2019专题五电化学含答案

1、专题五电化学（含答案）第一部分高考真题+模拟真题1.【2018全国I卷.最近我国科学家设计了一种CG+HS协同转化装置，实现对天然气中CO和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为2口0墨烯（石墨烯包裹的ZnO和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：HII*.W力K4L.岫、7 EDTA-Fg-e-=EDTA-Fe 2EDTA-F3+HS=2H+S+2EDTA-Fe该装置工作时，下列叙述错误的是A.阴极的电极反应：C02Hl+2e-=C0+b0B.协同转化总反应：COHS=CO+2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取彳tEDTA-F（e+/EDTA-Fe2

2、+,溶液需为酸性【答案】C2.【2018全国II卷】.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的N=CO.次电池。将NaClO溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的锲网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO+4Na.2NaCOCo下列说法错误的是A.放电时，C1O4一向负极移动B.充电时释放CO,放电时吸收COC.放电时，正极反应为：3cO+4e-=2C（T+CD.充电时，正极反应为：Nah+e-=Na【答案】D3.（2017全国II卷）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2c2。4混合溶液。下列叙述错误的是A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不

3、锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为：Al33e_=A1D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C4.【2016年高考新课标II卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（）A.负极反应式为Mg-2e=M（g+B.正极反应式为Ag+e-=AgC.电池放电时C由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2HO=Mg(OH+HT【答案】B5.【2016年高考新课标出卷】锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH容液，反应为2Zn+O+4OH+2HO=2Zn(OH-。下列说法正确的是()A.充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时，电解质溶

4、液中c(OH)逐渐减小C.放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=Zn(OH)2-D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)【答案】C6.12015新课标I卷理综化学】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CO生成r51展瞳庆氟反应：有氧反应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GHi2Q+6Q=6CG+6HO【答案】A7.【百强校2016届铜陵市第一中学元月月考】锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特

5、性。锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应：GLi-xe三GLii-x+xLi+（GLi表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Lii-xMO+xLi+xe=LiMO（LiMQ表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A.锂离子电池放电时电池反应为LiMQ+C6Lii-x=GLi+Lii-xMOB.锂离子电池充电时电池内部Li+向负极移动C.锂离子电池放电时电池内部电流从负极流向正极D.锂离子电池充电时阳极反应为C6Lii-x+xLi+xe-=C6Li8. 20i6届江西省五市八校第二次联考】以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示.关于该电池的叙述不正确的是I-用子变换腹

6、A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为：GH2Q+6H24e=6CO+24H+C.放电过程中，质子（H+）从负极区向正极区迁移D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO气体22.4L9. （2015年上海卷）研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错胃的是（）。A. d为石墨，铁片腐蚀加快B. d为石墨，石墨上电极反应为：C2+2F2O+4e=4OHC. d为锌块，铁片不易被腐蚀D. d为锌块，铁片上电极反应为：2H+2e=HT【答案】D10. （2015年全国卷仿真模拟）锌澳液流电池是一种新型电化学储能装置（如下图所示）电解液为澳化锌水溶液，电解液在电

7、解质储罐和电池间不断循环。撕坏泉撕坏泉卜列说法不正例的是（）A.充电时与b相连的电极质量增大B.放电时正极的电极反应式为Br2+2e=2BrC.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度减小D.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应【答案】C11. （2015年安徽马鞍山模拟）下图为某原电池的结构示意图，下列说法中不正限的是（）oA.原电池工作时的总反应为Zn+Cif=Zni+Cu,该反应一定为放热反应B.原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应C.原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO§液蓝色变深D.如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然作负极【答案】C12.【2018全国

8、I卷.节选】.焦亚硫酸钠（Na&Q）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（3）制备NaS2c5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO碱吸收液中含有NaHSG口NaSO。阳极的电极反应式为电解后，室的NaHSO度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到NaSO。阳磁交换联桩小$。1SO二瞰吸收液【答案】(4).2H20-4e=4即+021(5).a13.【2016年高考天津卷(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱

9、性氢氧燃料电池的负极反应式：0(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的NaFeQ,同时获得氢气：Fe+2HO+20H通电FeCT+30T,工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO2-,锲电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：NaFeO只在强碱性条件下稳定，易被H还原。TI一熏孑交换膜如m2电解一段时间后，c(OH)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是c(NazFeQ)随初始c(NaOH用变化如图2,任选MN两点中的一点，分析c(NazFeO)低于最高值的原因：【答案】(

10、1)污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H+20H2e=2HO(5)阳极室防止NaFeO与代反应使产率降低M点：c(OH)低，NaFeO稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使NaFeO产率降低)。14.12015上海化学】(本题共12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。(2)离子交换膜的作用为：、。(3)精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从图中位置流出。(选填“a”、&q

