2012届高三化学二轮专题检测(最新模拟题汇编)专题十 电化学原理

专题十电化学原理

1.(201

2.郑州.第一次质量预测)综合下图判断，下列正确的说法是

A. 装置I和装置II中负极反应均是

B. 装置I和装置II中正极反应均是

C. 装置I和装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动

D. 放电过程中，装置I左侧烧杯和装置II右侧烧杯中溶液的pH均增大

1.【答案】D

【解析】装置I为吸氧腐蚀，负极是锌：Zn-2e-=Zn2+，正极反应为：，溶液的pH 增大，盐桥中阳离子向左侧烧杯移动；装置II铁为负极：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：2H++2e-=H2↑，溶液的pH 增大，盐桥中阳离子向右侧移动。综上所述，A、B、C项不正确，D项正确。

2.（2012.山西大同.调研）Li-Al／FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池正极

的电极反应式为： 2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe，有关该电池的下列说法正确的是（）

A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价是+1价

B．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe—2e—=2Li++FeS

C．放电时，负极的电极反应式：Al—3e—=Al3+

D．该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe

2.【答案】D

【解析】A项Li的化合价是0价；充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为：Li++e—=Li ，

B错；放电时，负极的电极反应式：Li-e—=Li+，C错。

3.(2012.福州.期末)铁镍蓄电池放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有

关该电池的说法不正确

．．．的是

A．电池的电解液为碱性溶液

B．电池的正极为Ni2O3、负极为Fe

C．电池放电时，负极反应为Fe+20H一一2e一Fe(OH)2

D．电池充电时，阳极附近溶液的pH升高

3.【答案】D

【解析】由放电时的总反应知生成物均为氢氧化物，所以电池的电解液应为碱性溶液；由化合价的变化知Fe失去电子应作负极，Ni2O3作正极；充电时阳极为Ni（OH）2失电子，其电极反应式为2Ni（OH）2+2OH-－2e-＝Ni2O3+3H2O，所以阳极附近溶液的pH降低，D项错误。

4. （2012.唐山.期末）碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说

法不正确的是（）

A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOH

B．放电时外电路电流由Zn流向MnO2

C．电池工作时OH-向锌电极移动

D．该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH—

4.【答案】B

【解析】放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子流从Zn流向MnO2，电流方

向与电子流向相反，故B项错误。

5.（2012.江西协作体.联考）下列说法正确的是（）

A．蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程

B．MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料，也常用于电解法冶炼镁、铝金属

C．铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应

D．由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键，不可能有非极性键

5.【答案】C

【解析】A项油脂不是高分子化合物；B项MgO熔点太高，常用电解熔融氯化镁冶炼镁；H2O2中存在

非极性键，D 项不正确。

6.（2012.山东莱芜.期末）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，电池总反应式为：

25X 25V O xLi Li V O +→，下列说法不正确．．．的是 A.向外供电时，锂离子向负极移动

B.负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是25V O

C.正极的电极反应为:25x 25V O xe xLi Li V O -

+

++→

D.负极的电极反应为：xLi xe xLi -

+

-→ 6.【答案】A

【解析】该电池的负极为锂，产生的Li +移向正极，A 项错误。

7.（2012.南昌市.调研）用石墨作电极，电解1mol/L 下列物质的溶液，溶液的PH 值保持不变的是（ ） A.HCl B.NaOH C.Na 2SO 4 D.NaCl 7.【答案】C

【解析】电解HCl 溶液生成氢气和氯气，溶质减少，PH 增大；电解NaOH 实质是电解水，NaOH 浓度增大，PH 也增大，电解NaCl 生成NaOH ，PH 增大。 8.（2012.杭州.第一次质检）用Na 2SO 3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的

