电化学含答案解析.docx

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电化学含答案解析

高考化学二轮复习考点加餐训练（有解析）：

电化学

1．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解液是KOH溶液。

该电池的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

下列说法中正确的是（）

①锌为负极，Ag2O为正极；②放电时，正极附近溶液OH-浓度增大；③工作时电流由Ag2O极经外电路流向Zn极；④溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动

A.①B.①②④C.①②③D.①②③④

【答案】C

【解析】根据电池反应式Ag2O+Zn=2Ag+ZnO知，失电子的物质作负极，得电子的物质作正极，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极；根据电池电极附近氢离子或氢氧根离子浓度的变化判断溶液PH值的变化。

④溶液中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，故错。

故选C。

考点：

原电池和电解池的工作原理

点评：

本题考查了原电池原理，难度不大，明确原电池正负极的判断方法、外电路中电子的流向、电极附近离子浓度的变化导致溶液PH值的变化即可解答本题。

2．有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时丙为负极；把乙、丁分别浸入稀硫酸中，丁产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。

这四种金属的活动性由强到弱的顺序是

A．甲>乙>丙>丁B．丙>丁>乙>甲C．丙>丁>甲>乙D．丁>乙>甲>丙

【答案】B

3．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，示意图如右。

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】由示意图可知，Mg电极为负极，发生氧化反应；石墨电极为正极，过氧化氢发生还原反应，从而确定选项为C。

4．已知铅蓄电池的充放电过程：

Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）

2PbSO4（s）+2H2O（l），则下列说法不正确的是（）

A．放电时Pb为负极发生氧化反应生成PbSO4，负极质量减少

B．放电时正极：

PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，正极质量增加

C．充电时蓄电池的负极接外电源负极：

PbSO4（s）+2e-=Pb（s）+SO42-

D．充电时蓄电池的正极接外电源正极：

PbSO4（s）+2H2O-2e-=PbO2（s）+4H++SO42-

【答案】A

【解析】A、放电时，Pb作负极，负极的电极反应式是Pb-2e-+SO42一=PbSO4，PbSO4难溶于水，负极质量增大，错误；B、放电时，PbO2作正极，发生还原反应，PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，正极质量增加，正确；C、充电时蓄电池发生从右到左的反应，负极接外电源负极：

PbSO4（s）+2e-=Pb（s）+SO42-，正确；D、充电时蓄电池发生从右到左的反应，正极接外电源正极：

PbSO4（s）+2H2O-2e-=PbO2（s）+4H++SO42-，正确。

5．下列叙述正确的是（）

A.铜锌原电池工作一段时间后，铜的质量增加

B.钢铁的吸氧腐蚀负极反应为：

Fe-2e====Fe2+

C.电解AlCl3溶液可得到Al

D.电镀时应把镀件置于电解池的阳极

【答案】B

【解析】铜锌原电池工作后，铜的质量不变。

AlCl3溶液中存在Al3+、H+、Cl-、OH-，电解时放电的是H+和Cl-，得不到Al。

电镀时镀件应作阴极。

6．关于如图所示装置的叙述，正确的是

A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少

C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原

【答案】D

【解析】分析题给装置知，该装置为原电池，锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为：

Zn-2e-==Zn2+，铜作正极，发生还原反应，电极反应式为：

2H++2e-==H2↑。

A、铜是正极，铜片上有气泡产生，错误；B、铜片质量不变，错误；C、电流从正极经导线流向负极，即由铜片经导线流向锌片，错误；D、氢离子在铜片表面被还原，正确。

7．新型NaBH4/H2O2燃料电池（DBFC）的结构如图所示，（已知硼氢化钠中氢为-1价），有关该电池的说法正确的是

A．电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性

B．电池负极区的电极反应：

BH4-+8OH--8e-→BO2-+6H2O

C．放电过程中，Na+从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1L6mol/LH2O2溶液，理论上流过电路中的电子为6NA个

【答案】B

【解析】A．电极B采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，二氧化锰不能导电，A错误；B．负极发生氧化反应，电极反应式为BH4-+8OH--8e－＝BO2-+6H2O，B正确；C．放电时，钠离子向正极移动，C错误；D．在电池反应中，每消耗1L6mol/LH2O2溶液，理论上流过电路中的电子数=6mol/L×1L×2×NA/mol=12NA，D错误，答案选B。

