2016届高考化学二轮复习真题精选训练：五年高考-专题11-电化学(含解析)

版权所有 中华资源库 考点一 原电池 化学电源 1 2015 天津理综 4 6 分 锌铜原电池装置如图所示 其中阳离子交换膜只允 许阳离子和水分子通过 下列有关叙述正确的是 A 铜电极上发生氧化反应 B 电池工作一段时间后 甲池的 c SO 减小 2 4 C 电池工作一段时间后 乙池溶液的总质量增加 D 阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动 保持溶液中电荷平衡 解析 A 项 由锌的活泼性大于铜 可知铜电极为正极 在正极上 Cu2 得电子发生还原反应生成 Cu 错误 B 项 由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过 故甲池的 c SO 不变 错误 C 2 4 项 在乙池中 Cu2 2e Cu 同时甲池中的 Zn2 通过阳离子交换膜进入乙池中 则有 Cu2 Zn2 由于 M Zn2 M Cu2 故乙池溶液的总质量增加 正确 D 项 阳离子交换膜只允许 阳离子和水分子通过 电解过程中 Zn2 通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡 阴离子是不能通 过交换膜的 错误 答案 C 2 2015 北京理综 12 6 分 在通风厨中进行下列实验 步骤 现象 Fe 表面产生大量无色气泡 液面上方变为红棕色 Fe 表面产生少量红棕色气 泡后 迅速停止 Fe Cu 接触后 其表面均 产生红棕色气泡 下列说法不正确的是 版权所有 中华资源库 A 中气体由无色变为红棕色的化学方程式 2NO O2 2NO2 B 中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化膜 阻止 Fe 进一步反应 C 对比 中的现象 说明稀 HNO3的氧化性强于浓 HNO3 D 针对 中的现象 在 Fe Cu 之间连接电流计 可判断 Fe 是否被氧化 解析 A 项 铁与稀硝酸反应生成 NO NO 与空气中 O2反应生成 NO2 2NO O2 2NO2 正确 B 项 铁遇浓硝酸钝化 阻止铁继续与浓硝酸反应 正确 C 项 对比 说明浓硝酸的氧化性强于稀 硝酸 错误 D 项 装置 形成原电池 通过电流计指针偏转的方向 可判断铁是否被氧化 正确 答案 C 3 2015 课标全国卷 11 6 分 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其 工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法错误的是 A 正极反应中有 CO2生成 B 微生物促进了反应中电子的转移 C 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D 电池总反应为 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 解析 由题意可知 微生物电池的原理是在微生物作用下 O2与 C6H12O6发生氧化还原反应 将化学能 转化为电能 B 正确 氧气在正极反应 由于质子交换膜只允许 H 通过 则正极反应为 O2 4e 4H 2H2O 没有 CO2生成 A 项错误 负极发生反应 C6H12O6 24e 6H2O 6CO2 24H H 在负极区生成 移向正极区 在正极被消耗 C 项正确 总 反应为 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O D 项正确 答案 A 4 2015 江苏化学 10 2 分 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图 下列有关该电池的说法正确的 是 A 反应 CH4 H2O3H2 CO 每消耗 1 mol CH4转移 12 mol 电子 催化剂 版权所有 中华资源库 B 电极 A 上 H2参与的电极反应为 H2 2OH 2e 2H2O C 电池工作时 CO向电极 B 移动 2 3 D 电极 B 上发生的电极反应为 O2 2CO2 4e 2CO2 3 解析 A 项 H4 O 则该反应中每消耗 1 mol CH4转移 6 mol 电子 错误 该电池的传导介质 C 4 C 2 为熔融的碳酸盐 所以 A 电极即负极上 H2参与的电极反应为 H2 2e CO CO2 H2O 错误 2 3 C 项 原电池工作时 阴离子移向负极 而 B 极是正极 错误 D 项 B 电极即正极上 O2参与的电极 反应为 O2 4e CO2 2CO 正确 2 3 答案 D 5 2014 北京理综 8 6 分 