热点6 电化学及其应用-2021年高考化学专练【热点·重点·难点】（解析版）

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热点 6 电化学及其应用
【命题规律】
本专题考点为高考必考点。主要考查原电池、电解池的原理以及应用。题型主要为选择题，难度较大。
主要考查学生的变化观念和平衡思想，证据推理和模型认知，科学探究和创新意识，科学态度与社会责任
素养。
【备考建议】
2021 年高考备考应重点关注新型电池的发展与应用。
【限时检测】（建议用时：30 分钟）
1．（2020 新课标Ⅰ）科学家近年发明了一种新型 Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和
选择性催化材料，放电时，温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新
途径。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，1 mol CO2转化为 HCOOH，转移的电子数为 2 mol
C．充电时，电池总反应为
D．充电时，正极溶液中 OH−浓度升高
【答案】D
【解析】
由题可知，放电时，CO2转化为 HCOOH，即 CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为
负极，Zn 发生氧化反应生成 ；充电时，右侧为阳极，H2O发生氧化反应生成 O2，左侧为阴极，
发生还原反应生成 Zn，以此分析解答。
A．放电时，负极上 Zn 发生氧化反应，电极反应式为： ，故 A正确，不选；
B．放电时，CO2转化为 HCOOH，C元素化合价降低 2，则 1molCO2转化为 HCOOH 时，转移电子数为
2mol，故 B正确，不选；
C．充电时，阳极上 H2O转化为 O2，负极上 转化为 Zn，电池总反应为：
，故 C正确，不选；
D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为： ，溶液中 H+浓度增大，溶液中
c(H+)•c(OH-)=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中 OH-浓度降低，故 D错误，符合题意；
答案选 D。
2．（2020 新课标Ⅱ）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的
示意图。当通电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下
列叙述错误的是
A．Ag 为阳极 B．Ag+由银电极向变色层迁移
C．W元素的化合价升高 D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3
【答案】C
【解析】
从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag 电极
有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明 Ag 电极为阳极，透明导电层时阴极，故 Ag 电极上发
生氧化反应，电致变色层发生还原反应。
A．通电时，Ag 电极有 Ag+生成，故 Ag 电极为阳极，故 A项正确；
B．通电时电致变色层变蓝色，说明有 Ag+从Ag 电极经固体电解质进入电致变色层，故 B项正确；
C．过程中，W由WO3的+6 价降低到 AgxWO3中的+(6-x)价，故 C项错误；
D．该电解池中阳极即 Ag 电极上发生的电极反应为：xAg-xe-= xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：
WO3+xAg++xe- = AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg + WO3=AgxWO3，故 D项正确；
答案选 C。
【点睛】
电解池的试题，重点要弄清楚电解的原理，阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写，阳极反应式
+阴极反应式=总反应式，加的过程中需使得失电子数相等。
3．（2020 年山东新高考）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图
所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
A．阳极反应为
B．电解一段时间后，阳极室的 pH 未变
C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移
D．电解一段时间后，a极生成的 O2与b极反应的 O2等量
【答案】D
【解析】
a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降
低，被还原，做电解池的阴极。
A.依据分析 a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是 2H2O-4e-=4H++O2↑，故 A正确，
但不符合题意；
B.电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的
pH 值不变，故 B正确，但不符合题意；
C.有B的分析可知，C正确，但不符合题意；
D.电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：
O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是 a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，故 D错误，符合题意；
故选：D。
4．（四川省成都市 2021 届高三第一次诊断性考试）聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科
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