上海市高考化学二轮专题 07 电化学及其应用
专题07 电化学及其应用(2021-2023年)高考化学真题(全国通用)(解析版)
电化学及其应用1．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→bC ．放电时正极反应为：2Na ++8xS 8+2e -→Na 2S x D ．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能【答案】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，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，硫黄粉在放出的Na +结合得到Na 2S x ，电子在外电路的流向为a→b ，B 正确；C ．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2．一种以25V O 和Zn 为电极、()332Zn CF SO 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时，2+Zn 可插入V O 层间形成Zn V O nH O ⋅。
下列说法错误的是A ．放电时25V O 为正极B ．放电时2+Zn 由负极向正极迁移C ．充电总反应：252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅D ．充电阳极反应：-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅【答案】C【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、25V O 为正极，电池的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅。
【详解】A ．由题信息可知，放电时，2+Zn 可插入25V O 层间形成x 252Zn V O nH O ⋅，25V O 发生了还原反应，则放电时25V O 为正极，A 说法正确；B ．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为2+Zn ，阳离子向正极迁移，则放电时2+Zn 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252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅，则其在充电时的总反应为x 252252Zn V O nH Ox=Zn+V O +nH O ⋅，C 说法不正确；D ．充电阳极上x 252Zn V O nH O ⋅被氧化为25V O ，则阳极的电极反应为-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅，D 说法正确；综上所述，本题选C 。
2021届高考化学热点精编：电化学及其应用 (解析版)
电化学及其应用1．（2020·上海高三期末）图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同，表示水分子)，下列说法正确的是A．X电极与电源负极相连B．图b、c中Y电极上会生成不同产物C．NaCl是电解质，三种状态下都能导电D．图b说明通电后发生了：NaCl → Na+ + Cl—【答案】B【详解】A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，A错误；B．Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，B正确；C．NaCl在晶体状态没有自由移动的电子不导电，即图a不导电，C错误；D ．熔融状态下，NaCl 通电生成Na 和Cl 2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，D 错误；答案选B 。
2．（2020·浙江高三月考）某混合物浆液含有3Al(OH)、2MnO 和少量24Na CrO 。
考虑到胶体的吸附作用使24Na CrO 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(见图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。
下列说法不正确．．．的是( )A ．用惰性电极电解时，2-4CrO 能从浆液中分离出来的原因是，电解时2-4CrO 通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来B ．通电后阴极室溶液pH 增大C ．分离后含铬元素的粒子是2-4CrOD ．通电后，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2:1【答案】C【详解】A ．电解时，阴离子向阳极移动，即在直流电场作用下，2-4CrO 通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，故A 正确；B ．通电后，阴极上水中的氢离子放电，即4H 2O+4e -=2H 2↑+4OH -，OH -浓度增大，pH 升高，故B 正确；C ．电解时，阳极上水中的氢氧根放电，即2H 2O-4e -=O 2↑+4H +，H +在阳极区增大，2-4CrO 向阳极移动，由于存在22-4CrO +2H +227O Cr -+H 2O ，平衡向右移动，所以分离后含铬元素的粒子是2-4CrO 、227O Cr -，故C 错误；D ．通电后，阴极产生H 2，阳极产生O 2，由得失电子相等可知，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2:1，故D 正确；答案为C 。
2024届高三化学二轮复习+专题七++：离子交换膜在电化学中的应用
