2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题06 电化学及其应用（原卷版）

这是一份2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题06 电化学及其应用（原卷版），共20页。

考点一 原电池原理与化学电源
1．（2024·安徽卷）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B．电池总反应为：
C．充电时，阴极被还原的主要来自
D．放电时，消耗，理论上转移电子
2．（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是
A．放电时，电池总反应为
B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C．充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移
D．放电时，每转移电子，理论上可转化
3．（2024·江苏卷）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A．电池工作时，发生氧化反应
B．电池工作时，通过隔膜向正极移动
C．环境温度过低，不利于电池放电
D．反应中每生成，转移电子数为
4．（2024·全国甲卷）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A．充电时，向阳极方向迁移
B．充电时，会发生反应
C．放电时，正极反应有
D．放电时，电极质量减少，电极生成了
5．（2024·新课标卷）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，下列叙述错误的是
A．电池总反应为
B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mml电子流入
D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
考点二 电解池的原理及应用
6．（2024·湖北卷）我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中，甲醛转化为，存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A．电解一段时间后阳极区减小
B．理论上生成双极膜中有解离
C．阳极总反应式为
D．阴极区存在反应
7．（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B．电极2是阴极，发生还原反应：
C．工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供能分解
8．（2024·山东卷）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a连接电源负极
B．加入Y的目的是补充
C．电解总反应式为
D．催化阶段反应产物物质的量之比
9．（2024·湖南卷）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是
A．电解时，向Ni电极移动
B．生成的电极反应：
C．电解一段时间后，溶液pH升高
D．每生成的同时，生成
10．（2024·黑吉辽卷）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是
A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍
B．阴极反应：
C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动
D．阳极反应：
考点三 金属的腐蚀与防护
11．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A．发蓝处理B．阳极氧化C．表面渗镀D．喷涂油漆
12．（2024·浙江6月卷）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是
A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：
C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
13．（2024·浙江1月卷）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液变大
C．铁电极上的电极反应式为：
D．每生成标准状况下，消耗
考点一 原电池原理与化学电源
1．（2024·辽宁丹东总复习质量测试）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为电极。实验发现：1与2相连a电极质量增大，2与3相连c电极质量减小，下列说法正确的是
A．1与2相连，a电极发生氧化反应
B．2与3相连，电池反应为
C．1与3相连，盐桥1中的阳离子向a电极移动
D．1与2、2与3相连，b电极均为电子流出极
2．（2024·湖北圆创联盟一模）为了保护环境、充分利用铅资源，科学家设计了如下的-铅化合物燃料电池实现铅单质的回收。
下列有关说法错误的是
A．正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低
B．电子流向：电极b→负载→电极a
C．阴极区电极反应式为
D．为了提高的回收率，离子交换膜为阴离子交换膜
3．（2024·宁夏银川一中模拟）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
4．（2024·广东湛江第二十一中学模拟）低品质能源利用是指对热值较低、含杂物较高等特点的一类能源的利用。如图所示装置，可同时利用低温废热和含铜废液，并达到对含铜废液富集和产生电能的目的。起始时电极均为泡沫铜且质量相等，含铜废液的浓度为0.1，以2.5 溶液作为电解质溶液，向M极区液体中加入2氨水开始反应。下列说法正确的是
A．向M极区液体中加入氨水可使M极电势高于N极电势
