(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（Y）

高三一轮复习40分钟周测卷/化学 (十三)电化学原理综合题 (考试时间40分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1Li7O16K39Mn55Cu64Zn65 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的) 1.“逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，中国航天科技的蓬勃发展与化学密切相关。下列说法错误 的是 A.在载人航天器中，航天员可通过电解水获得氧气 B.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、不污染环境等优点 C.“嫦娥五号”探测器配置的砷化镓太阳能电池是一种新型的原电池 D.有“太空快递员”之称的天舟六号壳体材料主要为铝合金，其硬度通常比纯铝大 2.我国首艘航母辽宁舰于2012年9月25日开始服役。辽宁舰采用模块制造再焊接组装而成，实 验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析错误的是 A.舰艇腐蚀主要是因为发生了电化学腐蚀 原表面 腐蚀区 原表面 B.图乙是海水环境下的腐蚀情况 腐蚀区 e Sn C.腐蚀时负极反应为Fe一2e—Fe2+ D.焊点附近可用铜块打“补丁”延缓腐蚀 3.某团队开发出了用于制氢的膜基海水电解槽，其装置如图所示。已知隔水膜只允许水分子透 过。下列说法正确的是 直流电源 M 海水 0H---* 海水 (含盐)NaoH溶液 !稀H2S04 (含盐) 隔水膜 阴离子交换膜 隔水膜 A.M极为阳极 B.理论上迁移2 mol OH时，海水质量净减18g C.N极的电极反应式为2C1--2e—Cl2N D.电路上每通过2mol电子，理论上M极逸出22.4LH2 4.一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是 A.正极反应式为MnO2+2e+4H+一Mn2++2H2O Mn 负载 MnO2 B.理论上，每转移1mole,两个电极质量改变相差16g MnSO. C.MnSO,溶液的浓度始终保持不变 溶液 溶液 二 阴离子交换膜 D.若更换为阳离子交换膜，会造成Mn电极的腐蚀 化学第1页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三 5.下列说法错误的是 固氮燃料电池 用电器HCl 青铜电化学腐 锂锰一次电池 a多孔粉状锈 H,SO,溶液 © N.+ab-H Cu,(OH),CI 稀的 金图 a b.多孔 6 A溶液 份离A OH 催化层 Pb0,(正极) Li混合有MnO Cu2 -c.青铜基体 Pb(负极) 机溶液 浓的A溶液 Cu 丙 A.利用甲装置作电源电解熔融氯化钠，若制得1 mol Cl2,消耗2molH2SO B.乙装置中b极的电极反应式为MnO2+e+Li计一LiMnO2 C.丙装置中A为NH3·H2O D.丁装置中若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,则理论上消耗的O2体积为4.48L(标准状况) 6.普通锌锰干电池是用锌简及碳棒作电极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和 炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等 调成糊状的电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2NH+2MnO2—Zn[(NH3)2]++ Mn2O3十H2O。下列说法正确的是 封蜡 A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原 NH.CI 多孔纸 B.原电池工作时，电流从负极通过外电路流向正极 溶液 石墨电极 C.电池负极反应式为2MnO2+2NH+2e一Mn2O3+2NH3A+H2O MnO2+C- 干电池示意图 D.外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小3.25g 7.