电化学近三年高考真题.doc
2015-2021高考电化学真题(原电池、电解池、燃料电池)
2016-2021高考电化学真题含解析(原电池、电解池、燃料电池)一、单选题乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH−,并在直流电场作用下分别向两极迁移。
下列说法正确的是( )A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为:+2H++2e−→+H2OC.制得2mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移1.沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。
为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )A.阳极发生将海水中的Cl−氧化生成Cl2的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理2.如图所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是( )A.a是电源的负极B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大D.当0.01molFe2O3完全溶解时,至少产生气体336mL(折合成标准状况下)3.某全固态薄膜理离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCoO2薄膜;集流体起导电作用。
下列说法不正确的是()A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过amol电子时,LiPON薄膜电解质损失C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1−x CoO2+xLi++xe−=LiCoO2D.电池总反应可表示为Li x Si+Li1−x CoO2Si+LiCoO24.镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如图(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。
专题08 电化学及其应用——三年(2018-2020)高考真题化学分项汇编(解析版)
专题08 电化学及其应用1.[2020新课标Ⅰ]科学家近年发明了一种新型Zn−CO 2水介质电池。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是A .放电时,负极反应为24Zn 2e 4OH Zn(OH)----+=B .放电时,1 mol CO 2转化为HCOOH ,转移的电子数为2 molC .充电时,电池总反应为24222Zn OH) 2Zn O 4OH O (2H --=+↑++D .充电时,正极溶液中OH −浓度升高【答案】D【解析】由题可知,放电时,CO 2转化为HCOOH ,即CO 2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn 发生氧化反应生成2-4Zn(OH);充电时,右侧为阳极,H 2O 发生氧化反应生成O 2,左侧为阴极,2-4Zn(OH)发生还原反应生成Zn ,以此分析解答。
A .放电时,负极上Zn 发生氧化反应,电极反应式为:--2-4Zn-2e +4OH =Zn(OH),故A 正确,不选;B .放电时,CO 2转化为HCOOH ,C 元素化合价降低2,则1molCO 2转化为HCOOH 时,转移电子数为2mol ,故B 正确,不选;C .充电时,阳极上H 2O 转化为O 2,负极上2-4Zn(OH)转化为Zn ,电池总反应为:2--4222Zn(OH)=2Zn+O +4OH +2H O ↑,故C 正确,不选;2H O-4e=4H+O ,溶液中H+浓度增大,溶液中D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:-+22c(H+)•c(OH-)=K W,温度不变时,K W不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;答案选D。
2.[2020新课标Ⅰ]电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为:WO3+x Ag=Ag x WO3【答案】C【解析】从题干可知,当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3器件呈现蓝色,说明通电时,Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层,说明Ag电极为阳极,透明导电层时阴极,故Ag电极上发生氧化反应,电致变色层发生还原反应。
高考真题电化学
2013—2017高考电化学真题1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2.【2017 新课标 2 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—H2C2O4混合溶液.下列叙述错误的是A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为: Al3++ 3e—== AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2S x(2≤x≤8)。
下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0。
14gC.石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2的量越多4.【2017海南10】一种电化学制备NH 3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的是()A.Pb电极b为阴极B.阴极的反应式为:N2+6H++6e﹣=2NH3C.H+由阳极向阴极迁移D.陶瓷可以隔离N2和H25.【2017 北京11】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag"的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol•L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色.(1)检验产物①取少量黑色固体,洗涤后,(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag.②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有.(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验:①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min 现象ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色ⅱ30 产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深ⅲ120 产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅(资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)②对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中NO3﹣具有氧化性,可产生Fe3+;假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+.③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因.实验Ⅱ可证实假设d成立.实验Ⅰ:向硝酸酸化的溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,3 0min后溶液几乎无色.实验Ⅱ:装置如图.其中甲溶液是,操作现象是.(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:.6.【2017江苏16】 (12分)铝是应用广泛的金属。
电化学基础全国新课标卷高考真题