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 解析 氢燃料电池中 负极上 H2放电 正极上 O2放电 A C D 中均不存在 O2放电 故选 B 答案 B 6 2014 课标全国卷 12 6 分 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 A a 为电池的正极 B 电池充电反应为 LiMn2O4 Li1 xMn2O4 xLi C 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 解析 由图可知 b 极 Li 电极 为负极 a 极为正极 放电时 Li 从负极 b 向正极 a 迁移 A 项 D 项正确 该电池放电时 负极 xLi xe xLi 正极 Li1 xMn2O4 xLi xe LiMn2O4 a 极 Mn 元素的化合价发生变化 C 项错误 由放电反应可得充电时的反应 B 项正确 答案 C 7 2014 福建理综 11 6 分 某原电池装置如图所示 电池总反应为 2Ag Cl2 2AgCl 下列说法正 确的是 版权所有 中华资源库 A 正极反应为 AgCl e Ag Cl B 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 解析 A 项 Pt 为正极发生还原反应 Cl2 2e 2Cl 错误 B 项 放电时 左侧的电极反应式 Ag Cl e AgCl 有大量白色沉淀生成 错误 C 项 由于 H Na 均不参与电极反应 则 用 NaCl 代替盐酸 电池总反应不变 错误 D 项 当电路中转移 0 01 mol e 时 左侧产生 0 01 mol Ag 与 Cl 结合为 AgCl 沉淀 右侧产生 0 01 mol Cl 为保持溶液的电中性 左侧约有 0 01 mol H 通过阳离子交换膜转移到右侧 故左侧溶液中约减少 0 02 mol 离子 正确 答案 D 8 2014 浙江理综 11 6 分 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 M NiOOH MH 已知 6NiOOH NH3 H2O OH 6Ni OH 2 NO 2 下列说法正确的是 A NiMH 电池放电过程中 正极的电极反应式为 NiOOH H2O e Ni OH 2 OH B 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 D NiMH 电池中可以用 KOH 溶液 氨水等作为电解质溶液 解析 充电时 电池正极发生氧化反应 A 项正确 充电时 OH 离子从阴极向阳极移动 B 项错误 充电时阴极的电极反应式为 H2O M e MH OH 则水中的 H 被电极上的 e 还原 C 项错误 由题中提示反应可知 氨水能与电极材料 NiOOH 反应 干扰电池总反应 故不能作电池的电解质溶 液 D 项错误 答案 A 9 2014 天津理综 6 6 分 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 SLi2S 版权所有 中华资源库 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 下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 解析 A 项 在原电池内部 阳离子应移向正极 二次电池充电过程为电解的过程 阴极发生还原反 应 B 项正确 C 项 比能量是指这种电池单位质量或单位体积所能输出的电能 当二者质量相同时 转移电子的物质的量不相等 即比能量不同 D 项 左边装置已经是放完电的电池 应为锂硫电池给 锂离子电池充电 答案 B 10 2013 课标全国卷 10 6 分 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 2Al 3Ag2S 6Ag Al2S3 D 黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl 解析 由 电化学原理 可知正极反应式为 Ag2S 2e 2Ag S2 负极反应式为 Al 3e Al3 电解质溶液中发生反应 Al3 3H3OAl OH 3 3H S2 与 H 结合生成 H2S 使 Al3 3H2OAl OH 3 3H 的平衡右移 最终生成 Al OH 3沉淀 只有 B 选项正确 答案 B 11 2013 课标全国卷 11 6 分 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 版权所有 中华资源库 