高考化学专题冲刺 专题16 电化学（含解析）

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题16 电化学一、选择题1某兴趣小组设计了如图所示原电池装置（盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液）。下列说法正确的是（ ） A. 该原电池的正极反应是Cu22eCuB. 甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅C. 盐桥中的SO42流向甲烧杯D. 若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转【答案】B【题型】选择题【难度】容易2研究人员最近发现了一种“水”电池，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：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ）A. 正极反应式：AgCle=AgCl B. 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【答案】B【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都错误；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（418/5）52mol，B正确。答案选B。【题型】选择题【难度】容易3. 充电宝已逐渐成为年轻人生活中的必需品，某充电宝工作时的总反应式为：V2O3+xLiLi4V2O3，下列说法正确的是（ ）A. 放电时负极上的电极反应为：Li-e-=Li+B. 该充电宝的凝胶介质也可用KOH溶液代替C. 充电时电池的正极得到电子后Li4V2O3会转化为V2O3D. 放电时每消耗7gLi就会有1mol电子通过凝胶【答案】A【题型】选择题【难度】容易4锂空气电池充放电基本原理如图所示，下列说法不正确的是（ ）A充电时，锂离子向阴极移动B充电时阴极电极反应式为Lie=LiC放电时正极电极反应式为O24e2H2O=4OHD负极区的有机电解液可以换成水性电解液【答案】D【解析】试题分析：A、充电时的原理是电解池原理，电解质中的阳离子移向阴极，即锂离子向阴极移动，A正确；B、充电时阴极上发生得电子的还原反应，即Li+e-Li，B正确；C、放电时原理是原电池原理，正极上发生得电子的还原反应O2+4e-+2H2O4OH-，C正确；D、金属锂可以和水之间发生反应，所以负极区的有机电解液可以换成水性电解液，D错误，答案选D。【题型】选择题【难度】一般5利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是（ ）A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B电极a表面发生还原反应C该装置工作时，H+从b极区向a极区移动D该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2【答案】A【题型】选择题【难度】一般6如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的（ ）A. K1闭合，铁棒上发生的反应为2H2eH2B. K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高C. K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法D. K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体【答案】B【题型】选择题【难度】一般7乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，其总反应为：2CH2CH2+O22CH3CHO。下列有关说法正确的是（ ）A. 该装置能量转化形式是电能转化为化学能.B. 负极反应式为：CH2CH22e+H2O=CH3CHO +2H+C. 每有0.1 mol O2反应，则向负极迁移的H+的物质的量为0.4 molD. 电子移动方向：电极a磷酸溶液电极b【答案】B【解析】A、该装置是原电池，化学能转化为电能，A错误；B、正极发生还原反应，电极方程式为O2+4H+4e-2H2O，负极为CH2=CH2-2e-+H2OCH3CHO+2H+，B正确；C、由电极方程式O2+4H+4e-2H2O可知，每有0.1mol O2反应，则向正极迁移H+0.4mol，C错误；D、电子只能经过导线，不能经过溶液，D错误，答案选B。【题型】选择题【难度】一般8铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（ ）A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB. 电池放电时，负极反应为Fe+20H-2e=Fe(OH)2C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的碱性减弱D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH-2e=Ni2O3+3H2O【答案】C【题型】选择题【难度】一般9据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A. 电池放电时Na+从b极区移向a极区B. 每消耗3molH2O2，转移的电子为3molC. 电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用D. 该电池的负极反应为：BH4-+8OH-8e-BO2-+6H2O【答案】D【解析】A原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A错误；B正极电极反应式为H2O2+2e=2OH，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，故B错误；C电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，若MnO2作催化剂，双氧水应该分解为氧气和水，故MnO2无催化作用，故C错误；D负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2O，故D正确；故选D。【题型】选择题【难度】一般10锌和二氧化锰是电池工业中主要原料，其中一种Zn-MnO2同槽电解的工业生产试验工艺流程涉及的主要反应有：MnO2+ZnS+2H2S4=MnSO4+ZnSO4+S+2H2OMnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4 下列说法正确的是（）A. 中MnO2是氧化剂，ZnSO4是还原产物B. 中每产生16gS时转移电子的物质的量为2molC. 按照电解时，生成MnO2的电极为阴极D. 该工艺流程中H2SO4可循环【答案】D【题型】选择题【难度】一般11下图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图，电解质为KOH溶液，图2为电解AlCl3溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是（ ）A图1中电解质溶液的pH增大B图2中电解AlCl3溶液的总反应为2Cl2H2OCl2H22OHCA处通入的气体为CH4，电极反应式为CH410OH8e=CO327H2OD电解池中Cl向x极移动【答案】C【题型】选择题【难度】一般12用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：CH4+2KOH+2O2K2CO3+3H2O，下列说法错误的是( )A. 放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化B. 放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高C. 通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极D. 