1、高考电化学选择专项训练100题教师版C3H3化学高考电化学选择专项训练100题（教师版）化学1氮化镓（GaN）与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以CO2和H2O为原料合成CH4，下列说法正确的是ACu电极上发生氧化反应B溶液中H+向GaN电极移动C该系统的功能是将化学能转化为电能D相同条件下，理论上产生的O2和CH4气体体积比为2:1【答案】D【解析】【分析】从价态变化分析，左侧发生了氧化反应，是原电池的负极，右侧发生了还原反应，是原电池的正极。【详解】A.铜电极上通入了CO2，生成了CH4，发生了还原反应，A项错误；B.H+作为内电路中的阳离子，移向正极（Cu电极），B项错误；C.
2、该系统实现了将太阳能转化为化学能，C项错误；D.从得失电子守恒的角度看，4H2O2O28e-CO2CH4，D项正确；答案选D项。【点睛】看好题给的箭头，明确各极发生的价态变化是解题的方向。2下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图碱性锌锰电池图铅蓄电池图电解精炼铜图氢氧燃料电池A图所示电池中，MnO2是正极，电极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-B图所示电池放电过程中，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加96gC图所示装置工作过程中，阳极质量减少量等于阴极的质量增加量D图所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池的总反应式不变【答案】D【
3、解析】【详解】A.正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-，A错误； B.负极的电极反应式为：Pb(s)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)，所以当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g，B错误； C.在铜的精炼中，阳极上不仅铜失电子还有其它金属失电子，阴极上只有铜离子得电子，当转移电子相等时，阳极质量减少量不等于阴极的质量增加量，C错误； D.图所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池总反应式都为：2H2+O2=2H2O，D正确； 故合理选项是D。3电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如
4、图所示。下列说法不正确的是()A铁电极的电极反应式为Fe2e=Fe2B若左池石墨电极产生44.8 L(标准状况)气体，则消耗1.0 mol甲烷C通入甲烷的石墨电极的电极反应式为CH44CO32-8e=5CO22H2OD为了增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐【答案】B【解析】【详解】A.通入氧气的电极上得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-Fe2+，故A正确；B.石墨电极上析出的气体为氢气，生成44.8L氢气转移电子的物质的量=44.8L22.4L/mol2=4mol，消耗1mol甲烷转移的电子数为8mol，根
5、据转移电子相等得，消耗氧气的物质的量=4mol/8=0.5mol，故B错误；C.甲烷为负极反应物，在负极失去电子并与游离的CO32-结合生成CO2和H2O，电极反应式为CH44CO32-8e=5CO22H2O，故C正确；D.水是弱电解质，其导电能力较小，为了增强溶液的导电能力而加入强电解质，故D正确。故选B。4一种Cu-Li可充电电池的工作原理如图所示，其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法正确的是A陶瓷片允许水分子通过B电池放电时，N极上发生氧化反应C电池充电时，接线柱B应与外接直流电源的正极相连D电池充电时，阳极反应为Li+e-=Li【答案】C
6、【解析】【详解】A.锂能与水反应，所以陶瓷片不允许水分子通过，故A错误；B.根据锂离子移动方向可知，M是负极、N是正极，电池放电时，N极上发生还原反应，故B错误；C. M是负极、N是正极，电池充电时，电池正极与外接直流电源的正极相连，所以接线柱B应与外接直流电源的正极相连，故C正确；D. 电池充电时，阴极反应为Li+e-=Li，故D错误，答案选C。5锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 下列说法错误的是A电解质LiClO4在电池使用过程中减少B外电路的电流方向是由
