1、1电化学 高考真题训练1【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2 【2017 新课标 2 卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 44HSOC混合溶液。下列叙述错误的是A待加工铝质工件为阳极 B可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为： 3Alel D硫酸根离子在电解
2、过程中向阳极移动3 【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a常用掺有石墨烯的 S8 材料，电池反应为：16Li+xS 8=8Li2Sx（2x8） 。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越多4 【2016 新课标 2 卷】MgAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是A负极反应式为 Mg-2e-=Mg2
3、+ B正极反应式为 Ag+e-=AgC电池放电时 Cl-由正极向负极迁移 D负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H25 【2016 新课标 1 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 2-4S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 2H2O 4e = O2+4H+，负极区溶液 pH 降低D
4、当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 O2 生成6 【2016 浙江卷】金属(M)-空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO 2+2nH2O=4M(OH)n。己2知：电池的 “理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（ ）A采用多孔电极的目的是提髙电极与电 解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较 Mg、 Al、Zn 三种金属一空气电池，Al -空气电池的理论比能量最高CM-空气电池放电过程的正极反应式：4M n+nO2+2nH2O+4ne
5、-=4M(OH)nD在 M-空气电池中 ，为防止负极区沉积 Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜7 【2016 海南卷】某电池以 K2FeO4 和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是AZn 为电池的负极 B正极反应式为 2FeO42+ 10H+6e=Fe2O3+5H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D 电池工作时 H向正极迁移9 【2015 福建卷】某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将 H2O 和 CO2 转化为O2 和燃料(C 3H8O)。下列说法正确的是A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H 从 b 极区向 a 极区
6、迁移C每生成 1 mol O2，有 44 g CO2 被还原Da 电极的反应为： 3CO2 + 16H -18e = C3H8O+4H2O10 【2015 浙江卷】在固态金属氧化物电解池中，高温共电解 H2OCO2 混合气体制备 H2 和 CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）AX 是电源的负极B阴极的反应式是：H 2O2eH 2O 2CO22eCOO 2C总反应可表示为：H 2OCO 2 H2COO 2= = = =通 电 D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 1 111 【2015 四川卷】用下图所示装置除去含 CN 、 Cl 废水中的 CN 时，控制溶液
7、 PH 为 910，3阳极产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为：Cl + 2OH 2e = ClO + H2OC阴极的电极反应式为：2H 2O + 2e = H2 + 2OH D除去 CN 的反应：2CN + 5ClO + 2H+ = N2 + 2CO 2 + 5Cl + H2O12 【2016 天津卷】下列叙述正确的是( ) A使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H) B金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关C原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生D在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶而 CuS 不溶，说明
8、 CuS 的溶解度比 ZnS 的小13 【2015 上海卷】研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是Ad 为石墨，铁片腐蚀加快Bd 为石墨，石墨上电极反应为：O 2 + 2H2O + 4e 4OH Cd 为锌块，铁片不易被腐蚀Dd 为锌块，铁片上电极反应为：2H + + 2e H214 【2015 江苏卷】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（ ）A反应 CH4H 2O=点 燃 =通 电 =电 解 =催 化 剂 3H2CO,每消耗 1molCH4 转移 12mol 电子B电极 A 上 H2 参与的电极反应为：H 22OH 2e =2H2OC电池工作时
9、，CO 32 向电极 B 移动 D电极 B 上发生的电极反应为：O 22CO 24e =2CO3215 【2017 江苏卷】(12 分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为 Al2O3，含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质) 为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO 2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。4（3） “电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_ _。 （4） “电解”是电解 Na2CO3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 A 的化学式为 _。【答案】 （3）石墨电极被阳极上产生的 O2 氧化 （4）4CO 32 +2H2O4
10、e=4HCO3 +O2 H216 【2017 天津卷】（14 分）某混合物浆液含有 Al(OH)3、MnO 2 和少量 Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图 2） ，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答和中的问题。含铬元素溶液的分离和利用（4）用惰性电极电解时，CrO 42-能从浆液中分离出来的原因是_，分离后含铬元素的粒子是_；阴极室生成的物质为_（写化学式） 。【答案】 （4）在直流电场作用下，CrO 42-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO42-和 Cr2O72- NaOH 和 H21
11、7 【2016 江苏卷】铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物） 、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 Cr2O72的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上 Cr2O72转化为 Cr3 ，其电极反应式为 _。【答案】 （1）Cr 2O72+6e +14H+2Cr 3+7H2O18 【2016 天津卷】氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（1）但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，同时获得氢气
12、：Fe+2H 2O+2OHFeO42+3H2，工作原理如图 1 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的 FeO42，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO4 只在强碱性条件下稳定，易被 H2 还原。5电解一段时间后，c(OH )降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。c( Na2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图 2，任选 M、N 两点中的一点，分析 c(Na2FeO4)低于最高值的原因： 。【答案】 （1）H 2+2OH-2e-=2H2O （5）阳极室 防止 Na2FeO4 与
13、 H2 反应使产率降低M 点：c(OH -)低，Na 2FeO4 稳定性差，且反应慢(或 N 点：c (OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4 产率降低 )。19 【2016 浙江卷】催化还原 CO2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。（5）研究证实，CO 2 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 极，该电极反应式是 。【答案】 （5）阴 CO 2+6H+6e=CH3OH+H2O20 【2015 新课标 2 卷】 （15 分）二氧化氯（ClO 2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（2）实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO
14、2（亚氯酸钠）为原料 ，通过以下过程制备 ClO2：电解时发生反应的化学方程式为 。【答案】 （2）NH 4Cl2HCl 电 解 3H2NCl 3 21 【2015 重庆卷】 （14 分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。（5）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。6腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c” ） ；环境中的 Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈 Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；若生成 4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗
15、氧体积为 L（标准状况） 。【答案】 （5） c 2Cu 2 +3OH +Cl =Cu2（OH） 3Cl 0.44822 【2015 新课标 2 卷】26F3 、H5、J22015全国卷 酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO 2、ZnCl 2 和 NH4Cl 等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生 MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100 g 水)温度/化合物 0 20 40 60 80 100NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3ZnCl2 343 395 452 48
16、8 541 614化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3Ksp 近似值 1017 1017 1039回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为 _。(2)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是 MnO2、_和_，欲从中得到较纯的 MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。(3)用废电池的锌皮制备 ZnSO47H2O 的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀 H2SO4 和 H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至 pH 为_时，铁刚好沉淀完全( 离子浓度小于 1105 molL
17、1 时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至 pH 为_时，锌开始沉淀 (假定 Zn2 浓度为 0.1 molL1 )。若上述过程不加 H2O2，后果是_，原因是 _。答案：(1)MnO 2H e =MnOOH 2MnO2Zn2H =2MnOOHZn 27(注：式中 Zn2 可写为 Zn(NH3) 、Zn(NH3)2Cl2 等， H 可写 为 NH )24 4(2)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 空气中加热 碳粉 转变为 CO2，MnOOH 氧化为 MnO2(3)Fe3 2.7 6 Zn2 和 Fe2 分离不开 Fe(OH)2 和 Zn(OH)2 的 Ksp 相近232016全国卷 Na
18、ClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2 中 Cl 的化合价为_ 。(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式：_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2 和 Ca2 ，要加入的试剂分别为_、_。 “电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。NaClO 2 的有效氯含量为 _。( 计算结果保留两位小数 )答案：(1)3 (2)2NaClO3SO 2H 2SO4=2ClO22NaHSO 4(3)NaOH 溶液 Na2CO3 溶液 ClO (或 NaClO2) (4)21 O2 (5)1.57 2
