高考题电化学练习

高考题电化学练习

电化学（选择题部分）‎ ‎1、电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是 ‎ A.阳极反应为Fe－2e－Fe2＋ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原 ‎【答案】B ‎【解析】根据总方程式可得酸性减弱，B错误。阳-yang-氧，↑失氧，A正确；Fe－2e－Fe2＋~~~~2e－，则6mol的铁发生变化时候转移电子数12mol，又据能够处理的关系式，得6Fe~~~~12e－~~~6Fe2＋~~~Cr2O72－，所以D正确。在阴极，发生还原反应，↓得还，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，C正确。‎ ‎【试源】2013高考全国大纲版（广西）理综综合化学 ‎2．【题文】银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（　　）‎ A．处理过程中银器一直保持恒重 ‎ B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 ks5u ‎ C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 ‎ D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ‎【答案】B ‎ ‎【解析】A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加； ‎ C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3； ‎ D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl ‎ ‎【试源】2013年高考新课标Ⅰ卷化学试题 ‎3. 【题文】“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/Nicl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（　　）ks5u A.电池反应中有NaCl生成 B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子 C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－‎ D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 ‎【答案】Ｂ ‎【解析】考察原电池原理。负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－===Na＋;正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以A、C、D正确，B错误。‎ ‎【试源】2013年高考新课标Ⅱ卷化学试题 ‎4．【题文】下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（　　）‎ A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块 ‎【答案】Ａ ‎【解析】Ｂ／Ｃ为物理方法，阻止金属和氧气的接触；Ｄ为构成原电池，使被保护的金属为正极材料，不失去电子的方法。‎ ‎【试源】2013北京高考理科综合化学试题 ‎5．【题文】用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是（　　）‎ A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 ‎【答案】Ａ ‎【解析】Ｂ应该为电解二不是电离；Ｃ应该是阴极而不是阳极；Ｄ应该是阳极的现象。本题考查学生对于电化学基础概念的了解，学生应该在复习中想办法牢记。‎ ‎【试源】2013北京高考理科综合化学试题 ‎6．【题文】为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：‎ 电池：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）=2PbSO4（s）+2H2O（l）‎ 电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑，电解过程中，以下判断正确的是（　　）‎ ‎【答案】Ｄ ‎【解析】电池中，氢离子移向为电源的正极，A错；根据方程式，第一条电子转移数为2，第二条电子转移数为6，可知应该生成1mol，B错；C的电池产物应该为固体硫酸铅。‎ ‎【试源】2013年高考天津化学试题 ‎7. 【题文】糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是（　　）‎ A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe3+‎ C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-‎ D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）‎ ‎【答案】D ‎【解析】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成Fe2+；在脱氧过程中，Fe失电子氧化为Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为Fe3+，由电子守恒知消耗氧化剂氧气的体积（标况下）V(O2)＝22.4L·mol-1×（3×1.12g/56g·mol-1）/4＝336mL。‎ ‎【试源】2013年高考上海化学试卷 ‎8.【题文】电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O,下列说法不正确的是（　　）‎ A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—‎ B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—‎ C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑‎ D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变 ‎【答案】Ｄ ‎【解析】电解的电极反应为：‎ 阳极 2I——2e—== I2左侧溶液变蓝色 ‎3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O 一段时间后，蓝色变浅 阴离子交换膜 向右侧移动 阴极 2H2O+2e—==H2↑+2OH— 右侧放出氢气 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：‎ 电极反应为：阳极 2I——2e—== I2 ‎ 多余K+ 通过阳离子交换膜迁移至阴极 阴极 2H2O+2e—==H2↑+2OH— 保证两边溶液呈电中性 ‎【试源】2013年高考浙江化学试题 ‎9.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca =====CaCl2+Li2SO4+Pb。‎ 下列有关说法正确的是 正极反应式：Ca+2Cl- - 2e- ===== CaCl2‎ 放电过程中，Li+向负极移动 没转移0.1mol电子，理论上生成20.7Pb 常温时，在正负极间接上电流表或检流计，‎ 指针不偏转 ‎【答案】D ‎【解析】A、正极发生还原反应，故为，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。‎ ‎【考点定位】考查化学基本理论，设计电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。‎ ‎【试源】2013年高考安徽理科综合化学 ‎10．燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是 ‎ A．