2019届一轮复习人教版专题十二　电化学基础学案 45页

专题十二　电化学基础 考纲解读 考点 考纲内容 高考示例 预测热度 原电池原理 及其应用 ‎1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式 ‎2.了解常见化学电源的种类及其工作原理 ‎3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施 ‎2017课标Ⅲ,11,6分 ‎2016课标Ⅱ,11,6分 ‎2015课标Ⅰ,11,6分 ‎★★★‎ 电解原理 及其应用 理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式 ‎2017课标Ⅱ,11,6分 ‎2016课标Ⅰ,11,6分 ‎★★‎ 分析解读 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理。备考时要侧重原电池与电解池工作原理中基础考点的复习和电极反应式书写技巧的掌握。试题难度中等,预计在今后的高考中对本专题知识的考查会保持稳定。‎ 命题探究 五年高考 考点一　原电池原理及其应用 ‎1.(2016课标Ⅱ,11,6分)Mg-AgCl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+‎ B.正极反应式为Ag++e- Ag C.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+H2↑‎ 答案　B ‎2.(2016课标Ⅲ,11,6分)锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O 2Zn(OH。下列说法正确的是(　　)‎ A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e- Zn(OH D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)‎ 答案　C ‎3.(2016四川理综,5,6分)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为:Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(　　)‎ A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移 B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe- xLi++C6‎ C.充电时,若转移1 mol e-,石墨(C6)电极将增重7x g D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe- Li1-xCoO2+xLi+‎ 答案　C ‎4.(2016浙江理综,11,6分)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+nO2+2nH2O 4M(OH)n 已知: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高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-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高 C.M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne- 4M(OH)n D.在Mg-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 答案　C ‎5.(2015课标Ⅰ,11,6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法的是(　　)‎ A.正极反应中有CO2生成 B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 答案　A ‎6.(2014课标Ⅱ,12,6分)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是　(　　)‎ A.a为电池的正极 B.电池充电反应为LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLi C.放电时,a极锂的化合价发生变化 D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移 答案　C ‎7.(2014北京理综,8,6分)下列电池工作时,O2在正极放电的是　(　　)‎ A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池 答案　B ‎8.(2014天津理综,6,6分)已知:‎ 锂离子电池的总反应为:LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2‎ 锂硫电池的总反应为:2Li+S Li2S 有关上述两种电池说法正确的是(　　)‎ A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移 B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同 D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 答案　B ‎9.(2013课标Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(　　)‎ A.电池反应中有NaCl生成 B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C.正极反应为:NiCl2+2e- Ni+2Cl-‎ D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 答案　B ‎10.(2016江苏单科,20,14分)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Cr2的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2转化为Cr3+,其电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如下图所示。‎ ‎①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。‎ ‎①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中B(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②纳米铁粉与水中N反应的离子方程式为4Fe+N+10H+ 4Fe2++N+3H2O 研究发现,若pH偏低将会导致N的去除率下降,其原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中N的速率有较大差异(见下图),产生该差异的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)Cr2+14H++6e- 2Cr3++7H2O ‎(2)①活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用 ‎②铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少 ‎(3)①2Fe2++B+4OH- 2Fe+2H2↑+B(OH ‎②纳米铁粉与H+反应生成H2‎ ‎③Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除N的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除N的反应速率)‎ ‎11.