1、2020 屆高三理綜化學高考 12 題題型原電池、電解池專題題型特訓 21 根據光合作用原理，設計如圖原電池裝置。下列說法正確的是（）尢催化劑砒于交換貞金皿電極A.a 電極為原電池的正極B.外電路電流方向是 a bC. b 電極的電極反應式為：O2+ 2e + 2H*=H2O2D. a 電極上每生成 1 mol O2,通過質子交換膜的為 2 mol解析 根據圖示可知，a 電極上 H2O 轉化為 H+和 O2,發生氧化反應，則 a 電極 為原電池的負極，A 項錯誤；a 電極為負極，b 電極為正極，外電路電流方向應 從正極到負極，即 ba，B 項錯誤；根據圖示可知，b 電極上 O2得電子轉化為 H

2、2O2，電極反應式為：O2+ 2e-+ 2H+=H2O2,C 項正確；a 電極上每生成 1 mol O2，轉移 4 mol 電子，則通過質子交換膜的 H+為 4 mol，D 項錯誤。答案 C2.微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是（）、 硫氣化備/1:驚圧一滋醴聯JQt:證蝸曲、H* -碩f-交換腔A.HS在硫氧化菌作用下轉化為 SO4一的反應為 HS+ 4H2O 8e=SO4+ 9H+B.電子從電極 b 流出，經外電路流向電極 aC. 如果將反應物直接燃燒，能量的利用率不會變化D. 若該電池電路中有 0.4 mol

3、電子發生轉移，則有 0.5 mol H+通過質子交換膜解析 根據題圖知，在硫氧化菌作用下 HS轉化為 SO4,發生氧化反應：HS+4H2O 8e=SOT + 9H+，A 項正確；電子從電極 a 流出，經外電路流向電極 b，B 項錯誤；如果將反應物直接燃燒，有部分化學能轉化為熱能和光能，能量的利用率降低，C 項錯誤；若該電池電路中有 0.4 mol 電子發生轉移，則有 0.4 mol H+通過質子交換膜，D 項錯誤。答案 A3.利用微生物可將廢水中苯酚的化學能直接轉化為電能，裝置如圖所示。電池 工作時，下列說法正確的是（）A.a 極為正極，發生氧化反應B.b 極的電極反應式為：2NO3+ 12H

4、+ 10e=N2t+6H2OC.中間室的 c向左室移動D.左室消耗苯酚（C6H5OH）9.4 g 時，用電器流過 2.4 mol 電子解析 由題圖可知，在 b 極上 NO3轉化為 N2，發生得電子的還原反應，故 b 極 為正極，a 極為負極，A 項錯誤；b 極的電極反應式為 2NO3+ 12H+ 10e_=N21+ 6H2O， B項錯誤；原電池中陰離子向負極移動，故 C 項正確；左室消耗苯酚 的電極反應式為C6H5OH 28e_+ 11H20=6C6T+28H+，9.4 g 苯酚的物質的 量為 0.1 mol，故用電器應流過 2.8 mol 電子，D 項錯誤。答案 C4工業上聯合生產硫酸和燒堿

5、溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性 電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1 : 2,下列有關說法正確的是（）3皿旳涪液IfA. a 電極的電極反應式為：2H* + 2e =H2?B. 產物丙為硫酸C. 離子交換膜 d 為陰離子交換膜D.每轉移 0.1 mol 電子，產生 1.12 L 的氣體乙解析 根據題圖并結合題意，同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為 1 : 2, 知甲為 O2,乙為 H2，則 a 電極上 OH放電，產生氧氣，電極反應式為：2H2O 4e =4H+ O2T，A 項錯誤；a 電極為陽極，陽極上 OH 放電，SO2向陽極 移動，因此產物丙為硫酸，B 項正確

6、；b 電極為陰極，陰極上 H+放電，Na+向陰 極移動，則 d 為陽離子交換膜，C 項錯誤；根據 b 電極的電極反應：2H2O+ 2e=H2T+ 2OH，知每轉移0.1 mol 電子，產生標準狀況下 1.12 L 氣體乙（出），WI*D 項錯誤答案 B5.重鉻酸鉀是化學實驗室中的一種重要分析試劑。工業上以鉻酸鉀（K2CrO4）（黃色）為原料，采用電化學法制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）（橙色）。制備裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（）A .陽極室中溶液的顏色逐漸由黃色變為橙色B .電解過程中陽極附近溶液的 pH 變小C.K2CrO4在陽極區被氧化成 K2CWO7D.陰極每生成 1 mol 氣體，有

