电化学组合装置--试卷与解析答案

专题 17 电化学原理综合应用1. 【2023 天津卷】CO 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

答复以下问题：2〔3〕O 关心的Al ～CO 电池工作原理如图 4 所示。

该电池电容量大，能有效利用 CO ，电池反响产物 Al (C O )22 2 2 2 4 3是重要的化工原料。

电池的负极反响式：。

反响过程中O 的作用是。

2该电池的总反响式：。

【答案】Al –3e –=Al 3+〔或 2Al –6e –=2Al 3+〕 催化剂 2Al+6CO =Al (C O )【解析】222 4 32. 【2023 江苏卷】NO 〔主要指NO 和 NO 〕是大气主要污染物之一。

有效去除大气中的NO 是环境保护的重x2 x要课题。

（2） 用稀硝酸吸取 NO ，得到 HNO 和 HNO 的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。

写出电解时阳x32极的电极反响式： 。

【解析】精准分析：〔2〕依据电解原理，阳极发生失电子的氧化反响，阳极反响为HNO 失去电子生成HNO ，1molHNO232电池的正极反响式：6O +6e −26O − 26CO +6O− 223C O 2− 2 4【答案】〔2〕HNO −2e −+H O 2 23H ++NO −3反响失去 2mol 电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反响式为HNO -2e-+H O=NO -+3H+。

2 2 33.【2023 课标 1 卷】焦亚硫酸钠〔Na S O 〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

答复以下问题：2 2 5（3）制备Na S O 也可承受三室膜电解技术，装置如以下图，其中SO 碱吸取液中含有NaHSO 和 Na SO 。

阳2 2 5 23 2 3极的电极反响式为。

电解后，室的NaHSO浓度增加。

将该室溶液进展结晶脱水，3可得到Na S O 。

2 2 5【答案】〔3〕2H O－4e－＝4H＋+O ↑ a2 2【解析】4.【2023 课标 1 卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿〔ZnS，含有 SiO 和少2量 FeS、CdS、PbS 杂质〕为原料制备金属锌的流程如以下图：（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反响式为；沉积锌后的电解液可返回工序连续使用。

电化学及其应用【原卷】1．羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。

我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置(如图)，该装置能实现发电、环保二位一体。

下列说法错误的是A．a极为正极，c极为阴极B．b极的电极反应式为C6H5OH-28e-＋11H2O=6CO2↑＋28H＋C．d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2OD．右侧装置中，每转移0.7mole-，c、d两极共产生气体3.36L(标准状况)2．一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。

下列说法正确的是( )A．使用碱性电解质水溶液B．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8 - 6e- =4MgS2C．使用的隔膜是阳离子交换膜D．充电时，电子从Mg电极流出3．我国科学家发明了制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H++HO2 ，Y-选择性交换膜)。

下列说法错误的是( )膜为HO2A．X膜为选择性阳离子交换膜B．电池工作时，a极室的pH不变-+OH-C．b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2D．理论上，每生成1molH2O2，电路中转移4mol电子4．下图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。

下列说法错误的是()A．b电极为阳极，发生氧化反应B．阴极反应式为H2S+2e- =S2-+H2↑C．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化D．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶15．海泥细菌电池作为一种新型电池是一种新型海洋可再生能源技术。

海泥细菌电池可以作为电源在海底原位长期驱动检测仪器进行，在海底仪器电源自供给技术及其长期运行方面具有良好的应用前景，将来可望服务于“透明海洋”研究等海洋开发的诸多方面。

下列有关海泥细菌电池的原理不正确的是()A．电子在外电路中由B极流向A极B．正极发生的反应O2+4H++4e﹣═2H2OC．每当有1mol质子穿过海底沉积层/海水交界面时，A极消耗5.6L O2D．海水和海泥作为电极电解质一部分富含盐分，导电性高，内阻小，有利于电池电能输出6．一种钾离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是A．放电时，K+通过阳离子交换膜向石墨电极移动B．放电时，负极的电极反应式：KC6－e－=K++6CC．充电时，阳极的电极反应式：K0.5−x MnO2+xK++xe－=K0.5MnO2D．若仅把钾离子换成锂离子，当负极减少的质量相同时，钾离子电池转移的电子数比锂离子电池的多7．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。

