难点4 电化学原理及其应用-2021年高考化学【热点·重点·难点】专练（山东专用）（解析版）

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2021 年高考化学【热点·重点·难点】专练（山东专用）
难点 4 电化学原理及其应用
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1．（2021·山东济南市·高三一模）700℃下电解熔融 可制备高纯度的液态锑，原理如图所示。下列
说法错误的是
A．该过程需要在惰性气体氛围中进行
B．所有反应物和产物具有完全的流动性，使装料和出料变得更加简单
C． 和 的作用是降低 的熔点(1180℃)
D．阳极反应为
【答案】D
【详解】
A．生成的液态锑、液态硫能被空气中氧气氧化，因此该过程需要在惰性气体氛围中进行，故 A正确；
B． 所有反应物和产物为液态或气态，则具有完全的流动性，使装料和出料变得更加简单，故 B正确；
C． Na2S的熔点为 1180℃，而该工艺在 700℃下电解熔融态物质， 和 的作用是降低 的熔
点(1180℃) ，故 C正确；
D．电解池分阴阳极，阳极发生氧化反应，阳极反应为 ，故·D 错误；
答案选 D。
2．（2021·广东高三其他模拟）金属镁被视为下一代能量存储系统负极材料的极佳选择。镁—溴电池的工
作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许 Mg2+通过：反应前，正、负极区电解质溶液质量
相等)。下列说法错误的是
1
A．Mg 作负极，发生氧化反应
B．石墨电极上发生的电极反应为
C．用该电池对铅蓄电池进行充电时，N端与铅蓄电池中的 Pb 电极相连
D．当外电路通过 0.2mol 电子时，正、负极区电解质溶液质量差为 2.4g
【答案】C
【详解】
A．根据电池放电时 Mg2+的移动方向可推知，Mg 作负极，发生氧化反应，A项正确；
B．石墨电极作正极，发生还原反应，电极反应为 ，B项正确；
C．铅蓄电池充电时的总反应为 ，Pb 电极为负极，故要与 M
端相连(正接正，负接负)，C项错误；
D．当外电路通过 0.2 mol 电子时，负极发生反应：Mg-2e-=Mg2+，根据溶液的电中性，有 0.1 mol Mg2+从负
极区到正极区，故正极区溶液质量增加 0.1mol 24g/mol=2.4g，故正、负极区电解质溶液质量差为 2.4g，D
项正确；
答案选 C。
3．（2021·山东菏泽市·高三一模）近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂-铜空气燃料电池。
该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电流，其中放电过程为：2Li +Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，下列说
法正确的是
A．放电时，正极的电极反应式为：O2 +2H2O+4e-=4OH-
B．通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O
C．放电时 Cu 极区域水溶液的 pH 减小
D．放电过程中，电子由锂电极经过锗酸锌锂固体电解质到达铜电极
【答案】B
【分析】
2
根据图示结合题意，该装置为锂-铜空气燃料电池，电池放电总反应为 2Li +Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，则
Li 电极作负极，电极反应为为 Li-e-=Li+，Cu 电极作正极，电极反应为：Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-。
【详解】
A．根据分析，放电时，正极上并非是氧气直接放电，正极的电极反应式为：Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，
故A错误；
B．由放电过程总反应 2Li +Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-可知，通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O，故 B
正确；
C．放电时，Cu 极电极反应式 Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，Cu 电极上生成氢氧根离子，该区域水溶液的 pH
增大，故 C错误；
D．放电过程中，电子由锂电极通过外电路导线经过负载到达铜电极，电子无法在有机电解质和锗酸锌锂
固体电解质传递，故 D错误；
答案选 B。
4．（2021·山东烟台市·高三一模）2020 年，天津大学化学团队以 CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高
选择性合成，装置工作原理如下图(隔膜 a只允许 OH-通过)。下列说法错误的是
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/In2O3-x 电极上发生氧化反应
C．电解过程中，OH-由In/In2O3-x 电极区向 Ni2P电极区迁移
D．Ni2P电极上发生的电极反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O
【答案】B
【分析】
由图中 In/In2O3-x 电极上 CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x 电极为阴极，阴极反应
为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则 Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电
极反应为 CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。
【详解】
A．Ni2P电极上发生氧化反应，则为阳极，与电源正极相连，故 A正确；
B．In/In2O3-x 电极为阴极，电极上发生还原反应，故 B错误；
C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则 OH-由In/In2O3-x 电极区向 Ni2P电极区迁移，故 C正确；
D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3 (CH2 )6CN，阳极反应为 CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-
=CH3(CH2)6CN+4H2O，故 D正确；
故答案为 B。
5．（2021·山东聊城市·高三一模）我国科学家在研究HCOOH 燃料电池方面有重大进展，装置如图所示，
两电极区间用离子交换膜隔开。下列说法正确的是
3
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