专题08 电化学及其应用-2020年高考真题和模拟题化学分项汇编（解析版）

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专题 08 电化学及其应用

1．（2020 年新课标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】

【分析】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。

【详解】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

2020 年高考真题

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 年新课标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】

【分析】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。

【详解】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 年新课标Ⅲ）一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在 VB2电极发生反应：

该电池工作时，下列说法错误的是

A．负载通过 0．04 mol 电子时，有 0．224 L(标准状况)O2参与反应

B．正极区溶液的 pH 降低、负极区溶液的 pH 升高

C．电池总反应为

D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极

【答案】B

【解析】

【分析】根据图示的电池结构，左侧 VB2发生失电子的反应生成和，反应的电极方程式如题

干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成 OH-，反应的电极方程式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的

总反应方程式为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ，据此分析。

【详解】A．当负极通过 0．04mol 电子时，正极也通过 0．04mol 电子，根据正极的电极方程式，通过

0．04mol 电子消耗 0．01mol 氧气，在标况下为 0．224L，A正确；

B．反应过程中正极生成大量的 OH-使正极区 pH 升高，负极消耗 OH-使负极区 OH-浓度减小 pH 降低，B错

误；

C．根据分析，电池的总反应为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ，C正确；

D．电池中，电子由 VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电

极→负载→VB2电极→KOH 溶液→复合碳电极，D正确；

故选 B。

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