普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学北京卷Word文档下载推荐.docx

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阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

若阳极是活性电极（除Au、Pt、C之外的电极），则电极本身失去电子，发生氧化反应；

若是惰性电极（Au、Pt、C等电极），则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->

I->

Br->

Cl->

OH->

含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>

Hg2+>

Fe3+>

Cu2+>

H+，与金属活动性顺序刚好相反。

因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键。

注意依据实验现象分析可能发生的电极反应。

2．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。

下列说法正确的是（）

A．Zn为电池的负极

B．正极反应式为2FeO42−+10H++6e−===Fe2O3+5H2O

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D．电池工作时

向负极迁移

（答案）AD

（解析）A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，正确；

B．KOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO42−+6e−+8H2O===2Fe（OH）3+10OH−，错误；

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；

D．电池工作时阴离子OH−向负极迁移，正确；

故选AD。

（考点定位）考查原电池原理及化学电源。

（名师点睛）原电池原理是建立在氧化还

原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

3．图1是铜锌原电池示意图。

图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（）

A．铜棒的质量B．c（Zn2+）

C．c（H+）D．c（SO42-）

（解析）该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。

A．在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；

B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-===Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，错误；

C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，正确；

D．SO42-不参加反应，其浓度不变，错误。

（考点定位）考查原电池基本原理和溶液中离子浓度变化。

（名师点睛）原电池原理无论在工业生产、日常生活和科学研究领域都有着重要用途，尤其在金属的腐蚀与防护、新能源的开发和利用方面有着不可替代的作用，因此也是历年高考必考知识点之一。

无论题型如何变化，如果把握原电池的工作原理、电极反应式和电池总反应方程式问题都会迎刃而解。

在原电池中，一般活泼金属做负极、失去电子、发生氧化反应（金属被氧化）、逐渐溶解（或质量减轻）；

不活泼金属（或导电的非金属）做正极、发生还原反应、有金属析出（质量增加）或有气体放出；

电子从负极流出经过外电路流回正极，电流方向正好相反；

溶液中离子浓度变化及移动方向由电极反应决定。

4．某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。

放电时电池的总反应为：

Li1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+C6（x<

1）。

下列关于该电池的说法不正确的是（）

A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移

B．放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe－===xLi++C6

C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg

D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe－===Li1-xCoO2+xLi+

（答案）C

（解析）该电池放电时是原电池，带正电荷的阳离子向正极移动，放电时负极失去电子，电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6，A、B项正确；

充电时是电解池，阴极石墨（C6）发生还原反应：

xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，若转移1mol电子，则石墨C6电极增重7g，阳极失去电子发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，C项错误，D项正确。

（考点定位）考查电化学原理的应用，化学电源。

（名师点睛）电化学问题分析思路：

首先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池，然后根据反应类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极，结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒，结合溶液的酸碱性、反应物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反应式，进一步确定总反应进行作答。

涉及电化学计算要紧抓电子守恒，涉及酸碱性分析要根据电极反应分析电极周围的pH变化，根据总反应分析整个过程中的pH变化。

5．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是（）

B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品

C．负极反应为2H2O–4e–===O2+4H+，负极区溶液pH降低

D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

（解析）A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移

；

在正极区带负电荷的OH–失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近水的电离平衡，使溶液中c（H+）>

c（OH-），所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，错误；

B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c（OH-）>

c（H+），所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，正确；

C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c（H+）增大，所以负极区溶液pH升高，错误；

D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n（O2）=1mol÷

4=0.25mol，错误。

（考点定位）考查电解原理的应用的知识。

与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极。

溶液中的离子移方向符合：

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动。

掌握电解池反应原理是本题解答的关键。

本题难度适中。

6．Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是（　　）

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

（解析）该电池中还原性较强的Mg为负极，失去2个电子发生氧化反应，A项正确；

氧化性较强的AgCl为正极，发生还原反应，正极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；

由于Mg失去电子成为Mg2＋，使负极区域带正电，AgCl得到电子生成Ag和Cl－，使正极区域带负电，因此Cl－由正极向负极迁移，使电解质溶液保持电中性，C项正确；

