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1、高考化学试题分类汇编电化学基础2009年高考化学试题分类汇编电化学基础1(09广东理科基础25)钢铁生锈过程发生如下反应:?2Fe+O+2HO=2Fe(OH); 222?4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH); 2223?2Fe(OH)=FeO+3HO。 3232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 2(09安徽卷12)CuO是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.CuO的电解池22示意图如下，点解总反应:2Cu+HO=CuO+HO。下列说法正确的是 ,
2、222A.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0.1molCuO生成。 23(09江苏卷12)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: -+ CHO+6HO-24e=6CO+24H,612622+C(放电过程中，H从正极区向负极区迁移 22.4D(在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下气体 COL264(09浙江卷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
3、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: 放电, Li+2Li NiOLiNiO2,0.3520.852充电下列说法不正确的是 ,，A(放电时，负极的电极反应式:Li-e=Li B(充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应 NiO0.852C(该电池不能用水溶液作为电解质 ，D(放电过程中Li向负极移动 5(09广东理科基础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 6(09福建卷11) 控制适合的条件
4、，将反应3，,2，22FeI，2FeI，2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 3+ B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe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FeCl固定，乙中石墨电极为负极 27. (09广东化学10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu(OH)Cl覆盖在其表面。下列23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Cu(OH)Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
5、238(09广东化学14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，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:O，2HO，4e,4OH 22,-B(以NaOH溶液为电解液时，负极反应为:Al，3OH,3e,Al(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 9(09北京卷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: O+2HO+4e4OH,
6、22-D(工业上电解饱和和食盐水的阳极反应: 2Cl-2e=Cl,210(09上海卷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 2+C(两试管中相同的电极反应式是: Fe2eFe,D(a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 11. (09上海理综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
7、解液 ?铝合金电极发生还原反应 A(? B(? C(? D(? 12. (09天津卷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，铂吸附气体的能力强， 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，H和O连续由外部供给，电池可连续不断提供电22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+H,2LIH 2?.LiH+HO=LiOH+H?
8、22?反应?中的还原剂是 ，反应?中的氧化剂是 。 3?已知LiH固体密度为0.82g/cm。用锂吸收224L(标准状况)H，生成的LiH体积与被吸收2的H体积比为 。 2?由?生成的LiH与HO作用，放出的H用作电池燃料，若能量转化率为80,，则导线中22通过电子的物质的量为 mol。 13.(09全国卷?28)(15分) 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的KSO溶液，电极均为石墨电极。 24(1) 接通电源，经过一段时间后，测得丙中KSO浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。24据此回答问题:
9、?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态下的体积: ; ?电极c的质量变化是 g; ?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, 14.(09山东卷31)(8分)(化学,化学与技术) 750970?2AlO4Al + 3O?232AlF通电，Na36金属铝的生产是以AlO为原料，在熔融状态下进行电解: 23请回答下列问题: (1)冰品石(NaAlF)的作用是 。 36(2)电解生成的金属铝是在熔融液的 (填“上层”或“下层”)。 (
10、3)阴极和阳极均由 材料做成;电解时所消耗的电极是 (填“阳极”或“阴极”)。 (4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 (填代号)。 a.冰品石 b.氧化铝 c.铝锭 d.硫酸铝 15.(09山东卷29)(12分)Zn-MnO干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl-NHCl混合224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+(2)若ZnCl-NHCl混合溶液中含有杂质Cu，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 。242+欲除去Cu，最好选用下列试剂中的 (填代号)。 a.NaOH b.Zn c
