内容正文:
2026年高考化学考前2周热身训练(3)
电化学选择题专练(16道题)答案
1.C
【解析】根据工作原理可判断出,A为负极,B为正极,充电A为阴极,B为阳极。
A.放电时,A极为负极,失电子,化合价升高,电极反应式为:LixC6–xe-=6C+xLi+,A正确;
B.放电时石墨电极发生Li-e-=Li+,若转移0.3mo电子,则有0.3mol参与反应,电极减重为0.3×7g/mol=.2.1g,B正确;
C.充电时,原来的负极作阴极,与外接电源的负极相连,C错误;
D.放电处理时,Li+在正极参与反应,生成LiCoO2,故该废旧电池进行放电处理有利于锂在B极回收,D正确;故选C。
2.B
【分析】根据图示的电池结构,左侧VB2发生失电子的反应生成和,反应的电极方程式如题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-,反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4,据此分析。
【详解】
A.当负极通过0.04mol电子时,正极也通过0.04mol电子,根据正极的电极方程式,通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气,在标况下为0.224L,A正确;
B.反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B错误;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4,C正确;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D正确;
故选B。
【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写,电解质溶液为碱性,则空气中的氧气得电子生成氢氧根;在判断电池中电流流向时,电流流向与电子流向相反。
3.C
【分析】由实验Ⅰ可知甲烧杯溶液在反应后生成Fe3+,电子有石墨电极流向银电极,则石墨电极为负极,银电极为正极,负极发生反应为:Fe2+-e-= Fe3+;由实验Ⅱ可知:银电极为负极,石墨电极为正极,负极发反应:Ag-e-=Ag+,而Fe的氧化性强于Ag,故正极溶液中的Fe2+不参与反应,所以正极发生吸氧腐蚀。
【详解】A.若Ag+的氧化性强于Fe3+,那么Ⅰ中原电池的总反应为Ag++Fe2+= Fe3++Ag,而实验Ⅱ随着反应进行丁烧杯中也能生成Ag+,也可以构成原电池,生成Fe3+,溶液颜色会改变,但是实验Ⅱ中无明显现象,故Ⅰ中的现象是空气中的氧气氧化Fe2+导致,A错误;
B.由分析可知,是空气中的氧气氧化银电极,故B错误;
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,石墨为惰性电极,不能失去电子,不能形成原电池,电流表指针可能不再向左偏转,C正确;
D.若是NO3-氧化了Fe2+,那么Ⅱ中的Fe2+也会被NO3-氧化,故D错误;故选C。
4.C
【分析】根据海水提取金属锂的装置图知,催化电极上放出气体,为氯离子放电生成氯气,因此催化电极为阳极,则铜箔为阴极,阴极上得电子发生还原反应析出金属锂,据此分析解答。
【详解】
A.根据以上分析,催化电极为阳极,铜箔为阴极,铜箔上的电势比催化电极上的低,故A错误;
B.海水中的锂离子和氯离子放电,海水的pH基本不变,故B错误;
C.根据转移电子数相等,若导线中转移1mol电子,则铜箔上产生1molLi,质量为7g,故C正确;
D.因为催化电极为阳极,放出氯气,铜箔为阴极,形成金属锂,所以固体陶瓷膜为阳离子交换膜,不能用质子交换膜代替,故D错误;
故选C。
【点睛】明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应原理的分析。本题的易错点为D,要注意固体陶瓷膜为阳离子交换膜,是使锂离子通过的,不能用质子交换膜代替。
5.C
【解析】A. 实验开始先断开K1,闭合K2,甲池中硝酸根浓度大,氧化性强,则A为正极,B为负极,根据原电池“同性相吸”原理,得到此时向B电极移动,故A正确;
B. 断开K1,闭合K2,一段时间后电流计指针归零,左右两边硝酸根浓度相等,根据溶液呈电中性,因此两池银离子浓度相等,故B正确;
C. 当电流计指针归零后,断开K2闭合K1一段时间后,B电极为阳极,银质量消耗,因此B电极的质量减小,故C错误;
D. 当电流计指针归零后,断开K2闭合K1,B为阳极,银失去电子变为银离子,甲池中的硝酸根离子不断向乙池移动,因此乙池溶液浓度增大,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.D
【详解】A选项,根据图中信息可知,左边为失去电子,作负极,右边得到电子,作正极,因此a电极是负极,b电极是正极,故A正确;
B选项,氨气在负极反应变为氮气,因此负极区发生的反应是2NH3 - 6e-= N2+6H+,故B正确;
C选项,正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2即物质的量为0.1 mol,得到0.4mol电子,因此a向b电极转移0.4 mol电子,故C正确;
D选项,电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,电子不能通过电解质溶液,故D错误。
综上所述,答案为D。
7.【答案】C
【详解】A.氢氧根离子向左侧移动,这说明电极Y为阴极,所以电极Y连接电源的负极,发生还原反应,故A错误;
B.浓海水中的氯离子向左侧移动,钠离子向右侧移动;双极膜中,氢离子向右侧迁移、氢氧根离子向左侧迁移,因此Ⅱ口排出的是淡水,I口排出的是盐酸、Ⅲ口排出的是碱液,故B错误;
