2020年高考化学真题模拟题专项汇编__08电化学及其应用（原卷版） 12页

专题08 电化学及其应用 ‎2020年高考真题 ‎1．（2020年新课标Ⅰ）科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。‎ 下列说法错误的是 A．放电时，负极反应为 B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol C．充电时，电池总反应为 D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高 ‎2．（2020年新课标Ⅱ）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是 A．Ag为阳极 B．Ag+由银电极向变色层迁移 C．W元素的化合价升高 D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3‎ ‎3．（2020年新课标Ⅲ）一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：‎ 12‎ 该电池工作时，下列说法错误的是 A．负载通过0．04 mol电子时，有0．224 L(标准状况)O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C．电池总反应为 D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 ‎3．（2020年天津卷）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是 A．Na2S4的电子式为 B．放电时正极反应为 C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极 D．该电池是以为隔膜的二次电池 ‎4．（2020年江苏卷）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是 12‎ ‎ A．阴极的电极反应式为 B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 ‎5．（2020年山东新高考）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．负极反应为 ‎ B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58．5g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1‎ ‎6．（2020年山东新高考）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是 12‎ A．阳极反应为 B．电解一段时间后，阳极室的pH未变 C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移 D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 ‎7．（2020年浙江卷）电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是( )‎ A．电解总反应方程式：‎ B．在阳极放电，发生氧化反应 C．阴极的电极反应：‎ D．电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 ‎2020届高考模拟试题 ‎8．（2020届河北省名校联盟高三联考）我国科学家发明了一种“可固氮”的镁－氮二次电池，其装置如图所示，下列说法不正确的是 A．固氮时，电池的总反应为3Mg+N2=Mg3N2‎ B．脱氮时，钌复合电极的电极反应式为Mg3N2-6e-=3Mg2++N2‎ 12‎ C．固氮时，外电路中电子由钌复合电极流向镁电极 D．当无水LiCl—MgCl2混合物受热熔融后电池才能工作 ‎9．（2020届安徽省皖南八校高三临门一卷）微生物燃料电池能将污水中的乙二胺（H2NCH2CH2NH2）氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法错误的是 A．a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+‎ B．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 C．a电极上的电势比b电极上的电势低 D．电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变 ‎10．（2020届四川省成都市第七中三诊模拟）锌—空气燃料电池有比能量高、容量大、使用寿命长等优点，可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为 KOH 溶液，放电时发生反应：2Zn + O2+4OH-+2H2O= 2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是：‎ A．放电时，负极反应为 Zn-2e- = Zn2+‎ B．该隔膜为阳离子交换膜，允许K+通过 C．充电时，当 0．1 molO2 生成时，流经电解质溶液的电子个数约为 1．204×1022‎ D．采用多孔炭可提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 ‎11．（2020届宁夏三校高三联考）我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置（如图所示）。闭合K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、闭合K1‎ 12‎ 时，供电。下列说法错误的是 A．制氢时，溶液中K+向Pt电极移动 B．供电时，Zn电极附近溶液的pH不变 C．供电时，X电极发生还原反应 D．制氢时，X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O ‎12．（2020届陕西省咸阳市高三模拟）碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。电化学法合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．石墨I与直流电源正极相连 B．H＋由石墨II通过质子交换膜向石墨I移动 C．石墨I上发生的电极反应为2CH3OH＋CO－2e－＝(CH3O)2CO＋2H＋‎ D．电解过程中，阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1：2‎ ‎13．（2020届四川省成都市树德中学三诊模拟）已知某种二次锂离子电池工作时反应为：LixCn + Li(1-x)CoO2 == LiCoO2 + nC。电池如图所示。下列说法不正确的是 A．放电时，碳材料极失去电子，发生氧化反应，电子经外电路，Li+经内电路同时移向正极 12‎ B．放电时正极反应为： Li(1-x)CoO2 + xLi+ + xe- = LiCoO2‎ C．充电时， Li+从负极脱出，又嵌入正极 D．锂离子二次电池正负极之间充放电时发生传输 Li+的反应，少有副反应 ‎14．