B．含铜废液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含铜废液Ⅱ中的
C．电子由M极经导线移向N极
D．电极质量差为6.4g时，电路中通过0.2ml电子
5．（2024·北京师范大学附属中学三模）盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀，实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A．电子由b极流向a极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．该装置实现了化学能向电能转化
D．a极可发生电极反应：
6．（2024·辽宁名校联盟高考模拟）一种双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
已知：①M、N均为多孔石墨烯电极；
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含；
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是
A．充电时，Ⅱ室中向Ⅰ室迁移
B．充电时，N极电极反应式为
C．X膜为阴离子交换膜，Y膜为阳离子交换膜
D．放电时，Ⅲ室中电路上转移电子，此时Ⅰ室中，则起始时Ⅰ室中含有
7．（2024·湖南长沙雅礼中学模拟）一种新型短路膜电池分离装置如下图所示。下列说法中正确的是
A．负极反应为：
B．正极反应消耗，理论上需要转移电子
C．该装置用于空气中的捕获，最终由出口A流出
D．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
8．（2024·湖北宜荆荆第四次适应性考试）盐酸羟胺(NH2OH﹒HCl)是一种常见的还原剂和显像剂，工业可采用如下电化学方法制备。装置和正极反应机理如下图所示。下列有关说法不正确的是
A．X为H+，Y为NH3OH+
B．含Fe电极起到导电和催化的作用
C．Pt电极上的反应：H2+2e-=2H+
D．消耗1mlNO，有3mlH+通过交换膜
9．（2024·山东淄博三模）一种新型双功能催化剂电池的工作原理及催化路径如图所示。*R表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是
A．放电时，b极电势高于a极
B．放电时，与起始相比右室n(OH-)减少
C．充电时，决速步反应为
D．充电时，a极电极反应式
10．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气氧化还原液流电池结构如图所示。下列说法正确的是
A．膜a为阴离子膜，膜b为阳离子膜
B．充电时的总反应为：4OH-+2=4+O2+2H2O
C．放电时，左侧贮液室中含的多硫电解质减少
D．放电时，外电路通过2ml电子，理论上II室及右侧贮液器中的NaOH总共减少2ml
11．（2024·河南许昌部分学校高考冲刺）铝-石墨双离子电池采用廉价且易得的石墨替代传统锂电池中的正极材料，全面提升了电池的能量密度。图甲和图乙表示该电池的充电或者放电时工作原理。X、Y表示可能为用电器或电源。已知充电时正极发生阴离子插层反应生成，下列有关分析正确的是
A．图甲表示电池充电过程，电极a与电源的正极相连
B．图甲中电极b电极反应式为：
C．图乙中电极c电势高于电极d
D．图乙中当电路转移电子数为2ml时，理论上电极c质量减少14g
12．（2024·湖北襄阳四中一模）某双离子电池如下图。该电池以并五苯四酮（PCT）和石墨为电极，以室温离子液体为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是
A．充电时，PCT电极是阴极
B．脱离PCT电极时，电池处于放电过程
C．充电时，石墨电极发生反应
D．0.5ml PCT完全反应，理论上嵌入石墨电极2ml
13．（2024·四川绵阳南山中学仿真演练）浙江大学高超教授团队研究的水系双离子电池原理如下图所示，下列说法错误的是

A．放电时a极附近溶液pH增大
B．放电时b极的电极反应式为：
C．充电时b极作阴极，发生还原反应
D．充电时1 ml Cu完全转化为Cu3(PO4)2，电池内部有6 ml Na+发生迁移
考点二 电解池的原理及应用
14．（2024·河北保定一模）用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废液中的，实现其回收利用。a、b分别是一类离子选择透过膜，模拟装置如图所示。下列说法正确的是
A．电路中转移1ml电子时，有生成
B．a是阳离子选择透过膜
C．最终的处理产物中可能有
D．电解一段时间后，阴极室溶液中的先升高后降低
15．（2024·北京东城一模）-种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极，电解质溶液均为KCl溶液。当K连接时，b极区溶液能捕获通入的。
下列说法不正确的是
A．K连接时，b极发生反应：
B．K连接时。a连接电源正极
C．K连接时，a极区的值增大
D．该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH，捕获和释放
16．（2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练）有机物电化学合成是化学研究的重要方向。下图所示电解装置可以生成葡萄糖酸(C6H12O7)和山梨醇(C6H14O6)。葡萄糖酸是制备补钙剂的重要原料，山梨醇也是一种常见的食品添加剂。
下列说法错误的是
A．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
B．在“电解质溶液1”中，1ml葡萄糖被HBrO还原成葡萄糖酸转移2ml电子
C．H+通过阳离子交换膜向电极N移动
D．阴极反应为C6Hl2O6+2H++2e－=C6H14O6
17．（2024·湖北华中师大一附中适应性考试）二苯亚砜（，Ph表示苯基）是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中含水导电介质的主要成分及反应过程如图所示（PMn表示含锰配合物）。下列说法错误的是
A．惰性电极1为阴极
B．电解合成速率受溶液pH的影响
C．消耗1ml氧气，可得到2ml二苯亚砜
