1、2013届高考化学二轮专题检测：电化学第I卷（选择题）一、选择题1金属镍有广泛的用途粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt2一组镍氢电池能使一台试运行的混合动力公交车两年内跑10万公里。大功率镍氢动力电池及其管理模块，是国家“十五”863计划电动汽车重点专项中的一项重要课题。我国镍氢电池生产技术居世界先进水平。常见的镍氢电池
2、的某极是镍氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为0 )，电池反应通常表示为： 下列说法正确的是 A.放电时储氢合金作正极 B.充电时储氢合金作阳极C.充电时阳极周围c(OH-)增大 D.放电时负极反应是LaNi5H6+6OH-6e-=LaNi5+6H2O3化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中不正确的是A氢氧燃料电池在碱性介质中的正极反应式：O2+2H2O+4e一4OHB用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为：2C1-+2H2OH2+Cl2+2OH-C粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为： Cu2+2 eCuD钢铁发生电化学
3、腐蚀的负极反应式：Fe一2eFe24以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下，下列说法不正确的是（ ）A在阴极区，发生的电极反应为：2H2O2e=2OHH2B在阳极区，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H浓度增大，使平衡向右移动C该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO44H2O2K2Cr2O74KOH2H22O2D测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为d/25如图所示的锂离子电池主要利用碳的还原和氧化进行工作，比传统的镉镍电池、氢镍电池性能更优越。则下列叙述正确的是A 充电过程中，B极被氧化B 该电池充放电的总反应式为：L
4、iCoO2C6Li1xCoO2LixC6C 放电时A极是负极，C6X发生氧化反应D 放电时B极是负极， Li发生氧化反应6目前市场上主流手机所配的电池基本上都是锂离子电池。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料，组成为C6Li，其中碳作为金属锂的载体，电解质为一种能传导Li+的有机导体或高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：下列说法不正确的是 A放电时电池内部Li+向负极移动B该电池不能选用水做溶剂的电解质C放电时，正极的电极反应式：0.45Li+Li0。55CoO2+0.45e- LiCoO2D充电时，外接电源的正极与电池上标注“+”的电极连接7某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述
5、不正确的是Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e= CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时， Cu2向铜电极移动8如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式为：负极：LixC6xe=C6xLi+（LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极：Li1xMnO2xLi+x e=LiMnO2（LiMnO2表示含锂原子的MnO2）下列有关说法正确的是：（ ）A该电池的反应式为Li1xMnO2LixC6LiMnO2C6B 在整个充电或放电过程中
6、都只存在一种形式的能量转化CK与N相接时，Li由A极区迁移到B极区DK与M相接时，A是阳极，发生氧化反应第II卷（非选择题）9工业上处理含Cr2O72的酸性工业废水常用以下方法：往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生；过滤回收沉淀，废水达到排放标准试回答：（1）电解时的电极反应：阳极_，阴极_（2）Cr2O72转变成Cr3的离子反应方程式：_（3）电解过程Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀是怎么产生的？_（4）能否用Cu电极来代替Fe电极？_（填“能”或“不能”），简述理由_10某课外活动小组同学用图一装置进行实验，
7、试回答下列问题。（1） 若开始时开关K与a连接，则铁发生的是电化学腐蚀中的 腐蚀； 若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式 。（2）芒硝（化学式为Na2SO410H2O），无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合绿色化学理念。 该电解槽的阳极反应式为： ，此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。 制得的氢氧化钠溶液从出口（选填“A”、“B”、“C”、“D”） 导出
8、。 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，则该燃料电池工作产生36 g H2O时，理论上有 kJ的能量转化为电能。11某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。 请回答：I用图1所示装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 （填字母序号）。A铝 B石墨 C银 D铂（2）N极发生反应的电极反应式为 。（3）实验过程中，SO42- （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有 。II用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气
9、体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。（4）电解过程中，X极区溶液的pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O 和 。（6）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少 g。（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为： K2FeO4 + 3Zn = Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2该电池正极发生的反应的电极
10、反应式为 。12某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点，它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅，电池的工作原理：放电时，正极的电极反应式为 ；充电时，Pb电极应该连接在外接电源的 (填“正极”或“负极”)。工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下：写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式： 。工业上可以利用滤液与KNO3发生反应制备KClO4的原因是 。PbO2会随温度升高逐步分解，称取23.9gPbO2，其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如右图所示。若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g，则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为 （写化学式），其物质的量之比为 。13高
11、铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42）在溶液中呈紫红色。（1）电解过程中，X极是 极，电极反应是 。（2）电解过程中，Y极放电的有 。（3）生成高铁酸根（FeO42）的电极反应是 。II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。（1）铅蓄电池总的化学方程式为：2H2O2PbSO4 PbPbO22H2SO4，则它在充电时的阳极反应为 。（2）镍镉
12、碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下： 正极：2NiOOH2H2O2e2Ni（OH）22OH 负极：Cd2OH2eCd（OH）2则它在放电时的总反应的化学方程式为 。（3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 ；肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是 。（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H85O23
13、CO24H2O。写出该电池正极的电极反应： 。（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是 参考答案1D【解析】阳极失去电子，发生氧化反应，A不正确；由于粗镍中含有杂质，所以最初失去电子的是锌、铁等，而阴极始终是镍离子放电，所以选项B不正确；C不正确，还有Ni2；铜和Pt的金属性弱于镍的，因此二者不放电，形成阳极泥，D正确，答案选D。2D【解析】放电相当于原电池，在原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以根据方程式可知，放电时储氢合金作负极，所以选项A不正确，D正确；充电时放电的逆过程，原来的负极是阴极，正极是阳极，所以充电时储氢合
14、金作阴极，阳极电极反应式为NiOH2eNiO(OH)H,所以周围c(OH-)降低，因此正确的答案选D。3B【解析】选项B中铁作阳极，则铁失去电子，所以在反应中得不到氯气，应该是石墨作阳极，铁作阴极，B不正确，其余都是正确的，所以答案选B。4D【解析】电解池中阴极得到电子，所以根据装置图可知，A正确；阳极失去电子，则溶液中的OH失去电子，从而破坏阳极周围水的电离平衡，所以溶液显酸性，因此B正确；根据阳极和阴极的电极反应式可知，选项C正确；因为使用了阳离子膜，所以K离子可以随意通过，而膜两侧的溶液一定要分别保持电中性，所以由方程式系数可知： 4 K2CrO4 2 K2Cr2O7起始量（mol） 1
15、 0转化量（mol） 4x 2x平衡量（mol） 1-4x 2x阳极区的钾离子：2(1-4x)+2x=2-4x铬：(1-4x)+4x=1由题目已知，可得：K/Cr=(2-4x)/1=d即(2-4x)/1=d而根据转化率定义：=4x/1，代入上面式子2-=d，即转化率为2-d所以答案选D。5B【解析】根据装置图可知，充电时电子向B极移动，B极是阴极，发生还原反应，选项A不正确。放电时电子向A极移动，所以A极是正极，B极是负极，LixC6发生氧化反应，所以选项CD都是错误的，答案选B。6A【解析】该电池的负极反应：045Li045e- =045Li+，用电池总反应减去负极反应，可以得电池的正极反应
16、为: 045Li+Li055COO2045 e- =LiCOO2，C说法正确；由于电池负极是锂单质，所以不能用含水的电解质，B说法正确；电池放电时，内部Li+由负极移向正极，A说法错误；充电时电池正极将发生氧化反应，所以电池“+”与电源正极相连，D说法正确，因此正确的答案选A。7D【解析】如果a和b不连接，则铁直接和硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，A正确。如果a和b用导线连接，则构成原电池，铁比铜活泼，铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子在正极得到电子而析出铜，B正确，所以C也正确。a和b分别连接直流电源正、负极，则铜电极是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，所以选项D不正确，答案选D。8D【
17、解析】原电池中正负极反应式相加即得到总反应式，所以反应式为LiMnO2C6Li1xMnO2LixC6，A不正确。根据装置图可知，还存在电能和光能、热能的转化，B不正确。K与N相连是原电池，原电池中阳离子向正极移动，A是正极，所以选项C不正确。K与M相接时，A和电源的正极相连，所以A是阳极，发生氧化反应，D正确，答案选D。9 （1）Fe2e=Fe22H2e=H2（2）6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O（3）在阴极反应及Cr2O72与Fe2反应的过程中，将消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最终转化为Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀（4）不能因为阳极产生的Cu
18、2不能使Cr2O72还原到低价【解析】（1）电解时阳极失去电子，所以反应式是Fe2e=Fe2；阴极得到电子，因此溶液中的氢离子在阴极放电，反应式是2H2e=H2。（2）阳极产生的亚铁离子具有还原性，能把Cr2O72还原成Cr3，方程式为6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O。（3）根据阴极电极反应式及6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O可知，反应过程中将消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最终转化为Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀。（4）如果铜作阳极，则阳极产生铜离子，而Cu2不能使Cr2O72还原到低价，所以不能代替。10（1） 吸氧 2Cl +