C.由于氯离子放电会产生有毒的气体氯气,加入Na2SO4溶液,目的是增加溶液的导电性,氯离子移向Ⅰ室,氢离子通过a移向Ⅰ室,在Ⅰ室得到HCl,可避免有害气体的产生,故C正确;
D.钠离子移向Ⅲ室,c为阳离子交换膜,氢氧根离子向左侧移动,所以a左侧膜为阴离子交换膜,故D错误。故选C。
【点睛】本题考查了海水淡化原理,明确图片的内涵是解题的关键,阴阳离子在电极上放电,导致排出的水为淡水,从而实现海水的淡化。
8.C
【解析】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为得电子的反应,所以应在正极发生,A项正确;
B.由示意图及元素N的化合价变化可写出如下转化NO3-+8e-→NH4+,由于生成物中有NH4+,所以只能用H+和H2O来配平该反应而不能用H2O和OH-来配平,所以④的电极反应式为+10H++8e-=+3H2O,B项正确;
C.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价,乙烯中C原子化合价为-2价,1 mol C2HCl3转化为1 mol C2H4时,得到6 mol电子,脱去3 mol氯原子,所以脱去a mol Cl时ne=2a mol,C项错误;
D.增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积,加快ZVI释放电子的速率,可使nt增大,D项正确;故选C。
9C
【分析】充电时F-从乙电极流向甲电极,说明乙为阴极,甲为阳极。
【详解】A. 放电时,甲电极的电极反应式为BiF3 + 3e-= Bi+3F-,故A错误;
B. 放电时,乙电极电势比甲电极低,故B错误;
C. 充电时,甲电极发生Bi-3e-+3F-= BiF3,导线上每通过1mole-,则有1mol F-变为BiF3,其质量增加19g,故C正确;
D. 充电时,外加电源的负极与乙电极相连,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】阳极失去电子,化合价升高,阴离子移向阳极,充电时,电源正极连接阳极。
10.B
【详解】A.Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF,所以交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.石墨为正极,在正极上附着的CFx得电子生成LiF和C,正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C,B正确;
C.金属Li是活泼金属,能与乙醇反应,所以不能用乙醇溶液代替,C错误;
D.由于Li活动性比石墨强,所以a为负极,b为正极,正极b极电势高于负极a电极的电势,D错误;
故合理选项是B。
11.C
【详解】A. M电极是阴极,则a极为外接电源的负极,应是铝电极,多孔碳电极为正极,故A正确;
B. 充电时,M电极是阴极,通过固体氧化铝陶瓷向M极移动,故B正确;
C. 多孔碳电极的电极反应式为,铝极反应为,随着反应的进行,碳呼吸电池中浓度不变,故C错误;
D. 充电过程中消耗时,转移电子,N极的电极反应式是:,N极上可生成单质,故D正确。
12.B
【分析】石墨Ⅱ通入O2,则此电极为原电池的正极,则石墨Ⅰ为负极。依据电极原料,可确定发生的反应为4NO2+O2==2N2O5,则负极反应为4NO2-4e-+4NO3-==4N2O5,正极反应为O2+4e-+2N2O5==4NO3-。
【详解】A.由以上分析知,放电时,石墨Ⅰ为负极,则NO向石墨Ⅰ电极迁移,A不正确;
B.电池放电时,依据以上分析,电池总反应式为 4NO2+O2==2N2O5,B正确;
C.石墨Ⅱ附近发生的反应为O2+4e-+2N2O5==4NO3-,C不正确;
D.负极反应为4NO2-4e-+4NO3-==4N2O5,当外电路通过 4 mol e-,负极上共产生 4mol N2O5,D不正确;
故选B。
13.D
【解析】A.碳棒上AQ和氢离子反应生成H2AQ发生还原反应,所以碳棒为正极,故A错误;
B.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,碘单质得电子生成I-,发生的反应为H2S+I=3I-+S↓+2H+,故B错误;
C.据图可知,AQ与H2AQ互相转化过程中C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;
D.Fe3+也可以氧化H2S生成S,同时自身被还原成Fe2+,Fe2+再在N型半导体上被氧化生成Fe3+,从而实现循环,所以除I/I-外,Fe3+/Fe2+也能实现如图所示循环过程,故D正确;
故答案为D。
14.C
【详解】A.CeO2在反应前后质量和性质不变,所以CeO2是水分解的催化剂,A正确;
B.T<1050℃时,CeO2﹣δ转化成CeO2,所以CeO2比CeO2﹣δ稳定,B正确;
C.Ce是活泼金属,应电解熔融的CeCl4制备Ce,C错误;
D.由上图可知,过程②是CeO2—δ和H2O反应生成CeO2和H2,所以方程式为CeO 2-δ+δH2OCeO2+δH2,D正确;故选C。
15.B
【详解】A.催化电极b表面CO2还原为CO,为电解池的阴极,与电源的负极相连,故A正确;
B.催化电极a为阳极,表面甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),发生的电极反应为C3H8O3-2e-+2CO32-= C3H6O3+2HCO3-,则电极附近的pH减小,故B错误;
C.电解池工作时,阴离子向阳极区移动,即阴离子透过交换膜向a极迁移,故C正确;
