电化学近三年高考真题年
2022年高考化学真题:电化学及其应用(详解版)
2022年高考化学真题:电化学及其应用(详解版)1.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al 的再生。
该过程中A .阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B .阴极上Al 被氧化C .在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D .阳极和阴极的质量变化相等【答案】C【解析】根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg 和Al 发生失电子的氧化反应,分别生成Mg 2+和Al 3+,Cu 和Si 不参与反应,阴极区Al 3+得电子生成Al 单质,从而实现Al 的再生,据此分析解答。
A .阴极应该发生得电子的还原反应,实际上Mg 在阳极失电子生成Mg 2+,A 错误;B .Al 在阳极上被氧化生成Al 3+,B 错误;C .阳极材料中Cu 和Si 不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C 正确;D .因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D 错误;故选C 。
2.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO 2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中,Zn 2+以Zn(OH)24-存在)。
电池放电时,下列叙述错误的是A .Ⅱ区的K +通过隔膜向Ⅲ区迁移B .Ⅰ区的SO 24-通过隔膜向Ⅱ区迁移C .MnO 2电极反应:MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2OD .电池总反应:Zn+4OH -+MnO 2+4H +=Zn(OH)24-+Mn 2++2H 2O【答案】A【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn 为电池的负极,电极反应为Zn-2e -+4OH -=Zn(OH)24-,Ⅰ区MnO 2为电池的正极,电极反应为MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2O ;电池在工作过程中,由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜,故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子,因此可以得到Ⅰ区消耗H +,生成Mn 2+,Ⅱ区的K +向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO 24-向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH -,生成Zn(OH)24-,Ⅱ区的SO 24-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K +向Ⅱ区移动。
专题07 电化学及其应用(2021-2023年)高考化学真题(全国通用)(解析版)
电化学及其应用1.室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。
一种室温钠-硫电池的结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另下列叙述错误的是A .充电时Na +从钠电极向硫电极迁移B .放电时外电路电子流动的方向是a→bC .放电时正极反应为:2Na ++8xS 8+2e -→Na 2S x D .炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能【答案】A【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A .充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,错误;B .放电时Na 在a 电极失去电子,失去的电子经外电路流向b 电极,硫黄粉在放出的Na +结合得到Na 2S x ,电子在外电路的流向为a→b ,B 正确;C .由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2.一种以25V O 和Zn 为电极、()332Zn CF SO 水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。
放电时,2+Zn 可插入V O 层间形成Zn V O nH O ⋅。
下列说法错误的是A .放电时25V O 为正极B .放电时2+Zn 由负极向正极迁移C .充电总反应:252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅D .充电阳极反应:-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅【答案】C【分析】由题中信息可知,该电池中Zn 为负极、25V O 为正极,电池的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅。
【详解】A .由题信息可知,放电时,2+Zn 可插入25V O 层间形成x 252Zn V O nH O ⋅,25V O 发生了还原反应,则放电时25V O 为正极,A 说法正确;B .Zn 为负极,放电时Zn 失去电子变为2+Zn ,阳离子向正极迁移,则放电时2+Zn 由负极向正极迁移,B 说法正确;C .电池在放电时的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅,则其在充电时的总反应为x 252252Zn V O nH Ox=Zn+V O +nH O ⋅,C 说法不正确;D .充电阳极上x 252Zn V O nH O ⋅被氧化为25V O ,则阳极的电极反应为-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅,D 说法正确;综上所述,本题选C 。
全国通用2024_2025三年高考化学真题分项汇编专题08电化学及其应用
专题08电化学及其应用2024年高考真题1.(2024·广东卷)以熔融盐为电解液,以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al 的再生。
该过程中A .阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B .阴极上Al 被氧化C .在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D .阳极和阴极的质量改变相等【答案】C【解析】依据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,通过限制肯定的条件,从而可使阳极区Mg 和Al 发生失电子的氧化反应,分别生成Mg 2+和Al 3+,Cu 和Si 不参与反应,阴极区Al 3+得电子生成Al 单质,从而实现Al 的再生,据此分析解答。
A .阴极应当发生得电子的还原反应,事实上Mg 在阳极失电子生成Mg 2+,A 错误;B .Al 在阳极上被氧化生成Al 3+,B 错误;C .阳极材料中Cu 和Si 不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C 正确;D .因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,依据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量改变不相等,D 错误;故选C 。
2.(2024·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO 2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中,Zn 2+以Zn(OH)24-存在)。
电池放电时,下列叙述错误的是A .Ⅱ区的K +通过隔膜向Ⅲ区迁移B .Ⅰ区的SO 24-通过隔膜向Ⅱ区迁移C . MnO 2电极反应:MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2OD .电池总反应:Zn+4OH -+MnO 2+4H +=Zn(OH)24-+Mn 2++2H 2O【答案】A【解析】依据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn 为电池的负极,电极反应为Zn-2e -+4OH -=Zn(OH)24-,Ⅰ区MnO 2为电池的正极,电极反应为MnO 2+2e -+4H +=Mn 2++2H 2O ;电池在工作过程中,由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜,故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子,因此可以得到Ⅰ区消耗H +,生成Mn 2+,Ⅱ区的K +向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO 24-向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH -,生成Zn(OH)24-,Ⅱ区的SO 24-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K +向Ⅱ区移动。