(2015课标Ⅱ,26,14分)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、MnO2、ZnCl2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 ‎80‎ ‎100‎ NH4Cl ‎29.3‎ ‎37.2‎ ‎45.8‎ ‎55.3‎ ‎65.6‎ ‎77.3‎ ZnCl2‎ ‎343‎ ‎395‎ ‎452‎ ‎488‎ ‎541‎ ‎614‎ 化合物 Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Ksp近似值 ‎10-17‎ ‎10-17‎ ‎10-39‎ 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)维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌　　　　g。(已知F=96 500 C·mol-1) ‎ ‎(3)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　 。 ‎ ‎(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O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1×10-5 mol·L-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 mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)MnO2+H++e- MnOOH ‎2MnO2+Zn+2H+ 2MnOOH+Zn2+(每空1分,共2分)‎ ‎[注:式中Zn2+可写为Zn(NH3、Zn(NH3)2Cl2等,H+可写为N]‎ ‎(2)0.05(2分)‎ ‎(3)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(每空1分,共5分)‎ ‎(4)Fe3+　2.7　6　Zn2+和Fe2+分离不开　Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(每空1分,共5分)‎ 教师用书专用(12—24)‎ ‎12.(2016江苏单科,7,2分)下列说法正确的是(　　)‎ A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子 B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小 C.常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个 D.室温下,稀释0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强 答案　A ‎13.(2015江苏单科,10,2分)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 CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol 电子 B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e- 2H2O C.电池工作时,C向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e- 2C 答案　D ‎14.(2015江苏单科,11,4分)下列说法正确的是(　　)‎ A.若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023‎ B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7‎ C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 D.一定条件下反应N2+3H2 2NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)‎ 答案　C ‎15.(2014大纲全国,9,6分)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e- Ni(OH)2+OH-‎ B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH- H2O+M+e-‎ D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 答案　C ‎16.(2014天津理综,1,6分)化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是(　　)‎ A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放 答案　B ‎17.(2013安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,‎ 电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A.正极反应式:Ca+2Cl--2e- CaCl2‎ B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 答案　D ‎18.(2013北京理综,7,6分)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是(　　)‎ A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护栏表面涂漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块 答案　A ‎19.(2013课标Ⅰ,10,6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(　　)‎ A.处理过程中银器一直保持恒重 B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银 C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S 6Ag+Al2S3‎ D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 答案　B ‎20.(2013江苏单科,9,2分)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是(　　)‎ A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 ‎ 答案　C ‎21.(2013江苏单科,1,2分)燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是(　　)‎ A.甲醇 B.天然气 C.液化石油气 D.氢气 答案　D ‎22.(2013北京理综,8,6分)下列解释事实的方程式不准确的是(　　)‎ A.用浓盐酸检验氨:NH3+HCl NH4Cl B.