全国高考考前热点题型命题揭秘之电化学选择题组.docx
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全国高考考前热点题型命题揭秘之电化学选择题组
1、【河北衡水中学2016届第四次月考】
1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
Cu2+
Al3+
NO3-
Cl-
物质的量浓度(mol/L)
1
1
a
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有3mole-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解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pH=0B.a=3
C.阳极生成1.5molCl2D.阴极析出的金属是铜与铝
2.【河北衡水中学2016届第四次月考】
用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定).欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入( )
A.0.1molCuOB.0.1molCuCO3
C.0.1molCu(OH)2D.0.05molCu2(OH)2CO3
3.【黑龙江双鸭山一中2016届上期中】
下列有关说法中错误的是()
A.某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质,两极分别通入CO和O2,则通入CO的一极为负极,电极反应式为CO-2e-+CO32-=2CO2
B.Zn粒与稀硫酸反应制氢气时,为加快反应速率,可在反应过程中滴加几滴CuSO4溶液
C.根据自发氧化还原反应Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O设计原电池,可在常温下用铜和铁作电极,使用浓硝酸作电解质溶液
D.原电池中电子从负极出发,经外电路流向正极,再从正极经电解液回到负极构成闭合回路
4.【江西临川一中2016届上期中】
下列做法有利于金属防护的是()
A.钢铁零件表面进行烤蓝处理B.将钢铁制成的闸门与直流电源正极相连
C.菜刀切菜后不洗净就放回刀架D.埋在地下的钢管与铜块相连
5.【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】
用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
则电解过程中转移电子的物质的量为()
A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol
6.【湖南浏阳一中2016届第二次月考】
综合如图判断,下列说法正确的是()
A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+
B.装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-
C.装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D.放电过程中,装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
7.【天津市河东区高三第二次模拟】
用右图装置研究电化学原理,下列分析中错误的是
8.【吉林省实验中学2016届第一次月考】
已知A、B为单质,C为化合物,能实现上述转化关系的是()
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu
A.①② B.①③ C.②④D.③④
9.【西藏日喀则一中2016届10月月考】
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+NO2-,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
10.【甘肃省天水市高三期末】
钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,电极A为负极,Na+由B向A移动
B.放电时,负极反应式为2Na-xe-===2Na+
C.充电时,电极B的反应式为S
-2e-===xS
D.充电时,电极B接电源的负极
11.【辽宁省沈阳市东高三第三次模拟】
中国首个空间实验室——“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),它是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
下图为RFC工作原理示意图,a、b、c、d均为Pt电极。
下列说法正确的是()
A.B区的OH-通过隔膜向a电极移动,A区pH增大
B.图中右管中的OH-通过隔膜向c电极移动,d电极上发生还原反应
C.c是正极,电极上的电极反应为:
2H++2e-=H2↑
D.当有1mol电子转移时,b电极产生气体Y的体积为11.2L
12.【江西省临川区期中考试】
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+H2O
3H2+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-
【名校选择题组】答案与解析
1、【答案】A
【解析】
试题分析:
A.当电路中有3mole-通过时,阳极首先发生2Cl--2e-=Cl2↑,有0.5mol生成Cl2,然后发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,生成2molH+,阴极首先发生:
Cu2++2e-=Cu,析出1molCu,然后发生2H++2e-=H2↑,生成0.5molH2,同时生成1molOH-,最终溶液里得到1molH+,H+的浓度为1mol/L,pH=0,故A正确;B.由溶液电荷守恒可知2c(Cu2+)+3c(Al3+)=c(NO3-)+c(Cl-),可求得c(NO3-)=4moL/L,即a=4,故B错误;C.电解时阳极首先发生:
