北京高三化学电化学二轮复习 电化学专题.docx
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北京高三化学电化学二轮复习电化学专题
2018——2019年北京高三化学电化学二轮复习
电化学专题
注意事项：
1答题前，务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3请按照题号在各题的答题区域（黑色线框内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4保持卡面清洁，不折叠，不破损。
一、选择题目
1．下图是甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇在催化剂作用下提供质子（H＋）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
下列说法不正确的是（ ）
A.左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇
B.正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.负极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
D.该电池提供1mole－，消耗氧气0.25mol
答案 B
2、（2018·毕节模拟）镍—镉电池是一种可充电的“干电池”，使用寿命长达10～15年。
镍—镉电池的总反应为Cd＋2NiOOH＋2H2O
2Ni（OH）2＋Cd（OH）2。
下列说法不正确的是（ ）
A.放电时，负极发生了氧化反应，反应为Cd＋2OH－－2e－===Cd（OH）2
B.充电时，阳极反应为Ni（OH）2（s）－e－＋OH－（aq）===NiOOH（s）＋H2O（l）
C.电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小
D.该电池充电时将电能转化为化学能
答案 C
3、最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A.氧化银电极上的反应为Ag2O＋2e－===2Ag＋O2－
B.石墨电极上的反应为C6H12O6＋6H2O＋24e－===6CO2↑＋24H＋
C.每转移4mol电子，氧化银电极产生22.4LCO2气体（标准状况）
D.每30gC6H12O6参与反应，有4molH＋经质子交换膜进入正极区
答案 D
4、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.每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb
D.常温下，在正、负极间接上电流表，指针不偏转
答案 D
5、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ）
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后，甲池的c（SO
）减小
C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
答案 C
6、镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，因而越来越成为人们研制绿色原电池所关注的焦点。
其中一种镁电池的反应为xMg＋Mo3S4
MgxMo3S4，则镁电池放电时，下列说法错误的是（ ）
A.Mg2＋向正极迁移
B.正极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C.Mo3S4发生氧化反应
D.负极反应式为xMg－2xe－===xMg2＋
答案 C
7、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
答案 D
8、利用下图装置进行实验，甲、乙两池均为1mol·L－1的硝酸银溶液，A、B均为银电极。
实验开始先闭合K1，断开K2。
一段时间后，断开K1，闭合K2，电流表指针偏转（银离子浓度越大氧化性越强）。
下列说法不正确的是（ ）
A.闭合K1，断开K2后，A电极增重
B.闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度增大
C.断开K1，闭合K2后，A电极发生氧化反应
D.断开K1，闭合K2后，NO
向B电极移动
答案 D
9、用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.充电时，阴极的电极反应为Ni（OH）2＋OH－－e－===NiO（OH）＋H2O
B.放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O
C.放电时，OH－移向镍电极
D.充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
答案 B
10、如图是利用一种微生物将废水中的有机物（假设是淀粉）的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（ ）
A.质子透过离子交换膜由右向左移动
B.铜电极应与X相连接
C.M电极反应式：
（C6H10O5）n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋
D.当N电极消耗0.25mol气体时，则铁电极增重16g
答案 C
11．（2019年北京海淀）科学家很早就提出锂-空气电池的概念，它直接使用金属锂作电极，从空气中获得O2，和以LiFePO4作电极的锂离子电池相比，增大了电池的能量密度（指标之一是单位质量电池所储存的能量）。
右图是某种锂-空气电池的装置示意图，放电时，下列说法不正确的是
A．金属锂为负极
B．若隔膜被腐蚀，不会影响该电池正常使用
C．多孔碳电极上发生的电极反应为：
O2+2H2O+4e-===4OH-
D．锂-空气电池能量密度大的原因之一是转移等量电子时，金属锂比LiFePO4质量小
答案：
B
12研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用右图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。
下列说法中，正确的是（ ）
A．由TiO2制得1mol金属Ti，理论上外电路转移2mol电子
B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接Pb电极
答案 B
13:
在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。
当K闭合时，SO
从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是（ ）
A．溶液中c（M2＋）减小
B．N的电极反应式：
N===N2＋＋2e－
C．X电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀
答案 C
14．一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe（CN）6]和亚铁氰化钾K4[Fe（CN）6]的混合溶液，下列说法不正确的是（ ）
A．K＋移向催化剂b
B．催化剂a表面发生的化学反应：
[Fe（CN）6]4－－e－===[Fe（CN）6]3－
C．Fe（CN）
在催化剂b表面被氧化
D．电解池溶液中的[Fe（CN）6]4－和[Fe（CN）6]3－浓度基本保持不变
答案 C
15．太阳能光伏发电系统是被称为“21世纪绿色光源”的半导体照明（LED）系统（如图）。
已知发出白光的LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG，化学式：
Y3Al5O12）芯片封装在一起做成。
下列说法中不正确的是（ ）
A．光伏发电是将太阳能转变为电能
B．上图中N区半导体为负极，P区半导体为正极，电流从a流向b
C．YAG中钇显＋3价
D．Ga与N在元素周期表中不处于同一主族
答案 B
16．早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：
4NaOH（熔）
4Na＋O2↑＋2H2O；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：
3Fe＋4NaOH
Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。
下列有关说法正确的是（ ）
A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电解反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑
B．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
C．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数不同
D．目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠（如上图），电解槽中石墨极为阴极，铁为阳极
答案 C
17、支持海港码头基础的防腐技术，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
答案 C
18、如图是模拟电化学反应装置图。
下列说法正确的是（ ）
