专题05电化学必考题教师版备战2020高考化学二轮必刷题集

2020高考化学二轮必刷题集专题五、电化学（必考题）【初见----14~16年高考赏析】1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】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。下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K]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2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OH-失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H+)c(OH-)，所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，错误；B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH-)c(H+)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H+)增大，所以负极区溶液pH升高，错误；D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol，错误。2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】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-=AgC．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↑【答案】B【解析】根据题意，A.原电池的负极发生氧化反应Mg-2e-=Mg2+，故A正确;B.正极上AgCl得电子发生还原反应，电极反应式为2AgCl+2e-═2Cl-+2Ag，故B错误;C.电池放电时Cl-由向负极迁移，故C正确;D.负极Mg为活泼金属能与水反应，可能会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，故D正确，答案为B。3．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可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===2Zn(OH)24。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(OH)c逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）【答案】C【解析】A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；B、放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，故错误；C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔，对应转移4摩尔电子，故错误。4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成。错误；B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置。原电池能加快氧化还原反应速率，故可以说微生物促进了电子的转移。正确；C、原电池中阳离子向正极移动。正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应。正确。6．【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）A．反应CH4＋H2O=====点燃=======通电=======电解========催化剂△3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－【答案】D【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO32－－4e－=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正确。7．【2014年高考全国大纲卷】右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是（）A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→＋H2O＋M＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高【答案】C【相识----回归教材，考向归类】考向归类：回归教材：【相知----分点突破】考向1化学电源之正负极判断1．锂­铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是()A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2OH－＋2CuB．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，氧化剂为O2【答案】B【解析】根据放电过程方程式判断，正极为铜，负极为锂。放电时，电子只能在负载中移动，故B错误。2．Al­Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。电池工作时，下列说法错误的是（）A．电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极B．电池负极附近溶液pH升高C．正极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－D．负极会发生副反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑【答案】B【解析】根据判断铝电极为负极，Ag2O/Ag电极为正极。A、电子由负极流向正极，错误；B、负极反应Al－3e－＋4OH－=AlO2—＋2H2O，pH降低。错误；C、正极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，正确。D、负极会发生副反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，正确。3．环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A．“对电极”是负极B．“对电极”的材料可能为活泼金属锌C．“工作电极”上发生的电极反应为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OD．传感器工作时H＋由“工作电极”移向“对电极”【答案】D【解析】“工作电极”通入NO2生成NO，说明NO2被还原，为原电池正极，则“对电极”是负极，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答该题。D中氢离子为阳离子，应移向正极，即“工作电极”。考向2化学电源之质子、离子交换膜4．某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列分析正确的是()A．a电极发生反应：H2NCH2CH2NH2＋16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋B．质子交换膜处H＋由右向左移动C．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D．开始放电时b极附近溶液pH不变【答案】C【解析】A、H2N（CH2）NH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成但其、二氧化碳和水，电极反应式为H2N（CH2）NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+6H+，故A错误；B、阳离子向正极移动，a是负极，b是正极，所以质子由左向右移动，故B错误；C、该装置是原电池，所以将化学能转化为电能，故C正确；D、b的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，所以溶液的pH值变大，而不是不变，故D错误；故选C．5．下图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图。关于该电池的叙述不正确的是（）A．该电池不能在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，电子从正极区向负极区每转移1mol，便有1molH＋从阳极室进入阴极室D．微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点，值得研究与推广【答案】C【解析】C中电子应从负极区移向正极区。故错误。6．一种光化学电池的结构如下图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl(s)===Ag(s)＋Cl(AgCl)，[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq)，若将光源移除，电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是()A．光照时，电流由Y流向XB．光照时，Pt电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2C．光照时，Cl－向Ag电极移动D．光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)=====光Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)【答案】D【解析】根据Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq)，可判断该极为正极。故A、电流应从正极流向负极，即从X流向Y。B、Pt电极为负极，应失去电子。C、Cl－向负极即Pt电极移动。D正确。考向3电解池之工作原理7．CO2电催化还原为CH4的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A．该过程是电能转化为化学能的过程B．铜电极的电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2OC．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变D．一段时间后，②池中溶液pH一定减小【答案】C【解析】C中因为通入二氧化碳，故n(KHCO3)随着反应进行增大。8．电­Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示。其中电解产生的H2O2与Fe2＋发生Fenton反应：H2O2＋Fe2＋===Fe3＋＋OH－＋·OH，生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法中正确的是()A．电源的X极为正极，Y极为负极B．阴极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋C．阳极的电极反应式为H2O－e－===H＋＋·OHD．每消耗1molO2，整个电解池中理论上可产生2mol·OH【答案】C【解析】根据图示，得电子为阴极极，所以电源的X为负极。B、根据图示，阴极电极反应应有两个。另外一个是氧气得电子得到过氧化氢。C正确。D、除反应C得到l·OH外，结合题意，H2O2＋Fe2＋===Fe3＋＋OH－＋·OH，所以每消耗1molO2，整个电解池中理论上可产生3mol·OH。9．最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”，通过电解二氧化碳得到碳材料(部分原理如图所示)，并利用得到的碳材料生成锂离子电池。下列说法正确的是()A．图中涉及的能量转化形式只有一种B．阳极的电极反应式为2CO2－3－4e－===2CO2↑＋O2↑C．若反应中转移1mole－，则理论上消耗CO2－30.5molD．当生成12g碳材料时，可收集到22.4LO2【答案】B【解析】A．能量转化不止一只，阳能转化为电能，电能转化为化学能，可能还伴随热量的产生，故A错误；B．阳极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为2CO32--4e-=2CO2↑+O2↑