氧化还原反应为放热反应，镁与热水能发生置换反应生成Mg（OH）2和H2，D项正确。

（考点定位）考查原电池的工作原理。

（名师点睛）本题以Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体，考查原电池电极反应式的书写，离子的迁移方向等知识。

化学电源是高考中的热点，也是难点，学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理，然后结合化合价的变化判断正、负极。

7．锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn（OH）

。

A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中

逐渐减小

C．放电时，负极反应为：

Zn+4OH–-2e–===Zn（OH）

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

（解析）A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；

B、放电时总反应为：

2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn（OH）4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，故错误；

C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；

D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1mol，对应转移4mol电子，故错误。

（考点定位）考查原电池和电解池的工作原理。

（名师点睛）本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理，这是两个装置的重点，也是新电池的考查点，需要熟记，同时考查对知识的灵活运用；

电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，

正极反应式为：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极电极反应式为：

Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）42－；

充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；

涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项。

掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。

8．金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。

该类电池放电的总反应方程式为：

4M+nO2+2nH2O===4M（OH）n。

已知：

电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。

下列说法不正确的是（）

A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高

C．M–空气电池放电过程的正极反应式：

4Mn++nO2+2nH2O+4ne–===4M（OH）n

D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

（解析）多孔电极的接触面积大，有利于氧气的吸附，A项正确；

根据信息提示，相同质量的Mg、Al、Zn完全反应，失去电子的物质的量分别为

mol、

mol，B项正确；

正极为O2放电，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项错误；

不能采用碱性电解质，否则负极产生的Mg2＋与OH－反应生成沉淀，采用阳离子交换膜时，正极产生的OH－不能通过阳离子交换膜移到负极，D项正确。

（名师点睛）原电池是将化学能变成电能的装置。

负极失去电子，被氧化，正极得到电子被还原。

注意原电池中的正负极的反应，氧气肯定在正极得到电子，金属肯定在负极失去电子，结合原电池的电解质的环境分析其电极反应的书写。

在电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，电子从负极经过导线流向正极。

9．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是（）

A．正极反应中有CO2生成

B．微生物促进了反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

D．电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O

（答案）A

（解析）C6H12O6反应生成CO2时，C元素的化合价升高为＋4，发生氧化反应，因此是原电池的负极反应，A项错误；

在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率加快，促进了反应中电子的转移，B项正确；

原电池工作时，阳离子（H＋）移向电池的正极，C项正确；

根据电池装置图知电池总反应为葡萄糖的氧化反应C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。

（考点定位）原电池原理；

难度为一般等级。

（名师点晴）本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池。

原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。

电解池是将电能转化为化学能的装置。

与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极。

若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应。

掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。

10．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。

下列说法不正确的是（）

A．X是电源的负极

B．阴极的反应式是：

H2O＋2eˉ===H2＋O2ˉ

CO2＋2eˉ===CO＋O2ˉ

C．总反应可表示为：

H2O＋CO2

H2＋CO＋O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1

（答案）D

（解析）A、从图示可看出，与X相连的电极发生H2O→H2、CO2→CO的转化，均得电子，应为电解池的阴极，则X为电源的负极，A正确；

B、阴极H2O→H2、CO2→CO均得电子发生还原反应，电极反应式分别为：

H2O＋2eˉ===H2＋O2ˉ、CO2＋2eˉ===CO＋O2ˉ，B正确；

C、从图示可知，阳极生成H2和CO的同时，阴极有O2生成，所以总反应可表示为H2O＋CO2

H2＋CO＋O2，C正确；

D、从总反应方程式可知，阴极生成2mol气体（H2、CO各1mol）、阳极生成1mol气体（氧气），所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1，D不正确。

答案选D。

（考点定位）本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。

（名师点晴）电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：

提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据电解时电极质量或溶液pH的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。