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)。
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。
高考化学十年真题专题汇编解析-电化学
高考化学十年真题专题汇编解析-电化学题型一:原电池的工作原理金属的电化学腐蚀与防护1.(2019·全国Ι·12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。
下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】本题考查原电池工作原理,涉及酶的特性、电极反应式的书写和电解质中离子迁移方向等知识,考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析。
由题图和题意知,电池总反应是3H2+N 22NH3。
该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MV+-e -MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,H+通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。
【解后反思】分析装置图时,抓住粒子流向与物质转化,整体认识合成氨原理。
联系原电池原理综合作出判断。
电解池的电极分阴极、阳极,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应;原电池的电极分正极、负极,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
2.(2019·江苏·10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】本题考查金属的电化学腐蚀,考查的核心素养是证据推理与模型认知。
A项,铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池,铁作负极,铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,错误;B项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;C项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
三年高考2017-2019高考化学真题分项汇编专题08电化学及其应用含解析2
专题08 电化学及其应用1.[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+−e−= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+;右室电极为燃料电池的正极,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2++e−= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
【详解】A项、相比现有工业合成氨,该方法选用酶作催化剂,条件温和,同时利用MV+和MV2+的相互转化,化学能转化为电能,故可提供电能,故A正确;B项、左室为负极区,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+−e−= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+,故B错误;C项、右室为正极区,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2++e−= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,故C正确;D项、电池工作时,氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动,故D正确。
故选B。
【点睛】本题考查原池原理的应用,注意原电池反应的原理和离子流动的方向,明确酶的作用是解题的关键。
20132017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 的就是()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. 高硅铸铁的作用就是作为损耗阳极材料与传递电流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 H 2SO 4 - H 2C 2O 4混合溶液。
下列叙述错误的就是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:Al 3++ 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石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+xS 8=8Li 2S x (2^W8下列说法 的就是()A. 电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4B. 电池工作时,外电路中流过0、02 mol 电子,负极材料减重0、C. 石墨烯的作用主要就是提高电极 a 的导电性D. 电池充电时间越长,电池中Li 2S 2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 +.下列叙述错误的就是()A. Pb 电极b 为阴极_ + —B. 阴极的反应式为:N 2+6H +6e =2NH 3C. H +由阳极向阴极迁移D. 陶瓷可以隔离N 2与H 25、【2017北京11】(16分)某小组在验证反应 “ F+2Ag +=Fe 2++2Ag ”的实验中检测到 Fe 3+,发现与探究过 程如下:向硝酸酸化的0、05mol?L 「硝酸银溶液(pH 疋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, ____ (填操作与现象),证明黑色固体中含有 Ag. ② 取上层清液,滴加K 3[Fe (CNb]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有 _____ . ⑵针对溶液呈黄色”甲认为溶液中有Fe 3+,乙认为铁粉过量时不可能有 Fe 3+,乙依据的原理就是(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:,其中电极a 常用掺有错误14 gPd 也挽h序号取样时间/min现象i3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:可能就是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在02,由于________ (用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中NQ「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不就是产生Fe3+的主要原因.实验n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n :装置如图.其中甲溶液就是_______ ,操作现象就是_____ .(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)铝就是应用广泛的金属。
2023年高考化学真题电化学及其应用(习题版)
2023 年高考真题电化学及其应用1.〔2023 年课标Ⅰ〕科学家近年制造了一种型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供给了一种途径。
以下说法错误的选项是A. 放电时,负极反响为Zn - 2e - + 4OH - =Zn(OH) 2- 4B. 放电时,1 mol CO 2 转化为HCOOH ,转移的电子数为 2 molC. 充电时,电池总反响为2Zn(OH)2-4D. 充电时,正极溶液中OH −浓度上升= 2Zn + O 2 ↑ +4OH - + 2H O 22.〔2023 年课标Ⅱ〕电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
以以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,以下表达错误的选项是A. Ag 为阳极 C .W 元素的化合价上升B. Ag +由银电极向变色层迁移D .总反响为:WO 3+x Ag=Ag x WO 3 3.〔2023 年课标Ⅲ〕一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如以以下图所示,其中在VB 2电极发生反响:VB +16OH - -11e - =VO 3- +2B(OH)- +4H O 该电池工作时,以下说法错误2 4 4 2的是A. 负载通过 0.04 mol 电子时,有 0.224 L(标准状况)O 2 参与反响B. 正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 上升C. 电池总反响为4VB+11O + 20OH - + 6H O = 8B(OH)- + 4VO 3- 22 2 4 4D. 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3.〔2023 年天津卷〕熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。
