高考化学回扣知识、夯实基础随堂演练1-2-5电化学原理

1、2013年高考化学回扣知识、夯实基础随堂演练：1-2-5电化学原理1(2012年高考四川卷)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH解析：审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH，故正极的反应式为：O24H4e=2H

2、2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C正确。 答案：C2(2012年银川模拟)下列说法正确的是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为：2H2OO24e=4OHC镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀D氯碱工业中，阳极发生的反应为：2Cl2e=Cl2解析：金属原子失去电子被氧化；钢铁吸氧腐蚀负极上发生氧化反应；锌比铁活泼，可以保护铁。答案：D3(2012年福州质检)能够使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2发生的是()A用铜片作阴、阳极，

3、电解氯化铜溶液B用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中解析：通常条件下Cu是不能与水反应而置换出氢气的，所以只能是在电解条件下被动发生的氧化还原反应，且Cu必须作阳极而失电子，阴极材料没有特别要求，但需要满足H在阴极得电子析出的要求。A选项错误，B选项正确；铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀，锌失电子被氧化而腐蚀，C选项错误；D选项中是Cu与空气中的O2形成的原电池，不能析出氢气，D选项错。答案：B4如图为一电化学综合实验装置。其中装置D为用加有酚酞的淀粉碘化钾溶液湿润的长条滤纸，a、b、c、d为Pt片。整套装

4、置工作一段时间后，发现Pt片d的周围变为蓝色。下列有关说法错误的是()APt片c上发生的反应为2H2e=H2，c周围变为红色Bb电极周围有白色沉淀生成CZ单质的金属活动性较Cu强D装置A、B之间倒置的U形管，是沟通两装置的离子通道解析：d极周围变蓝色，说明有I2生成，即d极发生的电极反应为2I2e=I2，故d极为电解池的阳极，c为阴极。由此推出：Cu极为原电池的负极，Z极为正极；a为装置C的阳极，b为阴极。c极电极反应为2H2e=H2，消耗H破坏了水的电离平衡，OH浓度增大，电极周围呈碱性，酚酞变红色，A对；装置C中H在b极放电，b极周围生成Mg(OH)2白色沉淀，B对；在原电池中，不活泼金属

5、为电池的正极，故Z的金属活动性较Cu弱，C错；在电池工作的过程中，离子浓度发生变化，故倒置的U形管起平衡两装置的离子浓度的作用，D对。答案：C5(2012年高考山东卷)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4b稀HNO3cNaOH溶液d氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au

6、等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为_。解析：(1)冰铜(mCu2SnFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2气体(A)。SO2是一种酸性氧化物，可用NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3。可利用Fe2的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明还存在Fe2。

7、(3)Al具有较强还原性，高温下与Cu2O反应可制得Cu：2Al3Cu2OAl2O36Cu。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极(发生氧化反应)，精铜作阴极(Cu2发生还原反应)，较活泼金属(Al、Zn、Cu)在阳极被氧化，不活泼金属(Au、Pt、Ag)在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2向阴极移动。电解过程中，电能转化为化学能和热能。(5)据电池反应可知， Cu作负极，电极反应为2Cu4e=2Cu2，则正极反应为O24H4e=2H2O。答案：(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色(3)3Cu2O2AlAl2O36Cu(4)

8、bd(5)4HO24e=2H2O6(创新预测)N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。写出石墨电极上发生反应的电极反应式：_。在电解池中生成N2O5的电极反应式为_。解析：通入H2的电极为负极，H2失电子后生成H，与CO反应，故石墨电极上发生的电极反应式为：H2CO2e=H2OCO2；电解池中阳极：N2O42HNO32e=2N2O52H。答案：H2CO2e=H2OCO2N2O42HNO32e=2N2O52H一、选择题1(2012年高考北京卷)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2

9、和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH解析：催化剂a表面发生的反应相当于原电池的负极反应，其电极反应为2H2O4e=4HO2，而催化剂b表面的反应相当于原电池的正极反应，其电极反应为CO22H2e=HCOOH，由于a附近生成了H，而b附近消耗了H，故C不正确。答案：C2(2012年南昌模拟)目前常见的燃料电池主要有四种，下列是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物

10、为水的是()解析：选项A正极氧气得电子，产物为O2；选项B正极氧气得电子，参与正极反应的还有水，故正极产物为OH；选项C正极氧气得电子，反应物还有从负极迁移过来的H，故正极产物为水；选项D正极氧气得电子，反应物还有CO2，二者在正极的反应产物为CO。答案：C3某同学按如图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析错误的是()A电解一段时间后，向装置通入适量的HCl气体可以恢复B反应初期，y电极周围出现白色沉淀CB电极质量增加Dx电极产生气泡，且生成1 mol气体的同时，有1 mol A参与反应解析：由于装置中两极材料相同，不

