2019届高考化学一轮复习必备精品电化学基础.pdf

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1、2019 届高考化学一轮复习必备精品电化学基础 1.（09 广东理科基础34）下列相关电池的说法不准确的是 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 2.（09 安徽卷 12）Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O 的电解池 示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2O 。下列说法准确的是 A.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0.1molCu2O 生成。 3. （09

2、北京卷 6）下列叙述不准确 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： - 22 O +2H O+4e4OH D工业上电解饱和和食盐水的阳极反应： - 2 2Cl -2e =Cl 4、(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 5.0 的 NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和 100g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 （1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为 10.47%，乙中 c 电极质量增 加。据此回答问题： 电源的 N 端为极；电极b 上发生的电极

3、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，此时电解能否继续实行，为什么？ 考试说明： 理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。 了解常见的化学电源，理解化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 理解金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、 铝等金属腐蚀21 世纪教育网 了解提升燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。理解化 学在解决能源危机中的重要作

4、用21 世纪教育网 命题趋向： 电化学知识是理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既 能够综合学科内的知识，如联系到： 化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离 子方程式的书写、 氧化还原反应问题分析、化学计算等。 也能够涉及到学科间的知识的使用， 如联系到物理学的“ 相关电流强度的计算、相关电量和阿伏加德罗常数的计算” 等，还能够与 生产生活 (如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池 )等问 题相联系 高考预测 从 08、09 两年高考试题看，电化学是高考命题的热点之一。试题常以选择题居多，也 有以填空、 简答、 实验、计算等形式

5、命题。因为电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密， 在今后的综合考试中该部分不但不会“ 降温 ” ， 还有 “ 变热 ” 的趋势。 在题型上应以传统题为主， 在内容上与物理学科的综合应引起重视21 世纪教育网 知识框架化学电池化学能转变为电能 原电池金属的电化学腐蚀（自发实行） 氧化还原反应 能量变化电解 电解池电镀电能转变为化学能 电冶金（外界能量推动） 一、原电池 1定义： 2基本组成： 3构成条件： 4工作原理： 5原电池正、负极的判断方法： 电极名称： 判定方法： 6电极反应式和总反应式的书写： （1）书写方法： 如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写电极

6、反 应式；如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析 相关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的 电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电 极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“ 充电、 放电 ” 的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理21 世纪教育 网 （2）书写方法步骤 以铅蓄电池放电时的反应为例，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电极 反应式的书写步骤如下： 负极： Pb-2e -=PbSO 4 2 4 SO左边补充

7、Pb+ 2 4 SO-2e - =PbSO4 正极： PbO2+2e -=PbSO 4 2 4 SO左边补充 PbO2+ 2 4 SO+2e -=PbSO 4 “去向结合反应式判断氧元素 PbO2+4H +2 4 SO+2e -=PbSO 4+2H2O。 （也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式） 【 例1 】（ 09福 建 卷11 ）控 制 适 合 的 条 件 ， 将 反 应 3 22FeI 2 2 2FeI 设计成如右图所示的原电池。下 列判断不 准确 的是 A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3+被还原 C. 电流计读数为零时，反应达到

8、化学平衡状态 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 解析与评价 ：本题以原电池基本概念为考察背景，属较容易题。乙中I 失去电子放电， 故为氧化反应，A 项准确；由总反应方程式知，Fe3 被还原成 Fe2 ， B 项准确； 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 项准确。 加入 Fe 2，导致平衡逆向移动，则 Fe2 失去电子生成 Fe 3，而作为负极， D 项错。 答案 ：D 【变式训练1】 （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。下列相关描述错误的是

9、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 C两试管中相同的电极反应式是： 2+ Fe2eFe Da试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 【例 2】 （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 准 确 的 是 （） A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e 4OH B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al 3OH 3e-Al(OH) 3 C以 NaOH 溶液为电解液时，电

10、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 解析与评价 ： 以考察电极反应式的正误判断和书写的形式出现，属于中等难度。电解 质溶液显碱性或中性，该燃料电极的正极发生反应为：O22H2O 4e 4 OH，A 对； 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，所以负极反应为：Al 4OH OH 3e 2 AlO+ 2H2O，B 错； 该 电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al 3O24OH = 4 2 AlO+ 2H2O 溶液 PH 降低， C 错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D