混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示，则下列有关说法中不正确．．．

的是（ ）

A ．X 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极

B ．图中的b>a

C ．阳极区pH 增大

D ．该过程中的产品主要为H 2SO 4和H 2 8.【答案】C

【解析】由图象可判断此装置为电解池，在电解池中阴离子向Pt(Ⅱ)方向移动，则确定Pt(Ⅱ)为阳极，

与阳极直接相连的是直流电源的正极，A 项正确；阳极发生氧化反应，即将SO 32－和HSO 3－氧化为SO 42－

，并使溶液的酸性增强，因此H 2SO 4浓度增大，为了维持反应的顺利进行，需要对阳极区的电解液进行稀释，

B 项正确；阳极区酸性增强，

C 项错误；Pt(Ⅰ)为阴极，阴极区发生的还原反应是2H ＋＋2e －

=H 2↑，根据阴阳极产物可判断D 项正确。 9.（2012.杭州.第一次质检）右图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是 A ．食盐水中有气泡逸出

B ．铁表面的反应为Fe - 3e →Fe 3+

C ．红色首先在食盐水滴的中心出现

D ．该实验研究的是金属的吸氧腐蚀 9.【答案】D

【解析】由于电解质溶液为中性，因此属于吸氧腐蚀，D 项正确；图象中铁为负极，发生的反应为Fe －2e －=Fe 2＋，B 项错误；正极为碳，电极反应为O 2＋4e －＋2H 2O=4OH －

，即碳附近溶液显碱性，首先变红，C 项错误；反应整个过程中没有气体生成，因此A 项错误。

10.（2012.南昌市.调研）将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液 i.以电流强度为1A 通电10分钟；

ii.10min 后，反接电源，以电流强度为2A 继续通电10分钟；下列图像分别表示：银电极质量，铂电极质量，及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。下确的是（ ）

A.①③

B. ①②③

C. ②③④

D. ①②③④

10.【答案】A

【解析】一开始银作阳极失电子形成Ag+，质量减少；铂作阴极，Ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银作阴极，质量增加，铂上的银失电子，质量减少，当银反应完后，由于铂是惰性电极所以OH-失电子产生氧气，再从电流强度和时间关系可得出①③正确。

11.（2012.济宁.期末）控制合适的条件，将反应

设计成如图所示的原电池。下列判断不正确

．．．的是（）

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生的电极反应式为2I——2e—===I2

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+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，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极

11.【答案】D

【解析】该反应不是可逆反应，故不能逆向进行，D项说法错误。

12.（2012.合肥市.第一次质量检测）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁

烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是（）

A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极

B．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-

C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O

D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体179.2 13

L

12.【答案】D

【解析】燃料电池的O2-在正极产生，移向负极，A不正确；因是非水溶液，故B、C项不正确。

13.（2012.合肥市.第一次质量检测）化学与生产、生活及材料关系密切，下

列说法不正确的是（）

A．焰火与焰色反应知识有关，表明所有金属及其化合物灼烧时火焰均呈现特殊颜色。

B．低碳生活是一种时尚的生活理念，倡导减少温室气体排放，CO2、CH4等是常见的温室气体。

C．家庭燃气泄漏应开窗通风以避免爆炸发生。

D．滑石的组成是Mg3(Si4O10)(OH)2，可以用氧化物形式表示为4MgO·4SiO2·H2O。

13.【答案】A

【解析】并不是所有的金属及其化合物再灼烧时会产生焰色反应。

14.（2012.福建泉州四校.第二次联考）右图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的

是（）

A．若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀

B．若X为锌，开关K置于N处，则X极上有黄绿色气体生成

C．若X为碳棒，开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：Fe－3e－＝Fe3＋

D．若X为锌，开关K置于M处，则总反应方程式为：2Zn＋O2＋2H2O＝2Zn(OH)2

14.【答案】D

【解析】A项构成电解池，此时Fe为阴极被保护，不正确；B项锌为活泼电极放电，不会产生黄绿色气体；C项构成原电池，铁为负极失电子生成Fe2+，不正确。

15.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中

c(SO42-) = 2.0 mo l·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L

（标准状况）气体，则原溶液中c(K+)为

A．2.0 mol·L－1B．1.5 mol·L－1 C．1.0 mol·L－1D．0.5 mol·L－1

15.【答案】A

【解析】根据题意，阳极反应为：4OH—4e-=O2↑；阴极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑。则生成22.4LO2、H2转移电子分别为4mol、2mol，则溶液中Cu2+浓度为1mol/L。根据电荷守恒：c(K+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-)，c(K+)=2.0 mol·L－1。