科学家基于有机物的氧化还原性，发明了一种全固态可充电空气电池。电池充放电时原理如图 所示，下列说法错误的是 电极a 电极b A.电极a和b之间的薄膜可能是质子交换膜 OH一 02 B.放电时，电极a区中有机物M被氧化为N toh 膜 C.充电时，电极b为阴极，发生还原反应 有机物M有机物N *H20 D.充电时，每生成1molO2,电极a区质量理论上增加4g 8.某课题组设计并提出了一种新型可充电Zn-NH3电池，能实现NH3到H2的高效转化，工作原 理如图所示。已知Mo2C/NiCu@C电极上充放电循环的总反应为2NH一3H2十N2。下列 叙述错误的是 直流电源 交换膜 A.放电时，Mo2C/NiCu@C电极电势大于锌箔电极 锌箔 Mo2C/NiCu@C B.放电时，Mo2C/NiCu@C电极反应式：2NH3 6e+6OH—N2+6H2O [Zn(OH)4]2- 1 mol-L-1 KOH(aq) 1 mol-L-1 KOH(aq) C.交换膜可用阴离子交换膜 0.02mo-L1 0.2 mol-L-1 (CH;COO)2Zn(aq) NH3H2O(aq) D.充电时，锌箔接直流电源的负极 9.一种可充电锂-空气电池放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A.电解液可选用Li2SO4的水溶液 B.该装置工作时电解液浓度保持不变 000 D C.充电时，空气电极的反应式为2Li计十O2+2e—=Li2O OLio;D D.放电时，理论上空气电极每增重7g,外电路转移1mol电子 00 0 D☑ 锂电极 电解液空气电极 轮复习40分钟周测卷十三 化学第2页（共4页） 回 10.金属硫电池具有低成本和高能量密度的特点，是当前主选储能设备之一，下列有关叙述错误 的是 已知：2K+3S 放电。 K2S3。 充电 A.该电池工作时可以在有机电解液中，K+能通过隔膜 B.放电时，电路中通过2mole时，负极减重78g C.放电时，电流从电极a经外电路流向电极b D.充电时，阳极区可能发生的反应有4K2S3一2e—3S十8K 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题（本题共2小题，共40分） 11.(19分)氯碱行业是我国化工工业的重要组成部分，对于国民经济的发展起到重要的支撑作用。 (1)实验室用如图所示装置探究氯碱工业原理和粗铜的电解精炼原理。 精铜 粗铜 KOH溶液 饱和NaCl溶液 CuSO4溶液 甲 丙 ①反应一段时间后，乙装置中氢氧化钠主要在铁电极区生成，则X为 (填 “阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 ②设NA为阿伏加德罗常数的值，若在标准状况下，有2.24L氢气参加反应，则理论上乙装置 中铁电极上生成的气体的分子数为 (用含NA的代数式表示)，丙装置中 阴极析出铜的质量为 (2)将氢氧燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如图所示： 阳离子 阳离子 交换膜 交换膜 NaOH 精制饱和 H2O(含少 H2溶液空气(O2) NaCI溶液量NaOH) 甲 ①a极为 (填“正”或“负”)极。 ②甲装置中，Na向 (填“a”或“b”)极移动 ③下列关于乙装置的说法，正确的是 (填选项字母)。 A.在c极区获得氯气 B.在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C.当NaCI溶液浓度较低时，及时更换为精制饱和NaCI溶液，以保证生产效率 ④向乙装置中的阴极区通入O2,能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写 出O2在阴极区发生反应的电极反应式： .o 化学第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一车 12.(21分)电解原理具有广泛的应用。某实验小组按照课本内容进行电解CuC12溶液实验。 (1)溶液配制： ①实验室在配制CuC2溶液时需加入少许盐酸，目的是 ;氯化铜溶液中存在：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4CI三[CuCl4]2(黄色)+4H2O△H >0,加热盛有CuCl2溶液的试管，试管中溶液颜色变为 ②若要配制1000L2mol/L的CuCl2溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，至少需要滴加 0.2mol/L的盐酸 滴（已知Km[Cu(OH)2]=2.0×10w,每滴溶液的体 积约0.05mL,加入盐酸后溶液体积变化忽略不计)。 (2)按如图所示装置进行电解饱和CuC2溶液实验：阴极发生的电极反应为 ;阳极口放置湿润的淀粉-KI试纸可观察到 (填实 验现象)。 湿润的淀 粉-KI试纸 (3)按如图所示装置电解饱和CuC12溶液一段时间后，阴极石墨棒上有异常现象：石墨棒上除 有红色固体外还附着有大量白色固体。 探究异常现象： 已知：i.相关物质颜色：铜（红色）、Cu2O(砖红色)、CuCI(白色)、CuOH(黄色，不稳定，易 分解)。 i.CuCl易溶于浓盐酸，CuCl(s)+Cl(aq)一[CuCl2](aq)。 经检验：红色固体中无Cu2O。 提出假设：红色固体是铜，白色固体是CuCl。 验证假设：设计实验如下表所示。 序号 实验操作 实验现象 石墨棒上红色和白色物质都消失；无色溶液 将有固体析出的石墨棒一端插人盛2mL稀 变 ,并有无色气体产生，在 硝酸的试管中，反应完后取出，再向试管中滴 接近试管口处变红色；加入AgNO3溶液产 加几滴AgNO,溶液 生白色沉淀。 将有固体析出的石墨棒一端插入盛2mL 石墨棒上红色固体不溶，白色固体消失，溶液 B 的试管中，反应完后取出， 无色；加水后出现白色沉淀。 再向试管中加人一定量的水 ①上表中空格处应填写的内容是 ②实验B加水后出现白色沉淀的原因是 结论：猜想正确。 (4)阴极生成CuCI的电极反应式为 复习40分钟周测卷十三 化学第4页（共4页） ☑高三一轮复习Y ·化学· 高三一轮复习40分钟周测卷/化学（十三） 9 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 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ② ③④ ⑤ 档次 系数 电解池、原电池的相关知识，铝合 选择题 6 易 0.85 金等 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀、吸氧 2 选择题 6 易 0.80 腐蚀、金属的防护 选择题 电解原理的理解及判断、电解池电极 6 中 0.65 反应式的书写、电解池有关计算 原电池原理、新型电池的综合考查， 4 选择题 6 难 0.40 包括电极反应、计算等 原电池电极反应式书写、原电池综合 5 选择题 6 易 0.75 考查 6 选择题 6 原电池原理、锰锌干电池 0.65 以有机物为情境的原电池、电解池综 选择题 6 合考查，包括质子交换膜、电极反应、 雅 0.50 计算等 原电池电极反应式书写、原电池、电 8 选择题 6 中 0.60 解池综合考查 9 选择题 6 新型电池、原电池、电解池综合考查 中 0.60 新型电池、原电池、电解池综合考查， 10 选择题 包括电流方向、离子移动方向、计 难 0.50 算等 氯碱工业、原电池、电解池综合考查、 11 非选择题 19 易 0.70 电极判断、电极反应式书写等 化学实验方案的设计与评价、电解池 12 非选择题 21 中 0.65 电极反应式的书写、电解原理的应用 ·47· ·化学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 :5.C【解析】铅酸蓄电池工作原理为Pb十PbO2十 1.C【解析】空间站的氧气主要是通过电解水的方式 2H2SO—2PbSO4十2H2O,转移2mol电子消耗 产生，化学方程式为2H,0电解2H,个十0。个，A项 2molH,SO,电解熔融氧化钠：2NaCI(熔融)电解 正确；氢氧燃料电池通过电化学反应将化学能转化为 2Na十Cl,个，制得1molC2转移2mole,A项正 电能，能量转化率高、清洁环保，B项正确：碑化镓太 确；MnO2在正极发生还原反应生成LiMnO2,其电极 阳能电池实际上是一种薄膜太阳能电池技术，它能够 反应式为MnO2十e十Lit一LiMnO2,B项正确： 将太阳能转化为电能，而不是将化学能转化为电能， 丙装置固氮燃料电池由氮气和氢气合成氨气，与氯化 不符合原电池的定义，C项错误：铝合金是合金，其硬 氢反应生成氯化铵，故A为NH,CI,C项错误；Cu元 度通常比纯铝大，D项正确。 