高考电化学1.docx
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高考电化学1
1．（2014·浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni（OH）2+M=NiOOH+MH。
已知：
6NiOOH+NH3+H2O+OH－=6Ni（OH）2+NO2－,下列说法正确的是（）
A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：
NiOOH+H2O+e－=Ni（OH）2+OH－
B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：
H2O+M+e－=MH+OH－，H2O中的H被M还原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
2．（2014·天津理综化学卷，T6）已知：
锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2
C＋LiCoO2锂硫电池的总反应
2Li＋SLi2S
有关上述两种电池说法正确的是（ ）
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
3．（2014·上海单科化学卷，T12）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，
下列分析正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋+2e→H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体
4．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的
一种金属氢化物镍电池（MH－Ni电池）。
下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：
NiOOH＋H2O＋e－→Ni（OH）2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：
MH＋OH－→M＋H2O＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
5．（2014·全国理综II化学卷，T12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移
6、（2014·海南单科化学卷，T20-
）下列有关叙述正确的是
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还
原反应
7、（2014·海南单科化学卷，T3）以石墨为电极，电解KI溶液（含有少量的酚酞和淀粉），下列说法错误的是
A、阴极附近溶液呈红色B、阴极逸出气体
C、阳极附近溶液呈蓝色D、溶液的PH变小
8．（2014·广东理综化学卷，T11）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极ⅠAl，其它均为Cu，则
A．电流方向：
电极Ⅳ→A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：
Cu2++2e- = Cu
9．（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。
下列说法正确的是
A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
10．（2014·北京理综化学卷，T8）下列电池工作时，O2在正极放电的是（）
A．锌锰电池
B．氢燃料电池
C．铅蓄电池
D．镍镉电池
11．（2014·北京理综化学卷，T9）下列解释事实的方程式不正确的是（）
A．测0.1mol/L氨水的pH为11：
NH3·H2O
NH4++OH-
B．将Na块放入水中，放出气体：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C．用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：
CuCl2
Cu2++2Cl-
D．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
13．（2014·广东理综化学卷，T32）16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：
SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为________________________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
（3）步骤①为：
搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有____________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为_____________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。
14、（2014·海南单科化学卷，T16）（9分）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由__________极流向__________极。
（填字母）
（2）电池正极反应式为________________________________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？
__________（填“是”或“否”）原因是_______________。
（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为______________________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。
15．（2014·全国理综I化学卷，T27）（15分）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。
回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式_______________________。
（2）H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为__________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:
1，则氧化产物为___________（填化学式）。
③NaH2PO2为___________（填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显_______（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）。
（3）H3PO2的工业制法是：
将白磷（P4）与Ba（OH）2溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，后者再与H2SO4反应，写出白磷与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式___________________________________________。
（4）H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①写出阳极的电极反应___________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有杂质，该杂质产生的原因是。
16．（2014·山东理综化学卷，T30）（16分）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1）钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为。
（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为mol。
（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有。
a．KClb.KClO3c.MnO2d.Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是（用离子方程式说明）。
17．（2014·重庆理综化学卷，T11）（14分）氢能是最重要的新能源。
储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为。
（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为，反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为。
（3）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。
（g）
（g）＋3H2（g）
在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为amol·L－1，平衡时苯的浓度为bmol·L－1，该反应的平衡常数K＝.
（4）一定条件下，题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。
①导线中电子转移方向为。
（用A、D表示）
②生成目标产物的电极反应式为。
③该储氢装置的电流效率η＝。
（η＝生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，计算结果保留小数点后1位。
）
13【答案】（16分）
（1）排出空气，作为保护气，防止石墨被空气中的氧气氧化而损耗（1分）。
（2）CO（1分），SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O（2分）
（3）过滤（1分）。
Cl—、AlO2—、OH—（3分）。
（4）AlO2—+CH3COOCH2CH3+2H2O
CH3COO—+Al（OH）3↓+CH3CH2OH（3分），7.8Kg（2分）
（5）
（3分）
14【答案】（9分）
（1）ba（每空1分，共2分）
（2）MnO2+e—
+Li+=LiMnO2（2分）
（3）否电极Li是活泼金属，能与水反应（每空1分，共2分）
（4）3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O（2分）2:
1（1分）
15【答案】
（1）H3PO2
H+＋H2PO2-
（2）①+1。
②H3PO4。
③正盐，碱性。
（3）2P4＋3Ba（OH）2＋6H2O＝2PH3↑＋3Ba（H2PO2）2
（4）①2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑或4OH-－4e-＝2H2O＋O2.
