2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础（2013大纲卷）9、电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是 A.阳极反应为Fe2eFe2 B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O72被还原【答案】B【解析】根据总方程式可得酸性减弱，B错误。阳-yang-氧，失氧，A正确；Fe2eFe22e，则6mol的铁发生变化时候转移电子数12m

2、ol，又据能够处理的关系式，得6Fe12e6Fe2Cr2O72，所以D正确。在阴极，发生还原反应，得还，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，C正确。（2013江苏卷）9.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl向正极移动【参考答案】C【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水

3、，溶液PH值增大。D.溶液中Cl移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。（2013海南卷）4Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+ Mg = Mg2+ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是AMg为电池的正极B负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C不能被KCl 溶液激活D可用于海上应急照明供电答案D解析：根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl 溶液代替。（2013海南卷）12下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大

4、，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2 (SO4)3DCuSO4AgNO3答案D解析：题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。（2013上海卷）8.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3eFe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e4OH-D.含有1.12g铁粉的脱

5、氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）答案：D【解析】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成Fe2+；在脱氧过程中，Fe失电子氧化为Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为Fe3+，由电子守恒知消耗氧化剂氧气的体积（标况下）V(O2)22.4Lmol-1（31.12g/56gmol-1）/4336mL。（2013安徽卷）10.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

6、电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A正极反应式：Ca+2Cl- - 2e- CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【答案】D【解析】A、正极发生还原反应，故为，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。【考点定位】考查化学基本理论，电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。（

7、2013新课标卷2）11.“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个铝离子C.正极反应为：NiCl2+2e=Ni+2ClD.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此可知负极是液体金属Na，电极反应式为：NaeNa；正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e=Ni+2Cl；总反应是2NaNiCl2=

8、2NaClNi。所以A、C、D正确，B错误，选择B。答案：B（2013浙江卷）11、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，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH=IO3+5I+3H2O下列说法不正确的是A右侧发生的电极方程式：2H2O+2e=H2+2OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3C电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2OKIO3+3H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变【解析】电解的电极反应为：阳极 2I2e= I2 左侧溶液变蓝色3I2+6OH=IO3+5I+3H2O

9、 一段时间后，蓝色变浅 阴极 2H2O+2e=H2+2OH 右侧放出氢气如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：电极反应为：阳极 2I2e= I2 阴极 2H2O+2e=H2+2OH 多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极保证两边溶液呈电中性，所以选项D不正确，答案选D。答案：D（2013天津卷）6、为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2电解过程中，以下判断正确的是 电池 电解池

10、AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正极：PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。A选项H+离子在原电池中移向PbO2电极，错误。B选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。C选项在原电池的正极电极反应是生成PbSO4，错误。D选项在原电池中Pb电极的质量由于生成PbSO4，质量增加，在电解池中，Pb阴极，质量不变，正确。答案：D（2013北京卷）7.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护

11、拦表面涂漆C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块【答案】A【解析】A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误D、 镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。（2013北京卷）9.用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：Cu2+2e-=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【答案】A【解析】A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负

12、极，故正确；B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl-2e-=C12，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。（2013全国新课标卷1）10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+Al2S3 D、黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 答案：B 解析：

13、A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加； C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3； D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl （2013全国新课标卷1）27.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-=LixC6。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） 回答下列问题： LiCoO2 中，Co

14、元素的化合价为_。 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。 “酸浸”一般在80 oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。 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，可回收的金属化合物有_(填化学式）。答案：（1）+3；（2）2Al+2OH+6H2O2Al(OH)4+3H2 （3）2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O；2

15、H2O22H2OO2；有氯气生成，污染大（4）CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2 （5）Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C （6）Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4 解析：（1）Li和O元素的化合价分别是1和2价，所以该化合物中Co的化合价是（221）3价。（2）正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2Al+2OH+6H2O2Al(OH)4+3H2。（3）根据后面流程可知，有CoSO4生成，这说明在反应中LiCoO2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方

16、程式是2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水还会发生自身的氧化还原反应，即2H2O22H2OO2；如果用盐酸代替，则氯化氢能被氧化生成氯气，会造成环境污染。（4）根据原子守恒可知，在反应中还应该有硫酸铵、CO2和H2O生成，所以反应的化学方程式是CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2。（5）根据充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6可知，放电时LixC6在负极失去电子，则Li1-xCoO2在正极得到电子，所以该反应式是Li1-xCoO2+LixC6LiCoO

17、2+6C。（6）由于放电时Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中，所以有利于锂在正极的回收；根据工艺流程图可知，在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：CO(g）+ 2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.1 kJmol-1 CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤气变换反应：CO(g) +

18、 H2O (g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反应： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示） 。分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响 。 由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。 二甲

19、醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kWhkg-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_个电子的电量；该电池理论输出电压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，1kWh=3.6105J ） 答案：（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH+3H2O2NaAl(OH)4；NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3； 2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡向右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分

