届《课堂新坐标》高考化学大一轮复习配套真题考点库考点9 电化学 2.docx
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届《课堂新坐标》高考化学大一轮复习配套真题考点库考点9电化学2
2015届《课堂新坐标》高考化学大一轮复习配套真题考点库考点9电化学
1.（2013·北京理综·7）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是
A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆
C.汽水底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块
【答案】A
【解析】A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误D、镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。
2.（2013·北京理综·9）用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。
下列分析正确的是
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应：
Cu2++2e-=Cu
D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
【答案】A
【解析】A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，故正确；B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。
3.（2013·新课标卷Ⅱ·11）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池的叙述错误的是
A.电池反应中有NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子
C.正极反应为：
NiCl2+2e－=Ni+2Cl－
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
解析：
考察原电池原理。
负极是液体金属Na，电极反应式为：
Na－e－===Na＋;正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。
所以A、C、D正确，B错误，选择B。
4、（2013·天津化学·6）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。
其反应原理如下：
电池：
Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）=2PbSO4（s）+2H2O（l）
电解池：
2Al+3O2
Al2O3+3H2
电解过程中，以下判断正确的是
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极：
PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O
阳极：
2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+
D
【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。
A选项H+离子在原电池中移向PbO2电极，错误。
B选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。
C选项在原电池的正极电极反应是生成PbSO4，错误。
D选项在原电池中Pb电极的质量由于生成PbSO4，质量增加，在电解池中，Pb阴极，质量不变，正确。
答案：
D
5.（2013·安徽理综·10）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为：
PbSO4+2LiCl+Ca=====CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是
A．正极反应式：
Ca+2Cl--2e-=====CaCl2
B．放电过程中，Li+向负极移动
C．没转移0.1mol电子，理论上生成20.7Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，
指针不偏转
【答案】D
【解析】A、正极发生还原反应，故为
，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。
【考点定位】考查化学基本理论，设计电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。
6.（2013·新课标卷I·10）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理：
在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+A12S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
【考点】考查氧化还原和电化学知识。
【解析】A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加；C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al（OH）3；D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl，从化合价变化也可推断，S被氧化，Ag肯定被还原。
【答案】B
7.（2013·江苏化学·9）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，示意图如下。
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
【参考答案】C
【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。
A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。
B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水，溶液PH值增大。
D.溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。
8、（2013·浙江理综·11）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:
3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O
下列说法不正确的是
A．右侧发生的电极方程式：
2H2O+2e—==H2↑+2OH—
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—
C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
【解析】电解的电极反应为：
阳极2I——2e—==I2左侧溶液变蓝色
3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O一段时间后，蓝色变浅
阴离子交换膜向右侧移动
阴极2H2O+2e—==H2↑+2OH—右侧放出氢气
如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：
电极反应为：
阳极2I——2e—==I2多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极
阴极2H2O+2e—==H2↑+2OH—保证两边溶液呈电中性
9．（2013·海南化学·4）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
[答案]D
[解析]：
根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl溶液代替。
10．（2013·海南化学·12）下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。
电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是
选项
X
Y
A．
MgSO4
CuSO4
B．
AgNO3
Pb（NO3）2
C．
FeSO4
Al2（SO4）3
D．
CuSO4
AgNO3
[答案]D
[解析]：
题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。
11、（2013·广西理综·9）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋
2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr（OH）3形式除去，下列说法不正确的是
