1、专题九电化学考情概览考情概览20102019年高考全国卷考情一览表 考情概览考情概览试题类编试题类编考点19考点20考点21考点19原电池原理及其应用金属的腐蚀与防护1.(2019全国1,12,6分,难度)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是(B)A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动试题类编试题类编考点19考点20考点21解
2、析该过程是在室温条件下进行的,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。试题类编试题类编考点19考点20考点212.(2019浙江,12,2分,难度)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。试题类编试题类编考点19考点20考点21下列说法不正确的是(A)A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH
3、-C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降解析A项,Cu作正极,H+在正极得电子生成氢气,因此Cu电极附近溶液中H+浓度减小,所以错误,符合题意;B项,Ag2O得电子作正极,生成Ag和OH-,所以正确,不符合题意;C项,锌筒作负极,失电子发生氧化反应生成Zn2+,因此锌被消耗而使锌筒变薄,所以正确,不符合题意;D项,铅蓄电池总的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,由此可知反应过程中消耗了硫酸,因此酸性减弱,溶液中的离子浓度减小,因此导电能力下降,所以正确,不符合题意。试题类编试题类编考点19考点20考点2
4、13.(2018全国3,7,6分,难度)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(A)A.泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法解析泡沫灭火器不能用于扑灭电器起火,因为水溶液可导电,可用干粉灭火器扑灭电器起火,A项错误。科学精神与社会责任试题类编试题类编考点19考点20考点214.(2018北京,12,6分,难度)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。试题类编试题类编考点19考点20考点21下列说法不正
5、确的是(D)A.对比,可以判定Zn保护了FeB.对比,K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C.验证Zn保护Fe时不能用的方法D.将Zn换成Cu,用的方法可判断Fe比Cu活泼解析A项,对比可知,没有连接锌的Fe附近溶液在加入K3Fe(CN)6溶液后产生了蓝色沉淀,说明Zn保护了Fe,正确;B项,对比可知,铁氰化钾可能把Fe氧化为Fe2+,并进一步与Fe2+反应生成蓝色沉淀,正确;C项,生成蓝色沉淀,说明有Fe2+生成,因而不能用于验证Zn保护Fe,正确;D项,实验中无论Fe作正极还是负极,Fe附近均产生蓝色沉淀,故将Zn换成Cu,无法证明Fe比Cu活泼,错误。实验探究与创新意识试题类编试题类编考点1
6、9考点20考点215.(2018天津,10,14分,难度)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号);若所得溶液c()c()=2 1,溶液pH=。(室温下,H2CO3的K1=410-7;K2=510-11)(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:则该反应的H=。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。变化观念与平衡思
7、想试题类编试题类编考点19考点20考点21按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900 的原因是 。试题类编试题类编考点19考点20考点21(3)O2辅助的AlCO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式:。反应过程中O2的作用是 。该电池的总反应式:。试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点216.(2018浙江,17,2分,难度)锂(Li)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(C)A.金属锂作负
8、极,发生氧化反应B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动试题类编试题类编考点19考点20考点21解析A选项,锂失电子,化合价升高发生氧化反应,正确,不符合题意;B选项,阳离子向正极移动,正极在水溶液中,因此锂离子向水溶液处移动,正确,不符合题意;C选项,氧离子在水溶液中不能存在,而是与水分子结合生成氢氧根离子,因此正极反应为O2+4e-=+2H2O4OH-,错误,符合题意;D选项,该电池反应为锂与氧气、水反应生成氢氧化锂,正确,不符合题意。试题类编试题类编考点19考点20考点217.(2016全国2,11,6分,难度)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(B)
9、原电池中带正电荷的阳离子应向正极移动,带负电荷的阴离子应向负极移动。试题类编试题类编考点19考点20考点218.(2016浙江,11,6分,难度)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。已知: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(C)A.采用多孔电极的目的是提高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-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
10、式:4Mn+nO2+2n=H2O+4ne-4M(OH)nD.在Mg-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试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点219.(2015全国1,11,6分,难度)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)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C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O解析C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,
11、生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率增大,微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。试题类编试题类编考点19考点20考点2110.(2015江苏,10,2分,难度)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(D)A.反应CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH-2e-=2H2OC.电池工作时,向电极B移动D.