电化学部分，尤其是原电池、电解池的电极反应式的书写，可以说是对氧化还原反应的灵活应用，实现了氧化还原反应的“合久必分”的发展和延伸。

解答电解池相关题目时，应从几步入手：

①看电极（材料），判断电极本身是否参与反应。

②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。

③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴（阳）离子隔膜的方向和产物。

11．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）

A．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO42－）减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

（解析）由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋===Zn2＋+Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误；

该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c（SO42－）不变，故B项错误；

电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—===Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M（Zn2＋）>

M（Cu2＋）故乙池溶液的总质量增加，C项正确；

该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；

本题选C。

（考点定位）本题主要考查了原电池的反应原理，涉及反应类型、离子浓度的变化、电极的判断、离子的移动方向的判断等。

（名师点睛）电化学反应原理是选修4中的重要内容，也是难点之一。

原电池的反应原理的应用，抓住化学反应的本质、正负极的判断、正负极反应类型的判断、电极反应式的书写、总反应方程式的书写、电子的流向、电流的流向、溶液中离子的流向、电极是否参加反应、电子的转移、有关氧化还原反应的计算、溶液质量的变化、离子交换膜的判断、溶液的pH的计算或变化、溶液颜色的变化是解题的关键。

综合性较强，针对每个知识点进行详细剖析，使学生真正理解原电池的反应中所涉及的知识。

12．用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（）

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式：

Cl－+2OH－－2e－===ClO－+H2O

C．阴极的电极反应式为：

2H2O+2e－===H2↑+2OH－

D．除去CN－的反应：

2CN－+5ClO－+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O

（答案）D

（解析）若铁作阳极，则铁失电子生成Fe2＋，则CN－无法除去，故铁只能作阴极，A项正确；

Cl－要生成ClO－，Cl的化合价要升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液为碱性条件，B项正确；

阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，碱性条件下，H2O提供阳离子H＋，故C项正确；

由于溶液是碱性条件，方程式中不能出现H＋，D项错误。

（考点定位）电化学基础知识。

（名师点睛）原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕工作原理、电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

电化学的命题除在继续加强基本知识考查的基础上，更加注重了试题题材的生活化、实用化、情景化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符，相信今后的电化

学命题将会有更新颖的形式与题材出现。

13．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b

极区向a极区迁移

C．每生成1molO2，有44gCO2被还原

D．a电极的反应为：

3CO2+16H＋—18e－===C3H8O+4H2O

（解析）由装置图中物质变化及变化的条件知，该装置是将电能转化为化学能的装置，A项错误；

工作中阳离子（H＋）移向阴极a区，B项正确；

由反应方程式6CO2＋8H2O→2C3H8O＋9O2知每生成1molO2，有

molCO2被还原，其质量为

×

44g，C项错误；

a极为阴极，电极上得电子发生还原反应，电极反应式为3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。

（考点定位）考查电解池反应原理的应用的知识。

（名师点睛）电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。

电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。

确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。

电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。

原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。

要掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。

14．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是（）

A．反应CH4＋H2

O

3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：

H2＋2OH－－

2e－===2H2O

C．电池工作时，CO32－向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为：

O2＋2CO2＋4e－===2CO32－

（解析）A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；

B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：

CO＋H2＋2CO32－－4e－===3CO2＋H2O，故B错误；

C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；

D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：

O2＋2CO2＋4e－===2CO32－，故D正确。

（考点定位）考查原电池的工作原理和电极反应式书写。

（名师点睛）考查原电池的工作原理，负极上失电子，正极上得电子，阴离子一般向负极移动，阳离子向正极移动，电极反应式书写，先写化合价变化的物质以及得失电子数，然后根据所给条件配平其他，也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式，但要注意还原剂不出现在正极上，氧化剂不出现在负极上，培养学生对氧化还原反应的书写。

15．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是（）

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为：

O2+2H2O+4e→4OH–

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

D．d为锌块，铁片上电极反应为：

2H++2e→H2↑

（解析）由于活动性：

Fe>

石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子

被氧化变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快