D.阳极生成1mol C3H6O3转移2mole-,阴极生成1molCO和H2的混合气体转移2mole-,电解池工作时,阴、阳极转移电子的物质的量相等,则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等,故D正确;
故答案为B。
【点睛】根据准确根据电解池原理判断电极是解题关键,阳极上发生氧化反应,而甘油转化为甘油醛是氧化反应,则催化电极a为阳极,电解池工作的特点是电子守恒,据此判断阳极和阴极电解产物之间的关系,是解题难点。
16.B
【分析】由图电子的移动方向可知,半导材料TiO2为原电池的负极,镀Pt导电玻璃为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,由此分析解答。
【详解】
根据上述分析,结合图示信息得,
A. 由图可知,镀Pt导电玻璃极为电子流入的一极,所以为正极,A项正确;
B. 原电池中阴离子在负极周围,所以I-离子不在镀Pt导电玻璃电极上放电,B项错误;
C. 电池的电解质溶液中I-的浓度和I3-的浓度不变,C项正确;
D. 由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置,D项正确。
答案选B。
答案第1页,总2页
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2026年高考化学考前2周热身训练(3)
电化学选择题专练(16道题)
1.一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1﹣xCoO26C+LiCoO2(x<1)其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.放电时A极电极式为:LixC6–xe-=6C+xLi+
B.放电时,若转移0.3mol电子,石墨电极将减重2.1g
C.充电时,A极接外电源的正极
D.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在B极回收
2.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:该电池工作时,下列说法错误的是
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
3.某同学研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反应,设计如下对比实验。
实验
Ⅰ
Ⅱ
现象
连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液,滴加KSCN溶液,前者几乎无色,后者显红色
连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏转,丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是
A.仅由Ⅰ中的现象可推知Ag+的氧化性强于Fe3+
B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是Fe2+氧化了银电极
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转
D.对比Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅰ中NO3-氧化了Fe2+
4.我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置,示意图如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.铜箔上的电势比催化电极上的高
B.海水的pH变大
C.若转移1mol电子,理论上铜箔增重7g
D.固体陶瓷膜可用质子交换膜代替
5.当电解质中某离子的浓度越大时,其氧化性或还原性越强,利用这一性质,有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差,是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的。)其中,甲池为3 mol⸱L−1 的AgNO3溶液,乙池为1 mol⸱L−1的AgNO3溶液,A、B均为Ag 电极。实验开始先断开K1闭合K2发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
A.实验开始先断开K1,闭合K2,此时向B电极移动
B.断开K1,闭合K2,一段时间后电流计指针归零,此时两池银离子浓度相等
C.当电流计指针归零后,断开K2闭合K1一段时间后B电极的质量增加
D.当电流计指针归零后,断开K2闭合K1,乙池溶液浓度增大
6.利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的方案是:用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气,氨气与氧气分别通入燃料电池两极,最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是( )
A.a电极是负极,b电极是正极
B.负极区发生的反应是2NH3 - 6e-=N2+6H+
C.正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2,a向b电极转移0.4 mol电子