7、b极流向a极C电池正极反应式为MnO2eLi=LiMnO2D电极Li能与水反应，所以不能用水代替电池中的混合有机溶剂【答案】A【解析】【详解】A项、根据总反应方程式LiMnO2=LiMnO2，电解质LiClO4在电池使用过程中没有被消耗，A错误； B项、Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极，B正确； C项、MnO2为正极，被还原，电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2，C正确；D项、因负极材料为Li，可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂，D正确；故答案选A。6下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是A太阳能发电B电池充电C风力
8、发电D氢氧燃料电池放电【答案】D【解析】【分析】化学能转化为电能说明该装置是原电池，电解池是将电能转化为化学能.【详解】A. 太阳能发电，是将光能转化为电能，故A不选；B. 电池充电，是将电能转化为化学能，故B不选；C. 风力发电，是将风能转化为电能，故C不选；D. 氢氧燃料电池放电，化学能转化为电能说明该装置是原电池，故D选；故选D。【点睛】本题考查了能量的转换，解题关键：明确原电池、电解池概念及二者区别，知道生活中常见能量转化方式。7新型镁-锂双离子二次电池如图，下列关于该电池的说法不正确的是A放电时，Li+由左向右移动B放电时，正极的电极反应式为Li1xFePO4+xLi+xe= LiF
9、ePO4C充电时，外加电源的正极与Y相连D充电时，导线上每通过1mol e，左室溶液质量减轻12g【答案】D【解析】【分析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为Mg-2e-=Mg2+，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4，阳离子移向正极；充电时，外加电源的正极与正极相连，负极与负极相连，结合电子转移进行计算解答。【详解】A放电时，为原电池，原电池中阳离子移向正极，所以Li+由左向右移动，故A正确；B、放电时，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li1xFePO4+xLi+xeLiFePO4，故B正确；C、充电时，外加电源的正极
10、与正极相连，所以外加电源的正极与Y相连，故C正确；D、充电时，导线上每通过1mole，左室得电子发生还原反应，反应式为Mg2+2eMg，但右侧将有1molLi+移向左室，所以溶液质量减轻1275g，故D错误；答案选D。【点睛】正确判断放电和充电时的电极类型是解答本题的关键。本题的难点为D，要注意电极反应和离子的迁移对左室溶液质量的影响。8关于下列装置说法正确的是A装置中，盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液B装置工作一段时间后，b极附近溶液的pH增大C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2生成【答案】A【解析】【分析】A、活泼金属做负极被损耗，阴离子向负极移动；B、电解
11、饱和食盐水时，氢离子在阴极放电，阴极区附近溶液的pH增大；C、精炼铜时，粗铜作阳极，与电源的正极相连；D、活泼金属做负极被损耗，不活泼金属被保护。【详解】A项、在装置中锌是负极，铜是正极，Cl移向负极ZnSO4溶液，故A正确；B项、装置中b电极与电源正极相连，作阳极，Cl在阳极放电，a极才是H放电，所以装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大，故B错误；C项、用装置精炼铜时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，所以用装置精炼铜时，d极为粗铜，故C错误；D项、装置中锌比铁活泼，锌是负极失电子，负极反应式为Zn-2e=Zn2，装置中没有Fe2生成，故D错误。【点睛】本题考查原电池和电解池知识，侧重于分
12、析能力和电化学知识的综合考查与理解，注意把握工作原理以及电极方程式的书写是解答关键。9乙醛酸(HOOC-CHO)是一种重要的有机合成中间体。在乙二酸( HOOC-COOH)电还原法合成乙醛酸的基础上化学工作者创新性地提出双极室成对电解法装置模型及工作原理如图所示。下列说法中错误的是A该离子交换膜应选择阳离子交换膜BHCl是制取乙醛酸反应的催化剂，并起导电作用C该方法的总反应为 OHC-CHO+HOOC-COOH2HOOC-CHOD乙二醛、乙二酸分别在阴、阳电极表面放电，故称为双极室成对电解法【答案】D【解析】【分析】由图可知，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中D电极上HO
