課標專用5年高考3年模擬A版2024高考化學專題十一電化學基礎試題

PAGEPAGE33專題十一電化學基礎挖命題【考情探究】考點內容解讀5年考情預料熱度考題示例難度關聯(lián)考點原電池原理及其應用1.理解原電池的構成、工作原理及應用,能書寫電極反應和總反應方程式2.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的緣由、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施3.了解常見化學電源的種類及其工作原理2024課標Ⅱ,12,6分中電解池的工作原理★★★2024課標Ⅲ,11,6分中電解原理及其應用理解電解池的構成、工作原理及應用,能書寫電極反應和總反應方程式2024課標Ⅰ,13,6分中電解池中電極電勢凹凸★★★分析解讀電化學是氧化還原反應學問的應用和延長,是歷年高考的熱點內容。通常會以新型二次電池為載體考查原電池原理與電解原理。備考時要側重原電池與電解池工作原理中基礎考點的復習和電極反應式書寫技巧的駕馭。試題難度中等,預料在今后的高考中對本專題學問的考查會保持穩(wěn)定?！菊骖}典例】破考點【考點集訓】考點一原電池原理及其應用1.(2025屆四川成都頂級名校零診,12)金屬鋰燃料電池是一種新型電池,比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時無需充電,只需更換其中的某些材料即可,其工作示意圖如下。下列說法正確的是()A.放電時,通入空氣的一極為負極B.放電時,電池反應為:4Li+O22Li2OC.有機電解液可以是乙醇等無水有機物D.在更換鋰電極的同時,要更換水性電解液答案D2.(2025屆湖南四校摸底調研,8)LED系列產品是一類新型節(jié)能產品。圖甲是NaBH4/H2O2燃料電池的裝置示意圖,圖乙是LED發(fā)光二極管的裝置示意圖。下列敘述錯誤的是()A.電池應選用陽離子交換膜,Na+向A極區(qū)移動B.電池A極區(qū)的電極反應式為:H2O2+2e-2OH-C.每有1molNaBH4參與反應,轉移電子數(shù)為4NAD.要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光,圖乙中的導線a應與圖甲中的B極相連答案C3.(2024廣東珠海摸底,11)肯定條件下,試驗室利用如圖所示裝置,通過測量電壓求算Ksp(AgCl)。工作一段時間后,兩電極質量均增大。下列說法正確的是()A.右池中銀電極作負極B.總反應式為Ag++Cl-AgCl↓C.正極電極反應式為Ag-e-Ag+D.鹽橋中的NO3答案B4.(2024黑龍江哈師大附中期中,12)“碳呼吸電池”是一種新型化學電源,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A.該裝置能將電能轉化為化學能B.正極的電極反應為C2O42--2e-2COC.每得到1mol草酸鋁,電路中轉移3mol電子D.利用該技術可捕獲大氣中的CO2答案D5.(2024河南四校聯(lián)考,11)硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電實力最高的電池(如圖所示),電池總反應為4VB2+11O24B2O3+2V2O5,下列敘述錯誤的是()A.負極反應式為4VB2+44OH--44e-2V2O5+4B2O3+22H2OB.正極反應式為11O2+44e-+22H2O44OH-C.OH-由負極透過選擇性透過膜向正極遷移D.電子由硼化釩電極經負載流向電極a答案C6.(2024湖北四地七校聯(lián)盟一聯(lián),14)電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如圖。下列說法不正確的是()A.O2在電極b上發(fā)生還原反應B.溶液中OH-向電極a移動C.反應消耗的NH3與O2的物質的量之比為4∶5D.負極的電極反應式為:2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O答案C7.(2024河南安陽一模,11)為了削減鋼管因銹蝕造成的損失,某城市擬用如圖方法愛護埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關說法中錯誤的是()A.在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生析氫腐蝕B.在潮濕的酸性土壤中電子由金屬棒M通過導線流向鋼管C.在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M移動,抑制H+與鐵的反應D.金屬棒M與鋼管用導線連接后可使鋼管表面的腐蝕電流接近于零答案C8.(2024安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考,13)用氟硼酸(HBF4,屬于強酸)溶液代替硫酸溶液作鉛蓄電池的電解質溶液,可使鉛蓄電池在低溫下工作時的性能更優(yōu)良,反應方程式為Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O,Pb(BF4)2為可溶于水的強電解質。下列說法中正確的是()A.放電時,負極反應為PbO2+4HBF4-2e-Pb(BF4)2+2BF4-+2H2B.充電時,當正極質量削減23.9g時轉移0.2mol電子C.放電時,PbO2電極旁邊溶液的pH增大D.充電時,Pb電極的電極反應式為PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O答案C考點二電解原理及其應用1.(2025屆安徽合肥調研,12)圖甲為一種新型污水處理裝置,該裝置可利用一種微生物將有機廢水的化學能干脆轉化為電能,圖乙是一種用惰性電極電解飽和食鹽水的消毒液發(fā)生器。下列說法不正確的是()A.圖甲的X點要與圖乙中的a極連接B.圖乙中b極的電極反應式為:2Cl--2e-Cl2↑C.當N極消耗1mol氣體時,有2molH+通過離子交換膜D.若有機廢水中主要含有淀粉,則圖甲中M極反應為:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-6nCO2↑+24nH+答案C2.(2025屆湖北部分重點中學起點考試,12)硼酸(H3BO3)為一元弱酸,已知H3BO3與足量NaOH溶液反應的離子方程式為:H3BO3+OH-B(OH)4-,H3BO3A.當電路中通過1mol電子時,可得到1molH3BO3B.將電源的正、負極反接,工作原理不變C.陰極室的電極反應式為:2H2O-4e-O2↑+4H+D.B(OH)4-穿過陰膜進入陰極室,Na答案A3.(2025屆遼寧五校協(xié)作體聯(lián)合模擬,12)高壓直流電線路的瓷絕緣子經日曬雨淋簡單出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象,在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽腐蝕,防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.通電時,鋅環(huán)是陽極,發(fā)生氧化反應B.通電時,陰極上的電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-C.斷電時,鋅環(huán)上的電極反應為Zn2++2e-ZnD.斷電時,仍能防止鐵帽被腐蝕答案C4.(2024吉林長春一般中學一模,9)鋁表面在空氣中自然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強。