专题13 电化学及其应用 备战2026高考真题题集(全国通用)(含解析)

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名称 专题13 电化学及其应用 备战2026高考真题题集(全国通用)(含解析)
格式 docx
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-25 08:24:41

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文档简介

备战2026高考 电化学及其应用高考真题集
试卷难度
难度 题数
较易 5
适中 17
较难 7
困难 1
细目表分析
题号 难度系数 详细知识点
一、单选题
1 0.4 原电池正负极判断;吸氧腐蚀
2 0.15 原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;原电池原理理解
3 0.65 原电池电极反应式书写;新型电池;原电池、电解池综合考查
4 0.65 原电池原理理解;根据晶胞结构确定晶体化学式
5 0.4 原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;原电池有关计算
6 0.65 原电池电极反应式书写;电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写
7 0.65 原电池电极反应式书写;电解原理的理解及判断;电解池有关计算
8 0.65 原电池原理理解;原电池电极反应式书写
9 0.85 原电池正负极判断;新型电池;原电池、电解池综合考查;电解池电极反应式及化学方程式的书写
10 0.65 电解池电极反应式及化学方程式的书写;原电池有关计算;原电池正负极判断;原电池电极反应式书写
11 0.65 新型电池;原电池、电解池综合考查
12 0.4 新型电池;电解原理的理解及判断
13 0.65 新型电池;原电池、电解池综合考查;电解池电极反应式及化学方程式的书写
14 0.85 锰锌干电池
15 0.65 原电池有关计算;碱性锌锰干电池
16 0.65 原电池电极反应式书写;新型电池;电解原理的理解及判断;原电池、电解池综合考查
17 0.65 新型电池;电解池电极反应式及化学方程式的书写;原电池有关计算;简单配合物的成键
18 0.4 原电池原理理解;铅蓄电池;原电池、电解池综合考查;电解池电极反应式及化学方程式的书写
19 0.85 新型电池;原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;电解原理的应用
20 0.65 新型电池;原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;原电池原理的综合应用
21 0.65 电解原理的理解及判断;原电池、电解池综合考查;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解原理的应用
22 0.4 电解原理的理解及判断
23 0.85 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解原理的应用;电解池有关计算
24 0.65 原电池、电解池综合考查
25 0.65 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解原理的应用;电解池有关计算
26 0.4 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解池有关计算
27 0.85 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解原理的应用;物质性质的探究
28 0.4 原电池、电解池综合考查;原电池电极反应式书写
29 0.65 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写
30 0.65 电解原理的理解及判断;电解池电极反应式及化学方程式的书写;电解池有关计算
一、单选题
1.(2025·广西·高考真题)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时,需向铜导线的空芯通冷水降温,铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后,表面产生的沉积物会造成堵塞,空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是
A.层对铜导线起保护作用
B.正极生成的电极反应式为
C.沉积物的成分可能有
D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处
2.(2025·江西·高考真题)我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是
已知:为铜基普鲁士蓝()
A.中的铁为价 B.交换膜为阴离子交换膜
C.洗脱目的是去除电极吸附的 D.溶液可电解再生电池负极
3.(2025·重庆·高考真题)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D.充电时,M极上反应为
4.(2025·云南·高考真题)是优良的固态电解质材料,取代部分后产生空位,可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.取代后,该电解质的化学式为
D.若只有发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等
5.(2025·江苏·高考真题)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为。下列说法正确的是
A.电极a上发生氧化反应生成
B.通过质子交换膜从右室移向左室
C.光解前后,溶液的不变
D.外电路每通过电子,电极b上产生
6.(2025·河南·高考真题)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。
下列说法正确的是
A.Ⅱ为阳离子交换膜
B.电极a附近溶液的减小
C.电极b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
7.(2025·甘肃·高考真题)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是
A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B.在外电路中,电子从电极1流向电极4
C.电极3的反应为:
D.理论上,每通过2mol电子,可产生
8.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A.放电时向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
9.(2025·浙江·高考真题)一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A.熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
B.充放电时,优先于通过固态电解质膜
C.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区转化为
D.充电时,锂电极接电源负极
10.(2024·广西·高考真题)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是
A.外电路通过1mol电子时,理论上两电极质量变化的差值为23g
B.充电时,阳极电极反应为:
C.放电一段时间后,电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D.电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换