7、 2 mol 帶正電荷的陽離子從陽極室移向陰極室解析 結合題給裝置可判斷惰性電極為陽極，不銹鋼電極為陰極；陽極室中K2CrO4轉化為 K2Cr2O7,溶液由黃色逐漸變為橙色，A 項正確；陽極室發生氧化 反應，OH_失電子放電，電極反應式為 2H2O 4e_=4H* + O2T，陽極附近溶 液 pH 逐漸減小，B 項正確；陽極室中 H*濃度增大，促使發生反應：2CrO4+ 2H*- Cr2O2_+ H2O，反應前后 Cr 元素化合價沒有發生變化，C 項錯誤；陰極的電極反應式為 2H2O+ 2e=H21+ 2OH，每生成 1 mol H2轉移 2 mol 電 子，為保持溶液呈電中性，有 2 mol

8、 K+從陽極室向陰極室移動，D 項正確。答案 C6.利用如圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是（）3三；：；：該裝置工作時，下列敘述錯誤的是 ()A 若 X 是鋅棒，將 K 與 M 連接，此方法是犧牲陽極的陰極保護法，使鐵不易 受腐蝕B 若 X 是碳棒，將 K 與 N 連接，可減緩鐵的腐蝕C若 X 是碳棒，將 K 與M連接，碳棒的電極反應式是 2H+ 2e_=H2fD若 X 是鋅棒，將 K 與 N 連接，鋅棒的電極反應式是 Zn 2e=Zn2+解析 若 X 是鋅棒，將 K 與 M 相連，則鋅棒作負極，鐵棒作正極被保護起來， 此方法稱為犧牲陽極的陰極保護法， A 項正確；若 X

9、是碳棒，將 K 與 N 相連， 鐵連接電源的負極， 則鐵作陰極被保護起來， 可減緩鐵的腐蝕， 此方法稱為外加 電流的陰極保護法， B 項正確；若 X 是碳棒，將 K 與 M 相連，則碳棒作正極， 鐵發生吸氧腐蝕，碳棒的電極反應式為 2出0+ O2+ 4e=4OH，C 項錯誤；若 X 是鋅棒，將 K 與 N 相連，則鋅棒作陽極，陽極上 Zn 失電子發生氧化反應， D 項正確。答案 C7.最近我國科學家設計了一種 C02+ H2S 協同轉化裝置， 實現對天然氣中 C02和 H2S的咼效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為 Zn0石墨烯(石墨烯包裹 的 ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區發生反應為：1E

10、DTA-Fe2+ e=EDTA-Fe3+22EDTA-Fe3+ H2S=2H+ S+ 2EDTA-Fe2+天然 P( (CFirCOFI( (C1IMCO , |I.SP1A. 陰極的電極反應：CO2+ 2H+ 2e=C0+ H2OB. 協同轉化總反應：C02+ H2S=C0+ H2O+ SC. 石墨烯上的電勢比 ZnO石墨烯上的低D. 若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性解析 陰極發生還原反應， 氫離子由交換膜右側向左側遷移， 陰極的電極反應式 為 C02+2e + 2H*=CO+ H2O, A 項正確；結合陽極區發生的反應，可知協同 轉化總反

11、應為CO2+ H2S=S+ CO+ H2O, B 項正確；石墨烯作陽極，其電勢高 于 ZnO石墨烯的，C 項錯誤；Fe3+、Fe2+在堿性或中性介質中會生成沉淀，它 們只穩定存在于酸性較強的介質中，D 項正確。答案 C8.我國科學家研發了一種室溫下“可呼吸”的 Na-CO2二次電池。 將 NaCIO4溶于 有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料， 電池的總反 應為：3CO2+ 4Na 2Na2CO3+ C。下列說法錯誤的是（ ）A 放電時，CI04向負極移動2H+SU.SEDlA-Ee1-B. 充電時釋放 C02，放電時吸收 C02C. 放電時，正極反應為：3CO2+ 4e

12、=2C0T+ CD. 充電時，正極反應為： Na + =Na解析 電池放電時，CI04向負極移動，A 項正確；結合總反應可知放電時需吸 收 C02，而充電時釋放出 CO2, B 項正確；放電時，正極 C02得電子被還原生成 單質 C,即電極反應式為 3C02+ 4e=2C03+ C，C 項正確；充電時陽極發生 氧化反應，即 C被氧化生成 C02，D 項錯誤。答案 D9.一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時，02與 Li*在多孔碳材料電極 處生成 Li2O2x（X= 0 或 1）。下列說法正確的是（）A .放電時，多孔碳材料電極為負極B. 放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C.

