【小初高学习]2016年高考化学母题题源系列 专题06 电化学(含解析)
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专题06 电化学
【母题来源】2016年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】【2016年高考新课标Ⅰ卷】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SO42-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SO42-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2 H2O–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
【答案】B
【试题解析】A.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在电解池中阴离子会向正电荷较多的
阳极区定向移动,因此通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移;在正极区带负电荷的OH-失去电子,
发生氧化反应而放电,由于破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(H+)>c(OH-),所以正极区溶液酸
性增强,溶液的pH减小,错误;B.阳极区氢氧根放电,溶液中产生硫酸,阴极区氢离子获得电子,发
生还原反应而放电,破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以产生氢氧化钠,因此该
法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品,正确;C.负极区氢离子得到电子,使溶液中c(H+)
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增大,所以负极区溶液pH升高,错误;D.当电路中通过1mol电子的电量时,根据整个闭合回路中电
子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol,错误。
【命题意图】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。
【命题方向】电化学是历年高考的重要考点之一,考查的内容为:提供电极材料和电解质溶液判断能否形
成原电池,原电池电极名称判断及电极反应式的书写,提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电
镀池、精炼池),根据电解时电极质量或溶液p H的变化判断电极材料或电解质种类,电解产物的判断
和计算,结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。
【得分要点】化学反应主要是物质变化,同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。
电解池是把电能转化为化学能的装置,它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源
正极连接的电极为阳极,与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反
应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极),则电极本身失去电子,发生氧化反应;若是惰性
电极(Au、Pt、C等电极),则是溶液中的阴离子放电,放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
离子,阴极则是溶液中的阳离子放电,放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+,与金属活动性顺序刚好相反。
溶液中的离子移方向符合:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,即阳离子向阴极区移动,
阴离子向阳极区移动。解答电解池相关题目时,应从几步入手:①看电极(材料),判断电极本身是否
参与反应。②看溶液,判断电解液中的阳离子、阴离子种类,从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。
③看隔膜,判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化,从而判断溶液中微粒穿过阴(阳)离子
隔膜的方向和产物。
1.【2016届 江西省五市八校第二次联考】 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示.关于
该电池的叙述不正确的是( )
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.放电过程中,质子(H+)从负极区向正极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成
标准状况下CO2气体22.4 L
【答案】A
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考点:考查原电池原理的应用,化学电源。
2.【2016届商丘二模】电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,
通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用,其原理
如图所示。下列说法正确的是
A.石墨电极上发生氧化反应
B.根据图示,物质A为CO2
C.甲烷燃料电池中CO32-向空气一极移动
D.为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量乙醇
【答案】B
【解析】
试题分析:A、石墨为阴极,阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,所以石墨上发生还原反应,故A错误;B、
电池是以熔融碳酸盐为电解质,通甲烷电极为负极,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,反应生
成CO2,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,反应消耗CO2,所以物质A为CO2,故B正确;C、电池中阴离子
向负极移动,则电池中CO32-向甲烷一极移动,故C错误;D、加入的乙醇是非电解质,不能增强导电性,
故D错误;故选B。
考点:考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池的相关知识。
3.【2016届绵阳三诊】通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如
图所示,下列说法错误的是
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A.b为电池的负极,甲醛被氧化
B.a极的电极反应为O2+4e-+4H+==2H2O
C.传感器工作过程中,电解质溶液中硫酸的浓度不变
D.当电路中转移1×10-4 mol电子时,传感器内参加反应的HCHO为0.75 mg
【答案】C
考点:考查燃料电池
4.【2016届湖北七市(州)3月调研】如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗
铜的精炼原理,其中乙 装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是
A.反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区
B.乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为
Fe - 2e - =Fe
2+
C.通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为
O2 -4e - +2H2O -4OH
–
D.反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【答案】A
【解析】
试题分析:甲装置为甲醚燃料电池,投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,投放燃料的为电极的
负极;乙装置为电解饱和氯化钠的装置,根据串联电池中,电子的转移,可知Fe电极为阴极,C极为
阳极;丙装置为电解精炼铜的装置,精铜为阴极,粗铜为阳极。A.乙装置中铁极反应2H++2e-=H2↑,
所以反应一段时间后,装置中生成的氢氧化钠在铁极区,A正确;B.乙装置中铁极反应为2H++2e-=
H2↑, B错误;C.投放氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e
-
=4OH-,C错误;D.丙装置中,粗铜极除了铜发生氧化反应外,活动性在铜前面的金属也要反应,但
是在精铜极,除铜离子被还原外,没有其他离子能被还原,根据得失电子相等,可知硫酸铜溶液浓度
减小,D错误,答案选A。
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考点:考查电化学
5.【2016届广州一模】用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列
有关说法错误..的是
A.阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
B.通电后阴极区附近溶液pH会增大
C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区
D.纯净的KOH溶液从b出口导出
【答案】C
考点:考查电化学,电解池等有关判断
阳离子交换膜
a
粗KOH溶液
H2O(含少量KOH)
b