近年高考中涉及离子交换膜原理的考题 频繁出现，这一类题型的特点是新情境、 老问题，考查的知识点有原电池原理、 电解池原理、化学电源等。能够多方位 考查化学学科核心素养。
近几年高考卷中有关离子交换膜考查内容统计
阳离子交换膜 阴离子交换膜
小专题 2023年河北卷， 2023年湖北卷，10
13
2023年6月浙江 2023年山东卷，11 卷，13
3.重温经典
平衡电荷，溶质单一
原电池
【例2】(2023河北卷7题)我国科学家发明了一种以
负极
和MnO2为电极材料的新型电池，其内部结构
正极
如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化 -2e-
为
B 。+下2K列+说法错误的是（ ）
负极反应
A.充电时，b 电极上发生还原反应 B.充电时，外电源的正极连接 b 电极 C.放电时，①区溶液中的SO42－向②区迁移
稀
2.知识重构
7. 分离提纯时，杂质离子一般从“原料室”移出。
（6）离子交换膜的选择 离子交换膜作用：③分离提纯。
例4：[2016·全国卷Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性 电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42-可通过 离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 ab、cd均选何种交换膜？
质子交换膜
2023年全国 甲卷，6
2020年北京 卷，节选
双极膜
2023年广东 卷，16
2021年全国 甲卷，13
离子交换膜 2022年全国甲卷，4
2023年北京卷，5
2022年山东卷， 2023年河北卷，13 13 2021河北卷，9 2022河北卷，12
(统考版)2023高考化学二轮专题复习 第一部分 题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术
题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术真题·考情全国卷1.[2022·全国乙卷]LiO2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LiO2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．[2022·全国甲卷]一种水性电解液ZnMnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)42−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SO42−通过隔膜向Ⅱ区迁移C．MnO2电极反应：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OD．电池总反应：Zn+4OH−+MnO2+4H+===Zn(OH)42−＋Mn2＋＋2H2O3．[2021·全国甲卷]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：C．制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol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4．[2021·全国乙卷]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。
专题07 电化学原理及应用—2022年高考化学二轮复习讲练测-讲义(解析版)
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应的方程式。
2．了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3．了解电解池的工作原理，能写出电极反应的方程式。
4．了解常见电解池及其工作原理。
5．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式，一般以新能源电池或燃料为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等，电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl －移向负极3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应 （2）装置(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。
口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。
高考化学二轮复习专题七化学反应与热能课件
ΔH=-482 kJ·mol-1,B正确。
对点演练
2-1.(2021湖北荆门月考)下列说法或表示方法正确的是(
)
A.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程
式为2CO(g)+O2(g) ==2CO2(g)
2022
第一编
专题七 化学反应与热能
内
容
索
引
01ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
考点一
化学反应的热效应
02
考点二
盖斯定律的应用
03
专项模块
素养培优
五年高考 命题研究
高频考点
五年考向
命题角度再思考
考向1.反应热图像和反应机 考向1.命题可能结合化学键、
理分析:[2021湖南卷,14]
1.化学反
应的热效
应
氧化还原反应配平、化学反
[2020全国Ⅰ卷,10][2019全国 应速率和化学平衡综合考查
(kJ·mol-1 )
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
-285.8
-393.5
-3 267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为
