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高考化学分类汇编含答案
2014年高考电化学习题精选
一、选择题
1.(2014·浙江高考·5)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+MNiOOH+MH
已知:
6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+N
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
2.(2014·上海高考·12)如右图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。
下列分析正确的是 ( )
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001mol气体
3.(2014·广东高考·11)某同学组装了如图所示的电化学装置。
电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则 ( )
A.电流方向:
电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应
C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应:
Cu2++2e-Cu
4.(2014·海南高考·3)以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列说法错误的是 ( )
A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小
5.(2014·北京高考·8)下列电池工作时,O2在正极放电的是 ( )
6.(2014·海南高考·16)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。
7.(2014·福建高考·11)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。
下列说法正确的是 ( )
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0.01mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
8.(2014·天津高考·1)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
9.(2014·天津高考·6)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.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
10.(2014·新课标全国卷Ⅱ·12)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LiMn2O4Li1-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
二、非选择题
11.(2014·重庆高考·11)氢能是重要的新能源。
储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为 ,
反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。
(g)(g)+3H2(g)。
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为amol·L-1,平衡时苯的浓度为bmol·L-1,该反应的平衡常数K=。
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①导线中电子转移方向为。
(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为。
③该储氢装置的电流效率η=。
(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
12.(2014·新课标全国卷Ⅰ·27)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:
。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,磷元素的化合价为。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为(填化学式)。
③NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:
将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:
。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式。
②分析产品室可得到H3PO2的原因。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是产品中混有杂质。
该杂质产生的原因是 。
13.(2014·北京高考·26)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。
在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如下图)。
①比较p1、p2的大小关系:
。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是。
(3)Ⅲ中,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH1
2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是。
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如下图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是,说明理由:
。
14.(2014·北京高考·28)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol·L-1FeCl2溶液,研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c代表电压值):
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
Ⅱ
a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
Ⅲ
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。
写出有关反应:
。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有性。
(4)Ⅱ中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。
电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
Ⅴ
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是mol·L-1。
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法:
。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):
。
15.(2014·四川高考·11)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了(选填下列字母编号)。
A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是 。
(3)已知:
25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)MnO2(s) ΔH=-520kJ·mol-1
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297kJ·mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s) ΔH=-1065kJ·mol-1
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 。
(4)MnO2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是。
(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。
碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是。
(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。
按照图示流程,将am3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为ckg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2kg。
16.(2014·江苏)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如下图所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应:
S2--2e-S (n-1)S+S2-
①写出电解时阴极的电极反应式:
。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。
欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。
若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为。
答案与解析
一、选择题
1.(2014·浙江高考·5)【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)熟练运用电化学原理判断所发生的反应及化合价变化的元素。
(2)结合信息、氧化还原反应及守恒知识,熟练书写及判断电极反应式。
【解析】选A。
正极发生得电子的还原反应,结合充电时的方程式知A正确;电解时阴离子移向阳极,B错误;MH中M和氢化合价都是0价,充电时阴极发生水中的氢得电子被还原的反应,不是被M还原,C错误;根据已知信息6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+N,电解质溶液若用氨水时会发生副反应,D错误。
【误区提醒】MH是金属或合金吸收氢后的物质,但是化合价没有变化,通过分析所给反应可以得到,否则容易将得电子的元素看作是金属而错选。
2.(2014·上海高考
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