2024年高考化学真题和模拟题分类汇编专题08电化学及其应用.docxVIP

PAGE

PAGE1

专题08电化学及其应用

1．（2024·广东卷）以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中

A．阴极发生的反应为 B．阴极上被氧化

C．在电解槽底部产生含的阳极泥 D．阳极和阴极的质量改变相等

【答案】C

【解析】依据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含和等的铝合金废料为阳极进行电解，通过限制肯定的条件，从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3+得电子生成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。

A．阴极应当发生得电子的还原反应，事实上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误；

B．Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误；

C．阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；

D．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，依据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量改变不相等，D错误；

故选C。

2．（2024·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是

A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移

B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移

C．MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O

D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O

【答案】A

【解析】依据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。

A．依据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误；

B．依据分析，Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，B正确；

C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正确；

D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正确；

故答案选A。

3．（2024·全国乙卷）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家探讨了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是

A．充电时，电池的总反应

B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关

C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移

D．放电时，正极发生反应

【答案】C

【解析】充电时间照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li+）和阳极反应（Li2O2+2h+=2Li++O2），则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。

A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A正确；

B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；

C．放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；

D．放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，D正确；

答案选C。

4．（2024·浙江卷）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积改变忽视不计)。下列说法不正确的是

A．电极A为阴极，发生还原反应

B．电极B的电极发应：

C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变

D．电解结束，可通过调整除去，再加入溶液以获得

【答案】C

【解析】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价上升，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；

B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正确；

C．电极A为阴极，LiMn2