查补易混易错09 电化学基础-【查漏补缺】2023年高考化学三轮冲刺过关（全国通用）（原卷版）

这是一份查补易混易错09 电化学基础-【查漏补缺】2023年高考化学三轮冲刺过关（全国通用）（原卷版），共18页。试卷主要包含了原电池中正负极的判断，电解池中阴阳极的判断，含磷有机物应用广泛，某储能电池原理如图等内容，欢迎下载使用。
查补易混易错09  电化学基础电化学基础是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现，命制的角度有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。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。易错01  常见考点归纳 电极判断负极：元素化合价升高或发生氧化反应的物质正极：元素化合价降低或发生还原反应的物质阴极：“放电”时的负极在“充电”时为阴极阳极：“放电”时的正极在“充电”时为阳极电子流向原电池：负极→正极电解池：电源负极→阴极，阳极→电源正极离子流向原电池：阳离子移向正极，阴离子移向负极电解池：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极 电极反应式“放电”时依据条件，指出参与负极和正极反应的物质，根据化合价的变化，判断转移电子的数目；根据守恒书写负极(或正极)反应式，特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程易错02  电极判断1．原电池中正负极的判断依据正负极判断依据构成原电池两极的电极材料判断一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极依据原电池两极发生的变化判断原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应依据电子流动方向或电流方向判断电子由负极流向正极；电流由正极流向负极依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向正极移动，阴离子向负极移动依据原电池盐桥中离子的移动方向判断阳离子向正极移动，阴离子向负极移动2．电解池中阴阳极的判断依据阴阳极判断根据所连接的外加电源判断与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极根据电子流动方向判断电子从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极根据电解池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动根据电解池两极产物判断一般情况下：阴极上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出；阳极上的现象是有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)易错03 化学电源1．新型电池的电极反应式锌银电池总反应：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2镍铁电池总反应：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2正极：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2高铁电池总反应：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH正极：FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2镍镉电池总反应：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2正极：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－负极：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2Mg­H2O2电池总反应：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O正极：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O负极：Mg－2e－===Mg2＋Mg­AgCl电池总反应：Mg＋2AgCl===2Ag＋MgCl2正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－负极：Mg－2e－===Mg2＋钠硫电池总反应：2Na＋xS===Na2Sx正极：xS＋2e－===S负极：2Na－2e－===2Na＋全钒液流电池总反应：VO＋2H＋＋V2＋ V3＋＋VO2＋＋H2O正极：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O负极：V2＋－e－===V3＋锂­铜电池总反应：2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－正极：Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－负极：Li－e－===Li＋锂离子电池总反应：Li1－xCoO2＋LixC6 LiCoO2＋C6(x＜1)正极：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2负极：LixC6－xe－===xLi＋＋C62．燃料电池的电极反应式(以CH3OH为例)电池类型导电介质反应式酸性燃料电池H＋总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O负极：CH3OH－6e－＋H2O=== CO2↑＋6H＋碱性燃料电池OH－总反应：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－负极：CH3OH－6e－＋8OH－=== CO＋6H2O熔融碳酸盐燃料电池CO总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO负极：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O固态氧化物燃料电池O2－总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O正极：O2＋4e－===2O2－负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O质子交换膜燃料电池H＋总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2↑＋4H2O正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O负极：CH3OH－6e－＋H2O=== CO2↑＋6H＋易错04  金属腐蚀与保护1.析氢腐蚀和吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－负极反应Fe－2e－===Fe2＋其他反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈2.金属腐蚀的防护方法（1）加防护层：如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。（2）电化学防护法：牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理：正极为被保护的金属，负极为比被保护的金属活泼的金属；外加电流的阴极保护法——电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。 1．（2022·天津·统考高考真题）实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(、)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，端的字迹呈白色。下列结论正确的是A．a为负极B．端的字迹呈蓝色C．电子流向为：D．如果将、换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同2．（2022·重庆·统考高考真题）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3．（2022·福建·统考高考真题）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4．（2023·浙江·高考真题）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5．（2022·辽宁·统考高考真题）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是A．左侧电极反应：B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去C．若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果6．（2022·湖北·统考高考真题）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7．（2022·辽宁·统考高考真题）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8．（2022·海南·统考高考真题）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9．（2022·北京·高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。装置示意图序号电解质溶液实验现象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有②0.1mol/LCuSO4+过量氨水阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素下列说法不正确的是A．①中气体减少，推测是由于溶液中减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触B．①中检测到，推测可能发生反应：C．随阴极析出，推测②中溶液减少，平衡逆移D．②中生成，使得比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密10．（2022·浙江·统考高考真题）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是A．电极A为阴极，发生还原反应B．电极B的电极反应：C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得11．（2022·湖南·高考真题）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12．（2022·广东·高考真题）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13．（2022·全国·统考高考真题）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14．（2022·全国·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O15．（2022·浙江·统考高考真题）pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pHD．pH计工作时，电能转化为化学能16．（2023·辽宁大连·统考一模）我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合，实现协同转化。已知：反应①单独制备：，不能自发进行；反应②单独脱除：，能自发进行。协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析错误的是A．反应②释放的能量可以用于反应①B．产生的电极反应：C．当生成0.1 mol 时，负极区溶液质量增重9.8 gD．协同转化总反应：17．（2023·广东佛山·统考二模）过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是A．a为外接电源的负极B．电解总反应：C．阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代D．电解池工作时，I室溶液质量理论上逐渐减小18．（2023·北京门头沟·统考一模）二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如下图。下列说法正确的是A．a极与电源的负极连接B．X溶液显碱性，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸C．电解池a极上发生的电极反应为 NH-6e- + 3C1- + 4OH- =NCl3+ 4H2OD．ClO2发生器内发生的氧化还原反应中，生成的ClO2与NH3的物质的量之比为6:119．（2023·河北保定·统考一模）化学性质类似的盐酸羟胺()是一种常见的还原剂和显像剂。工业上主要采用图1所示的方法制备，其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。图3是用图1的电池电解处理含有(、的酸性废水的装置。下列说法正确的是A．图1电池工作时，Pt电极是正极B．图2中，A为和，B为C．电极b接电源负极，处理1 mol ，电路中转移5 mol D．电池工作时，每消耗2.24 L NO(标准状况下)，左室溶液质量增加3.3 g20．（2023·河北邢台·统考一模）某有色金属工业的高盐废水中主要含有、、、、和，利用如图电解装置可回收、并尽可能除去和，其中双极膜(BP)中间层的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是A．BP膜中均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜B．溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为和C．当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，有4mol离子通过N膜D．电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高21．（2023·辽宁·模拟预测）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22．（2023·上海闵行·统考二模）国产航母山东舰采用模块制造，然后焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A．舰艇被腐蚀是因为形成了电解池B．甲是海水环境下的腐蚀情况C．被腐蚀时正极反应式为：Fe-2e→Fe2＋D．焊点附近用锌块打“补丁”延缓腐蚀23．（2022·河北·高考真题）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。下列说法正确的是A．电极b为阳极B．隔膜为阴离子交换膜C．生成气体M与N的物质的量之比为2：1D．反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O24．（2022·山东·高考真题）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A．每个晶胞中个数为xB．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8C．每个晶胞中0价Cu原子个数为D．当转化为时，每转移电子，产生原子25．（2022·山东·高考真题）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C．乙室电极反应式为D．若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移