11、uot;b”、"c”或“d”)(4)KClQ可以和草酸(WG。)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂C1O2,还生成CO和KHS流物质,写出该反应的化学方程式(5)室温下，0.1mol/LNaClO溶液的pH0.1mol/LNa2SO溶液的pK(选填“大于”、“小于”或“等于”)。浓度均为0.1mol/L的NaSO和NaCO的混合溶液中，SO2，COT、HSO、HC®浓度从大到小的顺序为。已知：H2SOKi=1.54X10-2K2=1.02X10-7一一一一_-8HClOKi=2.95X10F2COKi=4.3X10-7K2=5.6X10-11，、通电木木一【答案】(1)2Cl+

12、2H.OCLT+HJ+2OH。(2)阻止OH!入阳极室，与Cl2发生副反应：2NaOH+C=NaCl+NaClO+HO;阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的代混合发生爆炸。(3) a；d;(4) 2KClO+H2GO+2H2SO=2ClO2+2CO+2KHS4+2HO.(5)大于；SG2>CG2>HCO>HS。第二部分自我检测过关1 .我国科学家报道了如下图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误.的是IiMnO；()。【了离子,洋体聚介物屯料瓶A.a为电池的正极B.电池充电反应为：LiMn2Q=LiixMnQ+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

13、向a迁移【答案】C2.1. 醇空气燃料电池(DMFC是一种高效能、轻污染的车载电池，具工作原理如下图。下列有关叙述正确的是()0I.或I甲电极1乙屯横ac而子交换事一耳*一扩散层打取层A.H从正极区通过交换膜移向负极区B.负极的电极反应式为：CHOH(l)+HO(l)-6e=COg)+6H+C.d导出的是COD.图中b、c分别是Q、甲醇【答案】B3 .“ZEBRA蓄电池的结构如下图所示，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()oA.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

14、+2ClD.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动4 .瓦斯分析仪（如图甲）工作原理类似燃料电池的工作原理，具装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2QNaO,CT可以在其中自由移动。下列有关叙述中正确的是（）甲A.瓦斯分析仪工作时，电7内电路中电子由电极b流向电极aB.电极b是正极，CT由电极a流向电极bC.电极a的反应式为CH+4C2-8e=C22HOD.当固体电解质中有1molO2一通过时，转移4mol电子5 .酸性锌钮干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉,MnO,ZnCl2和NHCl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH回收处理该废电池可得到多种化工原料，

15、有关数据下表所示：溶解度/(g/100g水)温度/c020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)Fe(OH)2Fe(OH)3Kp近似近101710171039回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为：电池反应的离子方程式为：。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟，理论上消耗Zng0(已知_1F=96500C-mol)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NHCl,二者可通过分离回收；滤渣的主要成分是Mn®和，欲从中得到较纯的MnO,最简便的方法是其原

16、理是(4)用废电池的锌皮制备ZnSO7HO的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2so和HQ溶解，铁变为，加碱调节至pH为时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1乂105molLT时，即可认为该离子沉淀完-.、-、2+.、-1全)；继续加碱至pH为时，锌开始讥泥(假止Zn浓度为0.1molL)。若上述过程不加HO后果是原因是。【答案】.(1)MnQ+e+H=MnOOHZn+2Mn*2H+=Z,+2MnOOH(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在空气中加热碳粉转变为CO,MnOOH化为MnOFe3+2.76Zn2+和Fe2+无法分离Fe(OH)和Zn(OH的Kp相近6.

17、(15分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应(用离子方程式表示)：设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g,导线中通过mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCb溶液换为NHCl溶液，石墨电极反应式为2这是由于NHCl溶液显(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：,用移液管移出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：然后滴加几滴硫氟化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的+3价铁

18、被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO,试写出该反应的离子方程式。(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚吹试液，现象是2电极反应式为：乙装置中石墨(1)为极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为：.产物常用检验，反应的离子方程式为：甲乙【答案】.(1)Fe+CiT=Fe+Cu0.2(2)2H+2e-=HT酸性N才+H20NHH2O+H+2+_3+_2Fe+Cl2=2Fe+2Cl2Fe3+3C12+8HO=2FeO+6Cl+16H+(3)溶液变红Q+2HA4e-=4OH阴2C12e=C

19、2T湿润淀粉碘化钾试纸C12+2I=2C+I27. (15分)(1)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH容液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是：(2)普通锌钮电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NHCl+2Mn2=Zn(N*Cl2+2MnOOH该电池中，负极材料主要是,与普通锌钮电池相比，碱性锌钮电池的优点是(3)原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSOfaq)、FeSOfaq)、CuSQaq)、铜片、铁片、锌片和导线。以铜片为电极之一，CuSaq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极完成原电池甲的装置示意图(见图)，并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是一其原因是(4)将氢氧燃料电池中的氢气换成氨气也可以构成燃料电池，其电池反应原理为：4NH+3O=2N+6H2。电解质溶液应该呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)，负极的电极反应式：【答案】.(1)Al+3NiO(OH)+NaORHO=