电化学 高考题

电化学
1 （2015海南）下图原电池正极的反应式为。

2 （2017北京）可利用原电池装置证明反应Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能发生。

其中甲溶液是，操作及现象是。

3 （2011全国卷27）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为，正极的反应式为。

4 （2013年全国卷II 36）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+ 2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。

该电池中，负极材料主要是，电解质的主要成分是，正极反应是。

5（2015年全国卷II）酸性锌锰干电池是一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、二氧化锰、氧化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH。

该电池的正极反应式为，电池反应的离子方程式为。

6 （2015四川）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。

正极反应式是。

7（2016江苏）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。

将含有的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上转化为Cr3＋，其电极反应式为。

8（2010山东）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。

电池反应方程式为；放电时，移向电池的（填“正”或“负”）极。

9（2018天津）O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。

该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池的负极反应式：。

电池的正极反应式：6O2 + 6e− == 66CO2+6== 3
反应过程中O2的作用是________。

10（2016全国卷Ⅱ）Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是()
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
11（2011全国卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe + Ni2O3 +2H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2。

下列有关电池的说法不正确的是
A 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B 电池放电时，负极反应为Fe+2OH- =Fe(OH)2
C 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e- = Ni2O3 + 3H2O
12（2016年全国卷III）锌-空气燃料电池课用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=。

下列说法正确的是
A 充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B 充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C 放电时，负极反应为
D 放电时，电路中通过2mol 电子，消耗氧气22.4L （标况下）
13（2015江苏）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。

下列有关该电池的说法正确的是
A ．反应CH 4＋H 2O 3H 2＋CO ，每消耗1 mol CH 4转移 12 mol 电子
B ．电极A 上H 2参与的电极反应为H 2＋2OH －－2e －===2H 2O
C ．电池工作时， 向电极B 移动
D ．电极B 上发生的电极反应为O 2＋2CO 2＋4e －===2
14（2019海南）微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是2Ag /Ag O 和Zn ，电解质为KOH 溶液，电池总反应为222Ag O Zn H O 2Ag Zn(OH)++=+，下列说法正确的是
A. 电池工作过程中，KOH 溶液浓度降低
B. 电池工作过程中，电解液中-OH 向负极迁移
C. 负极发生反应2Zn 2OH 2e Zn(OH)--+-=
D. 正极发生反应22Ag O 2H 2e Ag H O -+++=+
15（2019全国卷I ）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。

下列说法错误的是
A ．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B ．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+ == 2H ++2MV +
C ．正极区，固氮酶为催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3
D ．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
16（2019全国卷III ）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海
绵状Zn （3D −Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。

电池反应为
Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

下列说法错误的是
A ．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高
B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s) + OH −(aq) − e − =NiOOH(s)+H 2O(l)
C ．放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq) − 2e − =ZnO(s)+H 2O(l)
D ．放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区
17（2019天津）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。

图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。

下列叙述不正确．．．
的是 A ．放电时，a 电极反应为2I Br 2e 2I Br --
--++
B ．放电时，溶液中离子的数目增大
C ．充电时，b 电极每增重0.65g ，溶液中有0.02mol I -被氧化
D ．充电时，a 电极接外电源负极
18（2018全国卷II）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2+4Na =2 Na2CO3+C，下列说法错误的是
A．放电时，
ClO-向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
4
C．放电时，正极反应为：3CO 2+4e−22
CO-+C
3
D．充电时，正极反应为：Na+ + e−Na
19（2018年11月浙江）最近科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。

下列说法不正确的是
A 右边吸附层中发生了还原反应
B 负极的电极反应是H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O
C 电池的总反应是2H2 + O2 = 2H2O
D 电解质溶液中Na+向右移动，向左
20（2014上海）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中．下
列正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H++2e→H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002N A个电子时，两极共产生0.001mol气体
21（2017年11月浙江）金属（M）--空气电池的工作原理如图所示。

下列说法
不正确的是
A 金属M作电池负极
B 电解质是熔融的MO
C 正极的电极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-
D 电池反应：2M+O2+2H2O=2M(OH)2
22（2018年4月浙江）锂—空气电池的工作原理如图所示。

