電化學基礎(chǔ)（原卷）

1.（2020?重慶西南大學附中月考）一種新型鎰氫二次電池原理如

圖所示。該電池以MnS04溶液為電解液，碳纖維與Pt/C分別為電極

充電

材料，電池的總反應(yīng)為向2++240索普向02+2丁+上t。下

列說法錯誤的是

1

碳

充電

纖P

F

放

電

維C

Mn

2+H+

膜

隔Mn

A.充電時，碳纖維電極做陽極

B.充電時，碳纖維電極附近溶液的pH增大

C.放電時，電子由Pt/C電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維電極

D.放電時，正極反應(yīng)式為Mn02+4H++2e-=Mn2++2H2。

2.（2020?西安聯(lián)考）利用膜技術(shù)原理和電化學原理制備少量硫

酸和綠色硝化劑弗。5,裝置如圖所示，下列說法正確的是

惰性

］。2惰性電極電極

50%

H2SO^

N2

H2sO4質(zhì)子膜（?只允.°t5贏福水

許H+通過）水硝酸（阻止水溶液

分子通過）

甲乙

A.電極b反應(yīng)式是0z+4e-+2H20=40H-

B.電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變

C.c電極上的電極反應(yīng)式為吊04—26一+乩0=弗05+2}{+

D.甲中每消耗1molS02,乙裝置中有1molf通過隔膜

3.(2020?龍巖質(zhì)檢)高能鋰離子電池總反應(yīng)式為2Li+FeS=Fe

+Li?S,LiPF6?S0(CH3)2為電解質(zhì)，用該電池為電源電解含銀酸性廢

水并得到單質(zhì)Ni的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是

LiPF6-

SO（CH3）2

碳棒陽離陰離鍍銀

子膜子膜鐵棒

0.5mol?L-1l%NaCl含Ni2+、Cl-

NaOH溶液溶液酸性廢水

ab

A.LiPF6?S0(CH3)2可用Li2S04水溶液代替

B.當轉(zhuǎn)移1mole一時，b室離子數(shù)增加及個

C.該電池充電時陽極反應(yīng)式為Fe+Li2s—2e-=FeS+2Li+

D.若去除圖中陰離子膜，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變

4.(2020?天津市紅橋區(qū)一模)化學可以變廢為寶，利用電解法

處理煙道氣中的N0,將其轉(zhuǎn)化為NHNO3的原理如下圖所示，下列說

法錯誤的是

NH4NO3稀溶液

A.該電解池的陽極反應(yīng)為

+

NO—3e-+2H20=N0r+4H

B.該電解池的電極材料為多孔石墨，目的是提高NO的利用率和

加快反應(yīng)速率

C.用喇03的稀溶液代替水可以增強導(dǎo)電能力，有利于電解的

順利進行

D.為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NHN)3,需補充物質(zhì)A為HNO3

5.驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化

的3%NaCl溶液)。

①②③

一段時間后滴人

K3［Fe(CN)6］溶液

在Fe表面生成藍色沉

試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍色沉淀

淀

下列說法不正確的是

A.對比②③，可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②，K31Fe(CN)6］可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

6.（2020?保定模擬）用以葡萄糖為燃料的生物燃料電池甲與盛

有足量硫酸銅溶液的裝置乙相連,起始電路接入狀況如圖以電流強度

0.1A,通電10min后，將電池的正、負極互換接入，移動滑動變阻

器：以電強度0.2A,繼續(xù)通電lOmin,結(jié)束實驗。下列有關(guān)說法正

確的是

A.葡萄糖在裝置甲的正極參加反應(yīng)，氧氣在負極參加反應(yīng)