2016-2021高考电化学真题含解析（原电池、电解池、燃料电池）一、单选题乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。

图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH−，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.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为：+2H++2e−→+H2OC.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移1.沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。

为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。

下列叙述错误的是( )A.阳极发生将海水中的Cl−氧化生成Cl2的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理2.如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是( )A.a是电源的负极B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色C.随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D.当0.01molFe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL(折合成标准状况下)3.某全固态薄膜理离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCoO2薄膜;集流体起导电作用。

下列说法不正确的是()A.充电时，集流体A与外接电源的负极相连B.放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失C.放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1−x CoO2+xLi++xe−=LiCoO2D.电池总反应可表示为Li x Si+Li1−x CoO2Si+LiCoO24.镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如图(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。

考点二 离子交换膜电解池
必备知识 自主预诊 1.离子交换膜的种类
2.离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.离子交换膜的应用
关键能力 考向突破 考向1 单膜电解池及分析 例1.(2023江苏南通等七市调研)微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼 顾氢气或甲烷回收的废水处理技术,将电化学法和生物还原法有机结 合,MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。 下列有关说法正确的是( )
电极反应式为2H++2e-===H2↑,阳极区的H+通过阳离子交换膜进入阴极区,
电极附近溶液pH不变,C错误;电极b为正极,酸性条件下,O2在正极得到电子
并结合通过质子膜的H+生成水,发生的反应为O2+4H++4e-===2H2O,则电路
中每转移2 mol e-,甲池质子膜右侧溶液质量变化为2 mol× 1 ×18 g·mol-1
2024
高考总复习优Biblioteka 设计GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
第六章 第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析
01 考点一 多池串联装置及分析
内
容 索
02 考点二 离子交换膜电解池
引
03 真题演练 角度拓展
复习目标
1结合实例,掌握多池串联装置、多室电解装置的分析方法。 2了解离子交换膜的分类及特点,掌握离子交换膜的判断方法及作用。
答案 D 解析 CO2转化为C2H4、C2H5OH时需要得电子,则M极为阴极,与外接电源 的负极相连,A错误;阴极反应消耗H+,阳极反应生成H+,为维持电解质溶液 呈电中性,阳极产生的H+要通过交换膜向阴极移动,故离子交换膜为阳离子 交换膜,B错误;阳极水失电子,氢离子向左迁移,溶液中水减少了,硫酸根离 子浓度增大,C错误;M极生成乙醇的电极反应式为2CO2+12H++12e===C2H5OH+3H2O,D正确。

课时作业1．用惰性电极电解2 L 0.5 mol/L 的硝酸银溶液，当在电路中通过0.1 mol 电子后，调换正、负极，电路中又通过了0.2 mol 电子，此时溶液pH 为(假设溶液体积不变)( )A ．1B ．2C ．3D ．无法确定解析：2 L 0.5 mol/L 的硝酸银溶液含n (Ag ＋)＝1 mol ，调换正、负极前，电极反应式为阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑；阴极：4Ag ＋＋4e －===4Ag ，则电路中通过0.1 mol e －时生成0.1 mol Ag ，同时反应0.1 mol OH －，得到0.1 mol H ＋；调换正、负极后，电极反应式为阳极：4Ag －4e －===4Ag ＋(先)，4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑(后)；阴极：4Ag ＋＋4e －===4Ag ，故总共得到0.2 mol H ＋，c (H ＋)＝0.2 mol 2 L＝0.1 mol/L ，pH ＝－lg c (H ＋)＝1。

