【备战2012】高考化学最新模拟分类汇编 专题10 电化学及其应用

1 20122012 高考物理月刊专版高考物理月刊专版 一 选择题 本题包括 7 小题 每小题 6 分 共 42 分 1 双选题 2012 江西模拟 下列叙述中 正确的是 A 钢铁腐蚀的负极反应为 Fe 3e Fe3 B Mg Al 及 NaOH 溶液构成的原电池中负极材料为 Al C 甲烷燃料电池 NaOH 溶液作电解质 的正极反应为 O2 2H2O 4e 4OH D 乙醇燃料电池的电解质常用 KOH 该电池的负极反应为 C2H5OH 12e 2CO2 3H2O 解析 电极反应中 单质铁先变成 Fe2 A 错误 镁不能与 NaOH 溶液反应而铝能反应 故铝作负极 B 正确 在碱性燃料电池中 CO2应转化为 CO D 错误 2 3 答案 BC 2 一种充电电池放电时的电极反应为 H2 2OH 2e 2H2O NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 当为电池充电时 与外电源正极连接的电极上发 生的反应是 A H2O 的还原 B NiO OH 的还原 C H2的氧化 D Ni OH 2的氧化 解析 由题中给出的电极反应 可判断出做原电池时 H2是还原剂被氧化 NiO OH 是 氧化剂被还原 则充电时 H2是还原产物 NiO OH 是氧化产物 与正极相连的是阳极发生 氧化反应 所以 Ni OH 2的氧化 正确 答案 D 3 2012 湖南考试院调研 如图所示甲 乙两个装置 所盛溶液体积和浓度均相同且 足量 当两装置电路中通过的电子都是 1 mol 时 下列说法不正确的是 A 溶液的质量变化 甲减小乙增大 B 溶液 pH 变化 甲减小乙增大 C 相同条件下产生气体的体积 V甲 V乙 D 电极反应式 甲中阴极 Cu2 2e Cu 乙中负极 Mg 2e Mg2 解析 甲中总反应为 2CuSO4 2H2O2Cu 2H2SO4 O2 乙中总反应 电解 为 Mg 2HCl MgCl2 H2 故甲溶液质量减小 乙溶液质量增大 A 对 甲中生成 2 H2SO4 pH 减小 乙中消耗盐酸 pH 增大 B 对 当两装置电路中通过的电子都是 1 mol 时 甲中产生 0 25 mol O2 乙中产生 0 5 mol H2 故相同条件下 甲乙中产生气体的体积比 为 1 2 C 错 甲中阴极为 Cu2 放电 电极反应为 Cu2 2e Cu 乙中负极为 Mg 放电 电极反应为 Mg 2e Mg2 D 对 答案 C 4 用惰性电极电解 NaCl 和 CuSO4混合溶液 250 mL 经过一段时间后两极均得到 11 2 L 气体 标准状况下 则下列有关描述中 正确的是 A 阳极发生的电极反应只有 4OH 4e 2H2O O2 B 两极得到的气体均为混合物气体 C 若 Cu2 的起始浓度为 1 mol L 则c Cl 起始浓度为 2 mol L D Cu2 的起始浓度最大应小于 4 mol L 置不能构成原电池 A 项错误 锌的析出量与通过的电量成正比 B 错 电镀时电解反应速 率只与电流大小有关 与温度无关 C 项对 镀锌层破损后 会形成铁锌原电池 铁作正 极 得到保护 D 项错误 答案 C 6 双选题 2012 辽宁模拟 如图装置 为一种可充电电池的示意图 其中的离子 交换膜只允许 K 通过 该电池工作的化学方程式为 2K2S2 KI3 K2S4 3KI 装置 为电解池的示意图 当闭合开关 K 时 电极 X 附近溶液先变红 则闭合 K 时 下列说 法正确的是 3 A 电极 A 上发生的反应为 2S 2e S 2 22 4 B K 从左到右通过离子交换膜 C 电极 X 上发生的反应为 2Cl 2e Cl2 D 当有 0 1 mol K 通过离子交换膜时 Y 电极上产生 2 24 L 标准状况 气体 解析 闭合开关 K 时 电极 X 附近溶液先变红 说明电极 A 是原电池的负极 电子流 出 A 正确 随着电池工作的进行 负极区阳离子转移到正极区 故 K 从左到右通过离子 交换膜 B 正确 电极 X 上是氢离子放电 C 错误 有 0 1 mol K 通过离子交换膜即电路 上通过 0 1 mol 电子 则 Y 电极上产生 