ,Ca”充电 C.与锂-氧气电池相比较，钙-氧气电池的比能量高 D.充电时消耗14.4gCaO2时生成4.48L氧气 2 1 02 28*0 一放电 →CaO, 0+ 0.5 1.01.5 2.0 容量/(mAh.cm) 化学第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 4.以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HCIO的装置如图所示（工作时，H2O在 双极膜界面处被催化解离成H和OH)。下列说法错误的是 Pt(D NaOH+NaCIO4 HCIO+NaCIO4 入阳离子交换膜 吸附层 双极膜 吸附层 `NaCI溶液 A.“全氢电池”的总反应为H+十OH—H2O B.“全氢电池”的双极膜中产生的H向右移动，OH向左移动 C.阳极区发生的电极反应为2C1-2e—Cl2 D.理论上负极消耗1molH2,电解池阳极区减少1mol阳离子（忽略HCIO的电离） 5.科学家利用氧化还原贮库电极实现模块化电化学合成，该方法可以在不同反应池中可逆地进行 氧化还原，其反应装置如图所示。下列说法错误的是 电源1K,52电源2 A.电极1为阴极 B.电解一段时间后，室2电解质溶液pH不变 电极3 NiOOH 02 电 C.电极3为室1的阳极，室2的阴极 室1 室2 S02 D.转移相同量的电子，若室1产生1molH2O2,则室2的产物 H202 Ni(OH) 含有1mol过氧键 6.基于Br辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是 电极A 电极B 充电 H H Mn Cd2 电 放电 H MnO,(s) H H'Mn 质子交换膜 A.充电时，H+向电极A迁移 B.放电时，在该环境下的氧化性：Cd+<Mn3+ C.放电时，电极B上还可能发生：2Br一2e—Br2 D.可利用Br及时清除电极B上的“死锰”(MO2),提高充放电过程的可逆性 7.某化学小组探究Cu-F©浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和 Fe片插入9.4mol·L1、13.3mol·L1、13.4mol·L1、13.7mol·L1、15.0mol·L1的硝酸溶液 中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：AlzO3氧化层比FO4更致密。根据上述实验，下 列说法错误的是 A.初始阶段，铁作负极 13.3molL-1 B.15mol·L1的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转” 9.4 mol1 C.硝酸浓度小于等于13.3mol·L1时，硝酸浓度越小，电流强度越大 0.1 13.4 mol.L-1 -0.1 D.将Fe换为Al后，测得“Cu-Al-硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓 -0.2 -0.3-13.7 mol-L-1 15 mol-L-1 度的临界值为9.1mol·L1,工业上用铝罐储存硝酸更合适 三一轮复习周测卷十三 化学第2页（共8页） ® 8.我国科学家发明了一种以Ko-oK和MO2为电极材料的新型电池，其内部结构如图所示，其 中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。下列说法错误的是 ⑧ →放电 ① ② x充电 K2SO MnO. MnSO KOH 离子交换膜 A.放电时，电子从b极经过导线传导到a极 B.c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，充电时，中间室K2SO4溶液浓度增大（假设溶液体积 保持不变) C.充电时，③区溶液碱性增强 D.放电时，a极周围溶液pH增大 9.光电催化CO2还原为含C化合物，不仅实现了CO2的高效转化和利用，并且为合成碳氢化合物 提供了一条新的途径，其工作原理如图所示。下列分析错误的是 C,H,OH,C,H,OH C,H,C,HCO.… /CB CO,,H* CO. Cu,O -0- VB H,O, A.装置中的隔膜为质子交换膜 B.该装置的能量来源是光能和电能 C.阴极产生乙烯的电极反应为2CO2+12e+12H+-C2H4+4H2O D.每产生32g氧气，电路中转移电子数为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) 10.一种双阴极微生物燃料电池的装置如图所示（燃料为CHOH)。