电化学真题再现(2020年高考山东卷第10题)

2020高考真题解析与省市名校模拟好题同训：电化学真题再现（2020高考山东卷10）微生物海水淡化电池是高效经济的能源一种利用微生物处理有机废水的装置，既可以获取电力，又可以同时实现海水淡化。现在用NaCl溶液模拟海水，用惰性电极处理有机废水，装置如下图所示（以 的溶液为例）。下列说法错误的是 A. 负反应是 CHCOO + 2H O-8e = 2CO + 7H B. 膜片 1 是阳离子交换膜，膜片 2 是阴离子交换膜 C. 当 1 mol 电子转移到电路中，模拟海水理论上可以去除 58.5g 盐分。 D、电池工作一段时间后，正负极产生的气体量之比为2：1【答案】B【试题分析】根据图可以看出CH a极上的C元素被氧化，所以a极是原电池的负极，极正极。 【详情】A. a极负，CH，结合电荷守恒，电极反应式为CH，故A正确； B、要实现海水淡化，需要模拟海水中的氯离子向负极移动，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要向负极移动到正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B误差； C。当电路中转移 1 mol 电子时，根据电荷守恒，海水中 1 mol Clˉ 会向负极移动，同时 1 mol Na 会向正极移动，即除去 1 mol NaCl，质量为 58.5g，故 C 正确； D.b极正，水溶液呈酸性，所以氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据由负极反应式可知，负极产生2mol气体，物质量之比为4:2=2:1，故D正确，故答案为B。

（2020年高考山东卷第13卷）微生物海水淡化电池是一种高效、经济的能源装置。它利用微生物处理有机废水获得电力，同时可以实现海水淡化。现在用NaCl溶液模拟海水，用惰性电极处理有机废水，装置如下图所示（以 的溶液为例）。下列说法错误的是 A. 负反应是 CHCOO + 2H O-8e = 2CO + 7H B. 膜片 1 是阳离子交换膜，膜片 2 是阴离子交换膜 C. 当 1 mol 电子转移到电路中，模拟海水理论上可以去除 58.5g 盐分。 D、电池工作一段时间后，正负极产生的气体量之比为2:1。 【答案】D 【问题分析】a极释放氧，氧元素化合价升高。用作电解槽的阳极，与b极相连 进入氧气，生成过氧化氢，氧的化合价降低，还原为电解槽的阴极。 【详解】 A.据分析a极为阳极，属于放氧产酸的电解类型，所以阳极的反应式是2H，所以A是正确的，但确实不符合题意； B、电解时，阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜向阴极移动，所以电解一段时间后，阳极室的pH值没有变化，所以B正确，但不符合题意； C.根据B的分析，C正确，但不符合题意； D、电解时，阳极的反应是：2H消耗氧气，即a极产生的氧气小于b极消耗的氧气，所以D错，符合问题；所以选择：D。

【命题意图】分别考察了原电池的原理和电解池的应用，考察了电化学器件在新形势下的工作原理和应用，很好地实现了宏观鉴别和微观分析、证据推理和模型认知、科学精神和社会责任等学科。 【命题方向】2020年山东新高考，有两道选择题考电化学知识，一道选择题考原电池，一道选择题考查原电池。考电解原理，足以看出山东新高考对电化学知识的重要性。电化学是历年高考的重要考点之一。考试内容为：提供电极材料和电解液确定能否形成原电池，判断原电池电极名称并编写电极反应式，提供设计原电池和电解电池的反应方程式（包括电镀池和精炼池），根据电解过程中电极质量或溶液pH值的变化，判断电极材料或电解液类型，判断计算电解产物，结合检测电极质量或电解液质量分数的变化图片。展望2021山东新高考，化学试题仍将立足我国近期化学领域重大创新科研成果，考查考生必备知识和关键能力，检验爱国情怀。在社会主义核心价值观的个人层面。人类教育的根本任务。 [得分点]一、必备知识（一)原电池的工作原理（如锌铜原电池可用图表示）总反应离子方程式为Zn+2H 1.电极(1)负极：失去电子发生氧化反应；(2)正极：得电子发生还原反应。