11、符合构成原电池的条件，因此可判断出装置是原电池，装置是电解装置，根据已知“SO从右向左移动”可判断出A是负极，电极反应式为A2e=A2，B是正极，电极反应式为B22e=B，y作阳极，x作阴极，用惰性电极电解AlCl3溶液的总反应方程式为2AlCl36H2O2Al(OH)33H23Cl2。根据电解的总反应式和质量守恒可知选项A正确。根据得失电子守恒可知选项D也正确。答案：B4(2012年高考安徽卷)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式

12、为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：解答本题时应特别注意，金属Cu在电解池和原电池中作何种电极。 当断开K2，闭合K1时为电解池，由于两极都有气泡冒出，故相当于惰性电极电解饱和食盐水，故铜作阴极而石墨作阳极，阳极反应为2Cl2e=Cl2，电池总反应的离子方程式为2Cl2H2OH2Cl22OH，A、B都错；当断开K1，闭合K2时组成原电池，铜作负极而石墨作正极，铜电极的电极反应式为Cu2e=Cu2，故C错而D正确。答案：D5(2011年高考安徽卷)研究人员

13、最近发明了一种“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=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物解析：由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误，B正确；Na应向电池的正极移动，C错误。答案：B6(2012年荆州模拟)被称

14、之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)。下列说法正确的是()A电池正极反应式为2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OHB电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极C当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.2041023D该电池反应中二氧化锰起催化作用解析：负极电极反应式为Zn2e=Zn2，由电池总反应式知正极反应式为2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH，选项A对；MnO2为反应物不是催化剂，选项D错；电解液靠阴、阳离子导电，外电路中电子流向为负极到正极

15、，选项B、C错。答案：A7(2012年大庆模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl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pH0Ba3C阳极生成1.5 mol Cl2D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：阴极：1 mol铜离子先放电，然后1 mol氢离子放电(铝离子不放电)，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

16、。答案：A二、非选择题8(2012年高考重庆卷)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_。(2)当氨碳比4时，CO2的转化率随时间的变化关系如题图1所示。A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如题图2。电源的负极为_(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g

17、(忽略气体的溶解)。解析：本题涉及化学反应速率、化学平衡、电化学等相关知识，注重考查学生分析和综合应用知识的能力。(1)由原子守恒配平。(2)由图1知：B点为平衡状态：v正v逆，v逆为最大点，故A点v逆(CO2)小于B点v正(CO2)。B点：CO22NH3 CO(NH2)2H2O开始： 1 mol 4 mol 0 0变化： 0.6 mol 1.2 mol 0.6 mol 0.6 molNH3的平衡转化率100%30%。(3)由图2产生Cl2极为阳极知A为正极，B为负极。阳极室发生的反应依次为2Cl2e=Cl2。由产物CO2、N2知CO(NH2)2在此室反应被氧化，CO(NH2)2CO2N2，发

18、生还原反应的为Cl2。故方程式为CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。阴极室2H2e=H2。阳极室产生的H通过质子交换膜进入阴极室，从而使阴极室H浓度保持不变。pH与电解前相比不变。两极共收集到的气体n(气体)0.6 mol阳极 阴极 06 molmCO(NH2)2mCO(NH2)27.2 g答案：(1)2NH3CO2 CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl不变7.29(1)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向

19、。(2)写出修改前的钢铁吸氧腐蚀装置中石墨电极的电极反应式_。 (3)高铁酸钾(K2FeO4)可用作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH该电池放电时正极反应式为_。用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。(4)氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂。用如图装置可制得氧化亚铜

20、，试写出阳极的电极反应式_。解析：(1)可将两极之间接入直流电源，并使铁连接电源的负极。(2)钢铁吸氧腐蚀，石墨为正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH。(3)高铁电池放电时正极上K2FeO4获得电子，发生还原反应，反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH；用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，溶液中就生成0.1 mol H，c(H)0.1 mol/0.1 L1 mol/L，pH0。(4)阳极发生反应：2Cu2e2OH=Cu2OH2O。答案：(1) (2)O22H2O4e=4OH(3)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0(

21、4)2Cu2e2OH=Cu2OH2O10(2012年黄冈模拟)锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。如图是锂空气电池放电和充电时的工作示意图。(1)图中电极a是_极。(2)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为_。(3)当给图中的锂空气电池充电时，d极应接电源的_极，该电极的电极反应式为_。(4)可用石墨为电极，用该电池电解提纯氢氧化钾电解液。电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，其工作原理如图所示。该电解池的阴极反应式为_；除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口_(填“A”或“B”)导出。解析：(1)图中a电极为锂失电子，故为负极。(2)锂是较活泼的碱金属