2020年高考化学试题分类汇编——电化学 word版含答案

2020年高考化学试题分类汇编——电化学

1．（2020年安徽理综·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↑。下列说法正确的是

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。

答案：A

2．（2020年北京理综·6）下列叙述不正确的是

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：O2 +2H2O+4e-=4OH—

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑

答案：A

3．（2020年福建理综·11）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋

2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示的原电池。下列判断

不正确

．．．的是

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

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，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极

答案：D

4．（2020年广东化学·14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是

A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝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

答案：A

5．（2020年广东理基·25）钢铁生锈过程发生如下反应：

①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；

②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。

下列说法正确的是

A．反应①、②中电子转移数目相等

B．反应①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

答案：A

6．（2020年广东理基·34）下列有关电池的说法不正确的是

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

答案：B

7．（2020年广东文基·68）下列说法正确的是

A．废旧电池应集中回收，并填埋处理

B．充电电池放电时，电能转变为化学能

C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反应速率的影响有关

D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行

答案：C

8．（2020年江苏化学·5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

答案：D

9．（2020年江苏化学·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。关于该电池的叙述正确的是

A ．该电池能够在高温下工作

B ．电池的负极反应为：

C 6H 12O 6＋6H 2O －24e －

6CO 2↑＋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CO 2气体22.46

L 答案：B

10．（2020年上海化学·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。

下列有关描述错误的是

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：Fe －2e －Fe 2＋

D ．a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀

答案：B

11．（2020年上海理综·11）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

①铝合金是阳极 ②铝合金是负极

③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应

A ．②③

B ．②④

C ．①②

D ．①④ 答案：A

12．（2020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 ＋2Li 0.35NiO 2

充电放电2Li 0.85NiO 2。下列

说法不正确．．．的是

A．放电时，负极的电极反应式：Li－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

答案：D

13．（2020年重庆理综·26）（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。

（2）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。

①SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为。

②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：

3 SiCl 4（g）+2 H2（g）+Si（g）

4 SiHCl3（g）

达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。

（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气 m3（标准状况）。

答案：（1）①氯气；a；d；浓硫酸（2）①SiCl4+2H2+O2高温

SiO2+4HCl②0.35（3）134.4

14．（2020年天津理综·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，

铂吸附气体的能力强，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，电池可连续不断提供电能。因此，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：

Ⅰ．2Li+H2△

2LIH

Ⅱ．LiH+H2O==LiOH+H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。

②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。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。

③由②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。

答案：（1）由化学能转化为电能由a到b

（2）2H2＋4OH－－4e－=4H2O或H2＋2OH－－2e－=2H2O

（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率

（4）①Li H2O ②1

1148

或8.71×10-4③32

15．（2020年四川理综·29）（15分）

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［(CH3COO)2Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂郭了电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M 表示）的结构简式如下：

请回答下列问题：

（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是 。

（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有 、 、 （填化学式）生成。

（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 。

（4）写出M 与足量氧化钠溶液反应的化学方程式： 。

（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为 。

答案：（15分）

（1）为了防止亚铁化合物被氧化（3分）

（2）CO 2 H 2O NH 3（每空1分，共3分）

（3）Fe ＋H 2PO 4－＋Li ＋－2e － === LiFePO 4 ＋ 2H ＋（3分）

（4）

（3分）

（5）FePO 4＋Li ＋＋e －===LiFePO 4（3分）

16．（2020年江苏化学·16）（8分）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

CH 3 C C =CH 2 =O OCH 2CH 2O —C —OCH 3

O

+ + + 3NaOH CH 3 C C ONa Na 2CO 3 CH 3OH =CH 2

=O

+ HOCH 2CH 2 OH CH 2 C CH 3 —C —OCH 2CH 2O O

—C —OCH 3

O

（1）反应I前需在FeSO4溶液中加入（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。

A．锌粉B．铁屑C．KI溶液D．H2

（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是。

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是。

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8（二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为。

答案：（1）B

（2）防止NH4HCO3分解（或减少Fe2＋的水解）

（3）降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出。

（4）2SO42- -2e－2S2O82-

17．（2020年宁夏理综·37）［化学—选修化学与技术］（15分）

请回答氯碱的如下问题：

（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k ＝（要求计算表达式和结果）；

（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是（填序号）

（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小；

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：；负极：；

③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）、。

答案：（1）k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2）③①② (3）①Cl2 H2 a％小于b％②O2+4e—+2H2O＝4OH—H2－2e—+2OH—＝2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也给分）

18．（2020年全国理综卷I·28）（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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：

①电源的N端为极；

②电极b上发生的电极反应为；

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：；

④电极c的质量变化是 g；

⑤电解前后个溶液的酸、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，此时电解能否继续进行，为什么？

。 答案：（1）①正极 ②4OH －—4e －=2H 2O + O 2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH －放电， H ＋增多。丙不变，相当于电解水。（2）可以 因为CuSO 4溶液已转变为H 2SO 4溶液，反应也就变为水的电解反应

19．（2020年山东理综·29）（12分）Zn —MnO 2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl 2—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ZnCl 2—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Cu 2+，最好选用下列试剂中的 （填代号）。

a ．NaOH

b ．Zn

c ．Fe

d ．NH 3·H 2O

（3）MnO 2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO 4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol 电子，MnO 2的理论产量为 。 答案：（1）Zn （或锌） 正极

（2）Zn 与Cu 2+反应生成Cu ，Zn 与Cu 构成原电池，加快反应速率 b

（3）2H ++2e -=H 2↑ 87g

20．（2020年山东理综·31）（8分）（化学－化学与技术）

金属铝的生产是以Al 2O ，为原料，在熔融状态下进行电解：

2Al 2O 34Al+3O 2↑ 请回答下列问题：

（1）冰晶石（Na 3AIF 6）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 材料做成；电解时不断消耗的电极是 （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 ．冰晶石

b ．氧化铝

c ．铝锭

d ．硫酸铝

通电，Na

3AlF 6 750℃～970℃

答案：（1）降低Al2O3的熔化温度（2）下层（3）碳素（或石墨）阳极（4）c 21．（2020年海南化学·15）（9分）

Li—SOCl2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

LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 =4LiCl+S +SO2。

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）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。答案：（9分）

（1）锂 Li－2e－=Li＋（2分）

（2）2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2（2分）

（3）出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑（3分）

（4）锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应（2分）

22．（2020年广东化学·23）（11分）

磷单质及其化合物的、有广泛应用。

（1）同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ；?H

①上述反应中，副产物矿渣可用来。

②已知相同条件下：

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ；△H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)；△H2

SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ；△H3

用△H 1、△H2和△H3表示?H，?H= 。

（2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式见右图）之间脱去

两个水分子产物，其结构式为。三聚磷酸钠（俗称“五钠”）

是常用的水处理剂，其化学式为。

（3）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍。

①NaH2PO2中P元素的化合价为。

②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2－，在酸性等条件下发生下述反应：

（a） Ni2+ + H2PO2－+ → Ni++ H2PO3－+

（b）6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑

请在答题卡

．．．上写出并配平反应式（a）。

③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点：；原理上的不同点：；化学镀的优点：。

答案：（1）水泥；△H1—3△H2+18△H3（2），Na5P3O10，（3）+1；2Ni2+ + 1H2PO2－+ 1H2O → 2 Ni+ +1H2PO3－+ 2 H+（4）化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应；电镀通过外加电流，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应；电镀是利用电解池，外加电流进行氧化还原反应；装置简便，节约能源，操作简便。