2。电子定向运动的方向与电流方向（1)电子从负极流出，通过外电路流入正极；（2)电流从正极流出，通过外电路流入负极，所以电子的定向运动方向与电流方向正好相反。 3、离子运动的方向是阴离子向负极运动（如SO），而阳离子向正极移动（如Zn在正极上得到电子形成氢气，从铜片中冒出） 【提示】电解液中阴阳离子的方向性运动与导线的方向性有关电子一起运动形成一个完整的闭环。电子不能通过电解质溶液，无论是在原电池中还是在电解池中。（二)单液原电池（无盐桥）和双液原电池 电池（有盐桥） 名称 单液原电池 双液原电池 装置 同点 正负极反应、总反应式、不同电极现象 还原剂 Zn 和氧化剂Cu直接接触，不仅化学能转化为电能，化学能也转化为热能，造成能量损失。 Zn与氧化剂Cu不直接接触，仅将化学能转化为电能，避免了能量损失，因此电流稳定，持续时间长。可代替两种溶液直接接触；平衡费用；提高电池效率。 (三)电极反应式的写法一、八款新型电池的电极反应式锌银电池整体反应：Ag放电充电2Ag+Zn(OH)正极Ag负极Zn+2OH锌空气电池总反应： 2Zn+O 负极 Zn+4OH 镍铁 电池总反应： NiO 充放电 Fe(OH) 正极 NiO 负极 Fe2e 高铁 电池总反应： 3Zn+2FeO 充放电 3Zn(OH) 正极 FeO 负极 Zn2e NiCd电池总反应：Cd+2NiOOH+2H 放电充电 Cd(OH) 正极 NiOOH+H 负极 Cd2e 电池总反应：H 负极 Mg2e MgAgCl 电池总反应：Mg+2AgCl===2Ag+Mg 正极 2AgCl+ 2e 负极 Mg2e Na-硫电池总反应： 2Na 充放电 Na + 3NaBr 正极 NaBr === 3NaBr 负极 2Na 2. 新型化学电源中电极反应式的三步写法（四) 电解槽装置解析1.电解槽2.五种方法用于判断电解槽中的正负极 3. 电解槽的电极反应及其放电顺序（1)阴极上阳离子的放电顺序：Ag 4. 惰性电解质的种类 电解质 电解质溶液 电解类型 电解质 示例 溶液回收物质 电解水 NaOH、H 电解质 HCl 或 CuCl NaClHCl 气体 CuO 或 Ag 5.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较类型 条件水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性 正反应 2H负反应 Fe2e 其他反应 Fe 失去部分水分转变成锈 电解原理腐蚀>原电池原理腐蚀>化学腐蚀>有保护腐蚀措施的腐蚀。

(2)电解液的影响对于相同的金属电解还原水生成器电路，腐蚀速率（相同浓度）：强电解液>弱电解液>非电解液。对于相同的电解液，电解液越高浓度（3)两种不同反应性金属的反应活性差异越大，腐蚀越快。7.金属电化学保护的“两种方法”二、解题技巧1.判断一次电池正负极的五种方法2.对不同介质下电极反应式书写的影响 对于大多数考生来说，不同介质下的电池电极反应式书写比较困难。例如，分析电极反应式的写法，酸性介质CH电极反应是CH在正极上得到电子，在酸性介质中生成H，碱性介质CHOHl在负极上形成电子，在碱性条件下生成。 CO在正极上得电子生成OH熔融碳酸盐介质电池工作时，CO在正极上得电子，CO体在高温下作为电解液传导O向负极移动， CHOH在负极上失去电子，在负极中产生CO。电子在正极产生O3.基于“this”解决不熟悉的电化学器件（1)燃料电池迁移应用教材器件迁移高考器件示意图O（氧化反应）正极O(还原反应)2CO(还原反应)总反应(2)二次电池迁移应用教材器件迁移高考器件图放电负极：Pb(s)+SO(氧化反应)负极：Zn(s )+2OH (氧化反应) 正极: PbO 一次反应) 正极: NiOOH(s)+H (aq) (还原反应) 充电阴极: PbSO (aq) (还原反应) 阴极: ZnO(s)+H ( aq) (还原反应) 阳极 : PbSO (aq) (氧化反应) 阳极: Ni(OH) (氧化反应) 整体反应 Pb(s)+PbO 放电电荷 2PbSO 放电电荷 ZnO(s)+2Ni(OH) (< @3)electrolyzer 迁移应用教材 设备迁移学院高考装置原理阴极Cu===Cu（还原反应）2H（还原反应）阳极2ClO（氧化反应）总反应Cu电解Cu+Cl（4)电化学防护迁移应用教材设备迁移高考设备省级及市级名校模拟题一、（山东省潍坊市2020年高三模拟题）2019年诺贝尔化学奖授予三位在锂离子电池领域做出巨大贡献的科学家。

锂离子电池以Li为负极，1-x LiMO为正极，有机锂盐溶液为电解液。电池反应是 1-x 1-xLi MO LiMO 放电和充电。以下哪项陈述是正确的？金属锂的密度、熔点和硬度均低于同族碱金属 B. 锂离子电池可以使用乙醇作为有机溶剂 C. 电池放电时，Li 从正极流向正极负极 D. 电池充电时，负极的电极反应式为 LiMO-xe = xLi + Li MO 2 。 （山东青岛2020级高中第三次模拟）近日，美国某课题组在《自然能源》中报道了一种CO解装置。膜界面的离子通过中间通道重组，直接制备高纯度的HCOOH溶液。原理如图所示。下列说法是正确的 a.一个。电极连接到直流电源的正极。 B、电解槽工作原理2CO通电2HCOOH+OC。M和N分别是阴离子交换膜和阳离子交换膜。电路中转移1摩尔时，阳极产生5.6LO 3。（2020年4月聊城一中在线模拟）我国科学家研制设计了一种天然气脱硫装置，可通过以下方式实现使用如图所示的设备。已知A池有如下变换： 下列说法错误（A.装置仅将光能转化为电能 B.装置工作时电解还原水生成器电路，溶液中的溶液通过全氟磺酸进入B池A 池碳棒发生电极反应：AQ+2H AQD。B 池发生反应：H 4.（2020 年 3 月高中实验班联考，日照市，山东省）2019年诺贝尔化学奖得主吉野明首先开发出商用锂离子电池的日本科学家设计的可充电电池的工作原理如图所示。

