2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題九電化學(xué)基礎(chǔ)十年高考分類題組

1、第 頁專題九 電化學(xué)基礎(chǔ)考點(diǎn)一原電池1.(2017浙江11月選考,17,2分)金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()金屬M(fèi)作電池負(fù)極B.電解質(zhì)是熔融的MOC.正極的電極反應(yīng)O2+4e-+2H2O 4OH-D.電池反應(yīng)2M+O2+2H2O 2M(OH)2答案B由題給金屬(M)-空氣電池的工作原理示意圖可知,金屬M(fèi)作電池負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為2M-4e- 2M2+,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e- 4OH-,兩電極反應(yīng)相加可得電池反應(yīng):2M+O2+2H2O 2M(OH)2,電解質(zhì)顯然不是熔融的MO(因體系中有H2O和OH-),故A、C、D正確,B錯(cuò)誤。2.(2019海南單科,8,

2、4分)(雙選)微型銀鋅電池可用作電子儀器的電源,其電極分別是Ag/Ag2O和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液,電池總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2,下列說法正確的是()A.電池工作過程中,KOH溶液濃度降低B.電池工作過程中,電解液中OH-向負(fù)極遷移C.負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH-2e- Zn(OH)2D.正極發(fā)生反應(yīng)Ag2O+2H+2e- Ag+H2O答案BCA項(xiàng),依據(jù)電池總反應(yīng)知,電池工作過程中消耗水,故KOH溶液濃度增大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),原電池工作過程中,電解液中陰離子移向負(fù)極,即OH-向負(fù)極遷移,正確;C項(xiàng),鋅在負(fù)極失去電子被氧化,生成氫氧化鋅,電極反應(yīng)式為Zn+2OH-2e-

3、 Zn(OH)2,正確;D項(xiàng),氧化銀在正極得到電子生成銀單質(zhì),但電解質(zhì)溶液顯堿性,故正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-,錯(cuò)誤。3.(2018課標(biāo),7,6分)化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火B(yǎng).疫苗一般應(yīng)冷藏存放,以避免蛋白質(zhì)變性C.家庭裝修時(shí)用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆,有利于健康及環(huán)境D.電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法答案A本題考查化學(xué)與生活的聯(lián)系。A項(xiàng),泡沫滅火器利用了鹽類相互促進(jìn)的水解反應(yīng),可用于一般的起火,但不適用于電器起火,電器起火常用干粉滅火器滅火。知識拓展?fàn)奚枠O的陰極保護(hù)法是利

4、用原電池原理,使被保護(hù)的物質(zhì)作正極而被保護(hù)起來。4.(2016課標(biāo),11,6分)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e- Mg2+B.正極反應(yīng)式為Ag+e- AgC.電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2答案BMg-AgCl電池中,Mg為負(fù)極,AgCl為正極,故正極反應(yīng)式應(yīng)為AgCl+e- Ag+Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2016浙江理綜,11,6分)金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+n

5、O2+2nH2O 4M(OH)n已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Al-空氣電池的理論比能量最高C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn+nO2+2nH2O+4ne- 4M(OH)nD.在Mg-空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜答案CA項(xiàng),采用多孔電極可以提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于O2擴(kuò)散至電極表面;B項(xiàng),單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn反應(yīng),Al轉(zhuǎn)移的電子數(shù)

6、最多,故Al-空氣電池的理論比能量最高;C項(xiàng),由于電池中間為陰離子交換膜,故Mn+不能通過,則正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O 4OH-;D項(xiàng),在Mg-空氣電池中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Mg-2e- Mg2+,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,可采用陽離子交換膜阻止OH-進(jìn)入負(fù)極區(qū)。評析本題設(shè)計(jì)新穎,以新型電池為背景,考查原電池的工作原理。6.(2015課標(biāo),11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是()A.正極反應(yīng)中有CO2生成B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應(yīng)為C