碳酸钠溶液显碱性:C+H2O HC+OH-‎ C.钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e- Fe3+‎ D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体:Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O 答案　C ‎23.(2015重庆理综,11,14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。‎ ‎(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第　　周期。 ‎ ‎(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为　　　　。 ‎ ‎(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是　　　　。 ‎ A.降低了反应的活化能 B.增大了反应的速率 C.降低了反应的焓变 D.增大了反应的平衡常数 ‎(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。‎ ‎①腐蚀过程中,负极是　　　　(填图中字母“a”或“b”或“c”); ‎ ‎②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　　　　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为　　　　L(标准状况)。 ‎ 答案　(14分)(1)四　(2)10∶1　(3)A、B ‎(4)Ag2O+2CuCl 2AgCl+Cu2O ‎(5)①c　②2Cu2++3OH-+Cl- Cu2(OH)3Cl↓　③0.448‎ ‎24.(2014安徽理综,28,14分)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。‎ ‎(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):‎ 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%‎ ‎①‎ 为以下实验作参照 ‎0.5‎ ‎2.0‎ ‎90.0‎ ‎②‎ 醋酸浓度的影响 ‎0.5‎ ‎36.0‎ ‎③‎ ‎0.2‎ ‎2.0‎ ‎90.0‎ ‎(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了  腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是　 。 ‎ ‎(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:‎ 假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;‎ 假设二:　　　　　　　　　　　; ‎ ‎……‎ ‎(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2‎ 的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。‎ 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):‎ 答案　(1)‎ 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%‎ ‎②‎ ‎2.0‎ ‎③‎ 碳粉含量的影响 ‎(2)吸氧 还原　2H2O+O2+4e- 4OH-(或4H++O2+4e- 2H2O)‎ ‎(3)反应放热,温度升高 ‎(4)‎ 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):‎ ‎①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管);‎ ‎②通入氩气排净瓶内空气;‎ ‎③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。‎ 如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。‎ ‎(本题属于开放性试题,合理答案均给分)‎ 考点二　电解原理及其应用 ‎1.(2017课标Ⅰ,11,6分)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 答案　C ‎2.(2017课标Ⅱ,11,6分)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H2SO4-H2C2O4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:Al3++3e-Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案　C ‎3.(2016课标Ⅰ,11,6分)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S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S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.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 答案　B ‎4.(2016北京理综,12,6分)用石墨电极完成下列电解实验。‎ 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;……‎ 下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　)‎ A.a、d处:2H2O+2e- H2↑+2OH-‎ B.b处:2Cl--2e- Cl2↑‎ C.c处发生了反应:Fe-2e- Fe2+‎ D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 答案　B ‎5.(2015福建理综,11,6分)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。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极区迁移 C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原 D.a电极的反应为:3CO2+18H+-18e- C3H8O+5H2O 答案　B ‎6.(2015四川理综,4,6分)用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,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:Cl-+2OH--2e- ClO-+H2O C.阴极的电极反应式:2H2O+2e- H2↑+2OH-‎ D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+ N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O 答案　D ‎7.