答案：A2．如图是一套电化学装置，对其有关说法错误的是( )A ．装置A 是原电池，装置B 是电解池B ．反应一段时间后，装置B 中溶液pH 增大C ．a 中若消耗1 mol CH 4，d 口可产生4 mol 气体D ．a 口通入C 2H 6时的电极反应为C 2H 6－14e －＋18OH －===2CO 2－3＋12H 2O 解析：A 项，根据图示可以判断，A 为原电池，B 为电解池，正确；B 项，电解H 2SO 4溶液，实际上是电解水，所以装置B 中溶液pH 减小，错误；C 项，若a 口消耗1 mol CH 4，d 口产生的是H 2，根据电子守恒应产生4 mol H 2，正确。

答案：B3.按如图所示装置进行电解实验，A 极是铜锌合金，B 极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。

通电一段时间后，若A 极恰好全部溶解，此时B极的质量增加7.68 g ，溶液的质量增加0.03 g ，则铜锌合金中Cu 、Zn 原子的个数比为( )A ．3∶1B ．4∶1C ．2∶1D ．任意比 解析：溶液质量增加0.03 g ，即A 极溶解的锌与在B 极上析出的等物质的量的铜的质量之差为0.03 g ，设溶解的锌为x mol ，则65x －64x ＝0.03，x ＝0.03；B 极上析出7.68 g Cu 时，电路中转移电子0.24 mol ，依据得失电子守恒知，A 极上溶解的铜为(0.24 mol －0.03×2)÷2＝0.09 mol ，故铜锌合金中铜、锌原子的个数比为3∶1。

电化学基础——原电池和电解池【1】我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：下列说法不正确的是( ) A ．b 为电源的正极B ．①①中，捕获CO 2时碳元素的化合价发生了变化C ．a 极的电极反应式为2C 2O 2－5－4e －===4CO 2＋O 2 D ．上述装置存在反应：CO 2=====通电C ＋O 2 答案 B【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H 2－2e －＋2OH －===2H 2O C.该电池总反应是H ＋＋OH －===H 2OD.电解质溶液中Na ＋向右移动、ClO －4向左移动 答案 A【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2H ＋＋2e －===H 2↑答案B【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()A.A极电极反应式为＋2e－＋H＋===＋Cl－B.B极电极反应式为CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO－3＋9H＋C.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【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()A.Cu电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋B.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【6】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B.b电极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－C.d电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===CuD.c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【7】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。

强化训练二电化学组合装置题一、选择题1．二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如下图。

以下有关说法错误的选项是()A ．负极上的电极反响式为－12e－＋3H22＋CH 3OCH 3O===2CO12H＋＋B．工作过程中， H 移向正极C．每消耗 0.5 mol O2就有 2 mol e－通过离子交换膜D．电池总反响为 C2H 6O＋3O2===2CO2＋3H2O答案 C解析由工作原理图知，CH 3OCH 3在负极上失去电子转化为CO2，A 正确；阳离子移向原电池的正极， B 正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜， C 错误；观察电池工作原理图知D 正确。

2．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸(图中 HA 表示乳酸分子、 A－表示乳酸根离子 )如下图，以下说法正确的选项是()A．阴极的电极反响式为 4OH －－4e－ ===2H2O＋O2↑B．H ＋从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C．A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D．当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时，可得到 4.48 L H 2(标准状况)答案C解析电解时阴极的电极反响式： 4H＋＋4e－===2H2↑，A 错误；因阳离子不能透过阴离子交换膜，故留在浓缩室， B 错误；在电场作用下，阴离子移向阳极，但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室，得到浓乳酸溶液， C 正确；当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时，说明有 0.6 molH＋放电转化为 H2，体积为 6.72 L(标准状况 )，D 错误。