19、2H2O电解=2OH + H2+ Cl2（2） 4OH4e=2H2O + O2 小于 D H22e+ 2OH=2H2O 571.6【解析】（1） 若开始时开关K与a连接，则构成原电池，由于溶液显中性，所以发生钢铁的吸氧腐蚀。若开始时开关K与b连接，则构成电解池，石墨和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电。铁和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，所以方程式为2Cl +2H2O电解=2OH + H2+ Cl2。（2）电解池中阳极失去电子，则溶液中的OH失去电子，方程式为 4OH4e=2H2O + O2。由于通过阴离子交换膜的是SO42，而通过阳离子交换膜的是H，所以根据电荷守恒可知，
20、通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。氢氧化钠在阴极生成，所以从D处导出。原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以氢气在负极通入。由于溶液是氢氧化钠溶液，因此负极电极反应式为H22e+ 2OH=2H2O。燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以生成36g水放出的热量是285.8 kJ2571.6kJ，即有571.6kJ的能量转化为电能。11（16分）（1）A （2）2H+ + 2e- = H2（或2H2O + 2e- = H2+ 2OH-）（3）从右向左 ;滤纸上有红褐色斑点产生 （4）增大 （5）4OH- - 4e- = 2H2O +
21、O2 （6）0.28 （7）2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 【解析】（1）因为铜是正极，而铝的金属性又强于锌的，所以铝不能代替铜作电极，答案选A。（2）N和锌电极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H+ + 2e- = H2。（3）原电池中阴离子向负极移动，所以从右向左 移动。由于铁和铜电极相连，作阳极，铁失去电子。和溶液的OH结合生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定，又被氧化生成氢氧化铁沉淀，所以现象是滤纸上有红褐色斑点产生。（4）X是阴极，溶液中的氢离子放电，所以阴极周围水的电离平衡被破坏，OH浓度大于氢离子的浓度，溶液显碱性，pH增大。（
22、5）Y电极水阳极，而Y极也产生气体，因此该气体是氧气，方程式为4OH- - 4e- = 2H2O + O2。（6）氢气和氧气的物质的量分别是0.03mol、0.0075mol，根据电子得失守恒可知，铁失去的电子是0.03mol20.0075mol40.03mol，因此消耗铁是0.03mol656g/mol0.28g。（7）原电池中正极得到电子，所以根据总反应式可知，正极电极反应式为2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 。124H+PbO2+2ePb2+2H2O 负极 PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2OKClO4的溶解度较小 Pb2O3和Pb
23、3O4 1：1【解析】（1）放电相当于是原电池，正极得到电子，所以电极反应式为4H+PbO2+2ePb2+2H2O。充电相当于电解池，zau原电池中Pb是负极，失去电子。所以再充电时应该和电源的负极相连，作阴极，得到电子。（2）二氧化铅具有氧化性，能把氯酸钠氧化生成高氯酸钠，方程式为PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2O。由于KClO4的溶解度较小，易结晶析出。（3）二氧化铅是0.1mol，其中氧原子是0.02mol。再A点，固体减少0.8g，则剩余氧原子的物质的量是0.15mol，剩余此时铅和氧原子的个数之比是23，剩余A点对应点物质是Pb2O3。同理可得出B点对应物质是Pb3
24、O4。由于剩余固体质量介于A和B之间，所以固体是由Pb2O3和Pb3O4 组成点混合物。设二者的物质的量分别是x和y，则2x+3y0.1，3x+4y0.20.14，解得xy0.02mol，所以是11的。【答案】.（1）阴；2H2e= H2。（2）Fe和OH （3）Fe8OH6e= FeO424H2O.（1）PbSO42H2O2e= PbO2SO424H （2）Cd2NiOOH2H2O = Cd（OH）22Ni（OH）2 （3）N2H4（1）O2（g）= N2（g）2H2O（l） H=624kJ/mol N2H44OH4e= 4H2ON2 （4）O22CO24e= 2CO32 （5）10:10:
25、5:1【解析】I.（1）X和电源的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H2e= H2。（2）Y和电源的正极相连，作阳极。由于Y是铁，所以铁失去电子，发生氧化反应。根据实验现象可判断，在阳极上溶液中的OH也放电生成氧气。（3）阳极铁失去电子，氧化产物是高铁酸根，反应式为Fe8OH6e= FeO424H2O。II.（1）充电相当于电解，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。根据反应式可判断，充电时硫酸铅失去电子，所以电极反应式为PbSO42H2O2e= PbO2SO424H。（2）在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式，所以反应式为Cd2NiOOH2H2O = Cd（OH
26、）22Ni（OH）2。（3）32.0g N2H4是，所以热化学方程式为N2H4（1）O2（g）= N2（g）2H2O（l） H=624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的，所以肼在负极通入，发生氧化反应，氧化产物是氮气，反应式为N2H44OH4e= 4H2ON2。（4）负极通入丙烷，丙烷的氧化产物是CO2和水，由于电解质水熔融的碳酸盐，所以电极反应式为C3H820e10CO3213CO24H2O，根据总反应式可知，正极反应式为5O210CO220e= 10CO32。（5）1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol，所以根据得失电子守恒可知，Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:10:5:1。