(2013天津理综,6,6分)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:‎ 电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)‎ 电解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑‎ 电解过程中,以下判断正确的是(　　)‎ 电池 电解池 A H+移向Pb电极 H+移向Pb电极 B 每消耗3 mol Pb 生成2 mol Al2O3‎ C 正极:PbO2+4H++2e- Pb2++2H2O 阳极:2Al+3H2O-6e- Al2O3+6H+‎ D 答案　D ‎8.(2013大纲全国,9,6分)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是(　　)‎ A.阳极反应为Fe-2e- Fe2+‎ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2被还原 答案　B ‎9.(2017江苏单科,16,12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:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。‎ ‎(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH　　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ‎ ‎(3)“电解Ⅰ”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Ⅱ”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　　　　　。 ‎ ‎(5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)Al2O3+2OH-2Al+H2O ‎(2)减小 ‎(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ‎(4)4C+2H2O-4e-4HC+O2↑　H2‎ ‎(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜 ‎10.(2016天津理综,10,14分)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)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是　　　　　　　　　　　　　(至少答出两点)。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:　 。 ‎ ‎(2)氢气可用于制备H2O2。已知:‎ H2(g)+A(l) B(l)　ΔH1‎ O2(g)+B(l) A(l)+H2O2(l)　ΔH2‎ 其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g) H2O2(l)的ΔH　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)　ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是　　　　。 ‎ a.容器内气体压强保持不变 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx c.若降温,该反应的平衡常数增大 d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)‎ ‎(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为　 。 ‎ ‎(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:Fe+2H2O+2OH- Fe+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Fe,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:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。‎ 图1　　　　　　　　　图2　　　　‎ ‎①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在　　　　(填“阴极室”或“阳极室”)。 ‎ ‎②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③c(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　(共14分)(1)污染小　可再生　来源广　资源丰富　燃烧热值高(任写其中2个)‎ H2+2OH--2e- 2H2O ‎(2)<‎ ‎(3)ac ‎(4)光能转化为化学能 ‎(5)①阳极室 ‎②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 ‎③M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢 N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低 教师用书专用(11—18)‎ ‎11.(2015天津理综,4,6分)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是　(　　)‎ A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 答案　C ‎12.(2015浙江理综,11,6分)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2‎ 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(　　)‎ A.X是电源的负极 B.阴极的电极反应式是:H2O+2e- H2+O2-‎ ‎　　　　　　　　　　CO2+2e- CO+O2-‎ C.总反应可表示为:H2O+CO2 H2+CO+O2‎ D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1‎ 答案　D ‎13.(2015福建理综,9,6分)纯净物X、Y、Z转化关系如图所示,下列判断正确的是(　　)‎ A.X可能是金属铜 B.Y不可能是氢气 C.Z可能是氯化钠 D.Z可能是三氧化硫 答案　A ‎14.(2013北京理综,9,6分)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是(　　)‎ A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应:Cu2++2e- Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体 答案　A ‎15.(2013浙江理综,11,6分)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。‎ 已知:3I2+6OH- I+5I-+3H2O 下列说法不正确的是(　　)‎ A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e- H2↑+2OH-‎ B.电解结束时,右侧溶液中含有I C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2O KIO3+3H2↑‎ D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变 答案　D ‎16.