3．如图是电化学催化复原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。

以下说法中正确的选项是()A．a 是阴极B．B 极室的反响是 CO 2＋2e－＋2H＋===CO＋H2OC．一段时间后， A 极室中溶液的 pH 增大D．电子由 B 极室流向 A 极室答案B解析根据题意可知该装置是电解池，根据质子的流向知 b 是阴极，B 极室是阴极室，发生的反响是 CO2＋2e－＋ 2H＋ ===CO＋H2O，A极室发生的反应是 2H2O － 4e － ===4H ＋＋ O2↑，总反应是2CO2===2CO＋O2， A 错误， B 正确； A 极室中溶液的 pH 不变， C 错误；电子不能在电解质溶液中流动， D 错误。

高二化学电化学试题答案及解析1.对如图所示的实验装置的判断中错误的是A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B．若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D．若X为碳棒，开关K置于B处时，碳棒上发生的反应为2H+＋2e－＝H2↑【答案】D【解析】若开关K置于A处时，装置形成电解池，其中X为阳极，Fe为阴极，阴极被保护，可减缓铁的腐蚀，所以A正确，方程式为NaCl + H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ NaOH，若将开关置于B处时，装置形成原电池，当X为锌棒时，X为正极，Fe为负极，正极被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，所以B、C正确；当X\为碳棒时，X为正极，Fe为负极，负极：Fe -2e- = Fe2+，正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-故选D。

【考点】考查电解池、原电池2.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( ) A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－ +2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O+ 4e- ="=" 4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu －2e－ ="=" Cu2+D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e－ ="=" Fe2+【答案】D【解析】A．电解饱和食盐水时，由于Cl-、OH-的放电能力：Cl->OH-，阳极的电极反应式为：2Cl－-2e－=Cl2↑。

错误。

B．氢氧燃料电池的负极反应式：H2-2e-= 2H+。

错误。

C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，电极反应式为：Cu －2e－= Cu2+。

错误。

D．钢铁发生电化学腐蚀时，由于Fe的活动性比C强，所以Fe为负极，负极反应式：Fe－2e－ ="=" Fe2+。

电化学和化学平衡混合试题及答案一、选择题1. 电化学反应中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

以下哪个选项描述正确？A. 阳极是正极，阴极是负极B. 阳极是负极，阴极是正极C. 阳极和阴极都是正极D. 阳极和阴极都是负极2. 在化学平衡中，下列哪个条件不会影响平衡的移动？A. 温度B. 压力C. 浓度D. 光照二、填空题3. 根据勒夏特列原理，当一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件的改变时，系统会自发地调整以_________这种改变。

4. 电化学中的法拉第定律表明，通过电极的电荷量与_________成正比。

三、简答题5. 简述电化学电池的工作原理。

6. 描述如何通过改变反应条件来控制化学平衡。

四、计算题7. 已知一个电化学反应的电流为2A，持续时间为3600秒，根据法拉第第一定律，计算转移的电子数。

8. 假设在一个封闭容器中进行一个反应，初始时A的浓度为0.1摩尔/升，B的浓度为0.2摩尔/升，反应方程式为A + B ⇌ C。

若反应达到平衡时C的浓度为0.15摩尔/升，求平衡常数K。

五、实验题9. 设计一个实验来验证电化学电池的效率。

10. 描述如何通过实验测定一个化学反应的平衡常数。

答案：一、选择题1. A2. D二、填空题3. 抵消4. 物质的量三、简答题5. 电化学电池的工作原理基于氧化还原反应，其中阳极发生氧化反应释放电子，阴极发生还原反应吸收电子。

电子通过外部电路从阳极流向阴极，形成电流。

6. 通过改变温度、压力或反应物的浓度可以控制化学平衡。

根据勒夏特列原理，增加反应物的浓度或减少生成物的浓度会使平衡向生成物方向移动，反之亦然。

四、计算题7. 转移的电子数 = 电流× 时间 / 法拉第常数（96485库仑/摩尔电子）= 2A × 3600秒/ 96485C/mol = 7.87 × 10^21 电子8. 根据平衡常数的定义，K = [C] / ([A][B])。