12、电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-=2试题类编试题类编考点19考点20考点21解析CH4中的C为-4价,反应后生成的CO中C为+2价,1 mol CH4转移6 mol e-,A项错误;由示意图可看出,电解质离子中没有OH-,B项错误;该燃料电池中,O2在正极反应,CO和H2在负极反应,原电池中 移向负极,C项错误;由示意图可看出,电极B处CO2和O2结合,转化为 ,D项正确。试题类编试题类编考点19考点20考点21 差值法书写电极反应式复杂电极反应式=总反应式-较简单一极的电极反应式书写燃料电池电极反应式一般分为三步:第一步:书写燃料电池总反应方程式,总反应方程式可参考物质燃烧反应
13、的化学方程式和电解质溶液书写;第二步:书写燃料电池正极反应式,正极上一般为氧气得电子,因此正极反应比较简单,可以先写出来;第三步:书写燃料电池负极反应式,即负极反应式=总反应式-正极反应式。试题类编试题类编考点19考点20考点2111.(2015天津,4,6分,难度)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(C)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()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变化观念与平衡思想试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试
14、题类编考点19考点20考点2112.(2015海南,15,9分,难度)银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题:(1)久存的银制品表面会变黑,失去银白色光泽,原因是。(2)已知Ksp(AgCl)=1.810-10,若向50 mL 0.018 molL-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL-1的盐酸,混合后溶液中Ag+的浓度为 molL-1,pH为。(3)AgNO3光照易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,其光照分解反应的化学方程式为。试题类编试题类编考点19考点20考点21(4)下图所示原电池正极的反应式为 。试题类编
15、试题类编考点19考点20考点21答案(1)银与空气中的氧及微量硫化氢反应生成黑色硫化银(2)1.810-72=1.810-7 molL-1;因为该反应中H+未参加反应,而溶液的总体积变为100 mL,故c(H+)=0.020 molL-12=0.010 molL-1,则pH=2。(3)AgNO3分解生成的红棕色气体为NO2,反应中Ag和N元素的化合价降低,根据氧化还原反应理论,可知氧元素的化合价必升高,则应有O2生成,然后根据得失电子守恒配平反应即可。试题类编试题类编考点19考点20考点2113.(2014福建,11,6分,难度)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下
16、列说法正确的是(D)A.正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-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离子试题类编试题类编考点19考点20考点21解析原电池的正极发生得电子的还原反应:Cl2+2e-=2Cl-,负极发生失电子的氧化反应:Ag-e-+Cl-=AgCl,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成;若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01 mol电子时,负极消耗0.01 mol Cl-,右侧正极生成0.01 mol Cl-,左侧溶液中应
17、有0.01 mol H+移向右侧,约减少0.02 mol离子。试题类编试题类编考点19考点20考点2114.(2014北京,8,6分,难度)下列电池工作时,O2在正极放电的是(B)试题类编试题类编考点19考点20考点2115.(2013全国1,10,6分,难度)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(B)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+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色
18、Ag2S转化为白色AgCl试题类编试题类编考点19考点20考点2116.(2013全国2,11,6分,难度)“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(B)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.正极反应式为NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动试题类编试题类编考点19考点20考点2117.(2013海南,4,2分,难度)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
19、电池的说法正确的是(D)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试题类编试题类编考点19考点20考点2118.(2013江苏,9,2分,难度)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(C)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-向正极移动解析Mg-H2O2电池中Mg电极作负极,石墨电极作正极,正极反应为H2O2+2e-=2OH-,H2O2在该极发生还原反应,石墨电极附近溶液的pH增大
20、,溶液中的Cl-向负极移动。试题类编试题类编考点19考点20考点2119.(2013安徽,10,6分,难度)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(D)A.正极反应式:Ca+2Cl-2e-=CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD.常温时,在正、负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析负极反应为Ca失电子,A错;放电过程中,阳离
21、子移向正极,B错;由电池总反应方程式可知,每转移2 mol e-,生成1 mol Pb,即每转移0.1 mol电子,理论上生成10.35 g Pb,故C错;D项,由题干信息可知,常温下,该电池反应不能发生,故D正确。试题类编试题类编考点19考点20考点2120.(2013北京,7,6分,难度)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)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膜D.地下钢管连接镁块试题类编试题类编考点19考点20考点2121.(2012北京,12,6分,难度)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合
