电化学 近三年高考真题(17~15年)
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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)。
电化学高考真题《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-x Mn2O4+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,SO-可通过离在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和24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SO-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大A.通电后中间隔室的24B.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S 8材料,电池反应为:16Li+x S 8=8Li 2S x (2≤x ≤8)。
高考电化学试题及答案
1. 单选题:下列关于电化学的叙述,错误的是()
A. 原电池中,正极上得电子发生还原反应
B. 电解池中,阳极上失电子发生氧化反应
C. 电解池中,阴极上得电子发生还原反应
D. 原电池中,负极上失电子发生氧化反应
答案:B
2. 填空题:在铜锌原电池中,锌片作为负极,铜片作为正极。
当电路闭合时,锌片上发生______反应,铜片上发生______反应。
答案:氧化;还原
3. 多选题:在电化学中,下列哪些物质可以作为电解质()
A. 氯化钠溶液
B. 硫酸
C. 铜
D. 氢氧化钠溶液
答案:A、B、D
4. 简答题:请简述法拉第电解定律的基本内容。
答案:法拉第电解定律指出,在电解过程中,通过电解液的电量与析出物质的质量成正比,与析出物质的相对原子质量成反比。
5. 计算题:已知在电解池中,通过2库仑的电量,若阴极上析出0.1
摩尔的氢气,求阴极上析出的氢气的质量。
答案:0.2克
6. 实验题:在铜锌原电池实验中,若要加快锌片的腐蚀速率,可以采取哪些措施?
答案:可以采取以下措施:增加电解液的浓度、提高电解液的温度、增大电解液的表面积等。
7. 判断题:在电解池中,如果阳极材料是活性电极,则阳极上不会发生水的电解。
答案:错误
8. 论述题:请论述电化学在环境保护中的应用。
答案:电化学在环境保护中有广泛应用,例如:电化学处理废水、电化学脱盐、电化学还原有害气体等。
通过电化学方法,可以有效去除或转化污染物,减少环境污染,保护生态环境。
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。
历年高考关于电化学的考题1.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.银质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、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O4.三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。
a 稀Na2SO4溶液↑c负极区正极区b ↑浓Na2SO4溶液d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。
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: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,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8 材料,电池反应为:16Li+ xS8=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 2S6+2Li + -+2e =3Li 2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 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Li2S2 的量越多4.【 2017 海南10】一种电化学制备N H3 的装置如图所示,+.下列叙述错误的是()图中陶瓷在高温时可以传输HA.Pb 电极 b 为阴极++6e﹣B.阴极的反应式为:N2+6H=2NH3+由阳极向阴极迁移C.HD.陶瓷可以隔离N2 和 H2+2++2Ag”的实验中检测到F e3+,发现和探 5.【2017 北京11】( 16 分)某小组在验证反应“ F+e2A g =Fe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.3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe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3 0min 时变浅30min 时量小;溶液红色较ⅲ120 产生白色沉淀;较+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)(资料:Ag3+产生的原因作出如下假设:②对Fe1 / 113+;假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Feb:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生3+;假设Fec:酸性溶液中NO3假设﹣具有氧化性,可产生Fe3+;+,可产生Fe3+.假设d:根据现象,判断溶液中存在Aga、b、 c 不是产生Fe实假设3+的主要原因.实验Ⅱ可证实假设d成立.③下列实验Ⅰ可证加液滴实验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+浓(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe度变化的原因:.6.【2017 江苏16】(12 分)铝是应用广泛的金属。
专题十一电化学高考试题考点一原电池原理及其应用1.(2013年新课标全国理综Ⅱ,11,6分)“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:NiCl 2+2e-Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析:由该电池的正、负极材料可知,电池反应式为NiCl 2+2Na Ni+2NaCl,因此A正确,B错误;正极为NiCl2,电极反应式为NiCl 2+2e-Ni+2Cl-,C正确;电池工作时,Na+通过钠离子导体由负极移向正极,D正确。
答案:B2. (2013年安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为:PbSO 4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是( )A.正极反应式:Ca+2Cl-- 2e-CaCl 2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析:正极上应是PbSO4发生还原反应,生成Pb,A项错误;放电过程中Li+向正极移动,B项错误;由电池总反应式可知,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C项错误;常温下,电解质不是熔融态,离子不能自由移动,不能导电,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,D项正确。
答案:D3.(2013年江苏化学,1,2分)燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( )A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气解析:氢气作为燃料,反应产物只生成水,对环境无任何污染及影响,故D项最环保。
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。
电化学专题复习掌握“万变不离其宗”的“宗”:原电池:掌握“万变不离其宗”的“宗”:电解池:2015\11.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O(2014全国高考I卷)9.(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:。
(2013全国高考)9.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- = Li x C6。
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)(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-x CoO2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)。
(2013全国高考)10.(5)二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg-1)。
若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生个电子的能量;该电池的理论输出电压为 1.20V,能量密度 E =(列式计算。
能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW•h = 3.6×106J)。