1 12 L 标准状况 气体 D 错误 答案 AB 7 1 L 某溶液中含有的离子如下表 离子Cu2 Al3 NO 3 Cl 物质的量浓度 mol L 11a1 用惰性电极电解该溶液 当电路中有 3 mol e 通过时 忽略电解时溶液体积的变化及 电极产物可能存在的溶解现象 下列说法正确的是 A 电解后溶液的 pH 0 B a 3 C 阳极生成 1 5 mol Cl2 D 阴极析出的金属是铜与铝 解析 根据离子的放电顺序及电子守恒可知 先电解 0 5 mol CuCl2 生成 0 5 mol Cu 和 0 5 mol Cl2 再电解 0 5 mol Cu NO3 2 生成 0 5 mol Cu 和 0 25 mol O2 1 mol H 再电解 Al NO3 3溶液 即电解水 溶液中产生氢离子浓度为 1 mol L 故 A 正确 D 不正确 阳极氯离子放电只能产生 0 5 mol 氯气 C 不正确 根据电荷守恒可推知a应等 于 4 B 不正确 答案 A 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 58 分 8 14 分 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法 保持污水的 pH 在 5 0 4 6 0 之间 通过电解生成 Fe OH 3沉淀 Fe OH 3有吸附性 可吸附污物而沉积下来 具 有净化水的作用 阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层 刮去 或撇掉 浮 渣层 即起到了浮选净化的作用 某科研小组用电浮选凝聚法处理污水 设计装置示意图 如图所示 1 实验时若污水中离子浓度较小 导电能力较差 产生气泡速率缓慢 无法使悬浮物 形成浮渣 此时 应向污水中加入适量的 A BaSO4 B CH3CH2OH C Na2SO4 D NaOH 2 电解池阳极发生了两个电极反应 其中一个反应生成一种无色气体 则阳极的电极 反应式分别是 3 电极反应 I 和 的生成物反应得到 Fe OH3 沉淀的离子方程式是 4 该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质 CH4为燃料 空气为氧化剂 稀土金属材料 做电极 为了使该燃料电池长时间稳定运行 电池的电解质组成应保持稳定 电池工作时 必须有部分 A 物质参加循环 见上图 A 物质的化学式是 解析 1 为了增强溶液的导电性 因此可选用易溶性强电解质溶液 排除 A 和 B 考 虑到题中要求电解时保持污水的 pH 在 5 0 6 0 之间 因此不能添加 NaOH 2 电解时铁作阳极 因此主要发生 Fe 2e Fe2 同时也发生副反应 即溶液中 的 OH 失电子被氧化生成 O2 3 根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式 4 由于原电池的负极产物有水生成 所以负极必有 CO参加反应 同时根据碳守 2 3 恒可知 A 必为 CO2 负极反应式可表示为 CH4 4CO 8e 5CO2 2H2O 2 3 答案 1 C 2 Fe 2e Fe2 4OH 4e 2H2O O2 3 4Fe2 10H2O O2 4Fe OH 3 8H 4 CO2 9 14 分 2010 潍坊抽样检测 M R 都是生活中常见的金属单质 其中 R 是用量最 5 多的金属 甲 乙是化合物 其中甲是黑色晶体 可由 R 在 X 中燃烧得到 1 M 与甲在高温下反应的化学方程式是 2 电解法制 R 的低价氢氧化物的装置如图 a是 4 mol L 1 NaCl 1 mol L 1NaOH 的混合溶液 配制a时需要除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用 的方法 石墨电极应与电源的 填 正 或 负 极相连接 通电后 R 电极附近 的现象是 R 极的电极反应式是 停止实验一段时间后 在 R 极上部有红褐色物质产生 反应的化学方程式是 3 把 R 的某氧化物粉末与 M 粉末混合后分成两等份 一份在高温下恰好完全反应后 再与足量盐酸反应 