电化学考点+典题 -2027届高三化学一轮复习

业精于勤荒于嬉 高考化学 电化学 考点+典题 学校： 姓名： 试卷第1页，共3页 一、电化学基本模型 电流流向 e- e- 负极失去电子 发生还原反应 正极得到电子 发生还原反应 负 极 正 极 负离子 正离子 ①有活泼电极，活泼一极做负极 ⑤依据物质价态：前后价态确定得失电子 ④依据离子流向：正正负负 正负极判断方法 ③依据电流流向：正 负 ②依据电子流向：负 正 原电池 离子交换膜 1. 质子交换膜 2. 阳离子交换膜 3. 阴离子交换膜 4. 双极膜（解离水分子） 电流流向 e- 阳极失去电子 发生氧化反应 阴极得到电子 发生还原反应 e- 阴离子 阴 极 阳 极 阳离子 电解池 得电子顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H+（水）… （金属活动性倒置） 失电子顺序： 活泼电极 >I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 1.注意：电子不下水，离子不上岸。 2.做题技巧：定装 定电极 定反应 定环境 3.离子交换膜：根据题干及目的进行分析 4.涉及计算：若无标况则无法计算气体体积，其余计算依据电子守恒进行。 二、电化学基本考点 考点 原电池 电解池 电子流向 负极 导线 正极 阳极 正极 ；负极 阴极 离子移动方向 正正负负 阴阳相吸 电极判断 活泼一极做负极 燃料做负极，氧气做正极 与电源正极相连的为阳极 与电源负极相连的为阴极 失电子一极做负极 失电子一极为阳极 放电顺序 失电子顺序（放电顺序）：活泼电极>I->Br- >Cl->OH->含氧酸根 得电子顺序（放电顺序）：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H+（水）… （金属活动性倒置） 电解电镀 精炼铜 阴盛阳衰：消耗（粗铜）接阳极，增重（镀件、纯铜）的接阴极 金属保护 把保护金属接电源负极的方法叫外加电流法 在保护金属表面安装若干块活泼金属的方法 叫牺牲阳极的阴极保护法 金属腐蚀 吸氧腐蚀（为主）和析氢腐蚀（酸性） H+、OH-若来源水，则电极反应式为： 2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 三、典题训练 1．科学研究发现，利用氮掺杂碳层网络有利于电子的富集，可提高邻近电极的导电性，防止超细纳米粒子的团聚，并保护其不在电解液中溶解。下列叙述错误的是 A．若有被还原，理论上转移电子为 B．极为负极，发生了氧化反应 C．正极的电极反应式为 D．放电时能量转化形式主要是化学能转化为电能 2．将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液（消毒液发生器），通电时，尽量使被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如图。下列说法错误的是 A．室电极反应式为 B．在串联的两个全钒电池中都是从左室移向右室 C．a极为电解池的阴极，其电极反应的产物是和 D．当电路中通过0.1mol电子时，消毒液发生器中最多生成 3．一种将电解池和燃料电池相组合的新工艺，使氯碱工业节能超过30%，其原理如图所示（其中的电极未标出，两处的离子交换膜类型相同）。下列说法错误的是 A．X为，Y为 B．NaOH溶液浓度： C．两处的离子交换膜都允许通过 D．燃料电池的正极反应式为 4．一种水性电解液Zn-离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，以存在]。电池放电时，下列叙述正确的是 A．Ⅱ区的通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅲ区Zn为电池的负极，发生还原反应 C．电极反应： D．放电一段时间后，Ⅰ区和Ⅲ区溶液的pH均增大 5．某新型电池构造示意图如图所示，该新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。下列关于电池工作时的说法不正确的是 A．电子由X极经导线流向Y极 B．海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动 C．X极的电极反应式为 D．若将含有的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为585 g 6．一种新型碳纳米管二次电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极上发生还原反应，得到电子 B．该电池工作时，能量转化形式主要是化学能转化为电能 C．碳电极上的电极反应式为 D．该电池工作时，由右通过阴离子交换膜向左迁移 7．采用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了零排放的循环使用。一种甲醇()燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．该燃料电池工作过程中电子从N极通过负载流向M B．该燃料电池工作过程中，右侧pH保持不变 C．左侧消耗32 g甲醇时，理论上右侧消耗1.5 mol D．M极电极反应： 8．在和电解液中以RuP/PNPC催化剂作为负极，在、电解液中以商业Pt/C为正极，组装直接液态燃料电池(DHHPFC)，驱动OHzS装置组装自供电制氢系统，如图所示(图中M表示)。在电场作用下，双极膜中水电离出的离子向两极迁移。下列叙述错误的是 A．d极发生还原反应 B．a极生成时双极膜内水质量减小7.2g C．c极反应式： D．一段时间后，OHzS池中KOH浓度减小 9．我国科研人员以二硫化钼()作为电极催化剂，研发出一种电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过，则下列说法错误的是 A．电池工作时溶液浓度变小 B．电极电势要比电极电势高 C．电极表面发生的反应为 D．当电路通过时，整个电池系统质量会增大2.6 g 10．双极膜是一种新型的离子交换复合膜，在直流电场作用下，可将水离解成H+和OH-。如图新型水系电池的电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是 A．M极为Zn B．N电极的反应式为 C．膜b为阳离子交换膜，双极膜中间层中的H+通过膜a移向M极 D．若电路中通过2 mol e-，则稀硫酸溶液质量增加89 g 11．利用微生物电池将镀铬废水中的催化还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电子由极经外电路流向极 B．温度变化对该电池的工作效率影响不大 C．极反应式： D．