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推荐下载专题10 电化学及应用第02期-2018届高三化学百所名校好题速递分项解析汇编含解析

时间：2019-05-24 14:39:35 下载该word文档

1．【百强校·2016届沙市长郡中学上学期第四次月考】下列实验装置，其中按要求设计正确的是（）

【答案】B

2．【百强校·2016届贵阳市第六中学元月月考】C-NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池，据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。该电池的电池反应式为：NaMO2 + nCNa(1-x)MO2 + NaxCn ，下列有关该电池的说法正确的是（）

A．电池放电时，溶液中钠离子向负极移动

B．该电池负极的电极反应为NaMO2-xe- Na(1-x)MO2+xNa+

C．消耗相同质量金属时，用锂作负极产生电子的物质的量比用钠时少

D．电池充电时的阳极反应式为：nC+xNa+-xe- NaxCn

【答案】B

考点：考查C-NaMO2电池工作原理的正误判断的知识。

3．【百强校·2016届衡水中学上学期七调考试】在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、钒制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是 ( )

A．按图I装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管

B．图II是图I所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl—2e-=Cl2↑

D．图Ⅲ装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑

【答案】D

【解析】

试题分析：A.具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，错误；B.在铁腐蚀的原电池反应中，铁作负极，错误； C.负极电极反应式为Al-3e- =Al3+ ，正极反应式O2 +2H2 O+4e- =4OH-，总反应方程式为：4Al+3O2 +6H2 O═4Al(OH)3 ，错误； D.负极电极反应式为Al-3e- =Al3+，正极反应式O2 +2H2 O+4e- =4OH-，总反应方程式为：4Al+3O2 +6H2 O═4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，正确。

考点：考查金属腐蚀和原电池原理的应用的知识。

4. 【百强校·2016届山东省实验中学第四次诊断性考试】用电解法处理含硝（NO3-）废水的原理如图所示，下列说法错误的是（）

A．铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO2

B．铅蓄电池放电时负极质量增加

C．该电解池的阴极反应为：2NO3-+6H2O+10e－=N2↑+12OH－

D．若电路中流过2mol电子，则阳极室溶液质量减少32g（忽略气体的溶液）

【答案】D

（1）阳极：与电源正极相连、发生氧化反应（被氧化）、阴离子移向的一极。

（2）阴极：与电源负极相连，发生还原反应（被还原），阳离子移向的一极。

5．【百强校•2016届重庆一5月模拟】一种处理污水的燃料电池模型如下图所示。该电池工作时，只需把污水注入反应池，细菌就可将污水中的有机物分解，在此过程中释放出电子、质子和乙。下列叙述不正确的是（）

A．B电极为正极

B．气体乙可能为CO2

C．O2在A电极得电子

D．电池工作时，B电极附近的pH逐渐减小

【答案】A

电池总反应=电池正极反应+电池负极反应

6.【百强校•2016届银川二中等3校下学期第一次联考】用二甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH，实验装置如图所示：

下列说法错误的是（）

A．Y为KOH

B．A口导出的物质为H2SO4

C．二甲醚燃料电池的负极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

D．若燃料电池通入CH3OCH3(g)的速率为0.1mol/min，2min时，理论上C口收集到气体的体积为26.88L

【答案】D

考点：考查原电池、电解池反应原理及应用的知识。

7．【百强校•2016届忻州一中等4校下学期第四次联考】锂—铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O＝2Cu+2Li＋+2OH－，

下列说法不正确的是（）

A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动

B．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e－＝4OH－

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，氧化剂为O2

【答案】B

8．【百强校•2016届安徽师大附中最后一卷】近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是（）

A．碳极发生的反应是：2H2O+2e-=H2↑+2OH -.