13、 充電時，電解質溶液中 Li+向多孔碳材料區遷移XD.充電時，電池總反應為 Li202-x=2Li + 1 2 02解析 根據電池工作原理，多孔碳材料吸附 02, 02在此獲得電子，所以多孔碳 材料電極為電池的正極，A 項錯誤；放電時電子從負極（鋰電極）流出，通過外電 路流向正極（多孔碳材料電極），B 項錯誤；Li+帶正電荷，充電時，應該向電解池X的陰極（鋰電極）遷移，C 項錯誤；充電時，電池總反應為 Li202x=2Li + 1202, D 項正確。答案 D10.支撐海港碼頭基礎的防腐技術，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作 原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的

14、是（）A 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D. 通入的保護電流應該根據環境條件變化進行調整解析 鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子 從高硅鑄鐵（陽極）流向正極，從負極流向鋼管樁（陰極），A、B 正確；C 項，題給 信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。答案 C11 用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質溶液一 般為H2SO4 H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是（）A .待加工鋁質工件為陽極B. 可選用不銹鋼網作為陰極C. 陰極的電

15、極反應式為：Al3+ 3e=AlD. 硫酸根離子在電解過程中向陽極移動 解析 A 項，根據原理可知，Al 要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為 陽極，正確；B 項，陰極僅作導體，可選用不銹鋼網，且不銹鋼網接觸面積大，能增加電解效率，正確；C 項，陰極應為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；D 項,電解時，陰離子移向陽極，正確。答案 C12.全固態鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a 常用摻有石墨烯的 S8材料，電池反應為：16Li + xS8=8Li2S(2wx8)。下列說法 錯誤的是()A .電池工作時，正極可發生反應：2Li2S6+ 2Li+ 2e=3Li2S4B電池工作

16、時，外電路中流過 0.02 mol 電子，負極材料減重 0.14 gC. 石墨烯的作用主要是提高電極 a 的導電性D. 電池充電時間越長，電池中 Li2S2的量越多解析 A 項，原電池電解質中陽離子移向正極，根據全固態鋰硫電池工作原理圖 示中Li+移動方向可知，電極 a 為正極，正極發生還原反應，由總反應可知正極 依次發生S8fLi2S8fLi2S6 Li2S4TLi2S2的還原反應，正確；B 項，電池工作時 負極電極方程式為：Li -e_=Li*，當外電路中流過 0.02 mol 電子時，負極消耗 的 Li 的物質的量為0.02 mol，其質量為 0.14 g,正確；C 項，石墨烯具有良好的

17、 導電性，故可以提高電極a 的導電能力，正確；D 項，電池充電時為電解池，此 誦由時電解總反應為 8Li2Sx=16Li + xS8(2 x 8),故 Li2S2的量會越來越少，錯 誤。答案 D13. 三室式電滲析法處理含 Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd 均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的 Na*和 SO4-可通過離子交 換膜，而LJ.SJJ7S址巾ULi*/電槪h兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。iKNuSUjMd下列敘述正確的是()A通電后中間隔室的 S04一離子向正極遷移，正極區溶液 pH 增大B. 該法在處理含 N&S04廢水時可以得到

18、 NaOH 和 H2SO4產品C. 負極反應為 2H2O 4e_=02+ 4H卡，負極區溶液 pH 降低D. 當電路中通過 1 mol 電子的電量時，會有 0.5 mol 的 02生成解析 電解池中陰離子向正極移動，陽離子向負極移動，即S04離子向正極區移動，Na*向負極區移動，正極區水電離的 0H發生氧化反應生成氧氣，H+留 在正極區，該極得到 H2S04產品，溶液 pH 減小，負極區水電離的 H+發生還原 反應生成氫氣，0H留在負極區，該極得到 Na0H 產品，溶液 pH 增大，故 A、 C 項錯誤，B 正確；該電解池相當于電解水，根據電解水的方程式可計算出當電 路中通過 1 mol 電子的電量時，會有 0.25 mol 的 02生成，錯誤。答案 B14. Mg-AgCI 電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A .負極反應式為 Mg 2e=Mg2+B .正極反應式為 Ag * +=AgC. 電池放電時