届高三化学二轮复习电化学基础题型特训提升训练42题答案+解析.docx

1、届高三化学二轮复习电化学基础题型特训提升训练42题答案+解析高考12题逐题突破：电化学基础题型特训【精编42题 答案+解析】1目前发明的电动势法检测溶液中OH浓度的原理如图所示，总反应式为CuAg2O=CuO2Ag。下列有关说法正确的是()A电池工作时，Cu电极附近溶液的c(OH)增大B该电池反应说明Ag2O的氧化性比CuO的强C负极的电极反应式为Ag2O2e=2AgO2D该电池也可以测量盐酸中c(OH)答案B解析电池工作时，Cu电极为负极，发生的电极反应式应为Cu2e2OH=CuOH2O，Cu电极附近溶液的c(OH)减小，A、C两项均错误；根据总反应式可知，在反应中Cu作还原剂，Ag2O作氧

2、化剂，CuO为氧化产物，所以Ag2O的氧化性比CuO的强，B项正确；该电池的电解液必须为碱性溶液，在盐酸中不可行，D项错误。2最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A右边吸附层中发生了氧化反应B负极的电极反应是H22e2OH=2H2OC该电池总反应是HOH=H2OD电解质溶液中Na向右移动、ClO向左移动答案A解析由电子的流动方向可以得知左边吸附层为负极，发生氧化反应；右边吸附层为正极，发生还原反应，A项错误；负极的电极反应是H22e2OH=2H2O，B项正确；正极的电极反应为2H2e=H2，根据正、负极的反应可知总反应为OHH=H2O，C项正确；阳离子向正

3、极移动，阴离子向负极移动，D项正确。3对如图装置(铁的防护)的分析正确的是()A甲装置是牺牲阳极的阴极保护法B乙装置是牺牲阳极的阴极保护法C一段时间后甲、乙装置中pH均增大D甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H2e=H2答案B解析A项，甲装置中C为阳极，阳极上氯离子失电子，Fe为阴极，阴极上氢离子得电子，属于外加电流的阴极保护法，错误；B项，乙装置中Zn为负极，Fe为正极，正极上氧气得电子，Fe不参加反应，Fe被保护，所以是牺牲阳极的阴极保护法，正确；C项，甲装置中电解氯化钠生成氢氧化钠，溶液的pH增大，乙装置中负极Zn失电子，正极氧气得电子，最终生成氢氧化锌沉淀，溶液的pH几乎不变，错误；

4、D项，乙中正极上氧气得电子生成氢氧根离子，所以Fe电极上没有氢气生成，错误。4科学家尝试用微生物电池除去废水中的有害有机物，其原理如图所示：下列有关说法错误的是()AA极电极反应式为2eH=ClBB极电极反应式为CH3COO8e4H2O=2HCO9HC溶液中的阴离子由A极向B极移动D该微生物电池在高温条件下无法正常工作答案C解析根据微生物电池的原理，H通过质子交换膜由B极向A极移动，说明A极为电池正极，B极为电池负极，A、B选项中的电极反应式都正确；由于电池中的质子交换膜只能让H通过，故溶液中的阴离子无法由A极向B极移动，C项错误；高温条件下，微生物无法生存，故微生物电池无法正常工作，D项正确

5、。5如图是电化学还原CO2制备草酸铜(CuC2O4)的反应原理，电解液不参加反应，通电一段时间后，下列说法不正确的是()ACu电极反应式为：Cu2e=Cu2B草酸铜在阳离子交换膜右侧生成C该过程是电能转化为化学能D每生成1 mol CuC2O4需要标况下44.8 L CO2答案B解析Cu2在阳极生成，通过阳离子交换膜移向阴极(左侧)，草酸铜在阳离子交换膜左侧生成，B项错误。6.四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如图所示。a、b、c为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是()Ab、c分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜B通电后室中

6、的Cl透过c迁移至阳极区C、四室中的溶液的pH均升高D电池总反应为4NaCl6H2O4NaOH4HCl2H2O2解析由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上H2O放电生成O2和H，阴极上H2O放电生成H2和OH；H透过c，Cl透过b，二者在b、c之间的室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜；Na透过a，NaOH的浓度变大，所以a也是阳离子交换膜，故A、B两项均错误；电解一段时间后，中的溶液的c(OH)升高，pH升高，中为NaCl溶液，pH不变，中有HCl生成，故c(H)增大，pH减小，中H

