届高考化学复习近5年模拟试题分考点汇编全国卷有解析电化学基础.docx
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届高考化学复习近5年模拟试题分考点汇编全国卷有解析电化学基础
2016届高考化学复习近5年模拟试题分考点汇编(全国卷,有解析):
电化学基础
1、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述正确的是( )
A.放电时负极反应为:
Fe(OH)3—3e—+5OH—=FeO42-+4H2O
B.电池的电解质溶液为酸性,负极为铁,正极为K2FeO4
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原
D.放电时正极附近溶液的碱性减弱
【答案】C
【解析】A:
放电时负极是Zn,电极反应为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;B:
电解质溶液只有是碱性时该电池的反应物和产物才稳定存在,放电时Zn发生氧化反应,作负极,K2FeO4发生还原反应,作正极;C:
当3molZn反应时,有2molK2FeO4被还原,转移电子6mol,故C正确;D:
放电时正极电极反应式:
2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-,溶液碱性增强。
2、用石墨作电极,电解CuSO4溶液,一段时间后,阴极上只析出铜,要恢复到原浓度,应向溶液中加入()
A.Cu(OH)2 B.Cu C.CuSO4 D.CuO
【答案】D
3、下列叙述正确的是()
A.电解饱和食盐水制烧碱时,Fe作阳极,石墨作阴极
B.电解氯化铜时,阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量相等
C.钢铁在空气中发生电化腐蚀时,铁作负极
D.原电池工作时,阳离子移向电池的负极
【答案】C
4、镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:
由此可知,该电池放电时的负极材料是()
A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)
【答案】C
5、
【答案】C
【解析】本题考查原电池原理的应用。
由图像可得,pH=2时气体的压强增大,发生析氢腐蚀,pH=4时气体的压强减小,发生的是吸氧腐蚀,无论析氢还是吸氧,负极反应都是铁失电子变成亚铁离子,由图像可得,吸氧腐蚀的速率大于析氢腐蚀,C错误。
6、铅蓄电池在现代生活中有广泛的应用。
其电极材料是Pb和PbO2,电解质溶液是稀硫酸。
下列说法正确的是()
A.电池放电时,每消耗0.1molPb,共生成0.1molPbSO4
B.电池放电后,电池中溶液的pH变大
C.电池充电时,阴极反应为:
Pb—2e—+SO2-4=PbSO4
D.电池充电时,把铅蓄电池的正极与外电源负极相连
【答案】B
7、1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
Cu2+
Al3+
NO
Cl-
物质的量浓度(mol/L)
1
1
a
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有3mole-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是( )
A.电解后溶液的pH=0
B.a=3
C.阳极生成1.5molCl2
D.阴极析出的金属是铜与铝
【答案】A
【解析】根据离子的放电顺序及电子守恒可知,先电解0.5molCuCl2,生成0.5molCu和0.5molCl2,再电解0.5molCu(NO3)2,生成0.5molCu和0.25molO2、1molH+,再电解Al(NO3)3溶液(即电解水),溶液中产生氢离子浓度为1mol/L,故A正确,D不正确。
阳极氯离子放电只能产生0.5mol氯气,C不正确。
根据电荷守恒可推知a应等于4,B不正确。
8、如图,A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中d极产生具有氧化性的气体,在标准状况下为2.24L。
下列说法正确的是()
A.A池为电解池,B池为原电池
B.d、e两极都发生氧化反应
C.e极应为粗铜板材料
D.B池中e极质量增加12.8g
【答案】D
【解析】A池中d极产生的具有氧化性的气体必为氧气,则d极为阳极,e为阴极,A、B两池都为电解池,故A、B项错误;故e极为纯铜,f极为粗铜,C项错误;由产生氧气的量可求得通过电路中的电子的物质的量为2.24L/22.4L·mol-1×4e-=0.4mol,根据闭合电路中的电量守恒可求得在e极上析出的铜的量为0.4mol/2×64g/mol=12.8g,故D项正确。
9、下列实验装置、现象、结论不正确的是 ( )
实验装置
实验现象
结 论
A
左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色
氧化性:
Cl2>Br2>I2
B
左边烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
活动性:
Al>Fe>Cu
实验装置
实验现象
结 论
C
白色固体先变为浅黄色,后变为黑色(Ag2S)
溶解性:
AgCl>AgBr>Ag2S
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
酸性:
HCl>H2CO3>H2SiO3
【答案】A
【解析】蘸有淀粉碘化钾的棉球变蓝色不能说明是溴与碘化钾反应的结果,因为不能排除氯气是否参加了反应,故A项不正确。
10、某锂电池的电池总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2,下列有关说法正确的是( )
A.锂电极作电池负极,放电过程中发生还原反应
B.1molSOCl2发生电极反应转移的电子数为4mol
C.电池的正极反应为2SOCl2+2e-=4Cl-+S+SO2
D.组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行
【答案】D
【解析】A.头电池的总反应方程式可看出:
锂电极作电池负极,放电过程中失去电子,发生氧化反应。
错误。
B.1molSOCl2发生电极反应转移的电子数为2mol。
错误。
C.电池的正极反应为2SOCl2++4Li++4e-=4LiCl+S+SO2.错误。
