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2023
年高
各地
化学试题
分类
解析
十三
电化学
高中化学
2023年高考各地化学试题分类汇和解析
十三、电化学
1.〔09安徽卷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,点解总反响:2Cu+H2O==Cu2O+H2O。以下说法正确的选项是
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生复原反响
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
解析:由电解总反响可知,Cu参加了反响,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反响,B选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反响,电极反响为:2H++2e-=H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反响为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有0.1mol电子转移时,有0.05molCu2O生成,D选项错误。
2.〔09广东理科根底25〕钢铁生锈过程发生如下反响:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 以下说法正确的选项是
A.反响①、②中电子转移数目相等B.反响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
解析:①②反响中消耗O2的量相等,两个反响也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。
3.〔09江苏卷12〕以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如以下图。关于该电池的表达正确的选项是
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反响为:
C.放电过程中,从正极区向负极区迁移
D.在电池反响中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下气体
答案:B
解析:A项,高温条件下微生物会变性,所以A错;
B项,负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,所以B对;
C项,原电池内部阳离子应向正极移动,所以C错;
D项,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4L,D错。
4.〔09浙江卷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响为: Li+2Li
以下说法不正确的选项是
A.放电时,负极的电极反响式:Li-e=Li
B.充电时,Li既发生氧化反响又发生复原反响
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
解析:
A项, Li从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;
B项, 反响逆向进行时。反响物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反响又发生复原反响,正确;
C项, 由于Li可以与水反响,故应为非水材料,正确;
D项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。
5.〔09广东理科根底34〕以下有关电池的说法不正确的选项是
A. 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
解析:锂离子电池可以充用,再次使用,属于二次电池,A项正确;
铜锌原电池中铜为正极,故电流为铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错;
电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;
Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
6.〔09福建卷11〕 控制适合的条件,将反响设计成如右图所示的原电池。以下判断不正确的选项是
A. 反响开始时,乙中石墨电极上发生氧化反响
B. 反响开始时,甲中石墨电极上Fe3+被复原
C. 电流计读数为零时,反响到达化学平衡状态
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
解析:乙中I-失去电子放电,故为氧化反响,A项正确;
由总反响方程式知,Fe3+被复原成Fe2+,B项正确;
当电流计为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反响达平衡,C项正确。参加Fe2+,导致平衡逆向移动,那么Fe2+失去电子生成Fe3+,而作为负极,D项错。
7. 〔09广东化学10〕出土的锡青铜〔铜锡合金〕文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其外表。以下说法正确的选项是
A. 锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比枯燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反响过程
答案:BC
解析:锡青铜属于合金根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的低判断A错;
由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B正确;
潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,C正确;
电化学腐蚀过程实质是有电子的转移,属于化学反响过程,D错。
8.〔09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溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。以下说法正确的选项是
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反响都为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反响为: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
解析: 电解质溶液显碱性或中性, 该燃料电极的正极发生反响为:O2+2H2O+4e-=4OH-,A对;铝作负极,负极反响应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反响生成偏铝酸根,因此负极反响为:Al+4OH--3e=AlO2——+ 2H2O,B错; 该电池在碱性条件下消耗了碱,反响式为4Al+3O2+4OH-= 4AlO2——+ 2H2O溶液PH降低,C错;电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D错.
9.〔09北京卷6〕以下表达不正确的选项是
A.铁外表镀锌,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响:
D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反响:
答案:A
【解析】此题考查电化学知识的应用。 选项A,铁作阳极,铁要溶解,铁应该作阴极。选项B,Zn的活泼性比Fe强,Zn失去电子而保护了船体。选项C,钢铁吸氧腐蚀时,O2在正极获得电子。选项D,Cl―在失电子能力大于OH―,电解饱和食盐水时,Cl―在阴极失去电子变为Cl2。
10.〔09上海卷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,各参加生铁块,放置一段时间。以下有关描述错误的选项是
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响式是:
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
【解析】a为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小;b中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。
11. (09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 ks5u
③海水是电解液 ④铝合金电极发生复原反响
A.②③ B.②④
C.①② D.①④
答案:A
【解析】电池电极只称为正、负极,故①错。其中活泼的一极为负极,即为铝合金,②对。电极在海水中,故海水为电解质溶液,③对。④铝合金为负极,那么发生氧化反响,故错。
【考点分析】原电池的构成及电极反响的判断。
12. (09天津卷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。
以以下图为电池示意图,该电池电极外表镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,
性质稳定,请答复:
〔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〕负极反响式为 。
〔3〕电极外表镀铂粉的原因为 。
〔4〕该电池工作时,H2和O2连续由外部供应,电池可连续不断提供电能。因此,大量平安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:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
Ⅰ.2Li+H22LIH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反响Ⅰ中的复原剂是 ,反响Ⅱ中的氧化剂是 。
②LiH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,假设能量转化率为80%,那么导线中通过电子的物质的量为 mol。
答案:〔1〕由化学能转变为电能 由a到b
〔2〕或
〔3〕增大电极单位面积吸附、分子数,加快电极反响速率
〔4〕①
②或
③32
解析:此题考查电化学知识。〔1〕原电池的实质为化学能转化成电能。总反响为2H2 + O2 =2H2O,其中H2从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。
〔2〕负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反响式左右应各加上OH-。〔3〕铂粉的接触面积大,可以加快反响速率。〔4〕I.Li从零价升至+1价,作复原剂。
II.H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂。由反响I,当吸收10molH2时,那么生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反响的H2为20×80%=1.6mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以1.6molH2可转移3.2mol的电子。
13.(09全国卷Ⅰ28〕〔15分〕以以下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%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。据此答复以下问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反响为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后各溶液的酸、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