11、 错. 答案 ：A 【变式训练2】 （09 海南卷 15）(9 分) Li-SOCl 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极 材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4SOCl2。电池的总反应可表示为： 4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO221 世纪教育网 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)SOCl2易挥发，实验室中常用 NaOH 溶液吸收SOCl2，有 Na2SO3和 NaCl 生成。如 果 把 少 量 水 滴 到SOCl2中 ， 实 验 现 象 是， 反 应 的 化 学 方 程 式 为； (4)组装该电池必

12、须在无水、无氧的条件下实行，原因是。 【例 3】(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 吸附气体的水平强，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，H2和 O2连续由外部供给，电池可连续持续提供电能。所以，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 22LiH .LiH+H 2O=LiOH+H2 反应中的还原剂是

13、，反应中的氧化剂是。 已知 LiH 固体密度为0.82g/cm 3。用锂吸收 224L（标准状况） H2，生成的 LiH 体积与 被吸收的 H2体积比为。由生成的LiH 与 H2O 作用， 放出的 H2用作电池燃料， 若能量转化率为80，则导线中通过电子的物质的量为mol。 解析与评价 ：本题考查氧化还原及原电池的知识。 （1）原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O，其中 H2从零价升 至+1 价，失去电子，即电子从a 流向 b。 （2）负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H ，因为溶液是碱性的，故电极反应 式左右应各加上OH 21 世纪教育网 （3）铂粉的接触

14、面积大，能够加快反应速率。 （4）I. Li 从零价升至 +1 价，作还原剂。 II.H2O 的 H 从+1 降至 H2中的零价，作氧化剂。由反应 I，当吸收10molH2时，则生成 20molLiH ，V=m/ =20 7.9/0.82 10 -3L=192.68 10-3L。V(LiH)/v(H 2)= 192.68 10 -3L/224L=8.71 10 -4。20mol LiH 可生成 20mol H 2，实际参加反应的 H2为 20 80%=1.6mol ， 1molH2转化成 1molH2O， 转移 2mol 电子， 所以 1.6molH2可转移 3.2mol 的电子。 答案 ：

15、（ 1）由化学能转变为电能由 a 到 b （ 2） 22 2444HOHeH O或 22 222HOHeH O （ 3）增大电极单位面积吸附 2 H、 2 O分子数，加快电极反应速率 （ 4）Li 2 H O 1 1148 或 -4 8.71 10 32 【变式训练3】 （08 海南卷）关于铅蓄电池的说法准确的是（） A在放电时，正极发生的反应是Pb(s) + 2 4 SO（ 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，电池中硫酸的浓度持续变小 D在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e = Pb(s)+ 2 4 SO（ aq） 1. 原电池电极

16、名称的判断方法 （1） 根据电极材料的性质确定金属 金属电极， 活泼金属是负极， 不活泼金属是正极； 金属 非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属化合物电极，金属是负极，化 合物是正极。（ 2）根据电极反应的本身确定失电子的反应氧化反应 负极；得电子 的反应 还原反应 正极 . 原电池电极反应式书写关键 （ 1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化； （ 2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧 气） ； （ 3）判断是否存有特定的条件（如介质中的微粒H +、OH- 非放电物质参加反应） ，进而 推断电解质溶液的酸碱性的变化

17、； （ 4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 二、电解池 1定义： 2基本组成： 3构成条件： 4电极名称的判断方法： 电极名称： 判定方法： 5工作原理： 离子放电顺序： 电解规律：试写出以石墨为电极分别电解下列溶液的电极反应式和电解总方程式： 1.硫酸钠、氢氧化钠、硫酸2.硝酸铜、硫酸铜3.氯化铜4.氯化钠 、阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是： K +、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放电由难到易 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是： S 2-、I-、B

18、r-、Cl-、OH-、含氧酸根离子 (NO3-、 SO4 2-、CO 3 2-)、F- 失电子由易到难 、S 2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F- Ag +Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+ 电解质溶液电解规律 与区：电解电解质型 与区：放氢生碱型 与区：放氧生酸型 与区：电解水型 、电解时溶液pH 值的变化规律： 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。 判断电解质溶液的pH 值变化， 有时能够从电解产物上去看。 若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH 值增大； 若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH 值减小； 若阴极上

