配套K12年高考化学二轮复习 专题五 电化学原理与应用导航卷

电化学原理及其应用练习卷
11. 难度：困难
过氧化银（Ag2O2）是银锌碱性电池正极的活性物质，可通过下列反应制备：
K2S2O8＋2AgNO3＋4KOHAg2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O
（1）已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键，则该反应________ （填“是”或“不是”）氧化还原反应；已知下列反应：Mn2＋＋S2O82-＋
H2O→MnO4-＋SO42-＋H＋（未配平），反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

（2）制备Ag2O2的反应进行完全后，经过滤、洗涤、干燥，即可得到Ag2O2，检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是________。

（3）一种银锌（Ag2O2、Zn）碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极生成Ag，负极只生成一种化合物（只含有Zn、K、H、O），其中Zn元素的质量分数为30%，钾、锌两种元素的质量比为7865，则该电池的总反应方程式为________。

（4）用银锌电池电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液可制取H2，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，M、N均为惰性电极）。

①N极与银锌电池的________（填“Zn”或“Ag2O2”）相连。

②M极的电极反应式为________________________。

2022年高考化学真题：电化学及其应用（详解版）1．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。

该过程中A ．阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B ．阴极上Al 被氧化C ．在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D ．阳极和阴极的质量变化相等【答案】C【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区Mg 和Al 发生失电子的氧化反应，分别生成Mg 2+和Al 3+，Cu 和Si 不参与反应，阴极区Al 3+得电子生成Al 单质，从而实现Al 的再生，据此分析解答。

A ．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg 在阳极失电子生成Mg 2+，A 错误；B ．Al 在阳极上被氧化生成Al 3+，B 错误；C ．阳极材料中Cu 和Si 不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C 正确；D ．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D 错误；故选C 。

2．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO 2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn 2+以Zn(OH)24-存在)。

电池放电时，下列叙述错误的是A ．Ⅱ区的K +通过隔膜向Ⅲ区迁移B ．Ⅰ区的SO 24-通过隔膜向Ⅱ区迁移C ．MnO 2电极反应：MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2OD ．电池总反应：Zn+4OH -+MnO 2+4H +=Zn(OH)24-+Mn 2++2H 2O【答案】A【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn-2e -+4OH -=Zn(OH)24-，Ⅰ区MnO 2为电池的正极，电极反应为MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2O ；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H +，生成Mn 2+，Ⅱ区的K +向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO 24-向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH -，生成Zn(OH)24-，Ⅱ区的SO 24-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K +向Ⅱ区移动。

高中化学学习材料唐玲出品专题五 电化学原理与应用(导航卷)1．D [A 项，C －4H 4→C ＋2O ，则该反应中每消耗1 mol CH 4转移6 mol 电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A 电极即负极上H 2参与的电极反应为：H 2－2e －＋CO 2－3===CO 2＋H 2O ，错误；C 项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B 极是正极，错误；D 项，B 电极即正极上O 2参与的电极反应为：O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 2－3，正确。

] 2．C [Mg －H 2O 2－海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg －2e －===Mg 2＋，H 2O 2在正极(石墨电极)发生还原反应：H 2O 2＋2e －===2OH －(由于电解质为中性溶液，则生成OH －)，A 项、B 项错误，C 项正确。

由于负极阳离子(Mg 2＋)增多，则Cl －向负极移动平衡电荷，D 错误。

]3．C [太阳能电池利用光能转化为电能。

在装置X 中，电解水生成H 2、O 2，实现了电能与化学能的转化。

在装置Y 中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，A 项错误；氢氧燃料电池的负极上应是H 2参加反应，B 项错误；装置X 可电解水生成H 2和O 2，C 项正确；无论是原电池还是电解池都不可能实现化学能与电能的完全转化，D 项错误。

]4．A [由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O 2与C 6H 12O 6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B 正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H ＋通过，则正极反应为：O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ，没有CO 2生成，A 项错误；负极发生反应：C 6H 12O 6－24e －＋6H 2O===6CO 2＋24H ＋，H ＋在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C 项正确；总反应为：C 6H 12O 6＋6O 2===6CO 2＋6H 2O ，D 项正确。