。
答案 3H2(g)+6C(石墨,s) ==C6H6(l)
ΔH=+49.1 kJ·mol-1
解析 根据H2(g)、C(石墨,s)和C6H6(l)的燃烧热,写出其热化学方程式分别
的H2S和Hg的协同脱除,部分反应机理如图(吸附在催化剂表面的物种用*
标注)。有关该过程的叙述错误的是(
A.产生清洁燃料H2
高考化学二轮复习课件：专题7化学反应与能量变化
)
K 课标考 纲展示
解析 B中生成物水应为气态， B错。 H2 燃烧放热
(ΔH 为负值 ) ，则 H2O 分解必为吸热反应 (ΔH 为正值 ) ， A正确，C、D错。 答案 A
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K 课标考 纲展示
针对训练
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( A．已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) 则氢气燃烧热为 241.8 kJ· mol－1 B．已知 C(石墨，s)===C(金刚石，s) 墨稳定 C ．已知 NaOH(aq) ＋ HCl(aq)===NaCl(aq) ＋ H2O(l) ΔH ＝－ ΔH＞0，则金刚石比石
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H核心 自 查
1．下列反应： ①KOH＋HCl===KCl＋H2O， ②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑， 点燃 CuCl ， ③Cu＋Cl2===== 2 高温 Na CO ＋H O＋CO ↑， ④2NaHCO3===== 2 3 2 2 ⑤Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
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ΔH＝－484 kJ· mol－1 ________________________________________________ 。
(4) 若已知： H2O(g)===H2O(l) ΔH ＝－ 44 kJ· mol － 1 ，
写 出 H2(g) 与 O2(g) 完 全 反 应 生 成 H2O(l) 的 热 化 学 方 程 式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ____________________________________________________
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①②③ 。 (1)属于放热反应的是________
(新课标)2020高考化学二轮复习 第一部分 专题突破方略 专题七 化学实验基础专题强化训练
专题七化学实验基础[专题强化训练]1．《本草纲目》中记载了烧酒的制造工艺：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧……以烧酒复烧二次……价值数倍也”。
其方法与分离下列物质的实验方法原理上相同的是( ) A．苯和水B．硝酸钾和氯化钠C．乙酸乙酯和乙酸D．食盐水和泥沙解析：选C。
烧酒的制造工艺利用的方法是蒸馏，可用于分离沸点不同的互溶的液体混合物。
A项，苯和水互不相溶，可用分液的方法分离，错误；B项，硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度变化影响不同，可用重结晶的方法分离，错误；C项，乙酸乙酯和乙酸沸点不同，可用蒸馏的方法分离，正确；D项，泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离，错误。
2．化学药品的安全存放是非常重要的。
下列有关化学药品存放的说法不正确的是( )A．液溴易挥发，应用少量的水液封并放在冷暗处保存B．硝酸见光易分解、易挥发，应用棕色广口试剂瓶密封保存C．金属钠遇到氧气和水均立即反应，应保存在煤油或液体石蜡里D．硅酸钠溶液具有黏结性，应用带橡胶塞的试剂瓶保存解析：选B。
A项，液溴易挥发，由于液溴的密度比水大，在水中溶解度不大，所以应用少量的水液封并放在冷暗处保存，正确；B项，液体应用细口瓶保存，硝酸见光易分解，所以应用棕色细口试剂瓶密封保存，错误；C项，金属钠遇到氧气和水均立即反应，保存时要隔绝空气和水，由于钠的密度比煤油和液体石蜡大，与它们不能发生反应，故应保存在煤油或液体石蜡里，正确；D项，硅酸钠溶液具有黏结性，应用带橡胶塞的试剂瓶保存，正确。
3．下列实验装置不能达到相应实验目的的是( )解析：选B。
A项，氢气的密度比空气小，可用向下排空气法收集氢气，故A正确；B项，加热氯化铵分解生成氨和氯化氢，遇冷又化合生成氯化铵，而碘在加热时先升华，冷却后又凝华，所以用加热的方法不能分离氯化铵和碘单质，故B错误；C项，H2O2在二氧化锰做催化剂的条件下分解生成水和氧气，该反应不用加热，故C正确；D项，用该装置制取蒸馏水，烧瓶中加沸石防暴沸，冷凝管中冷却水下进上出，故D正确。
化学二轮复习题型分组训练7电化学原理应用__化学电源与电解技术含解析
题型分组训练7 电化学原理应用——化学电源与电解技术(A组）1．用石墨电极完成下列电解实验。
实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……下列对实验现象的解释或推测不合理的是（)A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑C．c处发生了反应:Fe－2e－===Fe2＋D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜2．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。