②由于阳极室OH-放电，造成H+浓度增大，通过阳膜扩散进入产品室，而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2.
③H3PO4或PO43-。
由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。
16
（1）负4Al2Cl7—+3
=Al+7AlCl4—H2
（2）3（3）b、d不能Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++Fe=3Fe2+（或只写Fe+2Fe3+=3Fe2+）
17【答案】（14分）
（1）H2O
（2）NaB
H4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，4NA或2.408×1024
（3）
mol3·L－3（4）①A
D②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12③64.3%
12【答案】（15分）
（1）溶液变红
（2）2Cl—-2e—=Cl2↑Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+（3）还原
（4）①0.2②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电
【答案】
（1）负4Al2Cl7—+3
=Al+7AlCl4—H2
（2）3（3）b、d不能Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++Fe=3Fe2+（或只写Fe+2Fe3+=3Fe2+）
【解析】
（1）在钢制品上电镀铝时，即钢制品为镀件，电镀时作为阴极（与电源的负极相连）；在电镀时，阴极生成Al单质，所以电极反应为4Al2Cl7—+3
=Al+7AlCl4—；电镀时若用AlCl3作为电解液，则由水电离出的H+也能在阴极放点生成H2；
（2）用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层时，发生反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应的还原产物是H2。
根据H2与转移电子数的关系：
H2~2
，所以H2的物质的量是3mol。
（3）铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂，所以答案选bd；H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，铝热反应生成的Fe可将Fe3+还原为Fe2+，所以不能说明固体混合物中无Fe2O3。
【答案】（14分）
（1）H2O
（2）NaB
H4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，4NA或2.408×1024
（3）
mol3·L－3
（4）①A
D②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12③64.3%
【解析】
（1）氢气完全燃烧的产物是H2O；
（2）反应前后B元素的化合价没有变化，均显+3价，所以NaBH4中H元素的化合价为-1价，H2O中H元素显+1价，所以该反应是H元素之间的归中反应，即产物有H2，故反应的方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑；1mol
NaBH4参加反应转移的电子数为4mol。
（3）利用三段式解题
（g）
（g）＋3H2（g）
起始（mol/L）a00
转化（mol/L）bb3b
平衡（mol/L）a-bb3b
化学平衡常数K=
=
mol3/L3；
（4）①根据反应的
+3H2
，可知H元素失去电子，做负极，所以电子流向A→D；②反应物是
，产物是
，介质是H+，所以电极反应式为
+6H++6e-=
。
12．（2014·北京理综化学卷，T28）（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。
记录如下（a、b、c代表电压数值）：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是_______________________。
（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl—在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。
写出有关反应：
____________________________________________________。
（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_________性。
（4）II中虽未检验出Cl2，但Cl—在阳极是否放电仍需进一步验证。
电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl的浓度是_________mol/L
②IV中检测Cl2的实验方法______________________________________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：
_________________
____________________________。
1．（2014·浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni（OH）2+M=NiOOH+MH。
已知：
6NiOOH+NH3+H2O+OH－=6Ni（OH）2+NO2－
下列说法正确的是
A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：
NiOOH+H2O+e－=Ni（OH）2+OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：