A.阳极反应为Fe－2e－
Fe2＋B.电解过程中溶液pH不会变化
C.过程中有Fe（OH）3沉淀生成D.电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原
【答案】B
【解析】根据电解原理，该电解法的阳极反应为Fe－2e－
Fe2＋，阴极反应为2H++2e－
H2↑，生成的亚铁离子被溶液中的Cr2O72－氧化：
Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋
2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原。
无论阴极消耗还是氧化过程中，氢离子浓度减小，随着溶液中的酸性下降，Fe3＋的水解平衡右移，生成Fe（OH）3沉淀。
12.（2013·上海化学·8）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：
Fe-3e→Fe3+
C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：
2H2O+O2+4e-→4OH-
D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
【答案】D
【解析】根据题意铁作为电池负极（Fe-2e-=Fe2+）碳作原电池正极（2H2O+O2+4e-=4OH-）
因此BC错误，脱氧过程是放热反应，A项错误，D项生成的Fe2-继续被O2氧化
13.（2013·北京理综·8）下列解释事实的方程式不准确的是
A.用浓盐酸检验氨：
NH3+HCl=NH4Cl
B.碳酸钠溶液显碱性：
CO32-+H2O
HCO-3+OH-
C.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：
Fe-3e-=Fe3+
D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【解析】A、盐酸具有挥发性，挥发出的HCl与氨气反应生成氯化铵，冒白烟，故正确；B、碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液中存在CO32-水解平衡：
CO32-+H2O
HCO3-+OH-，使溶液呈碱性，故正确；C、钢铁发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故错误；D、石灰水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，故正确。
14.（2013·福建理综·11）某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。
其过程如下：
下列说法不正确的是
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．右图中△H1=△H2+△H3
D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O
【知识点】盖斯定律，化学反应中的能量变化，电极反应式的书写
【答案】C
【解析】A项，我们把两个反应相叠加就可以得到，所以CeO2没有消耗；B项，该反应实现了太阳能向化学能的转化；C项，根据所给的关系可知△H3=-（△H2+△H1）；D项，碱性燃料电池的总反应为2CO+4OH—+O2—=2CO32—+2H2O，负极反应是CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O，正极反应是O2+2H2O—4e—=4OH—。
15.（2013·新课标卷I·27）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）
回答下列问题：
⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为___________。
⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。
⑶“酸浸”一般在80oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液，但缺点是_________。
⑷写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。
⑸充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。
⑹上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。
其原因是______________________。
在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________（填化学式）
【答案】
（1）+3；
（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
（4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑
（5）Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C
（6）Li+从负极脱出，经电解液向正极移动并进入正极材料中；Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4
17．（2013·山东理综·28）（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3
（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O，该反应的还原剂是，当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为mol。
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是
（3）右图为电解精炼银的示意图，（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为
（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为
解析：
解析：
（1）NaCl与Al2O3冶炼需要用电解法，Fe2O3与Cu2S可以用热还原法，所以为b、d。
（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，Cu2S做还原剂，当有1molO2参与反应转移的电子为4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入镁条时，镁与H+反应生成了氢气。
（3）电解精炼时，不纯金属做阳极，这里就是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO，遇空气氧化生成的NO2，电极反应：
NO3-+3e-＋4H+＝NO↑+2H2O。
或NO3-+e-＋2H+＝NO2↑+H2O
（4）做电解质溶液，形成原电池。
答案：
（1）bd
（2）Cu2S；4；氢气
（3）a；NO3-+3e-＋4H+＝NO↑+2H2O
（4）做电解质溶液，形成原电池。
18.（2013·重庆理综·29）（14分）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
⑴催化反硝化法中，H2能将NO3－还原为N2。
25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为
②上述反应的离子方程式为，其平均反应速率υ（NO3－）为mol·L－1/min
③还原过程中可生成中间产物NO2－，写出3种促进NO2－水解的方法
⑵电化学降解NO3－的原理如题29图所示。
NO3－
H2O
①电源正极为（填A或B），阴极反应式为
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为
克
解析：
以环境保护为背景考察化学理论，是平衡理论和电化学理论的综合。
（1）氮气的结构式为：
N≡N，根据产物分析首先要书写催化反硝化法方程式：
2NO3－＋5H2
N2＋2OH－＋4H2O，然后才能计算反应速率，根据PH值，
C（OH－）=0.01mol·L－1，υ（NO3－）=0.01/10=0.001mol·L－1/min
根据NO2－＋H2O
HNO2＋OH－要促使平衡正向移动，可以加酸、加水或升高温度等方法。
（2）要实现2NO3－＋6H2O＋10e－＝N2↑＋12OH－；该反应应该阴极中进行，Ag不能作阳极，否则会失去电子，所以Pt是阳极，A是正极；Ag—Pt是阴极，在阳极的反应式为：
2H2O－4e－===4H＋＋O2↑；两级的质量差实际上阳极消耗水的质量和阴极析出N2的质量之差和质子交换膜进入H＋的质量之差，根据电子守恒原理，H2O—2e－；N2—10H＋—10e－；左边是阳极，减重18g，右边减重5.6g—2g=3.6g，Δm左－Δm右=18g.－3.6g=14.4g.