每处理，可生成（标准状况下） 12．我国科学研究者开发了一种新型的铝-硝酸盐催化电池，可实现高效、可持续地合成，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．可使用工业废铝作极材料 B．为正极，其电极反应式为 C．外电路转移时，理论上最多可得到 D．极室电解液用溶液代替，电池仍可工作 13．钠离子电池以其低成本、高安全性能可作为锂离子电池的强力“替补”。一种钠离子电池的示意图如图所示，总反应可表示为。下列说法错误的是 A．放电时，为正极 B．充电时，移向电极 C．充电时，外电路转移，理论上阴极增重92 g D．M可为Ca、Co、Ni元素 14．全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统，电解液含硫酸，放电时工作原理如图所示（X、Y均为惰性电极）。设阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 A．放电时，X极作负极，发生还原反应 B．充电时，阴极区的溶液颜色由紫色变绿色 C．充电时，阳极电极反应式： D．放电时，每转移2 mol ，有个通过质子交换膜移向Y极室 15．一种“磷酸钒锂/石墨离子电池”的总反应为，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．放电时，M电极为负极，电极反应式为 B．放电时，外电路中通过0.2 mol电子，M极质量减少0.7 g C．充电时，N极发生氧化反应，Li+向M极区迁移 D．充电时，N极为阳极，电极反应式为 16．一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图所示，电解液在Ⅰ室和Ⅳ室间循环，初始电解液为溶液(显碱性)。下列说法正确的是 A．电极b与蓄电池的负极相连 B．a极的电极反应式为 C．②为阳离子交换膜，①③为阴离子交换膜 D．电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度增大 17．我国科学家近期研发了一种电催化合成过氧化氢的方法，其工作原理如图所示。图中双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 A．在上述电化学合成过程中只起到电解质的作用 B．阳极上的总反应为 C．制得，理论上外电路中迁移电子 D．双极膜中间层中的在外电场作用下向惰性电极及催化剂1的方向迁移 18．下列装置(固定装置略去)组装正确且能达到实验目的的是 A．粗铜精炼 B．验证铁的吸氧腐蚀 C．铁上镀铜 D．外加电流法 A．A B．B C．C D．D 19．下列关于各装置的说法正确的是 A．图1：钢闸门与电源正极相连可防腐，称为牺牲阳极保护法 B．图2：关闭或，片质量均减少 C．图3：盐桥中的移向溶液 D．图4：可用于电解精炼铜，精炼后的浓度减小 20．一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极附近溶液的增大 C．电极上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 21．某车用二次电池的电极材料为(普鲁士白)和(嵌钠硬碳)。放电时，从硬碳中脱嵌，其工作原理示意图如图所示。下列说法中错误的是 A．放电时，电极质量增加 B．充电时，元素化合价降低 C．放电时，负极的电极反应式可表示为： D．充电时，与电源负极相连 22．某微生物脱盐电池利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 B．负极反应为 C．当电路中转移1 mol电子时，理论上b极区域质量减少1.0 g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 23．钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注。一种钠离子电池的工作原理为，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。装置如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，电极a为阳极 B．放电时，钴元素的化合价升高，钠离子在正极上嵌入 C．充电时，阴极反应式为 D．放电时，外电路中转移时负极质量理论上减少23 g 24．某光电装置利用空气中的氧气制备甘油醛的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．光催化电极是负极 B．正极的反应式为 C．撤去该装置中间的阴离子交换膜对产物无影响 D．理论上每生成甘油醛，左边溶液质量减少 25．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是 A．a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O B．A膜和C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 C．不可用铁电极替换阳极的石墨电极 D．a极上通入标况下2.24 L甲烷，理论上产品室可新增0.4 molCa(H2PO4)2 26．电池可作为电源电解制备金属钴，同时回收盐酸，其工作原理如图所示。已知电池反应方程式为。下列说法错误的是 A．a与f相连，e连接的Pt作阳极 B．b连接的碳电极上发生的反应为： C．g、h分别是阳离子交换膜、阴离子交换膜 D．理论上每制备118 g金属钴，Ⅰ室溶液质量减少32 g 27．钠离子电池在未来有助于保障储能技术的可持续发展。某钠离子电池的结构如图所示，其放电时的反应方程式为：，下列说法正确的是 A．放电时，负极的电极反应式为： B．放电时，体系中的钠离子向硬碳电极迁移 C．充电时，硬碳接电源正极 D．充电时，若外电路通过1mol电子，层状电极的质量减少 28．锂离子电池具有能量大、用途广等特点。如图所示为一种锂离子电池的结构，电池总反应为。下列说法中错误的是 A．放电时，b极发生的电极反应为 B．放电时，中Co元素的化合价升高 C．充电时，a极接外电源的正极 D．充电时Li+向b极方向移动 29．最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于将污水中的还原为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时，还原为，外电路中将转移的电子 C．充电时，金属铝电极的电势低于电极 D．充电时，电池总反应为 30．浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。