(2015山东理综,29,15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。‎ ‎(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为　　　　溶液(填化学式),阳极电极反应式为　　　　　　　　,电解过程中Li+向　　　　电极迁移(填“A”或“B”)。 ‎ ‎(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:‎ Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。铁渣中铁元素的化合价为　　　　　　。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2体积为1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为　　　　。 ‎ 答案　(1)LiOH　2Cl--2e-Cl2↑　B ‎(2)2Co(OH)3+S+4H+2Co2++S+5H2O ‎[或Co(OH)3+3H+Co3++3H2O,2Co3++S+H2O2Co2++S+2H+]　+3　Co3O4‎ ‎17.(2014山东理综,30,16分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2C和AlC组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。‎ ‎(1)钢制品应接电源的　　　　极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为　　　　。 ‎ ‎(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为　　　　mol。 ‎ ‎(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有　　　。 ‎ a.KCl　　　b.KClO3　　　c.MnO2　　　d.Mg 取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,　　　　(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式说明)。 ‎ 答案　(1)负　4Al2C+3e- Al+7AlC　H2‎ ‎(2)3‎ ‎(3)b、d　不能　Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+ 3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+ 3Fe2+)‎ ‎18.(2013重庆理综,11,14分)化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。‎ ‎(1)催化反硝化法中,H2能将N还原为N2。25 ℃时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。‎ ‎①N2的结构式为　　　　　　。 ‎ ‎②上述反应离子方程式为　　　　　　　　　　　　,其平均反应速率v(N)为　　　　　mol·L-1·min-1。 ‎ ‎③还原过程中可生成中间产物N,写出3种促进N水解的方法　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)电化学降解N的原理如下图所示。‎ ‎①电源正极为　　　　　(填“A”或“B”),阴极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为　　　　　g。 ‎ 答案　(14分)(1)①‎ ‎②2N+5H2 N2+2OH-+4H2O　0.001‎ ‎③加酸,升高温度,加水 ‎(2)①A　2N+6H2O+10e- N2↑+12OH-‎ ‎②14.4‎ 三年模拟 A组　2016—2018年模拟·基础题组 考点一　原电池原理及其应用 ‎1.(人教选4,四-1-5,变式)下列变化中涉及原电池原理的是(　　)‎ A.在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护层 B.海轮外壳上连接锌块可保护外壳不受腐蚀 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.太阳能电池可将光能转化成电能 答案　B ‎2.(2018广东珠海摸底,11)一定条件下,实验室利用如图所示装置,通过测量电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间后,两电极质量均增大。下列说法正确的是(　　)‎ A.右池中银电极作负极 B.总反应式为Ag++Cl- AgCl C.正极电极反应式为Ag-e- Ag+‎ D.盐桥中的N向右池方向移动 答案　B ‎3.(2018黑龙江哈师大附中期中,12)“碳呼吸电池”是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.该装置能将电能转变为化学能 B.正极的电极反应为C2-2e- 2CO2↑‎ C.每得到1 mol草酸铝,电路中转移3 mol电子 D.利用该技术可捕捉大气中的CO2‎ 答案　D ‎4.(2017河南安鹤新开四校联考,11)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池(如图所示),电池总反应为4VB2+11O2 4B2O3+2V2O5,下列叙述错误的是(　　)‎ A.负极反应式为4VB2+44OH--44e- 2V2O5+4B2O3+22H2O B.正极反应式为11O2+44e-+22H2O 44OH-‎ C.OH-由负极透过选择性透过膜向正极迁移 D.电子由硼化钒电极经负载流向电极a 答案　C ‎5.(2017湖北四地七校联盟一联,14)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是(　　)‎ A.O2在电极b上发生还原反应 B.溶液中OH-向电极a移动 C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5‎ D.负极的电极反应式为:2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O 答案　C ‎6.(2016江西红色七校一联,12)下图是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是(　　)‎ A.电流由O2所在的铂电极流出 B.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O-12e- 2CO2↑+12H+‎ C.O2所在的铂电极处发生还原反应 D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 答案　B ‎7.(2018四川德阳三校联合测试,15)某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:‎ 装置 分别进行的操作 现象 ⅰ.连接好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞 ⅱ.连接好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 ‎(1)小组同学认为,以上两种检验方法均能证明铁发生了吸氧腐蚀。