2012高考化学月刊 专题7 电化学及其应用高考在线2009

1、2012高考化学月刊 专题7 电化学及其应用2009高考试题及其解析1、（上海）13右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】生铁块在食盐水和氯化铵溶液中均能形成原电池，生铁块中的碳为正极，铁为负极，电极反应式为，所以A、C对。其中氯化铵溶液显酸性，发生析氢腐蚀，而食盐水显中性，发生吸氧腐蚀，所以相同条件下，析氢腐蚀的速率币吸氧腐蚀的快，所以红墨水两边液面左高右低，

2、所以B错D对。【考点定位】本题考查了电化学中的原电池知识，同时考查学生对电化学腐蚀的认识。2、（海南）15(9分) Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；(2)电池正极发生的电极反应为 ；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原

3、因是 。【答案】【解析】：(1)Li在电池反应中失电子,根据电子流出的一极是负极,故Li是负极,发生的电极反应式为Lie=Li+；(2)SOCl2电池反应中得电子为正极反应物，其电极反应式为2 SOCl2+4 e=4Cl+S+SO2(3) SOCl2与水强烈水解生成二氧化硫和HCl，HCl与水形成大量的白雾，故出现白雾同时闻到剌激性气味的气体生成。反应的化学方程式为SOCl2+H2O=2HCl+ SO2(4)由于锂是活泼的金属与水、氧等反应，SOCl2能与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行。【考点定位】电化学知识3、（广东）10出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3C

4、l覆盖在其表面。下列说法正确的是A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程【答案】BC【考点定位】考查合金的性质及金属的腐蚀。4、（福建）11. 控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是 A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极【答案】D【解析】乙中I失去电子放电，故为氧

5、化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3被还原成Fe2，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2，导致平衡逆向移动，则Fe2失去电子生成Fe3，而作为负极，D项错。【考点定位】本题考查电化学知识 5、（浙江）12.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li+2Li下列说法不正确的是A放电时，负极的电极反应式：Li-e=LiB充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过

6、程中Li向负极移动【答案】D【解析】A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B项，反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。【考点定位】本题考查电化学知识 （广东理基）25钢铁生锈过程发生如下反应： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 6、下列说法正确的是 A反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水 C与铜质水龙头连接处的

7、钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【答案】A 【考点定位】原电池、金属腐蚀综合考查7、（广东理基）34下列有关电池的说法不正确的是 A手机上用的锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极【答案】B 【解析】锂离子电池可以反复充电使用，属于二次电池，A正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B错误；电池的实质是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2，作为负极，D项正确。【考点定位】原电池原理及其应用8、（广东）14可用于电动汽车的铝-空

8、气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【解析】由于电解质溶液显碱性，所以该燃料电极的正极反应为：O22H2O4e4OH，A对；铝作负极，负极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子会跟过量的碱反应生成偏铝酸跟，因此负极反应为：Al4OH3eAlO2+ 2H2O

9、，B错；该电池的总反应为：4Al3O24OH= 4AlO2+ 2H2O，反应过程中消耗了碱，溶液PH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错.【考点定位】考查燃料电池的知识。9、（上海）11茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中铝合金是阳极 铝合金是负极海水是电解液 铝合金电极发生还原反应 A B C D 【答案】A【解析】铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池中，铝作负极，Pt-Fe合金作正极，海水是电解液，答案为A。【考点定位】原电池原理10、（天津）10

10、.（14分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，附气体的能力强，性质稳定，请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、b 表示）。（2）负极反应式为。（3）电极表面镀铂粉的原因为（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2Li+H22LiH.LiH+H2O=LiOH+H2反应中的还原剂是，反应中的氧化剂是。已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体

11、积与被吸收的H2体积比为。由生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80，则导线中通过电子的物质的量为。【答案 】 【解析】由题意可知，此装置为原电池，为化学能转化为电能的装置。在原电池中氢气失去电子，发生氧化反应，因此电子由氢气电极流向氧气电极。氢气发生氧化反应，为电源的负极，电解质溶液为碱性，阴离子OH向负极移动，在负极消耗。所有的金属没有氟价，所以在LiH中，Li的化合价为+1，H的化合价为-1，所以还原剂为Li，而氧化剂则为H2O（H元素的化合价降低）。有方程式得，2LiHH2，所以生成LiH的物质的量为，因此LiH的体积为，因此生成LiH的体积与吸收氢气的体积比

12、为。LiHH2，所以生成氢气的物质的量为20mol，若转化率为80%，则原电池消耗氢气为16mol，1molH2可失去2mole，因此转移电子的物质的量为32mol。【考点定位】本题考查电化学基础知识以及计算，属于又难度题。11、（安徽）12.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2O。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。【答案】A【考点定位】本题主要考查电解的基础知识。12、（全国1）28(15分)

13、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放1005.00的溶液、足量的溶液和l0010.00的溶液电极均为石墨电极。 (1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中浓度为10.47，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为 极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积： ;电极c的质量变化是 ；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? 。【答案】【解析】（1）乙中C电极质量增加，则c处电极反应为：Cu2+2e=Cu，即C处为阴22.4=2.8L。Cu2+2

14、e=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu2放电，阳极为OH放电，所以H增多，所以pH减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH不变。（2）电解硫酸铜溶液至铜全部析出，则改为继续电解H2SO4，实质为电解水。【考点定位】电解原理、电子转移守恒、化学计算综合运用13、（重庆）26.（14分）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）；精制饱和食盐水

15、的进口为 （填字母）；干燥塔中应使用的液体是 。（2）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 。SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应： 3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g）4 SiHCl3（g）达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。（3）采用无膜电解槽

16、电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气 （标准状况）。【答案】氯气；a；d；浓硫酸 SiCl4+2H2+O2 SiO2+4HCl 0.35 134.4【解析】电解饱和氯化钠溶液时，溶液中的阳离子Na+和H+ 向阴极移动，且氧化性较强的H+首先放电发生还原反应，生成氢气，阴极附近的溶液因消耗氢离子使溶液显碱性，与Na+形成NaOH溶液，阴离子Cl和OH向阳极移动，还原性较强的阴离子Cl首先放电，发生氧化反应生成氯气。根据方程式可得：H22SiHCl3，生成的SiHCl的物质的量浓度为0.020mol/L，所以参加反应的氢气的物质的量浓度为0.01mol

17、。剩余氢气的物质的量为0.14mol/L，则共需要氢气的物质的量浓度为0.15mol/L，物质的量为3mol。由电解饱和NaCl的方程式可知，2NaClH2，则消耗NaCl的物质的量为6mol，质量为6mol×58.5g/mol=351g=0.35kg。根据化合价的变化可知，由Cl生成1molNaClO3失去6mol电子，生成NaClO3转移电子的物质的量为12×103 mol电子，因此生成氢气的物质的量为6×103 mol，在标况下气体体积为134.4m3。【考点定位】本题考查有关电化学知识的应用，属于中等难度题。14、（山东）29.（12分）Zn-MnO2干电

18、池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀.其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的（填代号）。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3·H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。【答案】（1）Zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2H+2e-H2 ,87g【解

19、析】(1) 负极上是物质失电子的一极，从所提供物质来看应是Zn，Zn失电子经外为87g。【考点定位】本题充分考查了原电池和电解知识。15、（北京）6下列叙述不正确的是 A铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：D工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：【答案】A【解析】锌比铁活泼，故锌为负极，铁为正极，锌失电子从而可防船体被腐蚀，故A项错误，B正确；C、D项均正确。【考点定位】本体主要考查原电池、电解池相关基础知识16、（四川）29.（15分）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO) Fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充