B.在該電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣理論上能生成標準狀況

下二氧化碳11.2L

C.電池工作20min時，乙裝置電極析出固體和電極上產(chǎn)生氣體

的質(zhì)量比為2：1

D.電池工作15分鐘時，乙裝置中銅棒的質(zhì)量與起始通電前相等

7.（2020?煙臺、荷澤聯(lián)考）已知過氧化氫在強堿性溶液中主要

以HOF存在。我國研究的Al—H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、

軍事偵察等國防科技領(lǐng)域，裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是

山（）2和NaOH的混合溶液

A.電池工作時，溶液中Of通過陰離子交換膜向Al極遷移

B.Ni極的電極反應(yīng)式是H07+2e-+H20=30H一

C.電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH降低

D.A1電極質(zhì)量減輕13.5g,電路中通過9.03X1023個電子

8.（2020?臨沂二模）我國科學家發(fā)明了一種“可固氮”的鋰-氮

二次電池，將可傳遞Li+的酸類作電解質(zhì)，電池的總反應(yīng)為6Li+

固氮

N2脫氮2Li3No下列說法正確的是

用電器

離子交換膜

J▲N2

釘

復(fù)

合。

電

極

酸類電解質(zhì)

A.固氮時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.脫氮時，釘復(fù)合電極的電極反應(yīng)2Li3N—6e-=6Li++N2t

C.固氮時，外電路中電子由釘復(fù)合電極流向鋰電極

D.脫氮時，Li+向釘復(fù)合電極遷移

9.（2020?惠州一調(diào)）下圖是利用甲醇燃料電池進行電化學研究

的裝置圖，下列說法正確的是

KOH落液過量CuS＞溶液

甲池乙池

A.甲池是化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，總反應(yīng)式為：2cH30H+

302=2C02+4H20

B.乙池中的Ag不斷溶解

C.反應(yīng)一段時間后要使乙池恢復(fù)原狀，可加入一定量CU（OH）2

固體

D.當甲池中2801nL（標準狀況下）。2參加反應(yīng)時，乙池中理論上

可析出1.6g固體

10.（2020?德州模擬）高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上

以Nad。,為原料制備高氯酸的原理如圖所示。下列說法正確的是

A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極

B.陰極的電極反應(yīng)為2H20—4e-=4H++02t

C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HC104

D.若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成100.5gHC104

11.研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤

的是

n

鐵片電極《

海水士整駕

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為02+2H20+4e--40H-

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D.d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e--H2t

12.（2020?平頂山二調(diào)）某實驗小組模擬光合作用，采用電解

COZ和H2O的方法制備CH3cH20H和th裝置如圖所示。下列說法不正確

的是

質(zhì)子交換膜

A.鉗極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電解過程中，H+由交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移

+

C.陰極的電極反應(yīng)式為2C02+12H+12e-=CH3CH20H+3H20

D.電路上轉(zhuǎn)移2mol電子時鉗極產(chǎn)生11.2L。2（標準狀況）

13.某新型水系鈉離子電池工作原理如圖所示。TiOz光電極能使

電池在太陽光照下充電，充電時Na2s4還原為NazS。下列說法不正確

的是

暮

出

O

LK

A.充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學能

B.放電時，a極為負極

C.M是陰離子交換膜

D.充電時，陽極的電極反應(yīng)式為3「一2e—=n

14.（2020?黑龍江大慶中學模擬）世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會介紹了一種

利用電化學原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其原理如圖所示，電極3、

C2為惰性電極，下列說法正確的是

質(zhì)字膜

A.G極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.Y為電源的負極

C.若有1molNOT被還原，則有1mol『通過質(zhì)子膜遷移至陰

極區(qū)

D.若有機物為葡萄糖96&2。6）,則1mol葡萄糖被完全氧化時,

理論上電極流出20mole-

電化學基礎(chǔ)（解析）

1.（2020?重慶西南大學附中月考）一種新型鎰氫二次電池原理如

圖所示。該電池以MnS04溶液為電解液，碳纖維與Pt/C分別為電極

充電

材料，電池的總反應(yīng)為向2++2乩0誠看M11O2+2H++H21。下

列說法錯誤的是

碳

充電

纖

電

放

維

M?