7、6H12O6+6O2 6CO2+6H2O答案A根據(jù)微生物電池工作原理示意圖可知:C6H12O6在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O 6CO2+24H+;O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為6O2+24e-+24H+ 12H2O。負(fù)極有CO2生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移,正確;C項(xiàng),質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),正確;D項(xiàng),電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O,正確。7.(2015江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.反應(yīng) CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1

8、mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol 電子B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH-2e- 2H2OC.電池工作時(shí),CO32-向電極B移動D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e- 2CO32-答案DA項(xiàng),由元素化合價(jià)變化知,每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子;B項(xiàng),電極A為負(fù)極,H2參與的電極反應(yīng)為H2-2e-+CO32- H2O+CO2;C項(xiàng),電池工作時(shí),CO32-向電極A移動;D項(xiàng),電極B是正極,電極反應(yīng)為O2+4e-+2CO2 2CO32-。8.(2015天津理綜,4,6分)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是()A.

9、銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時(shí)間后,甲池的c(SO42-)減小C.電池工作一段時(shí)間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動,保持溶液中電荷平衡答案C題中所述鋅銅原電池中,Zn為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e- Zn2+;Cu為正極,電極反應(yīng)式為Cu2+2e- Cu,發(fā)生還原反應(yīng)。Zn2+通過陽離子交換膜向正極移動;乙池溶液中消耗的Cu2+與由甲池遷移過來的Zn2+的物質(zhì)的量相同,則乙池溶液質(zhì)量增加。溶液中的陰離子無法通過陽離子交換膜。故選C。9.(2014福建理綜,11,6分)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2 2AgCl。下列說法正確的是()A.

10、正極反應(yīng)為AgCl+e- Ag+Cl-B.放電時(shí),交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時(shí),交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子答案D原電池的正極反應(yīng)為Cl2+2e- 2Cl-,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),白色沉淀AgCl在左側(cè)電極處產(chǎn)生,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時(shí),原電池左側(cè)發(fā)生的反應(yīng)為Ag-e-+Cl- AgCl,減少了0.01 mol的Cl-,根據(jù)溶液呈電中性可知,左側(cè)溶液中的H+通過陽離子交換膜向右側(cè)轉(zhuǎn)移0.01 mol,故D項(xiàng)正確。10.(2014北京理綜,8,6分)下列電池工作時(shí)

11、,O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池答案B氫燃料電池中,負(fù)極上H2放電,正極上O2放電,A、C、D中均不存在O2放電,故選B。11.(2013課標(biāo),10,6分)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A.處理過程中銀器一直保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C.該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S 6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl答案B根據(jù)電化學(xué)原理可知,Al為負(fù)極,電

12、極反應(yīng)為2Al-6e- 2Al3+,銀器為正極,電極反應(yīng)為3Ag2S+6e- 6Ag+3S2-,溶液中反應(yīng)為2Al3+3S2-+6H2O 2Al(OH)3+3H2S,三反應(yīng)相加可知該過程的總反應(yīng)為2Al+3Ag2S+6H2O 2Al(OH)3+6Ag+3H2S,故B正確,C、D錯(cuò)誤;銀器表面黑色的Ag2S變成了Ag,質(zhì)量必然減小,A錯(cuò)誤。評析本題以表面變黑的銀質(zhì)器皿的處理為素材,考查原電池的工作原理、氧化還原反應(yīng)及鹽類水解等知識,能力考查層級為綜合應(yīng)用,試題有一定難度。12.(2013課標(biāo),11,6分)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作

13、的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()A.電池反應(yīng)中有NaCl生成B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子C.正極反應(yīng)為:NiCl2+2e- Ni+2Cl-D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動答案B該原電池的負(fù)極反應(yīng)為Na-e- Na+,正極反應(yīng)為NiCl2+2e- Ni+2Cl-,電池總反應(yīng)為2Na+NiCl2 2NaCl+Ni。B項(xiàng)錯(cuò)誤。13.(2013江蘇單科,9,2分,)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時(shí),下列說法正確的是()A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的pH增大