22、作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是(C)A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H+2e-=HCOOH试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点2122.(2012四川,11,6分,难度)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是(C)A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧
23、气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为O2+2H2O+4e-=4OH-解析结合题意,该电池总反应即是乙醇的氧化反应,电解质溶液中的H+应向正极移动,A项错误;酸性溶液中,正极电极反应式为O2+4H+4e-=2H2O,D项错误;转移0.4 mol电子时,消耗O2 0.1 mol,即标准状况下为2.24 L,B项错误;正极反应式与负极反应式相加可得电池反应为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O,C正确。试题类编试题类编考点19考点20考点2123.(2012海南,10,4分,难度)下列叙述错误的是(C)A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力
24、比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀试题类编试题类编考点19考点20考点2124.(2011浙江,10,6分,难度)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是(B)A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区
25、的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+试题类编试题类编考点19考点20考点21解析根据液滴之下氧气含量比边缘少可知液滴下铁为负极,失电子生成亚铁离子,液滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根,OH-与Fe2+结合生成Fe(OH)2,进一步氧化生成Fe(OH)3,脱水生成Fe2O3nH2O,阴离子移向负极,A项错误,B项正确;铁为负极,失电子发生氧化反应,C项错误;铁比铜活泼,负极反应为铁失电子:Fe-2e-=Fe2+,D项错误。试题类编试题类编考点19考点20考点2125.(20
26、11福建,11,6分,难度)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是(C)A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2解析该电池的总电池反应由题意可知:2Li+2H2O=2LiOH+H2,负极:Li,正极:钢板。负极反应为Li+OH-e-=LiOH,放电时,OH-向负极移动,故C选项不正确。试题类编试题类编考点19考点20考点2126.(2011安徽,12,6分,难度)研究人员最近发现了一种“水”电
27、池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是(B)A.正极反应式:Ag+Cl-e-=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物解析根据电池总反应式可知,每生成1 mol Na2Mn5O10有2 mol Ag失去电子,即电子转移2 mol,故B项正确;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C项错误;D项中AgCl是氧化产物。试题类编试题类编考点19考点20考点21
28、27.(双选)(2011海南,12,4分,难度)根据下图,下列判断中正确的是(AB)A.烧杯a中的溶液pH升高B.烧杯b中发生氧化反应试题类编试题类编考点19考点20考点2128.(2010全国,12,6分,难度)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是(A)试题类编试题类编考点19考点20考点2129.(2011北京,8,6分,难度)结合下图判断,下列叙述正确的是(A)A.和中正极均被保护B.和中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+C.和中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-D.和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀解析、均形成原电池,活泼金属作负极,正极均被保护,A正
29、确;中负极为活泼金属Zn,B错误;中是酸性溶液,电极反应式中不能有OH-生成,C错误;中无Fe2+生成,无蓝色沉淀产生,D错误。试题类编试题类编考点19考点20考点21考点20电解原理及其应用1.(2018全国1,13,6分,难度)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。示意图如下所示,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:试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点21该装置工作时,下列叙述错误的是(C)A.阴极的电极反应:CO2+2H+2e-=CO+H2OB.协同
30、转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.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+,溶液需为酸性证据推理与模型认知解析根据图示可知,ZnO石墨烯电极上发生还原反应,则该电极为阴极,电极反应式为CO2+2H+2e-=CO+H2O,A项正确;根据题干信息及图中两电极上的反应可知,该电化学装置(电解池)中的总反应为CO2+H2S=CO+S+H2O,B项正确;石墨烯作阳极,ZnO石墨烯作阴极,阳极上的电势应高于阴极上的电势,C项错误;若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性,否则Fe3+、Fe
31、2+可形成沉淀,且H2S和S不能稳定存在,D项正确。试题类编试题类编考点19考点20考点212.(2017全国1,11,6分,难度)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(C)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解析外加电流的阴极保护法,使被保护的钢管桩上无腐蚀电流,A项正确;通电后,高硅铸铁为惰性阳极,钢管桩为阴极,外电路电子从阳极流向阴极,B项正确;由于高硅