11.(2025·四川·高考真题)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,用于还原污水中的为,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,理论上需要氢原子
C.充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D.充电时,电池总反应为
12.(2025·湖北·高考真题)某电池的正极材料为,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将注入电池后充电补锂,过程中转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是
A.在阳极失去电子
B.生成气体中含有氟代烃
C.过程中铁元素的价态降低
D.反应并离去是该电池保持原结构的原因
13.(2025·安徽·高考真题)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
C.充电时移向惰性电极
D.充电时每转移电子,降低
14.(2024·北京·高考真题)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A.石墨作电池的负极材料 B.电池工作时,向负极方向移动
C.发生氧化反应 D.锌筒发生的电极反应为
15.(2024·江苏·高考真题)碱性锌锰电池的总反应为,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A.电池工作时,发生氧化反应
B.电池工作时,通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低,不利于电池放电
D.反应中每生成,转移电子数为
16.(2024·全国甲卷·高考真题)科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A.充电时,向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应
C.放电时,正极反应有
D.放电时,电极质量减少,电极生成了
17.(2024·安徽·高考真题)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极,以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:
C.充电时,阴极被还原的主要来自
D.放电时,消耗,理论上转移电子
18.(2023·辽宁·高考真题)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
19.(2023·全国乙卷·高考真题)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:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)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
20.(2023·新课标卷·高考真题)一种以和为电极、水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,可插入层间形成。下列说法错误的是

A.放电时为正极
B.放电时由负极向正极迁移
C.充电总反应:
D.充电阳极反应:
21.(2025·福建·高考真题)一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是
A.电源a极为负极
B.反应中的物质的量不断减少
C.总反应为
D.“反应Ⅱ”为
22.(2025·浙江·高考真题)通过电化学方法制备,进而由与反应合成。为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:。下列说法不正确的是
A.电极A与电源正极相连
B.电极B的电极反应式为:
C.电解液中可以用氢溴酸代替
D.原料足量的情况下,理论上电路中转移可得到
23.(2025·全国卷·高考真题)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。
电解时,下列说法错误的是
A.阳极区下降
B.从阴极区向阳极区迁移
C.阴极发生反应
D.阴极转化,阳极将生成
24.(2025·广东·高考真题)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A.充电时Ⅱ为阳极
B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C.放电时负极反应为:
D.充电时16gS能提供的理论容量为
25.(2025·云南·高考真题)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理:。下列说法错误的是
A.Pt电极反应:
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,同时Ⅱ室最多生成
26.(2025·河北·高考真题)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料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再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是
A.电极上发生的反应:
B.产生标准状况下时,理论上可转化的
C.再锂化过程中,向电极迁移
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
27.(2022·北京·高考真题)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置 序号 电解质溶液 实验现象
① 少量溶液 阴极表面产生无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验,电解液中有
② 过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验,电解液中无元素
下列分析不正确的是
A.①中气体减少,推测是由于溶液中减小,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B.①中检测到,推测可能发生反应:、
C.随阴极析出铜,推测②中溶液减小,平衡逆向移动
D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
28.(2024·福建·高考真题)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生,充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C.理论上每生成,需消耗2molLi
D.放电时总反应:
29.(2024·重庆·高考真题)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料,可将电催化转化为甲酸,如图是电解装置示意图。下列说法正确的是
A.电解时电极N上产生 B.电解时电极M上发生氧化反应
C.阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D.总反应为
30.(2024·贵州·高考真题)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:,。体系中与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
C.光阳极每消耗,体系中生成
D.在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