下列说法正确的是（)A．a电极为原电池的正极B．外电路电流方向是a→bC．b电极的电极反应式为:O2＋2e－＋2H＋===H2O2D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol 3．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示：下列说法正确的是()A．N为正极，发生氧化反应B．a气体为氧气，b气体为甲醇C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池4．如图所示装置，开关K闭合时，电流表指针发生偏转，下列有关开关K闭合时的说法正确的是(）A．b极是负极B．a极电极反应式为H2－2e－===2H＋C．当装置中有1 mol电子通过时，右池产生标准状况下5.6 L 气体D．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O5．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。
电池工作时，下列说法正确的是（)A．a极为正极，发生氧化反应B．b极的电极反应式为:2NO－3＋12H＋－10e－===N2↑＋6H2O C．中间室的Cl－向左室移动D．左室消耗苯酚（C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子6．工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2,下列有关说法正确的是()A．a电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑B．产物丙为硫酸C．离子交换膜d为阴离子交换膜D．每转移0.1 mol电子,产生1。
专题07 电化学及其应用-三年(2022-2024)高考化学真题分类汇编(全国通用)(学生卷)
专题07电化学及其应用考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1电化学及其应用◆原电池、化学电源：2024安徽卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024河北卷、2024江苏卷、2024北京卷、2023广东卷、2023全国乙卷、2023新课标卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2022全国甲卷、2022全国乙卷、2022福建卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022辽宁卷、2022山东卷、2022湖南卷◆电解池的工作原理及应用：2024黑吉辽卷、2024湖北卷、2024山东卷、2024湖南卷、2024甘肃卷、2024广东卷、2023全国甲卷、2023湖北卷、2023辽宁卷、2023北京卷、2023广东卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022天津卷、2022海南卷、2022辽宁卷、2022重庆卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷◆金属的腐蚀与防护：2024浙江卷、2024广东卷、2022辽宁卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022广东卷高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大，主要考查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。
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。
考法01原电池、化学电源1.(2024·安徽卷)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Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极，以ZnSO 4和KI 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：-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C.充电时，阴极被还原的Zn 2+主要来自Zn-TCPPD.放电时，消耗0.65gZn ，理论上转移0.02mol 电子2.（2024·全国甲卷）科学家使用δ-MnO 2研制了一种MnO 2-Zn 可充电电池(如图所示)。
高考化学二轮复习电化学原理与应用PPT演示课件
一段时间之后,a极区溶液中H+浓度增大,pH减小,C项
错误;D.据图中物质转化,考虑到质量守恒和电荷守恒
关系,电极b(负极)反应为CH3COO-+4H2O-8e-
====2
H
C
O
3
+9H+,D项正确。
【加固训练】 1.美国NASA曾开发一种铁-空气二次电池。该电池放电 时,其原理如图所示,电池反应为2Fe+O2+2H2O==== 2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是 ( )
(4)新型电池充、放电时,电解质溶液中离子移动方向 的判断 首先分清电池是放电还是充电;再判断正、负极或阴、 阳极,进而可确定离子的移动方向。
2.燃料电池的分析思路模型
3.燃料电池中正极电极反应式的书写思路 根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物 质都是O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能 否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的 不同,其电极反应也有所不同,下表为四种不同电解质 环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