32、铸铁为惰性阳极,因此应是海水中的OH-失电子,2H2O-4e-=O2+4H+,因此阳极材料不被损耗,C项错误;在外加电流的阴极保护法中,应依据环境条件变化调整电流大小。试题类编试题类编考点19考点20考点213.(2017全国2,11,6分,难度)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H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(C)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:Al3+3e-=AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析A项,根据题意“铝表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜”,即铝失去电子发生氧化反应变为氧化铝,因此待
33、加工铝质工件为阳极,A正确;B项,阴极上电极材料本身不反应,只传导电流可以选用不锈钢网作为阴极,B正确;阴极的电极反应式为2H+2e-=H2,C错误;D项,电解过程中阴离子移向阳极,即 向阳极移动,D项正确。试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点215.(2016北京,12,6分,难度)用石墨电极完成下列电解实验。试题类编试题类编考点19考点20考点21解析A项,电解NaCl溶液,a、d处试纸变蓝,是因为H+放电生成H2,溶液中OH-浓度增大,使试纸变蓝,正确;B项,b处为阳极,b处变红,局部褪色,说明溶液中的Cl-
34、和OH-均放电,分别产生Cl2和O2,H+浓度增大,酸性增强,Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,故错误;C项,实验一相当于两个串联电路,c处的Fe作阳极,故Fe失去电子生成Fe2+,正确;D项,根据实验一的原理知,实验二相当于三个串联电解池,每个铜珠的左、右两侧分别作为两个电极,其中m为阴极,n为阴极,右边的铜珠中,与n相对的一侧为阳极,其与m作电极构成的电解池中,电解时会存在Cu2+在m处放电生成Cu,正确。书写电解池的电极反应式和总反应式的步骤第一步,先确定阳极电极材料和溶液中的离子种类;第二步,由放电顺序确定放电产物并书写电极反应式;第三步,将两极电极反应式相加得总反应式。试题
35、类编试题类编考点19考点20考点216.(2016天津,10,14分,难度)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)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。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:。(2)氢气可用于制备H2O2。已知:其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)H2O2(l)的H0(填“”“”或“=”)。试题类编试题类编考点19考点20考点21(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)Hv(吸氢)(4)利用太阳能直接分解水制
36、氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为 。试题类编试题类编考点19考点20考点21(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工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色 ,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。电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为 。c(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:。试题类编试题类编考点19考点
37、20考点21答案(1)污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2个)H2+2OH-2e-=2H2O(2)(3)ac(4)光能转化为化学能(5)阳极室防止Na2FeO4与H2反应使产率降低M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低试题类编试题类编考点19考点20考点21解析(1)碱性条件下,H2转化为H2O,不能生成H+,电极反应式为H2+2OH-2e-=2H2O。(3)b项,该反应为可逆反应,吸收y mol H2,则需MHx大于1 mol,错误;c项,该反应是放热反应,降温,
38、平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,正确;d项,通入H2相当于加压,平衡正向移动,v(放氢)v(吸氢),错误。(5)根据题意镍电极有气泡产生是水电离出的氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,铁电极发生氧化反应,电极反应式为 。溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室;根据题意Na2FeO4易被H2还原,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低;根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢;在N点,c(OH-)过高,铁电极上有红褐色氢氧化铁生
39、成,使Na2FeO4产率降低。试题类编试题类编考点19考点20考点217.(2015浙江,11,6分,难度)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(D)A.X是电源的负极D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1 1试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点218.(2015福建,11,6分,难度)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(B)A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时
40、,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D.a电极的反应为:3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点219.(2015四川,4,6分,难度)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(D)解析若铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,则CN-无法除去,故铁只能作阴极,A项正确;Cl-要生成ClO-,Cl的化合价升高,故在阳极发生氧化反应,又已知该溶液呈碱性,故B项正确;阳离子在电
41、解池的阴极得电子,发生还原反应,碱性条件下,H2O提供阳离子H+,故C项正确;由于溶液呈碱性,故除去CN-发生的反应为2CN-+5ClO-+H2O=N2+2CO2+5Cl-+2OH-,D项错误。试题类编试题类编考点19考点20考点2110.(2015山东,29,15分,难度)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为 ,电解过程中Li+向(填“A”或“B”)电极迁移。试题类编试题类编考点19考点20考点21(2
