届高考化学一轮复习测试 第六章电化学基础 含答案.docx

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届高考化学一轮复习测试第六章电化学基础含答案

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2020届高考化学一轮复习测试第六章电化学基础

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题,每小题3.0分,共60分）

1.镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为Mg＋ClO－＋H2O===Mg（OH）2＋Cl－。

下列有关说法正确的是（　　）

A．电池工作时，c溶液中的溶质是MgCl2

B．电池工作时，正极a附近的pH将不断增大

C．负极反应式：

ClO－－2e－＋H2O===Cl－＋2OH－

D．b电极发生还原反应，每转移0.1mol电子，理论上生成0.1molCl－

2.固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。

它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。

该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。

下列判断正确的是（　　）

A．由O2放电的a极为电池的负极

B．O2－移向电池的正极

C．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋2O2－===2H2O

D．a极对应的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

3.一种微生物燃料电池的结构示意图如下，关于该电池的叙述正确的是（　　）

A．电池工作时，电子由a流向b

B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H＋从正极区移向负极区

D．正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O

4.锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。

电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。

电池工作时，下列说法错误的是（　　）

A．金属锂作负极

B．镍电极上发生氧化反应

C．可将化学能转化为电能

D．电子从锂电极经导线流向镍电极

5.据最近媒体报道，化学研究人员开发了一种可充电锌空气电池，这种电池的电解质溶液为KOH溶液，储电量是锂电池的五倍，而且更安全、更环保，其反应原理为2Zn＋O2＋4KOH＋2H2O

2K2Zn（OH）4。

下列说法正确的是（　　）

A．放电时，负极反应式为Zn＋2e－＋4OH－===Zn（OH）2↓

B．放电时，电路中通过4mol电子，消耗22.4L氧气

C．充电时，电解质溶液中OH－浓度逐渐增大

D．充电时，电解质溶液中K＋向正极移动，且发生氧化反应

6.鱼雷采用Al—Ag2O动力电池，以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液，电池反应为2Al＋3Ag2O＋2KOH===6Ag＋2KAlO2＋H2O，下列说法错误的是（　　）

A．Ag2O为电池的正极

B．Al在电池反应中被氧化

C．电子由Ag2O极经外电路流向Al极

D．溶液中的OH－向Al极迁移

7.镁—空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg（OH）2。

有关该电池的说法正确的是（　　）

A．通入氧气的电极为负极

B．电池工作时，溶液中的Na＋由负极移向正极

C．负极的电极反应为Mg－2e－＋2OH－===Mg（OH）2

D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的O2体积为224mL

8.被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰，在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO（OH）。

下列说法正确的是（　　）

A．该电池的正极为锌

B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用

C．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023

D．电池正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnO（OH）＋OH－

9.近年来AIST正在研制一种“高容量、低成本”锂－铜空气燃料电池。

该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是（　　）

A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动

B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，铜相当于催化剂

10.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

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价铝离子

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

12.如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO（CH3）2作溶剂，反应原理是4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。

下列说法不正确的是（　　）

A．该装置将化学能转化为电能

B．电子移动方向是由a极到b极

C．可以用水代替SO（CH3）2做溶剂

D．b极反应式是FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S

13.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，下列说法不正确的是（　　）

A．石墨Ⅰ附近发生的反应为NO2＋

－e－===N2O5

B．石墨Ⅱ附近反生的反应为O2－4e－===2O2－

C．该电池放电时

从右侧向左侧迁移

D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1

14.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。

如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导正极生成的O2－。

下列叙述错误的是（　　）

A．c电极是正极，发生还原反应

B．B口通入的是甲烷，发生氧化反应

C．放电时O2－离子向d极移动

D．d极上的电极反应式为CH4＋4O2－＋8e－===CO2＋2H2O

15.某固体酸燃料电池以Ca（HSO4）2固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。

下列有关说法正确的是（　　）

A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2

D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极

16.下列叙述正确的是（　　）

A．如图1所示，若铜中含有杂质银，可形成原电池，且铜作负极

B．如图2所示，当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成

C．基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池如图2所示，铜电极发生还原反应

D．若图3所示的装置中发生Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+的反应，则X极是负极，Y极的材料可以是铜

17.下列关于各图的说法，正确的是（　　）

A．①中阴极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体

B．②中待镀铁制品应与电源正极相连

C．③中钢闸门应与外接电源的正极相连

D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应

18.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。

下列说法中正确的是（　　）

A．燃料电池工作时，正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等

19.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2﹣CaO作电解质，利用如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，理论上外电路通过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

20.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（　　）

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.Ⅰ.某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题：

（其中盐桥为含有KCl饱和溶液的琼脂）

（1）在甲图装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的离子移动方向为K＋移向________（填“A”或“B”）烧杯。

（2）锌电极为电池的________极，发生的电极反应式为____________________________，铜电极上发生的电极反应式为________________________________。