试卷第1页,共3页
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《备战2026高考电化学及其应用高考真题集》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D C A D D D C A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 A C C D C C C B A C
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 C D D B C B C D D C
1.D
【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层,负极为Cu,电极反应为,正极氧气得电子生成氢氧根离子,与OH-生成,电极反应为,据此分析;
【详解】A.Cu2O层为致密的氧化膜,能阻止内部铜与水、氧气进一步接触,对铜导线起保护作用,A正确;
B.由分析得,电极反应式为,B正确;
C.Cu2O可被氧化为CuO,或与H2O、CO2反应生成Cu2(OH)2CO3,沉积物成分可能包含二者,C正确;
D.沉积物最多的区域,有较厚的Cu2O层覆盖,Cu与冷水、O2的接触被阻碍,腐蚀速率减慢,D错误;
故选D。
2.C
【分析】由图可知,Zn电极失去电子生成Zn2+,该原电池中左侧电极为负极,右侧电极为正极。
【详解】A.CuHCF的化学式为Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O,设Fe化合价为x。Cu为+2价,CN-为-1价,整体电中性:+2 + 0.67×(x - 6) = 0,解得x≈+3,A正确;
B.Zn电极为负极,反应为Zn - 2e- = Zn2+,负极区正电荷增加。污水中通过交换膜移向负极区以平衡电荷,说明交换膜允许阴离子通过,为阴离子交换膜,B正确;
C.Ni2+在正极得到电子生成Ni,Ni被CuHCF电极吸附,洗脱目的是利用H2O2的氧化性去除电极吸附的Ni,C错误;
D.电解Zn2+溶液时,阴极反应为Zn2+ + 2e- = Zn,可得到Zn单质再生负极,D正确;
故选C。
3.D
【分析】由图可知,放电时,N电极上发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为:,M电极为负极,电极反应为,充电时,N为阳极,M为阴极,电极反应与原电池相反,据此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,M电极为负极,A错误;
B.由分析可知,放电时,N电极反应为:,B错误;
C.由分析可知,建立电子转移关系式:,由此可知,消耗4molAg,同时消耗,C错误;
D.充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反:,D正确;
故选D。
4.C
【详解】A.由晶胞结构可知,Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心,由均摊法算出其原子个数为,由晶体的化学式可知,O原子的个数是Sc的3倍,因此,每个晶胞中O2-个数为12,A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投影就是其前视图,B正确;
C.Ce4+ 取代La3+后,Li+数目减小并产生空位,因此,根据化合价的代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为,C错误;
D.Li+与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等,D正确;
综上所述,本题选C。
5.A
【分析】光解过程中,电极a上电子流出,发生氧化反应,a为阳极,电极反应式为:;电极b上电子流入,发生还原反应,b为阴极,电极反应式为:。
【详解】A.根据分析,电极a为阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,生成物有O2,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极移动,电极a上生成,电极b上消耗,通过质子交换膜从左室移向右室,B错误;
C.在探究溶液浓度变化时,不仅要关注溶质的变化,也要关注溶剂的变化,在光解总反应是电解水,溶液中减少,溶液浓度增大,pH减小,C错误;
D.生成,转移2mol电子,外电路通过0.01mol电子时,电极b上生成,D错误;
答案选A。
6.D
【分析】由图可知,左侧为阴极,电极反应为,右侧为阳极,电极反应为,在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水,钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠,氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,在此处得到LiCl,则膜Ⅰ为阳膜,膜Ⅱ为阴膜,膜Ⅲ为阳膜,据此解答。
【详解】A.由分析可知,膜Ⅱ为阴膜, A错误
B.a电极的反应为,pH变大,B错误;
C.由分析可知,电极b的反应为,C错误;
D.每脱除58.5gNaCl,转移电子数为1mol,有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1molLiCl,D正确;
故选D。
7.D
【分析】由图可知,左侧为原电池,右侧为电解池,电极1为负极,发生氧化反应,电极反应式为:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,电极2为正极发生还原反应,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧为电解池,电极3为阳极,产生氧气,电极4产生阴极,产生氢气。
【详解】A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率,提高催化效率,A正确;
B.根据分析,电极1是负极,电极4为阴极,电子从电极1流向电极4,B正确;
C.由分析可知,电极3为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极3的反应为:,C正确;
D.根据分析可知,电极2和电极4均产生氢气,理论上,每通过2mol电子,可产生2molH2,D错误;
答案选D。
8.D
【分析】放电过程中a、b极均增重,这说明a电极是负极,电极反应式为,b电极是正极,电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,据此解答。
【详解】A.放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以向b极迁移,A正确;
B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐,B正确;
C.a电极是负极,电极反应式为,C正确;
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,此时Ag失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力,D错误;
答案选D。
9.C
【分析】电池放电时,锂电极为负极,发生反应:,多孔功能电极为正极,低温时发生反应:,随温度升高Q增大,正极区转化为;充电时,锂电极为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或失去电子。
【详解】A.由分析可知,电池总反应方程式为:或,充放电时有参与或生成,因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率,A正确;
B.比的半径小,因此优先于通过固态电解质膜,B正确;