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 解析 由题意知 Na 作负极 NiCl2作电解质 电极反应分别为 总反应为 2Na NiCl2 2NaCl Ni 由以上分析 A C 正 正极 NiCl2 2e Ni 2Cl 负极 2Na 2e 2Na 确 B 错误 由图示知负极产生的 Na 由负极流向正极 D 正确 答案 B 12 2014 海南化学 16 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 LiClO4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 解析 由 Li 的迁移方向可知 b 为正极 其电极反应为 Li MnO2 e LiMnO2 a 为负极 其电极反应为 Li e Li 电流由 b 流向 a 由于锂能与水发生反应 故不能用水代替电池 中的混合有机溶剂 答案 1 b a 2 Li MnO2 e LiMnO2 3 否 锂能与水发生反应 4 3MnO2 6KOH KClO33K2MnO4 KCl 3H2O 2 1 高温 考点二 电解原理及其应用 1 2015 福建理综 11 6 分 某模拟 人工树叶 电化学实验装置如图所示 该装置能将 H2O 和 CO2转 化为 O2和燃料 C3H8O 下列说法正确的是 版权所有 中华资源库 A 该装置将化学能转化为光能和电能 B 该装置工作时 H 从 b 极区向 a 极区迁移 C 每生成 1 mol O2 有 44 g CO2被还原 D a 电极的反应为 3CO2 18H 18e C3H8O 5H2O 解析 A 项 该装置是电解池 在电解和光的作用下 H2O 在光催化剂的表面转化为 O2和 H 故该装 置是将电能和光能转化为化学能 错误 B 项 根据同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引的原则 该装置工作时 H 从阳极 b 极区向阴极 a 极区迁移 正确 C 项 该电解池的总反应式为 6CO2 8H2O2C3H8O 9O2 根据总反应方程式可知 每生成 1 mol O2 有 mol CO2被 电解 2 3 还原 其质量为 g 错误 D 项 a 电极为阴极 发生还原反应 电极反应式为 88 3 3CO2 18H 18e C3H8O 5H2O 错误 答案 B 2 2015 四川理综 4 6 分 用右图所示装置除去含 CN Cl 废水中的 CN 时 控制溶液 pH 为 9 10 阳极产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体 下列说法不正确 的是 A 用石墨作阳极 铁作阴极 B 阳极的电极反应式 Cl 2OH 2e ClO H2O C 阴极的电极反应式 2H2O 2e H2 2OH D 除去 CN 的反应 2CN 5ClO 2H N2 2CO2 5Cl H2O 解析 Cl 在阳极发生氧化反应生成 ClO 水电离出的 H 在阴极发生还原反应生成 H2 又由于电解 质溶液呈碱性 故 A B C 项正确 D 项 溶液呈碱性 离子方程式中不能出现 H 正确的离子方 程式为 2CN 5ClO H2O N2 2CO2 5Cl 2OH 错误 答案 D 3 2015 浙江理综 11 6 分 在固态金属氧化物电解池中 高温共电解 H2O CO2混合气体制备 H2和 CO 是一种新的能源利用方式 基本原理如图所示 下列说法不正确的是 版权所有 中华资源库 A X 是电源的负极 B 阴极的电极反应式是 H2O 2e H2 O2 CO2 2e CO O2 C 总反应可表示为 H2O CO2H2 CO O2 通电 D 阴 阳两极生成的气体的物质的量之比是 1 1 解析 由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应 此极上得到电子 应为阴极 故 X 极为 电源的负极 A B 项正确 C 项 根据电极上的反应物和生成物 可知总反应方程式正确 D 项 因 阳极电极反应式为 2O2 4e O2 结合电子得失相等 可知阴 阳两极生成气体的物质的量之 比为 2 1 错误 答案 D 4 2014 广东理综 11 4 分 某同学组装了如图所示的电化学装置 电极 为 Al 其他均为 Cu 则 A 电流方向 电极 电极 B 电极 发生还原反应 C 电极 逐渐溶解 D 电极 的电极反应 Cu2 2e Cu 解析 分析图可知 左侧两个烧杯的装置形成原电池 且 为负极 为正极 而最右边的装置为 电解池 因此 该装置中电子流向 电极 电极 则电流方向 电极 A 电极 A 正 确 电极 发生氧化反应 B 错误 电极 的电极反应为 Cu2 2e Cu 有铜析出 C 错误 电极 