19、有H2，阳极上有O2，且 V(H2)=2V(O 2)，则有三种情况：a 如果原溶液为 中性溶液，则电解后pH 值不变； b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小； c 如果原 溶液为碱溶液，则pH 值变大； 若阴极上无H2， 阳极上无 O2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。 如电解 CuCl2 溶液（ CuCl2溶液因为Cu 2+水解显酸性），一旦 CuCl 2全部电解完， pH 值会变大，成 中性溶液21 世纪教育网 6电极反应式和总反应式的书写： （1）书写方法： 如果题目给定的是图示装置，先分析阴、阳极，再根据阴、阳极反应规律去写电极反 应式；如果题目给定的是总反应式，可分析此反应

20、中的氧化反应或还原反应（即分析 相关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的 电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电 极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“ 充电、 放电 ” 的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。 （2）书写方法步骤 以铅蓄电池充电时的反应为例，总反应为2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4，电极 反应式的书写步骤如下： 阴极： PbSO4= Pb-2e - 2 4 SO左边补充 PbSO4= Pb+ 2 4 SO-2e - 阳极： PbS

21、O4= PbO2+2e - 2 4 SO左边补充 PbSO4= PbO2+ 2 4 SO+2e - “去向结合反应式判断氧元素 PbSO4+2H2O=PbO2+4H +2 4 SO+2e -。 （也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式） 【例 4】（09年浙江理综 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式为：Li 2Li0.35NiO2 充电 放电 2Li0.85NiO2。下列 说法不 准确 的是 A放电时，负极的电极反应式：Li

22、 e Li B充电时， Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C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 解析与评价：本题主要将原电池电解池的原理以可充电电池为背景实行考察。 A.Li 从零价升至正价，失去电子，作为负极，准确； B.反应逆向实行时。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 应又发生还原反应，准确； C.因为 Li 能够与水反应，故应为非水材料，准确； D.原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错21 世纪教育网 答案 ：D 【变式训练4】 （08 江苏卷）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

23、质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式实行： Cd + 2NiOOH + 2H2O 放电 充电 Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 相关该电池的说法准确的是（） A充电时阳极反应：Ni(OH)2e + OH- = NiOOH + H 2O B充电过程是化学能转化为电能的过程 C放电时负极附近溶液的碱性不变 D放电时电解质溶液中的OH -向正极移动 【例 5】 （08 全国卷） 右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置， 通电后在石墨电 极 a和 b 附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象准确的是( ) A逸出气体的体积：a 电极的小于b电极的 B电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

24、C a电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 D a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 解析与评价 ：本题主要考察电解规律。Na2SO4=2Na 2 4 SO，H2OH OH， 2 4 SO和OH移向 b 电极， Na 和 H移向 a 电极，在 b 电极上： 4OH -4e =2H2O O2 ，在 a电极上： 2H2e =H2 ，所以产生的气体体积 a 电极的大于b 电极的；两种 气体均为无色无味的气体；因为a电极上 H放电，所以a 电极附近的c(OH)c(H)， 滴加石蕊试液a 电极附近变蓝色，同理，b 电极附近变红色。 答案 ：D 21 世纪教育网 【变式训练5】 （09 年重庆理综 26） （

25、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。 三、电化学原理的应用 1. 原电池原理的应用 常见的化学电源： 金属的电化学腐蚀与防护： 2. 电解池原理的应用 氯碱工业： 电镀： 电冶金： 【例 6】 （08 宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用 生成水和二氧化碳。 该电池负极发生的反应是（） A CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2

26、H +(aq)+2e B O2(g)+4H +(aq)+4e=2H 2O(1) C CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H +(aq)+6e D O2(g)+2H2O(1)+4e =4OH 解析与评价 ： 本题以燃料电池作为考察背景，较容易。甲醇与氧气反应的化学方程式为： 2CH3OH 3O22CO2 4H2O，化合价升高的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而 放电，在该极上的电极反应式为：CH3OH(g)+H 2O(1)=CO2(g)+6H +(aq)+6e。 答案 ：C 21 世纪教育网 【变式训练6】（ 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。

27、 关于该电池的叙述准确的是 A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为： -+ 612622 C H O +6H O-24e =6CO+24H C放电过程中， + H从正极区向负极区迁移 D在电池反应中，每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下 2 CO气体 22.4 6 L 【例 7】 （08 上海卷）取一张用饱和的NaCl 溶液浸湿的pH 试纸，两根铅笔芯作电极， 接通直流电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色， 外圈呈浅红色。则下列说法错误的是 ( ) A b 电极是阴极B a电极与电源的正极相连 C电解过程中水是氧化剂Db 电极附近溶液的pH 变