C.放电时,正极得到电子,中氧原子为-1价,中氧原子为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为,C错误;
D.充电时,锂电极为阴极,连接电源负极,D正确;
答案选C。
10.A
【分析】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌,则右侧电极为负极,Na失电子生成Na+;Na+透过允许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧,则左侧为正极。
【详解】A.外电路通过1mol电子时,负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液,溶液中有1molNa+从右侧进入左侧,并与正极的Na3-xV2(PO4)3结合,则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g,A错误;
B.充电时,左侧电极为阳极,Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3,则阳极电极反应为:,B正确 ;
C.放电一段时间后,负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同,进入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同,所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变,C正确 ;
D.Na能与水反应,所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换,D正确 ;
故选 A。
11.A
【分析】放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根,,正极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,正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应),充电时,金属铝为阴极,电极为阳极,据此解答。
【详解】A.放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根:,当转移3mol电子时,消耗,同时正极区会有通过离子交换膜进行补充,净消耗1mol,故负极区游离的数目会减少,故A错误;
B.氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为,还原为,由化合价变化可知,得到8mol电子,所以理论上需要氢原子,故B正确;
C.充电时,阴离子向阳极移动,所以充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区,故C正确;
D.充电时,电池阴极反应式为,阳极反应式为,总反应为,故D正确;
答案选A。
12.C
【详解】A.充电时,Li+在阴极得电子:,[SO2CF3]-在阳极失去电子生成气体离去,A正确;
B.[SO2CF3]-在阳极失去电子,反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3,生成气体中含有氟代烃CF3-CF3,B正确;
C.充电补锂时正极反应为LiFePO4 e =FePO4+ Li+,铁元素价态升高,C错误;
D.[SO2CF3]-反应后离去,维持电池原结构,D正确;
答案选C。
13.C
【分析】金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,电池在使用前需先充电,目的是将解离为和,则充电时,惰性电极为阴极,电极的反应为:,阳极为气体扩散电极,电极反应:,放电时,惰性电极为负极,电极反应为:,气体扩散电极为正极,电极反应为,据此解答。
【详解】A.放电时,会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成进入储氢容器,当转移2mol电子时,电解质溶液质量增加,即电解质溶液质量会增大,A错误;
B.放电时,由分析中的正、负电极反应可知,总反应为,B错误;
C.充电时,向阴极移动,则向惰性电极移动,C正确;
D.充电时每转移电子,会有与结合生成,但不知道电解液体积,无法计算降低了多少,D错误;
故选C。
14.D
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
15.C
【分析】Zn为负极,电极反应式为:,MnO2为正极,电极反应式为:。
【详解】A.电池工作时,为正极,得到电子,发生还原反应,故A错误;
B.电池工作时,通过隔膜向负极移动,故B错误;
C.环境温度过低,化学反应速率下降,不利于电池放电,故C正确;
D.由电极反应式可知,反应中每生成,转移电子数为,故D错误;
故选C。
16.C
【分析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【详解】A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
17.C
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为;正极上发生,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键,A正确;
B.由以上分析可知,该电池总反应为,B正确;
C.充电时,阴极电极反应式为,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确;
综上所述,本题选C。
【点睛】
18.B
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D错误;
故答案选B。
19.A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A.充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,Na+由硫电极迁移至钠电极,A错误;
B.放电时Na在a电极失去电子,失去的电子经外电路流向b电极,硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx,电子在外电路的流向为a→b,B正确;
C.由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx,C正确;
D.炭化纤维素纸中含有大量的炭,炭具有良好的导电性,可以增强硫电极的导电性能,D正确;
故答案选A。
20.C
【分析】由题中信息可知,该电池中Zn为负极、为正极,电池的总反应为。
【详解】A.由题信息可知,放电时,可插入层间形成,发生了还原反应,则放电时为正极,A说法正确;
B.Zn为负极,放电时Zn失去电子变为,阳离子向正极迁移,则放电时由负极向正极迁移,B说法正确;
C.电池在放电时的总反应为,则其在充电时的总反应为,C说法不正确;
D.充电阳极上被氧化为,则阳极的电极反应为,D说法正确;
综上所述,本题选C。
21.C
【分析】根据图中信息可知,电合成装置左边电极发生氧化反应,右边电极发生还原反应,即可判断电源a极为正极、电源b极为负极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电源a极为正极,A错误;
B.从整个反应过程来看,在电极a转化为Br2后,又经反应I、Ⅱ等量产生(反应I为:),故的物质的量未发生变化,B错误;
C.以整个电解池为研究对象,反应物为C2H4、CO2和H2O,生成物为C3H4O3和H2,总反应为,C正确;
D.“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH,生成物为C3H4O3和,题干中“无膜”及图中阴极产生OH-可知,“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行,故“反应Ⅱ”应为,D错误;
