2019年高考化學優(yōu)秀模擬題分類匯編 專題10 電化學及應用.doc
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專題10 電化學及應用 1．【2018年成都七中高考模擬考試】新型電池的開發(fā)與使用在現(xiàn)代社會中已很普遍，一種水煤氣燃料電池的能量轉化率可達90%以上。下列說法正確的是 A． 總反應為2CO+O2==2CO2 B． 負極反應為H2-2e—==2H+、CO-2e—+H2O==CO2+2H+ C． 電路中通過4 mol電子，正極消耗22.4 L(標準狀況)空氣 D． 有機固體中的H+在放電時向正極移動，造成正極pH減小 【答案】B 【解析】 2．【紅河州2018屆高三復習統(tǒng)一檢測】某電池以Na2FeO4和Zn為電極材料，NaOH溶液為電解溶質溶液，下列說法正確的是 A． 該電池放電過程中電解質溶液濃度減小 B． 正極反應式為2FeO42?+10H++6e?=Fe2O3+5H2O C． 電池工作時OH－向負極遷移 D． Zn為電池的正極 【答案】C 【解析】 【點睛】本題考查原電池的知識，應抓住原電池的工作原理來分析，書寫原電池的電極反應時應注意電解質溶液的影響。 3．【西安市長安區(qū)2018屆高三教學質量檢測】有關下列四個常用電化學裝置的敘述中，正確的是 A． 圖Ⅰ所示電池中，MnO2是催化劑 B． 圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大 C． 圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質溶液中Cu2+濃度始終不變 D． 圖Ⅳ所示電池工作過程中，電子由Zn極流向Ag2O極 【答案】D 【解析】分析：A項，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極；B項，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應為 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸濃度不斷減??；C項，電解精煉銅的過程中，電解質溶液中Cu2+濃度開始一段時間減小；D項，銀鋅紐扣電池中，Zn為負極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極。 詳解：A項，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極，正極電極反應式為MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH-，A項錯誤；B項，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸被消耗同時生成H2O，硫酸濃度不斷減小，B項錯誤；C項，電解精煉銅時粗銅為陽極，純銅為陰極，電解精煉銅的過程中，陽極先是粗銅中比Cu活潑的金屬放電，后是Cu放電，陰極始終是Cu2++2e-=Cu，電解質溶液中Cu2+濃度開始一段時間減小，C項錯誤；D項，銀鋅紐扣電池中，Zn為負極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極，D項正確；答案選D。 4．【淄博市2018屆高三第二次模擬考試】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A． 充電時，太陽能轉化為電能，又轉化為化學能 B． 放電時，a極的電極反應式為：4S2--6e-=S42- C． 充電時，陽極的電極反應式為：3I--2e-=I3- D． M是陰離子交換膜 【答案】D 點睛：本題考查了原電池的原理，明確正負極上得失電子及反應類型是解題的關鍵，難點是電極反應式的書寫，明確哪種離子能夠自由通過交換膜，可以確定交換膜的類型。題目難度中等。 5．【宿州市2018屆高三第三次教學質量檢測】下圖為光伏發(fā)電電解甲基肼[CH3－NH－NH2]制氫的裝置示意圖(電解池中交換膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。下列敘述中正確的是 A． N型半導體為正極，P型半導體為負極 B． 制氫裝置溶液中電子從a極流向b極 C． 工作時，產生的N2、H2體積比為1：3(同溫同壓) D． 工作時，a極的電極反應式為CH3－NH－NH2+12OHˉ－10eˉ=CO32-+N2↑+9H2O 【答案】D 點睛：電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應，陰極得電子發(fā)生還原反應；電解質溶液中沒有電子移動，溶液中通過陰陽離子定向移動導電。 6．【吉大附中2018屆高三第四次模擬】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質的新型燃料電池。該固體氧化物電解質的工作溫度高達700 -900℃時，O2-可在該固體氧化物電解質中自由移動，反應生成物均為無毒無害的物質。下列說法正確的是 A． 電池內的O2-由電極乙移向電極甲 B． 電池總反應為N2H4+2O2= 2NO+2H2O C． 當甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時，乙電極上有22.4LO2參與反應 D． 電池外電路的電子由電極乙移向電極甲 【答案】A 7．【莆田市2018屆高三下學期第二次（5月）質量測試】硼化釩（VB2）-空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如下。該電池工作時的反應為4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。下列說法正確的是 A． 電極a為電池負極 B． 反應過程中溶液的pH升高 C． 電池連續(xù)反應過程中，選擇性透過膜采用陽離子選擇性膜 D． VB2極的電極反應式為：2VB2+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 【答案】D 【解析】分析：硼化釩-空氣燃料電池中，VB2在負極失電子，電極反應為： 2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，氧氣在正極上得電子，生成OH-，OH-通過選擇性透過膜向負極移動，電池總反應為：4VB2+11O2＝4B2O3+2V2O5，由此分析解答。 8．【福州市2018屆高三下學期5月模擬】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質溶液。下列說法正確的是 A． 電池工作時OH-向負極遷移 B． 正極反應式為2Fe+ =Fe2O3+5H2O C． 該電池放電過程中電解質溶液濃度不變 D． 電子由Zn電極流出，經KOH溶液流向正極 【答案】A 【解析】分析：某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質溶液，原電池工作時，Zn被氧化，為原電池的負極， K2FeO4具有氧化性，為正極，堿性條件下被還原生成Fe(OH)3，總反應為 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；結合電極方程式以及離子的定向移動解答該題。 詳解：A.電池工作時陰離子OH-向負極遷移, A正確；B.KOH溶液為電解質溶液,則正極電極方程式為2FeO42-+6e-++8H2O= Fe(OH)3↓+10 OH-,B錯誤；根據(jù)總反應 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH可以知道該電池放電過程中電解質溶液濃度增大,C錯誤；D.根據(jù)化合價升降判斷,Zn化合價只能上升,故為負極材料,電子從負極流出經導線流向正極,電子不能流入電解質溶液, D錯誤；正確選項A。 9．【保山市2018屆高三畢業(yè)復習統(tǒng)一檢測（一）】臭氧是常見的強氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多，其中高壓放電法和電解純水法原理如圖所示，下列有關說法不正確的是 ( ) A． 高壓放電法,反應的原理為3O22O3 B． 高壓放電出來的空氣中，除含臭氧外還含有氮的氧化物 C． 電解純水時，電極b周圍發(fā)生的電極反應有6OH--6e-=O3↑+3H2O和4OH--4e-=O2↑+2H2O D． 電解水時，H+由電極a經聚合電解質薄膜流向電極b 【答案】D 【解析】分析：本題給出高壓放電法和電解純水法制取臭氧原理圖，以此進行分析解答。 點睛：解答本題關鍵，氧氣在放電的條件下生成臭氧，空氣中含有氮氣與氧氣，在高壓放電條件下可以反應生成NO； b電極發(fā)生氧化反應，生成氧氣、臭氧，同時有氫離子生成，a電極生成氫氣，H+由電極b經聚合固體電解質膜流向電極a。 10．【宜賓市高2018屆高三第三次診斷】用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是 A． 電源的B極為負極 B． 可選用石英代替粗硅 C． 電解時，熔融鹽中Li+向粗硅移動 D． 陽極反應：Si＋4H－－4e－= SiH4↑ 【答案】D 點睛：該題的關鍵是，看清楚圖示內容，明確這是電解池裝置，用電解池的規(guī)律進行解答，如氫氣得電子生成氫負離子，在根據(jù)總反應：Si＋2H2= SiH4。H2生成H－，發(fā)生還原反應，Si發(fā)生氧化反應，即可判斷電極類型。 11．【日照市2018屆高三5月校際聯(lián)考】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4轉化為Na2S。下列說法正確的是 A． 充電時，太陽能轉化為化學能，化學能又轉化為電能 B． 放電時，a極為負極 C． 充電時，陽極的電極反應式為I3--2e-=3I- D． M可以使用陰離子交換膜 【答案】B 12．【鄂州市2018屆高三下學期第三次模擬】世界水產養(yǎng)殖協(xié)會網介紹了一種利用電化學原理凈化魚池中水質的方法，其裝置如圖所示。下列說法正確的是 A． X為電源負極 B． 若該裝置在高溫下進行，則凈化效率將降低 C． 若有1molNO3-被還原，則有6molH+通過質子膜遷移至陰極區(qū) D． 