11、.Fe d.NH?HO 32(3)MnO的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO溶液。阴极的电极反应式是 24。若电解电路中通过2mol电子，MnO的理论产量为 。 216. (09重庆卷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SiHCl还原工艺生产，其副产物SiCl的综合利用收到广泛关注。 34?SiCl可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方
12、法为高温下SiCl与H和O反应，4422产物有两种，化学方程式为 。 ?SiCl可转化为SiHCl而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应: 433 SiCl(g)+2H(g)+Si(s)4SiHCl(g) 423达平衡后，H与SiHCl物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H全部来源于离232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，3则生成氢气 (标准状况)。 m17.(09海南卷15)(9分) Li-SOCl电池可用于心脏起搏器。该电池的电
13、极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl24SOCl。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl= 4LiCl +S +SO。 22 2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)SOCl易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl，有NaSO和NaCl生成。 如果2223把少量水滴到SOCl中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ; 2(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 18.(09宁夏卷37),化学选修化学与技术,(15分) 请回答氯碱的如下问题: (1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成
14、的产品。理论上k,_(要求计算表达式和结果); ，,2232(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca、Mg、Fe、SO等杂质，必须精制后才能供电解使4用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为?NaCO、?HCl(盐酸)?BaCl，232这3种试剂添加的合理顺序是_(填序号) (3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30,以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ?图中X、Y分别是_、_(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a,与b,的大小_; ?分别写出燃料电池B中正极、负极上发
15、生的电极反应正极:_; 负极:_; ?这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)_、_。 2009年高考化学试题分类汇编电化学基础答案 1(答案:A 解析: ?反应中消耗O的量相等，两个反应也仅有O作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项22正确。?中HO的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错;铜和钢构成原电2池，腐蚀速度加快，C项错;钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。 2(答案:A 解析: 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误;，,石墨作阴极，阴极上是溶液中的H反应，电极反应为:2H，2e
16、=H?，A选项正确;阳极 2,与电源的正极相连，C选项错误;阳极反应为2Cu，2OH,2e=CuO，HO，当有0.1mol电22子转移时，有0.05molCuO生成，D选项错误。 23(答案:B 解析:A项，高温条件下微生物会变性，所以A错; B项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，所以B对; C项，原电池内部阳离子应向正极移动，所以C错; D项，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，D错。 4(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 C项， 又发生还
17、原反应，正确; D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。 5(答案:B 解析: 锂离子电池可以充用，再次使用，属于二次电池，A项正确; 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项错; 电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确; ，2Zn失去电子生成Zn，故作为负极，D项正确。 6(答案:D ,解析:乙中I失去电子放电，故为氧化反应，A项正确; ，32由总反应方程式知，Fe被还原成Fe，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。 ，223加入Fe，导致平衡逆向移动，则Fe失去电
18、子生成Fe，而作为负极，D项错。 7. 答案:BC 解析: 锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低判断A错; 由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确; 潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确; 电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，D错。 8(答案:A 解析: ,电解质溶液显碱性或中性， 该燃料电极的正极发生反应为:O，2HO，4e,4OH，A对; 22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继续与过量,的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为:Al，4OH,3e,AlO+ 2HO，B错; 22,该电池在碱性条件下
19、消耗了碱，反应式为4Al，3O，4OH= 4AlO+ 2HO溶液PH降低，C222错; 电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错. 9(答案:A 10(答案:B 11.答案:A 12.答案: (1)由化学能转变为电能 由a到b ,(2)或 2444HOHeHO，,HOHeHO，,2222222(3)增大电极单位面积吸附、分子数，加快电极反应速率 OH22(4)? HOLi21-4?或 8.7110，1148?32 解析:本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H + O =2HO，其中H从零价升至+12222价，失去电子，即电子从a流向b。 ，(2)负极为
