【优化方案】高考化学二轮复习 高考真题专题分类详解 专题8 电化学（含解析）.doc

八、电化学1(2013高考新课标全国卷)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()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2al3ag2s=6agal2s3d黑色褪去的原因是黑色ag2s转化为白色agcl解析：选b。原电池原理及应用。铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为al3e=al3，正极反应式为ag2s2e=2ags2。al3与s2在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应2al33s26h2o=2al(oh)33h2s，故原电池总反应为2al3ag2s6h2o=6ag2al(oh)33h2s，故b项正确，c项错误。a项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中ag2s被还原成ag，质量减轻，故a项错误。d项，黑色褪去的原因是黑色的ag2s转化为ag，故d项错误。2(2013高考新课标全国卷)“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()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正极反应为：nicl22e=ni2cld钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：选b。结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。a项，在负极na失电子生成na，正极反应为nicl22e=ni2cl，故电池反应中有nacl生成；b项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；c项，正极上nicl2发生还原反应，电极反应为nicl22e=ni2cl；d项，钠在负极失电子，被氧化生成na，na通过钠离子导体在两电极间移动。3(2013高考北京卷)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地下钢管连接镁块解析：选a。a.水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流。b.金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。c.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。d.地下钢管连接镁块，是牺牲阳极的阴极保护法。4(2013高考北京卷)用石墨电极电解cucl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()aa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：cu22e=cud通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选a。a.铜离子应移向阴极，则a为负极。b.cucl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。c.反应cu22e=cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2cl2e=cl2。d.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。5(2013高考天津卷)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以al作阳极、pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)=2pbso4(s)2h2o(l)电解池：2al3h2oal2o33h2电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池ah移向pb电极h移向pb电极b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正极：pbo24h2e=pb22h2o阳极：2al3h2o6e=al2o36hd解析：选d。原电池中，pb为负极：pb2eso=pbso4，pbo2为正极：pbo22eso4h=pbso42h2o，所以h向pbo2极移动。电解池中，pb为阴极：2h2e=h2，al为阳极：3h2o2al6e=al2o36h，所以h向pb电极移动，a错。每消耗3 mol pb时转移6 mol e，每生成2 mol al2o3时，转移12 mol e，b错。根据a项分析，可知电池的正极反应式书写错误，c错。原电池中随时间增长，pb变为pbso4，质量增加，电解池中pb极产生h2，pb电极质量不变，d正确。6(2013高考江苏卷)mgh2o2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，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是()amg电极是该电池的正极bh2o2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：选c。结合电池示意图及原电池原理进行分析。该原电池中，石墨电极为惰性电极，只能作正极，而mg电极为活性电极，作负极，a错。mg电极本身发生氧化反应，h2o2在石墨电极上应发生还原反应，b错。石墨电极上发生的反应为h2o22e=2oh，由于生成oh，电极附近溶液c(oh)增大，溶液的ph增大，c对。原电池电解质溶液中阴离子 cl向负极移动，d错。7(2013高考安徽卷)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liclkcl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pbso42liclca=cacl2li2so4pb。下列有关说法正确的是()a正极反应式：ca2cl2e=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：选d。仔细分析题给信息，结合原电池工作原理进行分析判断。