专题过关作业(17) 高考题集训 电化学基础（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考化学大二轮专题复习与策略

专题过关作业(十七) 高考题集训电化学基础 (分值：40分) (每小题5分，每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．(2025·安徽卷，T13)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是(　　) A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为H2＋2Li===2LiH C．充电时Li+移向惰性电极 D．充电时每转移1 mol电子，c(H+)降低1 mol·L-1 2．(2025·广东卷，T16)某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上(　　) A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 3．(2025·河北卷，T10)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定LixCoO2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(　　) A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe-＋xLi+===LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，S向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 4．(2025·江苏卷，T8)以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是(　　) A．电极a上发生氧化反应生成O2 B．H+通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D．外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H2 5．(2025·山东卷，T12)全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是(　　) A．隔膜为阳离子交换膜 B．放电时，a极为负极 C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小 D．理论上， Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加2 mol 6．(2025·云南卷，T11)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]-＋H+===B(OH)3＋H2O。下列说法错误的是(　　) A．Pt电极反应：4OH-－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1 mol B(OH)3 7．(2024·广东卷，T16)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图所示)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是(　　) A．阳极反应：2Cl-－2e-===Cl2↑ B．阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g 8．(2024·贵州卷，T11)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HC＋H2O===HC＋2H+＋2e-，HC＋H2O===HC＋H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 下列说法错误的是(　　) A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能 B．阴极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2 C．光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2 D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题过关作业(十七) 1．C　[根据题目信息“使用前需先充电”及电池装置可知，充电时惰性电极上发生反应：Li+＋e-===Li，则充电时惰性电极作阴极，气体扩散电极作阳极，H2在阳极失电子生成的H+与H2P结合生成H3PO4，放电过程与充电过程相反，具体分析如下： 由放电时正极发生的反应知，每2 mol(14 g)Li+进入电解质溶液，有1 mol(2 g)H2扩散到储氢容器，故电解质溶液质量增加，A错误；由正、负极发生的反应知，放电时电池总反应为2Li＋2H3PO4===H2↑＋2LiH2PO4，B错误；电解池中阳离子移向阴极，故充电时Li+移向惰性电极，C正确；电解质溶液体积未知，且H3PO4是弱酸，故不能判断c(H+)的变化量，D错误。] 2．C　[由图a知，电极Ⅰ发生的反应为O2＋4H+＋4e-===2H2O，故电极Ⅰ作正极，由图c知，电极Ⅱ发生的反应为H2－2e-===2H+，故电极Ⅱ作负极。 结合上述分析知，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；由O2获得第一个电子的过程最慢知，ⅰ到ⅱ过程的活化能最高，B错误；H2进入负极失电子生成H+，为保持溶液呈电中性，H+通过质子交换膜向正极迁移，故负极室的溶液质量保持不变，C正确；根据正、负极的电极反应式及得失电子守恒知，相同时间内电极Ⅱ上催化循环完成次数为电极Ⅰ上的2倍，D错误。] 3．B　[ 由电池分析知，A错误；由电极反应式可知，每产生标准状况下5.6 L(0.25 mol)O2时转移1 mol电子，根据得失电子守恒，理论上转化的LixCoO2的物质的量为 mol，B正确；S为阴离子，向阳极(即Pt电极)迁移，C错误；由阳极的电极反应式知，电解过程中阳极有H+生成，且消耗H2O，故阳极附近溶液pH降低，D错误。] 4．A　[由题图可知，该原电池中电子由电极a向电极b移动，故电极a为负极，电极反应式为2H2O－4e-===4H+＋O2↑；电极b为正极，电极反应式为2H+＋2e-===H2↑；H+由负极向正极移动。由上述分析可知，电极a上发生氧化反应生成O2，A正确；H+由负极向正极移动，即通过质子交换膜由左室向右室移动，B错误；由总反应可知，光解时消耗水，电解质溶液中硫酸浓度逐渐增大，故溶液pH减小，C错误；由正极反应式可知，电路中每通过0.01 mol e-，电极b上产生0.005 mol H2，D错误。] 5．BC　[根据电池中所含物质知，能形成的自发氧化还原反应只有Fe＋2Fe3+===3Fe2+，因此氧化剂Fe3+所在电极区的b电极为正极，电极材料为石墨，则a电极为负极，电极材料为负载Fe的石墨。隔膜需防止右侧的Fe3+进入左侧，应使用阴离子交换膜，A错误；由上述分析知，B正确；充电时的总反应为3Fe2+Fe＋2Fe3+，消耗Fe2+，故隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小，C正确；根据放电的总反应知，Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加1.5 mol，D错误。] 6．C　[由图中氢离子和氢氧根离子的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为4OH-－4e-===O2↑＋2H2O，阴极发生的反应为2H+＋2e-===H2↑，Ⅲ室中氯化钠浓度降低，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为4OH-－4e-===O2↑＋2H2O，A正确；水可微弱地电离出氢离子和氢氧根离子，在外加电场的作用下，氢离子和氢氧根离子往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误；Ⅳ室每生成1 mol NaOH，则转移1 mol电子，有1 mol氢离子移到Ⅱ室中，生成1 mol B(OH)3，D正确。] 7．C　[右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl-放电产生氯气，电极反应为2Cl-－2e-===Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为Fe2O3＋3H2O＋6e-===2Fe＋6OH-；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。由分析可知，阳极反应为2Cl-－2e-===Cl2↑，A正确；由分析可知，阴极反应为Fe2O3＋3H2O＋6e-===2Fe＋6OH-，消耗水产生OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，B正确；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71 g＋6×23 g＝351 g，C不正确；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23 g＝138 g，D正确。] 8．C　[该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e-===O2↑＋4H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2。该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；由题图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2，B正确；光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e-===O2↑＋4H+，每消耗1 mol H2O，转移2 mol电子，由O2＋2H+＋2e-===H2O2可知，体系中生成1 mol H2O2，C错误；由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2作还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中氧元素化合价降低，作氧化剂，表现氧化性，D正确。] 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $