电化学高考真题

第9页《电化学》高考真题1．（11年）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（）A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O2．（13年）银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（）A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl3．（13年）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）A．电池反应中有NaCl生成B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C．正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动4．（14年）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+xLiC．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5.（16年）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A.通电后中间隔室的离子向正极迁移，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2H2O–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0.5mol的O2生成6．（17年）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+xS8=8Li2Sx（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0.02mol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7．（17年）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8．（17年）支持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9．（12年）（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以和高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0．54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0．40mol．L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25．0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：（列出计算过程）；（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2．1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。10．（13年）（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有（填化学式）。11．（14年）(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，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和NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。①(H3PO2)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是正盐还是酸式盐？其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。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，其缺点是杂质。该杂质产生的原因是：12．（14年）（15分）铅和其化合物可用于蓄电池、耐酸设备和X射线防护材料。回答下列问题：（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族；PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”或“弱”）。（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为，阴极上观察到的现象是；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为，这样做的主要缺点是。（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m:n值。13．（17年）（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？（列式计算）。的Ksp分别为。（6）写出“高温煅烧②”中由制备的化学方程式。参考答案CBBCBDCC9【答案】（1）3（2）10%（0．10也可以）盐酸氯气（3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-10【答案】（1）+3（2）2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)-4+3H2↑（3）2LiCoO2+3H2SO4+H2O2eq\o(=,\s\up5(△))Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2H2O2eq\o(=,\s\up5(△))2H2O+O2↑；有氯气生成，污染较大。（4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O（5）Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C（6）Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO411【答案】（1）H3PO2H++H2PO2-；（2）①+1；②H3PO4；③正盐弱碱性；（3）2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+3PH3↑；(4)①2H2O-4e-=O2↑+4H+；②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成）③PO43-；H3PO3或H2PO2-被氧化12【答案】（1）六ⅣA弱（2）PbO2+4HCl(浓)eq\o(=====,\s\up5(△))PbCl2+Cl2↑+2H2O（3）PbO+ClO－PbO2+Cl－Pb2＋+2H2O—2e－PbO2↓+4H＋石墨上包上铜镀层Pb2＋+2e－Pb↓不能有效利用Pb2＋（4）根据PbO2eq\o(=====,\s\up5(△))PbOx+（2—x/2）O2↑，有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根据mPbO2·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。13【答案】．（14分）（1）100℃、2h，90℃，5h（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O（3）低于40℃