16.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)某心脏起搏器的动力来源于Li-SOCl2电池。该电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。下列关于该电池的说法正确的是

A．放电过程中Li+向负极移动

B．该电池的电解质溶液为NaCl水溶液

C．正极电极反应式为：2SOCl2+4e-= 4Cl—+S +SO2

D．当0.4mol Li完全溶解时，流经电解液的电子个数为2.408×1023

16.【答案】C

【解析】放电过程中，Li为负极：Li-e-=Li+，则Li+将向正极移动，A错误；SOCl2为正极，电极反应为：2SOCl2+4e-= 4Cl—+S +SO2，C项正确；由于Li为活泼金属能够与水反应，故该电池应该为非水溶液，B项错误；电子是通过外电路（导线）从负极流向正极的，D项错误。

17.（2012.福建泉州四校.第二次联考）钠氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池，

其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属，其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na＋迁移的β－Al2O3固体电解质陶瓷管分隔，由于正极是固态多孔金属氧化物，所以还需要添加NaAlCl4熔盐在正极处作第二电解质，在正、负极之间传导钠离子。下列有关钠氯化镍蓄电池的说法错误的是()

A．电池放电时的总反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaCl

B．充电时阳极的电极反应为Na＋＋e－===Na

C．放电时正极的电极反应为Ni2＋＋2e－===Ni

D．该电池被称为绿色电池，最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍，其他产物对环境没有影响

17.【答案】B

【解析】由题意知，该电池的总反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaCl，故A、C、D项正确；充电时阳极反应为：Ni-2e-=Ni2+，B项不正确。

18.(2012九江市第一次统考)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且

足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（）

A．溶液的质量变化：甲减小乙增大

B．溶液pH值变化：甲减小乙增大

C．相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙

D．电极反应式：甲中阴极：Cu2++2e—= Cu，乙中负极：Mg - 2e—= Mg2+

18.【答案】A

【解析】甲为电解池，电解硫酸铜溶液，阳极反应为：4OH---4e-=2H2O+O2↑，阴极反应为：Cu2++2e-=Cu，故甲池质量减小、pH减小，通过0.1mol电子产生气体物质的量为0.025mol。乙池为原电池，总反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，其中Al为负极，Mg为正极，乙池溶液质量增大、pH减小，通过0.1mol电子产生气体物质的量为0.05mol。

19.（2012.石景山.期末）金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。

现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。

(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式______。

(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH＝1，

则溶解铜的质量是______g，溶液中的c(SO2－4)＝______mol/L。

(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，则X极是（正、负极），电极

反应式。Y极的材料名称是，电极反应式。

19.【答案】

（1）Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋---------------------------------------------------------2分

（2）0.64--------------------------------------------------------------------------------1分

0.5 --------------------------------------------------------------------------------1分

（3）负极，Cu－2e－===Cu2＋------------------------------------------------------------1+1分

碳（石墨、金、铂、银）, 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋------------------------------1+1分

【解析】（2）溶液的pH=1,c(H+)=0.1mol，则m(Cu)=0.1mol×64g·mol-1=6.4g。

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，生成的FeSO4浓度为0.2mol/L，根据电荷守恒：c(SO42-)=（3+2+1）/2×0.1mol/L+0.2mol/L=0.5mol/L。

（3）原电池中电子流向从负极流向正极，故X为负极：Cu-2e-=Cu2+；Y为正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

20.（2012.潍坊.期末）(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备.

①用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水.

已知：N 2(g)+2O 2(g)=N 2O 4(g) △H=10.7kJ· mol N 2H 4(g)+02(g)=N 2(g)+2H 20(g) △H=-543 kJ· mol -1

写出气态肼和N 2O 4反应的热化学方程式为 . ②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： .

(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空.如图l 所示装置中，以稀土金属材料做惰性电极，在两极上分别通入CH 4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y 203的Zr02固体，它在高温下能传导阳极生成的02-离子(02+4e 202-).

①c 电极的名称为 ,d 电极上的电极反应式为 . ②如图2所示电解l00mL0.5 mol·L -1CuS04溶液，a 电极上的电极反应式为 .若a 电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号). a ． CuO b. Cu(OH)2 c ．CuC03 d ．Cu 2(OH)2C03

20.【答案】

【解析】（1）①N 2(g)+2O 2(g)=N 2O 4(g) △H=+10.7kJ· mol -1

①

N 2H 4(g)+02(g)=N 2(g)+2H 20(g) △H=-543 kJ· mol -1

②

根据盖斯定律可知，反应方程式可以由②×2-①：2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)=3N 2(g)+4H 2O(g) △H=-1096.7kJ/mol 。

②四氧化二氮在高温下很难稳定存在，而NO 2生成N 2O 4的反应为气体体积减小的反应，故二氧化氮转化为四氧化二氮的条件可以是高压、低温。

（2）①电流方向从正极流向负极，故c 、d 分别为正极、负极。燃料电池的负极为燃料极：CH 4-8e -+4O 2-=CO 2↑+2H 2O

②a 为电解池的阳极：4OH —

4e -=2H 2O+O 2↑；b 为阴极：2Cu 2++4e -=2Cu ，当阳极产生56mL 气体时，被电解的OH -的物质的量为：56mL/22400mL ·mol -1×4=0.01mol ，故溶液的c(H +)=0.01mol/0.1L=0.1mol ·L -1,故溶液的pH=1。

为恢复电解质溶液的原状，根据“出什么加什么”原理，只要相当于加入CuO 即可，a 可以，b 的Cu(OH)2可以拆为CuO ·H 2O ，c 的CuC03拆为CuO ·CO 2，d 项Cu 2(OH)2C03可拆为CuO ·H 2O ·CO 2，其中c 项也可选。

21.（2012.山东莱芜.期末）工业上金属的冶炼过程复杂。

（1）炼铁涉及的2个热化学方程式：

1

22342121Fe O (s)C O (g )Fe O (s)C O (g )

H 15.73kJ m ol

3

3

3-+

=

+

?=-?

1

342Fe O C O (g )3FeO (s)C O (g )

H 640.4kJ m ol

-+=+?=+?

则反应232Fe O (s)CO (g )2FeO (s)CO (g )

+=

+的H

?= 。

（2）工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件，使H +难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式 。

（3）将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板，这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后，锌将作为原电池的 极发生 反应。（填“氧化”或“还原”）

（4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L ，则该反应转移的电子数为 ，消耗硫酸的物质的量是 。

21.【答案】1

m ol

kJ 411.20ΔH -?+= （2分）

（1）42224SO H 2O Zn 2通电

O H 2ZnSO 2+↑++（2分） （2）负极 （1分） 氧化（1分） （3）0.4A N （2分） 0.2mol （2分） 【解析】（1）1

22342121Fe O (s)C O (g )Fe O (s)C O (g )

H 15.73kJ m ol

3

3

3-+

=

+

?=-? ①

1

342Fe O C O (g )3FeO (s)C O (g )

H 640.4kJ m ol

-+=+?=+? ②

根据盖斯定律可知[①×3+②×2]/3可得：2

3

2

Fe O (s)CO (g)2FeO (s)CO (g)+=+ 1m o l kJ 411.20ΔH -?+=。 （2）镀锌板破损会形成原电池，锌比铁活泼，锌做原电池的负极，发生氧化反应。

（4）产生氢气的反应：2H ++2e -=H 2↑，得到氢气的物质的量为0.2mol ，故转移电子数0.4A N ，消耗硫酸的物质的量0.2mol 。