2022年年高考化学电化学基础 .pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载高考化学试题分类解析汇编:电化学基础1.2012江苏化学卷10下列有关说法正确的是A.CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的H0 B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C.N2(g) 3H2(g)2NH3(g) H0,其他条件不变时升高温度,反应速率(H2)和氢气的平衡转化率均增大D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应B 解析: 本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变
2、、焓变都大于零,仅在高温下自发。内容来源于选修四 P34-P36 中化学方向的判断。B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小。D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离, 水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大。2. 2012江苏化学卷5下列有关物质的性质与应用不相对应的是A.明矾能水解生成Al(OH)3 胶体 ,可用作净水剂B.FeCl3 溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路C.SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆D.Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料C 解析
3、:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3的氧化性、SO2 和 Zn 的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。3. 2012海南化学卷3下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A. HCl 、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH 、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH 、 H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr 、 H2SO4、 Ba(OH)2 C 【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,阴离子不能是简单离子;电
4、解HCl 的方程式为: 2HCl =电解Cl2 + H2 ,A 选项错;电解CuSO4 溶液的方程式为:2CuSO4+2H2O=电解2Cu+2H2SO4+O2 ,B 选项错;电解NaBr 的方程式为: 2NaBr+2H2O =电解2NaOH+H2 +Br2 , D 选项错。4. 2012海南化学卷10下列叙述错误的是A生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀C 【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故A 选项正确;用锡焊接的铁质器件, 焊接处易生锈, 是因为构成的原电池中Fe 作负极
5、, 加快了腐蚀速率,故 B 选项正确;在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故C 选项错;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe 作正极,受到保护,故D 选项正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页优秀学习资料欢迎下载5. 2012安徽理综化学卷11某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开2K,闭合1K,两极均有气泡产生;一段时间后, 断开1K,闭合2K,发现电流发A 指针偏转。下列有关描述正确的是A断开2K,闭合1K时,总反应的离子方程式为:2222HCLClH通电B断开1K,闭合2K时,石墨电极附近溶液变红C断开1
6、K,闭合2K时,铜电极上的电极反应为:222CleClD断开1K,闭合2K时,石墨电极作正极D 【解析】本题考查原电池及电解池工作原理,旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开 K2,闭合 K1 时,装置为电解池, 两极均有气泡产生,则反应为2Cl 2H2O 通电H2 2OH Cl2,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl2,在铜电极处产生H2,附近产生OH,溶液变红,故A、B 两项均错误;断开K1、闭合 K2 时,为原电池反应, 铜电极反应为H2 2e 2OH=2H2O , 为负极,而石墨电极反应为Cl22e=2Cl,为正极,故C 项错误, D 项正确。6. 2012福建理综化学卷9将右
7、图所示实验装置的K 闭合,下列判断正确的是ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中c(SO42)增大D片刻后可观察到滤纸b 点变红色A 解析: Zn 作原电池的负极,Cu 作原电池的正极,Cu 电极是发生还原反应。B 选项貌似正确,迷惑学生。电子流向是负极到正极,但 ab这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子并没沿此路径流动。C 选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。 D 选项中是滤纸a 点是阴极,氢离子放电,溶液中氢氧根暂时剩余,显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识,装置图设计有些复杂,B 选项干扰作用明显,设问巧妙。7.2012浙江理综化学卷10已知电极上每通
8、过96 500 C 的电量就会有1 mol 电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页优秀学习资料欢迎下载A电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是:Ag+ + e- = Ag B称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C C实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导
9、致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。D若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。D 解析:电量计中的银棒应与电源的正极相连,银棒作阳极,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图),D 选项错。8. 2012广东理 综 化学卷 10下列应用不涉及氧化还原反应的是A Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂B 工业上电解熔融状态Al2O3 制备 Al C 工业上利用合成氨实现人工固氮D 实验室用NH4Cl 和 Ca(OH)2 制备 NH3 解析: A 有单质
10、 O2 生成。 B 有单质 Al 生成。 C 有单质 H2 和 N2 反应9. 2012山东理综化学卷8下列与含氯化合物有关的说法正确的是AHClO 是弱酸,所以NaClO 是弱电解质B向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3 溶液,可制得Fe(OH)3 胶体C HCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电,所以HCl 和 NaCl 均是离子化合物D电解 NaCl 溶液得到22.4LH2( 标准状况 ),理论上需要转移NA 个电子 (NA 表示阿伏加德罗常数 ) B 【解析】 NaClO 属于盐,为强电解质,A 项错误;向沸水中滴加饱和FeCl3 制备 Fe(OH)3胶体, B 项正确; HCl 属
11、于共价化合物,C 项错误;根据电解NaCl 溶液的阴极反应:2H+2e-=H2 ,产生标准状况下22.4LH2 ,转移 2NA 个电子, D 项错误。10. 2012山东理综化学卷13下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A图 a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B图 b 中,开关由M 改置于 N 时, Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小C图 c 中,接通开关时Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速率也增大Fe 海水图 a Zn Cu CuZn 合金N M 图 b 稀盐酸稀盐酸Pt Zn 图 c 图 d Zn MnO2 NH4Cl 糊状物碳棒精选学习资料 - - - - - - - - -