14、D.溶液中Cl-向正極移動 答案C該電池中Mg電極為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石墨電極為正極,H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2O2+2e-2OH-,電極附近溶液pH增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;溶液中Cl-移向Mg電極,即Cl-向負(fù)極移動,D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法歸納原電池正、負(fù)極判斷的常用方法:若兩電極均為金屬材料,則較活潑金屬一般作負(fù)極;若兩電極分別為金屬和非金屬材料,則金屬材料作負(fù)極。在原電池工作時(shí),被不斷消耗的電極一般為負(fù)極。電子流出的電極為負(fù)極,陰離子移向的電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極。對于燃料電池,非O2通入的電極一般為負(fù)極?？键c(diǎn)分析江蘇高考以“電化學(xué)”為依托考查氧化還原反應(yīng)原理的運(yùn)用

15、,主要內(nèi)容有電極反應(yīng)式的書寫,判斷電解質(zhì)溶液濃度、pH的變化,以及能源、環(huán)保等熱點(diǎn)問題。14.(2013安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A.正極反應(yīng)式:Ca+2Cl-2e- CaCl2B.放電過程中,Li+向負(fù)極移動C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g PbD.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn)答案D本題以熱激活電池為載體考查電

16、化學(xué)知識。A項(xiàng),根據(jù)電池總反應(yīng)可知該反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng),正極反應(yīng)式為PbSO4+2e- Pb+SO42-;B項(xiàng),放電過程中,Li+向正極移動;C項(xiàng),因?yàn)槊哭D(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成0.05 mol Pb,故質(zhì)量為0.05 mol207 gmol-1=10.35 g;D項(xiàng),常溫時(shí),由于電解質(zhì)LiCl-KCl無法電離,電解質(zhì)中無自由移動的離子,不能形成閉合回路,所以不導(dǎo)電,無電流。評析本題不僅考查原電池原理的基礎(chǔ)知識,同時(shí)也考查學(xué)生對題給信息的運(yùn)用能力,難度中等。15.(2013北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B.金屬護(hù)欄

17、表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊答案A外加電流的陰極保護(hù)法是指把要保護(hù)的金屬連接在直流電源的負(fù)極上,使其作為電解池的陰極被保護(hù),A項(xiàng)符合題意;金屬表面涂漆或噴涂高分子膜可防止金屬與其他物質(zhì)接觸發(fā)生反應(yīng),B、C選項(xiàng)不符合題意;鋼管連接鎂塊利用的是原電池原理,鎂為負(fù)極被氧化,鋼管為正極被保護(hù),D項(xiàng)不符合題意。16.(2012北京理綜,12,6分)人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料。右圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,下列說法不正確的是()A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有O2產(chǎn)生C.催化劑a附近酸性減弱,催

18、化劑b附近酸性增強(qiáng)D.催化劑b表面的反應(yīng)是CO2+2H+2e- HCOOH答案C電池總反應(yīng)式為2CO2+2H2O 2HCOOH+O2。負(fù)極:2H2O-4e- O2+4H+,正極:2CO2+4H+4e- 2HCOOH。A項(xiàng),該過程中太陽能先轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;C項(xiàng),催化劑a附近生成H+,酸性增強(qiáng),催化劑b附近消耗H+,酸性減弱,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。17.(2011福建,11,6分)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時(shí)正極上有氫氣生成C.

19、放電時(shí)OH-向正極移動D.總反應(yīng)為:2Li+2H2O 2LiOH+H2答案C在原電池中電解質(zhì)溶液中的陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。18.(2018天津理綜,10,14分)CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}:(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為(寫離子符號);若所得溶液c(HCO3-)c(CO32-)=21,溶液pH=。(室溫下,H2CO3的K1=410-7;K2=510-11)(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵CHCO

20、HHC O(CO)鍵能/kJmol075則該反應(yīng)的H=。分別在V L恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是(填“A”或“B”)。按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖1所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 的原因是。圖1(3)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。圖2電池的負(fù)極反應(yīng)式:。電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e- 6O2-6CO2+6O2- 3