B．有机电解质和水溶液不可以互换区域

C．标况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14g

D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气

【答案】C

9．【百强校•2016届福州三中最后一卷】一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池，其工作原理为：Fe3S4+4Mg3Fe+4MgS，装置如图所示。下列说法不正确的是（）

A．放电时，镁电极为负极

B．充电时，阴极的电极反应式为MgS+2e－＝Mg+S2－

C．放电时， A极质量减少

D．图中所示离子交换膜应使用阳离子交换膜

【答案】D

考点：考查电化学原理的应用

10．【百强校·2016届南开中学3月月考】某实验小组依据反应AsO43－+2H++2I－AsO33－+I2+H2O设计如图原电池，探究pH对AsO43－氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图。下列有关叙述错误的是（）

A．c点时，正极的电极反应为ASO43－+2H++2e－=AsO33－+H2O

B．b点时，反应处于化学平衡状态

C．a点时，盐桥中K+向左移动

D．pH>0.68时，氧化性I2>AsO43－

【答案】A

【解析】

试题分析：A、pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行，AsO33－在负极失电子，则负极电极反应式为AsO33－-2e-+H2O=AsO43-+2H+，A错误；B、pH=0.68时，电压为零，反应处于平衡状态，B正确；C、乙中碘离子失电子，则乙中石墨电极为负极，甲中石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+向左移动，C正确；D、pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行，碘作氧化剂，所以氧化性I2＞AsO43－，D正确，答案选A。

考点：考查原电池原理的应用和化学平衡移动

11．【百强校·2016届正定中学期末】下列表述不正确的是（）

【答案】C

考点：考查原电池，电解池原理的分析判断，电极判断和电极反应

12．【百强校·2016届黑龙江省实验中学期末】如图装置(Ⅰ)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，该电池放电时的化学方程式为：2K2S2 +KI3＝K2S4 +3KI。装置(Ⅱ)为电解含有0.5mol NaCl的溶液示意图，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（）

A．K＋从右到左通过离子交换膜

B．电极A上发生的反应为：3I－﹣2e-＝I3－

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，X电极上产生1.12 L(标准状况)气体

【答案】D

【解析】

试题分析：当闭合开关K时，X附近溶液先变红，即X附近有氢氧根生成，所以在X极上得电子析出氢气，X极是阴极，Y极是阳极。与阴极连接的是原电池的负极，所以A极是负极，B极是正极。A、闭合K时，A是负极，B是正极，电子从A极流向B极，根据异性电荷相吸原理，所以K+从左到右通过离子交换膜，A错误；B、闭合K时，A是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2K2S2-2e-═K2S4+2K+，B错误；C、闭合K时，X电极是阴极，在阴极上溶液中的氢离子放电生成氢气，所以电极反应式为 2H++2e-=H2↑，C错误；D、闭合K时，当有0.1molK+通过离子交换膜，即有0.1mol电子产生，根据氢气与电子的关系式知，生成的氢气的物质的量是0.05mol，体积为1.12L（标况下），D正确，答案选D。

考点：考查原电池及电解池工作原理

13.【百强校·2016届江西师大附中期末】根据右图可判断下列离子方程式中错误的是（）

A．2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)

B．Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)

C．2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq)

D．2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)

【答案】A

【

14．【百强校·2016届沙市中学第一次模拟】2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时AlCl4－和Al2Cl7－两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如右图所示。下列说法正确的是（）

A．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动

B．充电时，铝电极连接外加电源的正极，石墨电极连接外加电

源的负极

C．放电时负极的电极反应为：Al－3e－＋7AlCl4－＝4Al2Cl7－

D．该电池的工作原理为：3Cn＋4Al2Cl7－3CnAlCl4＋Al＋AlCl4－

【答案】C

考点：考查二次电池的工作原理以及原电池和电解池的工作原理知识

15. 【百强校·2016届上高县第二中学5月月考】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（　　）

A．X是电源的负极

B．阴极的反应式是：H2O+2e﹣═H2+O2﹣，CO2+2e﹣═CO+O2﹣

C．总反应可表示为：H2O+CO2H2+CO+O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：1

【答案】D

考点：考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等

16．【百强校·2016届吉安一中5月月考】硼化钒(VB2)——空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5，下列说法正确的是（）

A．电极a为电池负极

B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过

C．电子由VB2极经KOH溶液流向a电极

D．VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-═V2O5+2B2O3+11H2O

【答案】D

【解析】

试题分析：A．硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极上得电子，所以a为正极，故A错误；B．氧气在正极上得电子生成OH-，OH-通过选择性透过膜向负极移动，故B错误；C．“电子不下水”，电子只在导线中移动，不能在溶液中移动，故C错误；D．负极上是VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-→V2O5+2B2O3+11H2O，故D正确；故选D。

