专题11．电化学-十年（2012-2021）高考化学真题分项汇编（浙江专用）

这是一份专题11．电化学-十年（2012-2021）高考化学真题分项汇编（浙江专用），文件包含专题11电化学解析版docx、专题11电化学原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。
专题11 电化学

1．【2012·浙江理综，10】以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：

下列说法不正确的是( )
A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O＋2e－2OH―＋H2↑
使平衡2CrO42–＋2H＋Cr2O72– ＋ H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：
4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr )为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝d/2
【答案】D
【解析】A项，根据装置图可知，左侧是阴极室，阴极是氢离子放电，腐蚀还原反应生成氢气，正确；B项，阳极发生氧化反应，氢氧根离子放电生成氧气，导致阳极区氢离子浓度增大，2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O向右移动，正确；C项，电解时，铬酸钾和水放电生成重铬酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠，所以总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，正确；D项，设加入反应容器内的K2CrO4为1mol，则n(K)="2mol," n(Cr)=1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，由于阴极是氢离子放电，造成阴极区氢氧根离子增多，所以K+向阴极区移动，补充氢离子，根据化学方程式可知，xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阴极区生成KOH的物质的量是xmol，则阳极区剩余n(K)=(2-x)mol，Cr元素不变，仍是1mol，根据：K与Cr的物质的量之比为d，解得(2-x)/1=d，x=2-d，转化率为(2-d)/1×100%=2-d，错误，故选D。

2．【2013·浙江理综，11】电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O，下列说法不正确的是( )
A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—
C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O===KIO3+3H2↑
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
【答案】D
【解析】根据题意可知：电解的电极反应为：阳极2I——2e—== I2(左侧溶液变蓝色)，进一步发生3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O(故一段时间后，蓝色变浅)，所以导致IO3—向右侧移动。阴极的电极反应为2H2O+2e—==H2↑+2OH—(右侧放出氢气)，以至OH—通过阴离子交换膜向阳极移动。如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则阳极的电极反应为2I——2e—== I2，这时K+富余，然后K+通过阳离子交换膜迁移至阴极。 阴极的电极反应为2H2O+2e—==H2↑+2OH—，这样以来保证两边溶液呈电中性。
3．【2014·浙江理综，11】镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH)2+ M = NiOOH+ MH
已知：6NiOOH + NH3+ H2O + OH－=6Ni(OH)2+ NO2－
下列说法正确的是(　　)
A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－
B．充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH-，H2O中的H被M还原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时，阳极反应：Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-、阴极反应：M+H2O+e-=MH+OH-，总反应：M+Ni(OH)2=MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，负极：MH+OH-=M+H2O+e-，总反应：MH+NiOOH=M+Ni(OH)2以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。A项，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，故A正确；B项，电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH-离子从阴极向阳极，故B错误；C项，H2O中的H得电子，不是被M还原，故C错误；D项，不能用氨水做电解质溶液，因为NiOOH能和氨水发生反应，故D错误；故选A。
4．【2015·浙江10月选考，16】如图所示进行实验，下列说法不正确的是(　　)
稀硫酸

甲


锌
稀硫酸
 

乙


锌
 
铜
第16题图

A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2eˉ＝Zn2+
【答案】B
【解析】A项，装置甲的锌片与稀硫酸反应生成氢气，装置乙的锌、铜和稀硫酸构成原电池，在铜片产生气泡，正确；B项，甲装置把化学能转化为热能，乙装置把化学能转化为电能，不正确；C项，装置乙形成原电池，正确；D项，装置乙形成原电池，锌为负极，电极反应式Zn－2eˉ＝Zn2+，正确。
5．【2015·浙江理综，11】在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．X是电源的负极
B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉCO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ
C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
【答案】D
【解析】A项，从图示可看出，与X相连的电极发生H2O→H2、CO2→CO的转化，均得电子，应为电解池的阴极，则X为电源的负极，正确；B项，阴极H2O→H2、CO2→CO均得电子发生还原反应，电极反应式分别为：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉ、CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ，正确；C项，从图示可知，阳极生成H2和CO的同时，阴极有O2生成，所以总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2，正确；D项，从总反应方程式可知，阴极生成2mol气体(H2、CO各1mol)、阳极生成1mol气体(氧气)，所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1，错误。故选D。
6．【2016·浙江理综，11】金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )

A．采用多孔电极的目的是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
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
【答案】B
【解析】A项， 反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是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，从而提高反应速率，故A正确；B项，正极上氧气得电子和水反应生成OH−，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−，故B错误；C项，电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为×2=mol、×3=mol、×2=mol，所以Al−空气电池的理论比能量最高，故C正确；D项，负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则阴极区溶液不能含有大量OH−，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故D正确；故选B。
7．【2016·浙江4月选考，17】Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是( )
A．石墨电极是该电池的正极
B．石墨电极上发生还原反应
C．Mg电极的电极反应式：Mg-2e-＝Mg2+
D．电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再出石墨电极经电解质溶液流向Mg电极
【答案】D
【解析】根据Mg-H2O2电池示意图得出，镁为负极，石墨为正极。A项，石墨电极是该电池的正极，A项正确；B项，石墨为正极，电极上发生还原反应，B项正确；C项，Mg电极为负极，电极反应式：Mg-2e-＝Mg2，C项正确；D项，电子不能通过电解质溶液，溶液中为离子导电，D项不正确。
8．【2016·浙江10月选考，17】在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现，铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。

下列说法正确的是( )
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
【答案】D
【解析】A项，铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A错误；B项，铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，选项B错误；C项，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，选项C错误；D项，在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D正确。故选D。
9．【2017·浙江4月选考，17】银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是(　　)

A．Zn电极是负极
B．Ag2O电极发生还原反应
C．Zn电极的电极反应式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D．放电前后电解质溶液的pH保持不变
【答案】D
【解析】A项，活泼金属Zn为负极，Ag2O为正极，选项A正确；B项，Ag2O电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，选项B正确；C项，Zn为负极，电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，选项C正确；D项，电极总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH增大，选项D错误。故选D。
10．【2017·浙江11月选考，17】金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．金属M作电池负极
B．电解质是熔融的MO
C．正极的电极反应O2+4e-+2H2O=4OH-
D．电池反应2M+O2 +2H2O=2M(OH)2
【答案】B
【解析】根据图示，金属M为负极，通入空气的电极为正极。A项，金属M作电池负极，故A正确；B项，根据图示，电解质是熔融的M(OH)2，故B错误；C项，正极发生还原反应，电极反应O2+4e-+2H2O=4OH- ，故C正确；D项， 负极M失去电子生成M2+，结合C的分析，电池反应2M+O2 +2H2O=2M(OH)2，故D正确；故选B。
11．【2018·浙江4月选考，17】下锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是( )

A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
【答案】C
【解析】A项，在锂空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，故A项正确；B项，Li在负极失去电子变成了Li+，会通过有机电解质向水溶液处(正极)移动，故B项正确；C项，正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故C项错误；D项，负极的反应式为Li-e-= Li+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH，故D项正确。故选C。
12．【2018·浙江11月选考，17】最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO向左移动
【答案】C
【解析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。A项，右边吸附层中发生了还原反应，A正确；B项，氢气在负极上发生氧化反应，电解质中有强碱，故负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O，B正确；C项，没有氧气参与反应，C不正确；D项，电解质溶液中Na＋向右边的正极移动，ClO向左边的负极移动，D正确。综上所述，本题选不正确的，故选C。
13．【2019·浙江4月选考，12】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O2Ag＋2OH−
C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】A
【解析】A项，Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变H2，因而c(H+)减小，A项错误；B项，Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag,结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O2Ag＋2OH−，B项正确；C项，Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；D项，铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。故选A。
14．【2020·浙江1月选考，18】在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( )

离子交换膜
A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出
D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量
【答案】D
【解析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极。A项，根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；B项，阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H++2e-═H2↑；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从b口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C项，根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确；D项，根据总反应方程式可知当反应中转移4mol电子时，生成2mol OH-，故D错误；故选D。
15．【2020·浙江7月选考，21】电解高浓度RCOONa（羧酸钠）的NaOH溶液，在阳极RCOO−放电可得到R−R(烷烃)。下列说法不正确的是
A．电解总反应方程式：2RCOONa＋2H2OR−R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOH
B．RCOO−在阳极放电，发生氧化反应
C．阴极的电极反应：2H2O＋2e−2OH−＋H2↑
D．电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
【答案】A
【解析】A项，因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确；B项，RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确；C项，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确；D项，根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。故选A。
16．【2021·浙江1月选考，22】镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。

下列说法不正确的是( )
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2
【答案】C
【解析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A项，断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确；B项，断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确；C项，电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误；D项，根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确；故选C。
17．【2021·浙江6月选考，22】某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是( )

A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li+
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1- xCoO2+ xLi+xe-= LiCoO2
D．电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCoO2Si+LiCoO2
【答案】B
【解析】由题中信息可知，该电池充电时Li+得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。A项，由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A正确；B项，放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol Li+通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失Li+，B不正确；C项，放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为Li1- xCoO2+ xLi+xe-= LiCoO2，C正确；D项，电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li+，正极上Li1- xCoO2得到电子和Li+变为LiCoO2，故电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCoO2Si+LiCoO2，D正确。故选B。