21、C2O42-+6O2反應(yīng)過程中O2的作用是。該電池的總反應(yīng)式:。答案(14分)(1)CO32-10(2)+120 kJmol-1B900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低(3)Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化劑2Al+6CO2Al2(C2O4)3解析本題考查電離平衡常數(shù)的應(yīng)用、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動、電極反應(yīng)式的書寫。(1)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為CO32-;由H2CO3的二級電離平衡常數(shù)知,當(dāng)溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=21時(shí),K2=c(H+)c(CO32-)c(HCO3-)=

22、c(H+)2=510-11,故c(H+)=110-10molL-1,則溶液pH=10。(2)由已知鍵能數(shù)據(jù)知,反應(yīng)的H=4413 kJmol-1+2745 kJmol-1-(21 075 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+120 kJmol-1;已知正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),A(恒容)與B(恒壓,容積可變)相比,B中壓強(qiáng)小于A,減壓平衡正向移動,則B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的熱量較多。觀察圖像知,900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低,故此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 。(3)觀察原電池工作原理圖知,鋁電極作負(fù)極,多孔碳電極作正極,故負(fù)極反

23、應(yīng)式為Al-3e- Al3+;正極反應(yīng)式為6O2+6e- 6O2-、6CO2+6O2- 3C2O42-+6O2,由此可知反應(yīng)過程中O2的作用是催化劑;電池總反應(yīng)式為2Al+6CO2 Al2(C2O4)3。易混易錯(cuò)恒容容器是指容積不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變;恒壓容器是指壓強(qiáng)不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)容器容積發(fā)生改變。考點(diǎn)二電解池1.(2017課標(biāo),11,6分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為:Al3+3e-AlD.

24、硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C本題考查電解原理的應(yīng)用。Al0Al+32O3發(fā)生氧化反應(yīng),故鋁質(zhì)工件為陽極,A正確;陰極材料被保護(hù),B正確;電解質(zhì)溶液中含有大量H+,故陰極的電極反應(yīng)式為2H+2e- H2,C不正確;在電解池中,陰離子移向陽極,D正確。知識拓展電解原理的應(yīng)用1.電解原理在“金屬防腐”中的應(yīng)用。如:外加電流的陰極保護(hù)法。2.電解原理在“物質(zhì)制備”中的應(yīng)用。如:尿素CO(NH2)2制氫氣。3.電解原理在“環(huán)境治理”中的應(yīng)用。如:用電解法消除CN-。2.(2015福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8

25、O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時(shí),H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被還原D.a電極的反應(yīng)為:3CO2+18H+-18e- C3H8O+5H2O答案B由模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可知,該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯(cuò)誤;在電解池內(nèi)部,陽離子向陰極遷移,故H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移,B正確;陰極上:3CO2C3H8O18e-,陽極上:2H2OO24e-,根據(jù)得失電子守恒可知,當(dāng)陽極生成1 mol O2時(shí),陰極被還原的CO2的質(zhì)量為4mol644 g/mol=29.3 g,故C錯(cuò)誤;a電極的反應(yīng)為3CO2+18

26、H+18e- C3H8O+5H2O,故D錯(cuò)誤。3.(2015四川理綜,4,6分)用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時(shí),控制溶液pH為910,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極,鐵作陰極B.陽極的電極反應(yīng)式:Cl-+2OH-2e- ClO-+H2OC.陰極的電極反應(yīng)式:2H2O+2e- H2+2OH-D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+5ClO-+2H+ N2+2CO2+5Cl-+H2O答案DD項(xiàng),控制溶液pH為910,溶液呈堿性,離子方程式應(yīng)為2CN-+5ClO-+H2O N2+2CO2+5Cl-+2OH-。4.(2013大綱全國