下列说法正确的是 8 & 出水 出水 出水 生物膜 02 H2O CO, H NO< 02 CHOH CHOH 0。 缺氧阴极 厌氧阳极 好氧阴极 t质子交换膜1↑ 质子交换膜2 进水：含NO3 进水：含CHOH 进水 A.电池工作时，H+从左向右迁移 B.电池工作时，好氧阴极每消耗32gO2就有0.8olNO3被还原 C.“出水”与“进水”相比，“缺氧阴极”区域溶液pH增大 D.“厌氧阳极”若流出1.2ol电子，该区域“出水”比“进水”减轻了8.8g(假设气体全部逸出) 化学第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部 选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11.恒温条件下，用如图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2所示。 103 pH传感器。 6压强传感器 102 5 铁粉、炭粉 3%氯化钠溶液 pH 100 (pH=1.8) 压强 J99 200 400 600 时间/s 图1 图2 下列说法正确的是 A.AB段pH增大，铁主要发生析氢腐蚀 B.其他条件不变，增大空气中氧气浓度，析出H2的质量减少 C.BD段正极反应式主要为O2+4e+2H2O一4OH D.DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe+O2十4H+一2Fe2+十2H2O消耗 H+的量与4Fe2++O2+10H2O一4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同 12.我国科研团队提出一种水系双离子电池，该电池以Nao.4MnO2和Cu3(PO4)2为电极，其工作 原理如图所示。下列有关叙述错误的是 电源/用电器 Cu3(P04)2 Na0.44MnO2 第1次 ǔ电 Cu2O H0、 Na+ Na0,.44Mn02 第2次， 放电 4 Nat Cu A.比较两极电势：a>b B.放电时，电流从Nao.44MnO2电极经电解质溶液流向Cu3(PO4)2电极 C.放电时，若a极得到6.4gCu和1.44gCu2O,则电路中转移0.22mole D.充电时，b极的电极反应式为Nao.44-xMnO2十xNa十xe一Nao.4MnO2 13.某过波金MD-离子电池的结的如图所示，总反应式为1i.C十L山M0宽置LC+山M0, 下列说法错误的是 A.放电时，L从电极A流向电极B B.充电时，若转移1mol电子，电极B将增重7g 电极A电解质电极B ⑧ C.充电时，电极A与电源的负极相连 D.充电时，电极B的反应式为Li,+1MO2+e一Li+Li,MO2 ○Li,Cn⊙Lit○Li*1M02 三一轮复习周测卷十三 化学第4页（共8页） R 14.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，SO2-空气燃料电池如图1所示，可以吸收大气所含的SO2 快速启动；用N2SO3作为吸收液可吸收SO2,室温条件下，吸收液吸收SO2的过程中，pH随 n(SO):n(HSO3)变化关系如下表所示，当吸收液pH降至约为6时，需送至电解槽再生，再 生装置如图2所示，下列说法错误的是 pH>8的 阳离子阴离子 吸收液 交换膜 交换膜浓H2SO4 ⑧ 质 n(SO ):n(HSO3) 91:91:19:91 -Na+ HSO pH 8.2 7.26.2 s02 ←-02(H20) S05T+ pH约为6 稀H2S04 的吸收液 图1 图2 A.由表中信息可推测，Na2SO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性 B.图1质子的流动方向为从A到B,负极反应式为SO2+2H2O-2eSO+4H C.图2电解槽右侧电极发生的反应主要是SO号-2e+H2O-SO+2H D.图2电解槽左侧电极发生的反应有2HSO2+2e—H2◆+2SO号，实现再生 15.利用钒电池电解制备C1O2的装置如图所示。下列说法错误的是 CIO2+NH 二氧化氯 发生器 溶液 ]质子心 交换膜 HCI(aq) 离子 交换膜NH,CI(aq) A.工作时，b极区溶液由绿色变成紫色 B.离子交换膜为阳离子交换膜 C.生成的H2和NH3的物质的量之比为3：1 D.当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，理论上生成2 mol ClO2 班级 姓名 分数 题号 3 4 6 7 9 o 11 14 15 答案 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 16.