1电化学基础全国新课标卷高考真题1.(2020.全国I 卷12)科学家近年发明了一种新型Zn−CO 2水介质电池。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是()A .放电时,负极反应为Zn -2e -+4OH −=Zn(OH)B .放电时,1mol CO 2转化为HCOOH ,转移的电子数为2molC .充电时,电池总反应为2Zn(OH)=2Zn+O 2↑+4OH −+2H 2OD .充电时,正极溶液中OH −浓度升高2.(2020.全国Ⅱ卷12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag +注入到无色WO 3薄膜中,生成Ag x WO 3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是()A .Ag 为阳极B .Ag +由银电极向变色层迁移C .W 元素的化合价升高D .总反应为:WO 3+x Ag=Ag x WO 33.(2020.全国Ⅲ卷12)一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示,其中在VB 2电极发生反应:VB 2+16OH −-11e −==VO 43−+2B(OH)4−+4H 2O 该电池工作时,下列说法错误的是()A .负载通过0.04mol 电子时,有0.224L(标准状况)O 2参与反应B .正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高C .电池总反应为4VB 2+11O 2+20OH −+6H 2O==8B(OH)4−+4VO 43−D .电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极24.(2020.全国I 卷27)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。
盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u ∞)应尽可能地相近。
电化学高考真题
1.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。
放电时电池的总反应为:Li 1-x CoO 2+Li x C 6=LiCoO 2+ C 6(x<1)。
下列关于该电池的说法不正确的是A .放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移B .放电时,负极的电极反应式为Li xC 6-xe -= xLi ++ C 6C .充电时,若转移1 mol e -,石墨C 6电极将增重7x gD .充电时,阳极的电极反应式为LiCoO 2-xe -=Li 1-x CoO 2+Li +【答案】C 【解析】试题分析:A 、放电时,阳离子在电解质中向正极移动,故正确;B 、放电时,负极失去电子,故正确;C 、充电时,若转移1 mol 电子,则石墨电极上溶解1/x mol C 6,电极质量减少,故错误;D 、充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,故正确。
【考点定位】考查电化学原理的应用,化学电源。
【名师点睛】电化学问题分析思路:首先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池,然后根据反应类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极,结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒,结合溶液的酸碱性、反应物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反应式,进一步确定总反应进行作答。
涉及电化学计算要紧抓电子守恒,涉及酸碱性分析要根据电极反应分析电极周围的pH 变化,根据总反应分析整个过程中的pH 变化。
2.已知:锂离子电池的总反应为:Li x C+Li 1-x CoO 2C+LiCoO 2锂硫电池的总反应为:2Li+S Li 2S 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 .右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 【解析】试题分析:A 、电池放电时,电解质内部Li +向正极移动,错误;B 、锂硫电池充电时,锂电极发生得电子反应,为还原反应,正确;C 、两种电池的变价不同,所以比能量不相同,错误;D 、充电时正接正,负接负,所以Li 电极连接C 电极,错误。
电化学 高考题
电化学1 (2015海南)下图原电池正极的反应式为。
2 (2017北京)可利用原电池装置证明反应Ag++Fe2+===Ag+Fe3+能发生。
其中甲溶液是,操作及现象是。
3 (2011全国卷27)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为,正极的反应式为。
4 (2013年全国卷II 36)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+ 2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。
该电池中,负极材料主要是,电解质的主要成分是,正极反应是。
5(2015年全国卷II)酸性锌锰干电池是一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉、二氧化锰、氧化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH。
该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为。
6 (2015四川)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。
该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2===Fe+2Li2S。
正极反应式是。
7(2016江苏)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。
将含有的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上转化为Cr3+,其电极反应式为。
8(2010山东)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为;放电时,移向电池的(填“正”或“负”)极。
9(2018天津)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。
该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式:。
电池的正极反应式:6O2 + 6e− == 66CO2+6== 3反应过程中O2的作用是________。
10(2016全国卷Ⅱ)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-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑11(2011全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe + Ni2O3 +2H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2。
电化学近三年各地高考题
电化学近三年各地高考题1.〔07广东〕为了幸免青铜器生成铜绿,以下方法正确的选项是A.将青铜器放在银质托盘上B.将青铜器储存在干燥的环境中C.将青铜器储存在潮湿的空气中D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜2.〔07广东〕钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O22Fe2++4OH-。
以下讲法正确的选项是A.负极发生的反应为:Fe-2e-Fe2+B.正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-4OH-C.原电池是将电能转变为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀3.〔07广东〕三氧化二镍〔Ni2O3〕可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加入适量硫酸钠后进行电解。
电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。
以下讲法正确的选项是A.可用铁作阳极材料B.电解过程中阳极邻近溶液的pH升高C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2 D.1mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1mol电子4.〔08广东〕电池是人类生产和生活中重要的能量来源。