27、,9,6分)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-)時(shí),以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應(yīng)Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列說法不正確的是()A.陽極反應(yīng)為Fe-2e- Fe2+B.電解過程中溶液pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子,最多有1 mol Cr2O72-被還原答案B電解過程中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;從題干信息中所給離子方程式可看出H+被消耗,pH會升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;pH升高,c(OH-)增大,Fe3+3OH- Fe(OH)3,C項(xiàng)正確;還原1 mol C

28、r2O72-需要6 mol Fe2+,由Fe-2e- Fe2+得電路中轉(zhuǎn)移的電子為26 mol=12 mol,D項(xiàng)正確。5.(2013浙江理綜,11,6分)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時(shí)間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH- IO3-+5I-+3H2O下列說法不正確的是()A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e- H2+2OH-B.電解結(jié)束時(shí),右側(cè)溶液中含有IO3-C.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI+3H2O KIO3+3H2D.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變答案

29、D依題意,左側(cè)溶液變藍(lán),說明左側(cè)Pt電極為陽極,電極反應(yīng)式為2I-2e- I2;右側(cè)Pt電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e- H2,A正確。陰極生成的OH-通過陰離子交換膜遷移至左側(cè),與I2發(fā)生反應(yīng):3I2+6OH- 5I-+IO3-+3H2O,I2濃度逐漸減小,故藍(lán)色逐漸變淺,電解結(jié)束后IO3-可通過陰離子交換膜擴(kuò)散至右側(cè),B正確。式3+式3+式得電解總反應(yīng):I-+3H2O IO3-+3H2,C正確。若換用陽離子交換膜,OH-不能遷移至左側(cè),反應(yīng)無法發(fā)生,式+式得電解總反應(yīng)式為2I-+2H2O 2OH-+I2+H2,兩種情況下電解總反應(yīng)顯然不同,D錯(cuò)誤。6.

30、(2013北京理綜,9,6分)用石墨電極電解CuCl2溶液(見下圖)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應(yīng):Cu2+2e- CuD.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體答案A電解過程中,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,陰極與直流電源的負(fù)極相連,陽極與直流電源的正極相連,A項(xiàng)正確;電解質(zhì)在溶液中的電離是因?yàn)樗肿拥淖饔?與通電無關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解過程中陽極上發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng),陽極反應(yīng)為2Cl-2e- Cl2,在陽極附近可觀察到黃綠色氣體,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2013海南單科,12,4分)下圖所示的電解池和中,a、b、c和d均為

31、Pt電極。電解過程中,電極b和d上沒有氣體逸出,但質(zhì)量均增大,且增重bd。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2 (SO4)3D.CuSO4AgNO3答案D“電極b和d上沒有氣體逸出,但質(zhì)量均增大”即要求陰極不產(chǎn)生氣體而是析出金屬,故A、B、C可以排除;再根據(jù)“增重bd”通過差量計(jì)算可得出D項(xiàng)正確。8.(2018課標(biāo),12,6分)我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列

32、說法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),ClO4-向負(fù)極移動B.充電時(shí)釋放CO2,放電時(shí)吸收CO2C.放電時(shí),正極反應(yīng)為:3CO2+4e-2CO32-+CD.充電時(shí),正極反應(yīng)為:Na+e-Na答案D本題考查二次電池的工作原理。放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:4Na-4e-4Na+,正極反應(yīng)為3CO2+4e-C+2CO32-;Na+移向正極,CO32-、ClO4-移向負(fù)極,A、C正確;充電過程與放電過程相反,B正確;充電時(shí),陽極反應(yīng)為2CO32-+C-4e-3CO2,D錯(cuò)誤。規(guī)律總結(jié)二次電池充、放電的電極判斷二次電池充電時(shí),“正接正、負(fù)接負(fù)”;放電時(shí)的正極為充電時(shí)的陽極;放電時(shí)的負(fù)極為充電時(shí)的陰極。9.(2016課標(biāo),