甲醇 B．天然气 C．液化石油气 D．氢气 ‎【答案】D ‎【解析】本题属于考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。燃 料电池的能量转换率为 80%，普通燃烧过程能量转换率为 30%左右(《选修四》教材P77)，‎ 氢气作为燃料电池的燃料，其产物又是水，对环境无危害性，从能效比及环境保护的角度看，‎ 氢气的确是最理想的能源。太阳能和氢能全面使用将是新能源领域人类努力的方向。‎ ‎【试源】2013高考化学江苏试题 ‎11．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是 A．Mg 电极是该电池的正极 B．H2O2 在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH 增大 D．溶液中Cl－向正极移动 ‎【答案】C ‎【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。 ‎ A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。 ‎ B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水，溶液PH 值增大。 ‎ D.溶液中 Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。‎ ‎【试源】2013高考化学江苏试题 ‎12. 下列有关说法正确的是 A．反应NH3(g)+HCl(g)=== NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H<0‎ B．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C．CH3COOH 溶液加水稀释后，溶液中 的值减小 D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2 固体，CO32－水解程度减小，溶液的pH 减小 ‎【答案】AC ‎【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对用熵变焓变判断反应方向，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 ‎ A.本反应前后气体变固体，熵变小于零，只有在焓变小于零时自发。内容来源于《选修四》‎ P34－P36 中化学方向的判断。 ‎ B.精炼铜时，粗铜铜作阳极，被氧化，纯铜作阴极，被还原。内容来源于《选修四》P81。 ‎ C.越稀越电离，醋酸与醋酸根离子浓度比减小。内容来源于《选修四》P41。 ‎ D.Na2CO 3 溶液加少量 Ca(OH) 2 固体，抑制碳酸根离子水解，但pH 值随着 Ca(OH) 2 固体的加入而增大。‎ ‎【试源】2013高考化学江苏试题不定项选择 ‎13．Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：‎ ‎2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是 A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-‎ C．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 ‎[答案]D ‎[解析]根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl 溶液代替。‎ ‎【试源】2013高考海南化学试题 ‎14．下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A．‎ MgSO4‎ CuSO4‎ B．‎ AgNO3‎ Pb(NO3)2‎ C．‎ FeSO4‎ Al2 (SO4)3‎ D．‎ CuSO4‎ AgNO3‎ ‎[答案]D ‎[解析]题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。‎ ‎【试源】2013高考海南化学试题不定项选择 电化学（填空题部分）‎ ‎（2011北京卷）26．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示 ‎（1）溶液A的溶质是 ；‎ ‎（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ‎ ‎（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ‎ ‎（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH+3、SO2-2，[c（SO2-2）]＞c(Ca2+)]。精制流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：‎ ‎①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 ‎ ‎③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有 ‎ ‎④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3含量小于5mg /L，若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg / L，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。‎ ‎（2011山东卷）29．科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。‎ ‎（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。‎ ‎（2）右图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为‎320℃‎左右，电池反应为2Na+S＝Na2Sx,正极的电极反应式为 。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。(Pb:207)‎ ‎（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH （填“增大”“减小”或“不变”），Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为 （用离子方程式表示）。‎ ‎（2011江苏卷）18.Ag2O2 是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8=Ag2O2+2KNO3+2K2SO4+2H2O ‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是 。‎ ‎(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 。‎ ‎(3)准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含Ag2O）‎2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0mLO2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。‎ ‎(2010山东)29．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。‎ ‎(1)以下为铝材表面处理的一种方法：‎ ‎①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向糟液中加入下列试剂中的 。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3‎ ‎②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。