限制肯定的條件,用如圖所示的電化學氧化法,可在鋁表面生成堅硬致密、耐腐蝕的氧化膜。下列有關敘述正確的是()A.陰極上有金屬鋁生成B.電極A為石墨,電極B為金屬鋁C.OH-在電極A上放電,有氧氣生成D.陽極的電極反應式為2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+答案D5.(2024河南、河北重點中學一聯(lián),10)某工廠用電解法處理含有SO2的尾氣,其裝置如圖所示(電極材料均為惰性電極)。下列說法不正確的是()A.電極a連接的是電源的正極B.若電路中轉移0.03mole-,則離子交換膜左側溶液中增加0.03mol離子C.圖中的離子交換膜是陽離子交換膜D.陰極的電極反應式為2HSO3-+2e-+2H+S2O42答案B6.(2024河南天一大聯(lián)考階段檢測五,11)一般電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質,利用下面的雙膜(陰離子交換膜和過濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關敘述中正確的是()A.電極a為粗銅,電極b為精銅B.甲膜為過濾膜,可阻擋陽極泥及漂移物雜質進入陰極區(qū)C.乙膜為陰離子交換膜,可阻擋雜質陽離子進入陰極區(qū)D.當電路中通過1mol電子時,可生成32g精銅答案D7.(2024河北武邑中學三調,11)現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽。用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術原理,可電解Na2SO4溶液生產NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說法中正確的是()A.b是陰離子交換膜,允許Na+通過B.從A口出來的是H2SO4溶液C.陰極反應式為4OH--4e-2H2O+O2↑D.Na2SO4溶液從G口加入答案B煉技法方法集訓方法原電池正、負極的推斷及電極反應式的書寫方法1.(2024陜西西安長安一中四檢,13)下列是4種燃料電池的工作原理示意圖,其中正極反應的產物為水的是()答案C2.(2024湖南郴州一模,15)乙醇燃料電池中采納磺酸類質子溶劑,在200℃左右時供電,電池總反應為C2H5OH+3O22CO2+3H2O,電池示意圖如下所示。下列說法中正確的是()A.電池工作時,質子向電池的負極遷移B.電池工作時,電子由b極沿導線流向a極C.a極上發(fā)生的電極反應是:C2H5OH+3H2O+12e-2CO2+12H+D.b極上發(fā)生的電極反應是:4H++O2+4e-2H2O答案D3.(2024山東濰坊一模,12)一種新型可逆電池的工作原理如圖所示。放電時總反應為:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3CnA.放電時負極反應為2Al-6e-+7Cl-Al2Cl7B.放電時AlCl4C.充電時陽極反應為AlCl4--e-+CnCn(AlCl4D.電路中每轉移3mol電子,最多有1molCn(AlCl4)被還原答案C過專題【五年高考】A組統(tǒng)一命題·課標卷題組考點一原電池原理及其應用1.(2024課標Ⅱ,12,6分)我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是()A.放電時,ClO4B.充電時釋放CO2,放電時汲取CO2C.放電時,正極反應為:3CO2+4e-2CO32D.充電時,正極反應為:Na++e-Na答案D2.(2024課標Ⅲ,11,6分)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。當電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是()A.放電時,多孔碳材料電極為負極B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C.充電時,電解質溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D.充電時,電池總反應為Li2O2-x2Li+(1-x2)O2↑答案D3.(2024課標Ⅱ,12,6分)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤··A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變更D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移答案C4.(2024課標Ⅲ,11,6分)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,電池反應為:16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是()A.電池工作時,正極可發(fā)生反應:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過0.02mol電子,負極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D.電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多答案D5.(2024課標Ⅱ,11,6分)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤··A.負極反應式為Mg-2e-Mg2+B.正極反應式為Ag++e-AgC.電池放電時Cl-由正極向負極遷移D.負極會發(fā)生副反應Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑答案B6.(2024課標Ⅲ,11,6分)鋅—空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質溶液為KOH溶液,反應為2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH)42A.充電時,電解質溶液中K+向陽極移動B.充電時,電解質溶液中c(OH-)漸漸減小C.放電時,負極反應為:Zn+4OH--2e-Zn(OH)4D.放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標準狀況)答案C7.(2024課標Ⅰ,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤··A.正極反應中有CO2生成B.微生物促進了反應中電子的轉移C.質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應為C6H12O6+6O26CO2+6H2O答案A8.(2024課標Ⅱ,26,14分)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,其四周是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產生MnOOH。回收處理該廢電池可得到多種化工原料。有關數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100g水)化合物溫度/℃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)該電池的正極反應式為,電池反應的離子方程式為。