另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应 前后两种情况下生成的 气体质量比是a b 则 R 的氧化物的化学式是 4 如图 所示 装置中出口 处的物质是 出口 处的物质是 该 装置是将 能转化为 能 解析 1 由题干信息和框图可推得 M 为 Al R 为 Fe 甲是 Fe3O4 乙为 Al2O3 2 要想使 Fe OH 2不被氧化要确保溶液中无 O2 3 设该铁的氧化物的化学式为 FexOy 写出该反应的化学方程式 2yAl 3FexOy高温 yAl2O3 3xFe Fe 与盐酸反应产生的 H2与 Al 与 NaOH 溶液反应产生的 H2的比值为a b 即 因此 故该铁的氧化物的化学式为 FeaOb 3x 2 2y 3 a b x y a b 6 4 根据排放的液体产物可知 膜左边发生的反应为 2Cl 2e Cl2 膜右边发 生的反应为 2H 2e H2 答案 1 8Al 3Fe3O44Al2O3 9Fe 高温 2 煮沸 负 生成白色沉淀 Fe 2OH 2e Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 3 FeaOb 4 Cl2 H2 电 化学 10 16 分 2011 四川高考 开发氢能是实现社会可持续发展的需要 硫铁矿 FeS2 燃烧产生的 SO2通过下列碘循环工艺过程既能制 H2SO4 又能制 H2 请回答下列问题 1 已知 1 g FeS2完全燃烧放出 7 1 kJ 热量 FeS2燃烧反应的热化学方程式为 2 该循环工艺过程的总反应方程式为 3 用化学平衡移动的原理分析 在 HI 分解反应中使用膜反应器分离出 H2的目的是 4 用吸收 H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料 用 MH 表示 NiO OH 作为电池正 极材料 KOH 溶液作为电解质溶液 可制得高容量 长寿命的镍氢电池 电池充放电时的 总反应为 NiO OH MH Ni OH 2 M 电池放电时 负极的电极反应式为 充电完成时 Ni OH 2全部转化为 NiO OH 若继续充电将在一个电极产生 O2 O2扩 散到另一个电极发生电极反应被消耗 从而避免产生的气体引起电池爆炸 此时 阴极的 电极反应式为 解析 本题主要考查化学反应原理知识 如热化学方程式的书写 工艺流程反应分析 7 化学平衡原理的理解与应用 电极反应的书写等 本题最大亮点在于题目基础而灵活 如 第 4 问中 将重点内容通过巧妙包装 考查学生是否能用所学知识来分析新问题 1 1 g FeS2完全燃烧释放出 7 1 kJ 热量 则 4 mol FeS2完全燃烧释放出的热量为 4 120 7 1 kJ 3408 kJ 故 FeS2燃烧的热化学方程式为 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3408 kJ mol 4 负极实际上是稀土储氢 高温 合金吸附的 H2失去电子生成 H H 再与 OH 结合生成 H2O 所以负极的电极反应为 MH e OH H2O M O2被消耗相当于 O2在阴极获得电子 O2 4e 2H2O 4OH 答案 1 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3408 高温 kJ mol 2 2H2O SO2 H2SO4 H2 3 减小 H2浓度 使 HI 分解平衡正向移动 提高 HI 的分解率 4 MH OH e M H2O 2H2O O2 4e 4OH 11 14 分 某校探究性学习小组对消毒液次氯酸钠 NaClO 的制备 与性质等进行了探究 甲同学 为制备消毒液 探究并制作了一种家用环保型消毒液 NaClO 溶液 发生器 设计了如图所示的装置 用石墨作电极电解饱和 氯化钠溶液 请完成下列问题 若通电时 为使生成的 Cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 则电源的 a 电极名称为 极 填 正 负 阴 或 阳 与其相连的电极的电极反应式为 装置溶液中反应生成 NaClO 的离子方程式