（2020届福建省厦门市高三质检）一种双电子介体电化学生物传感器，用于检测水体急性生物毒性，其工作原理如图。下列说法正确的是 A．图中所示电极为阳极，其电极反应式为K4Fe(CN6)-e-=K3Fe(CN)6‎ B．甲荼醌在阴极发生氧化反应 C．工作时K+向图中所示电极移动 D．NAD(P)H转化为NAD(P)+的过程失去电子 ‎15．（2020届广西省南宁市第二次适应性测试）DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列关于电池工作时的相关分析不正确的是 A．X极为正极，电流经X流向外电路 B．Y极发生的还原反应为H2O2+2e-=2OH−‎ C．X极区溶液的pH逐渐减小 D．每消耗1．0L0．50mol/L的H2O2电路中转移1．0mole-‎ ‎16．（2020届黑龙江省大庆实验中学综合训练）一种双室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中酸性污水中含有的有机物用C6H12O6表示。下列有关该电池的说法不正确的是 12‎ A．正极的电极反应为Fe(CN)63-+ e- =Fe(CN)64-‎ B．电池的总反应为C6H12O6 + 24Fe(CN)63-+6H2O=6CO2↑+Fe(CN)64-+24H+‎ C．该“交换膜”可选用“质子交换膜”‎ D．若将“K4Fe(CN)6溶液”改为“O2”,当有22．4L O2参与反应时，理论上转移4mol电子 ‎17．（2020届四川省内江市三模）2019 年 11 月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2 的绿色方法，原理如图所示（已知：H2O2 H+ + H2O , Ka = 2． 4×10一12 )下列说法不正确的是 ‎ A．b 极上的电极反应为O2 +H2O +2e- =HO2 - +OH B．X 膜为选择性阳离子交换膜 C．催化剂可促进反应中电子的转移，加快反应速率 D．每生成1 mol H2O2 电极上流过4 mole-‎ ‎18．（2020届广东省深圳市高三第一次调研）最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，X极为负极 B．充电时，向X极迁移 12‎ C．放电时，Y极反应为 D．电极材料中，单位质量金属放出的电能：‎ ‎19．（2020届安徽省江淮十校联考）次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛应用于化学电镀，工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理图如图所示。‎ 已知：①该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。‎ ‎②Co(H2PO2)2溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应，实现化学镀钴。‎ 下列说法中正确的是 A．膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜 B．M电极反应为Co-2e-+2H2PO2-=Co(H2PO2)2‎ C．a为电源的负极 D．Co(H2PO2)2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2++H2PO2-+3OH=Co+HPO3-+2H2O ‎20．（2020届东北三省四市联合模拟）2019年3月，我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．放电时B电极反应式为：I2+2e-=2I-‎ B．放电时电解质储罐中离子总浓度增大 C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 D．充电时，A极增重65g时，C区增加离子数为4NA 12‎ ‎21．（2020届广东省佛山市质检）双极电化学法(装置如图)是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE两端界面产生电势差，生成梯度合金。下列有关说法错误的是 A．m为电源负极 B．BPE的b端比a端的电势高 C．BPE的a端发生的反应为： 2H2O+2e-=H2↑+2OH-‎ D．BPE的b端到中心的不同位置，能形成组成不同的铜镍合金 ‎22．（2020届山西省运城市高三模拟）Li-SO2充电电池具有高输出功率的优点。多孔碳电极可吸附SO2，电解液为溶解有LiBr的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。下列说法错误的是 A．活性炭具有加快放电速率的作用 B．放电时，电子流向：a→溶液→b→a C．充电时，阳极上发生的电极反应为：S2O42--2e-=2SO2‎ D．该电池的电解质溶液不能换成LiBr的水溶液 ‎23．（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和，其原理如图所示（导电壳内部为纳米铁）。下列说法正确的是 A．纳米铁发生还原反应 B．正极电极反应式：C2HCl3＋5H＋＋8e－=C2H6＋3Cl－‎ 12‎ C．导电壳上电极反应式：＋＋14Fe2＋＋14H＋=FeAsS↓＋13Fe3＋＋7H2O D．当电路中有0．4 mol电子转移时，就会有11．2 L乙烷生成 ‎24．（2020届陕西省渭南市高三质检）下列有关说法错误的是 A．为正极 B．①②中，捕获时碳元素的化合价未发生变化 C．极电极反应式为 D．由极反应可知，每转移电子生成 ‎25．（2020届广东省茂名市高三二模）我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，M1、M2 为含铁元素的离子)。下列说法正确的是 A．制 O2 装置中，太阳能转化为电能 B．制 H2 装置中，交换膜为阴离子交换膜 C．系统制得1mol H2的同时可制得 1mol O2‎ D．制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3–‎ ‎26．（2020届安徽省合肥市高三线上考试）‎ 12‎ 荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家，他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+nC。NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染 B．充电时，正极反应为LiCoO2-xe-=Li(1-x)CoO2+xLi+‎ C．放电时，Li+由A极移向B极 D．若初始两电极质量相等，当转移2NA个电子时，两电极质量差为14g ‎27．（2020届四川省泸州市高三第三次质检）2019 年 5 月，香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物[柔性S/ HPCNF (分级多孔碳纳米纤维)]锂空气二次电池，在 S/ HPCNF 织物上均匀地沉积铜和镍，取代一般锂电池表面的金属箔， 以提高柔软度，电池的工作原理如图，下列有关说法错误的是 A．放电时，O2在阳极区发生氧化反应 B．沉积铜和镍是为了增强织物的导电性 C．充电时，Li+移向金属锂一极 D．充电时，阳极的电极反应为Li2O2－2e-＝O2↑＋2Li+‎ 12‎