2022高三高考化学真题和模拟题分类汇编专题08电化学及其应用

专题08  电化学及其应用

1．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中

A．阴极发生的反应为 B．阴极上被氧化

C．在电解槽底部产生含的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等

2．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)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通过隔膜向Ⅱ区迁移

C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O

D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O

3．（2022·全国乙卷）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应(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

B．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

4．（2022·浙江卷）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是

A．电极A为阴极，发生还原反应

B．电极B的电极发应：

C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变

D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得

5．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是

A．海水起电解质溶液作用

B．N极仅发生的电极反应：

C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能

D．该锂-海水电池属于一次电池

6．（2022·广东卷）科学家基于易溶于的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法正确的是

A．充电时电极b是阴极

B．放电时溶液的减小

C．放电时溶液的浓度增大

D．每生成，电极a质量理论上增加

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11.2L

B．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

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

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0.2gH2

3．（2022·云南昆明·一模）间接电氧化苯甲醇(C6H5CH2OH)合成苯甲醛(C6H5CHO)是一种绿色生产工艺。我国学者利用Ce4+/Ce3+为媒介在酸性水溶液中合成苯甲醛，工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电极b与电源正极相连

B．一段时间后，体系中Ce3+浓度逐渐减小

C．生成0.2molC6H5CHO时，电极b上生成H24.48L(标准状况)

D．阳极的电极反应式为C6H5CH2OH-2e-=C6H5CHO+2H+

4．（2022·广西·一模）在一种微生物细菌作用下苯酚可以转化为CO2，目前，某研究团队利用电化学原理来模拟处理废水中的苯酚(C6H5OH)，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a极为正极，M为阳离子交换膜

B．b极的电极反应式为 C6H5OH-28e-+11H2O = 6CO2↑+28H+

C．NaCl溶液的作用是增强导电性

D．电池工作过程中，a极室的pH升高

5．（2022·广西南宁·二模）KIO3广泛用于化工、医学和生活中，工业上制备KIO3的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．a为正极，B极上发生氧化反应

B．电子流向：A→a→b→B

C．X气体是H2，每转移2mole-，可产生22.4LX气体

D．A极的电极反应式为：I-+6OH--6e-=IO+3H2O

6．（2022·广西柳州·二模）实现“碳中和”的重要方式之一是将重新转化成能源，在金属氧化物电解池，高温下电解的混合气体制备和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法错误的是

A．Y是电源的正极

B．阳极的电极反应式是

C．总反应可表示为

D．阴阳两极生成的气体的物质的量之比是1：2

7．（2022·四川自贡·三模）应对新冠肺炎疫情时所采取的措施是对环境进行彻底消毒，二氧化氯(C1O2，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法正确的

A．a与电源的负极连接，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸

B．电解池a极上发生的电极反应为+ 6e -+3C1- = NCl3+4H+

C．当有0.3 mol阴离子通过离子交换膜时，二氧化氯发生器中产生1.12 L NH3

D．二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6

8．（2022·四川南充·三模）某实验小组设计了如图所示装置，可观察到与铜导线连接的灵敏电流计指针明显偏转，烧杯a中裸露线头周边溶液蓝色逐渐加深，下列说法错误的是

A．b中导线与硫酸铜浓溶液构成正极区，发生还原反应

B．若a中滴加几滴稀NaOH溶液，降低溶液中Cu2+浓度，则有利于电极反应进行

C．当两侧溶液中Cu2+浓度相等时，灵敏电流计指针停止偏转

D．盐桥中的阴离子向烧杯b移动

9．（2022·四川德阳·三模）近年来我国研发了一种治理污水有机物的技术，通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法正确的是

A．B极为电池的正极，发生还原反应，

B．微生物膜的作用主要是提高电极B的导电性

C．A极的电极反应式为：+H++2e—=Cl—+

D．当去除0.1mol CH3COO— 时，有0.4mol H +通过质子交换膜

10．（2022·四川德阳·二模）如图所示的锂—二氧化锰电池是以高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂为电解质，其正极反应是一种典型的嵌入式反应，电池总反应为Li+MnO2=LiMnO2。下列说法错误的是