‎ ‎①实验ⅰ中的现象是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②用电极反应式解释实验ⅰ中的现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。‎ ‎①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是  　。 ‎ ‎②进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:‎ 实验 滴管 试管 现象 ‎0.5 mol·L-1‎ K3[Fe(CN)6]‎ 溶液 ⅲ.蒸馏水 无明显变化 ⅳ.1.0 mol·L-1 NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 ⅴ.0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液 无明显变化 a.以上实验表明:在有　　　存在的条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 ‎ b.为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅲ,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ⅱ结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是　　　(填字母序号)。 ‎ 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)‎ 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)‎ 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)‎ 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)‎ 产生蓝色沉淀 ‎(4)综合以上实验分析,利用实验ⅱ中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连接好装置一段时间后,取铁片(负极)附近溶液于试管中,　　　　　　　　　　　　　　　　　(回答相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀。 ‎ 答案　(1)①碳棒附近溶液变红 ‎②O2+4e-+2H2O 4OH-‎ ‎(2)①K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验 ‎②a.Cl-　b.破坏铁片表面的氧化膜 ‎(3)AC　(4)滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀 ‎8.(2016广东珠海摸底,19)某化学兴趣小组利用废弃铝矿(含CuO、Al2O3及SiO2),模拟工业上提取铝的工艺,设计如下图所示的简单操作流程:‎ 已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表 沉淀物 Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Al(OH)3‎ 开始沉淀 ‎2.3‎ ‎7.5‎ ‎3.4‎ 完全沉淀 ‎3.2‎ ‎9.7‎ ‎4.4‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)滤渣主要成分的化学式为　　　　　　。 ‎ ‎(2)灼烧Al(OH)3时,要用到多种硅酸盐材质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有　　　　(填仪器名称)。 ‎ ‎(3)溶液Y中要加入稍过量的原料A,原料A的化学式是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)操作流程中③的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:‎ 请写出该电池的正极反应式:　 。 ‎ 答案　(1)Cu、Fe、SiO2‎ ‎(2)坩埚 ‎(3)NH3·H2O ‎(4)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O ‎(5)Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-‎ 考点二　电解原理及其应用 ‎9.(2018吉林长春普通高中一模,9)铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件,用如图所示的电化学氧化法,可在铝表面生成坚硬致密、耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.阴极上有金属铝生成 B.电极A为石墨,电极B为金属铝 C.OH-在电极A上放电,有氧气生成 D.阳极的电极反应式为2Al-6e-+3H2O Al2O3+6H+‎ 答案　D ‎10.(2018河南、河北重点高中一联,10)某工厂用电解法处理含有SO2的尾气,其装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。下列说法不正确的是(　　)‎ A.电极a连接的是电源的正极 B.若电路中转移0.03 mol e-,则离子交换膜左侧溶液中增加0.03 mol 离子 C.图中的离子交换膜是阳离子交换膜 D.阴极的电极反应式为2HS+2e-+2H+ S2+2H2O 答案　B ‎11.(2017山西重点中学联考,10)如图所示,甲池的总反应为:N2H4+O2 N2+2H2O。下列关于该电池工作时说法正确的是(　　)‎ A.甲池中负极反应为:N2H4-4e- N2+4H+‎ B.甲池溶液pH不变,乙池溶液pH减小 C.反应一段时间后,向乙池中加一定量CuO固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度 D.甲池中消耗2.24 L O2,此时乙池中理论上最多产生12.8 g固体 答案　C ‎12.(2017福建晋江四校联考,12)一定条件下,利用如图装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是(　　)‎ A.苯在电极D放电时断开的化学键是极性键 B.气体X在反应中通常体现还原性 C.若阳极区的电解质溶液为稀硫酸,则电解一段时间后,阳极区溶液的pH增大 D.电极D的电极反应式为C6H6+6H++6e- C6H12‎ 答案　D ‎13.(2016辽宁沈阳东北育才学校二模,17)装置(Ⅰ)为铁镍(Fe-Ni)可充电电池:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2;装置(Ⅱ)为电解示意图。当闭合开关K时,Y附近溶液先变红。下列说法正确的是(　　)‎ A.闭合K时,电极X的反应式为2H++2e- H2↑‎ B.闭合K时,电极A的反应式为NiO2+2e-+2H+ Ni(OH)2‎ C.给装置(Ⅰ)充电时,B极参与反应的物质被氧化 D.给装置(Ⅰ)充电时,OH-通过阴离子交换膜,移向A电极 答案　D ‎14.(2016山西质检,13)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是(　　)‎ A.Zn与电源的负极相连 B.ZnC2O4在交换膜右侧生成 C.电解的总反应为:2CO2+Zn ZnC2O4‎ D.通入11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子 答案　C ‎15.