13、OC-COOH得电子生成HOOC-CHO，C电极氯离子失电子生成氯气，氯气具有氧化性，能将醛基氧化为羧基，则乙二醛与氯气反应生成乙醛酸，以此解答。【详解】由图可知，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中D电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO，C电极氯离子失电子生成氯气，氯气具有氧化性，能将醛基氧化为羧基，则乙二醛与氯气反应生成乙醛酸，A. 根据以上分析，C为阳极，发生的反应为2Cl-e-=Cl2， OHC-CHO+Cl2+H2O=HOOC-CHO+2Cl-+2H+；D为阴极，电极反应为HOOC-COOH+2e-+2H+= HOOC-CHO+ H2O，氢离子由阳极
14、向阴极移动，所以应选择阳离子交换膜，故A正确；B. 由于阳极发生的反应为2Cl-e-=Cl2，OHC-CHO+Cl2+H2O=HOOC-CHO+2Cl-+2H+，反应后HCl并没改变，所以HCl是制取乙醛酸反应的催化剂，并起导电作用，故B正确；C. 根据两电极反应，该方法的总反应为 OHC-CHO+HOOC-COOH2HOOC-CHO，故C正确；D. 根据以上分析，乙二醛在阳极被阳极产物氧化为HOOC-CHO,但乙二醛不在阳极表面放电；乙二酸在阴极得电子生成HOOC-CHO，故D错误。故选D。【点睛】本题主要考查电化学原理，掌握电解池阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，根据乙二醛和乙二酸在两电
15、极发生的变化判断阴阳极是解题的关键，易错选项为D项，注意乙二醛和乙二酸发生反应的电极名称。10如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作 示意图。放电时该电池的电极反应式为：负极：LixC6xe=C6xLi+（LixC6表示锂原子嵌入墨形成的复合材料），正极：Li1xMnO2xLi+x e=LiMnO2（LiMnO2表示含锂原子的MnO2）下列有关说法正确的是( )A该电池的反应式为：Li1-xMnO2+LixC6LiMnO2+C6BK与M相接时，A是阳极，发生氧化反应CK与N相接时，Li由A极区迁移到B极区D在整个充电或放电过程中都只存在一种形式的能量转化【答案】B【解析】【详解】A.由题意
16、放电时该电池的电极反应式为：负极：LixC6xe=C6xLi+（LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极：Li1xMnO2xLi+xe=LiMnO2（LiMnO2表示含锂原子的MnO2），故A项电池反应充、放电反了，故A项错误；B.K与M相接时，B电极接电源负极作阴极，A电极接电源正极做阳极，故B项正确；C.则该电池做电源时，A为正极，B为负极，K与N相接时，Li由B极区迁移到A极区，故C项错误；D.由图象可知充电过程中为电能转化为化学能，放电过程中为化学能转化为电能和光能，故D项错误；答案：B。【点睛】本题考查原电池和电解池的原理。根据氧化还原反应的氧化剂和还原剂确定原电池的正负极，
17、根据电池的正负极判断阴阳极。由此进行判断。11电解Na2SO4溶液产生H2SO4和烧碱的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12。以下说法正确的是(说明：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)A产物丁为H2SO4Ba电极反应式：2H2O+2e-=H2+2OH-C离子交换膜d为阳离子交换膜D每转移0.2 mol电子，产生1.12 L气体甲【答案】C【解析】【分析】电解硫酸钠溶液时，阳极上生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极反应式为 2H2O+2e-=H2+2OH-，测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比
18、约为1：2，则甲是氧气、乙是氢气，则a是阳极、b是阴极，阳极区域生成产物丙为硫酸、阴极区域生成产物丁为NaOH。【详解】A项、产物丁是NaOH，故A错误；B项、a为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，故B错误；C项、产物丁是NaOH，则离子交换膜d是阳离子交换膜，故C正确；D项、温度和压强未知，无法确定气体摩尔体积，则无法计算氧气体积，故D错误。故选C。【点睛】本题考查了电解原理的分析应用，电极产物和电极名称判断是解题关键。12铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中错误的是A此过程中铁被腐蚀B此过程中电子从Fe移向CuC正极电极反应式为：2H2e=H2D此过程中还涉
