2010高考化学试题分类汇编电化学基础带详细解析

2010高考化学试题分类汇编电化学基础带详细解析

‎2010高考化学试题分类汇编 电化学基础 以下试题均来自VCM仿真实验 ‎（2010浙江卷）9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是 A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+‎ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：‎ 试题解析：‎ 本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。‎ 本题答案：C 教与学提示：‎ 原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行的氧化还原反应，负极反应（因负极就是参加反应的电极）开始。电解池的教学要从外加电源的正负极，分析阳极（活性电极时本身参加反应）开始，最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住：沸（负）羊（阳）羊（氧化）。‎ ‎（2010广东理综卷）23.铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是 ‎ ‎ A 正极反应为：Zn—2e-=Zn2+ ‎ B电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU ‎ C 在外电路中，电子从负极流向正极 ‎ D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 ‎ 解析：Zn是负极，故A错；‎ 电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；‎ 根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；‎ 在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。‎ 答案：BC ‎（2010安徽卷）11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从b极流向a极 B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－‎ C.每转移0.1 mol电子，消耗‎1.12 L的H2‎ D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 答案：D 解析：首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。‎ ‎（2010福建卷）11．铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断不正确的是 A．K 闭合时，d电极反应式：‎ B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2 mol C．K闭合时，II中向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极 ‎【解析】答案：C 本题考查电化学（原电池、电解池）的相关知识 K闭合时Ⅰ为电解池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0．2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0．2mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。‎ ‎（2010江苏卷）11．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。‎ ‎ 下列说法正确的是W W W K S 5 U . C O M ‎ A．该系统中只存在3种形式的能量转化 ‎ B．装置Y中负极的电极反应式为：‎ ‎ ‎ ‎ C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 ‎ D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 ‎【答案】C ‎【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。‎ ‎（2010山东卷）29．（12分）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）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。[来源:Z*xx*k.Com]‎ 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，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，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，电镀时用铜而不用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_______。‎ 解析：(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；‎ 使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。‎ ‎②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。‎ ‎(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。‎ ‎(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。‎ 答案：‎ ‎（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c ‎②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解；‎ Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑‎ ‎(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+‎ ‎(3)N 牺牲阳极保护法。‎ ‎（2010安徽卷）27.（14分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：‎ ‎（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。‎ ‎（2）第③步反应的离子方程式是 。‎ ‎（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。‎ 若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：‎ ‎ 、 。‎ ‎（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为‎18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。‎ 答案：（1）Al(OH)3‎ ‎(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O ‎ ‎(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等 ‎（4）5.3 ‎ 解析：第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。‎ 第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。‎ ‎（2010四川理综卷）27．(16分) ‎ 碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。‎ ‎(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。‎ 电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。‎ ‎(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。‎ 要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。‎ 试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。‎ 实验方法 实验现象及结论 ‎(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：‎ 步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是 ‎ ‎ 。‎ 答案：（1）紫黑色 升华 ‎（2）‎ ‎ 有气泡产生 ‎（3）‎ 实验方法 实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。‎ 如果不变蓝，说明无。（如果 变蓝，说明有。）‎ ‎（4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质 解析：（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。‎