33、11,6分)鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH-+2H2O 2Zn(OH)42-。下列說法正確的是()A.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小C.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Zn+4OH-2e- Zn(OH)42-D.放電時(shí),電路中通過2 mol電子,消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案C充電時(shí)為電解池,溶液中的陽離子向陰極移動,發(fā)生的反應(yīng)為2Zn(OH)42- 2Zn+O2+4OH-+2H2O,電解質(zhì)溶液中c(OH-)增大,故A項(xiàng)、B項(xiàng)均錯(cuò)誤;放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn+4OH-2e- Zn(OH)42-,

34、故C項(xiàng)正確;每消耗1 mol O2電路中通過4 mol電子,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.(2016四川理綜,5,6分)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時(shí)電池總反應(yīng)為:Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x”“”或“=”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)Hv(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH- FeO42-+3H2,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅

35、色FeO42-,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。圖1圖2電解一段時(shí)間后,c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因?yàn)?。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn),分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:。答案(共14分)(1)污染小可再生來源廣資源豐富燃燒熱值高(任寫其中2個(gè))H2+2OH-2e- 2H2O(2)(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點(diǎn):c(OH-)

36、低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢N點(diǎn):c(OH-)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低解析(1)堿性氫氧燃料電池中H2在負(fù)極失電子結(jié)合OH-生成H2O。(2)兩反應(yīng)的S均小于0,且均為自發(fā)反應(yīng),故兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。H2(g)+A(l) B(l)H10O2(g)+B(l) A(l)+H2O2(l)H20運(yùn)用蓋斯定律,+可得:H2(g)+O2(g) H2O2(l)的H=H1+H2v逆,即v(吸氫)v(放氫),d項(xiàng)不正確。(5)由題意可知,陽極的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH- FeO42-+4H2O,陰極的電極反應(yīng)式為6H2O+6e- 3H2+6OH

37、-,故電解一段時(shí)間后陽極室c(OH-)降低。陰極產(chǎn)生H2,若不及時(shí)排出,則會還原Na2FeO4,使產(chǎn)率降低。由題中信息可知Na2FeO4在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,故c(OH-)較低時(shí)Na2FeO4穩(wěn)定性差;c(OH-)過高時(shí),鐵電極上會產(chǎn)生Fe(OH)3或Fe2O3,導(dǎo)致Na2FeO4產(chǎn)率降低。易混易錯(cuò)本題中第(3)小題b項(xiàng)中要注意可逆反應(yīng)進(jìn)行不徹底,參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量應(yīng)小于其加入量。19.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶

38、液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學(xué)式),陽極電極反應(yīng)式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。(2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41 g,CO2體積為1.344 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則鈷氧化物的化學(xué)式為。答案(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2+SO42-+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+SO32-+H2O2Co2+SO42-+2H+

39、3Co3O4解析(1)B極區(qū)產(chǎn)生H2,則B極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng),為陰極;A極電極反應(yīng)式為2Cl-2e-Cl2,為陽極。A極區(qū)電解液為LiCl溶液,B極區(qū)電解液為LiOH溶液;Li+(陽離子)向陰極(B電極)移動。(2)向浸液中加入了具有氧化性的NaClO3和O2,所以鐵渣中的鐵元素為+3價(jià)。設(shè)鈷氧化物的化學(xué)式為CoxOy,有xCoC2O4+y2O2CoxOy+2xCO2(59x+16y) g2x22.4 L2.41 g 1.344 L則(59x+16y) g2.41 g=2x22.4 L1.344 L,解得xy=34,則鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4。評析本題考查了電解原理、化學(xué)計(jì)算、離子方程式的書

40、寫、氧化還原反應(yīng)等,綜合性強(qiáng)。20.(2014山東理綜,30,16分)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系。由有機(jī)陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體作電解液時(shí),可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品應(yīng)接電源的極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為。(2)為測定鍍層厚度,用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層,當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí),所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為mol。(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),需要的試劑還有。a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3,理由是(用離子方程式說明)。答案(1)負(fù)4Al2Cl7-+3e- Al+7AlCl4-H2(2)3(3)b、d不能Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O、Fe+2Fe3+ 3Fe2+(或只寫Fe