D.由于负极材料Li活动性强,容易与水、氧气发生反应。
所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行。
正确。
11、有Fe2+、NO3–、Fe3+、NH4+、H+和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述错误的是( )
A.若有lmolNO3-参加还原反应,则转移8mole-
B.还原产物为NH4+
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:
l
D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为Fe2+-e-=Fe3+
【答案】C
【解析】试题分析:
发生反应的离子方程式为:
8Fe2++10H++NO3–=8Fe3++NH4++3H2O。
C项:
氧化剂是NO3–,还原剂是Fe2+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:
8,故错。
故选C。
考点:
氧化还原反应原电池
点评:
本题考查氧化还原反应的应用,要求学生具有分析和解决问题的能力,注意正确书写出反应的离子方程式的解题的关键,难度较中。
12、按A图装置进行实验,若图B的X轴表示流入电极的电子的量,则Y轴不可能表示的情况是()
A.c(Ag+)B.c(
)C.溶液的pHD.银棒质量
【答案】D
【解析】此为铁上镀银,电镀一段时间后,c(Ag+)、c(
)不变;溶液的pH基本不变,而银棒的质量减小。
13、如下图所示,将两烧杯用导线如图相连,Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极,当闭合开关后,则以下叙述正确的是( )
A.C电极为电解池的阳极
B.Cu电极附近OH-浓度增大
C.Na+移向Pt电极
D.Pt电极上有O2生成
【答案】B
【解析】闭合开关后,铜和锌及电解质溶液构成原电池,铂丝和碳、电解质溶液构成电解池,原电池中锌作负极,铜是正极,所以C是阴极,铂丝是阳极。
A、C是阴极,故错误。
C、溶液中阳离子向正极移动,故错误。
D、铂极上有氯气生成,故错误。
14、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是( )
①原电池正极和电解池阳极所发生的反应②原电池正极和电解池阴极所发生的反应③原电池负极和电解池阳极所发生的反应④原电池负极和电解池阴极所发生的反应
A.①②B.①④C.②③D.③④
【答案】C
【解析】试题分析:
原电池的负极和电解池的阳极均是失去电子,发生氧化反应。
而原电池的正极和电解池的阴极得到电子,发生的是还原反应,答案选C。
考点:
考查电极反应式的判断
点评:
该题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查。
试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固与训练,有助于培养学生的逻辑推理能力,该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理,然后结合题意灵活运用即可。
15、如图所示,通电一段时间后,Cu电极增重2.16g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL,设A池中原混合液的体积为100mL,则通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为( )
A.0.05mol/L B.0.035mol/L
C.0.025mol/LD.0.020mol/L
【答案】A
【解析】“Cu电极增重2.16g”那么Cu作阴极,则A池中左电极是阴极,右电极是阳极;结合,Ag++e-===Ag,电极增重2.16g(即0.02mol),转移电子0.02mol。
A池中,阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,转移0.02mol电子,即得n(O2)=0.005mol,累计收集气体224mL(即0.01mol),那么在阴极还产生0.005molH2,阴极反应为2H++2e-===H2↑,转移电子0.01mol,因此Cu2+放电0.01mol,Cu2++2e-===Cu,n(Cu2+)=0.005mol,
16、用下列装置制取并收集NO2气体,其中最合理的是( )
【答案】C
【解析】铜和浓硝酸反应的产物是二氧化氮,其密度比空气大,因此利用排空气法用封闭装置收集二氧化氮气体时,导气管应该长进短出,这样有利于把试管中的空气排尽。
17、海水是取之不尽的化工原料资源,可以从海水中提取各种化工原料。
下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图:
试回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42—等杂质,精制时所用试剂为:
A.盐酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。
加入试剂的顺序是________________。
(2)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为______________。
与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
若欲将电解后饱和食盐水恢复至电解前,则可采取的方法是____________________________。
(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时,MgCl2·6H2O晶体在________气氛中加热脱水,该气体的作用是_____________。
(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。
A.H2 B.N2 C.CO2 D.O2
【答案】
(1)BCDA(或CBDA)
(2)2Cl--2e-===Cl2↑ 变大 向电解液中通入一定量的HCl气体
(3)HCl 抑制水解平衡MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl
(4)A
【解析】
(1)除去杂质又不带入其他杂质离子,合理的加入顺序是BCDA或者CBDA。