(2017山东省实验中学一诊,21)氢气是一种清洁能源,又是合成氨工业的重要原料。‎ ‎(1)已知:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)‎ ΔH=+206.2 kJ·mol-1‎ CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)‎ ΔH=+247.4 kJ·mol-1‎ 甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。‎ 某温度下,把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内,10 min时反应达到平衡状态,测得氮气的平衡转化率为60%,则10 min内该反应的平均速率v(NH3)=　　　　mol·L-1·min-1,该温度下该反应的平衡常数K=　　　　。 ‎ 欲增大氮气的平衡转化率,可采取的措施有　　　　、　　　　等(写两条措施即可,每空一条)。 ‎ ‎(3)下图所示装置工作时均与H2有关。‎ ‎①图1所示装置中阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②图2所示装置中,通入H2的管口是　　　　(选填字母代号)。 ‎ ‎③某同学按图3所示装置进行实验,实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴入新制氯水,溶液变为红色。该同学据此得出结论:铁与水蒸气反应生成FeO和H2。该结论　　　　(填“严密”或“不严密”),你的理由是(用离子方程式和必要的文字说明)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)‎ ΔH=+165.0 kJ·mol-1‎ ‎(2)0.12　3.6　增大压强、增加氢气的浓度、移走氨气、降温(答出其中两项即可)‎ ‎(3)①Mn-e- Mn　②d　③不严密　产物中含+3价铁的物质与稀硫酸反应后生成Fe3+,Fe3+可与过量的Fe反应生成Fe2+,2Fe3++Fe 3Fe2+‎ B组　2016—2018年模拟·提升题组 ‎(满分70分　时间:35分钟)‎ 一、选择题(每小题6分,共42分)‎ ‎1.(人教选4,四-3-3,变式)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为:‎ 负极反应:C6Li-xe- C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)‎ 正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe- LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A.锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x C6Li+Li1-xMO2‎ B.锂离子电池充电时电池内部Li+向负极移动 C.放电时,电池内部锂离子从负极流向正极 D.锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi++xe- C6Li 答案　C ‎2.(2018河北武邑中学三调,11)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.b是阴离子交换膜,允许Na+通过 B.从A口出来的是H2SO4溶液 C.阴极反应式为4OH--4e- 2H2O+O2↑‎ D.Na2SO4溶液从G口加入 答案　B ‎3.(2017安徽皖北协作区3月联考,11)一种三室微生物电池污水处理系统原理如下图所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.该装置为原电池,b是原电池的负极 B.中间室:Na+移向右室,Cl-移向左室,a极区溶液的pH减小 C.b极反应式为2N-10e-+12H+ N2↑+6H2O D.当左室有4.48 L CO2(标准状况下)生成时,右室产生N2的物质的量为0.8 mol 答案　B ‎4.(2017浙江温州中学选考模拟,21)下图装置(Ⅰ)为一种可充电锂离子电池的示意图,该电池充、放电的化学方程式为:Li4Ti5O12+3LiLi7Ti5O12。装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合K1,断开K2时,Fe电极附近溶液先变红。下列说法正确的是(　　)‎ ‎(Ⅰ)‎ A.闭合K1,断开K2时,若将Fe电极和石墨电极互换,装置(Ⅱ)中发生的总反应为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑‎ B.闭合K1,断开K2时,当0.1 mol Li+从A极区迁移到B极区时,理论上Fe电极上产生的气体体积为1.12 L(标准状况下)‎ C.取下锂离子电池充电,电极A为阳极,发生氧化反应,电极上发生的电极反应式为:Li7Ti5O12-3e- Li4Ti5O12+3Li+‎ D.若开始时,断开K1,闭合K2,一段时间后,石墨电极附近显红色,则该电极反应为2H++2e- H2↑‎ 答案　B ‎5.(2017江西红色七校一联,13)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.铁是阳极,电极反应式为Fe-2e-+2OH- Fe(OH)2‎ B.电解一段时间后,镍电极附近溶液的pH减小 C.若离子交换膜为阴离子交换膜,则电解结束后左侧溶液中含有Fe D.每制得1 mol Na2FeO4,理论上可以产生67.2 L气体 答案　C ‎6.(2016浙江温州十校联合体期中,11)随着各地“限牌”政策的推出,电动汽车成为汽车界的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如下图,A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,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2。下列说法不正确的是(　　)‎ A.据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过,放电时Li+从左边流向右边 B.充电时,A为阴极,发生还原反应 C.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe- LiCoO2‎ D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收 答案　D ‎7.(2016安徽皖南八校一联,12)一种全天候太阳能电化学电池的工作原理如下图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A.该电池与硅太阳能电池供电原理相同 B.光照时,b极周围pH减小 C.光照时,H+由b极室透过质子膜进入a极室 D.夜间无光照时,a为电池的负极 答案　A 二、非选择题(共28分)‎ ‎8.(2018河南、河北重点高中一联,17)(13分)二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一。‎ ‎(1)二氧化碳的电子式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)下列二氧化碳所参与的反应中,原子利用率达到100%的是　　　(填字母)。 ‎ a.CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O b.CO2+CH4 CH3COOH c.CO2+3H2 CH3OH+H2O d.