n2+1

隔

膜Mn

A.充電時，碳纖維電極做陽極

B.充電時，碳纖維電極附近溶液的pH增大

C.放電時，電子由Pt/C電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維電極

D.放電時，正極反應(yīng)式為Mn02+4H++2e-=Mn2++2H2。

解析充電時是電解池，碳纖維表面Mr產(chǎn)發(fā)生氧化反應(yīng)生成

2++

MnO2,電極反應(yīng)為Mn+2H2O-2e-=MnO2+4H,則碳纖維電極做

陽極，附近溶液的pH減小，故A正確，B錯誤；放電時是原電池，

+2+

碳纖維為正極，電極反應(yīng)式為Mn02+4H+2e-=Mn+2H20,Pt/C

為負極，則電子由Pt/C電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維電極，故C、D正確。

答案B

2.（2020?西安聯(lián)考）利用膜技術(shù)原理和電化學原理制備少量硫

酸和綠色硝化劑N2O5,裝置如圖所示，下列說法正確的是

wq—h————————Lx*---------——-------------—■—

k----[---------------------]]卜---------------------------卜------------

H2SO4質(zhì)子膜（只允電。4+無隔膜硝酸水

許H嗡過）水硝酸（鹿賒溶液

甲乙

A.電極b反應(yīng)式是02+4e-+2H20=40H-

B.電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變

C.c電極上的電極反應(yīng)式為用04—26一+乩0=弗（）5+211+

D.甲中每消耗1molS02,乙裝置中有1molT通過隔膜

解析甲裝置為原電池，b電極為正極，。2得電子結(jié)合父生成

+

水：02+4e-+4H=2H20,A錯誤；乙裝置是一個電解池，均采用了

惰性電極，c極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：N204-2e-+2HN03=2N205+

+

2H+,d極為陰極，發(fā)生的反應(yīng)為：2H+2e-=H21,消耗的『與從

陽極區(qū)遷移過來的H+相等，故溶液的pH不變，B正確，C錯誤；依

-+

據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同可知，a電極反應(yīng)式:S02-2e+2H20=4H+SOt,

消耗1molSO2轉(zhuǎn)移2mol電子，則乙裝置中為了平衡電荷，有2moi

H+通過隔膜，D錯誤。選B。

答案B

3.（2020?龍巖質(zhì)檢）高能鋰離子電池總反應(yīng)式為2Li+FeS=Fe

+Li?S,LiPF6?S0（CH3）2為電解質(zhì)，用該電池為電源電解含銀酸性廢

水并得到單質(zhì)Ni的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是

LiPF-

X6Y

SO（CH3）2

碳棒.陽離陰離.鍍銀

I子膜子膜■鐵棒

0.5mol-L-1l%NaCl含Ni2+、Cl-

NaOH溶液溶液酸性廢水

a

A.LiPF6?S0(CH3)2可用Li2S04水溶液代替

B.當轉(zhuǎn)移1mole一時，b室離子數(shù)增加及個

C.該電池充電時陽極反應(yīng)式為Fe+Li2s-2e-=FeS+2Li+

D.若去除圖中陰離子膜，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變

解析Li是活潑金屬可與水反應(yīng)，A不正確；當轉(zhuǎn)移1mole-

時，b室中從a過來1molNa+,從b過來1molCl，離子數(shù)應(yīng)該

增加2兒個，B不正確；該電池充電時陽極反應(yīng)式是正極反應(yīng)的逆反

應(yīng)，C正確；若去除圖中陰離子膜，則依然是陽極0H一失電子，陰極

銀離子得電子，總方程式不會發(fā)生改變，D不正確。

答案C

4.(2020?天津市紅橋區(qū)一模)化學可以變廢為寶，利用電解法

處理煙道氣中的N0,將其轉(zhuǎn)化為NHNO3的原理如下圖所示，下列說

法錯誤的是

NH4NO3稀溶液

A.該電解池的陽極反應(yīng)為

+

N0-3e-+2H20=N0r+4H

B.該電解池的電極材料為多孔石墨，目的是提高NO的利用率和

加快反應(yīng)速率

C.用NHNOs的稀溶液代替水可以增強導(dǎo)電能力，有利于電解的

順利進行

D.為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NHN03,需補充物質(zhì)A為HNO3

解析根據(jù)裝置圖可知：在陽極NO失去電子，被氧化產(chǎn)生NOT：

-+

NO-3e+2H2O=NO；+4H；在陰極NO被還原產(chǎn)生NH；,電極反應(yīng)式

-+

^/N0+5e+6H=NH；+H20,總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O^^3NH4NO3