图1为浓差电池，其中溶液为溶液，溶液为溶液，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠（）的装置，用该浓差电池为电源完成制备。下列说法不正确的是 A．盛放溶液的电极为正极，需与电渗析装置的电极相连 B．电池从开始工作至停止放电，理论上可制得 C．电渗析过程中，阴极室溶液浓度升高，阳极室浓度不变 D．电渗析装置中膜为质子交换膜 31．电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： I．依据氧化还原反应设计的原电池如图1所示。 (1)电解质溶液是_______________(填化学式)溶液。 (2)装置中电子的移动方向是从___________流出，经过___________，流向___________。(填“石墨电极”、“铜电极”、“溶液”或“导线”)。 (3)正极的电极反应式为______________________________。 Ⅱ．钠基-海水可充电电池总反应为，其工作原理如图2所示： (4)充电时，钠基材料连接电源的______(填“正”或“负”)极。 (5)固体电解质允许_______(填“”或“”)通过，充电时该离子移向________(填“左”或“右”)侧。 (6)放电时，正极反应式为____________________________________。 Ⅲ．利用反应构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图3所示。 (7)电极B的反应式为________________________。 (8)为使电池持续放电，离子交换膜需使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (9)一定时间内，左右两侧电极室中产生的气体体积比为_________。 32．Ⅰ．利用反应，设计成如图所示的装置，回答下列问题： (1)写出电极反应式。正极：______________________________。 (2)图中溶液的溶质是____________________（填化学式，下同）。 (3)盐桥中的向_________（填“左”、或“右”）移动，如将盐桥撤掉，电流计的指针将__________。（填“不偏转”或“偏转”） Ⅱ．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞试液。 请按要求回答相关问题： (4)甲烷燃料电池负极电极反应式是：_______________________________。 (5)写出乙中反应的离子方程式_____________________________________。 (6)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则丙装置中铜丝b电极上质量变化_________。 33．Ⅰ．液流电池储能容量大，使用寿命长，下图为钒液流电池的结构及充电时工作原理示意图。回答下列问题： 已知：酸性溶液中钒的存在形式及颜色 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 (1)①充电时，电极为__________(填“阳极”或“阴极”)。 ②充电完成时，阳极溶液的颜色是______________，该电极的电极反应式为__________________。 Ⅱ．“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 (2)飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：，充电时，阳极的电极反应式为________________________；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性__________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 (3)紧急状况下，应急电池会自动启动，应急电池的两极材料分别是锌和氧化银，离子导体是溶液，工作原理为：，电池工作时，阳离子移向__________(填“”或“”)。电解质溶液的__________(填“变大”“变小”或“不变”)。若用上述应急电池电解含有 和 的混合溶液(电极均为惰性电极)，当消耗锌时，阳极产生__________(填气体的化学式)__________。 34．研究电化学原理与应用有非常重要的意义。 Ⅰ．铅蓄电池是最常见的二次电池Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 (1)①充电时阴极反应为___________________________________________________________。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗H2SO4的物质的量为______________mol。已知：转移1 mol电子所产生的电量为96500库仑。 ③用铅蓄电池为电源进行电解饱和食盐水实验(石墨棒为阳极，铁为阴极，食盐水500 mL，温度为常温)，当电路中有0.05 mol电子转移时，食盐水的c(OH-)为_______________(假设溶液体积不变，产物无损耗)。 Ⅱ．高铁酸钠()易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用电解法制取，离子反应为，工作原理如图所示。 (2) 装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。电解一段时间后，降低的区域在___________(填“阴极室”或“阳极室”)；铁电极发生的电极反应式为 ________________________________________________。 《电化学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C C C C D B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C D C B B C D B A 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B C D C B D A B A C 31．(1)或 (2) 铜电极 导线 石墨电极 (3) (4)负 (5) 左 (6) (7) (8)阴 (9)4:3 32．(1) (2) (3) 左 不偏转 (4) (5) (6) 12.8 33．(1) 阴极 黄色 (2) 减弱 (3) 变大 0.32 34．(1) 0.1 mol/L (2) 阳极室 2 学科网（北京）股份有限公司 $