【考点定位】考查原电池的工作原理

【名师点晴】结合图像，正确判断离子的定向移动是解题关键；硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极上得电子，电池总反应为：4VB2+11O2→4B2O3+2V2O5；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，溶液中阴离子向负极移动，据此答题。

17. 【百强校·2016届邯郸一中第七次月考】乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO．下列有关说法正确的是(　　)

A．该电池为可充电电池

B．每有0.1mol O2反应，则迁移H+0.4mol

C．正极反应式为：CH2=CH2-2e-+2OH-═CH3CHO+H2O

D．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极

【答案】B

18．【百强校·2016届潍坊一中下学期初考】近几年，我国因为汽车尾气对环境的污染日趋严重，清洁能源的燃料电池汽车逐渐进入市场，已知甲烷的燃烧热为分别为890 KJ·mol－1 ，某电池用甲烷作为燃料，电池中以0．6molKOH溶液为电解质溶液，有关这类电池的说法不正确的（）

A．这类电池的正极反应与金属的吸氧腐蚀正极反应相似。

B．每转移1mol电子则这种电池产生电能为0．5度电

C．电池的负极反应为：CH4+10OH-=CO32-+7H2O+8e-

D．当消耗0．4mol燃料时，电池中的各种离子的浓度关系为：c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)

【答案】B

19．【百强校·2016届临汾一中3月月考】乙烷燃料电池的原理如图所示，下列说法正确的是（）

A．a为负极，电极反应式为CH3CH3一14e- +18OH-=2CO32- +12H2O

B．电子从a极经导线移向b极，再经溶液移向a极

C．电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大

D．用该电池电解硫酸铜溶液(电解池的电极为惰性电极)，消耗氧气的物质的量与析出铜的物质的量之比为2：1

【答案】A

【解析】

考点：考查了燃料电池的原理的相关知识。

20．【百强校·2016届双流中学3月月考】利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液，下列说法中不正确的是( )

A．燃料电池的A极连接电解池的C极

B．A电极的电极反应式为：CH4－8e－＋2H2O = CO2＋8H＋

C．燃料电池工作时H＋移向左边

D．电解池总反应式为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑

【答案】C

【解析】

试题分析：电解饱和食盐水制备漂白液，C应该作阴极，发生还原反应，D作阳极，发生氧化反应。A、根据电解饱和食盐水制备漂白液的原理，燃料电池的A极为负极，连接电解池的C极，故A正确；B、A是负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4－8e－＋2H2O = CO2＋8H＋，故B正确；C、燃料电池工作时，电解质溶液中的阳离子移向正极，因此H＋移向右边，故C错误；D、电解饱和食盐水生成氢氧化钠氯气和氢气，生成的氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠氯化钠和水，总反应式为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑，故D正确；故选C。

考点：考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。

21．【百强校·2016届衡阳八中一模】载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气．某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+4e﹣+2H2O═2CO+4OH﹣。下列判断错误的是（）

A．上述电化学装置相当于电解池

B．上述装置进行的总反应为2CO2═2CO+O2

C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强

D．失电子的电极发生的反应是4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑

【答案】C

22．【百强校·2016届宁波高三“十校”3月联考】科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是( )

A．电池工作时，是将太阳能转化为电能

B．铜电极为正极，电极反应式为：CO2+8e－+8H+＝CH4+2H2O

C．电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动

D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量盐酸

【答案】D

【解析】

试题分析：A．根据图示可知，该装置中将太阳能转化为电能的过程，故A正确；B．根据电子流向知，Cu是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷，电极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故B正确；C．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以装置中的H+由左向右移动，故C正确；D．可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，应加入硫酸，故D错误；故选D。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查化学电源新型电池，题目难度中等，明确原电池原理为解答根据，注意正确判断电极反应、电子流向、离子流向，难点是电极反应式的书写。该装置中，根据电子流向知，GaN是负极、Cu是正极，负极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，正极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，电解质溶液中阳离子向正极移动。