+2HNO3,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,要適當補充NB,A正確，

D錯誤；多孔石墨電極表面積大，吸附力強，因此可提高NO的利用

率和加快反應(yīng)速率，B正確；NH4NO3的稀溶液導(dǎo)電能力比水強，因此

用NH4NO3稀溶液代替水有利于電解的順利進行，C正確。故選D。

答案D

5.驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化

下列說法不正確的是

A.對比②③，可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②，K3[Fe(CN)61可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

2+

解析K31Fe(CN)6]可將單質(zhì)鐵氧化為Fe,Fe?+與K3[Fe(CN)6]

生成藍色沉淀，附著在Fe表面，無法判斷鐵比銅活潑，D錯；實驗

②中加入K3[Fe(CN”],溶液無變化，說明溶液中沒有Fe?+；實驗③

中加入K31Fe(CN)6]生成藍色沉淀，說明溶液中有Fe?+,A對；對比①

②可知，①中K3[Fe(CN”]可將Fe氧化成Fe?+,Fe?+再與MFeGN”]

反應(yīng)生成藍色沉淀，B對；由以上分析可知，驗證Zn保護Fe時，可

以用②③做對比實驗，C對。

答案D

6.(2020?保定模擬)用以葡萄糖為燃料的生物燃料電池甲與盛

有足量硫酸銅溶液的裝置乙相連,起始電路接入狀況如圖以電流強度

0.1A,通電10min后，將電池的正、負極互換接入，移動滑動變阻

器：以電強度0.2A,繼續(xù)通電10min,結(jié)束實驗。下列有關(guān)說法正

確的是

A.葡萄糖在裝置甲的正極參加反應(yīng)，氧氣在負極參加反應(yīng)

B.在該電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣理論上能生成標準狀況

下二氧化碳11.2L

C.電池工作20min時，乙裝置電極析出固體和電極上產(chǎn)生氣體

的質(zhì)量比為2：1

D.電池工作15分鐘時，乙裝置中銅棒的質(zhì)量與起始通電前相等

解析甲裝置中負極是葡萄糖失電子，電極反應(yīng)為C6Hl2。6+6慶0

-24e-=6C02f+24H+；正極是氧氣得電子，電極反應(yīng)式為602+24H

+

4-24e-==12H20,則每消耗1mol氧氣理論上能生成1mol二氧化

碳，標準狀況下體積為22.4L；乙裝置中碳棒連接負極作為陰極，

銅棒連接正極作為陽極，硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液，相當于在碳棒上

鍍銅。電池工作20min時，乙裝置電極析出固體發(fā)生的電極反應(yīng)為

2+

Cu+2e-=Cu,電極上產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)為2H20+4e-=02+4H

十,根據(jù)電量后者為前者的兩倍可知，則質(zhì)量比為64g/molXlmol：

32g/molX2mol=l：1；電池工作15分鐘時，乙裝置中正負極互換

所經(jīng)過電量相等，前10分鐘銅失電子減少的質(zhì)量與后5分鐘銅離子

得電子產(chǎn)生銅時質(zhì)量增加相等。

答案D

7.（2020?煙臺、荷澤聯(lián)考）已知過氧化氫在強堿性溶液中主要

以H0『存在。我國研究的Al—H2（）2燃料電池可用于深海資源的勘查、

軍事偵察等國防科技領(lǐng)域，裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是

凡。2和NaOH的混合溶液

A.電池工作時，溶液中0H-通過陰離子交換膜向A1極遷移

B.Ni極的電極反應(yīng)式是H07+2e-+H20=30ir

C.電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH降低

D.Al電極質(zhì)量減輕13.5g,電路中通過9.03X1023個電子

解析A1作負極，可推知0曠（陰離子）穿過陰離子交換膜，往

A1電極移動，A正確；Ni為正極，因而電極附近氧化性較強的氧化

劑得電子，又已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO『存在，可知nor

得電子變?yōu)?H,電極反應(yīng)式是HO『+2e-+H2O=3OH，B正確；A1

電極反應(yīng)式為Al-3e-+40H-=A10；+2H20,Ni極的電極反應(yīng)式是

---

HOr+2e+H2O=3OH,總反應(yīng)為2A1+3HO；=2A1O7+H20+OH,

顯然電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH升高，C錯誤；A1電極質(zhì)量

減輕13.5g,即Al消耗了0.5mol,因而轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5X3%=