以以下图中的电池反响为 2Na+xS 放电充电 Na S 2 x (x =5~3,难溶于熔融硫),以下说法错.误.的是B. 放电时正极反响为xS+2Na + +2e - =Na S2 xC. Na 和Na 2S x 分别为电池的负极和正极D. 该电池是以Na-β-Al O 2 3为隔膜的二次电池4.〔2023 年江苏卷〕将金属M 连接在钢铁设施外表,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。
2023年高考化学真题分类汇编—电化学部分
2023年高考化学真题分类汇编—电化学部分(真题部分)128.(2023广东6)负载有Pt和Ag的活性炭,可选择性去除C1-实现废酸的纯化,其工作原理如图。
下列说法正确的是A.Ag作原电池正极B.电子由Ag经活性炭流向PtC.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-D.每消耗标准状况下11.2L的O2,最多去除1 mol Cl-129.(2023海南8)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。
下列说法正确的是A.b电极为电池正极B.电池工作时,海水中的Na+向a电极移动C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性D.每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量130.(2023湖南8)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:下列说法错误的是A .溴化钠起催化和导电作用B .每生成1mol 葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2mol 电子C .葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D .葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应131.(2023北京5)回收利用工业废气中的CO 2和SO 2,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是A .废气中SO 2排放到大气中会形成酸雨B .装置a 中溶液显碱性的原因是HCO 3−的水解程度大于HCO 3−的电离程度C .装置a 中溶液的作用是吸收废气中的CO 2和SO 2D .装置b 中的总反应为SO 32−+CO 2+H 2O 电解HCOOH +SO 42−132.(2023湖北10)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。
该装置工作时阳极无Cl 2生成且KOH 溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为x mol ⋅h −1。
下列说法错误的是A.b电极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D.海水为电解池补水的速率为2x mol⋅h−1133.(2023广东13)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。
最新【2019-2013】五年高考真题分类汇编:电化学(含答案)
最新高考化学精品资料电化学基础1. 电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存反应Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr下列说法不A.阳极反应为Fe-2e-Fe2+B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原【答案】B2.(2013江苏卷)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。
该电池工作时,下列说法正确的是A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正极移动【答案】C3.(2013海南卷)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。
有关该电池的说法正确的是A.Mg为电池的正极B.负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C.不能被KCl 溶液激活D.可用于海上应急照明供电[答案]D4.(2013海南卷)下图所示的电解池I和II中,a、b、c和d均为Pt电极。
电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是X Y选项A.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2 (SO4)3D.CuSO4AgNO3[答案]D5.(2013上海卷)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-=Fe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-D.含有1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)答案:D6.(2013安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
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)(教师卷)
B.放电时,负极的电极反应为 ,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时 电极为正极,正极上检测到 和少量 ,则正极上主要发生的电极反应是 ,C正确;
◆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。
下列说法错误的是
A.放电时,电池总反应为
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由 电极流向阳极, 向阴极迁移
C.根据反应 可知, 参加反应时转移2 mol电子, 的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故 迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
近四年全国及各省市高考电化学试题汇编
近四年全国及各省市高考电化学试题汇编1.(2004年广东卷)pH = a 的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH >a ,则该电解质可能是A 、NaOHB 、H 2SO 4C 、AgNO 3D 、Na 2SO 42.(2004年江苏卷)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s)下列说法错误..的是 A .电池工作时,锌失去电子B .电池正极的电极反应式为:2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e —=Mn 2O 3(s)+2OH —(aq)C .电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D .外电路中每通过O.2mol 电子,锌的质量理论上减小6.5g3. (2004年天津) 下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确...的是A. a 电极是负极B. b 电极的电极反应为:===---e OH 44↑+222O O HC. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置4.(2004上海卷)下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是D5.(2005年广东)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2—。
下列对该燃料电池说法正确的是A .在熔融电解质中,O 2— 由负极移向正极B .电池的总反应是:2C 4H 10 + 13O 2→ 8CO 2 + 10H 2OC .通入空气的一极是正极,电极反应为:O 2 + 4e — = 2O2—D .通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C 4H 10 + 26e — + 13O 2—== 4CO 2 + 5H 2O6.(2005年江苏)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高中电化学高考试题及答案
高中电化学高考试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 下列关于电化学的基本概念,错误的是()A. 电化学是研究化学反应与电现象之间关系的科学B. 原电池是将化学能转化为电能的装置C. 电解质是指在水溶液中能电离产生自由移动离子的化合物D. 电流的方向规定为正电荷流动的方向答案:D2. 下列关于原电池的说法,正确的是()A. 原电池的两极活泼性相同B. 原电池的正极发生还原反应C. 原电池的负极发生氧化反应D. 原电池工作时,电子从负极流向正极答案:BCD3. 下列关于电解质溶液的说法,错误的是()A. 电解质溶液中的离子是自由移动的B. 电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度成正比C. 电解质溶液的导电能力与溶液的温度无关D. 电解质溶液的导电能力与电极材料无关答案:C4. 下列关于电解池的说法,正确的是()A. 电解池的阳极发生氧化反应B. 电解池的阴极发生还原反应C. 电解池的阳极材料必须比阴极材料活泼D. 电解池工作时,电子从阴极流向阳极答案:ABD5. 下列关于金属腐蚀与防护的说法,错误的是()A. 金属腐蚀是一种化学腐蚀B. 金属腐蚀过程中,金属失去电子C. 阴极保护法是一种防止金属腐蚀的方法D. 金属防护层可以防止金属腐蚀答案:A二、填空题(每题10分,共30分)6. 在原电池中,负极发生________反应,正极发生________反应。