13．【百强校·2016届静海一中下学期开学考】如图用氢氧燃料电池电解硫酸钠溶液（均为惰性电极），下

列说法正确的是（）

【答案】C

1.电极反应式的书写

(1)如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律书写电极反应式。

(2)如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择某一极上的简单变化情况去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式即可(加、减法)。加、减法书写电池反应式的归纳:

电池总反应式:还原剂+氧化剂氧化产物+还原产物负极:还原剂-ne- 氧化产物(还原剂失去电子,发生氧化反应)

2.电解时电极产物的判断

(1)阳极产物的判断

首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前,包括Ag)作阳极,则电极材料本身失电子,电极溶解。如果是惰性电极,则只看溶液中的阴离子的失电子能力,阴离子的放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH
-,其产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2、H2O和O2。 (2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断: Ag+>Fe3+>Cu2+ >H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,其产物依次对应为Ag、Fe2+
、Cu、H2、Rb、Sn、Fe、Zn。

24．【百强校·2016届南阳市一中第三次模拟考】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是（）

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀，该防护方法属于牺牲阳极的阴极保护法。

D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑

【答案】D

考点：考查原电池工作原理。

25．【百强校·2016届合肥一中下学期冲刺卷】铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能二次电池，电池放电时的结构如下图所示，充放电过程涉及的反应为：Fe3+ + Cr2+ Fe2+ + Cr3+。下列说法一定正确的是（）

A．氧化性：Cr3+＞Fe3+

B．电池充电时，b极的电极反应式为Fe3++e－═Fe2+

C．a、b电极材料均可以用碳棒或铜片

D．电池放电时，a极c(Cl－)增大

【答案】D

【解析】

试题分析：A．在放电时，铁离子是氧化剂，三价铬离子是氧化产物，所以铁离子氧化性强，错误；B．电池充电时，b极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为Fe2+－e－═Fe3+，错误；C．铜片不能做阳极，错误；D．电池放电时，a极为负极，阴离子从正极室向负极室移动，故c(Cl－)增大，正确。

考点：考查电化学理论的应用

26．【百强校·2016届会宁县一中第四次月考】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1molCH4转移12mol 电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O

C．电池工作时，CO32－向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－

【答案】D

27. 【百强校·2016届六安一中适应性考试】将甲烷设计成燃料电池，其利用率更高，如图所示(A， B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL，则下列说法错误的是（）

A．通入CH4的一端为原电池的负极，溶液中OH-向负极区移动

B．当0<V ≤22.4L时，电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

C．当22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-

D．当V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)

【答案】D

28．【百强校·2016届贵阳一中第八次月考】芬顿( Fenton )试例，成分为双氧水和亚铁盐，需要酸性环境。电-Fenton法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。其反应原理如图2所示.其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应:Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH，生成的羟基自由基(·OH)对有机物有极强的氧化能力。下列说法正确的是（）

A.a极是电源的正极

B.电解池中只有O2、Fe3+发生还原反应

C.阳极上发生电极反应:H2O-e-=·OH+H+

D.消耗1molO2，可以产生2mol·OH

【答案】C

考点：考查了电解原理的应用的相关知识。

29．【百强校·2016届平遥中学第二轮复习限时训练】用Pt电极电解含有Ag＋、Cu2＋和X3＋各0.1mol的溶液，阴极析出固体物质的质量与回路中通过电子的物质的量的关系如图所示．则下列氧化性强弱的判断正确的是（）

A．Ag+＞X3+＞Cu2+＞H+＞X2+ B．Ag+＞Cu2+＞X3+＞H+＞X2+

C．Cu2+＞X3+＞Ag+＞X2+＞H+ D．Cu2+＞Ag+＞X3+＞H+＞X2+

【答案】A

【解析】开始即析出固体，总共0.1mol电子通过时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是Ag，此后，继续有电子通过，不再有固体析出，说明X3+放电生成X2+，后又有固体析出，则为铜，则氧化能力为Ag+＞X3+＞Cu2+；当电子超过0.4mol时，固体质量没变，说明这是阴极产生的是氢气，即电解水，说明氧化能力H+＞X2+，故氧化能力为Ag+＞X3+＞Cu2+＞H+＞X2+．故选：A．