为电解池的阳极 其电极反应为 Cu 2e Cu2 D 错误 答案 A 5 2013 浙江理综 11 6 分 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 IO 5I 3H2O 3 下列说法不正确的是 版权所有 中华资源库 A 右侧发生的电极反应式 2H2O 2e H2 2OH B 电解结束时 右侧溶液中含有 IO 3 C 电解槽内发生反应的总化学方程式 KI 3H2OKIO3 3H2 通电 D 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 依题意 左侧溶液变蓝 说明左侧 Pt 电极是阳极 电极反应式为 2I 2e I2 右 侧 Pt 电极为阴极 电极反应式为 2H2O 2e H2 2OH 或 2H 2e H2 A 正确 阴 极生成的 OH 通过阴离子交换膜迁移至左室 与 I2发生反应 3I2 6OH 5I IO 3H2O I2浓度逐渐减小 故蓝色逐渐变浅 电解结束后 IO可通过 3 3 阴离子交换膜扩散至右侧 B 正确 式 3 式 3 式得电解总反应 I 3H2O IO 3H2 C 正确 若换用阳离子交换膜 OH 不能迁移至左室 反应 无法发 通电 3 生 式 式得电解总反应式为 2I 2H2O2OH I2 H2 两种情况下电解总 通电 反应显然不同 D 错误 答案 D 6 2013 天津理综 6 6 分 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 2Al 3H2OAl2O3 3H2 电解 电解过程中 以下判断正确的是 电池电解池 A H 移向 Pb 电极H 移向 Pb 电极 B 每消耗 3 mol Pb生成 2 mol Al2O3 C 正极 PbO2 4H 2e Pb2 2H2O 阳极 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H D 解析 原电池中 H 移向正极 电解池中 H 移向阴极 A 错误 由电子守恒 3Pb 6e Al2O3 B 错误 C 项中原电池正极反应 PbO2 4H 2e SO PbSO4 2H2O 电解池中阳极反应 2 4 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H C 错误 D 项中 原电池负极 Pb SO 2e PbSO4 Pb 电极增 2 4 重 电解池中 Pb 作阴极 阴极上析出 H2 Pb 电极质量不变 D 正确 答案 D 7 2013 重庆理综 11 14 分 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 版权所有 中华资源库 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 3 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 mol L 1 min 1 3 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 2 2 电化学降解 NO的原理如右图所示 3 电源正极为 填 A 或 B 阴极反应式为 若电解过程转移了 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 H2在水溶液中将 NO还原为 N2的同时溶液 pH 升高 说明有 OH 生成 结合得失电子 3 守恒 电荷守恒和原子守恒可写出反应离子方程式 10 min 内 OH 浓度的变化量为 c OH 10 2 mol L 1 10 7mol L 1 10 2mol L 1 由离子方程式可知 NO浓度变化量也为 10 2mol L 1 3 所以用 NO表示的该反应速率为 v NO 0 001 mol L 1 min 1 NO水 3 3 10 2 mol L 1 10 min 2 解为吸热反应 生成 HNO2和 OH 故加酸 升温 加水稀释均可促进水解 2 由题图可知在电解过程中 NO转化成 N2 发生还原反应 故 B 为电源负极 则 A 为电源正极 3 NO在阴极得电子生成 N2 由电荷守恒可知反应必然会同时生成 OH 电解池中阳极反应式为 3 4OH 4e 2H2O O2 转移 2 mol 电子时生成 0 5 mol O2和 2 mol H 2 mol H 通过质子交换 膜转移到右侧 故左侧溶液质量改变量为 0 5 mol 32 g mol 1 2 mol 1 g mol 1 18 g 当转 移 2 mol 电子时阴极可生成 mol N2 同时从左侧转移过来 2 mol H 故右侧溶液质量变化量为 1 5 mol 28 g