7、移向，H2O放电生成O2，使水的量减小，c(H)增大，pH减小，C不正确。答案D7肼(分子式为N2H4，又称联氨)具有可燃性，在氧气中完全燃烧生成氮气，可用作燃料电池的燃料。由题图信息可知下列叙述不正确的是()A甲为原电池，乙为电解池Bb电极的电极反应式为O24e=2O2Cd电极的电极反应式为Cu22e=CuDc电极质量变化128 g时，理论消耗标准状况下的空气约为112 L答案B解析由题图信息可知，甲为乙中的电解提供能量，A项不符合题意；水溶液中不可能存在O2，B项符合题意；d电极与负极相连，发生还原反应，生成Cu，C项不符合题意；铜质量减少128 g，减少的物质的量为2 mol，故转移 4

8、 mol电子，由N2H4O2=N22H2O可知，氧元素的化合价由0降为2价，故转移4 mol电子时，参与反应的O2的物质的量为1 mol，即消耗空气的物质的量约为5 mol，即标准状况下的体积为5 mol22.4 Lmol1112 L，D项不符合题意。8焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。电解后，a室的NaHSO3浓度增大，b室的Na2SO3浓度增大。将a室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。下列叙述错误的是

9、()A阳极反应式为2H2O4e=4HO2B两个离子交换膜均为阴离子交换膜Ca室反应的离子方程式为HSO=HSODa室增加0.1 mol NaHSO3时，两极共生成0.9 g气体答案B解析电解池阳极放氧生酸，电极反应为2H2O4e=4HO2，A项正确；“a室的NaHSO3浓度增大”表明阳极生成的H穿过离子交换膜进入a室，与SO结合生成HSO，反应为HSO=HSO，“b室的Na2SO3浓度增大”说明b室中发生还原反应，放出氢气，2HSO2e=2SOH2，由于SO浓度增大，吸引a室中的Na穿过离子交换膜进入b室，故两个离子交换膜均为阳离子交换膜，B项错误，C项正确；a室增加0.1 mol NaHSO

10、3表明有0.1 mol H穿过离子交换膜，此时外电路中有0.1 mol e通过，该电解池相当于电解水，每转移4 mol e时，两极共生成36 g气体，故转移0.1 mol e时，两极共生成0.9 g气体，D项正确。9水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水质，其工作原理如下图所示。下列说法中正确的是()AX极是电源的负极，发生氧化反应B工作过程中阴极区溶液的pH逐渐减小C极上的电极反应式：C6H12O624e6H2O=6CO224HD当电路中转移10 mol e时，极上产生22.4 L N2答案C解析电极和电源X极相连，而电极上发生氧化反应，故电极是阳极，故X极是正极，A项错误；电极是阴极，电极反应

11、式：2NO10e12H=N26H2O，故在工作过程中阴极区溶液的pH逐渐增大，B项错误；在阳极区，C6H12O6失去电子发生氧化反应，根据化合价变化，结合酸性介质，可得阳极电极反应式：C6H12O624e6H2O=6CO224H，C项正确；根据阴极反应式：2NO10e12H=N26H2O，可知转移10 mol e时，产生1 mol N2，在标准状况下体积为22.4 L，D项错误。10用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极室溶液由无色变成棕黄色B阴极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2C电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高D电解一段时间后

12、，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4解析：选CFe电极与电源正极相连，则Fe作阳极，电极反应式为Fe2e=Fe2，反应中生成Fe2，溶液由无色变为浅绿色，A错误；阴极上H得电子发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2，B错误；电解过程中阴极上消耗H，则阴极室溶液的pH升高，C正确；电解时，(NH4)2SO4溶液中NH向阴极室迁移，故阴极室溶液中的溶质可能为(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D错误。11.高铁酸盐(如Na2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，以铁质材料为阳极，在高浓度强碱溶液中利用电解的方式可以制备高铁酸盐，装置如图。下列说法不正确的是()A

13、a为阳极，电极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2OB为防止高铁酸根扩散被还原，则离子交换膜为阳离子交换膜C在电解过程中溶液中的阳离子向a极移动D铁电极上有少量气体产生原因可能是4OH4e=O22H2O解析：选C铁电极材料为阳极，在高浓度强碱溶液中利用电解的方式可以制备高铁酸盐，所以铁是阳极，电极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2O，故A正确；阳离子交换膜可以阻止FeO进入阴极区域，故B正确；在电解过程中溶液中的阳离子向阴极移动，所以阳离子向b极移动，故C错误；铁电极上发生氧化反应，所以生成的气体可能是氧气，电极反应式是4OH4e=O22H2O，故D正确。12（山东省滨州市2019届高三第二

14、次模拟）国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系，原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用LiNO3溶液，聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知在水溶液中呈黄色)。下列有关判断正确的是A左图是原电池工作原理图B放电时，Li+从右向左通过聚合物离子交换膜C放电时，正极区电解质溶液的颜色变深D充电时，阴极的电极反应式为：【答案】B【解析】A.左图是电子流向固体有机聚合物，则左图是电池充电原理图，故A项错误；B.放电时，Li+由负极向正极移动，即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜，B正确；C.放电时，正极液态电解质溶