8．下列关于充电电池的叙述,不正确的是（）。

A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应

B.充电电池可以无限制的充电放电

C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行

D.较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放

【答案】B

【解析】充电电池理论上是可以永久重复利用的,但在实际应用中总会因为性能等原因而使电解质溶液或者电极变质而失效。

所以实际情况下充电电池是不能无限制重复使用的。

9．下列叙述中不正确的是

A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

B．原电池的正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应

C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应

D．用原电池作电源进行电解时，电子从原电池负极流向电解池阴极

【答案】B

【解析】电解池阳极与原电池负极发生的是氧化反应，电解池的阴极与原电池的正极发生的还原反应。

答案选B。

10．如右图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为

mol·L-1，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中不正确的是

A.电极上产生气体的体积：

①=②（相同条件测定）

B．①和②中溶液的pH都减小

C.电极上析出物质的质量：

①>②

D．电极上发生氧化反应：

①中阳极，②中负极

【答案】B

【解析】左图为电解氯化铜的电解池：

CuCl2

Cu＋Cl2↑

阳极：

2Cl－2e－=Cl2↑阴极：

Cu2＋＋2e－=Cu

右图为锌铜原电池：

Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑

正极：

2H＋＋2e－=H2↑负极：

Zn－2e－=Zn2＋

A：

两反应中均有两个电子的转移，当通过相同电子时，生成的气体的量是相同的，正确

B：

原电池中c（H＋）减小，酸性减弱，pH升高，不正确

C：

电解池中析出氯气0.01mol，原电池中析出氢气0.01mol，前者的质量大，正确

D：

由电极反应可看出，电解池中的阳极、原电池中的负极发生的为氧化反应，正确

B项符合题意

11．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是（）

A．NaOHB．H2SO4C．AgNO3D．Na2SO4

【答案】A

【解析】A、电解NaOH溶液，实际是电解水，溶液的pH升高，正确；B、电解H2SO4溶液，实际是电解水，溶液的pH降低，错误；C、电解AgNO3溶液，生成HNO3，溶液的pH降低，错误；D、电解Na2SO4溶液，实际是电解水，溶液的pH不变，错误。

12．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是

A．稀HCl溶液B．稀Na2SO4溶液C．CuCl2溶液D．酸性AgNO3溶液

【答案】B

【解析】A、2HCl

H2↑＋Cl2↑，故错误；B、电解硫酸钠溶液，实际上电解水，2H2O

2H2↑＋O2↑，故正确；C、CuCl2

Cu＋Cl2↑，故错误；D、4AgNO3＋2H2O

4Ag＋O2↑＋4HNO3，故错误。

13．化学能与热能、电能等能相互转化．关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是

A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成

B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低

C．图I所示的装置能将化学能转变为电能

D．图II所示的反应为吸热反应

【答案】A

【解析】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成过程，A项正确；B.铝热反应是放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，B项错误；C.该装置没有构成闭合电路，不属于原电池，C项错误；D.由图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为放热反应，D项错误；答案选A。

14．某小组设计电解饱和食盐水的装置如下图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是

A．铜电极附近观察到黄绿色气体B．石墨电极附近溶液先变红

C．溶液中的Na+向石墨电极移动D．铜电极上发生还原反应

【答案】D

【解析】A、电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在Cu作电极时仍产生两种气体，说明Cu为阴极，所以石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；B、石墨为阳极，所以是氯离子放电生成氯气，Cu为阴极，氢离子放电生成氢气，则铜电极附近溶液先变红，错误；C、电解池中的阳离子向阴极移动，所以钠离子向Cu极移动，错误；D、铜电极为阴极，发生还原反应，正确，答案选D。

15．当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是（　）

A．当电池负极消耗mg气体时，电解池阳极同时有mg气体生成

B．电池的负极反应式为：

O2＋2H2O＋4e-=4OH-

C．电解后c（Na2CO3）不变，且溶液中有晶体析出

D．燃料电池中c（KOH）不变；电解池中溶液pH变大

【答案】C

【解析】A、负极反应为：

H2－2e－═2H+，或H2+2e－+2OH-═H2O，当负极消耗mg气体时，转移的电子的物质的量为mg÷2g/mol×2=mmol，电解池阴极的电子为mmol，阴极反应为：

2H++2e－═H2↑，阴极生成气体的质量为m÷2mol×2g/mol=mg，故A错误；B、电池的正极反应式为：

O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故B错误；C、根据电极方程式可知电解Na2SO4水溶液实质是电解的水，电解后饱和Na2SO4水溶的浓度不变，且溶液中有晶体析出，故C正确；D、燃料电池的总反应为O2+2H2═2H20，原电池中c（KOH）减小，电解池溶液pH减小，故D错误；故选C。

考点：

电解原理；电极反应和电池反应方程式．

16．现有如下两个反应：

（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O

（B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池

（A）；（B）；（填“能”与“不能”）

（2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池:

①负极材料是；电解质溶液是。

②写出电极反应式：

负极；正极。

③若导线上转移电子1mol，则负极质量变化g。

【答案】（每空1分，共7分）

（1）（A）不能；（B）能；

（2）①铜片；FeCl3溶液②Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+③32

【解析】

（1）原电池中发生的是氧化还原反应，故（A）不能；（B）能。

（2）①负极和电解液发生反应时失去电子，化学价升高，发生氧化反应，故负极材料是铜片，电解液是FeCl3溶液。

②负极失去电子，电极式为Cu-2e-=Cu2+；正极得到电子，电极式为2Fe3++2e-=2Fe2+。

③根据电极式计算，若导线上转移电子1mol，则负极物质的量变化为0.5mol，质量为32g。

考点：

原电池

点评：

本题考查了以原电池原理设计原电池，难度较大，原电池的设计是学习的重点和难点，明确原电池的工作原理是设计原电池的关键。

17．（Ⅰ）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。

“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。

（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。

（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。

其负极电极反应式是：

。

（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：

，得到如下三组数据：

①实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为：

。

②该反应的正反应为（填“吸”或“放”）热反应；

③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的体积分数分别相等），则a、b应满足的关系是（用含a、b的数学式表示）。

（Ⅱ）某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如下图所示装置电解K2SO4溶液。

①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数（填“>”“<”或“一”）通过阳离子交换膜的离子数；

②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为；

③电解一段时间后，B出口与C出口产生气体的质量比为。

【答案】（Ⅰ）

（1）－890.3kJ/mol（2分）

（2）CH4－8e－＋10OH-==CO32-+7H2O（2分）

（3）①0.16mol·L－1·min－1　（2分）②放　（1分）

③a∶b＝1∶2（或b＝2a）（2分）

（Ⅱ）①<（1分）

②b

③8∶1（2分）

【解析】

（1）将两个方程式相加再除以2即得所求的反应，故所求反应的ΔH=（ΔH1+ΔH2）/2，带入数值可得ΔH=－890.3kJ/mol；

（2）原电池中负极发生氧化反应，故通入甲烷的一极为负极，甲烷失去电子，在碱性条件下生成碳酸根离子；（3）①根据表格中的CO的起始量和平衡量可得转化量为1.6mol，生成氢气的物质的量为1.6mol，浓度变化量为0.8mol/L，再除以时间5分钟可得0.16mol·L－1·min－1②温度升高，CO的转化率减小，说明升高温度平衡向左移动，故正反应为放热反应；③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态，则只要划归为原比即可，水和一氧化碳的起始值满足1:

2，即a：

b=1:

2；（Ⅱ）①左边消耗2个氢氧根离子需要移动一个硫酸根离子来满足左边溶液的电荷守恒，右边消耗2个氢离子就需要移动2个钾离子来满足溶液电荷守恒，故通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数；②左边接电源的正极，是阳极，在阳极上OH-放电生成氢离子，使pH减小，右边是阴极，在阴极上，氢离子放电生成氢氧根离子使pH增大，故b

2，质量比为8:

1。

18．燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2．5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关。

SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

（1）光气（COCl2）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）＋CO（g）

COCl2（g）制备。

左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中固定体积容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。

回答下列问题：

①0~6min内，反应的平均速率v（Cl2）＝；

②下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是。

（填字母）

A．体系中Cl2的转化率不变

B．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

C．每消耗1molCO的同时生成1molCOCl2

D．混合气体密度不变

③随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是；（填“增大”、“减小”或“不变”）

④比较第8min反应温度T（8）与第15min反应温度T（15）的高低：

T（8）T（15）

（填“<”、“>”或“＝”）。

⑤若保持温度不变，在第7min向体系中加入这三种物质各2mol，则平衡

移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；

（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：

CO2＋3H2

CH3OH＋H2O

已知：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）△H＝－akJ·mol－1；

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）△H＝－bkJ·mol－1；

H2O（g）＝H2O（l）△H＝－ckJ·mol－1；

CH3OH（g）＝CH3OH（l）△H＝－dkJ·mol－1，

则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：

____________________________；

（3）如图所示，利用电化学原理将SO2转化为重要化工原料C

若A为SO2，B为O2，则负极的电极反应式为：

________________________；

【答案】

（1）①0．15mol·L－1·min－1，②CD，③减小，④<，⑤向正反应方向

（2）CH3OH（l）＋

O2（g）＝CO2（g）＋2H2OΔH＝－（

b＋2c－a－d）kJ·mol－1

（3）SO2－2e－+2H2O＝4H＋＋SO42-

【解析】

（1）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v（Cl2）=0.9/6=0.15mol•L-1•min-1②C．若每消耗1molCO的同时应消耗1molCOCl2则可行；D．混合气体密度自始至终总是不变，所以混合气体密度不能作为判断平衡的标志；