‎ ‎ (2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不有石墨作阳极的原因是 。‎ ‎(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。‎ 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。‎ ‎（2009全国一）28.下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放‎100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和‎100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。‎ ‎（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：‎ ‎①电源的N端为 极；‎ ‎②电极b上发生的电极反应为 ；‎ ‎③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；‎ ‎④电极c的质量变化是 g；‎ ‎⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：‎ 甲溶液 ；‎ 乙溶液 ；丙溶液 ；‎ ‎（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ ‎ ‎（2009海南）15．Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；‎ ‎(2)电池正极发生的电极反应为 ；‎ ‎(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；‎ ‎(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。‎ ‎（2009山东）29.（12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。‎ ‎（1）该电池的负极材料是　　　　。电池工作时，电子流向　　　　（填“正极”或“负极”）。‎ ‎（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。‎ a.NaOH b.Zn　　　　c.Fe d.NH3·H2O ‎(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 ‎　　　　。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。‎ ‎（2007宁夏）26．（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。‎ 锌片上发生的电极反应： ； 银片上发生的电极反应： 。‎ ‎（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算： ①产生氢气的体积(标准状况)；‎ ‎②通过导线的电量。（已知NA＝6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C）‎ ‎（2007山东）29．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。‎ ‎（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。‎ ‎（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。‎ 正极反应 负极反应 。‎ ‎（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤 。‎ 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3＋‎ Fe2＋‎ Cu2＋‎ ‎1.9‎ ‎7.0‎ ‎4.7‎ ‎3.2‎ ‎9.0‎ ‎6.7‎ 提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu ‎（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢腐蚀。‎ 有关反应的化学方程式 ‎ 劣质不锈钢腐蚀的实验现象 ‎ 答案：‎ ‎（2011北京卷）26．（1）N a OH （2）2Cl—+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH—‎ ‎（3）Cl2与反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 ‎（4）①Mg（OH）2②2NH+4+3Cl2+8OH—=N2↑+6Cl—+8H2O③SO2-4、Ca2+④1.76‎ ‎（2011山东卷）29．(1)2CH3CH2OH + 2Na2CH3CH2ONa + H2↑；二硫化碳或热的NaOH溶液 ‎(2)xS+2e-Sx2-，离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫；4.5 ‎ ‎(3)c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)；减小；2S2-+ 2H2O+O22S+ 4OH-‎ ‎（2011江苏卷）18.（1）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO)溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）‎ ‎ （3）91%‎ ‎(2010山东)29．(12分)‎ ‎(1)①2Al+2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (或：2Al+2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑)；b ‎ ②2Al＋3H2O=Al2O3＋6H＋＋6e－; HCO3－与H＋反应使H＋浓度减小，产生Al(OH)3沉淀。(合理即得分)‎ ‎ (2)补充溶液中消耗的Cu2＋,保持溶液中Cu2＋浓度恒定。‎ ‎ (3)N；牺牲阳极的阴极保护法(或：牺牲阳极保护法)‎ ‎（2009全国一）28. （1）①正极 ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③‎2.8L ④‎16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电， H＋增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应 ‎（2009海南）15。（1）锂 （2分）‎ ‎（2）（2分）‎ ‎（3）出现白雾，有刺激性气体生成 （3分）‎ ‎（4）锂是活泼金属，易与、反应；也可与水反应（2分）‎ ‎（2009山东）29. （1）Zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 ‎ b （3）2H++2e-→H2 ,‎‎87g ‎（2007宁夏）26.（1）Zn－2e－＝Zn2＋ 2H＋＋2e－＝H2↑ （2）①4.5L ②3.8×104C ‎（2007山东）29. （1）2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ （2） 正极反应：Fe3＋＋e－＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋）负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e－（或Cu－2e－＝Cu2＋） （3）①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2－4.7；③过滤（除去Fe(OH)3） （4）CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成