各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大奉献。
以下有关电池的表达正确的选项是A.锌锰干电池工作一段时刻后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直截了当转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的要紧材料是高纯度的二氧化硅5.〔08海南〕关于铅蓄电池的讲法正确的选项是A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s) +SO42—(aq)= PbSO4(s) +2e—B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—= Pb(s)+ SO42—(aq) 6.〔08江苏〕镍镉〔Ni—Cd〕可充电电池在现代生活中有广泛应用。
某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。
电化学基本原理-三年高考(2016-2018)化学试题分项版解析+Word版含解析
专题09电化学基本原理1.【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位:考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。
电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
2.【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是A.放电时,ClO4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为:3CO2+4e−=2CO32-+CD.充电时,正极反应为:Na++e−=Na【答案】D【解析】考点定位:考查新型二次电池,涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意充电与发电关系的理解。
本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神,落实了立德树人的教育根本任务。
专题07 电化学及其应用-三年(2022-2024)高考化学真题分类汇编(全国通用)(学生卷)
专题07电化学及其应用考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1电化学及其应用◆原电池、化学电源:2024安徽卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024河北卷、2024江苏卷、2024北京卷、2023广东卷、2023全国乙卷、2023新课标卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2022全国甲卷、2022全国乙卷、2022福建卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022辽宁卷、2022山东卷、2022湖南卷◆电解池的工作原理及应用:2024黑吉辽卷、2024湖北卷、2024山东卷、2024湖南卷、2024甘肃卷、2024广东卷、2023全国甲卷、2023湖北卷、2023辽宁卷、2023北京卷、2023广东卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022天津卷、2022海南卷、2022辽宁卷、2022重庆卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷◆金属的腐蚀与防护:2024浙江卷、2024广东卷、2022辽宁卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022广东卷高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大,主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析,对于电解池的考查概率有所提高,特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。
问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
考法01原电池、化学电源1.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。
该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极,以ZnSO 4和KI 混合液为电解质溶液。
下列说法错误的是A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为:-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C.充电时,阴极被还原的Zn 2+主要来自Zn-TCPPD.放电时,消耗0.65gZn ,理论上转移0.02mol 电子2.(2024·全国甲卷)科学家使用δ-MnO 2研制了一种MnO 2-Zn 可充电电池(如图所示)。
电化学近三年各地高考题 doc
电化学近三年各地高考题1.(07广东)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是A.将青铜器放在银质托盘上B.将青铜器保存在干燥的环境中C.将青铜器保存在潮湿的空气中D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜2.(07广东)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O22Fe2++4OH-。
以下说法正确的是A.负极发生的反应为:Fe-2e-Fe2+B.正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-4OH-C.原电池是将电能转变为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀3.(07广东)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加入适量硫酸钠后进行电解。
电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。
以下说法正确的是A.可用铁作阳极材料B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2 D.1mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1mol电子4.(08广东)电池是人类生产和生活中重要的能量来源。
各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅5.(08海南)关于铅蓄电池的说法正确的是A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s) +SO42—(aq)= PbSO4(s) +2e—B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—= Pb(s)+ SO42—(aq) 6.(08江苏)镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。
—全国卷电化学高考题汇编
电化学高考题型一、全国卷系列:1、(2009全国高考)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00g10.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。
