压轴题05 电化学原理-2023年高考化学压轴题专项训练（新高考专用）（原卷版）

压轴题05电化学原理电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是高考每年必考内容，通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理。试题以新型电源及含有离子交换膜的原电池、电解池为背景，通过陌生电化学装置图，在复杂、新颖的研究对象和真实问题情境下，主要考查电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子或电子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。一、选择题：本题共20小题，每小题只有一个选项符合题意。1．含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是A．生成，理论上外电路需要转移电子 B．阴极上的电极反应为：C．在电解过程中向铂电极移动D．电解产生的中的氢元素来自于2．某储能电池原理如图。下列说法正确的是A．放电时负极反应：B．放电时透过多孔活性炭电极向中迁移C．放电时每转移电子，理论上吸收D．充电过程中，溶液浓度增大3．在熔融盐体系中，通过电解和获得电池材料，电解装置如图，下列说法正确的是A．石墨电极为阴极，发生氧化反应B．电极A的电极反应：C．该体系中，石墨优先于参与反应D．电解时，阳离子向石墨电极移动4．硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。 下列说法错误的是A．惰性电极2为阳极B．反应前后WO/WO数量不变C．消耗1mol氧气，可得到1mol硝酮D．外电路通过1mol电子，可得到1mol水5．一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是A．在b电极上，被还原B．金属Ag可作为a电极的材料C．改变工作电源电压，反应速率不变D．电解过程中，固体氧化物电解质中不断减少6．一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是 A．化学自充电时，增大B．化学自充电时，电能转化为化学能C．化学自充电时，锌电极反应式：D．放电时，外电路通过电子，正极材料损耗7．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8．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9．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10．为实现碳中和，可通过电解法用制备，电解装置如图，下列说法不正确的是 A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应B．铂电极的电极反应：C．制得28g时，产生32gD．电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变11．电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作10min时，Fe2+、H2O2电极产生量(mmol•L-1)与电流强度关系如图b所示：下列说法错误的是A．电流流动方向：Pt电极→电解质→HMC－3电极B．Fe3+是该电芬顿工艺的催化剂C．根据图b可判断合适的电流强度范围为55～60mAD．若处理9.4g苯酚，理论上消耗标准状况下31.36L氧气12．科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种新型储能氯流电池(如图)，其中电极a为NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3通过风力发电进行充电时，电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3；下列说法错误的是 A．放电时，电子的流向：电极a→输电网→电极bB．充电时，电极b为阳极，发生氧化反应C．放电时总反应：NaTi2(PO4)3+2NaClNa3Ti2(PO4)3+Cl2↑D．充电时，每转移0.2mol电子，NaCl溶液质量减少11.7g13．利用光伏电池与膜电解法制备溶液的装置如下图所示，下列说法不正确的是A．该光伏电池的电极为正极B．该离子交换膜为阴离子交换膜，由左池向右池迁移C．电解池中阴极的电极反应式为D．电路中有电子通过时，阳极室生成14．高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法不正确的是A．放电时，负极反应式为：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)B．放电时，正极反应式为：FQ+2H++2e-=FQH2C．充电时，1molFQH2转化为FQ转移2mol电子D．充电时，中性电解质NaCl溶液的浓度增大 15．2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是A．a为电源正极B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向铅电极C．制得1molFDCA，理论上消耗2molD．负极区的电极反应为：-6e-+2H2O=+6H+16．已知电极材料均为石墨材质，氧化性：。设计如图装置将转化为，并在甲处回收金属钴；工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室；保持细菌所在环境稳定，借助其降解乙酸盐生成。下列说法正确的是A．装置1为原电池B．乙池电极附近不断减小C．细菌所在电极均发生反应：D．乙室得到的全部转移至甲室，恰好能补充甲室消耗的的物质的量17．微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图I所示，并利用此电能模拟氯碱工业电解饱和食盐水，如图II所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，电子由A极经外电路流向B极B．电解池I中每生成2mol氯气，理论上原电池I生成二氧化碳的体积是22.4LC．若a为碳电极、b为铁电极，b应与A相连D．该微生物燃料电池应在常温下进行，不宜在高温下进行18．中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策略，成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料——环己酮和苯醌。下列说法错误的是A．溶液中的的移动方向：电极a→电极bB．阴极区的电极反应式为C．电路中转移2mol时，理论上会消耗苯酚的数目为D．该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率为100%19．科研人员研究用如下装置制备DMG.DMG(碳酸二甲酯)(CH3O)2CO，极易水解。已知某些离子化合物室温下能以稳定液态存在，称为离子液体。下列说法正确的是 A．左侧电极为阴极，与电源负极相连B．阳极的电极反应为：CO+2CH3OH-2e-=(CH3O)2CO+2H+C．离子液体必须是离子化合物的水溶液，从而实现电荷传递D．质子(H+)可通过质子交换膜从阴极区进入阳极区20．某团队基于光激发碳纤维上的聚[1，4-二(2-噻吩基)]苯(PDTB)和二氧化钛()半导体构建了一种夹心三明治结构的高性能锌-空气电池，该装置利用充放电过程中与的相互转化，能够提升电池的放电电压，降低电池的充电电压，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是A．该装置可实现光能向电能和化学能的转化B．电极电势：C．开关K置于M处时，电子由极通过导线流向PDTB极D．开关K置于N处时，极的电极反应式为