参考答案：
⑴①N≡N②2NO3－＋5H2
N2＋2OH－＋4H2O，0.001
③加酸，升高温度，加水
⑵①A，2NO3－＋6H2O＋10e－＝N2↑＋12OH－
②14.4
不很明显的电化学（综合考查）
1.（2013·江苏化学·11）下列有关说法正确的是
A.反应NH3（g）＋HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0
B.电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
C.CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中c（CH3COOH）c（CH3COO－）的值减小
D.Na2CO3溶液中加入少量Ca（OH）2固体，CO32－水解程度减小，溶液的pH减小
【参考答案】AC
【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对用熵变焓变判断反应方向，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.本反应前后气体变固体，熵变小于零，只有在焓变小于零时自发。
内容来源于《选修四》P34－P36中化学方向的判断。
B.精炼铜时，粗铜铜作阳极，被氧化，纯铜作阴极，被还原。
内容来源于《选修四》P81。
C.越稀越电离，醋酸与醋酸根离子浓度比减小。
内容来源于《选修四》P41。
D.Na2CO3溶液加少量Ca（OH）2固体，抑制碳酸根离子水解，但pH值随着Ca（OH）2固体的加入而增大。
2、（2013·浙江理综·7）下列说法不正确的是
A．多孔碳可用氢氧燃料电池的电极材料
B．pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
C．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷（As）元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素
D．CH3CH—CH2和CO2反应生成可降解聚合物[O—CHCH2—O—C]n，该反应符合绿
OCH3O
色化学的原则
【解析】A选项：
氢氧燃料电池要求电极必须多孔具有很强的吸附能力，并具一定的催化作用，同时增大气固的接触面积，提高反应速率。
C选项：
As和P同主族。
甲基环氧乙烷与二氧化碳在一定条件下反应生成聚碳酸酯，原子利用率达到100%，生成的聚碳酸酯易降解生成无毒无害物质，所以此反应符合绿色化学原则。
B选项：
pH计可用于酸碱中和滴定终点的判断。
3.（15分）（2013·新课标卷I·28）
二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） △H1=-90.1kJ·mol-1
②CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g） △H2=-49.0kJ·mol-1
水煤气变换反应：
③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g） △H3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应：
④2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） △H4=-24.5kJ·mol-1
⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。
工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示）
⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响 。
⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。
⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。
其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。
⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。
一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J）
【答案】
（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH=2NaAlO2+H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓；
（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO转化率增大，生成的H2O通过水煤气反应消耗部分CO
（3）2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加，压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。
4.（2013·广东理综·33）（17分）
化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。
（1）在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
1列收集Cl2的正确装置时。
②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：
取少量新制氯水和CCl4于试管中，。
（2）能量之间可以相互转化：
点解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：
ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。
1完成原电池的装置示意图（见图15），并作相应标注。
要求：
在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
2铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极。
3甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是，其原因是。
（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在
（2）的材料中应选作阳极。
33、解析：
（1）Cl2是有刺激性气味、密度比空气大、有毒的黄绿色气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。
Ａ没有排气管不能用于收集气体；Ｂ用于收集密度比空气小的气体；C用以收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置；Ｄ吸收氯气不能收集。
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸部分电离，所以有氧化性的含氯粒子是Cl２、HClO和ClO—。
比较Cl２和Br２的氧化性，可以利用置换反应。
所以其具体操作是：
取少量新制氯水和CCl４于试管中，用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液，振荡静置，溶液下层呈橙色。
（2）由题给试剂，结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池可以是：
锌铜、锌铁、铁铜原电池。
由图示所给电子移动
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