mol 1 2 mol 1 g mol 1 3 6 g 两侧溶液质量变化差为 18 g 3 6 g 14 4 g 1 5 答案 1 N N 2NO 5H2N2 2OH 4H2O 0 001 3 催化剂 加酸 升高温度 加水 2 A 2NO 6H2O 10e N2 12OH 3 14 4 考点三 金属的电化腐蚀及防护 1 2015 江苏化学 11 4 分 下列说法正确的是 A 若 H2O2分解产生 1 mol O2 理论上转移的电子数约为 4 6 02 1023 B 室温下 pH 3 的 CH3COOH 溶液与 pH 11 的 NaOH 溶液等体积混合 溶液 pH 7 版权所有 中华资源库 C 钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 D 一定条件下反应 N2 3H2 2NH3达到平衡时 3v正 H2 2v逆 NH3 解析 A 项 2H2O2 2H2O 得到 e 2 O 失去 e 22 生成 1 mol O2 理论转移 2 mol 电子 错 误 B 项 醋酸是弱酸 两者等体积混合后 醋酸过量较多 溶液呈酸性 pH 7 错误 D 项 达到 平衡时 错误 v正 H2 v逆 NH3 3 2 答案 C 2 2014 天津理综 1 6 分 化学与生产 生活息息相关 下列叙述错误的是 A 铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D 含重金属离子的电镀废液不能随意排放 解析 A 项 铁表面镀锌 当发生电化学腐蚀时 Fe 作正极被保护 B 项 聚乙烯塑料非常稳定 不 易降解 而聚乳酸塑料是易降解的塑料 故应用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料来减少白色污染 故 B 项错误 D 项 重金属离子对土壤 水都会产生污染 所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放 答案 B 3 2013 北京理综 7 6 分 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 D 地下钢管连接镁块 解析 B C 为加保护层保护法 D 为原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法 答案 A 4 2015 重庆理综 11 14 分 我国古代青铜器工艺精湛 有很高的艺术价值和历史价值 但出土的青 铜器大多受到环境腐蚀 故对其进行修复和防护具有重要意义 1 原子序数为 29 的铜元素位于元素周期表中第 周期 2 某青铜器中 Sn Pb 的质量分别为 119 g 20 7 g 则该青铜器中 Sn 和 Pb 原子的数目之比为 3 研究发现 腐蚀严重的青铜器表面大都存在 CuCl 关于 CuCl 在青铜器腐蚀过程中的催化作用 下列叙述正确的是 A 降低了反应的活化能 B 增大了反应的速率 C 降低了反应的焓变 D 增大了反应的平衡常数 4 采用 局部封闭法 可以防止青铜器进一步被腐蚀 如将糊状 Ag2O 涂在被腐蚀部位 Ag2O 与有 害组分 CuCl 发生复分解反应 该化学方程式为 版权所有 中华资源库 5 如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图 腐蚀过程中 负极是 填图中字母 a 或 b 或 c 环境中的 Cl 扩散到孔口 并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈 Cu2 OH 3Cl 其 离子方程式为 若生成 4 29 g Cu2 OH 3Cl 则理论上耗氧体积为 L 标准状况 解析 1 铜的原子序数为 29 介于 18 和 36 之间 所以在周期表第四周期 2 N Sn N Pb 10 1 3 催化剂是降低了反应的活化能 使更多分子成为活化 119 g 119 g mol 1 20 7 g 207 g mol 1 分子 增大了反应的速率 4 复分解反应 说明相互之间交换成分 所以生成物为 AgCl Cu2O 5 青铜器的腐蚀 如图铜为负极被腐蚀生成 Cu2 正极氧气发生吸氧腐蚀生成 OH 正极反应产物为 OH 负极反应产物为 Cu2 与 Cl 作用生成 Cu2 OH 3Cl n Cu2 OH 3Cl 0 02 mol 所以有 0 04 mol Cu 被氧化 根据电子得失守恒 n O2 4 29 g 214 5 g mol 1 0 02 mol 标准状况下 V O2 0 02 mol 22 4 L mol 1 0 448 L 0 04 mol 2e 4e 答案 1 四 2 10 1 3 A B 4 Ag2O 2CuCl 2AgCl