【2011高考】 1.（2011·浙江卷）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。

导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。

下列说法正确的是 A．液滴中的Cl由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－Cu2＋ 【答案】B（2011·安徽卷）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C.Na＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl是还原产物 【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。

【答案】B（2011·北京卷）结合下图判断，下列叙述正确的是 A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋ C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀 C．放电时OH－向正极移动 D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ 【解析】考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。

十二年高考化学试题汇编-----电化学原理及其应用（94全国）22.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:在此电池放电时,负极上发生反应的物质是 [ ].(A)Ag (B)Zn(OH)2 (C)Ag 2O (D )Zn（95全国）17.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )A .1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2（96全国）21.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极 Pb+SO 42-=PbSO 4+2e 正极PbO 2+4H ++SO 42-+2e=PbSO 4+2H 2O今若制得Cl 20.050摩,这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是( ).(A)0.025摩 (B)0.050摩 (C )0.10摩 (D)0.20摩(96上海)17.下列分离物质的方法中,根据微粒大小进行分离的是( ).(A)萃取 (B)重结晶 (C)沉降 (D )渗析(97全国)3.将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是(A )2 mol ·L -1H 2SO 4溶液(B)2 mol ·L -1NaOH 溶液 (C)2 mol ·L -1MgSO 4溶液 (D)硅酸溶胶 D 、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C 4H 10 + 26e - + 13O 2 = 4CO 2 + 5H 2O(97全国)5.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是(A)2H ++2e - =H 2 (B)Fe 2++2e - =Fe(C )2H 2O+O 2+4e -=4OH -(D)Fe 3++e -=Fe 2+ (97上海)10、某种胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动。

在这胶体中分别加入下列物质：①蔗糖溶液②硫酸镁溶液③硅酸胶体④氢氧化铁胶体，不会发生凝聚的是A ①③B ①④C ②③D ③④(97上海)27、铁酸钠(Na 2FeO 4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe 3+离子。

2024届全国高考(统考版)化学复习历年真题好题专项(原电池、电解池原理的综合应用)练习 1．[2022ꞏ全国乙卷]Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。

近年来，科学家研究了一种光照充电Li-O2电池（如图所示）。

光照时，光催化电极产生电子（e －）和空穴（h＋），驱动阴极反应（Li＋＋e－===Li）和阳极反应（Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2）对电池进行充电。

下列叙述错误的是（ ）A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O22．[2023ꞏ辽宁卷]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H＋通过质子交换膜移向左侧D．充电总反应：Pb＋SO2－4＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋3．[2022ꞏ福建卷]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH和Zn（CH3COO）水溶液。

将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电2原理如图所示。

下列说法正确的是（ ）A．化学自充电时，c（OH－）增大B．化学自充电时，电能转化为化学能C．化学自充电时，锌电极反应式：Zn2＋＋2e－===ZnD．放电时，外电路通过0.02 mol电子，正极材料损耗0.78 g4．[2023ꞏ广州综合测试]新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其工作原理如图所示。

放电时电极a的反应为：Li1－x FePO4＋x Li＋＋x e－===LiFePO4。

下列说法不正确的是（ ）A．充电时，Mg电极为阴极B．放电时，Li＋从Ⅰ室向Ⅱ室迁移C．放电时，Ⅱ室Li2SO4溶液的浓度增大D．每消耗1 mol Mg，电极a质量理论上增加14 g5．[2023ꞏ试题调研]某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则（ ）A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB．电极Ⅰ的质量减少2.7 g时，电极Ⅳ的质量减少9.6 gC. c烧杯溶液的pH减小D．电极Ⅲ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu6.观察下列几个装置示意图，则有关叙述正确的是（ ）A ．装置甲中阳极上析出红色固体B ．装置乙中铜片应与电源负极相连C ．装置丙中外电路电流方向：b 极→a 极D ．装置丁中阴极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑7．某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如图所示，下列叙述正确的是（ ）A ．Y 的电极反应：Pb －2e －===Pb 2＋B ．铅蓄电池工作时SO 2－4 向Y 极移动 C ．电解池的反应仅有2Al ＋6H 2O=====通电2Al （OH ）3＋3H 2↑D ．每消耗 103.5 g Pb ，理论上电解池阴极上有0.5 mol H 2生成8．某同学按下图所示的装置进行实验。