③由图1可知，升温平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，所以温度高，平衡常数减小;

④根据图象，第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，因升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故T（8）＜T（15）；⑤8min时，平衡时c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，则原平衡时n（Cl2）：

n（CO）：

n（COCl2）=3：

1：

9，现在第8min加入体系中的三种物质各1mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动

（2）应用盖斯定律解题，△H=-△H1-△H2+3△H3/2+2△H4=-（3c/2+2d-a-b）kJ•mol-1，所以CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（3c/2+2d-a-b）kJ•mol-1，

（3）SO2在负极失去电子转化为SO42-，故其电极反应为：

SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，

19．氯气在工农业生产中应用非常广泛。

请回答以下问题：

（1）下面是三位同学分别设计的实验室制取和收集氯气的装置，其中最好的是（填序号）：

（2）某课外小组同学用如图所示装置通过电解食盐水并探究氯气相关性质，请回答：

①现有电极:

C和Fe供选择，请在虚框中补画导线、电源（

），串联变阻器以调节电流，同时标出电极材料；电解的离子反应方程式为。

②通电一段时间后，玻璃管A、B、C三处是浸有不同溶液的棉花，其中A、B两处的颜色变化分别为、；C处发生的离子反应方程式为。

③为防止氯气逸出造成污染，应采取的措施是。

（3）当在阴极收集到气体448mL（标准状况）后停止实验，将U形管溶液倒于量筒中测得体积为400mL，则摇匀后理论上计算得溶液pH=。

【答案】

（1）（2分）B

（2）①见右图：

（2分）2Cl-+2H2O====Cl2↑+H2↑+2OH-（3分）

②无色变蓝色（2分）、浅绿色变黄色（2分）

Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+SO42-+2H+（2分）

③在D处放一团浸有NaOH溶液的棉花（或将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中。

2分）

（3）（2分）13

【解析】

（1）氯气在水中的溶解度不大，A装置用加热氯水的方法制氯气得到的氯气较少；氯气有毒，应进行尾气处理，装置C缺少尾气处理装置；实验室制取和收集氯气的装置最好的是B；

（2）①通过电解食盐水制备氯气并探究氯气相关性质，氯气为阳极产物，产生氯气的电极应与电源的正极相连，装置图见答案；电解的离子反应方程式为2Cl-+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH-；②通电一段时间后，玻璃管A处氯气与碘化钾反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色；B处氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，由浅绿色变黄色；C处氯气与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和盐酸，发生的离子反应方程式为Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+SO42-+2H+；③为防止氯气逸出造成污染，应采取的措施是在D处放一团浸有NaOH溶液的棉花（或将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中）；（3）阴极收集到的气体为H20.448L，n（H2）=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol；由方程式：

2Cl-+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH-得：

n（OH-）=0.02mol×2=0.04mol；c（OH-）=0.04mol÷0.4L=0.1mol/L则pH=14-（-lg10-1）=13。

考点：

考查氯气的制备和性质，电解原理的应用。

20．（10分）为了探究原电池的电极名称不仅与电极材料有关还与电解质溶液有关，某学生做了如下的实验

编号

电极材料

电解质溶液

电子流向

①

Mg—Al

HNO3（浓）

Mg→Al

②

Mg—Al

HCl（aq）

Mg→Al

③

Mg—Al

NaOH（aq）

Al→Mg

④

Al—Cu

HNO3（浓）

Cu→Al

根据以上表格内容回答：

（1）（4分）实验1中Mg作___________（填正极或负极），发生__________（氧化反应或还原反应）

实验3中Mg作________，总反应：

__________（同上）

（2）（6分）实验2中Mg电极反应式为__________________。

Al电极上的电极反应式为______________________，总的电池反应是_______________________。

【答案】

（1）负极氧化反应正极还原反应

（2）Mg－2e－==Mg2+；2H++2e－==H2↑；Mg+2H+==Mg2++H2↑。

【解析】

（1）实验1中Mg可以与浓硝酸发生反应，而Al在浓硝酸中发生钝化，因此Mg作负极，失去电子，发生氧化反应，Al作正极。

在实验3中Mg不能与NaOH溶液发生反应，而Al可以与NaOH溶液发生反应，所以Al作负极，发生氧化反应，Mg作正极，在正极上发生还原反应。

（2）实验2中Mg、Al都可以与盐酸发生反应，由于金属活动性Mg>Al，所以Mg为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式是Mg－2e－==Mg2+；Al是正极，正极上发生还原反应，Al电极上的电极反应式为2H++2e－==H2↑，由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以将正负极电极反应式叠加，可得总的电池反应是Mg+2H+==Mg2++H2↑。

考点：