(12分)电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现 A 多盐桥 “30、60”双碳目标的一种重要路径。 Zn (1)如图1所示的盐桥电池工作时，Zn为 极（填“正”或 “负”)，Cu电极的电极反应式为 ,盐 ZnSO,溶液CuSO,溶液 桥中的K+移向 池（填“左”或“右”）。 图1 (2)如图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液的实验。 ①甲烷燃料电池工作时，负极的电极反应式为 CH, 0 ②乙池工作时，电子由 (填“c”或“d”)极流出，电解的总 滴有酚酞 的饱和 化学方程式为 ,d电极附近观察到的现象 溶液 NaCI溶液 是 ,阳离子交换膜的作用是 阳离子交换膜 图2 化学第5页（共8页) 衡水金卷·先享题·高三 17.(11分)新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。 (I)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，电池工作时NiO(OH) 转化为Ni(OH)2,该电池总反应的化学方程式为 (2)铝硫二次电池工作原理示意图如图1所示，放电时的 电池反应为2A1+3S—Al2S。 用电器 ①放电时每生成4 mol Al2 Cl7,转移电子的物质的量为 ● mol. ②充电时阳极的电极反应式为 ●●●& 物 有机阳离子en ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，铁管道应连接电池 图， 的 电极（填“铝”或“硫碳复合物”），该电化学防护法称为 用电器一 HCOOH_ (3)HCOOH燃料电池的工作原理如图2所示。 KOH HCOO Fe2物质X 电池负极的电极反应式为 Fe3 02 ,需补充物质X的化学式为 HCO KHCO+ 离子交换膜 图2 18.(14分)电解法包括电化学作用、间接氧化和还原、电浮选和电絮凝等机制，通过电解槽内电极 附近的氧化还原反应来净化废水或处理物质，具有使用低压直流电源、操作简易、管理方便等 优点，广泛应用于工业生产、能源储备、环境治理等领域。 (1)金属冶炼常采用金属热还原法及电解法，一种电解法制备高纯铬和稀硫酸的装置示意图如 图1所示。 ①B膜为 交换膜 直流电源 Hoa bet ②调节电解液的浓度和温度是保持电解过程稳定的关键 Cr棒 A膜 B膜 因素，甲池需要不断补充 (填化学式， 下同)，丙池需要不断补充 酸性Cr2(SO4)3 Na SO ③电解过程中，导线中每通过0.3mol电子，甲池质量变 溶液 溶液 化情况为 g(说明“增加”或“减 甲池 乙池 丙池 图1 少”及数量)。 (2)某化学课外活动小组拟用铅酸蓄电池为直流电源，进行电絮凝净水的实验探究，设计的实 验装置如图2所示。 ①Y电极反应式为 ②该电解池絮凝净水的原理为 (用总反应式表示)。 H2S04 ③若污水为含有Cr2O号的工业酸性废水，为将其转化为 铅酸蓄电池 电解池 图2 C3+除去，可让铁电极连接铅酸蓄电池的 极（填“正”或“负”）。 (3)催化电解NO吸收液可将NO还原为NH,其催化机理如图3所示。在相同条件下，恒定 通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图4所 示。已知FE%三，Qx=F,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法 拉第常数；Q急表示电解过程中通过的总电量。 ①当电解电压为U1时，电解生成H2 NO NH: H"1e" OH 60 H2 NH 和NH3的物质的量之比为 0 N ②当电解电压为U2时，催化电解NO H 20 H20 0L+ 生成NH3的电极反应式为 U H++e H"+e 图3 电解道压及 U 图4 轮复习周测卷十三 化学第6页（共8页） ® 19.(13分)锌锰电池是高性能电池产品，由于能重负载，大电流放电，电容量大，低温性能和防漏性 能好，性能价格比高等优点而广泛用于民用和工业，成为许多设备和领域中不可或缺的电源解 决方案。 Ⅰ，碱性锌锰电池也被称为环保碱性电池，使用氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质，采取反 极式结构，即负极在内，正极在外。这种结构使得碱性锌锰电池的大电流和连续放电性能优 越，比普通锌锰电池容量更高，低温性能更好，是锌锰电池系列中性能最优的品种，总反应式为 Zn+2MnO,++H,O=2MnOOH+ZnO (1)该电池的正极反应式为 ,负极反应式为 Ⅱ.