20、失去电子的一极，即H失电子生成H，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右2,应各加上OH。 (3)铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。 (4)I.Li从零价升至+1价，作还原剂。 II.HO的H从+1降至H中的零价，作氧化剂。由反应I，当吸收10molH时，则生成222-3-320molLiH，V=m/=207.9/0.82 10L=192.6810L。V(LiH)/v(H)= 192.682-3-410L/224L=8.7110。20mol LiH可生成20mol H，实际参加反应的H为2080%=1.6mol，221molH转化成1molHO，转移2mol电子，所以1.6molH可转移3.2m
21、ol的电子。22213.答案:,(1)?正极 ?4OH-4e=2HO + O?。?2.8L ?16g ?甲增大，因为相当于电解水;22,，乙减小，OH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。 (2)可以 因为CuSO溶液已转变为HSO溶液，反应也就变为水的电解反应 424解析: ，,2(1)?乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为:Cu+2e=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为KSO，相当于电解水，设电解的水24的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，10010%=(100-x)10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H+O 2HO可
22、知，生成2molHO，转移4mol电子，所以整个反应2222中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。?,甲中为NaOH，相当于电解HO，阳极b处为阴离子OH放电，即4OH-4e=2HO + O?。2222?转移0.5mol电子，则生成O为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.12522.4=2.8L。?Cu2，,+2e=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，,，2NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu放电，阳极为OH放电，所以H增多，故pH减小。丙中为电解水，对于KSO而言
23、，其pH几乎不变。(2)铜全部析出，可以继续电解24HSO，有电解液即可电解。 2414.答案: (1)降低AlO的熔化温度 23(2)下层 (3)碳棒(或石墨) 阳极 (4)c 解析:(1)AlO的熔点很高，熔化得需要较多能量，加入助熔剂就可节约能量，降低熔化温度 23(2)由于冰晶石(NaAlF)与氧化铝熔融物密度比铝的小，所以铝在熔融液的下层。 36(3)电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化。 (4)电解产生的铝要尽量以单质形式存在，所以将回收铝做成铝锭最好。 15.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-?H ,87g
24、 2解析: (1)负极上是失电子的一极 Zn失电子有负极经外电路流向正极。 (2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂2+ 质，所以应选Zn将Cu置换为单质而除去。 +(3)阴极上得电子，发生还原反应， H得电子生成氢气。因为MnSO,MnO,2 e-,通过2mol42电子产生1molMnO，质量为87g。 216.答案: (1)?氯气;a;d;浓硫酸 高温 (2)?SiCl+2H+OSiO+4HCl?0.35 4222 (3)134.4 解析: (1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl、OH放电，Cl的放电能力强于OH，阳极发生的方程+式为:2Cl2e=Cl
25、?;阴极:2H+2e=H?;总反应为:22电解 2NaCl+2HOCl?+H?+2NaOH。H、2NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为a，Cl在阳22222 极，精制饱和食盐水从阳极进入，选d;要干燥Cl需要用酸性干燥剂HSO或PO等，中性22425干燥剂无水CaCl。 2(2)?SiCl与H和O反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO，H、Cl元素必在另4222一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可。发生的化学方程式为:高温 SiCl+2H+OSiO+4HCl。 4222 ? 由3 SiCl(g)+2H(g)+Si(s)4SiHCl(g) 423起始量(mol) n 0 变化量
26、(mol) 3x 2x x 4x 平衡量(mol) n2x 4x 4x=0.020mol/L20L=0.4mol，n2x=0.140mol/L20L=2.8mol，n=3.0mol，由电解 2NaCl+2HOCl?+H?+2NaOH，(258.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)222 =351g=0.351kg。 (3)由NaCl转化为NaClO，失去电子数为6，HO转化为H，得到的电子数为2，设产生的322H体积为V，由得失电子守恒有: 2333,3213，10g2，vm，10L,m36;V=134.4m。 ,1,1116.5g,mol22.4L,mol17.答案:
27、 -+(1)锂 (2分) Li-e=Li,(2)(2分) 244SOCleClSSO，,，22(3)出现白雾，有刺激性气体生成 (3分) SOCl+HO=SO+2HCl,222(4)锂是活泼金属，易与、反应;也可与水反应(2分) HOOSOCl22218.答案: (1)k=M(Cl)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89 2(2)? - -(3)?Cl H a,小于b, ?O+4e+2HO,4OHH,2e+2OH,2HO ?燃料电222222池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案也给分) 解析: (1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2HO 2NaOH+H?+Cl?即可得到，电解 222k=M(Cl)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89; 2(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:?; (3)本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H，这样Y即为H ;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X，22- 必然为Cl了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O+4e+2HO,4OH可知NaOH+222浓度增大。