Ⅱ.该小组同学提出设想，如果该实验中的盐桥换为导线（铜线），电流计指针是否也发生偏转呢？

带着疑问：

该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转，回答下列问题：

（3）对于实验中产生电流的原因，该小组进行了深入探讨，后经老师提醒注意到使用的是铜导线，烧杯A实际为原电池，B成了用电器。

对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上，该小组成员发生了很大分歧：

①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu作电极。

H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。

如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为________________________________________________________________________。

②另一部分同学认为是溶液酸性较弱。

由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。

如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为___________________________。

（4）若第（3）问中②观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。

其具体装置为以金属铝和石墨为电极。

以海水为电解质溶液，最终铝变成氢氧化铝。

请写出该电池工作时总反应的化学方程式：

_________________________________________________。

22.　氢氧燃料电池的工作原理如下图所示。

通常氢氧燃料电池有酸式（当电解质溶液为硫酸时）和碱式[当电解质溶液为NaOH（aq）或KOH（aq）时]两种。

试回答下列问题：

（1）酸式电池的电极反应：

负极：

________________________________________________________________________，

正极：

________________________________________________________________________；

电池总反应：

______________________________________________________；

电解质溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）碱式电池的电极反应：

负极：

________________________________________________________________________，

正极：

________________________________________________________________________；

电池总反应：

______________________________________________；

电解质溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

23.下图是一个电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH

2K2CO3＋6H2O，请回答下列问题：

（1）写出图中甲、乙两池的名称：

甲池是________装置，乙池是________装置。

（2）写出下列电极的名称：

通入CH3OH的电极名称是________，B（石墨）电极的名称是________。

（3）写出下列电极反应式：

通入O2电极：

________________________________________________；

A（Fe）电极：

_____________________________________________________。

（4）乙池中反应的化学方程式为__________________________________________________

________________________________________________________________________。

24.回答下列问题：

（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为__________________。

②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________（填字母）。

③以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处（填字母）。

（2）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注：

（3）下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是________。

（4）如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________（填字母）。

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

答案解析

1.【答案】B

【解析】根据电池反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg（OH）2＋Cl－，所以c溶液中的溶质不含镁离子，A项错误；放电时正极电极反应式：

ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，所以a电极附近的pH将不断增大，B项正确；根据电池反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg（OH）2＋Cl－可知负极电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg（OH）2，C项错误；由图可知a电极为正极发生还原反应，反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，所以每转移0.1mol电子，理论上生成0.05molCl－，D项错误。

2.【答案】C

【解析】在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，A错误；在燃料电池中，O2－移向电池的负极，B错误；在燃料电池中，有H2放电的b极为电池的负极，电极反应为2H2－4e－＋2O2－===2H2O，C正确；a极是正极，氧气在正极得电子，则对应的电极反应为O2＋4e－===2O2－，

D错误。

3.【答案】D

【解析】因为右侧产生CO2，说明微生物所在的电极区Cm（H2O）n失电子生成CO2，电池工作时电子由b极经外电路流向a极，A错误；微生物所在电极区放电时发生氧化反应，B错误；放电时阳离子向正极移动，C错误；放电时正极发生还原反应，D正确。

4.【答案】B

【解析】根据原电池的工作原理，较活泼金属作负极，失去电子被氧化。

该电池中锂比镍活泼，所以金属锂作负极，故A项正确；金属镍作正极，得到电子被还原，所以B项错误；该装置是把锂与水反应的化学能转化为电能，故C正确；电子从负极锂经导线流向正极镍，故D项正确。

5.【答案】C

【解析】放电时，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===

，选项A错误；放电时，电路中通过4mol电子，则消耗标况下22.4L氧气，选项B错误；充电时，电解池阴极反应为

＋2e－===Zn＋4OH－，电解质溶液中c（OH－）逐渐增大，选项C正确；充电时阳离子向阴极移动，即充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动且发生还原反应，选项D错误。

6.【答案】C

【解析】A项，根据原电池工作原理，化合价升高，失电子的作负极，即铝单质作负极，则Ag2O作电池的正极，正确；B项，根据电池总反应，铝的化合价升高，被氧化，正确；C项，根据原电池工作原理，外电路电子从负极流向正极，由铝流向氧化银，错误；D项，根据原电池工作原理，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH－移向铝极，正确。

7.【答案】C

【解析】氧气在正极发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，故A项错误；原电池中阴离子向负极移动，所以溶液中的OH－由正极移向负极，Na＋不能通过阴离子交换膜，故B项错误；负极镁失电子变成镁离子，与正极移过来的氢氧根离子结合生成氢氧化镁，所以电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg（OH）2，故C项正确；未注明是否为标准状况，无法确定氧气的体积，故D项错误。

