2020届高三化学电化学突破-电化学基础

2020届高三化学电化学专题突破

电化学基础

1、近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂一铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中

放电过程为2Li+Cu2O+H：Q=2Cu十2L/+2OH-,下列说法不正确的是（）

A.放电时，Li*透过固体电解质向Cu极移动B.放电时，负极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e一=Cu+2OH-

C.通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu?。D.整个反应过程中，铜相当于催化剂

2、锌溟液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示）,电解液为澳化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下

列说法不正确的是（）

A.充电时，阳离子通过交换膜移向装置右侧B.充电时，左侧与右侧的淡化锌溶液的浓度差将减小

C.放电时装国发生的总反应为：Zn+Br2===ZnBr2D.阳离子交换膜可阻止由2与Zn直接发生反应

3、一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料吸氢后制备的二次电池（充放电电池）工作原理如下图所示，该电池的电解质为6moiL

TKOH溶液，下列说法中正确的是（）

A.放电时K'移向碳电极

B.放电时电池负极的电极反应为H2-2e=2W

C.充电时银电极的电极反应为NKOH'+OH--c「=NiO(OH)+H2O

D.该电池充电时将碳电极与电源的正极相连，发生氧化反应

4,电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电后，发现左侧溶液变蓝色,

一段时间后，篮色又逐渐变浅。(已知：3I,+6OH^=IO,+5I-+3H2O,IO3一离子无色)；下列说法不正确的是()

A.右侧发生的电极反应式：2HzO+2e—=H2T+2OIT

B.a为电源正极

c.电解结束时，右侧'溶液中没有io?一

D.用阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式为：KI+3H2。迪至KIO3+3H2T

5、银氢电池(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+NH,+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,比0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

6、用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子

的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法不正确的是()

电

直流电源流

方

向

CuSO.溶液112

n4e)/mol

甲乙

A.电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生

B.b电极上发生反应的方程式为：40H-4e=2H2O+O2t

C.曲线0〜P段表示O2的体积变化

D.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g/mol

7、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肿(N2H,)为燃料的电池装置如图所示。该电

池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是()

2

A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B.负极发生的电极反应式为：N2H4+4OW-4e=N2+4H,O

C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D.该燃料电池持续放电时，K+从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜

8、碳纳米管是近年来材料科学研究的热点。为除去碳纳米管中的杂质——碳纳米颗粒（少量碳原子的聚集体），可以将样品溶解

于强酸性的KzCnO7溶液中充分反应，当溶液由橙色转变为墨绿色（C产）即可，同时放出一种无毒的气体。以下判断正确的

是（）

A.可以用浓盐酸调节KzCmO7溶液的酸性B.该过程中每氧化2moi碳纳米颗粒，转移8NA个电子

C.若将该反应设计为原电池，则碳纳米颗粒应作为原电池的正极D.可以通过过滤的方法最终得到碳纳米管

9、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.ImolCuOB.0.ImolCuCOjC.0.ImolCu(OH)2D.0.05moicu?(OH)2co3

10、如图所示，其中甲池的总反应式为2cH3OH+3C)2+4KOH===2K2co3+6H2O,下列说法正确的是()

A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B.甲池通入CHQH的电极反应式为CHQH-6e「+2H2O===CO32-+8H+

C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体能使CuSC>4溶液恢复到原浓度

D.甲池中消耗280mL（标准状况下）02,此时丙池中理论上最多产生1.45g固体

11、250mLK2so&和CuSO«的混合溶液中c（S（V-）=o.5molL-,用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到

1.12

L气体（标准状况下）。假定电解后溶液体积仍为250mL,下列说法不正确的是（）

A.电解得到Cu的质量为3.2gB.上述电解过程中共转移电子0.2mol

C.电解后的溶液中c（H，=0.2mo卜I/】D.原混合溶液中c（K+）=0.6moFLT

12、乙醛酸（OHCCOOH）是合成名贵高档香料乙基香兰素的原料之一，可用草酸（HOOCCOOH）电解制备，装置如图所示。下

列说法不巧娜的是（)

Pb/Ti/TiQ

石墨

复合股电极

收酸溶液

饱和草酸溶液阳离子交换收

（只只许H•遇£）

A.电解时石墨电极应与直流电的正极相连B.阴极反应式为：H00CC00H+2H+2e=OHCCOOH+H2O

C.电解时石墨电极上有O2放出D.电解一段时间后，硫酸溶液的pH不变化

13、如图所示，A、B是多孔石墨电极，某同学按图装置进行如下实验：断开K2,闭合K1一段时间，观察到两只玻璃管内都有气

泡将电极包围，此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是（）

A.断开K”闭合K1时，A极上的电极反应式为：40H--4e-=O，tt+2H,0

B.断开K2,闭合Ki一段时间，溶液的pH要变大

C.断开K1,闭合K2时，B极上的电极反应式为：2H*+2e-=H2f

D.断开K1,闭合K2时，OK向B极移动

B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D.当电路中转移0.01mole时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子

15、新型NaBHj—Hq?燃料电池（DBFC）的结构如图所示（已知.NaBH4中氢为-1价），有关该电池的说法不正确的是（）

4

Na♦选择透过股

A.放电过程中.Na+从A极区向B极区迁移

B.电极B材料中含MnCh层，MnOZ起导电作用

C.在电池反应中，每消耗IL6moi/L+Ch溶液，理论上流过电路中的电子为12NA

D.电池负极区的电极反应为BH4+8OH—8e=B02+6H.0

16、某同学按下图所示的装置进行试验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO/从右向

左移动。下列分析错误的是（）

A.金属活动性A强于B

B.反应初期，y电极的电极反应为：2CI-2e=Cl2t

C.反应初期，x电极周围出现白色沉淀，后来电极附近沉淀溶解

D.电解一段时间后将AlCb溶液倒入烧杯并搅拌可得到偏铝酸盐溶液

17、下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：

Pb+PbO+2HSO<==^2PbSO+2HO,其两个电极的电极材料分别为PbO?和Pb。闭合K,发现g电极附近的溶液先变红,

224充电42

20min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同；据此回答：

lOOmLO.2mol-L-1100mL2mol•L-1

Ab(SCU)3溶液NaCl溶液(滴有酚酎)

丙丁

（l）a电极的电极材料是（填“PbO,”或“Pb”）

(2)丙装置中发生电解的总反应方程式为

(3)电解20min时，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是

(4)20min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转,则此时c电极为极,

d电极上发生反应的电极反应式为

(5)电解后取amL丁装置中的溶液，向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH3co0H溶液，当加入bmLCH3coOH溶液时，混合溶

液的pH恰好等于7(体积变化忽略不计)。已知CH.3co0H的电离平衡常数为1.75x10，，则“b=

18、汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

⑴汽车尾气净化的主要原理为2NO+2CO三金2CO2+N2.在密闭容器中发生该反应时c(C02)随温度(T)和时间⑴的变化曲线如图

所示。

①T」(填“或f72。

②在丁2温度下，0〜2s内的平均反应速率v(N?)=。

(2)NO2>0?和熔融NaNO?可形成燃料电池，其原理如图所示。通入O?的一极为(填“正极”或“负极”)，该电池在使用过程

中

石墨I电极上生成N9s，其电极反应式为。

19、如下图装置所示，C、D、E、F、X、丫都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、

B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答：

(1)B极是电源的,一段时间后，甲中溶液颜色

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为

(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是溶液。当乙中溶液的pH是13时(此

时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为,甲中溶液的pH(填“变大”、“变小”或“不变”)

6

(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是

20、天然矿物芒硝化学式为Na^SOrlOHzO,为无色晶体，易溶于水。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方

法，用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都

更加符合绿色化学理念。

Na2SO4

溶液

C

小D

[二二二二二-二二二二

%0交换膜交换膜HQ

(含少量MSO,)(含少量NaOH)

(1)该电解槽的阴极电极反应式为。此时通过阴离子交换膜的离子数(填“大于”、“小于”或“等于")通过阳

离子交换膜的离子数

(2)所得到的浓氢氧化钠溶液从出口(填“A”、"B”、"C”或"D")导出

(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则该电池负极的电极反应式为

21、开发新能源，使用清洁燃料，可以达到减少污染的目的。

(1)由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和

乙分别是。乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得。

①T1温度时，在体积为2L的密闭容器中充入2moi甲和6m01Hz，反应达到平衡后，测得c(甲)=0.2mol/L,则乙在平衡混合

物中的物质的量分数是•(保留两位有效数字)

②升高温度到T?时，反应的平衡常数为1,下列措施可以提高甲的转化率的是(填字母)。

A.加入2moi甲B.充入氮气C.分离出乙D.升高温度

(2)甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。已知：

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH|=—890.3kJ/mol

2C0(g)+02(g)=2CO2(g)AH2=—566.0kJ/mol

则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的倍

(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。右图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图(O?.可以在固态电

解质中自由移动)。请回答：

①甲烷燃料电池的负极反应式是

②当线路中有0.1mol电子通过时，(填“a”或"b")极增重____________g

22、某反应中反应物与生成物有：FeCb、FeCb、CuCl2,Cu.

(1)将上述反应设计成原电池如图甲所示，请回答下列问题:

①图中X溶液的溶质是一(填化学式)，Cu电极上发生的电极反应方程式为

②原电池工作时，盐桥中的(填“K+”或“C1”)不断进入X溶液中

(2)将上述反应设计成电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量关系如图丙，请|可答下列问题;

①M是直流电源的极；图丙中的②线是的物质的量的变化

②当电子转移为2moi时，向乙烧杯中加入L5molL_|NaOH溶液,才能使溶液中所有的金属阳离子沉淀完全。

(3)铁的重要化合物高铁酸钠(NazFeOJ是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。

电解

①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fc+2NaOH+2H2O~，"Na2FcO4+3H2t,则电解时阳极的电极反应方程式为

②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为

23、开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

(1)已知：®2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)AH产-1275.6kJmOr'

1

②2co(g)+O2(g)=2CO2(g)AH2=-566.0kJ-mol'

③.。但尸氏。。)AH,=-44.0kJmor1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:

(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g)+H2O(g)?=i：CO(g)+3H2(g)AH>0

①该反应的平衡常数表达式K=,一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a«则T,—T?(填

或"=''下同)，A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、Kc)的大小关系为

②120℃时，将1molCH」和2molH?O(g)通入容积为1L的密闭容器中发生反应，不熊说明该反应已经达到平衡状态的是

a.容器内气体密度恒定b.混合气体的相对分子质量恒定

c.容器内的压强恒定d.3vn：(CH4)=va>(H2)e.单位时间内消耗0.3moicH』同时生成0.9moi出

8

图b

(3)某实验小组利用CO(g)、O2(g),KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为.当有4moi

电子通过导线时，消耗标准状况下的体积为L,此时电解质溶液的PH值(填“变大”、“变小”或“不变”)

24、亚磷酸(H3Po-是二元酸,H3PCh溶液存在电离平衡:H3P0?一H'+H^PO…亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成水和NazHPO?。

(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式

②根据亚磷酸(H3Po3)的性质可推测NazHPO?稀溶液的pH7(填“>”、或“=”)

③某温度下，0.1000mol-L।的H3PO3溶液中c(H*)=2.5xlO2moi-LI除OH一之外其他离子的浓度由大到小的顺序是,

该温度下H3Po3电离平衡的平衡常数K=。(H3PCh第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字)

(2)亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式

(3)电解NaaHPOs溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

------11电源F------1

石阳膜阴膜阳膜卜沙钢

$[_工

阳极室产品室原料室阴极室

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

①阴极的电极反应式为

②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为

【电化学训练题(五)】参考答案

1.B【解析】试题分析：由电池总反应方程式可知Li电极为负极，通空气的铜电极边为正极，A、因为原电池放电时，阳离子移

向正极，所以Li+透过固体电解质向Cu极移动，A正确；B、因为Li为负极，负极反应应为：Li-e-=Li+,B错误；C、该电池通

过一种复杂的铜腐蚀而产生电力，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应为Cu2O+Hq+2e=Cu+20H.，因此通入空

气的目的是让氧气与铜反应生成Cu?O,C正确；D、由C项分析知：铜先与氧气反应生成Cu?O,放电时Cu?。重新生成Cu,则

整个反应过程中，铜相当于催化剂，D正确；答案选B。考点：原电池的原理及应用，电极反应方程式

2.B【解析】试题分析：结合原电池的工作原理，负极为金属锌，所以b为负极，a为正极。A、充电时，左侧为阳极，浪离子失

去电子生成澳单质，多余的阳离子通过交换膜移向装置右侧，正确，不选A；B、充电时为电解池，左侧的滨化锌浓度减小，右侧

锌离子得到电子生成锌，浓度不变，所以二者浓度差将变大，错误，选B；C、放电时锌失去电子生成锌离子，溟得到电子变成浪

离子，总反应为Zn+Bi-2===ZnBr2,正确，不选C；D、阳离子交换膜只能让阳离子通过，左侧生成的滨单质不能和右侧的锌接触

而反应，正确，不选D。考点：原电池和电解池的工作原理

3.C【解析】试题分析：A、放电时，该电池为原电池，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以钾离子向正极移动，故A错误；B、

放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH、2e-=2H2O,故B错误；C、充电时，银电极作阳极，阳极上Ni

(OH),失去电子发生氧化反应，电极反应为Ni(0H),+0H--e=NiO(OH)+H,0,故C正确；D、该电池充电时，碳电极附近

物质要恢复原状，则应该得电子发生还原反应，所以碳电极作阴极，应该与电源的负极相连，故D错误；故选C。考点：考查了

原电池原理和电解池原理的相关知识。

4.C【解析】试题分析：A、左侧溶液变蓝色，生成k，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H20+2/=%1+20H，

故A正确；B、左侧溶液变蓝色，生成卜，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，所以a为电源正极，故B正确；C、一段时间后，

蓝色变浅，发生反应3I,+6OH-=IO；+5r+3H,0,中间为阴离子交换膜，右侧葭0日通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液

呈电中性,左侧的KK通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO；，故C错误;D、左侧电极为阳极，电极反应为：2r-2e=12,

同时发生反应312+60田=10；+51一+3H?O,右侧电极为阴极，电极反应式为：2H20+26一=%廿20E，故总的电极反应式为：KI+3H2O

里曼KIO3+3H2T，故D正确；故选C。考点：考查了电解原理的相关知识。

5.A【解析】试题分析：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,A正确；B、充电

过程中阴离子0H离子向阳极迁移，B错误；C、HzO+M+e=MH+OHlHzO中的H电离成H*得到电字被还原，C错误；D、由

已知可知NiOOH与NH3发生反应，D错误。答案选A。考点：原电池电极反应式的书写，原电池原理

6.D【解析】试题分析：根据电流的方向，a为阴极、b为阳极；电解过程中，a电极表面先生成铜，后生成氢气，故A正确；b

为阳极发生氧化反应，b电极上发生反应的方程式为：4OH-4e==2H2O+O2T.故B正确；曲线O〜P段只生成O?,故C正确；

O〜P段只生成物质的量为0.05mol：P〜Q阳极生成氧气，阴极生成氢气，体积比为1:2,所以氢气O.lmol、氧气0.05mol：

从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为2x；+32xg=17,故D错误。考点：本题考查电解原理。

7.D【解析】试题分析：A、根据装置图可知，通入空气的一极是正极，发生还原反应，通入月井的一极是负极，发生氧化反应，

电流从正极流向负极，所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故A正确；负极是助失去电子生成氮气的反应，结合电解

质溶液，所以电极反应式是N,H4+4OH：4e.=N2+4H,O,故B正确；该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物

质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触，加快反应速率，故C正确；原电池中，阳离子向正极移动，所以K+从负

极向正极迁移，但右侧负极中结合氢氧根离子，正极产生氢氧根离子，所以氢氧根离子通过交换膜移动到负极，离子交换膜需选

用阴离子交换膜，故D错误。考点：本题考查原电池原理。

8.B【解析】试题分析：A、浓盐酸与K,Cr,C)7发生氧化还原反应，不能用浓盐酸调节K,Cr,O?溶液的酸性，故A错误；B、C元

素的化合价升高，失去电子被氧化，则每氧化2mol碳纳米颗粒，转移2molx(4-0)XNA=8NA个电子，故B正确；C、若将该反

应设计为原电池，C失去电子，碳纳米颗粒应作为原电池的负极，故C错误；D,碳纳米管的直径较小，可透过滤纸，不能利用过

滤分离，故D错误。考点：考查了氧化还原反应、原电池等相关知识。

通电

9.D【解析】试题分析：用惰性电极电解硫酸铜溶液时，先发生反应2CuSO4+2H2O^^^Cu+O2t+2H2SO4,当铜离子完全析

通电通电

出时，发生反应2H,O--2H，T+0，T，根据图象知，转移电子0.2moi时只有气体氧气生成，发生反应2(21|504+2出0^^^

2Cu+O2t+2H2SO4,实际上相当于析出氧化铜，根据氧化铜和转移电子之间的关系式得n(Cu)=0.2mol/2=0.Imol,所以相当于

通电

析出0.ImolCuO；继续电解发生的反应为2H2O=2H#+O”,实际上是电解水，根据水和转移电子之间的关系式得m(H,O)

=(0.3-0.2)/4mol=0.25mol,所以电解水的质量是0.25mo1,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0.05moi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0.075moicuO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),CO„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.ImolCuO和0.05moi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Cu?(OH)2cOj改写为2CuO.H2O.CO?来分析解答，题目难度中等。

10.D【解析】试题分析：A、甲池是燃料电池，是把化学能转化成电能的装置，乙池和丙池属于电解池，是把电能转化成化学能

的装置，故说法错误；B、甲池属于燃料电池，通入甲醇的一极作负极，应为电解质溶液是KOH,不可能产生H*,应是：CH,OH

,,通电

22++

+8OH-6e=CO3+6H2O,故说法错误；C、乙池是过量的硫酸铜溶液，电解方程式为：2Cu+2H,O2Cu+O2t+4H,

加入氢氧化铜，水的量增加，浓度比原来小，不能恢复到电解前的状态，故说法错误；D、甲池正极上的电极反应式为：O2+2H2O

2+

+4e=4OH,丙池右侧Pt作阴极，电极反应式：2H,O+2e=H,f+20H,Mg+2OH=Mg(OH)2J.,m[Mg(OH)2]=280x]0

3x4x58/(2x22.4)g=l.45g,故说法正确。考点：考查原电施、电解池、电极反应式的书写、电化学计算等知识。

11.C【解析】试题分析：电解0.25LK2s0,和CuSCX)的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH=2H2O+O2t+4e-,阴极上发生的电极

2++

反应为：Cu+2e=Cu,2H+2e'=H2t＞两极均收集到1.12L(标况)气体，即均生成0.05mol的气体，阳极生成0.05mol氧气说明

转移了0.2mol电子，而阴极上生血的0.05molH2只得到了O.lmol电子，所以剩余O.lmol电子由铜离子获得，且溶液中有0.05mol

铜离子。A、铜的质量为O.()5molx64g/mol=3.2g,A正确；B、电解过程中共转移电子0.2mol,B正确；C、电解时有0.2molOH-

Q.2mol-O.lmol

和O.lmolH*放电，因此电解后的溶液中c(H)=---------------------------=0.4moI/L,C错误；D、根据溶液为电中性，遵循电荷守恒

0.25L

可得钾离子物质的量为0.5moI/Lx0.25Lx2—0.05molx2=0.15mol,所以浓度为0.6mol/L,D正确。考点：考查了电解原理的应用和

计算的相关知识。

12.D【解析】试题分析：A.草酸发生还原反应，与电源的负极相连，所以石墨电极与电源的正极相连，正确；B.阴极是草酸

10

发生还原反应，HOOCCOOH+2H++2e=OHCCOOH+H,O,正确；C.石墨为阳极，发生氧化反应，根据离子的放电顺序，所

以是氢氧根离子放电，生成氧气，正确；D.阳极氢氧根离子放电，产生的氢离子移向阴极，导致硫酸溶液浓度增大，pH减小，

错误，答案选D。考点：考查电解原理的应用的知识。

13,C【解析】试题分析：断开K)而闭合K1时，题给装置属于电解池，作阳极的A极上的电极反应式为4OH-4e-O2T+2H?0,

电解

作阴极的B极上的电极反应式为2H++2e====H",总反应式为2H尸^=2%1+04，实际是电解水，KOH浓度增大，pH变

大，选项A、B都正确；断开K1而闭合K2时，题给装置属于原电池，B极上因聚集着电解时产生的H2而作负极，其电极反应式

为H2+2OH--2比0+2白，选项C不正确；溶液中属于阴离子的OPT向作负极的B极移动，选项D正确。考点：原电池与电解池原

理的应用

14.D【解析】试题分析：A、正极上氯气得电子，生成氯离子：Cl2+2e=2Cr,故A错误；B、C、根据总反应得，把盐酸换成氯化

钠溶液，总反应不会改变，故C错误；D、当电路中转移0.01mole一时，交换膜左侧产生0.01molAg.与盐酸反应产生AgCl沉淀，

同时约有0.01molH*通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液共约0.02mol离子减少，故D正确，此题选D考点：考查

原电池的应用相关知识

15,B【解析】试题分析：A.根据装置图可知B电极通入的是双氧水，作正极，A电极是负极。放电过程相当于是原电池，阴离

子Na+从负极区A极区向正极区B极区迁移，A正确;B.电极B材料中含MnO2层，MnO?不能导电，其作用是电极材料及其催

化剂作用，B错误；C.双氧水在反应中得到2个电子，在电池反应中，每消耗1L6moi/L%。?溶液，即6moi双氧水，理论上流

过电路中的电子为12NA，C正确；D.电池负极区失去电子，发生氧化反应，电极反应为BH<T+80H——8e—=BC)2—+6比0,D正

确，答案选B。考点：考查原电池原理的应用

16.D【解析】试题分析：A.当K闭合时，在交换膜处SO/从右向左移动，这说明A电极是负极，B电极是正极，所以金属活

动性A强于B,A正确；B.反应初期，y电极是阳极，溶液中的氯离子放电，则电极反应为：2Cr-2e.=C12t，B正确；C.反应初

期，x电极是阴极，溶液中的氢离子放电，产生的氢氧根与铝两种结合生成氢氧化铝沉淀，氢氧根过量后氢氧化铝又溶解，C正确：

D.电解一段时间后将A1C1：溶液倒入烧杯并搅拌铝离子与偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝白色沉淀，D错误，答案选D。考点：

考查电化学原理的应用

17.(1)PbO2,(2分);(2)2H2O<^=2H2T+O2T(2分);

(3)().lmolCu(OH)2或O.lmolCuO、0.1molH,0(3分)

+

(4)负(1分),O2+4H+4e=2H2O(2分)

(5)175/176(3分)

【解析】试题分析：由于甲池是铅蓄电池，其两个电极的电极材料分别为PbO?和Pb。闭合K,发现NaCI溶液中的g电极附近的

溶液先变红，说明该电极附近H,放电，所以g是阴极，h是阳极；则a是电源的正极，b是电源的负极，电极材料a是PbO”b

是Pb。(2)丙装置中是电解Ab(SO5溶液，在阳极发生反应：4OH--4e.=2H2O+O2T,在阴极发生反应：2H++2e.=所以发生的

通电

总反应方程式是：2Hq^2H2T+CM；(3)电解C11SO4溶液，首先在阳极发生反应：4OH-4e=2H2O+O”,在阴极发生反应：

通电

Cu"2e』Cu,总反应方程式是：2CUSO4+2H2O=2Cu+O2T+2H2SO4;后来在阴极发生反应：2H*+2e=,总反应方程式是2H?0

通电

-2HJ+02|«20min时，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同；则根据闭合回路中电子转移数口相等可得

4n(O2)=2n(Cu)+2n(H2)(n(Cu)=n(CuSO4)=1mol/LxO.1L=0.1mol,n(O2)=n(H2),所以n(C)2)=n(H2)=0.1mol,n(Cu)=0.1mol,停止电解，

此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是O.lmolCuO、0.1molH2O；(4)20min后将乙装置与其他装置断开，然后

在c、d两极间连接上灵敏电流计，由于在c电极有H?,在d电极有氧气，周围有电解质溶液，构成了原电池，因此会发现电流计

+

指针偏转，则此时c电极为负极，d电极上发生反应的电极反应式为O?+4H+4e=2H2O；(5)对于丁溶液电解方程式是：2Na。

通电

+2H2O=^Cl2f+H2f+2NaOH,所以反应后的溶液是NaOH溶液，电解后取amL丁装置中的溶液，向其中逐滴加入等物质的

量浓度的CH?COOH溶液，当加入bmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH恰好等于7。根据电荷守恒可知