28、小 解析与评价 ：其实本题考查的是电解饱和食盐水相关知识，与氯碱工业原理是一致的。 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a 极负极产生 了 Cl2，所以 a 极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl -2e =Cl2 ， b 为 阴极， 2H2O 4e =H2 2OH ，所以 b极附近的pH 增大 21 世纪教育网 答案 ：D 【变式训练7】工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。 海水 粗盐 NaCl溶液 H2、Cl2、NaOH 苦卤 (Ca2+、Mg 2+、Br 等) Br 2Ca2+、 Mg 2+等 CaSO4 Mg 2+等 M

29、g(OH) 2 H2SO4Cl2 CaCl2 石灰水 提纯 电解 (1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子 或离子是 _。电解槽中的阳极材料为_。 (2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和 Mg(OH)2，能否按 Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序 制备？ _原因是。 (3)溴单质在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多，四氧化碳与水不互溶，故可用于萃取 溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_ 。 【例 8】 （09 广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反应： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(

30、OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法准确的是 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 解析与评价 ：本题主要考察金属的电化学腐蚀与防护，反应中消耗O2的量相等， 两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A 项准确。中H2O 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。 答案 ：A 【变式训练8】 （09 广东化学1

31、0）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH) 3Cl 覆 盖在其表面。 下列说法准确的是（） 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 Cu2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 内容原电池电解池电镀池 装 置 图 CuSO4溶液盐酸溶液CuCl2溶液 定义 将化学能转变成电能的装 置 将电能转变成化学能的装 置 应用电解原理在某些金属表面 镀上一层其他金属或合金的装 置 形成 条件 活 动 性 不 同 的 两 电 极 （连接）； 电解质溶液（电极插入 其中并与电极自发反应） ； 形

32、成闭合回路。 两电极接直流电源； 两电极插入电解质溶液； 形成闭合回路。 镀层金属接电源正极作阳极， 镀件接电源负极作阴极； 电镀液必须含有镀层金属的 阳离子 形成闭合回路。 两电极 规定及 反应 负极：较活泼金属；释放 电子；发生氧化反应 正极：较不活泼金属(或能 导电的非金属 )；电子流入 一极；发生还原反应。 阴极：与电源负极相连的 极；发生还原反应。 阳极：与电源正极相连的 极；发生氧化反应。 阴极：待镀金属；还原反应。 阳极：镀层金属；氧化反应。 电子 流向 负极正极 负极 阴极 阳离子 正极 阳极 阴离子 负极 阴极 阳离子 正极 阳极 电 解 液 变 化 1. (09 上海理综1

33、1)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 G Zn Cu Pt Pt Cu Fe e- 沿导线 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 海水是电解液铝合金电极发生还原反应 AB CD 2.（09 山东卷 31） （8 分） （化学化学与技术） 金属铝的生产是以Al2O， 为原料，在熔融状态下实行电解：2Al2O34Al+3O2 请回答下列问题： （1）冰品石（ Na3AlF6）的作用是。 （2）电解生成的金属铝是在熔融液的（填 “ 上层 ” 或 “ 下层 ” ） 。 （3）阴极和阳极均由材料做

34、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 3.（09 山东卷 29） （12 分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH 4Cl 混合溶 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）若ZnCl2-NH 4Cl 混合溶液中含有杂质Cu 2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因 是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。 a.NaOH

35、b.Zn c.Fe d.NH3 H2O (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 MnSO4溶液。阴极的电极反应式 是 。若电解电路中通过2mol 电子， MnO2的理论产量为 。 感悟：综合题的趋势要求宽而不是难，历年的高考试题印证了这个点。对相差基础知识应 扎实掌握，如电极反应的方程式的书写、燃料电池的分析、计算等。纵观近几年高考，各 类试题基本做到了不超大纲、重视课本知识、紧扣考试说明。 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 12006 年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的新型燃料电池。该电池包括两 个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。因为

