电化学近四年高考真题.docx

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电化学近四年高考真题

电化学

历年（2015-2018）高考真题

1．【2017新课标Ⅰ卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是

A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

2．【2017新课标Ⅱ卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为

混合溶液。

下列叙述错误的是

A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极

C．阴极的电极反应式为：

D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

3．【2017新课标Ⅲ卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：

16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。

下列说法错误的是

A．电池工作时，正极可发生反应：

2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

4．【2016新课标Ⅱ卷】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↑

5．【2016新课标Ⅰ卷】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

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

A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

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．当电路过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

6．【2016卷】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。

己知：

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髙电极与电

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三种金属一空气电池，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

7．【2016卷】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

向正极迁移

9．【2015卷】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）。

下列说确的是

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

10．【2015卷】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

11．【2015卷】用下图所示装置除去含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．阳极的电极反应式为：

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

12．【2016卷】下列叙述正确的是（）

A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热（△H）

B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关

C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生

D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小

13．【2015卷】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↑

14．【2015卷】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确的是（）

A．反应CH4＋H2O

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－

15．【2018新课标Ⅰ卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。

示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+

②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+

该装置工作时，下列叙述错误的是

A．阴极的电极反应：

CO2+2H++2e-=CO+H2O

B．协同转化总反应：

CO2+H2S=CO+H2O+S

C．石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低

D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性

16．【2018新课标Ⅱ卷】（6分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na﹣CO3二次电池，将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液。

钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：

3CO2+4Na⇌2Na2CO3+C，下列说法错误的是（　　）

A．放电时，ClO4﹣向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2

C．放电时，正极反应为：

3CO2+4e﹣═2CO32﹣+CD．充电时，正极反应为：

Na++e﹣═Na

17．【2018新课标Ⅲ卷】一种可充电锂﹣空气电池如图所示。

当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2﹣x（x=0或1）。

下列说确的是（　　）

A．放电时，多孔碳材料电极为负极

B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D．充电时，电池总反应为Li2O2﹣x═2Li+（1﹣

）O2

18．【2018卷】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

①

②

③

在Fe表面生成蓝色沉淀

试管无明显变化

试管生成蓝色沉淀

下列说法不正确的是

A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化

C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼

19．【2017卷】（12分）铝是应用广泛的金属。

以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：

SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，

原因是___________。

（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为_____________________，

阴极产生的物质A的化学式为____________。

【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4CO32－+2H2O−4e−=4HCO3－+O2↑H2

20.【2017卷】（14分）某混合物浆液含有Al（OH）3、MnO2和少量Na2CrO4,。

考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。

Ⅱ．含铬元素溶液的分离和利用

（4）用惰性电极电解时，CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________，分离后含铬元素的粒子是_________；阴极室生成的物质为___________（写化学式）。

【答案】（4）在直流电场作用下，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液

CrO42-和Cr2O72-NaOH和H2

21．【2016卷】铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。

（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。

将含有Cr2O72–的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72–转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________。

【答案】

（1）Cr2O72–+6e－+14H+＝2Cr3++7H2O

22．【2016卷】氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。

回答下列问题：

（1）但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：

____。

（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。

电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：

Fe+2H2O+2OH−

FeO42−+3H2↑，工作原理如图1所示。

装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。

若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。

已知：

Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c（OH−）降低的区域在_______（填“阴极室”或“阳极室”）。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

③c（Na2FeO4）随初始c（NaOH）的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c（Na2FeO4）低于最高值的原因：

。

【答案】

（1）H2+2OH--2e-=2H2O（5）①阳极室②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低

③M点：

c（OH-）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢（或N点：

c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低）。

23．【2016卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

（5）研究证实，CO2也可在酸性水溶液过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是。

【答案】（5）阴CO2+6H++6e−==CH3OH+H2O

24．【2015新课标2卷】（15分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：

（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

①电解时发生反应的化学方程式为。

【答案】

（2）①NH4Cl＋2HCl

3H2↑＋NCl3

25．【2015卷】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。

（5）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。

①腐蚀过程中，负极是（填图中字母“a”或“b”或“c”）；

②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，其离子方程式为；

③若生成4.29gCu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）。

【答案】（5）①c②2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2（OH）3Cl↓③0.448

26．【2015新课标Ⅱ卷】酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。

该电池放电过程产生MnOOH。

回收处理该废电池可得到多种化工原料。

有关数据如下表所示：

溶解度/（g/100g水）

　　　温度/℃

化合物　　　

0

20

40

60

80

100

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

化合物

Zn（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Ksp近似值

10－17

10－17

10－39

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为________________________，电池反应的离子方程式为________________________。

（2）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过______________________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、______和______，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为__________，其原理是__________________________________。

（3）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：

加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol·L－1）。

若上述过程不加H2O2，后果是________________________，原因是__________________________________________。

答案：

（1）MnO2＋H＋＋e－===MnOOH2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋

（注：

式中Zn2＋可写为Zn（NH3）

、Zn（NH3）2Cl2等，H＋可写为NH

）

（2）加热浓缩、冷却结晶　碳粉　MnOOH　空气中加热　碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2

（3）Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋分离不开　Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近

27．[2016·全国卷Ⅰ]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为____________。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：

____________________________________________________。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为__________、__________。

“电解”中阴极反应的主要产物是__________。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，该反应中氧化产物是____________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

NaClO2的有效氯含量为__________。

（计算结果保留两位小数）

答案：

（1）＋3

（2）2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4

（3）NaOH溶液　Na2CO3溶液　ClO

（或NaClO2）（4）2∶1　O2　（5）1.57

28.【2018新课标Ⅰ卷27（14分）】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

回答下列问题：

（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。

写出该过程的化学方程式__________。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。

（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。

阳极的电极反应式为_____________。

电解后，_____________室的NaHSO3浓度增加。

将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。

滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。

29.【2018新课标Ⅲ卷（14分）】KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。

回答下列问题：

（1）KIO3的化学名称是　　。

（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：

酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCI．“逐Cl2”采用的方法是　　。

“滤液”中的溶质主要是　　。

“调pH”中发生反应的化学方程式为　　。

（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式　　。

②电解过程过阳离子交换膜的离子主要为　　，其迁移方向是　　。

③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有　　（写出一点）。