据此回答问题:①电源的N端为极;②电极b上发生的电极反应为;③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:;④电极c的质量变化是 g⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液;乙溶液;丙溶液;(2)如果电解过程中铜全部析出.此时电解能否继续进行,为什么?2、(2010全国高考I卷15)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:TiO2/s TiO2/S+(激发态)TiO2/S+TiO2/S++e-I 3-+2e-3I-2TiO2/S++3I-2TiO2/S+I3-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.电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C.电池中镀铂导电玻璃为正极D.电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少3、(2011全国理综Ⅰ10)用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后,欲使电解质溶液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的A.CuSO4B.H2O C.CuO D.CuSO4·H2O4、(2012年全国卷11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④5、(2013年全国卷10)银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。
专题17 电化学原理综合应用-三年高考(2015-2017)化学试题分项版解析 Word版含解析
1.【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿 (主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。
【答案】(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4CO32-+2H2O−4e−=4HCO3-+O2↑ H22.【2017天津卷】(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。
考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________,分离后含铬元素的粒子是_________;阴极室生成的物质为___________(写化学式)。
【答案】(4)在直流电场作用下,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO42-和Cr2O72- NaOH和H23.【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。
“电解”中阴极反应的主要产物是______。
【答案】(3)NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2−(或NaClO2);【解析】(3)食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中加入ClO2,进行电解,阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,反应产生Cl2,阴极发生反应产生NaClO2,可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2;4.【2016北京卷】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
高三电化学试题及答案
高三电化学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下关于原电池的描述,正确的是:A. 原电池中正极是电子的流入端B. 原电池中负极是电子的流入端C. 原电池中正极是电子的流出端D. 原电池中负极是电子的流出端答案:A2. 根据电化学原理,以下哪种物质不适宜作为原电池的电解质?A. 稀硫酸B. 氢氧化钠溶液C. 蒸馏水D. 饱和氯化钠溶液答案:C3. 在电化学腐蚀中,金属的腐蚀速率与下列哪个因素无关?A. 金属的纯度B. 金属的电位C. 金属的密度D. 金属的表面状态答案:C4. 以下哪种电池是一次电池?A. 铅蓄电池B. 锂离子电池C. 镍镉电池D. 干电池5. 在电解池中,阴极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 离子的放电D. 离子的充电答案:B6. 电解水时,正极产生的气体是:A. 氧气B. 氮气C. 氢气D. 二氧化碳答案:A7. 以下哪种金属在海水中更容易发生电化学腐蚀?A. 铁B. 铜C. 银D. 金答案:A8. 以下哪种物质不是电化学腐蚀的促进因素?A. 温度B. 湿度C. 金属表面清洁D. 电解质溶液答案:C9. 以下哪种电池可以进行多次充放电?B. 铅蓄电池C. 锂电池D. 镍氢电池答案:B10. 电解池中,阳极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 离子的放电D. 离子的充电答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 原电池中,电子从负极通过外部电路流向_______极。
答案:正2. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速率与金属的_______有关。
答案:电位3. 电解水时,负极产生的气体是_______。
答案:氢气4. 一次电池是指不能_______的电池。
答案:充电5. 电解池中,阳极发生的反应是_______。
答案:氧化反应6. 金属的腐蚀速率与金属的_______有关。
答案:纯度7. 电化学腐蚀的促进因素包括_______、湿度和电解质溶液。
答案:温度8. 电解水时,正极产生的气体是_______。
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电化学高考真题训练1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2.【2017 新课标 2 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.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为:D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a常用掺有石墨烯的8 材料,电池反应为:16Li+x 82 x(≤x≤)。
下列说法错误的是S S =8Li S 28A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2 6 + - 2 4 S +2Li +2e =3Li SB.电池工作时,外电路中流过mol 电子,负极材料减重gC.石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li 2S2的量越多4.【 2016 新课标 2 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-2+ +-A.负极反应式为 Mg-2e=Mg B.正极反应式为 Ag +e =AgC.电池放电时- 由正极向负极迁移D .负极会发生副反应 Mg+2HO=Mg(OH)+H↑Cl2 2 5.【 2016 新课标 1 卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是2-A.通电后中间隔室的SO4离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大B.该法在处理含 Na2SO4废水时可以得到 NaOH和 H2SO4产品C.负极反应为 2HO - 4e – = O2+4H+,负极区溶液 pH 降低D.当电路中通过1mol 电子的电量时,会有的O2生成6.【 2016 浙江卷】金属 (M)- 空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nHO=4M(OH)n。
己知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
下列说法不正确的是()A .采用多孔电极的目的是提髙电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B .比较 Mg 、Al 、 Zn 三种金属一空气电池, Al - 空气电池的理论比能量最高C .M-空气电池放电过程的正极反应式: n+-4M +nO 2 +2nHO+4ne=4M(OH)nD .在 M-空气电池中,为防止负极区沉积 Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜7.【 2016 海南卷】 某电池以 K 2 FeO 和 Zn 为电极材料, KOH 溶液为电解溶质溶液。