++"

n(Na)+n(H)=c(CH,COO)+c(OH),由于溶液pH=7,所以n(Na)=c(CH3COO),混合溶液体积变化忽略不计，假设NaOH溶液的

浓度是mmol/L,则反应后溶液中c(Na*)=c(CH3coO)=[am/(a+b)[mol/L,c(CH,COOH)=[(bm-am]/(a+b)]mol/L,由于CH3coOH的

_+3x10-7

电离平衡常数为1.75x10',所以K='="吏-------=1.75x10-5,解得a/b=175/176。

C(CH3COOH)bm-am

a+b

l1

18.(1)①〉；②0.025mol-L-s-；(2)正极；NO2+NO3-e=N2O5(每空2分)。

【解析】试题分析：(1)①根据图像可知在温度是T1时反应速率快，首先达到平衡，根据温度对化学反应速率的影响：升高温度，

物质分子的能量增加，活化分子数增加，反应速率加快，先达到平衡，所以温度T|>Tz。②在T?温度下，0〜2s内的平均反应速

率v(CC)2)=0.lmol/L+2s=0.05mol/(L.s),由于用不同物质表示的反应速率，速率比等于方程式中该物质的化学计量数的比，所以

V(N2)=1/2V(CO2)=0.025mol/(L.s)；(2)NO”O?和熔融NaNO?可形成燃料电池，在通入NO?的电极I石墨电极，NO2失去电子

发生氧化反应，该电极是负极，电极反应式是NW+NCV-eMWOs；通入氧气的电极是正极，正极上发生还原反应，电欣反应式是

O2+4e+2N2O5=4NO3-«考点：考查温度对化学反应速率的影响、化学反应速率的计算、燃料电池工作原理的知识。

，通电，

19.(1)负极；颜色变浅；(2)1：2：2：2；(3)镀件；AgNQ；5.4g；变小；(4)Fe+Cu~+=Fe-++Cu

【解析】试题分析：(1)直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F为阴极，电源的A为正极；B为负极；甲池为电解硫酸铜溶

液，阴极有铜生成，溶液中Ct?+浓度减小，所以硫酸铜溶液颜色变浅；(2)每个电极转移的电子数相同，C、D、E、F生成的

单质分别是0、Cu'3、”2,物质的量之比为】22:2；(3)电镀时镀件作阴极，镀层金属作阳极，镀层金属的盐溶液为电

解质；H为阴极，H应该是镀件；电镀液是AgNQ溶液；乙中溶液的pH是13时，生成"(。"一)=0.1X().5=().()56。/,

转移电子0.05mol,丙中镀件上析出银的质量为m=0.05x108=5.4g；甲中有硫酸生成，溶液的pH减小；(4)若将C电极

通电

换为铁，铁作阳极，铁被氧化，正反应为Fe+C〃2+=Fe2++Cu.考点：本题考查电解原理。

20.(8分)

(1)2H++2e=H2T(或2H9+2e=2OH+%普；小于(2)D(3)H2+2OH—2e=2H2O

【解析】试题分析：(1)电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所

以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气，阳极电极反应为4OH-4e=2H2O+O2t；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移

动，阴极氢离子放电，电极反应为2H++26一=%3因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小

于通过阳离子交换膜的离子数，故答案为：2H++2e=H介；小于；

(2)阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成，由图可知，D在阴极附近，制得的氢氧化钠溶液从D出口导出，故答案为：D；

(3)氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子，负极反应式为H2-2e+2OH=2H2O,故答案为：

H2-2e+2OH=2H2Oo考点：考查了电解原理、燃料电池的相关知识。

21.(1)CO(或一氧化碳)和CH.QH(或甲醇)①1/3(0.33或33.3%)②C

2

(2)0.7(3)①CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O②b3.2

【解析】试题分析：C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电

子，则甲和乙分别是co和CH3OH：氢气和一氧化碳生成甲醇的方程式为。0(8)+2”2(8)^---------CH4O(g)-.,

CO(g)+24(g)^一CH.0(g)

开始260.

变化x2xx“

平衡2—x6—2xx.

c(甲)=0.2mol/L,x=1.6moL

甲醇在平衡混合物中的物质的量分数是-------——----------