答案:氧化、还原7. 电解质溶液的导电能力与________、________和________有关。
答案:离子浓度、温度、电极材料8. 下列现象中,属于电化学腐蚀的是________,属于化学腐蚀的是________。
答案:钢铁在潮湿空气中生锈、铜绿生成三、解答题(共30分)9. (15分)已知某原电池的两极材料分别为锌和铜,电解质溶液为硫酸铜溶液。
请回答以下问题:(1)写出该原电池的电极反应式及电池反应式。
(6分)答案:负极反应:Zn → Zn^2+ + 2e^-正极反应:Cu^2+ + 2e^- → Cu电池反应式:Zn + Cu^2+ → Zn^2+ + Cu(2)若将该原电池的两极材料分别改为锌和银,电池反应式是否发生变化?为什么?(3分)答案:不变。
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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S 8材料,电池反应为:16Li+x S 8=8Li 2S 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:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4 B .电池工作时,外电路中流过 mol 电子,负极材料减重 g C .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 2S 2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A .负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+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+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 5.【2016新课标1卷】三室式电渗析法处理含Na 2SO 4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A .通电后中间隔室的SO 42-离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O − 4e – = O 2+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O 2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+nO 2+2nH 2O=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:4M n++nO2+2nH2O+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K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。
下列说法正确的是A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为2FeO42−+ 10H++6e−=Fe2O3+5H2OC.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H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。
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 O2,有44 g CO2被还原D.a电极的反应为:3CO2 + 16H+-18e-= C3H8O+4H2O10.【2015浙江卷】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+2eˉ=H2+O2ˉCO2+2eˉ=CO+O2ˉC.总反应可表示为:H2O+CO2====通电H2+CO+O2D.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CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确...的是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-+ H2OC.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO-+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O12.【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 + 2H2O + 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B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2OC.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-=2CO32-15.【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↑ H216.【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H217.【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Cr2O72–的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72–转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。
【答案】(1)Cr2O72–+6e-+14H+=2Cr3++7H2O18.【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Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,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FeO42−,镍电极有气泡产生。
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:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①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( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:。
【答案】(1)H2+2OH--2e-=2H2O (5)①阳极室②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低③M点:c(OH-)低,Na2FeO4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Na2FeO4产率降低)。
19.【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
(5)研究证实,CO2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 CO2+6H++6e−==CH3OH+H2O20.【2015新课标2卷】(15分)二氧化氯(ClO2,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NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。
【答案】(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl321.【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。
(5)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是(填图中字母“a”或“b”或“c”);②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为;③若生成 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
【答案】(5)① c ② 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ ③22.【2015新课标2卷】26.F3、H5、J2[2015·全国卷Ⅱ] 酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如下表所示:溶解度/(g/100 g水)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________________________。