电化学习题1、（09上海卷13）右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。

下列有关描述错误的是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是: Fe-2e-→Fe2+D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案：B2、（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气为正极。

下列说法正确的是A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案：A3、（09浙江卷12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li下列说法不正确的是：A．放电时，负极的电极反应式：Li-e-=Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动答案：D4、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3︰1，用石墨电极电解该混合液。

下列叙述不正确的是：A．阴极自始至终均析出H2B．阳极先析出Cl2，后析出O2C．电解最后阶段为电解水D．溶液pH不断增大，最后为7答案：D5、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。

电池负极反应为：( )答案:C6、（09江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。

2022届高考全国通用化学108所名校押题押题07 新型电化学装置密押点睛我国化学工作者提出一种利用有机电极(PTO/HQ)和无机电极(MnO2//石墨毡)在酸性环境中可充电的电池，其放电时的工作原理如图所示：下列说法正确的是( )A．放电时，MnO2/石墨毡为负极，发生还原反应B．充电时，有机电极和外接电源的正极相连C．放电时，MnO2/石墨毡电极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+D．充电时，每生成2molHQ，理论上外电路中转移电子数为8mol【答案】D【解析】根据左边图中Mn元素的化合价判断两个电极，右侧是正极，左侧是负极，根据正极发生还原反应，负极发生氧化反应进行判断，原电池充电时根据负极接电源的负极，正极接电源的正极，利用化合价的变化书写电极反应，利用电荷、原子等守恒进行配平；根据电极反应中化合价的变化判断电子转移数。

A项，根据放电时的工作原理图可知，MnO2//石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2//石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，有机电极为负极，负极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，放电时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。

由装置图可知，放电时MnO2//石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2//石墨毡电极为正极，A错误；B项，有机电极为负极，因此充电时，有机电极和外接电源的负极相连，B错误；C项，放电时，MnO2//石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C错误；D项，由装置图可知，放电时有机电极上HQ→PTO，即电极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，所以充电时，每消耗2molPTO，理论上外电路中转移电子数为8mol，D正确；故选D。

【押题理由】电化学是高考每年必考内容，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。

电化学考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不是电化学的基本过程？A. 电极反应B. 电子转移C. 电场作用D. 离子迁移答案：C2. 下列哪个电池属于原电池？A. 锂电池B. 铅酸电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案：B3. 在下列电化学电池中，哪个电池的电动势最高？A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂电池D. 铅酸电池和镍氢电池一样高答案：C4. 以下哪个电极反应表示氧化反应？A. Fe2+ → Fe3+ + e-B. Cu2+ + e- → CuC. O2 + 4H+ + 4e- → 2H2OD. Cl2 + 2e- → 2Cl-答案：A5. 下列哪个因素对电极反应速率影响最小？A. 温度B. 电极面积C. 电极材料D. 电流强度答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 电化学电池主要由________、________和________三部分组成。

