（试题 试卷 真题）专题10 电化学及其应用（原卷版）

专题10 电化学及其应用 1【2014年高考北京卷第8题】下列电池工作时，O2在正极放电的是（ ）A锌锰电池B氢燃料电池C铅蓄电池D镍镉电池 2.【2014年高考新课标卷2第12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移3【2014年高考福建卷第11题】某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl22AgCl。下列说法正确的是A正极反应为AgCl eAg ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子4.【2014年高考广东卷第11题】某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则A电流方向：电极IV电极IB电极I发生还原反应C电极II逐渐溶解D电极III的电极反应：Cu2+2e-=Cu5【2014年高考浙江卷第11题】镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + MNiOOH + MH已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH=6 Ni(OH)2 + NO2下列说法正确的是ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e= Ni(OH)2 + OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e= MH + OH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液6【2014年高考天津卷第6题】已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li+S Li2S。有关上述两种电池说法正确的是A锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电7【2014年高考海南卷第3题】以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是A阴极附远溶液呈红色 B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色 D溶液的pH变小8【2014年高考上海卷第9题】下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高9【2014年高考上海卷第12题】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。下列分析正确的是AK1闭合，铁棒上发生的反应为2H2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体10【2014年高考江苏卷第11题】下列有关说法正确的是A若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀B2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0C加热0.1mol/LNa2CO3溶液，CO32的水解程度和溶液的pH均增大D对于乙酸与乙醇的酯化反应（H0），加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大11【2014年高考山东卷第30题】（16分）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为 mol。（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。 aKCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg 取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象， （填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 （用离子方程式说明）。 12【2014年高考海南卷第16题】（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由_极流向_极。（填字母）（2）电池正极反应式为_。（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_（填“是”或“否”），原因是_。（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。13【2014年高考重庆卷第11题】（14分）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为_。（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应达到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为_，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为_。（3）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢： 。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K_。（4）一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。导线中电子移动方向为_。生成目标产物的电极反应式为_。该储氢装置的电流效率_（100%，计算结果保留小数点后1位）14【2014年高考北京卷第26题】NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_。（2）II中，2NO（g）+O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如右图）。比较P1、P2的大小关系：_。随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_。（3）III中，降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸。已知：2NO2（g） N2O4（g）H1 2NO2（g） N2O4（l）H2 下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）_。N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_。（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。15【2014年高考安徽卷第28题】(14分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 （1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。（3）该小组对图2中0t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二： ；（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)： 16【2014年高考福建卷第24题】(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为 。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O2Fe2O3nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。（3）已知t时，反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常数K0.25。t时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2) 。若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x 。17【2014年高考新课标卷第27题】 (15分) 次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式： （2）H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。(H3PO2)中，磷元素的化合价为 利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为41，则氧化产物为： (填化学式)NaH2PO2是正盐还是酸式盐？ 其溶液显 性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式： （4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：写出阳极的电极反应式 分析产品室可得到H3PO2的原因 早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是 杂质。该杂质产生的原因是： 18【2014年高考新课标卷第27题】（15分）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题：（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族；PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“强”或“弱”）。（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2 和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ，阴极上观察到的现象是 ；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 ，这样做的主要缺点是 。（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%（即样品起始质量a点固体质量/样品起始质量100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 nPbO，列式计算x值和m:n值 。（2013海南卷）12下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2 (SO4)3DCuSO4AgNO3（2013海南卷）4Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+ Mg = Mg2+ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是AMg为电池的正极B负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C不能被KCl 溶液激活D可用于海上应急照明供电（2013上海卷）8.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3eFe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e4OH-D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）（2013新课标I卷）10银制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2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl（2013新课标II卷）11.“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：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动（2013大纲卷）9、电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O，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Fe2eFe2 B.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 Cr2O72被还原（2013天津卷）6. 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。其反应原理如下： 电池： Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)；电解池：2Al+3O2Al2O3+3H2 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3molPb生成2molAl2O3C正极：PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D（2013江苏卷）1燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是（ ）A甲醇 B天然气 C液化石油气 D氢气（2013江苏卷）9Mg-H2O2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，示意图如下。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（2013江苏卷）11. 下列有关说法正确的是（ ）A反应NH3(g)+HCl(g)= NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0B电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极CCH3COOH 溶液加水稀释后，溶液中 的值减小DNa2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO32水解程度减小，溶液的pH减小0，（2013安徽卷）10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LiCl-KCl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：PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A正极反应式：Ca + 2Cl2e = CaCl2B放电过程中，Li+向负极移动C每转移0.1mol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（2013北京卷）7.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.金属护拦表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块（2013北京卷）9.用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是A.a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：Cu2+2e-=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体（2013浙江卷）（2013浙江卷）11、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:3I2+6OH=IO3+5I+3H2O下列说法不正确的是A右侧发生的电极方程式：2H2O+2e=H2+2OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3C电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2D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方程式不变（2013北京卷）26.（14分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式: _ .随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ . 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 2oCaO 38SrO c（HSO3） c（SO32-）c（H）=c（OH）cc（Na）+c（H）= c（SO32-）+ c（HSO3）+c（OH）(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下: HSO3-在阳极放电的电极反应式是。当阴极室中溶液p升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:7(14分) ）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题： Y在元素周期表中的位置为_。 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是_（写化学式）。 Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_