高考真题衍生卷·命题区间九
角度一
1．D [由图可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，酸性条件下AQ在阴极得到电子发生还原反应生成H2AQ，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水；则放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极N为原电池正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子。A．由分析可知，放电时，电极N为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子，故A正确；B．由分析可知，放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极反应式为H2AQ－2e－===AQ＋2H＋，故B正确；C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，故C正确；D．由分析可知，充电时，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O，则当两性羟基乙酸铝电离出2 mol氢离子时，电路中转移2 mol e－，阳极板质量减少2 g，故D错误。]
2．A [由题给硫电极上发生的反应，可知放电时硫电极为正极，则充电时硫电极为阳极，阳离子向阴极移动，A叙述错误；放电时，外电路的电子由负极移向正极，即由钠电极移向硫电极，B叙述正确；放电时，硫电极为正极，发生还原反应，根据正极得电子及题中所给正极产物，即可写出正极的电极反应，C叙述正确；炭化纤维素纸是一种具有高导电性能的材料，使用炭化纤维素纸可以增强硫电极的导电性能，D叙述正确。]
3．A [由图示可知，电极A上氧气转化成水，氧元素化合价降低，发生还原反应，即电极A为正极，则电极B为负极。A．电极A为正极，电极B为负极，正极电势高于负极电势，所以电极电势：A＞B，故A错误；B．电极A为正极，电极B为负极，天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质，故B正确； C．由图示可知，海泥层CH2O转化为CO2，所以海泥层可发生反应：CH2O－4e－＋H2O===CO2＋4H＋，故C正确； D．负极电极反应式为HS－－2e－===S＋H＋，生成的H＋向正极移动，即H＋从海泥层通过交接面向海水层移动，所以海水层/海泥层天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料，故D正确。]
角度二
4．D [该电解池装置中，钛网电极上发生的电极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，抑制了氧气生成，Cl－失去电子，发生氧化反应，为电解池的阳极，故a为电源正极；钛箔电极上发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，H2O得到电子，发生还原反应，为电解池的阴极，故b为电源负极。根据上述分析可知，a端电势高于b端电势，A错误；根据阴极的电极反应可知，理论上每转移2 mol e－生成1 mol (即2 g)H2，B错误；电池总反应为2H2O＋Cl－H2↑＋HClO＋OH－，电解后的海水呈碱性，pH增大，C错误；由上述分析可知，阳极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，D正确。]
5．C [由图可知，与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极，氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子，氢离子与C2H5O－结合生成乙醇，乙醇又解离生成氢离子和C2H5O－，右侧电极为阴极，钙离子在阴极得到电子发生还原反应生成钙，钙与氮气反应生成CaxNyHz，CaxNyHz与氢离子反应生成钙离子和氨，则电解的总反应为钙离子和乙醇催化作用下氮气和氢气电解生成氨。A．由分析可知，与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极，氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子，氢离子与C2H5O－结合生成乙醇，电极反应式为H2－2e－＋2C2H5O－===2C2H5OH，故A错误；B．由分析可知，电解的总反应为钙离子和乙醇催化作用下氮气和氢气电解生成氨，则阴极区生成氨时，催化剂乙醇的量没有变化，故B错误；C．钙离子的作用是活化氮气，故C正确；D．钙能与水反应生成氢氧化钙和氢气，所以电解质溶液不能换为含有少量乙醇的水溶液，故D错误。]
6．C [SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到大气中会形成硫酸型酸雨，A正确；装置a中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明的水解程度大于其电离程度，B正确；装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，C错误；由电解池阴极和阳极反应可知，装置b中总反应为＋CO2＋H2O，D正确。]
7．解析：由4Na2CrO4＋4H2O2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑可知，电解过程中实质是电解水，阳极上H2O失去电子生成H＋和O2，阴极上H＋得到电子生成H2，由＋H2O可知在阳极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极室产生；电解过程中，阴极发生反应4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，为保持溶液呈电中性，Na＋通过离子交换膜移向阴极。
答案：(每空2分)阳 Na＋
角度三
8．C [根据图示可知金属M失电子，为原电池的负极(图示为阳极)，钢铁设施为原电池的正极(图示为阴极)，此方法属于牺牲阳极法。该装置中阴极发生还原反应，A项错误；金属M被氧化，即金属活动性：M>Fe，B项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护，C项正确；海水中含有大量的NaCl等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D项错误。]
9．D [②中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2+，Fe作正极被保护，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。但③中没有Zn保护Fe，Fe在酸性环境中发生化学腐蚀，Fe被氧化生成Fe2+，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知Zn保护了Fe，A项正确。①与②的区别在于前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2+生成，对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2+，B项正确。通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用①的方法，C项正确。若将Zn换成Cu，用①的方法铁氰化钾溶液仍会将Fe氧化为Fe2+，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2+是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项错误。]命题区间九 电化学基础
(选择题每小题4分，第7题4分，共36分)
新型化学电源1．(2024·安徽卷T11仿真题)南开大学陈军团队成功研发出一种以两性羟基乙酸铝[AlAc(OH)2(H2O)3]为电解质的二次电池。两性羟基乙酸铝具有H＋和OH－双极电离能力，该电池充电时的原理如下图所示，下列说法错误的是( )
[A]放电时，N极发生还原反应
[B]放电时，负极的电极反应式为H2AQ－2e－===AQ＋2H＋
[C]充电时，电极M连接电源负极
[D]充电时，当两性羟基乙酸铝电离出2 mol H＋时，阳极板质量增加2 g
2．(2023·全国乙卷)室温钠 硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠 硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：e－―→Na2Sx
下列叙述错误的是( )
[A]充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移
[B]放电时外电路电子流动的方向是a→b
[C]放电时正极反应为2Na＋＋S8＋2e－―→Na2Sx
[D]炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3．(2024·新课标卷T6仿真题)某大学科学家发现海泥细菌电池的电压可以高达0.8 V，在这种海水/海泥界面存在的天然电压驱动下，海泥细菌产生的电子可以源源不断的传输出来，持续产生电能。下列说法错误的是( )
[A]电极电势：A＜B
[B]天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质
[C]海泥层可发生反应：CH2O－4e－＋H2O===CO2＋4H＋
[D]海水层/海泥层天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料
电解原理在工农业生产中的应用
4．(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( )
[A]b端电势高于a端电势
[B]理论上转移2 mol e－生成
[C]电解后海水pH下降
[D]阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋
5．(2024·湖南卷T10仿真题)钙介导下电化学合成氨的原理如图所示，已知钙元素的转化途径为Ca2+→Ca→CaxNyHz→Ca2+。
下列说法正确的是( )
[A]阴极区的电极反应式为H2－2e－＋2C2H5O－===2C2H5OH
[B]理论上每产生17 g NH3消耗3 mol C2H5OH
[C]钙离子在该合成氨过程中的作用是活化N2
[D]电解质溶液可换为含有少量乙醇的水溶液
6．(2023·北京卷)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
[A]废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
[B]装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
[C]装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
[D]装置b中的总反应为＋CO2＋H2O
7．(4分)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4＋4H2O2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑。则Na2Cr2O7在________(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___________________________________________________________。
金属的腐蚀与防护
8．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
[A]阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2+
[B]金属M的活动性比Fe的活动性弱
[C]钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
[D]钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
9．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。
① 在Fe表面生成蓝色沉淀
② 试管内无明显变化
③ 试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是( )
[A]对比②③，可以判定Zn保护了Fe
[B]对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
[C]验证Zn保护Fe时不能用①的方法
[D]将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
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