2Cl--2e-=Cl2↑,然后发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,生成Cl2和O2,故C错误;
D.由于离子放电顺序Cu2+>H+>Al3+,没有Al生成,故D错误;答案为A。
【考点定位】考查电解原理
【名师点晴】该题是中等难度的试题,试题综合性强,在注重对基础知识巩固和训练的同时,主要是侧重对学生能力的培养,有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
2、【答案】D
实际上是电解水,根据水和转移电子之间的关系式得m(H2O)=(0.3-0.2)/4mol=0.25mol,所以电解水的质量是0.25mol,根据“析出什么加入什么”的原则知,要使溶液恢复原状,应该加入0.1mol氧化铜和0.05mol水;A.只加氧化铜不加水不能使溶液恢复原状,故A错误;B.加入碳酸铜时,碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳,所以相当于加入氧化铜,没有加入水,所以不能使溶液恢复原状,故B错误;C.0.075molCu(OH)2相当于加入0.075molCuO和0.075molH2O,与析出物质的物质的量不同,所以不能恢复原状,故C错误;D.0.05molCu2(OH)2CO3,碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,根据原子守恒知,相当于加入0.1molCuO和0.05mol的水,所以能使溶液恢复原状,故D正确;答案为D。
【考点定位】考查电解原理及计算
【名师点晴】本题以电解原理为载体考查了物质间的反应,根据图象中转移电子确定析出物质,再结合“析出什么加入什么”的原则分析解答,易错选项是D,根据原子守恒将Cu2(OH)2CO3改写为2CuO.H2O.CO2来分析解答,题目难度中等。
3、【答案】D
【解析】
试题分析:
A.某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质,两极分别通入CO和O2,通入燃料CO的一极是负极,电极反应式为CO-2e-+CO32-=2CO2,A正确;B.Zn置换出Cu后与CuSO4溶液一起构成原电池,反应速率加快,B正确;C、在反应Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O中,Cu被氧化,应为原电池的负极,电解反应为:
Cu-2e-=Cu2+,NO3-得电子被还原生成NO2,应为原电池正极反应,正极材料为活泼性比Cu弱的金属或非金属材料,电解质溶液为浓硝酸,C正确;D、放电时,电子不进入电解质溶液,电解质溶液中通过离子定向移动形成电流,D错误,答案选D。
【考点定位】本题主要是考查原电池原理的有关判断与应用
【名师点晴】原电池设计的注意事项:
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极。
②确定电极材料,如发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。
发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。
③确定电解质溶液,一般选用反应物中的电解质溶液即可。
④构成闭合回路。
4、【答案】A
5、【答案】C
【解析】
试题分析:
电解硫酸铜时,开始电解硫酸铜和水反应生成铜和氧气和硫酸,后来电解水生成氢气和氧气,如果只按照第一阶段的电解,反应只需要加入氧化铜或碳酸铜就可以,但是现在加入的是碱式碳酸铜,相对于多加入了0.2摩尔氧化铜和0.1摩尔水,这0.1摩尔水应该是第二阶段的反应进行,该阶段转移了0.2摩尔电子,第一阶段转移了0.4摩尔电子,所以总共转移了0.6摩尔电子,选C。
考点:
电解原理,氧化还原反应的电子转移数目的计算
6、【答案】D
【解析】
试题分析:
A、第一个装置为原电池,锌做负极,锌失去电子变成锌离子,错误,不选A;B、第一个装置形成原电池,正极是氯化钠溶液,发生吸氧腐蚀,而第二个装置正极的溶液为酸性溶液,发生析氢腐蚀,错误,不选B;C、第一个装置中右侧为负极,阳离子向左侧移动,第二个装置中铁为负极,阳离子向右侧移动,错误,不选C;D、放电过程中,装置1中左侧烧杯中发生吸氧腐蚀,产生氢氧根离子,装置2中右侧烧杯发生析氢腐蚀,氢离子浓度减小,二者的pH都增大,正确,选D。
考点:
原电池原理的应用,金属的腐蚀
7、【答案】D
【解析】
试题分析:
A.在中性条件下,铁作负极失电子,石墨作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则Fe发生吸氧腐蚀,故A正确;
B.Zn、Fe形成原电池,Zn作负极被腐蚀,Fe作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;
C.Fe作阴极,阴极上氢离子得电子,石墨作阳极,阳极上氯离子失电子,电解氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠,故C正确;
D.Fe与正极相连,Fe作阳极,Fe失电子,被腐蚀,Fe不能被保护,故D错误。
8、【答案】C
【解析】
试题分析:
①若A是Na,B是O2,则C是Na2O2,C的水溶液是NaOH,电解NaOH溶液得到氢气和氧气,错误;②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则C可能是HCl、HBr、HI等,电解HCl、HBr、HI等的水溶液就是电解电解质本身,在阴极产生氢气,在阳极产生Cl2、Br2、I2,因此A可能是H2 ,正确;③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则C中含有Fe3+,电解铁盐不可能产生金属Fe,错误;④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则C中含有Cu2+,该盐可能是CuCl2、CuBr2溶液,电解CuCl2、CuBr2溶液会产生Cu和Cl2、Br2,因此B可能为Cu ,正确。