下列说法正确的4是A .Zn 为电池的负极B.正极反应式为2-+-2FeO+ 10H +6e =FeO+5HO4 2 3 2C .该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时向正极迁移9.【 2015 福建卷】 某模拟 " 人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H 2O和CO 2转化为O 2和燃料 (C 3H 8O)。
下列说法正确的是A .该装置将化学能转化为光能和电能B .该装置工作时, H + 从 b 极区向 a 极区迁移C .每生成 1 mol O 2,有 44 g CO 2 被还原D .a 电极的反应为: 3CO 2 + 16H +-18e - = C 3H 8O+4H 2O10.【2015 浙江卷】 在固态金属氧化物电解池中,高温共电解 H 2 O — CO 混合气体制备 H 和 CO 是一22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222B .阴极的反应式是: H O +2e ˉ= H +O ˉCO 2+2e ˉ= CO +O 2ˉ通电C .总反应可表示为: H 2O +CO 2====H 2+CO +O 2D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 1︰111.【2015 四川卷】 用下图所示装置除去含 - - -时,控制溶液 PH 为 9~10,阳极CN 、Cl 废水中的 CN - -的是 产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确... A .用石墨作阳极,铁作阴极B .阳极的电极反应式为: Cl - + 2OH - -2e - = ClO - + H 2 OC .阴极的电极反应式为: 2H 2O + 2e - = H 2↑ + 2OH ----+ 2H += N 2 ↑ + 2CO 2↑ + 5Cl -+ H 2OD .除去 CN 的反应: 2CN + 5ClO 12.【2016 天津卷】 下列叙述正确的是 ( )A .使用催化剂能够降低化学反应的反应热( △ H)B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率和氧气浓度无关C.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生D.在同浓度的盐酸中, ZnS 可溶而 CuS不溶,说明 CuS的溶解度比 ZnS的小13.【2015 上海卷】研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
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 + 2H 2O + 4e → 4OH–C.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 → H2↑14.【 2015 江苏卷】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2 2 --B.电极 A 上 H 参与的电极反应为:H+2OH -2e =2HOC.电池工作时, CO32-向电极 B 移动2 -32-D.电极 B 上发生的电极反应为: O+ 2CO+4e =2CO15.【 2017 江苏卷】 (12 分 ) 铝是应用广泛的金属。
以铝土矿( 主要成分为Al 2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质) 为原料制备铝的一种工艺流程如下:注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
( 3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al 2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 ___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解 Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为 _____________________ ,阴极产生的物质 A 的化学式为 ____________ 。
【答案】( 3)石墨电极被阳极上产生的2-+2H2O- 4e- -+O2↑ H 2 O2氧化(4) 4CO3 =4HCO316.【2017 天津卷】( 14 分)某混合物浆液含有Al(OH) 3、MnO2和少量 Na2CrO4, 。
考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图 2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用( 4)用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________ ,分离后含铬元素的粒子是_________ ;阴极室生成的物质为___________(写化学式)。
【答案】( 4)在直流电场作用下, 4 2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO2-2-NaOH 和 H 2CrO 4 和 Cr 2O 717.【 2016 江苏卷】 铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物) 、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
( 1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。
将含有2 –的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极Cr 2O 72–转化为 Cr 3+,其电极反应式为 _____________。
上 Cr 2O 72–+6e -+ 3+【答案】( 1) Cr 2O 7 +14H =2Cr +7H 2O18.【 2016 天津卷】 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)但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____。
( 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 Na 2FeO 4 , 同 时 获 得 氢 气 :-42-24 2-,镍电极有Fe+2HO+2OHFeO +3H ↑,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 FeO 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: Na 2 FeO 4 只在强碱性条件下稳定, 易被 H 还原。
2①电解一段时间后, c(OH - ) 降低的区域在 _______( 填“阴极室”或“阳极室” ) 。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是 _______。
③c( Na2FeO) 随初始 c(NaOH)的变化如图 2,任选 M 、 N 两点中的一点,分析c(Na FeO) 低于最高值的原424因:。
【答案】( 1) H +2OH-2e -=2H O ( 5)①阳极室②防止 Na FeO 与 H 反应使产率降低2-2242③M 点: c(OH - ) 低, Na 2FeO 4 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 Na 2FeO 4产率降低 ) 。
19.【 2016 浙江卷】 催化还原 CO 2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
( 5)研究证实, CO 2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在 极,该电极反应式是。
【答案】( 5)阴+-CO 2+6H +6e ==CHOH+HO3220.【 2015 新课标 2 卷】( 15 分)二氧化氯( ClO 2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:( 2)实验室用 NHCl 、盐酸、 NaClO (亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO :422①电解时发生反应的化学方程式为【答案】(2)① NH 4Cl + 2HCl3H 2↑+ NCl 3。
21.【 2015 重庆卷】( 14 分)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。