9.03X1023,D正確。故選C。

答案C

8.（2020?臨沂二模）我國科學家發(fā)明了一種“可固氮”的鋰-氮

二次電池，將可傳遞Li+的酸類作電解質(zhì)，電池的總反應(yīng)為6Li+

固氮

N2▼脫氮2Li3No下列說法正確的是

用電器

離子交換膜

j竭LN2

釘G

復(fù)

合0

電

極2

\/

醒類電解質(zhì)

A.固氮時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.脫氮時，釘復(fù)合電極的電極反應(yīng)2Li3N—6e-=6Li++N2t

C.固氮時，外電路中電子由釘復(fù)合電極流向鋰電極

D.脫氮時，Li+向釘復(fù)合電極遷移

解析固氮時，鋰電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；脫氮時,

釘復(fù)合電極的電極反應(yīng)為正極反應(yīng)的逆反應(yīng)：2Li3N-6e-=6Li++

N2f,故B正確；固氮時，外電路中電子由鋰電極流向釘復(fù)合電極，

故C錯誤；脫氮時，Li+向鋰電極遷移，故D錯誤。選B。

答案B

9.（2020?惠州一調(diào)）下圖是利用甲醇燃料電池進行電化學研究

的裝置圖，下列說法正確的是

KOH落液過量CuS＞溶液

甲池乙池

A.甲池是化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，總反應(yīng)式為：2CH30H+

302=2C02+4H20

B.乙池中的Ag不斷溶解

C.反應(yīng)一段時間后要使乙池恢復(fù)原狀，可加入一定量CU（0H）2

固體

D.當甲池中2801nL（標準狀況下）。2參加反應(yīng)時，乙池中理論上

可析出1.6g固體

解析甲池為燃料電池，電解質(zhì)為K0H,C02與K0H反應(yīng)生成K2c

因此總反應(yīng)式為2cH30H+302+4K0H=2K2co3+6H2O,故A錯誤；甲池

中通甲醇一極為負極，Ag與甲池的負極相連為陰極，反應(yīng)式為Cu2+

+2e-=Cu,質(zhì)量增重，故B錯誤；乙池中電解后生成硫酸、銅和氧

氣，要想復(fù)原，需要加入CuO,故C錯誤；建立。2?4e一?2Cu,氧氣

280X10-3L

的物質(zhì)的量為今。）T-------7^1=0.0125mol,/z7（Cu）=0.0125mol

乙乙.4L,mol

X2X64g?molT=1.6g,D正確。

答案D

10.（2020?德州模擬）高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上

以NaClO,為原料制備高氯酸的原理如圖所示。下列說法正確的是

?1~~7r

;離子交換膜b

A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極

B.陰極的電極反應(yīng)為2H20—4e-=4H++02t

C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HC104

D.若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成100.5gHC104

解析電解池中陽離子向陰極移動，即d極為陰極，f為電源的

負極，A錯誤；陰極上陽離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；陽極

的電極反應(yīng)為240—46一=411++023陰極電極反應(yīng)為：4H20+4e-

=40H-+2H21,可知是電解水的過程，即在陽極水失去電子，所以

在陽極得到高氯酸的濃溶液，在陰極得到濃的NaOH溶液，C正確；

根據(jù)陰極電極方程式可知，轉(zhuǎn)移2mol電子時，生成HCIO42mol,

理論上生成HCIO4201g,D錯誤。選C。

答案C

11.研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤

的是

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為02+2H20+4e--40聯(lián)

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D.d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e「一H2t

解析A.由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原

電池，F(xiàn)e為負極，失去電子被氧化變?yōu)镕e?+進入溶液，溶解在海水

中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率

快，正確。B.d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，

石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為02+2H20+4e--

-40H，正確。C.若d為鋅塊，則由于金屬活動性：Zn>Fe,Zn為

原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護，鐵片

不易被腐蝕，正確。D.d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是

吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為02+2Hz0+4e--40H,錯誤。

答案D

12.（2020?平頂山二調(diào)）某實驗小組模擬光合作用，采用電解

CO?和H20的方法制備CH3cH20H和裝置如圖所示。下列說法不正確

的是

質(zhì)子交換膜

A.的極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電解過程中，H+由交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移