充电电池的放电反应是Li A。用于电动汽车的电池可以有效减少光化学烟雾污染B。充电时，阳极反应是LiCoO A极向B极D移动。如果初始质量两电极相等，当转移2N个电子时，两电极质量差为14g5。 （山东省枣庄三中、高密一中、莱西一中2020年高二第一次线上联考）熔盐捕集与电化学转化装置中国科学家设计的二氧化碳如图所示。下列说法正确（A. a极是电化学装置的阴极 B. d极的电极反应式是CO，碳元素的化合价发生了变化 D. 上述装置中反应的化学方程式是以CO CHNHCO为原料，采用电解法制备电源TMAH[CHNOH]是一种高效绿色工艺技术，原理如图，M和N为离子交换膜，以下说法错误( A.a 为电源正极 B.M 为阴离子交换膜 CHNHCO 中间的 C 和 N 原子均为 D.当 1 mol 电子通过时，16.8L (STP ) 电解池可产生气体 7.（山东省潍坊市2020高三下学期第三次在线测试）微生物 燃料电池是指在作用下将化学能转化为电能的装置微生物. 工作微生物燃料电池的原理如图所示。下列说法错误： A. 还原反应发生在 b 电极：4H B. 电路中有 4 mol。电子转移，在标准条件下消耗约22.4L空气 C. 该装置可以通过维持两个细菌的存在，继续将有机物氧化成CO并产生电子 D. HS SO的反应为HS+4HO-8e SO+9H 8.（山东省济宁市2020级高中第三次模拟）中科院深圳研究所成功研制出基于钠离子电池可充放电的二硫化钼/碳纳米复合材料。

其放电工作原理如图所示。以下说法不正确： A. 二硫化钼/碳纳米复合材料是电池的负极材料 B. 正极在放电时的反应式为 C D. 石墨端铝箔连接到电池的负极充电时外接电源 9.（山东省滨州市2020年高中第三次模拟） 潮湿环境、C1、溶解氧是造成青铜器腐蚀的主要环境因素。大多数严重腐蚀的青铜都有一个多孔的催化层，起到催化剂的作用。图为青铜电化学腐蚀原理示意图，下列说法正确（ A.腐蚀过程中，青铜基体为正极 B.若有64 Cu腐蚀，则氧的理论体积消耗量为 11.2 L（标准条件） C. 多孔催化层 d. 由于反应的焓变化改变了青铜的腐蚀速率 D. C1 C110 在环境中的形成。（第四山东省泰安市2020高中模拟）一种微生物电池在运行过程中可同时净化有机污水，净化废水（pH约为6)和淡化盐水，其装置示意图如图所示，图中D和E为离子交换膜，Z为要脱盐的盐水。（已知Cr完全沉淀，所需pH为5.6)@ > 以下说法不正确：A . E为阴离子交换膜B. X为有机废水，Y为废水C. 理论上，处理1 mol除3 mol NaCl外，D.C室的电极反应式为11。（测试于山东省淄博市桓台一中2020年高中第三阶段）当电解液中某种离子的浓度较大时，其氧化或还原性较强，利用这一特性，有人设计了一个如图所示的“浓度电池”（电动势取决于物质的浓度差，是物质从高浓度转移到低浓度时产生的）。

其中A池为3 mol/L AgNO溶液，B池为1 mol/L AgNO溶液。 A 和 B 都是 Ag 电极。实验开始时先断开K，发现振镜指针偏转。下列说法不正确 A.断开连接，一段时间后电流表指针归零，此时两个池中的银离子浓度相等 B.断开连接，当转移0.@ >1mol，一段时间后B电极的质量增加D。当电流表指针归零时，断开K，B池溶液浓度增加12。（滕州一中2020年4月高中在线化学模拟试题）下图是利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确（A.运行时a极的电位低于B极的电位。工作一段时间后a极区溶液的pH值降低C.a, b 两极不能使用相同的电极材料 D. b 电极的电极反应式为：CH 13。（山东省淄博市2020高二下学期第二次网络测试）二次电池如下，电解液为含锌溶液，电池可用于电网储能。xZn+Zn0.@>25充放电Zn0.@>25脱嵌B . 放电时，溶液中 Zn 的浓度不断降低 C. 充电时，电子从 0.@>25 ZnVO yH 层流过电解质溶液到 0.@>25+x ZnVO zH D。充电，阳极反应为：Zn0.@>25 Zn0.@>25 14.（山东省新高考质量y 评估联盟2020年分会 氯化氢转化为氯气的技术成为科研热点。在传统电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家们最近设计了一种使用碳基电极材料的新工艺方案，主要包括电解。化学过程和化学过程如图所示。以下说法正确（C.如果消耗5.6L氧气，则电路中将转移1mol电子D.Fe