a.分析电池总反应，ca在反应中失电子，所以ca应作负极；pbso4中的pb2得电子生成单质铅，所以正极反应物应是pbso4，所以a项错误。b.放电过程中，负极失电子，电子通过导线流向正极，所以正极表面聚集大量电子，能够吸引电解质中的阳离子向正极移动，所以b项错误。c.根据方程式知，每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol铅，其质量为10.35 g，所以c项错误。d.根据题给信息，该电池为热激活电池，常温下，无水liclkcl为固态，没有自由移动的离子，该装置不能形成闭合回路，处于非工作状态，所以没有电流产生，即电流表或检流计的指针不会发生偏转。8.(2013高考浙江卷)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。已知：3i26oh=io5i3h2o，下列说法不正确的是() a右侧发生的电极反应式：2h2o2e=h22ohb电解结束时，右侧溶液中含有ioc电解槽内发生反应的总化学方程式：ki3h2okio33h2d如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变解析：选d。结合题给电解槽装置，利用电解原理进行分析、解决问题。该电解槽的两极均为惰性电极(pt)，在一定条件下通电，发现左侧溶液变蓝色，说明发生电极反应：2i2e=i2，由淀粉溶液遇单质碘显蓝色可知，左侧为阳极，右侧为阴极，阴极上溶液中的h得电子发生还原反应，电极反应为2h2o2e=h22oh(或2h2e=h2)，a项正确。阴极周围溶液中产生的oh经阴离子交换膜移向左侧，并与左侧电极上产生的i2发生反应：3i26oh=io5i3h2o，一段时间后，蓝色逐渐变浅，电解结束时，左侧溶液中的io经阴离子交换膜进入右侧溶液，b项正确。结合阴、阳极发生的反应及i2与oh的反应可知，电解槽内总反应为i3h2oio3h2，c项正确。若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内总反应为2i2h2oi2h22oh，d项错。9(2013高考大纲全国卷) 电解法处理酸性含铬废水(主要含有cr2o)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应cr2o6fe214h= 2cr36fe37h2o，最后cr3以cr(oh)3形式除去。下列说法不正确的是()a阳极反应为fe2e=fe2b电解过程中溶液ph不会变化c过程中有fe(oh)3沉淀生成d电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol cr2o被还原解析：选b。根据电解原理写出电极反应式，然后逐一分析。a电解时用铁作阳极，失去电子生成具有还原性的fe2，fe2将废水中的cr2o还原为cr3。b.电解过程中消耗h，溶液的ph发生变化。c.电解过程中h2o电离出的h参与反应，c(oh)增大，cr3与fe3都与oh结合为沉淀。d.根据电极反应式fe2e=fe2，可知每转移12 mol e生成6 mol fe2，6 mol fe2可还原1 mol cr2o。10(2013高考重庆卷)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。(1)催化反硝化法中，h2能将no还原为n2。25 时，反应进行10 min，溶液的ph由7变为12。n2的结构式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(no)为_moll1min1。还原过程中可生成中间产物no，写出3种促进no水解的方法：_。(2)电化学降解no的原理如图所示。电源正极为_(填“a”或“b”)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。解析：(1)n2电子式为，结构式为nn。反应中碱性增强，故应有oh生成，根据得失电子守恒：5h22non2oh，据电荷守恒：5h22non22oh，最后由元素守恒得5h22no n22oh4h2o。水解的离子方程式为noh2ohno2oh，据“越热越水解、越稀越水解”，可知加热或加水稀释能促进水解；另外，降低生成物浓度，也可促进水解。(2)no生成n2发生了还原反应，应在电解池的阴极发生，故a为原电池的正极；阴极发生还原反应，故电极反应式为2no6h2o10e=n212oh。由电极反应式可知，通过2 mol电子，溶液减少的质量为5.6 g(n2)，同时有2 mol h通过质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少3.6 g。正极发生反应为4oh4e=o22h2o，每通过2 mol电子，生成16 g o2，同时有2 mol h通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少18 g，故两侧溶液减少的质量差为14.4 g。答案：(1)nn2no5h2n22oh4h2o0.001加酸，升高温度，加水(2)a2no6h2o10e=n212oh14.411(2013高考山东卷) 金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。 afe2o3 bnacl ccu2s dal2o3(2)辉铜矿(cu2s)可发生反应：2cu2s2h2so45o2=4cuso42h2o，该反应的还原剂是_。当1 mol o2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_mol。向cuso4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。 (3)右图为电解精炼银的示意图，_(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_。(4)为处理银器表面的黑斑(ag2s)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，ag2s转化为ag，食盐水的作用是_。 解析：(1)电解法常用于冶炼非常活泼的金属，如k、ca、na、mg、al等，显然b、d项正确。工业上以fe2o3、cu2s为原料，采用热还原法冶炼金属fe、cu。(2)该反应中，cu元素由1价变为2价，s元素由2价变为6价，o元素由0价变为2价，则o2为氧化剂，cu2s为还原剂。1 mol o2发生反应时，得到4 mol电子，则还原剂cu2s失去4 mol电子。cuso4溶液中由于cu2发生