C.放电时,正极反应为:3CO2+4e-====2
C
O
2 3
+C
D.充电时,正极反应为:Na++e-====Na
【解析】选D。放电时为原电池,而溶液中的阴离子移 向电池的负极,故A项正确;由题干中的信息可以得出Na 为电池的负极材料,因电池的总反应为3CO2+4Na 2Na2CO3+C,则电池放电时吸收CO2,充电时放出CO2,故B 项正确;放电时CO2在正极放电,而充电时会在正极生成 CO2,Na在电池的负极参与反应,在充电时又会在电池的 负极生成,故C项正确,D项错误。
专题07 电化学-2022年高考化学2年模拟题精选分项汇编(全国卷)(解析版)
专题七电化学1．（2022·云南·昆明一中模拟预测）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。
下列说法错误的是(已知F=96500C·mol-1)A．X为质子交换膜B．加入HNO3可降低正极反应的活化能NO-+12e-+16H+=4NO↑+8H2O、4NO +3O2 + 2H2O=4HNO3C．正极区反应为43D．若该电池以电流强度IA持续放电20 min，则理论上消耗C2H5OH约0. 002 mol【答案】D【解析】【分析】从图中可以看出，乙醇中碳元素化合价升高，则Pt电极上失电子发生氧化反应，为负极；C 电极上发生还原反应，为正极。
【详解】A．负极区，电极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+，生成的H+将迁移到正极区参与反应，所以X为质子交换膜，A正确；B．在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，且由图可知硝酸在正极循环反应，起到催化作用，所以加入HNO3可降低正极反应的活化能，B正确；C．从图中可以看出，在正极，HNO3得电子生成NO和H2O，生成的NO再与O2、H2O反NO-+12e-+16H+=4NO↑+8H2O、应生成HNO3，从而得出正极区反应为434NO+3O2+2H2O=4HNO3，C正确；D．根据C2H5OH~12e−，Q=It，可得1 A×20min×60 s=1200 C=n(C2H5OH)×12 mol×96500 C·mol−1，解得n(C2H5OH)≈0.001 mol，D错误；故选D。
2．（2022·重庆·一模）苯酚()是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料，但苯酚也有较强的毒性。
如图是处理废水中苯酚的装置。
下列有关说法正确的是A．a电极电势低，电极附近pH增大B．H 由B区移向A区，B区溶液的pH增大WO+xH+xe=H WOC．b电极反应式为+-3x3D．若有2mol电子通过导线，A、B两区域中溶液质量改变量的和为2g【答案】D【解析】【分析】由图可知，a电极为原电池的正极，酸性条件下，苯酚在正极得到电子发生还原反应生成苯，电极反应式为C6H5OH＋2e－＋2H＋=C6H6＋H2O，b电极为负极，H x WO3在负极失去电子发生氧化反应生成WO3和氢离子，电极反应式为H x WO3－x e－＝WO3＋x H＋，电池工作时，氢离子由B区移向A区。
高考二轮复习-电化学(正式)
2018考试大纲
理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用， 能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化 学电源的种类及其工作原理。 了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的 危害，防止金属腐蚀的措施。
备考指导
1.客观题。 (1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误 判断及电子、离子的移动方向等。 (2)考查电化学在金属腐蚀与防护方面的应用。 2．主观题。 (1)考查电极反应式、电池反应式的书写。 (2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。 (3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
关闭
C
解析 答案
1.(2017全国Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极 保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳 极。下列有关表述不正确的是( )
训练6 (2014安徽皖南八校三次联考)一种太阳能电池的工作原理 如图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和 亚铁氰化钾K4 [Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法中不正确的是( )
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✔ A由.K电+子移流向向可催知化a 为剂负b极,发生失电子的氧化反应:Fe(CN)64--e-
Fe(CN) 63-;b 为正极,
考纲提炼：
1.电化学装置的判断——原电池及电解池的区分 2.电极的判断：正极和负极、阳极和阴极 3.电化学中的“方向”问题：电流、电子、离子 4.电极方程式及电池方程式的判断及书写 5.电化学题型中的相关计算问题：电子转移、两 极产物、pH的计算等
思路一 思路二 思路三 思路四
解题思路一：电化学装置类型的判断
原电池
1.没有电源，两极用导线互相连接， 直接插入连通的电解质溶液里
2.活泼性不同的电极
专题07 电化学及其应用-备战2022年高考化学母题题源解密(广东专版)(解析版)
专题07 电化学及其应用【母题来源】2021年高考广东卷【母题题文1】火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。
