高考化学命题热点提分攻略专题08电化学最新试题.docx

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高考化学命题热点提分攻略专题08电化学最新试题

【2019-2020】高考化学命题热点提分攻略专题08电化学最新试题8电化学

1．【2019届××市第二十四中学高三上学期第一次调研考试】如图是一种新型锂电池装置，电池充、放电反应为

。

放电时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化。

下列说法不正确的是

A．共晶盐储热效果好，利于电解质熔化

B．整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能

C．放电时LiV3O8电极的反应为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+XV3O8

D．充电时Cl-移向LiV3O8电极

【答案】B

【详解】A.共晶盐是优良的传热储能介质，其熔点较低，可利用铁和氯酸钾反应放出的热量使其熔化，故A正确；B.整个过程的能量转化有化学能转化为电能，还有化学能与热能的转化，故B错误；C.放电时为原电池，LiV3O8电极做正极，其电极的反应式为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+XV3O8，故C正确；D.充电时为电解池，Cl-移向阳极LiV3O8电极移动，故D正确；答案：

B。

【点睛】

本题考查电化学的相关知识。

根据电化学原理进行解答。

原电池中还原剂做负极，发生氧化反应，氧化剂做正极，发生还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

根据电化学的工作原理进行判断相关选项。

2．【2019届“超级全能生”高考选考科目9月联考】某兴趣小组设计如图所示的原电池装置，下列有关说法正确的是（    ）

A．锌板是原电池的负极，发生还原反应

B．电子流向：

锌板

灯泡

银板

湿布

锌板

C．银板上的电极反应：

D．电池总反应：

【答案】D

【点睛】本题考查原电池的设计，正确判断原电池的正负极及电极反应方程式是解决本题的关键。

3．【2019届××市高三上学期9月份考试】一种新型的电池，总反应为:

3Zn+2FeO42－+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH—，其工作原理如图所示。

下列说法不正确的是

A．Zn极是负极，发生氧化反应

B．随着反应的进行，溶液的pH增大

C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路

D．石墨电极上发生的反应为：

FeO42—+3e—+4H2O=Fe（OH）3↓+5OH—

【答案】C

4．【2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考】现如今太阳能电池已经广泛地应用于生产生活中，现代四大发明之一的共享单车也用上了太阳能电池。

哈罗单车前面载物篮的底座就是太阳能电池，电极材料是Li/LiCoO2，太阳能电池的原理如图所示：

下列说法不正确的是（）

A．阳光照射该电池时，能量转化过程：

太阳能→电能→化学能

B．光照时负极的质量减少

C．太阳能电池板材料是Si

D．开锁时，正极xLi++xe-+Li（1-x）CoO2==LiCoO2

【答案】B

【解析】A.阳光照射该电池时，太阳能电池将光能转化为化学能，然后利用太阳能电池为电源，向蓄电池（二次电池）中充电，将电能再转化为化学能储存起来，故能量转化过程为：

太阳能→电能→化学能，A正确；

B.蓄电池放电时，负极的电极反应为Li-e-==Li+，故负极质量减少；光照时充电，发生逆反应，故负极（阴极）质量增加,B错误；

C.Si是半导体材料，具有导电性，Si可以做太阳能电池板材料，C正确；

D.开锁时，为原电池，正极发生还原反应：

xLi++xe-+Li（1-x）CoO2==LiCoO2，D正确；

正确选项B。

5．【2019届红色七校高三第一次联考】微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。

某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42- 的反应为:

HS-+4H2O-8e-==SO42-+9H+

B．电子从b流出，经外电路流向a

C．如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化

D．若该电池电路中有0.4mol 电子发生转移，则有0.45molH+通过质子交换膜

【答案】A

【详解】A、负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，所以A选项是正确的；

B、b是电池的正极，a是负极，所以电子从a流出，经外电路流向b，故B错误；

C、如果将反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会有变化，故C错误；

D、根据电子守恒，若该电池有0.4mol电子发生转移，则有0.4molH+通过质子交换膜，故D错误。

所以A选项是正确的。

6．【2019届部分重点高中高三9月联考】下列关于铜锌原电池（如图所示）的说法正确的是（　　）

A．Zn是负极，发生还原反应B．Cu是负极，发生氧化反应

C．铜片上有气体逸出D．电子由铜片通过导线流向锌片

【答案】C

【解析】该装置是将化学能转化为电能的装置,为原电池,Zn易失电子作负极、Cu作正极,电子从负极沿导线流向正极,据此分析解答。

【详解】A.该装置是原电池,Zn易失电子发生氧化反应而作负极、Cu作正极,故A错误; 

B.Cu作正极,发生还原反应,故B错误；

C.铜是正极,氢离子在正极得电子发生还原反应:

2H++2e-=H2↑,所以C选项是正确；

D.负极上失电子、正极上得电子,该装置中Zn是负极、Cu是正极,所以电子从Zn沿导线流向正极Cu,故D错误；

正确选项C。

【点睛】原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，电子由负极经外电路流向正极，电子不能从电解质中通过。

7．【2019届××市第一中学高三上学期第二次统测】最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO2和H2O合成CH4。

下列叙述错误的是

A．电池工作时，实现了将太阳能转化为电能

B．铜电极为正极，电极反应式为CO2-8e-+8H+=CH4+2H2O

C．电池内H+透过质子交换膜从左向右移动

D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸

【答案】B

【点睛】在原电池中，电子从负极流出，经过导电流向正极，溶液中的阳离子向正极移动。

8．【2019届江苏省启东中学高三第一次月考】现以CO、O2、熔融盐Z（Na2CO3）组成的燃料电池,采用电解法处理CO同时制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。

下列说法不合理的是（　　）

A．石墨Ⅰ是原电池的负极,发生氧化反应

B．甲池中的CO32-向石墨Ⅱ极移动

C．乙池中左端Pt极电极反应式:

N2O4-2e-+2HNO3

2N2O5+2H+

D．若甲池消耗标准状况下的氧气2.24L,则乙池中产生氢气0.05mol

【答案】BD

【点睛】本题重点考查原电池与电解池的综合应用。

石墨Ⅰ电极上CO→CO2，碳元素化合价升高，发生氧化反应，石墨Ⅰ是原电池的负极，石墨ⅠⅠ氧元素化合价降低，发生还原反应，为正极；与原电池负极相连的Pt电极为电解池阴极，溶液中H+得电子，发生还原反应，电极反应为2H++2e-

H2↑，与原电池正极相连的Pt电极为电解池阳极，N2O4失去电子，发生氧化反应，电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+。

9．【2019届阜阳三中高三第一学期第二次模拟考试】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

回答下列问题:

（1）NaClO2中Cl的化合价为________。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式____________________。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去杂质Ca2+和SO42-,要加入的除杂试剂顺序为_________、________。

“电解”中阴极反应的主要产物是____________。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:

每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

NaClO2的有效氯含量为________。

（计算结果保留两位小数）

【答案】+32NaClO3+SO2+H2SO4 ==2ClO2+2NaHSO4BaCl2溶液Na2CO3溶液NaClO22∶1O21.57g

【详解】

（1）在NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl的化合价为+3。

因此，本题正确答案是：

+3；

（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，回收产物为NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为：

2NaClO3+SO2+H2SO4 ==2ClO2+2NaHSO4，

因此，本题正确答案是：

2NaClO3+SO2+H2SO4 ==2ClO2+2NaHSO4；

（3）食盐溶液中混有Ca2+和SO42-，可以利用过量BaCl2溶液除去SO42-；利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+；由图可知“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2，

因此，本题正确答案是：

BaCl2溶液；Na2CO3溶液；NaClO2；

（4）“尾气吸收”反应2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O中ClO2为氧化剂，还原产物为NaClO2，化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，每摩尔H2O2得到2mol电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:

1，

因此，本题正确答案是：

2:

1；O2；

（5）1gNaClO2的物质的量

=

mol，依据电子转移数目相等，NaClO2~Cl-~4e-，Cl2~2Cl-~2e-，可知氯气的物质的量为

mol

=

mol，则氯气的质量为

mol×71g/mol=1.57g，

因此，本题正确答案是：

1.57g。

【点睛】化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，在任何化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于0，掌握常见元素的化合价，并根据元素吸引电子能力大小及化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于0的原则判断元素的化合价。

有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，元素化合价升高，失去电子，该物质作还原剂，变为氧化产物；元素化合价降低，获得电子，该物质作氧化剂，变为还原产物，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移的数目；可利用最小公倍数法配平氧化还原反应方程式，对于离子反应，同时还要符合电荷守恒及原子守恒。

物质的氧化能力大小可结合每1mol物质获得电子的多少，获得电子越多，其氧化能力就越强。

10．【2019届雅安中学高三上学期第一次月考】研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化对环境保护具有重要意义．

（1）SO2的大量排放会引起严重的环境问题是________，潮湿条件下，写出大气中SO2转化为H2SO4的方程式________________________________．

（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42﹣，两步反应的能量变化如图一：

1molH2S（g）全部氧化成SO42﹣（aq）的热化学方程式为________________________________________

（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种，比如右图的电化学法：

①该法制氢过程如图2,反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_________；

②反应池中发生反应的化学方程式为_______________________；

③反应后的溶液进入电解池，产生氢气的电极名称为_________，电解反应的离子方程式为__________________________。

【答案】酸雨O2+2SO2+2H2O=2H2SO4H2S（g）+2O2（g）=SO42﹣（aq）+2H+（aq）△H=﹣806.39kJ•mol﹣1增大反应物接触面积，使反应更充分H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl阴极2Fe2＋＋2H＋

2Fe3＋＋H2↑

（3）①反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，可增大反应物接触面积；

故答案为：

增大反应物接触面积，使反应更充分；

②反应池中H2S和FeCl3发生氧化还原反应生成氯化亚铁和硫单质，配平后方程式为：

H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl；

故答案为：

H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl；

③电解池中，阳极：

亚铁离子失去电子发生氧化反应，电极反应式：

Fe2+-e-=Fe3+，阴极：

氢离子得到电子发生还原反应，电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+

2Fe3++H2↑。

故答案为：

阴极；2Fe2＋＋2H＋

2Fe3＋＋H2↑。

【点睛】本题考查了离子方程式、热化学方程式的计算、盖斯定律计算反应热、电极反应式书写，明确二氧化硫的性质及离子方程式、热化学方程式书写方法、原电池工作原理是解题关键。

11．【2019届××市中央民族大学附属中学高三10月月考】硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。

实验装置

编号

溶液X

实验现象

实验Ⅰ

6mol·L-1稀硝酸

电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ

15mol·L-1浓硝酸

电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。

（1）实验Ⅰ中，铝片作_____（填“正”或“负”）极。

液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_________。

（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是____________________。

查阅资料：

活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。

（3）用上图装置进行实验Ⅲ：

溶液X为1mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。

①反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是______________________________。

②生成NH4+的电极反应式是_____________________________________________。

（4）进一步探究碱性条件下NO3－的氧化性，进行实验Ⅳ：

①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。

A、B产生不同现象的解释是_______________。

②A中生成NH3的离子方程式是_______________________________。

（5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由_________________。

【答案】负2NO+O2=2NO2Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+NO3-＋8e-＋10H+＝NH4+＋3H2OAl与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，而Mg不能与NaOH溶液反应8Al＋3NO3-＋5OH-＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3－无法被还原

（5）铝粉在中性溶液中不产生氢气，也就不与硝酸钠反应，据此分析。

【详解】

（1）根据实验现象可知，实验1电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色，说明在原电池中铝作负极，发生氧化反应，铜做正极，硝酸根离子被还原成一氧化氮，在空气中被氧化成二氧化氮，反应方程式为2NO+O2=2NO2；