D．外电路通过2ml电子，净生成1ml水
18．（2024·北京海淀一模）用热再生氨电池处理含Cu2+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为(NH4)2SO4-NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a极室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。下列说法不正确的是
A．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
B．a极的电极反应为：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+
C．电池部分的总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D．该方法可以富集Cu2+并产生电能，同时循环利用NH3
19．（2024·辽宁丹东总复习质量测试）利用电解原理，可将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法正确的是
A．a为电解池阳极
B．电解后左侧电极室KOH溶液增大
C．阴极电极反应式为
D．电解过程中阴离子通过交换膜从右向左迁移
20．（2024·天津耀华中学一模）科研工作者用金催化电极实现了常温、常压条件下合成氨，其工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是
A．和的主要作用均为增强溶液导电性
B．金催化电极接直流电源的负极
C．理论上合成1 ml，左室溶液质量减少24g
D．理论上反应消耗的与惰性电极生成的气体的物质的量之比为2∶3
21．（2024·山东淄博三模）一种自生酸和碱的电化学回收体系如图所示。表示等含磷微粒，为。下列说法错误的是
A．a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
B．X为，将其泵入吸收室用于吸收
C．当电路中通过电子，阴极增重
D．Ⅲ室可发生反应：
22．（2024·辽宁沈阳第二中模拟）利用可再生能源驱动耦合电催化HCHO氧化与CO2还原，同步实现CO2与HCHO高效转化为高附加值的化学产品，可有效消除酸性工业废水中的甲醛，减少碳排放，实现碳中和。耦合电催化反应系统原理如图所示。
下列说法正确的是
A．电源a极为正极，通过质子交换膜从右侧移向左侧
B．阳极的电极反应式为：
C．外电路转移时，理论上可消除废水中0.5mlHCHO
D．电解生成1mlHCOOH，理论上可消耗标准状况下
23．（2024·福建泉州第五中学适应性检测）羟基自由基具有很强的氧化性，能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置，能实现制备氢气、处理含苯酚废水二位一体。下列说法正确的是
A．d电极的电极反应式：
B．再生池中发生的反应：
C．a为电源负极，m为阴离子交换膜，能增强导电性
D．气体X与Y在相同条件下的体积比为
24．（2024·湖北宜荆一模）科学家发现金属钙可用于电化学驱动将还原为。已知：电解质溶液由和少量溶于有机溶剂形成。下列说法错误的是
A．阴极反应式为：
B．推测用代替更有利于生成
C．理论上电解一段时间后浓度基本不变
D．总反应方程式：
考点三 金属的腐蚀与防护
25．（2024·山东师范大学附属中学考前适应性测试）下列实验描述正确的是
A．用酸碱中和滴定法可同时测定中和反应的反应热和待测液浓度
B．利用上图该装置验证牺牲阳极保护法
C．用98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒
D．将镀锌铁皮放入稀硫酸中，待产生氢气的速率突然减小，可以判断锌镀层已反应完全
26．（2024·广东湛江第二十一中学模拟）航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。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．舰艇腐蚀是因为形成了电解池B．图甲是海水环境下的腐蚀情况
C．腐蚀时负极反应为：D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
27．（2024·湖北襄阳四中一模）古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下：
下列说法不正确的是
A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：
B．青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大，腐蚀趋势越大
C．青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为：
D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久
28．（2024·黑龙江大庆实验中学阶段考试）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。
下列说法错误的是
A．AB段pH越大，析氢速率越大
B．AD段负极反应式为
C．BC段正极反应式主要为
D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同
29．（2024·江西赣州十八县（市）二十四校期中联考）研究低碳铬钢分别在不同温度下、不同硫酸浓度下的腐蚀情况，如下图所示，有关说法正确的是
A．约30℃时，低碳铬钢腐蚀严重B．30%硫酸，大量发生吸氧腐蚀
C．硫酸浓度，低碳铬钢钝化D．超过70℃后，实验中有生成
30．（2024·广东揭阳二模）某同学进行以下实验：
下列说法正确的是
A．腐蚀过程中有生成
B．边缘处红色说明：
C．反应后中心区域溶液的pH>7
D．反应过程中化学能完全转化为电能
操作
现象
取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水
放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