电化学高考真题附解析

1．[2015·江苏高考]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＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O

C．电池工作时，CO向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO

2．[2015·浙江高考]在固态金属氧化物电解池中，高温电解H2O－CO2混合气备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．X是电源的负极

B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e－===H2＋O2－

CO2＋2e－===CO＋O2－

C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1

3．[2015·四川高考]用如图所示装置除去含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：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O

C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O

4.(2018课标Ⅲ,11,6分)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是

A．放电时，多孔碳材料电极为负极

B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1-）O2

5.(2018北京理综,12,6分)验证牺牲阳极的阴极保，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

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

6.(2018课标Ⅰ,13,6分)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（石墨烯包裹的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+H2SCO+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

7.(2018课标Ⅰ,27,14分)27．（14分）

焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

（3）制备Na2S2O5也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。

8．.(2019课标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MV2+/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H2+2MV2+2H++2MV+       

C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

9.(2017课标Ⅰ．支持海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保进行防腐，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

10是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去和，要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是        。

11.(2018课标Ⅱ,12,6分)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+4Na2 Na2CO3+C。下列说法错误的是

A．放电时，向负极移动

B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2

C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− 2+C

D．充电时，正极反应为：Na+ + e−Na

电化学高考真题 

1．[2015·江苏高考]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＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O

C．电池工作时，CO向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO

答案　D

解析　CH4中的C为－4价，反应后生成的CO中C为＋2价，每消耗1 mol CH4转移6 mol e－，A项错误；从装置图看，电池工作过程中没有OH－参与，B项错误；该燃料电池中，电极B为正极，电极A为负极，电池工作时，CO移向负极，C项错误；在电极B上O2得到电子与CO2反应转化为CO，D项正确。

2．[2015·浙江高考]在固态金属氧化物电解池中，高温电解H2O－CO2混合气备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．X是电源的负极

B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e－===H2＋O2－

CO2＋2e－===CO＋O2－

C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1

答案　D

解析　H2O和CO2混合气体转变为H2和CO的过程在接电源X极的电极上完成，说明该电极上发生了还原反应，该电极为阴极，则X为电源的负极，A项正确；阴极完成的是H2O→H2，CO2→CO，对应的电极反应式为H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－，阳极对应的电极反应式为2O2－＋4e－=== O2。B项正确；制备过程的总反应为H2O＋CO2CO＋H2＋O2，C项正确；阴极与阳极产生的气体，其物质的量之比为2∶1，D项错误。

3．[2015·四川高考]用如图所示装置除去含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：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O

C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O

答案　D

解析　用石墨作阳极，铁作阴极符合题意，A项正确；由题目信息提示，溶液中的离子为CN－和Cl－，而阳极产生ClO－，故其反应物一定是Cl－，即Cl－在阳极被氧化为ClO－，B项正确；阴极为水得电子生成氢气的反应，C项正确；题目信息提示，该反应体系提供的是碱性环境，故反应式中不可能有H＋，除去CN－的正确的反应式为2CN－＋5ClO－＋H2O===5Cl－＋2CO2↑＋N2↑＋2OH－，D项错误。

4.(2018课标Ⅲ,11,6分)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是

A．放电时，多孔碳材料电极为负极

B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1-）O2

.答案    D　本题考查原电池原理和电解原理的综合运用。A项,依据题意和可充电电池装置图判断出,放电时锂电极作负极,多孔碳材料电极作正极,错误;B项,在原电池中,外电路电子由负极流向正极,即放电时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极,错误;C项,充电时,电解质溶液中的阳离子向阴极区迁移,即Li+向锂电极区迁移,错误;D项,充电时,Li+在阴极区得到电子生成Li,阳极区生成O2,即电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1-）O2↑,正确。

5.(2018北京理综,12,6分)验证牺牲阳极的阴极保，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

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

答案    D　本题考查原电池的原理、Fe2+的检验等知识。在①中,若将Zn换成Cu,此时Fe作负极,其周围必然会出现Fe2+,Fe2+遇K3[Fe(CN)6]会出现蓝色沉淀,与原来①的实验现象相同,也就是说,在①中无论与Fe连接的金属活动性如何,实验现象都是一样的,所以用①的方法无法判断Fe与Cu的活泼性强弱。

6.(2018课标Ⅰ,13,6分)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（石墨烯包裹的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+H2SCO+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

答案    C　本题考查电解原理的应用。由石墨烯电极区反应①可知该极发生氧化反应,为阳极,则ZnO@石墨烯为阴极。阴极的电极反应为:CO2+2H++2e-CO+H2O,A正确;装置工作时涉及三个反应,Fe2+与Fe3+的转化循环进行,总反应为CO2与H2S之间的反应,根据得失电子守恒可知总反应为:CO2+H2SCO+H2O+S,B正确;石墨烯与电源正极相连,ZnO@石墨烯与电源负极相连,故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高,C错误;Fe2+与Fe3+均在酸性环境中稳定存在,D正确。2①+② 得   H2S-2e-=2H++S

7.(2018课标Ⅰ,27,14分)27．（14分）

焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

（3）制备Na2S2O5也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。

(3)根据装置图可知左侧为阳极,溶质为H2SO4,实际放电的是水电离出的OH-,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+。电解过程中,阳离子(H+)向右侧移动,则a室中

SO32-+H+H SO3-,NaHSO3浓度增大。

8．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/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H2+2MV2+2H++2MV+       

C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

9．支持海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保进行防腐，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

10是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去和，要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是        。

解析（3）粗盐提纯过程，主要考虑除去杂质离子，且不引入新的杂质，故加入除去、加入除去；电解食盐水并加入，产物中有生成，由于阴极发生还原反应，所以应该是在阴极被还原生成。

ClO2+e-==ClO2－

11.(2018课标Ⅱ,12,6分)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+4Na2 Na2CO3+C。下列说法错误的是

A．放电时，向负极移动

B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2

C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− 2+C

D．充电时，正极反应为：Na+ + e−Na

.答案    D　本题考查二次电池的工作原理。放电时,负极反应为:4Na-4e- -4Na+,正极反应为3CO2+4e- C+2;Na+移向正极,、移向负极,A、C正确;充电过程与放电过程相反,B正确;充电时,阳极反应为2+C-4e- 3CO2↑,D错误。