42、)利用钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。铁渣中铁元素的化合价为。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2体积为1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为。试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点2111.(2014海南,3,2分,难度)以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(D)A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小解
43、析惰性电极电解碘化钾溶液,阴极氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钾,因此溶液变红(碱使酚酞变红),A、B说法正确;阳极产生碘单质,碘使淀粉变蓝,C说法正确;阴极氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钾,碱性增强,D说法错误。试题类编试题类编考点19考点20考点2112.(2014山东,30,16分,难度)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品应接电源的极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为。(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表
44、面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为mol。(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有。a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。试题类编试题类编考点19考点20考点21解析(1)由电解液的组成可知阴极电极反应式为 ;若用AlCl3水溶液作电解液,在阴极上H+得电子生成H2。(3)铝热反应需要Mg条和KClO3引发反应;滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+,但是,固体溶于足量稀硫酸
45、,由于Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4,不能说明固体中无Fe2O3。试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点2114.(2013浙江,11,6分,难度)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。试题类编试题类编考点19考点20考点21解析左侧溶液变蓝,说明I-放电生成I2,左侧Pt电极为阳极,右侧Pt电极为阴极。A项,右侧为阴极区,水电离出的H+放电。B项,右侧产生的OH-可通过阴离子交换膜移向阳极
46、与I2反应产生试题类编试题类编考点19考点20考点2115.(2013北京,9,6分,难度)用石墨电极电解CuCl2溶液(见图)。下列分析正确的是(A)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-=CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体解析阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,可知a为负极、b为正极,A选项正确;阳极发生失电子的反应生成Cl2、阴极发生得电子的反应生成Cu,C、D选项错误;电解质的电离与是否通电无关,B选项错误。试题类编试题类编考点19考点20考点2116.(2013海南,12,4分,难度)下图所示的电解池和中,a、b、c和
47、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:bd。符合上述实验结果的盐溶液是(D)试题类编试题类编考点19考点20考点2117.(2013重庆,11,14分,难度)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。试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点2118.(2012海南,3,2分,难度)下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(C)A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuS
48、O4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2试题类编试题类编考点19考点20考点2119.(2012浙江,10,6分,难度)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:试题类编试题类编考点19考点20考点21试题类编试题类编考点19考点20考点2120.(2011全国1,10,6分,难度)用石墨作电极电解CuSO4溶液,通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的(C)A.CuSO4B.H2OC.CuOD.CuSO45H2O 使电解后溶液恢复到原状态,所加物质的选择方法简单地归纳为“出去什么就加什么”,即在电子
49、个数守恒的基础上,按阴、阳电极上脱离电解质溶液的物质的原子数比组成新物质,该物质加入一定量时,即可使电解质恢复到原来的状态。如电解硫酸铜溶液,当转移4 mol电子时,阴极上有2 mol Cu生成,阳极上有1 mol O2生成,因此Cu原子个数 O原子个数=1 1,加入的物质中Cu原子个数与O原子个数也应为1 1,即所加物质为CuO。试题类编试题类编考点19考点20考点2121.(2011山东,15,5分,难度)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是(C)A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的
50、析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析电镀过程中Zn与电源正极相连,若给原电池充电,则Zn应接电源负极,A错误;导线中通过的电子,在阴极均被Zn2+得到,通过的电子与析出锌的物质的量之比一定为2 1的关系,B错误;只要电流恒定,阴、阳极得失电子的速率不变,电解反应速率不变,C正确;Zn比铁活泼,镀锌层破损后,Zn作负极、Fe作正极,Fe被保护,D错误。试题类编试题类编考点19考点20考点2122.(双选)(2010海南,9,4分,难度)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是(BD)A.电解