通甲烷的电极反应式是：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O【答案】A【解析】试题分析：A甲烷燃料电池中，电池总反应为CH4+2KOH+2O2K2CO3+3H2O，因为生成水，导致电解质氢氧化钾的浓度减小，故A错误；B放电时通入氧气的一极发生电极反应为02+2H2O+4e-=4OH-；附近溶液的pH升高，故B正确；C甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，故C正确；D甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应可以用电池反应减去正极反应的2倍02+2H2O+4e-=4OH-；得到负极电极反应为：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O，故D正确；故选A。【题型】选择题【难度】一般13下列说法中不正确的是( )A. 鼓励使用太阳能、风能等清洁能源能减少PM2.5的污染B. 与铜质水龙头连接处的钢质水管易发生腐蚀C. 发酵粉中含有较多的NaHCO3，能使焙制出的糕点疏松多孔D. 东汉魏伯阳在周易参同契中对汞的描述“得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”【答案】D【题型】选择题【难度】一般14下列说法正确的是A. 加热条件下才能发生的化学反应一定是吸热反应B. 酸性溶液中水的电离程度一定比纯水的电离程度小C. 海轮船体镶嵌锌块是牺牲阳极的阴极保护法，防止船体被腐蚀D. 一定条件下反应2SO2+O22SO3达到平衡时，v正(O2)=2v逆(SO3)【答案】C【解析】A. 加热条件下才能发生的化学反应不一定是吸热反应，后续反应是放热还是吸热与反应条件无关，故A错误；B. 盐类的水解能够促进水的电离，因水解显酸性溶液中水的电离程度比纯水的电离程度大，故B错误；C. 海轮船体镶嵌锌块，构成原电池，锌是负极，可以防止船体被腐蚀，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D. 一定条件下反应2SO2+O22SO3达到平衡时，2v正(O2)=v逆(SO3)，故D错误；故选C。【题型】选择题【难度】一般15利用如图装置，完成很多电化学实验下列有关此装置的叙述中，正确的是（ ）A若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法B若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀C若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动D若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将减小【答案】C【题型】选择题【难度】一般16如图所示实验装置，下列说法不正确的是（ ）A装置为铁的吸氧腐蚀实验B一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀C向插入石墨棒的玻璃筒内滴入石蕊试液，可观察到石墨附近的溶液变红D若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸，装置为析氢腐蚀【答案】C【解析】试题分析：A食盐水显中性，装置为铁的吸氧腐蚀实验，A正确；B一段时间后，有亚铁离子产生，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，B正确；C向插入石墨棒是正极，氧气得到电子转化为氢氧根，滴入石蕊试液，可观察到石墨附近的溶液变蓝，C错误；D若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸，装置为析氢腐蚀，D正确，答案选C。【题型】选择题【难度】一般17以下防腐措施中，属于电化学保护法的是( )A用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B在金属中加入一些铬或者镍制成合金C在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭D在金属表面喷漆【答案】C【解析】在轮船的船壳水线以下部分，装上锌能形成铁锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护，答案选C。【题型】选择题【难度】一般二、非选择题18北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。来（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)CH4(g)HCCH(g)H2(g)H1156.6 kJmol1CH3CH=CH2(g)CH4(g)HCCH(g)H232.4 kJmol1则相同条件下，反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)H2(g)的H_kJmol1。（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为_；放电时，CO32移向电池的_(填“正”或“负”)极。（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH5.60，c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的电离及H2CO3的二级电离，则H2CO3HCO3H的平衡常数K1_。(已知：105.602.5106)（4）常温下，0.1 molL1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)_c(CO32)(填“”、“”或“ ；HCO3H2OCO32H3O(或HCO3CO32H)，HCO3H2OH2CO3OH，HCO3的水解程度大于电离程度【题型】填空题【难度】一般19化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。（1）下列相关说法正确的是 （填序号）。A通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣B二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用C除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：2Ni(OH)2 Cd(OH)2 Cd2NiO(OH)2H2O已知Ni(OH)2 和Cd(OH)2 均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是_。A电池放电时Cd作负极 B反应环境为碱性C 以上反应是可逆反应 D该电池是一种二次电池(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。a电极是电源的_极；若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了_mol电子。已知H2的燃烧热为285.8kJmol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是 。（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）【答案】(1)A (2)C (3) 负 40000 0.82【题型】填空题【难度】一般20研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。NOx主要来源于汽车尾气。已知：N2（g）O2（g）2NO（g） H180.50 kJmol12CO（g）O2（g）2 CO2（g） H566.00kJmol1（1）为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式_。（2）T时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容