若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極流出20 mol e- 【答案】B 【解析】分析：從裝置圖中可知，X端連接的電極上發(fā)生反應是微生物作用下BOD、H2O反應生成CO2，Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮氣，氮元素化合價降低，發(fā)生還原反應，為電解池的陰極，則Y為負極，X為正極，結合電極反應和電子守恒計算，質子膜允許氫離子通過。 詳解：根據(jù)上述分析可知，Y為負極，X為正極。A．Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮氣，氮元素化合價降低，發(fā)生還原反應，為電解池的陰極，則Y為負極，X為正極，故A錯誤；B．若該裝置在高溫下進行，催化劑微生物被滅活，則凈化效率將降低，故B正確；C．若有1molNO3-被還原，根據(jù)陰極電極反應式：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，可知轉移電子5mol，則有5molH+通過質子膜遷移至陰板區(qū)，故C錯誤；D．若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，碳元素化合價由0價變化為+4價，理論上電極上流出=4e-6=24mole-，故D錯誤；故選B。 點睛：本題考查了電解池原理和應用、依據(jù)電極上物質變化的元素化合價變化判斷方式的反應來確定電解池電極名稱和原電池電極名稱是解題的關鍵。本題中外電路和質子交換膜中通過的電量相同，不能依據(jù)實際消耗的氫離子計算，這是本題的易錯點。 13．【南昌市2018屆高三第二次模擬】下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質形成的化學電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O。當電池工作時，下列說法錯誤的是 A． 甲中H+透過質子交換膜由左向右移動 B． 乙池中Fe棒應與甲池中的M極相連 C． M極電極反應式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+ D． 若溶液中減少了0.OlmolCr2O72-，則電路中至少轉移了0.06 mol電子 【答案】B 詳解：A．根據(jù)圖知，N電極上氧氣得電子生成水，該電極上得電子發(fā)生還原反應，為正極，M為負極，電解質溶液中陽離子向正極移動，即甲中H+透過質子交換膜由左向右移動，A正確； B．根據(jù)方程式知，乙中Fe失電子生成亞鐵離子，則Fe作陽極、C作陰極，陰極連接原電池負極、陽極連接原電池正極，則Fe與N極相連，B錯誤； C．根據(jù)圖知，M電極上生成氫離子，甲是將廢水中乙二胺氧化為環(huán)境友好物質形成的化學電源，生成含有N元素的物質是氮氣、生成含有C元素的物質是二氧化碳，因此電極反應式為 H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，C正確； D．Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O中以Fe元素計算轉移電子數(shù)=6（3-2）=6，即消耗 1mol Cr2O72-，電路中至少轉移了6mol電子，所以溶液中減少了0.0lmolCr2O72-，則電路中至少轉移了0.06mol電子，D正確；答案選B。 點睛：本題考查原電池和電解池原理，側重考查學生分析判斷能力，正確判斷正負極、陰陽極及各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫和電解的有關計算，注意電子守恒的應用。 14．【綿陽中學2018屆高三考前適應性考試（三）】我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na－CO2電池。放電時該電池“吸入”CO2，充電時“呼出”CO2。吸入CO2時，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有轉化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ） A． “吸入”CO2時，鈉箔為正極 B． “吸入”CO2時的正極反應：4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C C． “呼出”CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動 D． 標準狀況下，每“呼出”22.4 L CO2，轉移電子數(shù)為0.75 mol 【答案】B 15．【臨沂市2018屆高三第三次高考模擬】電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示，下列敘述錯誤的是 A． M室發(fā)生的電極反應式：2H2O-4e-=O2↑+4H+ B． a、c為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜 C． N室中：a％
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