15、液的I3-得电子被还原成I-，使电解质溶液的颜色变浅，故C项错误；D.充电时，阴极发生得电子的还原反应，故阴极的电极反应式为：，故D错误；答案：B。13（山东省临沂市2019年普通高考模拟考试二模）我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池，将可传递Li+的醚类作电解质，电池的总反应为。下列说法正确的是A固氮时，锂电极发生还原反应B脱氮时，钌复合电极的电极反应：2Li3N-6e-=6Li+N2C固氮时，外电路中电子由钌复合电极流向锂电极D脱氮时，Li+向钌复合电极迁移【答案】B【解析】A. 固氮时，锂电极失电子发生氧化反应，故A错误；B.脱氮时，钌复合电极的电极反应为正极反应的逆反应：2L

16、i3N-6e-=6Li+N2，故B正确；C.固氮时，外电路中电子由锂电极流向钌复合电极，故C错误；D.脱氮时，Li+向锂电极迁移，故D错误。14（四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测）已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe +Li2S，电解液为含LiPF6SO(CH3)2的有机溶液（Li+可自由通过）。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍，工作原理如图所示。下列分析正确的是A该锂离子电池正极反应为FeS+2Li+2e-=Fe +Li2S BX与电池的Li电极相连C电解过程中c(BaC12)保持不变 D若去掉阳离子膜将左右两室合并，则X电极的反应不变【答案】A【解

17、析】A. 由上述分析可知，FeS发生还原反应作正极，电极反应式为：FeS+2Li+2e-=Fe +Li2S，故A正确；B. X为阳极，与FeS电极相连，故B错误；C. 电解过程中，阳极发生氧化反应：4OH-4e- =2H2O+O2，阳极区的Ba2+通过阳离子交换膜进入BaCl2溶液中；阴极发生还原反应：Ni2+ +2e-=Ni，溶液中Cl-通过阴离子交换膜进入BaCl2溶液中。故电解过程中，BaCl2的物质的量浓度将不断增大，故C错误；D.若将阳离子交换膜去掉，因BaCl2溶液中含有C1-，故阳极电极反应式为：2C1-2e-=Cl2，故X电极的电极反应发生改变，选项D错误。15.(2019潍坊

18、模拟)海水中含有大量Na、Cl及少量Ca2、Mg2、SO，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如图所示。下列说法正确的是()Ab膜是阳离子交换膜BA极室产生气泡并伴有少量沉淀生成C淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHApHBpHCDB极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝解析：选A因为阴极是阳离子反应，所以b膜为阳离子交换膜，选项A正确；A极室Cl在阳极失电子产生氯气，但不产生沉淀，选项B错误；淡化工作完成后，A室Cl失电子产生氯气，部分溶于水溶液呈酸性，B室H得电子产生氢气，OH浓度增大，溶液呈碱性，C室溶液呈中性，pH大小为pHApHCpHB，选项C错误；B极室H得电子产生氢气，

19、不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，选项D错误。16.用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸盐杂质(如硫酸钾、碳酸钾等)的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A电极N为阳极，电极M上H发生还原反应B电极M的电极反应式为4OH4e=2H2OO2Cd处流进粗KOH溶液，e处流出纯KOH溶液Db处每产生11.2 L气体，必有1 mol K穿过阳离子交换膜解析：选B根据图示，K移向电极N，所以N是阴极，M极是阳极，OH发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH4e=2H2OO2，故A错误、B正确；c处流进粗KOH溶液，f处流出纯KOH溶液，故C错误；N极是阴极，H发生还原反应生成氢气，非标准状况下

20、11.2 L氢气的物质的量不一定是0.5 mol，故D错误。17（安徽省淮北宿州2019届高三第二次模拟考试）一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，其中a极区含有Li+、I-、I3-等离子的水溶液，电极b是一种固态有机聚合物。下列说法不正确的是A充电时，a极区I3-的浓度增大B充电时，电极b与外接电源的负极连接C放电时，电极a可能发生反应I3-+2e-= 3I-D放电时，外电路中每转移0. 1mol电子，电极b增重0.7g【答案】D【解析】A项由充电时图示中Li+移动方向可知，电极a为阳极，发生氧化反应3I- - 2e-= I3-，I3-的浓度增大，故A正确；B项充电时电极b为阴极，发生还原反

21、应，需与外接电源负极相连，故B正确；C项放电时，氧化剂I3-在a电极区域发生还原反应I3- + 2e-=3I-，负电荷增加，锂离子移向a极区，电子自外电路输入a极，a为正极，故C正确；D项放电时，b电极区域失去Li+，根据得失电子守恒，转移0.1mol电子时，应减轻0.7g，故D错误。18（福建省南平市2019届普通高中毕业班第二次综合质量检查）国内最新研究，实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置，如图所示。该装置充放电过程并不完全可逆，即充电过程C不参与反应。放电过程反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，下列叙述正确的是A放电过程正极反应式为4Li+3CO2+4e=2Li