D.电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,再穿过离子交换膜回到a电极
7.双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段,某科研小组研究采用BMED膜堆(如图所示),模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(a、d)已知:在直流电源的作用下,双极膜内中间界面层发生水的解离,生成H+和OH-。下列说法正确的是
A.电极Y连接电源的正极,发生还原反应
B.I口排出的是混合碱,Ⅱ口排出的是淡水
C.电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生
D.a左侧膜为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
8.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。H+、O2、等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne。下列说法错误的是
A.反应①②③④均在正极发生
B.④的电极反应式为+10H++8e-=+3H2O
C.单位时间内,三氯乙烯脱去amolCl时ne=amol
D.增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量,可使nt增大
9.氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时F-从乙电极流向甲电极,下列关于该电池的说法正确的是( )
A.放电时,甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3
B.放电时,乙电极电势比甲电极高
C.充电时,导线上每通过1mole-,甲电极质量增加19g
D.充电时,外加电源的正极与乙电极相连
10.锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的二甲醚溶液,总反应为xLi+CFx=xLiF+C,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.交换膜为阴离子交换膜
B.正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.a极电势高于b极电势
11.碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术,设想用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如下图所示:下列说法不正确的是
A.b极是多孔碳电极
B.充电时,通过固体氧化铝陶瓷向M极移动
C.随着反应的进行,碳呼吸电池中浓度不断减小
D.充电过程中碳呼吸电池每消耗,N极上可生成单质
12.NO2、O2 和熔融 KNO3 可作燃料电池,其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物 Y,Y 可循环使用。下列说法正确的是
A.放电时,NO 向石墨Ⅱ电极迁移
B.电池总反应式为 4NO2+O2===2N2O5
C.石墨Ⅱ附近发生的反应为 NO+O2+e- ===NO
D.当外电路通过 4 mol e-,负极上共产生 2 mol N2O5
13.近年来我国在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图1装置可完成天然气脱硫,甲池中发生反应如图2所示。
下列关于该装置工作原理的说法中,正确的是( )
A.碳棒为该脱硫装置的负极
B.乙池中发生的反应为:H2S+2e-=S+2H+
C.AQ与H2AQ间的转化属于非氧化还原反应
D.除I/I-外,Fe3+/Fe2+也能实现如图所示循环过程
14.稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈化学性质十分活泼。近年来发现用铈(Ce)的氧化物可高效制取H2,制备原理如图所示,已知0<<2,下列说法不正确的是
A.CeO2是水分解的催化剂
B.T<1050℃时,CeO2比CeO2—δ稳定
C.工业上可用电解CeCl4溶液制备Ce
D.过程②的方程式为CeO 2—δ + δH2OCeO2 + δH2
15.我国科技工作者设计了一种电解装置,能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)和合成气,原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.催化电极b与电源负极相连 B.电解时催化电极a附近的pH增大
C.电解时阴离子透过交换膜向a极迁移 D.生成的甘油醛与合成气的物质的量相等
16.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
电池工作时发生的反应为:
RuII RuII *(激发态) RuII *→ RuIII+e- I3-+ 2e-→3I- RuIII+3I-→RuII++ I3-
下列关于该电池叙述错误的是 ( )
A.电池中镀Pt导电玻璃为正极
B.电池工作时,I-离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I-和I3-浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
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