下列说法不正确的是
A 金属锂作负极，发生氧化反应
B Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C 正极的电极反应：O2+4e-=2O2-
D 电池总反应：4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH
23（2019年4月浙江）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用
下列说法不正确的是
A 甲：Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B 乙：正极的电极反应为Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH-
C 丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D 丁：使用一段时间后，电解2质溶液的酸性减弱，导电能力下降
24（2015浙江）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。

说法不正确的是
A．X是电源的负极
B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉ
CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ
C．总反应可表示为：H2O＋CO2 = H2＋CO＋O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
电解
1 （2011北京/2015上海）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。

（1）溶液A的溶质是，精制饱和食盐水从图中位置补充。

（2）电解饱和食盐水的离子方程式
（3）离子交换膜的作用
（4）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2-3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用
2 （2009全国卷）氯碱工业时高耗能产业，一种将电解池与燃料电池组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

（1）图中X、Y分别是、（填化学式）分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小。

（2）分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
3 （2012全国卷）粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜应是图中电极（填图中字母）；在电极d上发生的电极反应式
，若粗铜中还有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为。

4 （2014全国卷II）PbO2可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解质制取，阳极发生的电极反应式，阴极上观察到的现象是。

若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式，这样做的主要缺点是。

5 （2016全国卷I）“电解法”生产KMnO4为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极反应为，阴极逸出的气体是。

6 （2017全国卷II）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4。

待加工铝制工件为，阴极反应式，硫酸根离子在电解过程中向移动。

7 （2018全国卷II）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为
8 （2018全国卷III）采用“电解法”制备KIO3，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是_____________。

9 （2019全国卷II）
环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2，结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。

二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。

电解制备需要在无水条件下进行，原因为_________________________。

10 （2019江苏）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。

电解CO2制HCOOH 的原理示意图如下。

①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是
11 （2014全国卷I）用电渗析法制备H3PO2。

“四室电渗析法”工作原理如图示。

①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有杂质。

该杂质产生的原因
12 （2016全国卷I）三室式电渗析法处理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。

正确的是
A 通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C 负极反应为
D 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
13 （2018全国卷I）制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。

阳极的电极反应式为。

电解后，_____________室的NaHSO3浓度增加。

将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

14 （2018全国卷I）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现
对天然气中CO2和H2S的高效去除。

示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+ e- =EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3+ + H2S = 2H+ + S + 2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-=CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S=CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
15 （2017江苏）铝是应用广泛的金属。

以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
①“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是
②“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。

16 （2016天津）电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe + 2H2O +2OH−= + 3H2↑，工作原理如图1所示。

装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。

若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。

已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：
17 （2014广东）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极I为Al，其他电极为Cu，则
A 电流方向：电极IV→电极I
B 电极I发生还原反应
C 电极II逐渐溶解
D 电极III的电极反应Cu2+ + 2e- = Cu
18（2010山东）（1）以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为．取少量废电解液，加入NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是。

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是
（3）利用图装置，可以模拟铁的电化学防护．
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。

若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为。

19 （2012山东）下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D．图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
20 （2017全国卷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
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
21 （2018北京）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）。

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
22 （2019江苏）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe − 3e−= Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
23 （2015上海）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示．下列有关说法错误的
是A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2+2H2O+4e﹣→4OH﹣
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H++2e﹣→H2↑
24 （2014四川）用下图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正
确的是A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl－+ 2OH－－2e－= ClO－+ H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e－= H2↑ + 2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－+ 5ClO－+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+ H2O
25 （2011全国卷）用石墨做电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
26 （2012海南）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B. NaOH、CuSO4、H2SO4
C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D. NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
27 （2019THUSSAT）浓差电池是指由于电池中电解质溶液的浓度不同而构成的电池。

现有如下图甲、乙装置，电流表指针偏转，其中a、b、c均为银棒，d为石墨棒，不正确的是
A 甲是原电池，乙是电解池
B b、c电极反应
C 乙池中离子向石墨极迁移，a极增重
D 理论上4mol通过交换膜时石墨极产生标况下22.4LO2。