(2)維持電流強度為0.5A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅g。(已知F=96500C·mol-1)

(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過分別回收;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。

(4)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鐵,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)?加堿調整至pH為時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);接著加堿至pH為時,鋅起先沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是,緣由是。

答案(14分)(1)MnO2+H++e-MnOOH2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+(每空1分,共2分)[注:式中Zn2+可寫為Zn(NH3)42+、Zn(NH3)2Cl2等,H+可寫為N(2)0.05(2分)(3)加熱濃縮、冷卻結晶碳粉MnOOH空氣中加熱碳粉轉變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2(每空1分,共5分)(4)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分別不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(每空1分,共5分)考點二電解原理及其應用9.(2024課標Ⅱ,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,電解質溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()A.待加工鋁質工件為陽極B.可選用不銹鋼網作為陰極C.陰極的電極反應式為:Al3++3e-AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C10.(2024課標Ⅰ,11,6分)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁,常用外加電流的陰極愛護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極。下列有關表述不正確的是()A.通入愛護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.通入的愛護電流應當依據(jù)環(huán)境條件變更進行調整答案C11.(2024課標Ⅰ,11,6分)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采納惰性電極,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SO4下列敘述正確的是()A.通電后中間隔室的SO4B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品C.負極反應為2H2O-4e-O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低D.當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成答案B12.(2024課標Ⅰ,27,14分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}:(1)生產Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式。

(2)利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝為:①pH=4.1時,Ⅰ中為溶液(寫化學式)。

②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是。

(3)制備Na2S2O5也可采納三室膜電解技術,裝置如圖所示,其中SO2堿汲取液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為。電解后,室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水,可得到Na2S2O5。

(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00mL葡萄酒樣品,用0.01000mol·L-1的碘標準液滴定至終點,消耗10.00mL。滴定反應的離子方程式為,該樣品中Na2S2O5的殘留量為g·L-1(以SO2計)。