（2）实验2中电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色，说明开始铝是负极，同实验1，铜表面有二氧化氮产生，很快铝被浓硝酸钝化，铜做负极，发生氧化反应，生成硝酸铜，溶液呈绿色，硝酸根离子在铝电极被还原成二氧化氮；（3）溶液X为1mol•L-1稀硝酸溶液，反应后的溶液中含NH4+，说明硝酸根离子被还原成了铵根离子，原电池中铝做负极，铜做正极，硝酸根离子在正极还原成铵根离子，①实验室检验NH4+的方法是取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+；②生成NH4+的电极反应式是NO3-+8e-+10 H+=NH4++3H2O；（4）①Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3；根据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式，而镁与碱没有反应；②碱性条件下铝将硝酸根还原生成氨气，反应的离子方程式为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-；（5）铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，也就不与硝酸钠反应，所以无明显现象。

【点睛】原电池中失电子发生氧化反应的一极一定是负极，得电子发生还原反应的一极一定是正极；电子流出的一极一定是负极、电子流入的一极一定是正极。

12．【2019届遵义航天高级中学高三上学期第二次模拟考试】化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。

（1）工业生产可以用NH3（g）与CO2（g）经两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

则NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为___________________________。

（2）已知反应Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）　ΔH＝akJ·mol－1。

测得在不同温度下，该反应的平衡常数K随温度的变化如下：

温度（℃）

500

700

900

K

1.00

1.47

2.40

①该反应的化学平衡常数K的表达式为____________，a________0（填“>”、“<”或“＝”）。

在500℃2L密闭容器中进行反应，Fe和CO2的起始量均为4mol，则5min后达到平衡时CO2的转化率为________，生成CO的平均速率v（CO）为_______________。

②700℃反应达到平衡后，要使反应速率增大且平衡向右移动，可采取的措施有___________。

（3）利用CO与H2可直接合成甲醇，下图是由“甲醇-空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图，写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式_____________________，利用该电池电解1L0．5mol/L的CuSO4溶液，当消耗560mLO2（标准状况下）时，电解后溶液的pH＝_________（溶液电解前后体积的变化忽略不计）。

【答案】2NH3（g）+CO2（g）⇌H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=-134kJ•mol-1K=c（CO）/c（CO2）>50%0.2mol/（L.min）增加CO2的量、升高温度（填一种即可）CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+1

表中数据可以知道，对于该反应，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号；

令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，气体的化学计量数都为1，前后气体的物质的量相等，用物质的量代替浓度代入平衡常数计算x的值，再利用转化率定义计算二氧化碳的转化率；根据参加反应的二氧化碳的物质的量计算生成的CO的物质的量，再根据

计算v（CO）；

②根据平衡移动原理进行分析解答；

（3）负极发生氧化反应，根据电子守恒求消耗的氢氧根离子浓度。

（2）①反应Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）的平衡常数K=c（CO）/c（CO2），

由表中数据可以知道，对于该反应，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a>0，

令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：

           Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）

开始（mol）              4   0

变化（mol）                xx

平衡（mol）4-x                x

所以K=

=1，计算得出x=2，

故二氧化碳的转化率为

×100%=50%，

故CO表示的平均速率v（CO）=

=0.2mol/（L

min），

因此，本题正确答案是：

K=c（CO）/c（CO2）；>；50%；0.2mol/（L

min）；

②根据该反应是气体体积不变的吸热反应，所以要使反应速率增大且平衡向右移动，可采取的措施是增加CO2的量或者升高温度，

因此，本题正确答案是：

增加CO2的量或升高温度；

（3）负极发生氧化反应，负极CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+，当消耗560mLO2（标准状况下）时即

=0.025mol，根据电子守恒4OH-~O2~4e-，则消耗的氢氧根离子物质的量为0.025mol×4=0.1mol，所以溶液中氢离子的浓度为：

=0.1mol/L，故pH=1，

因此，本题正确答案是：

CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+；1。

【点睛】本题考查反应速率计算、平衡常数、化学平衡计算、影响反应速率与化学平衡移动的因素、盖斯定律与反应热的计算、燃料电池的电极反应及电解计算等，注意

（2）①中三行式的分析方法和（3）中根据电子守恒的计算方法。