36、气体能够混合，从 而 省 去 了 昂 贵 的 燃 料 隔 膜 ， 其 工 作 原 理 如 图 所 示 。 下 列 说 法 中 不 准 确 的 是 通电， Na3AlF 6 750 970 （） A该燃料电池能够提供清洁无污染的能源，具有广阔的发展空间 B在高温环境中该电池无法正常工作 C右边的电极反应式为H2 -2e - =2H +，该电极是电池的正极 D为使电池持续工作，需要在两极持续通入H2和空气（氧气） 2 原电池产生电流的本质原因是（） A原电池中电解液能电离出自由移动的离子 B有两根导线将两个活性不同的电极连接 C电极上实行的氧化还原反应的生成物为电子 D电极上实行的氧化还原反应中会

37、有电子转移 3 下列说法中准确的是（） A原电池是把化学能转变为电能的装置 B原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应 C原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D形成原电池后，原电池中的阳离子向负极方向移动 4实验室用锌片、 铜片和 AgNO3溶液组成了原电池， 正极上发生的电极反应式为（） A2H + + 2e-=H 2 BZn -2e -=Zn2+ C2H2O + O2 + 4e - =4OH - DAg + + e-=Ag 5 某原电池总反应的离子方程式为Zn + Cu 2+= Zn2+ + Cu， 该原电池的准确组成是 （） 正极负极电解质溶液 A Cu Zn ZnCl2 B Cu

38、 Zn CuCl2 C Zn Cu ZnCl2 D Zn Cu CuCl2 6 下列事实不能 用电化学原理解释的是 （） A银制品在空气中变暗 B轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 C纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快 D镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡铁耐用 7 能够使反应Cu + 2H2O=Cu(OH)2 + H2 发生的是（） A用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液 B用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液 C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀 D铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液 8关于如图所示装置的叙述中，准确的是（） A铜是阳极，铜片上有气泡产生

39、B铜片质量逐渐减少 C铜离子在铜片表面被还原 D电流从锌片经导线流向铜片 9在外界提供相同电量的条件下，Cu 2+和 Ag+分别按 Cu 2+ +2e-=Cu 和 Ag+ + e-=Ag 在电 极上放电 ，若析出铜的质量为1.92g ，则 析出银的质量为 （） A1.62g B3.24g C6.48g D12.96g 10金属镍 (Ni) 有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、 Pt 等杂质，可用电解法制备 高纯度的镍。 下列叙述中准确的是（已知氧化性： Fe2+ Ni 2+Cu2+） （） A阳极发生还原反应，其电极反应为Ni 2+ + 2e- =Ni B电解过程中，阳极质量的减少与

40、阴极质量的增加相等 C电解后，溶液中存有的金属阳离子只有Fe 2+ D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和 Pt 11用石墨作电极电解2 mol L -1NaCl 和 1 mol L-1MgSO 4混合溶液时，下列曲线合理的是 （） 12右图中，两电极上发生的电极反应如下：a 极： Cu 2+ + 2e- =Cu；b 极： Fe -2e- = Fe 2+，则 以下说法中不 准确 的是 （） A该装置一定是原电池 Ba 极上一定发生还原反应 Ca、b 能够是同种电极材料 D该过程中能量的转换能够是电能转化为化学能 13右图是电解CuCl2溶液的装置， 其中 c、d 为石墨电极。 则下列相关判

41、断准确的是 （） Aa为负极、 b 为正极 Ba 为阳极， b 为阴极 C电解过程中，氯离子浓度不变 D电解过程中，d 电极质量增加 14能够将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列 4 个电极反应： Br2 +2e-=2Br - pH 2 Br - -2e-= Br 2Zn -2e -=Zn2+ Zn 2+ +2e -=Zn 其中分别表示充电时阳极反应 和放电时负极反应的是 （） A和B和C和D和 15用石墨作电极电解1 mol L -1 的 CuSO4溶液，当 c(Cu 2+)为 0.5 mol L -1 时，停止电解，向 剩 余 溶 液 中 加 入 下 列 何 种 物 质 , 可

42、 使 电 解 质 溶 液 恢 复 到 原 来 的 状 况 （） ACuO B CuSO4 CCu(OH)2DCuSO4 5H2O 16 （7 分）利用化学反应：2FeCl3 + Cu=2FeCl2 + CuCl2，选择适宜的材料和试剂，设计一 个原电池。 可供选择的电极材料：铁棒、铜棒、石墨棒 可供选择的电解质溶液：CuCl2溶液、 FeCl2溶液、 FeCl3溶液 请填写下列空白： （ 1）选用做正极材料，做负极材料， 选用做该原电池的 电解质溶液。 （ 2）写出相关的电极反应式： 正极：； 负极：。 17 （9 分）某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下： 实验 1：如右图装

