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1、届高考化学专题十一电化学全国通用1专题十一 电化学考点一原电池、化学电源1(2015天津理综，4，6分)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解析A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO)不变，错误；C项，在乙池中Cu22e=Cu，同时甲池中的Zn2通过阳离子交换膜

2、进入乙池中，则有Cu2Zn2，由于M(Zn2)M(Cu2)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。答案C2(2015北京理综，12，6分)在通风厨中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应C对比、中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓H

3、NO3D针对中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化解析A项，铁与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中O2反应生成NO2，2NOO2=2NO2，正确；B项，铁遇浓硝酸钝化，阻止铁继续与浓硝酸反应，正确；C项，对比、，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；D项，装置形成原电池，通过电流计指针偏转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。答案C3(2015课标全国卷，11，6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6

4、H12O66O2=6CO26H2O解析由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H通过，则正极反应为：O24e4H=2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：C6H12O66O2=6CO26H2O，D项正确。答案A4(2015江苏化学，10，2分)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法正确的是()A反应CH4H2O3H2CO，每消耗1 mol CH4转移12

5、mol电子B电极A上H2参与的电极反应为：H22OH2e=2H2OC电池工作时，CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为：O22CO24e=2CO解析A项， H4O，则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为：H22eCO=CO2H2O，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为：O24eCO2=2CO，正确。答案D5(2014北京理综，8，6分)下列电池工作时，O2在正极放电的是()A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池解析氢燃料电

6、池中，负极上H2放电，正极上O2放电，A、C、D中均不存在O2放电，故选B。答案B6(2014课标全国卷，12，6分)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li从负极(b)向正极(a)迁移，A项、D项正确；该电池放电时，负极：xLixe=xLi，正极：Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C项错误；由放电反应可得充电时的反

7、应，B项正确。答案C7(2014福建理综，11，6分)某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。 下列说法正确的是 ()A正极反应为AgCle=AgCl B放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 解析A项，Pt为正极发生还原反应：Cl22e=2Cl，错误；B项，放电时，左侧的电极反应式AgCle=AgCl，有大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H、Na均不参与电极反应，则用NaCl代替盐酸，电池总反应不变，错误；D项，当电路中转移0.01 mo

8、l e时，左侧产生0.01 mol Ag与Cl结合为AgCl沉淀，右侧产生0.01 mol Cl，为保持溶液的电中性，左侧约有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移到右侧，故左侧溶液中约减少0.02 mol离子，正确。答案D8(2014浙江理综，11，6分)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列说法正确的是 ()ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中

9、OH 离子从阳极向阴极迁移 C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH ，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析充电时，电池正极发生氧化反应，A项正确；充电时OH离子从阴极向阳极移动，B项错误；充电时阴极的电极反应式为：H2OMe=MHOH，则水中的H被电极上的 e 还原，C项错误；由题中提示反应可知，氨水能与电极材料NiOOH反应，干扰电池总反应，故不能作电池的电解质溶液，D项错误。答案A9(2014天津理综，6，6分)已知：锂离子电池的总反应为： LixCLi1xCoO2CLiCoO2锂硫电池的总反应为：2LiSLi2S有关上述两种电池说法正

10、确的是()A锂离子电池放电时，Li向负极迁移 B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C理论上两种电池的比能量相同 D下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析A项，在原电池内部，阳离子应移向正极；二次电池充电过程为电解的过程，阴极发生还原反应，B项正确；C项，比能量是指这种电池单位质量或单位体积所能输出的电能，当二者质量相同时，转移电子的物质的量不相等，即比能量不同；D项，左边装置已经是放完电的电池，应为锂硫电池给锂离子电池充电。答案B10(2013课标全国卷，10，6分)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，再将变黑的银器浸

11、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2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S2e=2AgS2，负极反应式为Al3e=Al3；电解质溶液中发生反应Al33H3OAl(OH)33H，S2与H结合生成H2S，使Al33H2OAl(OH)33H的平衡右移，最终生成Al(OH)3沉淀，只有B选项正确。答案B11(2013课标全国卷，11，6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠

12、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NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析由题意知Na作负极，NiCl2作电解质，电极反应分别为，总反应为2NaNiCl2=2NaClNi，由以上分析A、C正确，B错误；由图示知负极产生的Na由负极流向正极，D正确。答案B12(2014海南化学，16，9分)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成 LiMnO2。回答下列

13、问题：(1)外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)(2)电池正极反应式为_。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。(4)MnO2 可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。解析由 Li 的迁移方向可知，b为正极，其电极反应为：LiMnO2e=LiMnO2，a为负极，其电极反应为：Li e=Li，电流由b流向a。由于锂能与水发生反应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。答案(1)ba(2)Li MnO2e=LiMnO2(3)否锂能与水发生反应(4

14、)3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O21考点二电解原理及其应用1(2015福建理综，11，6分)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)。下列说法正确的是()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1 mol O2，有44 g CO2被还原Da 电极的反应为：3CO218H18e=C3H8O5H2O解析A项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H2O在光催化剂的表面转化为O2和H，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工

15、作时，H从阳极b极区向阴极a极区迁移，正确；C项，该电解池的总反应式为：6CO28H2O2C3H8O9O2。根据总反应方程式可知，每生成1 mol O2，有mol CO2被还原，其质量为g，错误；D项，a电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO218H18e=C3H8O5H2O，错误。答案B2(2015四川理综，4，6分)用右图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，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：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应