该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时A.负极上发生还原反应B. 将电能转化为化学能C. 阳离子由正极移向负极D. CO2在正极上得电子【答案】D【试题解析】放电时，将化学能转化为电能，属于原电池。
A、放电时，负极失电子，发生氧化反应，故不选A；B、放电时，将化学能转化为电能，故不选B；C、原电池中，电子会从负极流向正极，所以阳离子会移动到正极得电子，故不选C；D、放电时，负极钠失电子发生氧化反应，正极CO2得电子发生还原反应，故选D；故答案为D。
【母题题文2】钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。
图5为水溶液中电解制备金属钴的装置示意。
下列说法正确的是A.工作时，I室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 mol Co，I室溶液质量理论上减少16 gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变通电D.电解总反应：2Co2+ + 2H2O 2Co + O2↑ + 4H+【答案】D【试题解析】由图可知，石墨电极为阳极，得电子，阳极的反应式为2H2O-4e- = O2↑+4H+, Co电极为阴极，得电子，电极反应为Co2+ +2e- = Co，则总的电解反应为。
A项，由上述分析可知，在I室中产生H+，通过阳极交换膜进入II室，则I室和II室的pH减小，故A项错误；B、生成1 mol Co，同时转移2 mole-，需要消耗1 mol的水，则I室溶液质量理论上减少18g，B错误；C、移除两交换膜后，溶液中的CI-更容易失去电子生成Cl2,石墨电极发生的反应改变，C错误；D、由上述分析可知，电解总反应为。
故答案为D。
【命题意图】本题考查原电池原理的应用，考查新情境下化学电源的工作原理及应用，很好的落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等学科素养。
电化学及其应用--2025年新高考化学真题题源解密(解析版)
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。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
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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。
2022年高考化学模拟题：电化学及其应用(详解版)
2022年高考化学模拟题：电化学及其应用（详解版）1．（2022·云南曲靖·二模）科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置，装置如图所示。
下列有关说法不正确的是A．阴极区产生2molOH－时，参加反应的O2在标准状况下的体积为11.2LB．a为电源的正极C．阳极区反应为−2e－+3OH－=2H2O+D．该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜【答案】A【解析】右边氧气变双氧水，氧化合价降低，说明右边是阴极，则b为负极，a为正极，左边为阳极。
A．阴极电极反应式O2＋2e－＋2H2O＝H2O2＋2OH－，则阴极区产生2molOH－时，参加反应的O2为1mol，在标准状况下的体积为22.4L，故A错误；B．根据前面分析a为电源的正极，故B正确；C．根据前面得到左边是阳极，被氧化，因此阳极区反应式为−2e－+3OH－=2H2O+，故C正确；D．该装置中，氢氧根在阳极消耗，因此阴极产生的氢氧根要转移到阳极区域，则离子交换膜为阴离子交换膜，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．（2022·贵州遵义·二模）镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的充电电池。
其工作原理如图所示，下列说法错误的是A ．放电时b 极为正极B ．放电时a 极的反应2Cd 2e 2OH Cd(OH)--++=C ．充电时电流的方向：外电源正极→b 极→电解质溶液→a 极D ．用该电池提供的电能电解饱和食盐水，电路中通过0.2mol e －，阴极生成0.2gH 2【答案】B【解析】根据化合价升降，左边化合价升高，失去电子，作负极，右边化合价降低，得到电子，作正极。
A ．根据图中信息电子从左转移到右边，因此放电时a 极为负极，b 极为正极，故A 正确；B ．根据图中负极Cd 变为Cd(OH)2，则放电时a 极的反应2Cd 2e 2OH Cd(OH)---+=，故B 错误；C ．充电时电流的方向从：外电源正极→阳极(b 极)→电解质溶液→阴极(a 极)→外电源负极，故C 正确；D ．用该电池提供的电能电解饱和食盐水，阴极反应式为H 2O ＋2e －＝H 2↑＋2OH －，电路中通过0.2mol e －，则阴极生成氢气物质的量为0.1mol ，质量为0.2g ，故D 正确；综上所述，答案为B 。