(2)电解饱和食盐水时,与正极相连的阳极发生的反应是2Cl--2e-===Cl2↑,与负极相连的阴极发生的反应是:
2H++2e-===H2↑。
H+不断消耗,使得溶液中c(OH-)增大,pH变大。
电解中逸出的是Cl2、H2,所以要确保原溶液浓度不变,只能向体系中通入一定量的HCl气体。
18、由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝,工艺流程如下:
粗铝
注:
NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 。
和② 。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去,气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为 。
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4—和Al2Cl7—形式存在,铝电极的主要电极反应式为 。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 。
【答案】
(1)①2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe ②4Al+3SiO2
2Al2O3+3Si
(2)HCl、AlCl3 NaCl
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O
(4)阳极 阳极 Al-3e-+4Cl-=AlCl4—
(5)致密氧化铝膜性质稳定,覆盖在钢材表面,能阻止钢材与空气、水分、氧气接触发生电化学腐蚀。
【解析】
(1)在高温下,Al与O具有较强的亲合性,易与Fe2O3、SiO2发生置换反应,易造成产品Al的损耗,又会产生新杂质Fe、Si、Al2O3。
(2)Cl2除了和杂质Na、H2反应生成NaCl、HCl外,还与Al反应产生AlCl3,因精炼温度为700℃,此时AlCl3以气态形式存在,NaCl以固态形式存在,所以气泡成分除Cl2外还有HCl、AlCl3浮渣为NaCl。
(3)尾气中主要含3种气体,Cl2、HCl、AlCl3通过冷凝降温把AlCl3分离出去,在气体A中仅含有Cl2、HCl,均可与废碱液反应。
(4)电镀池中,镀层金属做阳极,待镀金属做阴极,故Al为阳极,因电镀液为熔融盐(KCl、NaCl),需考虑Cl-与Al3+的结合方式,故Cl-参与电极反应,阳极反应式为Al-3e-+4Cl-=AlCl4—。
(5)致密氧化铝膜稳定性较好,覆盖在钢材表面可防止钢材与空气、水、氧气接触发生电化学腐蚀。
19、二甲醚(CH30CH3,沸点为-24.9℃)被称为21世纪的新型能源。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的C02在催化剂作用下合成二甲醚,并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。
其合成流程如下:
(1)已知:
CH30CH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:
△H=-1455.OkJ.mol-1、△H="-285.8"kj.mol-1。
写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式:
___________________。
(2)15~20%的乙醇胺.(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作C02吸收剂。
写出吸收C02反应的化学方程式_________________________________。
(3)一定条件下用C02和H2合成二甲醚,反应物气流量对C02的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图9所示,当控制气流量为28mL.min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入C02的物质的量为___________。
(4)图10为二甲醚燃料电池示意图。
①b电极为___________,a电极的电极反应式为___________________________。
该燃料电池的最大障碍是氧化反应不完全而产生___________(填物质名称)而导致通入电极的气体通道堵塞。
②若以1.12L.min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2rmol.L-1CuS04溶液,通电0.50min后,计算理论上可析出金属铜的质量(写出解题过程)。
【答案】
(1)
(2)
(3)20mol(4)①正CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+炭
②CH3OCH3——12e-——6Cu2+
n(Cu2+)=0.15mol
m(Cu)=9.6g
【解析】
(1)CH3OCH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:
△H=-1455.OkJ.mol-1、△H="-285.8"kj.mol-1,则①CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455.OkJ.mol-1、②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H="-285.8"kj.mol-1。
所以根据盖斯定律可知,②×6-①即得到
,因此△H=-285.8kJ.mol-1×6+1455.0kJ.mol-1=-259.8kJ/mol。
(2)乙醇胺水溶液具有弱碱性,所以吸收CO2生成的是碳酸盐,方程式为
。
(3)根据图像可知,此时CO2的转化率是60%,二甲醚的选择性是5%,所以需要CO2是
。
(4)①b极通入氧气,所以b极是正极,a极是负极,二甲醚失去电子,被氧化生成CO2,方程式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+;由于反应不完全,二甲醚可以被氧化生成固体炭,而导致通入电极的气体通道堵塞。
②通电0.50min后,消耗二甲醚是0.56L,物质的量是0.025mol
根据电子的得失守恒可知:
CH3OCH3——12e-——6Cu2+
n(Cu2+)=0.025mol×6=0.15mol