‎ ‎(3)在稀H2SO4中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,其原理如图所示。‎ ‎①该装置能量转化的方式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②一段时间后,Cu极区溶液质量　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ‎ ‎③铜极上产生乙烯的电极反应式为　。 ‎ ‎④若阴极只生成0.17 mol CO和0.33 mol HCOOH,则电路中转移电子的物质的量为　　　mol。 ‎ 答案　(1)······C······　(2)bd ‎(3)①电能转化为化学能　②增大 ‎③2CO2+12H++12e- C2H4+4H2O　④1‎ ‎ 9.(2017湖南郴州第三次质检,28)(15分)肼(N2H4)是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛。‎ ‎(1)0.5 mol肼中含有　　　　　　mol极性共价键。 ‎ ‎(2)肼的性质与氨气相似,易溶于水,有如下反应过程:‎ N2H4+H2O N2H4·H2O N2+OH-‎ ‎①常温下,某浓度N2H5Cl溶液的pH为5,则该溶液中由水电离产生的c(H+)为　　　　mol/L。 ‎ ‎②常温下,0.2 mol/L N2H4溶液与0.1 mol/L盐酸等体积混合,混合溶液的pH>7,则溶液中c(N2)　　　　　c(N2H4·H2O)(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(3)工业上可用肼(N2H4)与新制Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)发射火箭时,肼为燃料,双氧水为氧化剂,两者反应生成氮气与水蒸气。已知1.6 g 液态肼在上述反应中放出64.22 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)肼-双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注,其工作原理如图所示。则电池正极反应式为　　　　　　　　　　　,电池工作过程中,A极区溶液的pH　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ‎ 答案　(1)2　(2)①1×10-5　② >‎ ‎(3)N2H4+4Cu(OH)2 2Cu2O↓+N2↑+6H2O ‎(4)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1284.4 kJ/mol ‎(5)H2O2+2e- 2OH-　减小 C组　2016—2018年模拟·方法题组 方法　原电池正、负极的判断及电极反应式的书写方法 ‎1.(2018陕西西安长安区一中四检,13)下列是4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极反应的产物为水的是(　　)‎ 答案　C ‎2.(2018湖北荆州一检,11)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下,该电池工作时反应为:4VB2+11O2 4B2O3+2V2O5。下列说法不正确的是(　　)‎ A.电极a为电池正极 B.图中选择性透过膜为阴离子透过性膜 C.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小 D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e- V2O5+2B2O3+11H2O 答案　C ‎3.(2017湖南郴州一模,15)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,电池总反应为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O,电池示意图如下所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A.电池工作时,质子向电池的负极迁移 B.电池工作时,电子由b极沿导线流向a极 C.a极上发生的电极反应是:C2H5OH+3H2O+12e- 2CO2+12H+‎ D.b极上发生的电极反应是:4H++O2+4e- 2H2O 答案　D ‎4.(2017江苏七校期中联考,10)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片在腐蚀过程中发生的总反应的化学方程式为2Fe+2H2O+O2 2Fe(OH)2,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈,其原理如下图。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.铁片发生还原反应而被腐蚀 B.此过程中电子从C移向Fe C.铁片腐蚀时负极发生的电极反应为2H2O+O2+4e- 4OH-‎ D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀 答案　D ‎5.(2016江西三校联考,16)X、A、B、C、D是短周期的五种元素,其原子序数依次增大。已知X为元素周期表中原子半径最小的元素;A、D同主族,C、D同周期,B原子最外层有6个电子,D原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,且A原子和D原子的最外层电子数之和等于B原子和C原子的最外层电子数之和。请用化学用语回答(1)中的问题:‎ ‎(1)①A、B、C、D的原子半径由小到大的顺序为　　　　　(填元素符号)。 ‎ ‎②写出由A、B、C、D元素组成的单质和化合物之间相互作用发生置换反应的两个化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)X、A、B三元素所形成的单质或化合物之间,可按下图装置组成燃料电池。‎ 若b口通入的气体为B2,则a口通入的物质可以是　　　　　　　(填写只由一种或两种元素组成的最简单物质,用化学式表示);M电极的名称为　　　　(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”);N电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。若用该燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液100 mL,其中c(Na+)=3c(Cu2+)=0.3 mol·L-1,通电一段时间后,在阴极收集到标准状况下的气体0.112 L,则该燃料电池中消耗的B2气体在标准状况下的体积为　　　　mL。 ‎ ‎(3)“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧。已知:‎ H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH=-285.5 kJ·mol-1;‎ H2(g) H2(l)　ΔH=-0.92 kJ·mol-1;‎ O2(g) O2(l)　ΔH=-6.84 kJ·mol-1;‎ H2O(l) H2O(g)　ΔH=+44.0 kJ·mol-1。‎ 请写出液态氢和液态氧生成气态水的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)①O