A.开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B.开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀
C.开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
D.开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒
答案 B
二、非选择
19．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
完成下列填空：
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
（2）写出正、负极反应的方程式。
正极：
________________，负极：
________________。
（3）按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是____________________（填字母序号）。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
（4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。
这一措施________（填“可行”或“不行”）。
答案
（1）
（2）2H2O＋O2＋4e===4OH－
Fe－2e－===Fe2＋
（3）abc
（4）不行
10．海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。
海水的pH一般在7.5～8.6之间。
某地海水中主要离子的含量如下表：
成分
Na＋
K＋
Ca2＋
Mg2＋
Cl－
SO
HCO
含量/mg·L－1
9360
83
200
1100
16000
1200
118
（1）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。
其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过。
①阴极的电极反应式为__________________。
②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg（OH）2，写出生成CaCO3的离子方程式______________________________________。
③淡水的出口为a、b、c中的________出口。
（2）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。
锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：
该电池电解质为传导Li＋的固体材料。
放电时该电极是电池的________极（填“正”或“负”），电极反应式为______________________。
答案
（1）①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
②Ca2＋＋OH－＋HCO
===CaCO3↓＋H2O
③b
（2）正 FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
21．以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验
将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。
在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）＋Cu2＋（水相）R2Cu（有机相）＋2H＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2＋得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS2＋4H＋===Cu2＋＋Fe2＋＋2H2S
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中，阳极区Fe3＋的浓度基本保持不变，原因是______________________。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。
写出上述现象对应的反应式____________________。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是__________；加入有机萃取剂的目的是__________。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2＋得以再生的原理是____________。
（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。
答案
（1）①吸收硫化氢气体，防止环境污染
②Fe2＋－e－===Fe3＋
（2）2H＋＋2e－===H2↑、Cu2＋＋2e－===Cu、2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O
（3）分液漏斗 富集Cu2＋、分离Cu2＋与其它金属阳离子
（4）增大H＋浓度，使平衡2RH（有机相）＋Cu2＋（水相）R2Cu（有机相）＋2H＋（水相）逆向移动，Cu2＋进入水相得以再生
（5）c（H＋）＞c（SO
）＞c（Cu2＋）＞c（OH－）
22、（2019年北京海淀）某校学习小组探究不同条件对电解FeCl2溶液产物的影响。
所用实验装置如下图所示，其中电极为石墨电极。
【查阅文献】i.Fe2+、Fe3+在溶液中通过与Cl-结合分别形成
FeCl42-、FeCl63-，可降低正电荷。
ii.电解过程中，外界条件（如电解液pH、离子
浓度、电压、电极材料等）会影响离子的放电能力。
【实验记录】
序号
实验条件
实验现象
阴极
阳极
I
pH=0
1mol·L-1
FeCl2溶液
电压1.5V
电极上产生无色气体。
湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。
取阳极附近溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红。
II
pH=4.9
1mol·L-1
FeCl2溶液
电压1.5V
未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。
电解结束后，将电极浸泡在盐酸中，观察到有大量气泡产生。
湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。
阳极附近出现红褐色浑浊。
取阳极附近浊液于试管中，先用盐酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变红。
（1）结合阴极实验现象的分析
实验I中阴极的电极反应式为。
用化学用语表示实验II中产生阴极现象的原因：
。
对比实验I、II的阴极现象，可以获得的结论是。
（2）结合阳极实验现象的分析
甲同学认为实验I中Cl-没有放电，得出此结论依据的实验现象是________。
阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依据此现象分析，阳极反应可能是Fe2+-e-===Fe3+、________。
对比实验I、II的阳极现象，解释产生差异的原因：
。
【实验讨论】
（3）有同学提出，改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象，可能改变的条件是，对应的实验方案是。
答案．（12分）
（1）
2H++2e-==H2↑2分
Fe2++2e-==Fe和Fe+2H+==Fe2++H2↑（FeCl42-合理正确给分，各1分）2分
其他条件相同时，pH=0，pH较小，c（H+）较大]时，阴极H+优先于1mol·L-1Fe2+放电产生H2，而pH=4.9，pH较大，c（H+）较小时，阴极1mol·L-1Fe2+优
先于H+放电产生Fe2分
或整体回答：
由pH=0变为pH=4.9，c（H+）减小，H+放电能力减弱，Fe2+放电能力增强
（2）
湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝1分
FeCl42--e-===Fe3++4Cl-（或写为：
FeCl42-+2Cl--e-===FeCl63-）1分
随着溶液pH的越低，c（H+）升高，抑制水解平衡Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+正向移动，难以生成Fe（OH）31分
或正向回答：
随着溶液pH的增大，c（H+）减小，有利于水解平衡Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+正向移动，生成Fe（OH）3
（3）可改变条件1：
改变c（Cl-）1分
保持其他条件不变，用2mol/LFeCl2溶液和n（n>0）mol/LNaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液[c（Fe2+）=1mol/L，c（Cl-）>2mol/L]，观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象2分
可改变条件2：
改变电压
保持其他条件不变，增大电压（或改变电压），观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
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