答案：电极、电解质、电路7. 在原电池中，________极发生氧化反应，________极发生还原反应。

答案：负极、正极8. 电池电动势的测量单位是________。

答案：伏特（V）9. 电池的电动势等于________和________之和。

答案：阴极电动势、阳极电动势10. 在标准状态下，氢电极的电极电势为________。

答案：0V三、判断题（每题2分，共20分）11. 电池的电动势与电池的容量成正比。

（）答案：错误12. 在原电池中，电子从负极流向正极。

（）答案：正确13. 电池的电动势等于电池工作时两极间的电压。

（）答案：错误14. 电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度成正比。

（）答案：正确15. 在电池中，电流的方向与电子流动的方向相反。

（）答案：正确四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述电化学电池的工作原理。

答案：电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。

在电池中，负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，获得电子。

高三化学电化学试题答案及解析1.用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一。

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-＝Li2S+Fe，有关该电池的下列说法中，正确的是A．电池反应的化学方程式为：2Li+FeS＝Li2S+FeB．负极的电极反应式为：Al-3e-＝Al3+C．Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价是+1D．电池充电时，阴极反应为：Li2S+Fe-2e-＝2Li++FeS【答案】A【解析】Li和Al都属于金属，合金中Li较Al活泼，根据正极反应式知，原电池的电极材料Li-Al/FeS，判断出负极材料为Li，发生反应为：Li-e-═Li+，又知该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe，所以电池反应为：2Li+FeS═Li2S+Fe，充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，反应式是2Li++2e-═2Li。

：A、根据正极反应2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe与负极反应2Li-2e-═2Li+相加可得反应的电池反应式为：2Li+FeS═Li2S+Fe，故A正确；B、负极应该是Li失去电子而不是Al，发生反应为：Li-e-═Li+，故B错误；C、Li和Al都属于金属，在电池中作为负极材料，所以Li-Al应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，故C错误；D、充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li++2e-═2Li，故D错误，故选A。

【考点】考查电化学原理的应用2.关于如图所示各装置的叙述中，正确的是A．装置①是原电池，总反应是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．装置①中，铁作负极，电极反应式为：Fe3＋＋e－=Fe2＋C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液【答案】C【解析】A、装置①是原电池，Fe比Cu活泼，所以Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，错误；B、装置①中，铁作负极，发生氧化反应，Fe-2 e－= Fe2＋，错误；C、氢氧化铁胶体粒子带正电荷，所以氢氧化铁胶体粒子向阴极移动，装置②中石墨Ⅱ作阴极，因此石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深，正确；D、由电流方向判断c是阳极，d是阴极，电解精炼铜时粗铜作阳极，所以c为粗铜，d为纯铜，错误，答案选C。

2021年高考复习化学阶段性新题精选专项特训专项五 电化学1．（2021·陕西宝鸡市·高三其他模拟）环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。

下列说法不正确的是A ．a 极与电源正极相连B ．理论上生成 1mol 环己酮时,有22.4LH 2生成C ．生成环己酮()的反应为氧化反应D ．a 极电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+ 【答案】B 【详解】A ．根据装置图可知，a 极为电解池的阳极，则与电源正极相连，A 正确；B ．理论上由环己醇生成1mol 环已酮()时，转移2mol 电子，根据电子守恒可知阴极有1mol氢气放出，但因题中没明确状态，故不能确定氢气的体积，B 错误；C ．由图示可知，环己醇被227Cr O -氧化生成环已酮，即生成环己酮的反应为氧化反应，C 正确；D ．a 极为阳极，Cr 3+失电子被氧化，电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+，D 正确； 故选D 。