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上海市高考化学二轮专题 07 电化学及其应用姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共19题；共38分)1. （2分） (2020高二下·哈尔滨期中) 已知Fe2+或I2能与H2O2在一定条件下发生下列反应:Fe2+:①H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；②H202+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑I2:③H2O2+I2=2HIO；④……下列说法错误的是（）A . 通过反应①②可知Fe2+为过氧化氢分解的催化剂B . 根据反应①可知，在该条件下，氧化性:H2O2>Fe3+C . 1molH202分解，转移的电子数为2NAD . 反应④为2HIO+H2O2=I2+2H2O+O2↑2. （2分） (2018高二上·滦县期中) 在理论上可用于设计原电池的化学反应是（）A . 2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)＝2NaAlO2(ag)+3H2(g)；△H <0B . Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1)；△H >0C . CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；△H <0D . FeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)；△H >03. （2分） (2019高二下·滦县期末) 下列关于原电池的叙述错误的是（）A . 原电池中的电解质不一定处于液态B . 若欲使原电池处于工作状态，必须将其与外电路形成闭合回路C . 排在金属活动性顺序表前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极D . 负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应4. （2分） (2017高一下·宝坻期中) 如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法正确的是（）A . 外电路电流方向为：X→外电路→YB . 若两极分别为铁棒和碳棒，则X为碳棒，Y为铁棒C . X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D . 若两极都是金属，则它们的活动顺序为X＞Y5. （2分） (2018高二上·滦县期中) 生活中的下列措施是为了改变化学反应速率的是（）A . 将湿衣服放在太阳下晒干B . 向较多粉尘的地面酒水后再清洁C . 铁制栏杆喷涂油漆D . 将食盐密封好，防止吸潮结块6. （2分）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）A . 标准状况下，0.1 mol Cl2 溶于水，转移的电子数目为0.1NAB . 常温下，22g CO2和N2O混合气体中，含有的原子数目为1.5NAC . 物质的量浓度为0.1mol•L﹣1的MgCl2溶液中，含有Cl﹣个数为0.2NAD . 标准状况下，2.24LSO3中含有的氧原子数目为0.3NA7. （2分） (2019高一上·塘沽月考) 常温下，在溶液中可发生以下反应：①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ②2Br-+Cl2=Br2+2Cl- ③2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
由此判断下列说法错误的是（）A . 氧化性强弱顺序为：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2B . ①中当有1molBr2被还原时，反应转移2mol电子C . ③中当有1molFe3+被还原时，可生成0.5mol氧化产物D . Br2与I-不能反应8. （2分） (2019高三上·德州期末) Na2SO3溶液中混有NaHSO3 ，要提纯Na2SO3溶液，可用三室法电解实现，如图所示。
下列说法错误的是（）A . A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜B . X为直流电源的负极，阳极区pH减小C . 图中的n<mD . 阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑9. （2分）下列说法错误的是（）A . 利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色的化学B . 保存硫酸亚铁溶液时，要向其中加入少量硫酸和铁粉C . 电镀时，将镀件作为阳极D . 瑞典化学家贝采利乌斯最早提出了有机化学的概念10. （2分）用两根铂丝做电极插入KOH溶液中，再向两个电极上分别通甲烷气和氧气可形成原电池﹣﹣燃料电池，根据两极反应的实质判断，通甲烷气的一极电极反应式为：CH4+100H﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，通氧气的一极，在下列叙述中正确的是（）A . 阴极：4H2O+2O2﹣8e﹣═8OH﹣B . 正极：4H2O+2O2+8e﹣═8OH﹣C . 阴极：4OH﹣+4e﹣═2H2O+O2↑D . 正极：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑11. （2分）(2018·太原模拟) 在通电条件下,用如图所示装置由乙二醛(OHC-CHO)制备乙二酸(HOOC-COOH)，其反应为:OHC-CHO+2Cl2+2H2O HOOC-COOH+4HCl。
下列说法正确的是（）A . Pt1的电极反应为:2H2O+ 2e-=2OH-+H2↑B . 盐酸起提供Cl- 和增强导电性的作用C . 每消耗0.1mol乙二醛，在Pt1极放出2.24 L 气体(标准状况)D . 每得到1mol乙二酸将有2 mol H+从右室迁移到左室12. （2分）如图是乙醇燃料电池的实验装置图，下列有关说法一定正确的是（）A . 若用此装置给铁棒上镀上层银，则N电极改用铁电极，M电极改用银电极B . 甲池中负极的电极反应式为：CH3CH2OH﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+C . 甲池KOH溶液中经过0.05mol电子时，理论上乙池中的M电极质量增加5.04gD . M电极上的电极反应式为：Ag++e﹣=Ag13. （2分） (2017高二上·宜昌开学考) 某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。