19、及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3【答案】C【解析】【分析】铜铁构成原电池，铁的活泼性大于铜，铁作负极、铜作正极，铁铆钉发生吸氧腐蚀。【详解】A、铁的活泼性大于铜，铁作负极，铁失电子发生氧化反应，故A正确；B. 此过程中，铁作负极、铜作正极，电子从Fe移向Cu，故B正确；C. 铁发生吸氧腐蚀，正极是氧气得电子发生还原反应，正极电极反应式为：O24e+2H2O=4OH-，故C错误；D. 氢氧化亚铁易被氧化，所以此过程中还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3，故D正确。选C。13一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为
20、：下列关于该电池叙述错误的是A电池中镀Pt导电玻璃为正极B电池工作时，I离子在镀Pt导电玻璃电极上放电C电池工作时，电解质中I和I3浓度不会减少D电池工作时，是将太阳能转化为电能【答案】B【解析】【分析】由图电子的移动方向可知，透明导电玻璃电极为原电池的负极，镀Pt导电玻璃电极为原电池的正极，电解质为I3和I-的混合物，I3在正极上得电子被还原，正极反应为I3+2e-=3I-，据此分析解答。【详解】A由图电子的移动方向可知，电极镀Pt导电玻璃为原电池的正极，选项A正确； B镀Pt导电玻璃电极为电池的正极，发生的反应为：I3-+2e-=3I-，选项B错误；C由电池中发生的反应可知，I3-在正极上
21、得电子被还原为3I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，选项C正确；D.电池工作时，光能转变为电能，选项D正确。答案选B。【点睛】本题是一道知识迁移题目，考查学生分析和解决问题的能力，注意平时知识的积累是解题的关键。14采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是AZn与电源的负极相连BZnC2O4在交换膜右侧生成C电解的总反应为2CO2ZnZnC2O4D通入11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子【答案】C【解析】【分析】
22、采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中，碳元素的化合价降低，所以通入二氧化碳的电极是阴极，即Pb是阴极，和电源的负极相连，Zn是阳极，和电源的正极相连，总反应为：2CO2+ZnZnC2O4，根据反应式计算。【详解】A、采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中，碳元素的化合价降低，所以通入二氧化碳的电极是阴极，即Pb是阴极，和电源的负极相连，Zn是阳极，和电源的正极相连，选项A错误；B、在阴极上，二氧化碳得电子得C2O42-，在阳极上，金属锌失电子成为锌离子，从阳极移向阴极，所以ZnC2O4在交换膜左侧生成，选项B错误；C、在阴极上，二氧化碳得电子得C2O42-，在阳极上，金属锌失
23、电子成为锌离子，电解的总反应为：2CO2ZnZnC2O4，选项C正确；D、电解的总反应为：2CO2ZnZnC2O4，2mol二氧化碳反应伴随2mol电子转移，当通入标况下的11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子，但题干中没说明标准状况下，选项D错误答案选C。【点睛】本题考查学生电解池的工作原理以及电极反应式的书写和应用知识，注意知识的迁移应用是关键，难度不大。15LiOH和钴氧化物可用于制备锂离子电池正极材料。利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法不正确的是( )AB极区电解液为LiOH溶液B每产生2.24L氢气，就有0.2 mol阳离子通过
24、交换膜进入阴极区C电解过程中Li向B电极迁移D阳极电极反应式为2Cl-2e-=Cl2【答案】B【解析】【分析】由图可知：B电极上有H2生成，则B为电解池的阴极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2，A为阳极，阳极反应式为2Cl-2e-=Cl2，左侧电解液为LiCl溶液，右侧电解液为LiOH溶液。【详解】A项，根据分析可知B极区电解质溶液为LiOH溶液，故A项正确；B项，标准状况下，2.24L氢气的物质的量为0.1mol，根据电极反应式可知转移0.2mol电子，阴极得电子，为了维持溶液电中性，有0.2mol带正电荷的阳离子（Li+）通过交换膜进入阴极区，由于没有指明是标准状况，故B项