8.【答案】D

【解析】从电池反应可知，锌失去电子被氧化，所以锌是负极，A不正确；由电池反应可知，MnO2被还原，MnO2为正极，B不正确；电子经外电路从负极流向正极，不经过电解质溶液，C不正确；电池正极上，MnO2被还原，其电极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnO（OH）＋OH－，D正确。

9.【答案】B

【解析】根据放电时的反应判断锂电极是负极，铜电极是正极。

在电池内部阳离子移向正极，即Li＋透过固体电解质向Cu极移动，故A正确；负极发生失电子的氧化反应，故B错误；据图示和题干信息可知，通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时，负极生成铜，整个反应过程中，铜相当于催化剂，故C、D正确。

10.【答案】B

【解析】电极反应式为

负极：

2CH3OH－12e－＋2H2O===2CO2＋12H＋

正极：

3O2＋12e－＋12H＋===6H2O，B错误；根据电子流向，可以判断a处通甲醇，b处通O2；当电池提供1mol电子时，消耗O2为

＝0.25mol。

11.【答案】B

【解析】该原电池的负极反应式为Na－e－===Na＋，正极反应式为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，总电池反应式为2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni。

B项错误。

12.【答案】C

【解析】本装置为原电池，A正确；Li是负极，失去电子，电子由a流出，经导线注入b，B正确；Li与水能反应，所以不能用水代替SO（CH3）2做溶剂，C错误；b为正极，得到电子，电极反应式：

FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，D正确。

13.【答案】B

【解析】燃料电池中O2总是得电子，发生还原反应，作正极，在熔融NaNO3介质中，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－===

，B错误；NO2发生氧化反应，氮元素化合价升高，石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，则Y只能是N2O5，在熔融NaNO3介质中，电极反应式为NO2＋

－e－===N2O5，石墨Ⅰ为电池的负极；由正负极电极反应可知，

在正极生成，在负极消耗，

从正极移向负极，C正确；电极方程式分别为NO2＋

－e－===N2O5、O2＋2N2O5＋4e－===4

，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1，D正确。

14.【答案】D

【解析】图示中电流由正极流向负极，可判断c为正极，发生还原反应，d为负极，发生氧化反应，A正确；正极通入空气，在熔融氧化物中，电极反应式为2O2＋8e－===4O2－，在负极上通入CH4，电极反应式为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，B正确，D错误；正极产生O2－，而负极消耗O2－，O2－应向负极移动，C正确。

15.【答案】D

【解析】由电池总反应可知，通入氢气的a极为电池的负极，发生氧化反应，在酸性溶液中反应为H2－2e－===2H＋，通入氧气的b极为电池的正极，发生还原反应，在酸性溶液中反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，A错误；电解质溶液中阳离子向正极移动，即H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极，D正确；因为H2～2e－，所以每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L，C中未指明为标况，C错误。

16.【答案】A

【解析】如图1所示，若铜中含有杂质银，则铜能还原三价铁离子，所以能构成原电池，并且活泼铜作负极，A正确；电极方程式为2Cu﹣2e﹣+2OH﹣===Cu2O+H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，B错误；Cu被氧化生成Cu2O，应为电解池的阳极反应，发生氧化反应，故C错误；若图3所示的装置中发生Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+的反应，则Cu为负极即X极是负极，Y极为正极，正极应为不如铜活泼的金属或者非金属，所以Y极的材料不可以是铜，D错误。

17.【答案】D

【解析】①装置是电解池，阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应，是铜离子得到电子生成铜，A错误；②装置中待镀制品上要有Cu2+放电析出铜，故应和电源负极相连做电解池的阴极，B错误；③装置是电解池，在电解池中，阴极被保护，故钢闸门应与外接电源的负极相连，C错误；氯气是酸性气体，能和氢氧化钠反应，而氯气在阳极生成，NaOH在阴极生成，④装置中的离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过，可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应，D正确。

18.【答案】C

【解析】因该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为O2+4e﹣+4H+===2H2O，A错误；a与电池正极相连，a为电解池阳极，b与电池的负极相连，b为电解池阴极，所以应该是a极的铁溶解，b极上析出Cu，B错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，为粗铜的精炼，电解时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，符合精炼铜原理，C正确；a、b两极均是石墨时，电解CuSO4溶液时，a极产生的气体为O2，产生1molO2需4mol电子，所以需要燃料电池的2molH2，二者的体积并不相等，D错误。

19.【答案】B

【解析】由TiO2制得1mol金属Ti，Ti元素化合价由+4价变为0价，所以理论上外电路转移4mol电子，A错误；根据图知，阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳，电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣===CO2↑，B正确；左边装置中氧化钙生成钙离子和氧离子，右边装置中钙离子结合氧离子生成氧化钙，所以整套装置中CaO的总量不变，C错误；若用铅蓄电池作该装置的供电电源，铅蓄电池放电时，二氧化铅作阳极，所以“+”接线柱应连接PbO2电极，D错误。

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