43、置，电源接通后，与电源负极相连的铜丝 上有大量泡产生；与电源正极相连的铜丝由粗变细。电解开始30 s 内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定 溶液的 pH 约为 10。随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集 在试管底部，溶液始终未出现蓝色21 世纪教育网 实验 2：将实验 1 中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变 为砖红色，以后的操作和现象如下： 序号操作现象 滴入稀硝酸砖红色沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液 滴入稀硫酸砖红色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈蓝色 阅读资料：常见铜的化合物颜色如下： 物质颜色物质颜色 氯化铜 固体呈棕色，浓溶

44、液呈绿色， 稀溶液呈蓝色、 氢氧化亚铜 （不稳定） 橙黄色 碱式氯化铜绿色氢氧化铜蓝色 氧化亚铜砖红色氯化亚铜白色 请回答下列问题： （1） 铜的常见正化合价为、， 最终试管底部橙黄色沉淀的化学式为。 （2）阳极的电极反应式为。 （3）写出实验2 中、的离子方程式：。 18 (8 分)小芳同学设计了甲、乙两个实验，以研究钢铁在不同环境下腐蚀的情况，实验装 置如下图所示。 操作过程是： 分别在水槽中的试管内放一枚铁钉，放置数天后均观察到 铁钉生锈 21 世纪教育网 请你根据相关实验现象，填写相对应内容： （1）甲试管内液面上升，则溶液呈性，发生了（填 “ 析氢 ” 或“ 吸氧 ” ） 腐蚀，负极

45、的电极反应式为：。 （2）乙试管内液面下降，则溶液呈性，发生了（填 “ 析氢 ” 或“ 吸氧 ” ） 腐蚀，正极的电极反应为：。 19 （7 分）如下图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。 试回答： （1）乙池中 Fe 电极为极。若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段 时间后，铁电极附近呈色。 （2）甲池若为精炼铜 （假设粗铜的组成是均匀的，且其中活泼和不活泼的成份均存有） 的装置，则电解质溶液能够是；通过一段时间后，A 电极增重12.8g，则 甲池溶液原溶质的浓度（填 “ 增大 ” 、“ 减小 ” 、“ 不变 ” 或“ 无法确定 ” ） ，乙池石 墨电极放出的气体在标准状况下的体积为。 20

46、 （8 分）设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本世纪最富有挑战性的课题之一。 最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的 电解质是掺杂了Y2O3的 ZrO2晶体，它在高温下能传导O 2-。回答下列问题： （1）以锌烷为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是 。 （2）这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O 2- -50e-=8CO 2 + 9H2O,，正极的电极反 应 式 为。 固 体 电 解 质 里O2-的 移 动 方 向 是，向外电路释放电子的电极是。 （3）人们追求燃料电池氧化汽油，而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是

47、 。 21 (8 分)在以石墨为电极电解时，电解质溶液中的阴离子在阳极发生氧化反应，电解质溶 液中的阳离子在阴极发生还原反应，又知阳离子得电子水平与其对应金属的金属活动性 顺序相反（注意：Fe3+Cu2+Fe2+） ，阴离子失电子水平为：S2-I- Br -Cl- OH- 含氧酸根离子F -。如图所示，以石墨为电极电解 A 的水溶液，并做下面一系列实验。 试根据实验现象完成下列问题（电解质A 的水溶液焰色反应呈紫色）。 （1）A 的化学式为，E 的名称为。 （2）I 和 F 反应的离子方程式是。 （ 3） 写 出G加 入L后 产 生 的 白 色 沉 淀 转 化 为 红 褐 色 沉 淀H的 化

48、学 方 程 式：。 22 （8 分）蓄电池是一种能够反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生 的反应是： NiO 2 + Fe + 2H2O Fe(OH)2 + Ni(OH)2。 （1）若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是（填序号）。 ANiO2BFe CFe(OH)2DNi(OH)2 （2）用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mole -，且电解池的电 极均为惰性电极，试回答下列问题。 电解M(NO 3)x 溶液时某一电极增加了ag M ，则金属M的相对原子质量为 （用含 “a、x” 的表达式表示） 。 放电 充电 电解含有0.01 mol CuSO4和 0.01 mol NaCl 的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标 准状况下的体积是；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