所以m(Cu)=9.6g。
20、现有甲、乙、丙、丁四种元素,已知:
甲元素是地壳中含量最多的元素;乙元素为金属元素,它的原子核外K、L层电子数之和等于M、N层电子数之和;丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色;氢气在丁元素单质中燃烧,火焰呈苍白色。
(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号。
(2)写出上述元素两两化合形成的常见化合物的化学式。
【答案】
(1)甲:
氧元素 O;乙:
钙元素 Ca;丙:
钠元素 Na;丁:
氯元素 Cl。
(2)两两化合形成的化合物的化学式为Na2O、Na2O2、CaO、NaCl、CaCl2。
21、A~G为中学化学中常见的物质,B、E、F为单质,在常温下B是一种有色气体,G为黑色固体。
它们的相互转化如图所示,部分生成物未列出。
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A________、G________。
(2)F的一种氧化物常用作红色油漆和涂料,这种氧化物的俗称为________。
(3)E在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一。
写出E与C反应的离子方程式__________________,利用电解法可提纯E物质,在该电解反应中阳极物质是________,阴极物质是________,电解质溶液是________。
(4)将B与SO2等体积混合后,通入品红溶液中,观察到的现象是__________,涉及的化学方程式为____________,工业上获得B的重要途径是________(用化学方程式表示)。
【答案】
(1)HCl MnO2
(2)铁红
(3)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 粗铜 精铜 硫酸铜溶液 (4)品红溶液不褪色 SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4 2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】因A~G为中学化学中常见的物质,又在常温下B是一种有色气体,故B为Cl2。
由“F的一种氧化物常用作红色油漆和涂料”知F为铁,这是推断元素F的关键点。
“由E在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一”可知E为Cu。
铁与氯气反应生成FeCl3,而Cu能将Fe3+还原成Fe2+。
G为黑色固体,能与A反应,又A能与F反应,可知A为浓盐酸。
工业上获得氯气的方法是电解饱和食盐水——氯碱工业。
22、下图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。
常温常压下,B、E、F、H、I均为气体,F为无色无味,且能使澄清石灰水变混浊;B、E、I均有刺激性气味,E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B、E在空气中相遇会产生白烟,I为红棕色。
A是一种常见的肥料。
C、G、K的焰色反应呈黄色。
(反应中生成的部分物质已略去)
请回答下列问题:
(1)物质D的化学式为;
(2)写出反应③的化学方程式;
(3)写出反应④的离子方程式;
(4)写出反应⑤的化学方程式,并在方程式上标出电子转移的方向和数目。
【答案】
(4)
23、碘在科研与生活中有重要应用。
某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
S2O82—+2I-===2SO42—+I2 (慢)
I2+2S2O32—===2I-+S4O62— (快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的________耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。
为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为n(S2O32—)∶n(S2O82—)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=________,理由是________________________________________。
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。
该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)===2LiI(s) ΔH
已知:
4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s)ΔH1
4LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2
则电池反应的ΔH=________;碘电极作为该电池的________极。
【答案】
(1)Na2S2O3 <2
(2)2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他的不变 (3)如图所示
(4)1/2(ΔH1-ΔH2) 正
【解析】解答本题时,要围绕实验目的(探究反应条件对化学反应速率的影响)进行分析与处理。
(1)淀粉溶液遇I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时,溶液中有I2,说明Na2S2O3消耗尽。
为确保能观察到蓝色,溶液中Na2S2O3要耗尽。
由题给离子反应可得关系式:
S2O82—~I2~2S2O32—,则有n(S2O32—)∶n(S2O82—)<2∶1时,能观察到蓝色。
(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保证每组实验中其他物质的浓度相等,即溶液的总体积相等(即为20.0mL),从而可知Vx=2.0。
(3)降低温度时,化学反应速率减慢,c(S2O82—)变化减慢。
加入催化剂时,化学反应速率加快,c(S2O82—)变化加快,c(S2O82—)~t的变化曲线如图所示。
(4)已知:
①4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s) ΔH1
②4Li