水系锌电池是一种新型二次电池，具有高体积比容量、高安全性、易组装、低成本、环境友好 和锌资源丰富等诸多优点，这使得它有望成为替代锂离子电池的一种先进的二次电池。 (2)高电压水系锌-有机混合液流电池的装置及其充放电原理示意图如图所示。 电源 离子 离子 M 交换膜X交换膜YN 碱性电解质 Zn(OH) 性电解质 FQH2 充电 Na 电解质 放电 CI FO FQH2 FQ 放电时，负极反应式为 ,1 mol FQ反应转移电子的物质的量为 (3)水系锌锰二次电池放电时存在电极MO2剥落现象，造成电池容量衰减。研究发现，加入 少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量，原理如图所示。已知PBS膜只允许Z+通过。 下列说法错误的是 (填选项字母)。 负载 Mn2+ ZnSO 溶液 剥落的MnO 稀H,S0, Zn PBS膜 MnO. A.放电时，0.6molI厂参加反应，理论上负极减少13g B.充电时，电路中每通过2mole,阳极区溶液减少87g C.放电时的总反应：Zn+MnO2+4H+一Zn2++Mn++2H2O D.PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电 Ⅲ.将废旧锌锰电池进行回收处理以实现资源的再生利用，初步处理后的废料中含MO2、 MnOOH、Zn(OH)2及Fe等，用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如图所示。 过量炭黑 稀H2SO4O2MnC03 废料一→还原焙烧→酸浸一→净化→电解→Zn和M血O2 滤渣1滤渣2 已知：Mn的金属活动性强于Fe。 (4)“酸浸”后分离出滤渣1的操作名称为 (5)通过“电解”制备Zn和MnO2,若电路中转移0.1mol电子，溶液的pH将 (填 “增大”或“减小”)。 (6)以石墨和LiMnO,为电极材料可制作可充电电池，该电池的总反应为LiMn,O,十C充电 放电 Li1-,Mn2O4+Li,C(0<x<1),充电时LiMn2O4电极上发生的电极反应为 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 20.(10分)电视节目《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也让 人们体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下： I.检测锈蚀产物。 (1)主要成分的化学式为FeO4、Fe2O3·H2O、FeO(OH)、FeOCl。. 铁器在 (自然环境条件)中容易被腐蚀。 Ⅱ.分析腐蚀原理： (2)一般认为，文物类铁器经过了电化腐蚀循环。 ①Fe转化为Fe2+。 ②Fe+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为 价。 ③2 mol FeO(OH)和1 mol Fe2+反应形成致密的FeO4保护层，Fe2+的作用是 (填选项字母)。 A.氧化剂 B.还原剂 C.既不是氧化剂也不是还原剂 Ⅲ.钢铁的保护。 (3)钢铁的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500℃以上的过 热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热，在钢铁的表面形成一层磁性氧 化物的技术过程。其过程可以用如下三步化学方程式表示。 a.3Fe+NaNO2 +5NaOH=3Na2 FeO2+H2 O+NH3 b.6Na2 FeO2+NaNO2+5H2 O-3Na2 Fe2 O,+NH3 +7NaOH; C. (4)研究发现，Cl对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成FO4保护层，方 法如下：将铁器浸没在盛有0.5mol·L1Na2SO3、0.5mol·L1NaOH溶液的容器中，缓慢 加热至60~90℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl。 ①检测洗涤液中CI的方法是 ②脱氯反应：FeOCl+OH一FeO(OH)+Cl。根据复分解反应发生的条件，比较FeOCl与 FeO(OH)溶解度的大小：FeOCl FeO(OH)(填“>”“<”或“=”)。 ③NaSO3还原FeO(OH)形成FeO,的离子方程式是 一轮复习周测卷十三 化学第8页（共8页） ®