H2O+M+e－=MH+OH－，H2O中的H被M还原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】NiMH电池放电过程中，NiOOH和H2O得到电子，故正极的电极反应式为：
NiOOH+H2O+e－=Ni（OH）2+OH－，A正确；充电过程中阴离子向阳极移动，OH-离子从阴极向阳极迁移，B错误；充电过程中阴极的电极反应式：
H2O+M+e－=MH+OH-,H2O中的一个H原子得到电子被M还原，C错误；根据已知NiMH可以和氨水反应，故不能用于氨水作为电解质溶液，D错误。
2．（2014·天津理综化学卷，T6）已知：
锂离子电池的总反应为
LixC＋Li1－xCoO2
C＋LiCoO2
锂硫电池的总反应2Li＋SLi2S
有关上述两种电池说法正确的是（ ）
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池工作时，阳离子（Li＋）向正极迁移，A项错误；B、锂硫电池充电时，锂电极上发生Li＋得电子生成Li的还原反应，B项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上两种电池的比能量不相同，C项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D项错误。
3．（2014·上海单科化学卷，T12）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋+2e→H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体
【答案】B
【解析】A、K1闭合时，该装置构成了Fe—C—NaCl溶液的原电池，铁作负极，发生氧化反应，电极反应是2Fe—4e—=2Fe2+，A错误；B、C棒作正极，发生的电极反应式2H2O+O2+4e—=4OH—，故石墨棒周围溶液pH逐渐升高，B正确；C、K2闭合时，该装置构成了Fe—C—外加电源的电解池，C作阳极，Fe作阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法，C错误；D、K2闭合时，阳极的电极反应式是2Cl——2e—=Cl2↑，阴极的电极反应式2H++2e—=H2↑，所以当电路中通过0.002NA个（相当于0.002mol）电子时，生成H2和Cl2的物质的量均为0.001mol，则两极共产生0.002mol气体，D错误。
[来源:
学_科_网]
4．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（MH－Ni电池）。
下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：
NiOOH＋H2O＋e－→Ni（OH）2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：
MH＋OH－→M＋H2O＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液，充电时，阳极反应：
Ni（OH）2+OH－=NiOOH+H2O＋e－，阴极反应：
M+H2O＋e－=MH+OH－，总反应为M+Ni（OH）2=MH+NiOOH；放电时，正极：
NiOOH＋H2O＋e－→Ni（OH）2＋OH－，负极：
MH＋OH－→M＋H2O＋e－，总反应为MH+NiOOH=M+Ni（OH）2。
以上各式中M为金属合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。
A、放电时，正极：
NiOOH+H2O+e－=Ni（OH）2+OH－，故A正确；B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；C、充电式，负极作阴极，阴极反应为M+H2O+e－=MH+OH－，故C错误；D、M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D正确；
5．（2014·全国理综II化学卷，T12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移
【答案】C
【解析】根据题给装置图判断，电极b是原电池的负极，电极反应式为Li-e-=Li+，电极a是原电池的正极，电极反应为LiMn2O4+xLi+xe-=Li1-xMn2O4。
A、综上所述，a是原电池的正极，A正确；B、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，B正确；C、放电时，a极锰的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；D、放电时，溶液中的Li+从b向a迁移，D正确。
6、（2014·海南单科化学卷，T20-
）（6分）下列有关叙述正确的是
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还
原反应
【答案】BD（6分）
【解析】A、由碱性锌锰电池的总反应：
Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，可知正极MnO2得电子被还原，A错误；B、银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正极和氢氧化钾溶液构成．电池工作时的反应原理为：
Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，电池工作过程中，正极上氧化银得电子发生还原反应，生成Ag，B正确；C、铅酸蓄电池放电时，发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O，硫酸不断
的消耗，浓度不断减小，C错误；D、电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，D正确。
7、（2014·海南单科化学卷，T3）以石墨为电极，电解KI溶液（含有少量的酚酞和淀粉），下列说法错误的是
A、阴极附近溶液呈红色B、阴极逸出气体C、阳极附近溶液呈蓝色D、溶液的PH变小
【答案】D
【解
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