答案(1)2NaHSO3Na2S2O5+H2O(2)①NaHSO3②得到NaHSO3過飽和溶液(3)2H2O-4e-O2↑+4H+a(4)S2O52-+2I2+3H2O2SO42-B組自主命題·省(區(qū)、市)卷題組考點一原電池原理及其應用1.(2024北京理綜,12,6分)驗證犧牲陽極的陰極愛護法,試驗如下(燒杯內均為經過酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍色沉淀試管內無明顯變更試管內生成藍色沉淀下列說法不正確的是()A.對比②③,可以判定Zn愛護了FeB.對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C.驗證Zn愛護Fe時不能用①的方法D.將Zn換成Cu,用①的方法可推斷Fe比Cu活潑答案D2.(2024江蘇單科,12,4分)下列說法正確的是(雙選)()A.反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0B.地下鋼鐵管道用導線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕C.常溫下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10-4mol·L-1D.常溫常壓下,鋅與稀H2SO4反應生成11.2LH2,反應中轉移的電子數(shù)為6.02×1023答案BC3.(2024四川理綜,5,6分)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反應為:Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確···的是()A.放電時,Li+在電解質中由負極向正極遷移B.放電時,負極的電極反應式為LixC6-xe-xLi++C6C.充電時,若轉移1mole-,石墨(C6)電極將增重7xgD.充電時,陽極的電極反應式為LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+答案C4.(2024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,有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池放電的總反應方程式為:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n已知:電池的“理論比能量”指單位質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.采納多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面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式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-4M(OH)nD.在Mg-空氣電池中,為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采納中性電解質及陽離子交換膜答案C5.(2024江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()A.反應CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉移12mol電子B.電極A上H2參與的電極反應為:H2+2OH--2e-2H2OC.電池工作時,CO3D.電極B上發(fā)生的電極反應為:O2+2CO2+4e-2CO3答案D6.(2024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。下列有關敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應B.電池工作一段時間后,甲池的c(SO4C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡答案C7.(2024重慶理綜,11,14分)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復和防護具有重要意義。(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第周期。

(2)某青銅器中Sn、Pb的質量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為。

(3)探討發(fā)覺,腐蝕嚴峻的青銅器表面大都存在CuCl。關于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是。

A.降低了反應的活化能 B.增大了反應的速率C.降低了反應的焓變 D.增大了反應的平衡常數(shù)(4)采納“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反應,該化學方程式為。

(5)如圖所示為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。①腐蝕過程中,負極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”);

②環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應產物和負極反應產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(標準狀況)。

答案(14分)(1)四(2)10∶1(3)A、B(4)Ag2O+2CuCl2AgCl+Cu2O(5)①c②2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓③0.448考點二電解原理及其應用8.(2024福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉”電化學試驗裝置如下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學能轉化為光能和電能B.該裝置工作時,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電極的反應為:3CO2+18H+-18e-C3H8O+5H2O答案B9.(2024四川理綜,4,6分)用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,限制溶液pH為9~10,陽極產生的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.陽極的電極反應式:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2OC.陰極的電極反應式:2H2O+2e-H2↑+2OH-D.除去CN-的反應:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案D10.(2024浙江理綜,11,6分)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是電源的負極B.陰極的電極反應式是:H2O+2e-H2+O2-CO2+2e-CO+O2-C.總反應可表示為:H2O+CO2H2+CO+O2D.陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是1∶1答案D11.(2024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溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學式),陽極電極反應式為,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溶解還原反應的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價為。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量為2.41g,CO2體積為1.344L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為。

答案(1)LiOH2Cl--2e-Cl2↑B(2)2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2++SO42-+5H2O[或Co(OH)3+3H+Co3++3H2O,2Co3++SO32-+H2O2Co2++SO12.(2024天津理綜,10,14分)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是(至少答出兩點)。但是氫氣干脆燃燒的能量轉換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式:。

(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)+A(l)B(l)ΔH1O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B為有機物,兩反應均為自發(fā)反應,則H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0達到化學平衡。下列有關敘述正確的是。

a.容器內氣體壓強保持不變b.汲取ymolH2只需1molMHxc.若降溫,該反應的平衡常數(shù)增大d.若向容器內通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能干脆分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉化形式為。

(5)化工生產的副產氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極旁邊生成紫紅色FeO42-,鎳電極有氣泡產生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。已知:Na2圖1圖2①電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽極室”)。

②電解過程中,須將陰極產生的氣體剛好排出,其緣由為。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變更如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的緣由:

。

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)H2+2OH--2e-2H2O(2)<(3)ac(4)光能轉化為化學能(5)①陽極室②防止Na2FeO4與H2反應使產率降低③M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應慢N點:c(OH-)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產率降低C組老師專用題組考點一原電池原理及其應用1.(2024江蘇單科,7,2分)下列說法正確的是()A.氫氧燃料電池工作時,H2在負極上失去電子B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液加熱后,溶液的pH減小C.常溫常壓下,22.4LCl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個D.室溫下,稀釋0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的導電實力增加答案A2.(2024江蘇單科,11,4分)下列說法正確的是()A.若H2O2分解產生1molO2,理論上轉移的電子數(shù)約為4×6.02×1023B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7C.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極愛護法防止其腐蝕D.肯定條件下反應N2+3H22NH3達到平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3)答案C3.(2024大綱全國,9,6分)右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關說法不正確···A.放電時正極反應為:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時負極反應為:MH+OH-H2O+M+e-D.MH是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高答案C4.(2013課標Ⅰ,10,6分)銀質器皿日久表面會漸漸變黑,這是生成了Ag2S的原因。依據(jù)電化學原理可進行如下處理:在鋁質容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)覺黑色會褪去。下列說法正確的是()A.處理過程中銀器始終保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被還原生成單質銀C.該過程中總反應為2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的緣由是黑色Ag2S轉化為白色AgCl答案B5.(2013課標Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”蓄電池的結構如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤··的是()A.電池反應中有NaCl生成B.電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子C.正極反應為:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動答案B6.(2013北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,運用外加電流的陰極愛護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊答案A7.(2013北京理綜,8,6分)下列說明事實的方程式不準確···A.用濃鹽酸檢驗氨:NH3+HClNH4ClB.碳酸鈉溶液顯堿性:CO32-+H2OHCOC.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負極被氧化:Fe-3e-Fe3+D.長期盛放石灰水的試劑瓶內壁出現(xiàn)白色固體:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O答案C8.(2013江蘇單科,9,2分)Mg-H2O2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液,示意圖如下。該電池工作時,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C.石墨電極旁邊溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正極移動答案C9.(2013廣東理綜,33,17分)化學試驗有助于理解化學學問,形成化學觀念,提高探究與創(chuàng)新實力,提升科學素養(yǎng)。(1)在試驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關試驗。①下列收集Cl2的正確裝置是。

②將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。

③設計試驗比較Cl2和Br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和CCl4于試管中,。

(2)能量之間可相互轉化:電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能,而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池,探究其能量轉化效率。限選··材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4①完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖),并作相應標注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。②以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可視察到負極。

③甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是,其緣由是

。

(3)依據(jù)犧牲陽極的陰極愛護法原理,為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應選作陽極。

答案(1)①C②Cl2、HClO、ClO-③滴加NaBr溶液,振蕩后靜置,下層溶液呈紅棕(棕黃)色(2)①②有紅色固體析出,負極被腐蝕③甲電池乙的負極可與CuSO4溶液干脆發(fā)生反應,導致部分化學能轉化為熱能;電池甲的負極不與所接觸的電解質溶液反應,化學能在轉化為電能時損耗較小(3)鋅片考點二電解原理及其應用10.(2024北京理綜,12,6分)用石墨電極完成下列電解試驗。試驗一試驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍;b處變紅,局部褪色;c處無明顯變更兩個石墨電極旁邊有氣泡產生;n處有氣泡產生……下列對試驗現(xiàn)象的說明或推想不合理的是()A.a、d處:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.b處:2Cl--2e-Cl2↑C.c處發(fā)生了反應:Fe-2e-Fe2+D.依據(jù)試驗一的原理,試驗二中m處能析出銅答案B11.(2024福建理綜,9,6分)純凈物X、Y、Z轉化關系如圖所示,下列推斷正確的是()A.X可能是金屬銅 B.Y不行能是氫氣C.Z可能是氯化鈉 D.Z可能是三氧化硫答案A12.(2024天津理綜,1,6分)化學與生產、生活休戚相關,下列敘述錯誤··A.鐵表面鍍鋅可增加其抗腐蝕性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可削減白色污染C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放答案B13.(2024福建理綜,11,6分)某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl22AgCl。下列說法正確的是()A.正極反應為AgCl+e-Ag+Cl-B.放電時,交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之變更D.當電路中轉移0.01mole-時,交換膜左側溶液中約削減0.02mol離子答案D14.(2013浙江理綜,11,6分)電解裝置如圖所示,電解槽內裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在肯定的電壓下通電,發(fā)覺左側溶液變藍色,一段時間后,藍色漸漸變淺。已知:3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2下列說法不正確···A.右側發(fā)生的電極反應式:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.電解結束時,右側溶液中含有IOC.電解槽內發(fā)生反應的總化學方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑D.假如用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內發(fā)生的總化學反應不變答案D15.(2013北京理綜,9,6分)用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應:Cu2++2e-CuD.通電一段時間后,在陰極旁邊視察到黃綠色氣體答案A16.(2013天津理綜,6,6分)為增加鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過程中,以下推斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極:PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O陽極:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D答案D17.(2024江蘇單科,16,12分)鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程如下:注:SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為。