22、2CO3+CB若放电过程转移电子物质的量为0.2mol，理论上可以固定C的质量为1.2gC充电过程B电极为阴极，发生氧化反应D可用 LiClO4水溶液代替LiClO4-DMSO【答案】A【解析】A. 放电过程为原电池，根据放电过程反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，正极上二氧化碳得到电子生成Li2CO3和C，电极反应式为4Li+3CO2+4e=2Li2CO3+C，故A正确；B. 根据A的分析，若放电过程转移电子物质的量为0.2mol，理论上可以固定C0.05mol，质量为0.05mol 12g/mol=0.6g，故B错误；C. 放电过程中金属锂为负极，则充电过程锂电极(A)为阴

23、极，发生还原反应，故C错误；D. 锂能够与水反应，不能用 LiClO4水溶液代替LiClO4-DMSO，故D错误。19(2019洛阳质检)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是()A放电时，负极反应为3NaBr2e=NaBr32NaB充电时，阳极反应为2Na2S22e=Na2S42NaC放电时，Na经过离子交换膜由b池移向a池D用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 L H2时，b池生成17.40 g Na2S4解析：选C放电时，负极上Na2S2被氧化生成Na2S4，电极反应式为2Na2S22e=

24、Na2S42Na，A错误；充电时，阳极上NaBr失电子被氧化生成NaBr3，电极反应式为3NaBr2e=NaBr32Na，B错误；放电时，阳离子向正极移动，故Na经过离子交换膜，由b池移向a池，C正确；题目未指明2.24 L H2是否处于标准状况下，无法计算b池中生成Na2S4的质量，D错误。20电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。下列说法中不正确的是()A阴极产生的物质A是H2B溶液中Na由阳极室向阴极室迁移C阳极OH放电，H浓度增大，CO转化为HCOD物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性解析：选D阴极上发生还原反应，电极反应式为2H2O2e=2OHH2

25、，则阴极上产生的物质A是H2，A正确；电解池中阳离子向阴极移动，则Na由阳极室向阴极室迁移，B正确；由图可知，阳极上产生O2，则阳极反应式为2H2O4e=4HO2，溶液中c(H)增大，CO转化为HCO，C正确；由图可知，阴极区得到NaOH溶液，为不引入杂质，物质B应为NaOH，其作用是增强溶液的导电性，D错误。21【山东省临沂市2019届高三5月三模】利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是A负极的电极反应为CH3COO-8e-+2H2O=2CO2+7H+B电池工作时，H+由M极移向N极C相同条件下，M、N两极生成

26、的CO2和N2的体积之比为3：2D好氧微生物反应器中发生的反应为NH3+2O2=NO3-+2H+H2O【答案】C【解析】【分析】图示分析可知：N极NO3-离子得到电子生成氮气、发生还原反应，则N极正极。M极CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，则M极为原电池负极，NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，据此分析解答。【详解】AM极为负极，CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为CH3COO-8e-+2H2O=2CO2+7H+，故A正确；B原电池工作时，阳离子向正极移动，即H+由M极移向N极，故B正确；C生成1molCO2转移4mole-，生成1molN2

27、转移10mol e-，根据电子守恒，M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10mol：4mol=5:2，相同条件下的体积比为5:2，故C错误；DNH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，则反应器中发生的反应为NH3+2O2=NO3-+2H+H2O，故D正确；故答案为C。22【山东省烟台市、菏泽市2019届高三5月高考适应性练习】已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域，装置示意图如下。下列说法错误的是A电池工作时，溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移BNi极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3O

28、H-C电池工作结束后，电解质溶液的pH降低DAl电极质量减轻13.5g，电路中通过9.031023个电子【答案】C【解析】A根电池装置图分析，可知Al较活泼，作负极，而燃料电池中阴离子往负极移动，因而可推知OH-（阴离子）穿过阴离子交换膜，往Al电极移动，A正确；BNi为正极，电子流入的一端，因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子，又已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在，可知HO2-得电子变为OH-，故按照缺项配平的原则，Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，B正确；C根电池装置图分析，可知Al较活泼，Al失电子变为Al3+，Al3+和过量的OH-反应得到AlO2-和水

29、，Al电极反应式为Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O，Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，因而总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+ OH-，显然电池工作结束后，电解质溶液的pH升高，C错误；DA1电极质量减轻13.5g，即Al消耗了0.5mol，Al电极反应式为Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O，因而转移电子数为0.53NA=9.031023，D正确。故答案选C。23.最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作时，下列叙述错误的是()A阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需为酸性解析：选C由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴极反应式为CO22H2e=COH2O，A项正确；将阴、阳两极反应式合