【考点定位】考查本题以电解原理为线索,考查了无机物的推断的知识。
电解C溶液产生单质A和B就是电解的电解质本身。
【名师点睛】电解原理是将电能转化为化学能的装置,在电解时与电源正极连接的电极为阳极,与电源负极连接的电极为阴极。
阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
若电极为惰性电极,则是溶液中的离子在电极放电。
阴离子放电顺序是:
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-;阳离子的放电顺序与金属活动性顺序表相反,Ag+>Fe3+>Cu2+>H+,若阳极为活性电极,则是电极本身失去电子,发生氧化反应。
因此若A+B=C,电解C溶液产生A和B,则C是无氧酸或不活泼金属的无氧酸盐。
掌握电解规律,并加以灵活运用。
9、【答案】A
【解析】
试题分析:
镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电相当于是电解池,阳极失去电子发生氧化反应,阳极反应:
Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-,阴极得到电子发生还原反应,即阴极反应:
M+H2O+e-=MH+OH-,总反应:
M+Ni(OH)2=MH+NiOOH;放电时相当于是原电池,正极得到电子发生还原反应,即正极反应式:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,负极失去电子发生氧化反应,即负极反应式:
MH+OH――e-=M+H2O,总反应:
MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,以上式中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,则A、正极的电极反应式为:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,A正确;B、电解时阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,所以OH-离子从阴极向阳极迁移,B错误;C、M+H2O+e-=MH+OH-,H2O中的H电离出的H+得到电子被还原,不是被M还原,C错误;D、由已知6NiOOH+NH3+H2O+OH-=6Ni(OH)2+NO2-可知NiOOH与NH3发生反应生成亚硝酸根,因此不能用氨水做电解质溶液,D错误,答案选A。
【考点定位】本题主要是考查了原电池和电解池原理的应用与有关判断,涉及电极反应式的书写、离子的移动方向,电解质溶液判断以及氧化还原反应的判断等
【名师点晴】电化学是历年高考的重要考点之一,考查的内容为:
提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池,原电池电极名称判断及电极反应式的书写,提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池),根据电解时电极质量或溶液pH的变化判断电极材料或电解质种类,电解产物的判断和计算,结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。
解答电解池相关题目时,应从几步入手:
①看电极(材料),判断电极本身是否参与反应。
②看溶液,判断电解液中的阳离子、阴离子种类,从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。
③看隔膜,判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化,从而判断溶液中微粒穿过阴(阳)离子隔膜的方向和产物。
10、【答案】C
【名师点睛】原电池中负极失去电子,正极得到电子,结合图中信息分析,左侧为负极,钠失去电子生成钠离子,右侧为正极,硫得到电子生成多硫离子,中间由钠离子定向移动形成闭合回路,当充电时,左侧为阴极,钠离子得到电子生成钠,右侧为阳极。
要注意原电池与电解池的两极的关系。
11、【答案】B
【解析】
试题分析:
根据图示左边为电解池,右边为原电池,ab电解为电解池的电极,由电源判断a为阳极,产生氧气,b为阴极产生氢气,cd为原电池的正负极,c为负极,d为正极,电解池中的电极反应为a电极上为氢氧根离子失去电子生成氧气,b电极反应为氢离子得到电子生成氢气,原电池为碱性溶液,c电极反应为氢气失去电子结合氢氧根离子生成水,d电极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子。
A、a为阳极,电解时阴离子向阳极移动,促进水电离产生氢离子,pH减小,错误,不选A;
B、氢氧根离子通过隔膜向负极移动,d为正极,发生还原反应,正确,选B;
C、电解池溶液为碱性,所以电极反应为氢气失去电子结合氢氧根生成水,错误,不选C;
D、b为阴极,当有1摩尔电子转移时产生0.5摩尔氢气,但气体春装的条件未知,不能确定体积大小,错误,不选D。
【名师点睛】本题考查了化学电源新型电池,为高频考点。
侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,主要考查原电池和电解池的工作原理,电极判断,电极反应,注意原电池中电解质溶液是酸而不是碱,电极反应式的书写是易错点。
12、【答案】D
【名师点睛】原电池与电解池的比较
原电池
电解池
(1)定义
化学能转变成电能的装置
电能转变成化学能的装置
(2)形成条件
合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路
电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路
(3)电极名称
负极
正极
阳极
阴极
(4)反应类型
氧化
还原
氧化
还原
(5)外电路电子流向
负极流出、正极流入
阳极流出、阴极流入
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