电化学原理及应用时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1．(2013·唐山一模)下列叙述正确的是( )A．铜、铁和FeCl3溶液形成的原电池，铜极放出氢气B．电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH升高C．铁锅生锈的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2H＋＋2e－===H2↑解析A选项，铜极发生反应Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；B选项，电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH不变，错误；D选项，工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2Cl－－2e －===Cl2↑，错误。

答案 C2．(2013·潍坊模拟)如图所示，a、b是两根石墨棒。

下列叙述正确的是( )A．a是正极，发生还原反应B．b是阳极，发生氧化反应C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红解析a是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因此稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变；往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红。

答案 C3．(2013·江西联考)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是( )选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ陈述ⅢA 用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液可以加快制取氢气的速度Ⅰ对、Ⅱ对、无B 用Mg－Al－NaOH构成原电池Mg更活泼作负极Ⅰ对、Ⅱ对、无C 石墨常作电解池的电极石墨的化学性质稳定且导电性好Ⅰ对、Ⅱ对、有D MgCl2是离子化合物电解MgCl2的饱和溶液制取金属镁Ⅰ 对、Ⅱ对、有解析用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液，可以形成原电池，加快制取氢气的速度，选项A错误；用Mg－Al－NaOH构成原电池，Al与NaOH溶液反应，Al作负极，选项B错误；石墨的化学性质稳定且导电性好，所以石墨常作电解池的电极，选项C正确；MgCl2是离子化合物，电解熔融的MgCl2制取金属镁，选项D错误。

提升训练11 电化学原理及其应用1.我国“蛟龙”号载人潜水器进行第五次下潜试验,最大深度达到7 062米,并安全返回。

其动力电源是Al—AgO电池,原理如图所示。

下列说法中正确的是( )A.Al电极是该电池的正极B.Ag在AgO/Ag电极上发生氧化反应C.该电池负极反应是2Al+8OH--6e-2Al+4H 2OD.AgO/Ag电极附近溶液中的pH减小2. (2017·学军中学)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下。

下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是( )A.该装置将化学能转化为电能B.为了增加灯泡亮度,可以将电极石墨棒变得粗糙多孔C.电子迁移方向:电极a→灯泡→电极b→电解质溶液→电极aD.该电池的总反应:2H2+O22H2O3.下列各组中,每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)24.有关下列电化学装置说法正确的是( )A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜D.装置④电池负极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-5.下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最后只剩下纯钛。

下列说法中正确的是( )A.阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑B.阴极的电极反应式为TiO2+4e-Ti+2O2-C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化6.一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的工作原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时,OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+ 4H++ 4e-2H2O7.(2017·全国卷3)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S88Li2S x(2≤x≤8)。

电化学原理及其应用一、选择题1．中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。

向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。

过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。

下列说法正确的是 ( ) A．绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B．加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C．此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D．绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。

下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A．电解法制金属钠时，负极反应式为：Na＋＋e－===NaB．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子3．(2010·全国理综Ⅰ，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。

电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I-3下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A．电池工作时，I－在镀铂导电玻璃电极上放电B．电池工作时，是将太阳能转化为电能C．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少D．电池中镀铂导电玻璃为正极4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是 ( )A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D ．H ＋由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5．(2010·浙江理综，9)Li ­Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li ＋＋FeS ＋2e －===Li 2S ＋Fe ，有关该电池的下列说法中，正确的是 ( )A ．Li ­Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为＋1价B ．该电池的电池反应式为：2Li ＋FeS===Li 2S ＋FeC ．负极的电极反应式为：Al －3e －===Al 3＋D ．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li 2S ＋Fe －2e －===2Li ＋＋FeS6．下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A ．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M ＋nH 2O===M(OH)n ＋n 2H 2↑ B ．金属的化学腐蚀的实质是M －ne －===M n ＋，电子直接转移给氧化剂C ．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D ．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7．下列叙述正确的是 ( )A ．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B ．用惰性电极电解Na 2SO 4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C ．用惰性电极电解饱和NaCl 溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOHD ．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8．以惰性电极电解CuSO 4溶液。