素的化合价由0价变为十2价，故若生成0.2mol 2.D【解析】舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，发生了 Cu2(OH)3C1,转移0.8mole,消耗标准状况下 电化学腐蚀，A项不符合题意：海水中金属的腐蚀速 4.48L氧气，D项正确。 度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境 :6.D【解析】一次电池不能重复使用，二次电池能重复 下的腐蚀情况，B项不符合题意：Fe比Sn活泼，Fe作 使用，普通锌锰干电池是一次电池，所以当该电池电 负极，电极反应式为Fe一2e一Fe+,C项不符合 压逐渐下降后，不能利用电解原理重新充电复原，A 题意；焊点附近用铜块打“补丁”，Fe比Cu活泼，Fe 项错误；原电池工作时，电子从负极通过外电路流向 作负极，不可延缓腐蚀，D项符合题意。 正极，B项错误；根据原电池工作原理，负极应是失电 3.B【解析】电解池中阴离子向阳极移动，OH由M 子，Zn+2NHt-2e—[Zn(NH)2]2++2H+,C 极移向N极，则M极为阴极，N极为阳极，A项错误； 项错误；每通过0.1mol电子，消耗锌的质量是(65× M极电极式为2HO十2e—2OH十H2个，N极 )g=3.25g,D项正确。 2 电极式为2HzO一4e—4H+十O2个，理论上迁移 7.C【解析】该电池为全固态可充电空气电池，放电 2 mol OH时则生成1molH2和0.5molO2,海水 时，O2在电极b发生还原反应转化为H2O,需要 质量净减1molX2g/mol十0.5×32g/mol=18g,B H,则电极a和b之间的薄膜可能是质子交换膜，A 项正确；由分析可知，N极电极式为2HO一4e 项正确；放电时，电极a区中发生氧化反应，有机物M 4H+十O2◆，C项错误；未说明气体所处状态，不能计 转化为N是一个脱H氧化的过程，则电极a区中有 算生成氢气的体积，D项错误。 机物M被氧化为N,B项正确；放电时，b电极发生还 4.C【解析】该装置为原电池装置，锰电极为负极，二 原反应，则充电时，b电极作为阳极，发生氧化反应，C 氧化锰电极为正极，电极反应式分别为Mn-2e 项错误；充电时，b电极产生1molO2,4molH+转移 —Mn2+,MnO2+2e+4Ht—Mn++2HO,A 进电极a区，则电极a区质量理论上增加4g,D项 项正确；电池工作时，每转移1mole消耗0.5mol 正确。 MnO2,质量改变为43.5g,同时，消耗0.5 mol Mn, 8.B【解析】放电时，锌箔电极为原电池的负极， 质量改变为27.5g,两电极质量改变相差16g,B项 MoC/NiCu@C电极为正极，则锌箔电极的电势小于 正确；隔膜为阴离子交换膜，电池工作时，SO向左 Mo,C/NiCu@C电极，A项正确；放电时，MoC/NiCu@C 室迁移，左室MnSO,的浓度增大，C项错误；若隔膜 电极为正极，水分子在正极得到电子发生还原反应生 换成阳离子交换膜，即允许M+、H+在两室迁移， 成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2HO十2e 因右室H+浓度高于左室，无法避免其从右室向左室 一H2个十2OH,B项错误；放电时，氢氧根离子通 迁移，锰电极发生腐蚀(Mn+2H+一Mn+十 过阴离子交换膜由正极移向负极，充电时，与直流电 H2个)，D项正确。 源负极相连的锌箔电极为阴极，Mo2C/NiCu@C电极 ·48· 高三一轮复习Y ·化学· 为阳极，碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化 子要移向Fe极，则X为阳离子交换膜。 反应生成氮气和水，电极反应式为2NH-6e十 ②铁电极上的电极反应式为2H2O十2eH2个 6OH—N2十6HO,氢氧根离子通过阴离子交换 +2OH,丙装置中阴极的电极反应式为Cu+十 膜由阴极移向阳极，C项正确：充电时，锌箔接直流电 2e一Cu,甲装置负极电极反应式为H2-2e十 源的负极，D项正确。 