25、错误；C项，电解池工作时，电解质溶液中的阳离子向阴极移动，即Li+向B电极迁移，故C项正确；D项，A电极为阳极，电极上Cl-放电，电极反应式为2Cl-2e-=Cl2，故D项正确。综上所述，本题正确答案为B。【点睛】本题考查电解原理，解题关键：理清各个电极上发生的反应、各个区域电解质溶液成分，会正确书写电极反应式，易错点：A选项，电解破坏了水的电离平衡，在阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，留下OH。16乙醇钠是有机合成中常用的强碱，下图是通过电解乙醇和氢氧化钠溶液制备乙醇钠的工作示意图。下列说法错误的是A电极A为阳极，导线a与电源的正极相连接B电解过程中产生的X气体与Y气体的质量之比为1：8C右
26、极室的反应为：2CH3CH2OH+2e=2CH3CH2O+H2D若电解过程中转移2mol电子，则右极室质量增加44g【答案】B【解析】【分析】在电解池的阳极上是阴离子失电子，发生氧化反应的过程，阴极上得电子发生还原反应的过程。【详解】A.由示意图可知阳离子Na+由左边通过阳离子交换膜向右边移动，则说明B电极为阴极，导线b与电源负极相连，A电极为阳极，导线a与电源的正极相连接，A正确；B.电解时阳极A上是溶液中的OH-失电子发生氧化反应的过程，电极反应式为4OH- -4e-=2H2O+O2；在阴极上是乙醇中的羟基氢原子得电子，发生还原反应，即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2，
27、根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知反应产生的O2与H2物质的量的比是1：2，质量比是32：4=8：1，B错误；C.右极室为阴极，是乙醇的羟基氢获得电子被还原的过程，电极反应为：2CH3CH2OH+2e=2CH3CH2O+H2，C正确；D.若电解过程中转移2mol电子，则右极室会有2molH+放电变为H2逸出，同时有2molNa+进入到右极室，所以右极室质量增加：2mol23g/mol-2mol1g/mol =44g，D正确；故合理选项是B。【点睛】本题考查电极原理应用的知识，掌握电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应是本题解答的关键，突破口是溶液中Na+进入到右极室，注意应用Na+向
28、负电荷较多的阴极移动的知识。17电渗析法淡化海水的原理如图所示。已知海水中含等离子，电极为惰性电极。下列叙述正确的是AA是阳离子交换膜B海水中阴离子移向b电极Ca的电极反应为Db极产生无色气体，出现白色沉淀【答案】D【解析】【分析】与电源的正极相连的是阳极，和电源的负极相连的是阴极，所以a是阳极，b是阴极。电极为惰性电极所以阳极a电解溶液中的阴离子：优先于失电子，a的电极反应为2Cl-2e-=Cl2；阴极b电解溶液中的阳离子：H+，b的电极反应为2H2O+2e-=Mg(OH)2+ H2。【详解】A. a是阳极，阴离子向阳极移动，故A是阴离子交换膜，A项错误；B.由A项可知，海水中阴离子移向a电
29、极，B项错误；C. 由分析可知，a的电极反应为2Cl-2e-=Cl2，C项错误；D. 由分析可知，b极产生无色气体H2，出现白色沉淀Mg(OH)2，D项正确；答案选D。【点睛】解电解池题目，注意抓住在惰性电极上离子的放电顺序：(1)阴极(与电极材料无关)：AgFe3Cu2H(酸) Fe2Zn2H(水) Al3Mg2NaCa2K(2)阳极(与电极材料有关)：活泼电极S2IBrClOH最高价含氧酸根离子F18工业上电解 Na2CO3的原理如图所示。下列说法不正确的是( )A阴极产生的物质 A 是 H2B电解一段时间后，阳极附近溶液的 PH 将增大C该离子交换膜应为阳离子交换膜D阳极电极反应为 4C
30、O32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2【答案】B【解析】【分析】工业上电解 Na2CO3溶液，根据装置图分析，电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，碳酸钠转化为碳酸氢钠，则阳极电极反应为：4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2，阴极为物质得到电子，发生还原反应，生成氢氧化钠，则阴极反应式为：2H2O+2e-2OH-+H2，据此分析判断。【详解】A. 阴极发生还原反应，反应式为：2H2O+2e-2OH-+H2，则阴极产生的物质A是H2，故A正确；B. 阳极电极反应为：4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2，溶液的碱性减弱，所以电解一段时间后，阳极附近溶液的 pH 将减小，故B错误；C. 由于阴极产品为氢氧化钠，阳极区的钠离子要进入阴极区，所以离子交换膜应为