故选C。
22.D
【分析】由图可知,该装置为电解池,电极A发生氧化反应为阳极,电极B发生还原反应为阴极。
【详解】A.由分析可知电极A为阳极,应与电源正极相连,A正确;
B.由分析可知电极B为阴极,在电解液中得电子生成,电极反应式为:,B正确;
C.电解液中用氢溴酸代替,溴离子即起导电作用,又可在电极A上放电,所以可以用氢溴酸代替,提高电流利用效率,C正确;
D.由得失电子守恒可知,电路中转移生成0.1mol,但由信息可知氧化性:,所以电极B上生成的也可将溴离子氧化为,所以电路中转移生成的物质的量大于0.1mol,则得到的物质的量大于0.1mol,D错误;
故选D。
23.D
【分析】根据图示,电解时,左侧电极连接电源负极,为阴极区,发生还原反应,电极反应式为:;右侧电极连接电源正极,为阳极区,发生氧化反应,电极反应式为:。
【详解】A.根据分析,阳极区消耗了,下降,A正确;
B.阴极区生成了,阳极区消耗了,按照离子移动方向,从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移,B正确;
C.根据分析阴极发生还原反应,电极反应式为:,C正确;
D.阴极转化,转移,此时阳极将生成,D错误;
故选D。
24.B
【分析】放电时,电极Ⅱ上减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:;则电极Ⅰ为原电池负极,MnS失去电子生成S和Mn2+,负极反应为:。
【详解】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,故充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:,反应消耗,溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:,C正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为,每消耗16gS,即0.5molS,转移1mol电子,据题意可知,能提供的理论容量为26.8A h,D正确;
故选B。
25.C
【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向,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:,阴极发生的反应为:,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,据此解答。
【详解】A.由分析可知,Pt电极为阳极,阳极发生的反应为:,A正确;
B.水可微弱的电离出氢离子和氢氧根,在外加电场作用下,使氢离子和氢氧根往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的电离,B正确;
C.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;
D.Ⅳ室每生成,则转移1mol电子,有1mol氢离子移到Ⅱ室中,生成,D正确;
故选C。
26.B
【分析】由装置图可知,该装置中有直流电源,为电解池,则 转化为过程中,Co元素化合价由降为+3,得电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为,Pt电极为阳极,失电子,发生氧化反应,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由分析知,电极上发生的反应:,A错误;
B.由电极反应式可知,产生标准状况下5.6L(即0.25 mol) 时转移1 mol 电子,理论上转化的,B正确;
C.为阴离子,应向阳极移动,即向Pt电极迁移,C错误;
D.由阳极电极反应式可知,电解过程中,阳极产生、消耗,酸性增强,则阳极附近pH降低,D错误;
故选B。
27.C
【详解】A.随着反应的进行,一段时间后溶液中的减小,同时阴极发生电极反应:,生成的Cu覆盖在阴极铁制镀件表面,阻碍了与铁的接触,故气体减少,A正确;
B.因为溶液中有和,铁制镀件与其接触,铁可能与和发生氧化还原反应生成,B正确;
C.当阴极有Cu析出时,阴极电极反应:,阳极电极反应:,又因为②中电解液中无Fe元素,根据得失电子守恒,溶液不变,C错误;
D.②中与反应生成,使得比①溶液中小,Cu缓慢析出,镀层更致密,D正确;
答案选C。
28.D
【分析】放电过程中产生,由图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,则左侧电极为正极,右侧电极为负极;
【详解】A.放电过程中负极锂失去电子形成锂离子,锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成,A错误;
B.锂为活泼金属,会和水反应,故电解质溶液不能为水溶液,B错误;
C.充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生:,锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质:,则每生成,同时生成2mol Li;放电过程中,消耗6mol Li,同时生成4mol LiCl,则整个充放电过程来看,理论上每生成,需消耗1mol Li,C错误;
D.由分析,放电过程中,正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,总反应为,D正确;
故选D。
29.D
【分析】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子:,甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室,氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸,则M是阴极,那么N是阳极,阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气:,氢离子通过阳离子膜进入中间室;
【详解】A.酸性条件下,电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气:,A错误;
B.催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸,B错误;
C.由分析,阳离子交换膜有1种离子通过,C错误;
D.由分析,总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气,D正确;
故选D。
30.C
【分析】该装置为电解池,光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子,电极反应式为,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为;
【详解】A.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;
B.由图可知,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为,B正确;
C.光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子,电极反应式为,每转移2mol电子生成,此时阴极也生成:,即光阳极每消耗1molH2O,体系中生成,C错误;
D.由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中,锰元素化合价降低,做还原剂,表现还原性,由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时,中O元素化合价降低,做氧化剂,表现氧化性,D正确;
故选C。
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