12、名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页优秀学习资料欢迎下载D图 d 中, Zn-MnO2 干电池自放电腐蚀主要是由MnO2 的氧化作用引起的B 【解析】图a 中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A 项错误;图b 中开关由M 置于 N,Cu 一 Zn 作正极,腐蚀速率减小,B 对;图 c 中接通开关时 Zn 作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt 上放出, C 项错误;图d 中干电池放电时MnO2 发生还原反应,体现还原性,D 项错误。11. 2012四川理综化学卷11一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为 CH3CH2OH 4
13、e+H2O=CH3COOH+4H 。下列有关说法正确的是检测时,电解质溶液中的H向负极移动若有 0.4mol 电子转移,则在标准状况下消耗4.48L 氧气电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O 正极上发生的反应是:O2+4e+2H2O=4OH C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H移向电池的正极,A 项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C 项正确,用C 项的方程式进行判断,有0.4 mol的电子转移,消耗氧气为0.11 mol,B 项错误;酸性电池不可能得到OH, D 项错误。12. 2012全国大纲理综化学卷11四种金属片两两相连浸入稀硫酸中
14、都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极,相连时,有气泡逸出; 相连时,的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A B C D B 【解析】由题意知:四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向,则大于;相连时,为正极,则大于;相连时,有气泡逸出,则大于; 相连时,的质量减少,则大于,答案:。【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,一般地,负极材料与电解质溶液要能发生反应。(2)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极
15、;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。13. 2012江苏化学卷20(14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:Al2O3(s) AlCl3(g) 3C(s)=3AlCl(g) 3CO(g) H=a kJmol1 3AlCl(g)=3Al(l)AlCl3(g) H=b kJmol1 反应 Al2O3(s) 3C(s)=2Al(l) 3CO(g)的 H= kJmol1(用含 a、b 的代数式表示 )。Al4C3 是反应过
16、程的中间产物。Al4C3 与盐酸反应 (产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式。(2)镁铝合金 (Mg17Al12) 是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下, 将一定化学计量比的Mg 、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12 17H2=17MgH2 12Al。 得到的混合物Y(17MgH2 12Al)在一定条件下释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页优秀学习资料欢迎下载在 6.0molL1HCl 溶液中,
17、 混合物 Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为。在 0.5 mol L1 NaOH 和 1.0 mol L1 MgCl2 溶液中,混合物 Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X- 射线衍射谱图如右图所示(X- 射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是(填化学式 )。(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应的化学方程式为:。【参考答案】(1)ab Al4C3 12HC
18、l=4AlCl3 3CH4(2)防止 Mg Al 被空气氧化52 mol Al (3)2Al 3AgO 2NaOH=2NaAlO2 3AgH2O 【解析】 本题以新能源、 新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、 读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。14. 2012海南化学卷13(8 分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:(1)氮元素
19、原子的L 层电子数为;(2)NH3 与 NaClO 反应可得到肼 (N2H4) ,该反应的化学方程式为;(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4 反应生成N2 和水蒸气。已知: N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) H1= -195kJmol-1 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O H2= -534.2kJmol-1 写出肼和 N2H4 反应的热化学方程式;(4) 肼 一 空 气 燃 料 电 池 是 一 种 碱 性 电 池 , 该 电 池 放 电 时 , 负 极 的 反 应 式为。【答案】 (1)5 (2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O (3
20、)2N2H4 (1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g) H= -1048.9kJmol-1 (4)2N2H4 -4e-+4 OH-=2N2+4H2O 【解析】(1)N 原子的原子结构示意图为:,故其 L 层上有 5 个电子;(2)NH3+NaClO N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl 和 H2O,观察法可配平方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(3)肼与 N2O4 反应生成N2 和水蒸气: 2N2H4 +N2O4=3N2+4H2O,观察已知的两个热方程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共
21、13 页优秀学习资料欢迎下载式 可 知 , 2- 得 : 2N2H4 (1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g) H= H2 2- H1= -1048.9kJmol-1 (4) “肼空气燃料电池是一种碱性电池” 中 O2 在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-=2N2+4H2O 。15. 2012海南化学卷16(9 分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4 和 O2 ,电解质为KOH 溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。回答下列问题:(1)甲烷燃料电池正极、 负极的电极反应分别为
22、、。(2)闭合 K 开关后, a、b 电极上均有气体产生其中b 电极上得到的是,电解氯化钠溶液的总反应方程式为;(3)若每个电池甲烷通如量为1 L( 标准状况 ),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(法拉第常数F=9.65 l04C mol-1 列式计算 ),最多能产生的氯气体积为L(标准状况 )。【答案】 (1)2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH- CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O (2)H2 2NaCl+2H2O =电解2NaOH+H2 +Cl2 (3) 3.45104C 4L 【解析】 (1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH4 +
23、2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O,正极是: 2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH- ,负极是: CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O。(2) b 电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H+ 放电,生成H2;电解氯化钠溶液的总反应方程式为: 2NaCl+2H2O =电解2NaOH+H2 +Cl2 。(3)根据得失电子守恒,可得: 1 mol CH4 8 mol e- 4 mol Cl2 ,故若每个电池甲烷通入量为1 L( 标 准 状 况 ) , 生 成4L Cl2 ; 电 解 池 通 过 的 电 量 为1L22.4L/mol 8 9.65 l04
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