A．锂片做负极，发生氧化反应

B．放电时，正极反应为：MnO2+Li++e-=LiMnO2

C．高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应溶解在非水有机溶剂中

D．放电时，电子移动方向为：电极盖1→用电器→电极盖2→内电路→电极盖1

11．（2022·四川南充·二模）污水资源化利用既可以缓解水的供需矛盾，又可以减少水污染。化学工作者提出采用电解法除去工业污水中的NaCN，其原理如图所示，通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH维持碱性(CN-不参与电极反应)。下列说法正确的是

A．b为电源的负极

B．隔膜I为阴离子交换膜

C．x为H2，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

D．当生成2.24LN2时，电路中通过1mol电子

12．（2022·四川成都·二模）钠离子电池易获取，正负极材料均采用铝箔(可减少铜箔用量)，因此钠离子电池理论成本低于锂离子电池。现有一种正极材料为KFe2(CN)6，固体电解质为Na3PS4，负极材料为Na2Ti3O7的钠离子电池。下列有关叙述错误的是

A．正极KFe2(CN)6中Fe的化合价为+2、+3

B．放电时，正极可能发生Fe2(CN)+e-=Fe2(CN)

C．放电时，电子从负极流经固体电解质到达正极

D．充电时，负极区发生还原反应，并且Na+增多

13．（2022·四川绵阳·二模）科学家利用质子导体反应器实现了电化学合成NH3，证明了H2O作为氢源的可行性。以H2O替换H2作为氢源，可以免除H2的生产和提纯成本，进一步降低氨的生产成本，且可以以最小的成本生产纯O2，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．氨电极为阴极，电极反应为N2+6H++6e-=2NH3

B．在外电场作用下，H+由氢电极经固体电解质移

C．每制得1molNH3，理论上消耗1.5mol H2同时得到48g氧气

D．若在氢电极通入水蒸气和甲烷，电极反应为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+

14．（2022·河南洛阳·三模）我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．M电极为阴极，电极上发生还原反应

B．生成H2和Sx的物质的量之比为1：x

C．阳极的电极反应式为xH2S- 2xe- =Sx +2xH+

D．铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属核免受环境的影响

15．（2022·河南商丘·三模）某科研团队研制了一种基于阳离子型活性分子的中性水系有机液流电池，以[Pyr-TEMPO]和[Pyr-PV]Cl4作中性水系有机液流电池的电极材料，已知放电时[Pyr-PV]2+先转化为[Pyr-PV]3+，后转化为[Pyr-PV]4+，电池工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．放电的过程中，氯离子由b电极向a电极移动

B．放电时，负极的电极反应之一为[Pyr-PV]3+-=[Pyr-PV]4+

C．a电极的电势比b电极的低

D．充电时，b电极为阳极，发生氧化反应

16．（2022·河南新乡·三模）我国科学家研发出一种绿色锌碘单液流二次电池，工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，聚烯烃多孔电极上发生氧化反应

B．放电时，K+向多孔石墨电极迁移

C．充电时，阳极反应式为2I--2e-=I2

D．充电时，阴极净增65g时a区净增2mol离子

17．（2022·河南郑州·二模）钛铁合金具有优异的性能，在航天和生物医学等领域有广泛的应用。下图是以二氧化钛、氧化亚铁混合粉末压制的块体和石墨坩埚分别做电极材料，以CaCl2熔盐为离子导体(不参与电极反应)制备钛铁合金的电解装置示意图。下列相关说法正确的是

A．石墨坩埚连接直流电源的负极

B．通入Ar气主要是为了保护石墨坩埚不被氧化

C．TiO2发生的电极反应为：TiO2-4e-＝Ti＋2O2-

D．每生成16.0g TiFe2时，流出气体在标准状况下的体积大于4.48L

18．（2022·山西太原·三模）某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电极电势a＜ b，电极b上发生氧化反应

B．HS-在硫氧化菌作用下发生反应 HS-+ 4H2O- 8e- =+9H+

C．若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则 有0.45molH+迁移到b极。

D．该燃料电池在高温下进行效率更高

19．（2022·山西临汾·三模）酸性水系锌锰电池在放电时电极上的MnO2部分脱落，会造成电池效率“损失”。最新研究表明，向体系中加入少量KI固体能使电池持续大电流放电，提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法错误的是

A．加入KI降低了正极反应的活化能

B．I-与剥落的MnO2反应生成的能恢复“损失”的能量

C．放电时，正极区溶液的pH减小

D．放电时，若消耗1molZn，正极区电解质溶液理论上增重89g