2OH—2HO,根据电荷守恒，标准状况下有 9.B【解析】在锂-空气电池中，放电时，锂作负极，电 2.24L(0.1mol)氢气参加反应时，则乙装置中铁电 极反应式为Li-一e一L计，正极上是氧气得电子的 极上生成气体的分子数为0.1N,丙装置中阴极析 还原反应，电极反应为2Li+十O2十2e一LiO2,充 出铜的质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。 电时，锂电极为阴极，空气电极为阳极，电极反应式与 (2)①根据分析，甲装置为氢氧燃料电池，a电极为 原电池相反。L是活泼金属，易与水反应，故电解液 负极。 不能选择L2SO的水溶液，A项错误；该装置工作 ②b电极为正极，钠离子向b电极移动。 时，由电极反应可知，电解液浓度保持不变，B项正 ③c电极为阳极，发生氧化反应，即2CI-2e一 确；充电时，空气电极为阳极，发生氧化反应，电极反 CL2个，A项正确；d电极为阴极，发生还原反应，即 应为Li2O2-2e—2Li十O2个，C项错误；放电 2H2O十2e—H2个十2OH,获得氢气可以继续 时，空气电极的电极反应式为2Li计+O2十2e一 供给甲装置使用，B项正确；随着电解过程中氯化钠 Li2O2,空气电极增重的质量为Li2O2的质量，每增重 的减少，氯化钠溶液浓度降低，继续电解可能会将溶 7g转移电子数为6×2-员m,D项错误。 7 液中的O元素转变成氧气，C项正确。 ④若向乙装置阴极区通入氧气，其电极反应式为O 10.C【解析】该电池的负极为金属K,易与HO发生 +4e+2H2O—4OH。 反应，不能用含K+的水溶液作电解质溶液，可以选 12.(21分) 择有机物电解液，K可以通过隔膜，A项正确；放电 (1)①抑制Cu+水解(2分)黄绿色(2分) 时，负极发生的反应为K一e—K+,电路中通过 ②10(2分) 2mole时，负极应减重78g,B项正确；放电时，电 (2)Cu2+十2eCu(3分)试纸变蓝(2分) 极a为负极，电流从电极b经外电路流向电极a,C (3)①蓝色(2分)浓盐酸(2分) 项错误；充电时，电极b接电源的正极，发生氧化反 ②稀释后CI浓度减小，与CuCI结合能力减弱，产 应，其电极反应可能存在4K2S-2e—3S+ 生白色沉淀(3分) 8K+,D项正确。 (4)Cu++e十CI-CuC1(3分) 二、非选择题 【解析】(1)①Cu+易水解，因此实验室在配制CuC1 11.(19分) 溶液时需加入少许盐酸，目的是抑制C+水解：氯 (1)①阳离子交换膜(3分) 化铜溶液中存在：[Cu(HO):]+(蓝色)+4C一 ②0.1N(3分)6.4g(3分) [CuCL]-(黄色)十4HO△H>0,正反应吸热，加 (2)①负(2分) 热盛有CuCl2溶液的试管，平衡正向移动，试管中溶 ②b(2分) 液颜色变为黄绿色。 ③ABC(3分) ②若要配制1000mL2mol/L的CuCl2溶液，为使 ④O2+4e+2H20=4OH(3分) 配制过程中不出现浑浊现象，氢氧根的浓度最大为 【解析】(1)①该装置中甲为原电池装置，乙和丙为 /2.0X1020 电解池装置。甲池中通入氧气的一极为正极，通入 mol/L=1×10-1mol/L,则氢离子 2 氢气的一极为负极，乙装置中Fe为阴极，C为阳极， 浓度为1×104mol/L,氯化氢的物质的量至少为1 丙池中电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极。乙装 ×10-4mol,溶液体积至少为5×10-4L=0.5mL, 置Fe为阴极，水中氢离子放电生成氢气和氢氧根离 所以需要滴加0.2mol/L的盐酸10滴。 子，C为阳极，氯离子放电生成氯气，反应一段时间 (2)阴极Cu+放电析出单质铜，发生的电极反应为 后，乙装置中氢氧化钠主要在Fe电极区生成，钠离 Cu2++2eCu;阳极CI放电产生氯气，氯气能 ·49· ·化学· 参考答案及解析 氧化碘化钾生成单质碘，则阳极口放置湿润的淀粉 ②加入浓盐酸存在平衡CuCI(s)十C1(ag) KI试纸可观察到试纸变蓝。 [CuCl2](aq),由于稀释后CI-浓度减小，与CuCl (3)①硝酸具有氧化性，能把铜氧化生成Cu+,则无 结合能力减弱，因此会产生白色沉淀。 色溶液变蓝色：CuCl易溶于浓盐酸：CuCl(s)+ (4)阴极Cu+得到电子结合CI生成CuCl,电极反 C1(aq)[CuCl2](aq)。 应式为Cu++e+Cl--CuC1。 ·50·