16、：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析Cl在阳极发生氧化反应生成ClO，水电离出的H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H，正确的离子方程式为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，错误。答案D3(2015浙江理综，11，6分)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()AX是电源的负极B阴极的电极反应式是：H2O2e=H2O2、CO22e=COO2C总反应可表示为：H2OCO2H2COO2D阴、阳两极生成的气

17、体的物质的量之比是11解析由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D项，因阳极电极反应式为2O24e=O2，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为21，错误。答案D4(2014广东理综，11，4分)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则()A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu解析分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且为负极，为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向

18、：电极电极，则电流方向：电极A电极，A正确；电极发生氧化反应，B错误；电极的电极反应为Cu22e=Cu，有铜析出，C错误；电极为电解池的阳极，其电极反应为Cu2e=Cu2，D错误。答案A5(2013浙江理综，11，6分)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：3I26OH=IO5I3H2O下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IOC电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2OKIO33H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内

19、发生的总化学反应不变解析依题意，左侧溶液变蓝，说明左侧Pt电极是阳极，电极反应式为2I2e=I2，右侧Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH或2H2e=H2，A正确；阴极生成的OH通过阴离子交换膜迁移至左室，与I2发生反应：3I26OH=5IIO3H2O，I2浓度逐渐减小，故蓝色逐渐变浅，电解结束后IO可通过阴离子交换膜扩散至右侧，B正确；式3式3式得电解总反应：I3H2OIO3H2，C正确；若换用阳离子交换膜，OH不能迁移至左室，反应无法发生，式式得电解总反应式为2I2H2O2OHI2H2，两种情况下电解总反应显然不同，D错误。答案D6(2013天津理综，6，6分)为增强铝的耐

20、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。反应原理如下：电池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)电解池：2Al3H2OAl2O33H2电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO24H2e=Pb22H2O阳极：2Al3H2O6e=Al2O36HD解析原电池中H移向正极，电解池中H移向阴极，A错误；由电子守恒3Pb6eAl2O3，B错误；C项中原电池正极反应：PbO24H2eSO=PbSO42H2O，电解池中阳极反

21、应：2Al3H2O6e=Al2O36H，C错误；D项中，原电池负极：PbSO2e=PbSO4，Pb电极增重，电解池中Pb作阴极，阴极上析出H2，Pb电极质量不变，D正确。答案D7(2013重庆理综，11，14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。(1)催化反硝化法中，H2能将NO还原为N2。25 时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。N2的结构式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(NO)为_molL1min1。还原过程中可生成中间产物NO，写出3种促进NO水解的方法_。(2)电化学降解NO的原理如右图所示。电源正极

22、为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_。若电解过程转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。解析 (1)H2在水溶液中将NO还原为N2的同时溶液pH升高，说明有OH生成，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出反应离子方程式；10 min内OH浓度的变化量为c(OH)102 molL1107molL1102molL1，由离子方程式可知NO浓度变化量也为102molL1，所以用NO表示的该反应速率为v(NO)0.001 molL1min1。NO水解为吸热反应，生成HNO2和OH，故加酸、升温、加水稀释均可促进水解。(2)由题图可知在电解过程中NO转化成N2，发生还原

23、反应，故B为电源负极，则A为电源正极，NO在阴极得电子生成N2，由电荷守恒可知反应必然会同时生成OH；电解池中阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，转移2 mol电子时生成0.5 mol O2和2 mol H，2 mol H通过质子交换膜转移到右侧，故左侧溶液质量改变量为0.5 mol32 gmol12 mol1 gmol118 g；当转移2 mol电子时阴极可生成mol N2，同时从左侧转移过来2 mol H，故右侧溶液质量变化量为mol28 gmol12 mol1 gmol13.6 g，两侧溶液质量变化差为18 g3.6 g14.4 g。答案(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.00

24、1加酸，升高温度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH14.4考点三金属的电化腐蚀及防护1(2015江苏化学，11，4分)下列说法正确的是()A若H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为46.021023B室温下，pH3的CH3COOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合，溶液pH7C钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D一定条件下反应N23H2 2NH3达到平衡时，3v正(H2)2v逆(NH3)解析A项，2H2O2=2H2O得到e2O失去e22，生成1 mol O2，理论转移2 mol电子，错误；B项，醋酸是弱酸，两者等体积混合后，醋酸过量较多，溶

25、液呈酸性，pH7，错误；D项，达到平衡时，错误。答案C2(2014天津理综，1，6分)化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是()A铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D含重金属离子的电镀废液不能随意排放解析A项，铁表面镀锌，当发生电化学腐蚀时，Fe作正极被保护；B项，聚乙烯塑料非常稳定，不易降解，而聚乳酸塑料是易降解的塑料，故应用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料来减少白色污染，故B项错误；D项，重金属离子对土壤、水都会产生污染，所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放。答案B3(2013北京理综，7，6分)下列金属防腐的措

26、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金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子D地下钢管连接镁块解析B、C为加保护层保护法；D为原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法。答案A4(2015重庆理综，11，14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。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第_周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为_。(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是_。A降低了反应的活化能 B增大了反应的速率C降低了反应的焓变 D增大了反应的平衡常数(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_。(5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”)；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_；若生成4.2