(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大”“不變”或“減小”)。

(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,緣由是。

(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應式為,陰極產生的物質A的化學式為。

(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要緣由是。

答案(12分)(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2(2)減小(3)石墨電極被陽極上產生的O2氧化(4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-(5)NH4Cl分解產生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜【三年模擬】一、選擇題(每題6分,共42分)1.(2025屆四川成都摸底,7)下列有關電化學在生產、生活中的應用分析正確的是()A.圖1:鐵釘發(fā)生析氫腐蝕B.圖2:可以在鐵件上鍍銅C.圖3:溶液中c(Cu2+)保持不變D.圖4:將輸油管與電源負極相連可以防止腐蝕答案D2.(2025屆廣東七校聯(lián)合體一聯(lián),13)我國科研工作者在鋰硫電池的探討上取得了重大突破。該電池的總反應是16Li+S88Li2S,充、放電曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.充電時,電能轉化為化學能B.放電時,鋰離子向正極移動C.放電時,1molLi2S6轉化為Li2S4得到2mole-D.充電時,陽極總電極反應式是8S2--16e-S8答案C3.(2024安徽皖北協(xié)作區(qū)3月聯(lián)考,11)一種三室微生物電池污水處理系統(tǒng)原理如圖所示,圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。下列有關說法正確的是()A.該裝置為原電池,b是原電池的負極B.中間室:Na+移向右室,Cl-移向左室,a極區(qū)溶液的pH減小C.b極反應式為2NO3--10e-+12H+N2↑+6H2D.當左室有4.48LCO2(標準狀況下)生成時,右室產生N2的物質的量為0.8mol答案B4.(2024江西紅色七校一聯(lián),13)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)的裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.鐵是陽極,電極反應式為Fe-2e-+2OH-Fe(OH)2B.電解一段時間后,鎳電極旁邊溶液的pH減小C.若離子交換膜為陰離子交換膜,則電解結束后左側溶液中含有FeOD.每制得1molNa2FeO4,理論上可以產生67.2L氣體答案C5.(2024江蘇七校期中聯(lián)考,10)在一塊表面無銹的鐵片(含少量碳)上滴食鹽水,放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片在腐蝕過程中發(fā)生的總反應的化學方程式為2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,Fe(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3,再在肯定條件下脫水生成鐵銹,其原理如圖。下列說法正確的是()A.鐵發(fā)生還原反應而被腐蝕B.此過程中電子從C移向FeC.鐵片腐蝕時負極發(fā)生的電極反應為2H2O+O2+4e-4OH-D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成多數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學腐蝕答案D6.(2024湖南H11教化聯(lián)盟聯(lián)考,13)我國最近在太陽能光電催化—化學耦合分解硫化氫探討中獲得新進展,相關裝置如圖所示。下列說法中正確的是()A.該制氫工藝中光能最終轉化為化學能B.該裝置工作時,H+由b極區(qū)流向a極區(qū)C.a極上發(fā)生的電極反應為Fe3++e-Fe2+D.a極區(qū)需不斷補充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液答案A7.(2024廣東惠州調研,12)全釩氧化還原電池是一種新型可充電電池,不同價態(tài)的含釩離子作為正極和負極的活性物質,分別儲存在各自的酸性電解液儲罐中。其結構原理如圖所示,該電池放電時,右槽中的電極反應為V2+-e-V3+。下列說法中正確的是()A.放電時,右槽發(fā)生還原反應B.放電時,左槽的電極反應式為VO2++2H++e-VO2++H2C.充電時,每轉移1mol電子,n(H+)的變更量為1molD.充電時,陰極電解液pH上升答案B二、非選擇題(共58分)8.(2025屆四川成都頂級名校零診,25)(15分)丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑:途徑Ⅰ:C3H8(g)干脆燃燒,標準燃燒熱ΔH=-xkJ/mol。途徑Ⅱ:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH=+bkJ/mol2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-ckJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-dkJ/mol(b、c、d均為正值)。請回答下列問題:(1)推斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量,途徑Ⅰ放出的熱量(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。

(2)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的反應中,正反應活化能(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應活化能。

(3)C3H8(