電化學(xué)-近四年高考真題(2015-2018年)_第1頁
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文檔簡介

電化學(xué)歷年(2015-2018)高考真題1.【2017新課標(biāo)Ⅰ卷】支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整2.【2017新課標(biāo)Ⅱ卷】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:D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)3.【2017新課標(biāo)Ⅲ卷】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí),正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.電池工作時(shí),外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時(shí)間越長,電池中Li2S2的量越多4.【2016新課標(biāo)Ⅱ卷】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(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑5.【2016新課標(biāo)Ⅰ卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是A.通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大B.該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C.負(fù)極反應(yīng)為2H2O?4e–=O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低D.當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5mol的O2生成6.【2016浙江卷】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(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。己知: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髙電極與電解質(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三種金屬一空氣電池,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M-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7.【2016海南卷】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料,KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說法正確的是A.Zn為電池的負(fù)極B.正極反應(yīng)式為2FeO42?+10H++6e?=Fe2O3+5H2OC.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D.電池工作時(shí)向正極遷移9.【2015福建卷】某模擬"人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。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1molO2,有44gCO2被還原D.a(chǎn)電極的反應(yīng)為:3CO2+16H+-18e-=C3H8O+4H2O10.【2015浙江卷】在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O—CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.X是電源的負(fù)極B.陰極的反應(yīng)式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉCO2+2eˉ=CO+O2ˉC.總反應(yīng)可表示為:H2O+CO2eq\o(====,\s\up8(通電))H2+CO+O2D.陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1︰119.【2017江蘇卷】(12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:注:SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是___________。(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_____________________,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________?!敬鸢浮浚?)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化(4)4CO32-+2H2O?4e?=4HCO3-+O2↑H220.【2017天津卷】(14分)某混合物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,??紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置(見圖2),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?;卮稷窈廷蛑械膯栴}。Ⅱ.含鉻元素溶液的分離和利用(4)用惰性電極電解時(shí),CrO42-能從漿液中分離出來的原因是__________,分離后含鉻元素的粒子是_________;陰極室生成的物質(zhì)為___________(寫化學(xué)式)。【答案】(4)在直流電場作用下,CrO42-通過陰離子交換膜向陽極室移動(dòng),脫離漿液CrO42-和Cr2O72-NaOH和H221.【2016江蘇卷】鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72–的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72–轉(zhuǎn)化為Cr3+,其電極反應(yīng)式為_____________。【答案】(1)Cr2O72–+6e-+14H+=2Cr3++7H2O22.【2016天津卷】氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。回答下列問題:(1)但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:____。(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色的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(huì)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。①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”)。②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是_______。③c(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:?!敬鸢浮浚?)H2+2OH--2e-=2H2O(5)①陽極室②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低③M點(diǎn):c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點(diǎn):c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)。23.【2016浙江卷】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。(5)研究證實(shí),CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在極,該電極反應(yīng)式是?!敬鸢浮浚?)陰CO2+6H++6e?==CH3OH+H2O24.【2015新課標(biāo)2卷】(15分)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑,回答下列問題:(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2:①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?!敬鸢浮浚?)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl325.【2015重慶卷】(14分)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。(5)下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。①腐蝕過程中,負(fù)極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”);②環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為;③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?!敬鸢浮浚?)①c②2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓③0.44826.【2015新課標(biāo)Ⅱ卷】酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100g水)溫度/℃化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列問題:(1)該電池的正極反應(yīng)式為________________________,電池反應(yīng)的離子方程式為________________________。(2)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過______________________分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、______和______,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法為__________,其原理是__________________________________。(3)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)開_______,加堿調(diào)節(jié)至pH為________時(shí),鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為________時(shí),鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol·L-1)。若上述過程不加H2O2,后果是________________________,原因是__________________________________________。答案:(1)MnO2+H++e-=MnOOH2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+(注:式中Zn2+可寫為Zn(NH3)eq\o\al(2+,4)、Zn(NH3)2Cl2等,H+可寫為NHeq\o\al(+,4))(2)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶碳粉MnOOH空氣中加熱碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2(3)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分離不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近27.[2016·全國卷Ⅰ]NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:回答下列問題:(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為____________。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式:____________________________________________________。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時(shí),為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為__________、__________?!半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是__________。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是____________。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為__________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))答案:(1)+3(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClOeq\o\al(-,2)(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.5728.【2018新課標(biāo)Ⅰ卷27(14分)】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題:(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式__________。(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:①pH=4.1時(shí),Ⅰ中為__________溶液(寫化學(xué)式)。②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________。(3)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù),裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有

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