下列说法正确的是（）A . Zn为电池的负极B . 正极反应式为2FeO42−+ 10H+ + 6e−= Fe2O3 + 5H2OC . 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D . 电池工作时K+ 向负极迁移14. （2分）某学习小组做电浮选凝聚法净化污水的实验时，同学们发表了如下看法，其中错误的是（）A . 两个电极都可选用Fe片B . 电源电极接反时仍能产生一定净水效果C . 反应中产生的H2会将Fe3+还原成Fe2+D . 电浮选凝聚法用于工业污水处理时要注意通风，防止爆炸15. （2分）有关下列装置图的叙述正确的是（）A . 若X为粗铜，Y为硫酸铜，K接N，则此装置可以精炼铜B . 若X为铜，Y为浓硝酸，K接M，可以形成原电池，则铁为负极C . 若X为锌，则无论K接M还是N，铁都能被保护D . 若X为银，Y为FeCl3 ， K接N，则此装置可以在铁上镀银16. （2分）关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A . 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B . 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C . 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D . 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性17. （2分） 2008年12月15日，全球第一款不依赖专业充电站的双模电动车﹣﹣比亚迪F3DM双模电动车在深圳正式上市．比亚迪F3DM双模电动车代表着“科技•绿色明天”，运用了众多高新科技，开启了电动车的新时代，同时也实现了中国力量领跑世界．镍镉（Ni﹣Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O Cd（OH）2+2Ni（OH）2有关该电池的说法正确的（）A . 充电过程是化学能转化为电能的过程B . 充电时阳极反应：Ni（OH）2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2OC . 放电时负极附近溶液的酸性增强D . 放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动18. （2分） (2015高二上·海南期末) 碱性锌锰电池是最常见的一次电池，它的总反应如下：Zn+2MnO2+2H2O=Zn （OH）2+2MnOOH由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A . ZnB . Zn（OH）2C . MnO2D . MnOOH19. （2分） (2017高二下·邯郸期中) 碱性电池有容量大，放电电流大的特点，被广泛应用．锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn+2MnO2+H2O=Zn（OH）2+Mn2O3 ．下列说法错误的是（）A . 电池工作时，锌失去电子B . 电池正极的电极反应式为2MnO2+H2O+2e﹣═Mn2O3+2OH﹣C . 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少13gD . 电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极二、填空题 (共5题；共23分)20. （3分） (2016高三上·兰州开学考) 甲烷燃料电池可以提升能量利用率，如图是利用甲烷燃料电池电解50mol2mol•L﹣1的氯化铜溶液的装置示意图：请回答：甲烷燃料电池的负极反应式是：________．21. （3分）用惰性电极电解AgNO3溶液，写出该电解反应的化学方程式________；若在阳极收集到0.32g O2 ，中和电解生成的酸需0.4mol•L﹣1NaOH溶液________mL．22. （6分） (2017高二上·湛江期末) 固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2﹣可以在其中自由移动．当燃料气为C2H4时，其正极、负极反应式分别为正极：________；负极：________．23. （6分）铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中如图所示，则铁被腐蚀的速率由慢到快的顺序是（填序号）________．24. （5分）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O 2H2↑+O2↑．制得的氢气可用于燃料电池．试回答下列问题：（1）分解海水时，二氧化钛的作用是________ 生成的氢气用于燃料电池时，________ 能转变为________ 能；分解海水的反应属于________ 反应（填“放热”或“吸热”）．（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应为：A极：H2+O2﹣﹣2e﹣=H2O，B极：O2+4e﹣=2O2﹣．则A极是电池的________ 极，电子从该极________ （填“流入”或“流出”）．三、综合题 (共5题；共33分)25. （5分） (2018高二上·中山期末) SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径．（1）利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图1所示：①若A为CO，B为H2 ， C为CH3OH，则通入CO的为________极(填“正”或“负”)。