2．（2021·山西临汾市·高三二模）羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。

一种能将苯酚(C 6H 5OH)氧化为CO 2、H 2O 的原电池-电解池组合装置如图。

该装置能实现发电、环保二位一体。

下列说法错误的是A ．c 极为阴极，M 为阳离子交换膜B ．b 极的电极反应式为C 6H 5OH-28e -＋28OH -=6CO 2↑＋17H 2O C ．d 极区苯酚被氧化的反应为C 6H 5OH ＋28·OH=6CO 2↑＋17H 2OD ．右侧装置中，每转移0.7 mol e -，c 、d 两极共产生气体11.2L(标准状况) 【答案】B 【详解】A ．根据电池装置图可知，左侧是原电池装置，a 电极上重铬酸根离子得到电子，化合价降低，生成氢氧化铬，b 电极上苯酚生成二氧化碳，碳元素化合价升高，被氧化，b 电极是负极，a 电极是正极，c 电极是阴极，d 电极是阳极，A 项不符合题意；B ．b 电极上苯酚转化成二氧化碳，苯酚和生成的二氧化碳在碱性条件下不共存，所以应当选择酸性环境，故电极反应式为-+6522C H OH-28e +11H O=6CO +28H ↑，B 项符合题意； C ．右侧装置是电解池装置，d 是阳极，结合图示，电极反应中产生羟基自由基(▪OH)和H +，没有生成氧气，正极电极反应式为-+2H O-e =OH+H ，羟基自由基氧化能力很强，能氧化苯酚为二氧化碳和水，故苯酚被氧化大的方程式为6522C H OH+28OH=6CO +17H O ，C 项不符合题意；D ．c 极上氢离子放电，电极反应式为2+-2H +2e =H ↑，d 电极的电极反应式为-+2H O-e =OH+H ，结合苯酚的氧化过程知，当转移0.7mol 电子时，d 极生成0.7mol 的▪OH ，它氧化苯酚时生成0.7?6mol=0.15mol 28二氧化碳，标况下体积为3.36L ，c 极上生成0.35mol 的氧气，标况下体积为7.84L ，则气体总量为11.2L ，D 项不符合题意 故正确选项为B3．（2021·四川遂宁市·高三三模）车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行，将尾气中的NO x 在催化剂上反应脱除。

专题十二电化学及其应用考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。

2024年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。

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命题解读考向纵观近年的高考试题，可以发现高考对于电化学板块内容的考查几乎没有什么变化，主要考查的还是陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。

万变不离其宗，问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。

考向一原电池的工作原理及应用考向二电解池的工作原理及应用考向三化学电源装置分析考向四金属的腐蚀与防护命题分析分析2024年高考化学试题可以看出，选择题中对于电化学板块内容的考查，依然保持了往年的命题特点，统计各个卷区的考查情况，会发现大部分都通过可充电电源系统为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理和应用。

试题精讲考向一电解池的工作原理及应用1(2024·贵州卷)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：HCO -3+H 2O =HCO-4+2H ++2e -，HCO -4+H 2O =HCO -3+H 2O 2。

体系中H 2O 2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O2+2H++2e-=H2O2C.光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2molH2O2D.H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性【答案】C【分析】该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；【解析】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O2+2H++2e-=H2O2，B正确；C．光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，每消耗1molH2O，转移2mol电子，由O2+2H++2e-=H2O2，则体系中生成1molH2O2，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，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；故选C。

2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破六十电化学综合一、单选题1.某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置，其中乙池为碳呼吸电池，下列说法正确的是()A. 乙池正极的电极反应式为2CO2+2e−=C2O42−B. 乙池中随着反应的进行，C2O42−的浓度不断减小C. 每生成1mol的草酸铝，外电路转移3mol电子D. 甲池中Fe电极发生的反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑2.我国科学家用乙醇燃料电池作电源，电解CO2与H2O生成CO、H2和O2，其电解原理图如下。

下列有关说法正确的是()A. F口通入的物质是乙醇B. 溶液中的H+由Y极区通过交换膜移向X极区C. 负极电极反应式为CH3CH2OH−12e−+3H2O=2CO2↑+12H+D. 当电路中有0.6mol电子通过时，电解得到O2物质的量为0.3mol3.如图所示，装置Ⅰ是可充电电池，装置Ⅱ为电解池。

离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。

闭合开关K时，b极附近先变红色。

下列说法正确的是A. 闭合K后，b电极附近的pH变小B. 当有0.01mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出气体体积为112mLC. N极是负极，电极反应为2Na2S2−2e−=2Na++Na2S4D. 闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性4.丙烷(C3H8)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO.用丙烷(C3H8)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的是()A. 物质M为CO2B. 燃料电池消耗1mo1 O2时，理论上有4 mol OH−透过b膜向P电极移动C. a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜D. 该装置中，锌蓄电池的正极反应式为Zn+2OH−−2e−=ZnO+H2O5.最近，我国科学家利用如图装置实现了SO2的吸收，同时获得了硫磺、84消毒液。