电化学考试试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不是电化学的基本过程?A. 电极反应B. 电子转移C. 电场作用D. 离子迁移答案:C2. 下列哪个电池属于原电池?A. 锂电池B. 铅酸电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:B3. 在下列电化学电池中,哪个电池的电动势最高?A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂电池D. 铅酸电池和镍氢电池一样高答案:C4. 以下哪个电极反应表示氧化反应?A. Fe2+ → Fe3+ + e-B. Cu2+ + e- → CuC. O2 + 4H+ + 4e- → 2H2OD. Cl2 + 2e- → 2Cl-答案:A5. 下列哪个因素对电极反应速率影响最小?A. 温度B. 电极面积C. 电极材料D. 电流强度答案:D二、填空题(每题2分,共20分)6. 电化学电池主要由________、________和________三部分组成。
答案:电极、电解质、电路7. 在原电池中,________极发生氧化反应,________极发生还原反应。
答案:负极、正极8. 电池电动势的测量单位是________。
答案:伏特(V)9. 电池的电动势等于________和________之和。
答案:阴极电动势、阳极电动势10. 在标准状态下,氢电极的电极电势为________。
答案:0V三、判断题(每题2分,共20分)11. 电池的电动势与电池的容量成正比。
()答案:错误12. 在原电池中,电子从负极流向正极。
()答案:正确13. 电池的电动势等于电池工作时两极间的电压。
()答案:错误14. 电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度成正比。
()答案:正确15. 在电池中,电流的方向与电子流动的方向相反。
()答案:正确四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述电化学电池的工作原理。
答案:电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。
在电池中,负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,获得电子。
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。
1.【2015上海化学】(本题共12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。
下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。
(2)离子交换膜的作用为:、。
(3)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。
(选填“a”、“b”、“c”或“d”)(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式。
(5)室温下,0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为。
已知:H2SO3K i1=1.54×10-2K i2=1.02×10-7HClO K i1=2.95×10-8H2CO3K i1=4.3×10-7K i2=5.6×10-11【答案】(1)2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-。
(2)阻止OH-进入阳极室,与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。
(3)a;d;(4)2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.(5)大于;SO32–>CO32–>HCO3–>HSO3–。
考点:考查电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。
2.【2015北京理综化学】(14分)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(4)利用右图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
高考化学试题汇编——电化学1.[2015新课标Ⅰ卷理综化学]微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是( )A .正极反应中有CO 2生成B .微生物促进了反应中电子的转移C .质子通过交换膜从负极区移向正极区D .电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O2.[2015浙江理综化学]在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H 2O —CO 2混合气体制备H 2 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:H 2O +2eˉ=H 2+O 2ˉ CO 2+2eˉ=CO +O 2ˉC .总反应可表示为:H 2O +CO 2====通电H 2+CO +O 2D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰13.[2015天津理综化学]锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )A .铜电极上发生氧化反应B .电池工作一段时间后,甲池的c(SO 42-)减小C .电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D .阴阳离子离子分别通过交换膜移向负极和正极保持溶液中电荷平衡4.[2015四川理综化学]用右图所示装置除去含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 - + H 2OC .阴极的电极反应式为:2H 2O + 2e - = H 2↑ + 2OH -D .除去CN -的反应:2CN -+ 5ClO - + 2H + = N 2↑ + 2CO 2↑ + 5Cl -+ H 2O5.[2015福建理综化学]某模拟"人工树叶‖电化学实验装置如右图所示,该装置能将H 2O和CO 2转化为O 2和燃料(C 3H 8O)。
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。
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24224H SO H C O -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:3Al 3e Al +-+=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 4B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 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 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2-4SO 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0.5mol 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 ++nO 2+2nH 2O +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 2FeO 4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2FeO 42−+ 10H ++6e −=Fe 2O 3+5H 2OC .该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D .电池工作时OH 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 2O —CO 2混合气体制备H 2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:H 2O +2e ˉ=H 2+O 2ˉCO 2+2e ˉ=CO +O 2ˉC .总反应可表示为:H 2O +CO 2====通电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 - + H 2OC .阴极的电极反应式为:2H 2O + 2e - = H 2↑ + 2OH -D .除去CN -的反应:2CN -+ 5ClO - + 2H + = N 2↑ + 2CO 2↑ + 5Cl -+ H 2O12.【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:O 2 + 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 → H 2↑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CH 4+H 2O =点燃 =======通电 =======电解 ========催化剂△ 3H 2+CO ,每消耗1molCH4转移12mol 电子B .电极A 上H 2参与的电极反应为:H 2+2OH --2e -=2H 2OC .电池工作时,CO 32-向电极B 移动D .电极B 上发生的电极反应为:O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-15.【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿 (主要成分为Al 2O 3,含SiO 2和Fe 2O 3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO 2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al 2O 3,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+2HCl电解3H2↑+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C u2(OH)3Cl,其离子方程式为;③若生成4.29g C u2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为L(标准状况)。