20、CO。（3）2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。 （4）反应放热，温度升高，平衡左移（5）CH3OCH312e3H2O2CO212H；12。（1）工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。（2）合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率

21、提高。（3）根据盖斯定律可知，将2即得到反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，所以该反应的放热H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7kJ/mol。（4）该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。（5）原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2价，反应后变为4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度电池输出电能/燃料质量，所以该电池的能量密度

22、。（2013北京卷）26.（14分） NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式: _ 。随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ 。 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 2oCaO 38SrO56BaO。原因是 ，元素的金属

23、性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式: 。【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；（2）N2(g)+O2（g）=2NO(g) H=+183KJ/mol； 增大；（3）2NO+2CON2+2CO2 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第A族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（4）还原； NO+O2-2e-NO2；【解析】（1）NO2与H2O反应生成HNO3与NO；（2）H=945kJ/mol+498kJ/mol-26

24、30KJ/mol=+183KJ/mol； 该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；（3）NO被CO还原N2，CO被氧化为CO2； 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第A族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；（4）由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2-； 在O2-参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。（2013山东卷）28（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2

25、H2SO4+5O24CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是 ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 。（3）右图为电解精炼银的示意图， （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 。（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为 。解析：（1）NaCl与Al2O3冶炼需要用电解法，Fe2O3与Cu2S可以用热还原法，所以答案为b、d。（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1升高到+2，S元素化合价由-2升高

26、到+6，Cu2S做还原剂；当有1molO2参与反应转移的电子为4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入镁条时，镁与H+反应生成了氢气。（3）电解精炼时，不纯金属做阳极，这里就是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO，遇空气氧化生成的NO2，电极反应：NO3-+3e-4H+NO+2H2O。或NO3-+e-2H+NO2+H2O（4）做电解质溶液，形成原电池。答案：（1）b、d（2）Cu2S；4；氢气（3）a；NO3-+e-2H+NO2+H2O（4）做电解质溶液（或导电）直流电源Pt电极Ag-Pt电极H2ONO3 N2质子交换膜题11图AB2013高考重庆卷11(14分)化学在环境保

27、护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1) 催化反硝化法中，H2能将NO3还原为N2，25时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。N2的结构式为 。上述反应离子方程式为 ，其平均反应速率v(NO3)为 mol L1 min1还原过程中可生成中间产物NO2，写出3种促进NO2水解的方法 。(2)电化学降解NO3的原理如题11图所示。电源正极为 (填“A”或“B”)，阴极反应式为 。若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为 g。答案：（1）NN 2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O 0.001 加酸，升高温度，

28、加水 （2）A， 2NO3-+6H2O+10e-N2+12OH- 14.4【解析】（1）N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合，因此其结构式为NN；利用溶液pH变化可知有OH-生成，再结合原子守恒可写出反应的离子方程式；利用离子方程式知v(NO3-)v(OH-)(10-2-10-7)/100.001mol/(Lmin)；水解是吸热反应，NO2-水解使溶液中c(OH-)变大，因此可促进NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等。（2）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知

29、有H2O参与反应且有OH-生成；转移2mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2（5.6g），同时有2molH+（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（m左-m右）18g-3.6g14.4g。（2013福建卷）23.（16分）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既廉价又环保。（1）工业上可用组成为K2OM2O32RO2nH2O的无机材料纯化制取的氢气已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质量数之和为27，则R的原子

30、结构示意图为_常温下，不能与M单质发生反应的是_（填序号）a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH e.Na2CO3固体（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种高温热分解法已知：H2S(g)=H2+1/2S2(g)在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c molL-1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985时H2S按上述反应分解的平衡常数K=_；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：_电化学法该法制氢过程的示意图如右。反

31、应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_；反应池中发生反应的化学方程式为_。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_。【答案】（1） b、e（2） 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短（或其它合理答案）增大反应物接触面积，使反应更反分H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S + 2HCl 2Fe2 + 2H 2Fe3 + H2【解析】本题考查元素推断、原子结构、化学平衡的影响因素及计算、电化学等化学反应原理的知识，同时考查学生的图表分析能力。（1）R为+4价，位于第3周期，应为Si元素，同理M为Al元素。常温下铝与Fe2O3不反应，与Na2CO3也不反应；（2）K=。温度越高，反应速率越快，反应物的转化率越高，与平衡转化率差距越小，所以离得近。FeCl3具有强氧化性，能够氧化H2S：2FeCl3H2S2FeCl2S2HCl。该逆流原理与浓硫酸中SO3的吸收相类似，气体从下端通入，液体从上端喷，可以增大气液接触面积，反应充分。从图可知电解过程中从左池通入的Fe2+生成Fe3+（阳极反应），循环使用；而另一电极产生的则为H2（阴极反应）。故电解总的离子方程式为：2Fe2+2H2Fe3+H2。专心-专注-专业