1、高考资源网（） 您身边的高考专家1(2012年高考四川卷)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH解析：审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH，故正极的反应式为：O24H4e=2H2O，转移4 mol电子时消耗1
2、mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C正确。 答案：C2(2012年银川模拟)下列说法正确的是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为：2H2OO24e=4OHC镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀D氯碱工业中，阳极发生的反应为：2Cl2e=Cl2解析：金属原子失去电子被氧化；钢铁吸氧腐蚀负极上发生氧化反应；锌比铁活泼，可以保护铁。答案：D3(2012年福州质检)能够使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2发生的是()A用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液B用铜片作阴、阳极，
3、电解硫酸钾溶液C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中解析：通常条件下Cu是不能与水反应而置换出氢气的，所以只能是在电解条件下被动发生的氧化还原反应，且Cu必须作阳极而失电子，阴极材料没有特别要求，但需要满足H在阴极得电子析出的要求。A选项错误，B选项正确；铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀，锌失电子被氧化而腐蚀，C选项错误；D选项中是Cu与空气中的O2形成的原电池，不能析出氢气，D选项错。答案：B4如图为一电化学综合实验装置。其中装置D为用加有酚酞的淀粉碘化钾溶液湿润的长条滤纸，a、b、c、d为Pt片。整套装置工作一段时间后，发现Pt片d的周
4、围变为蓝色。下列有关说法错误的是()APt片c上发生的反应为2H2e=H2，c周围变为红色Bb电极周围有白色沉淀生成CZ单质的金属活动性较Cu强D装置A、B之间倒置的U形管，是沟通两装置的离子通道解析：d极周围变蓝色，说明有I2生成，即d极发生的电极反应为2I2e=I2，故d极为电解池的阳极，c为阴极。由此推出：Cu极为原电池的负极，Z极为正极；a为装置C的阳极，b为阴极。c极电极反应为2H2e=H2，消耗H破坏了水的电离平衡，OH浓度增大，电极周围呈碱性，酚酞变红色，A对；装置C中H在b极放电，b极周围生成Mg(OH)2白色沉淀，B对；在原电池中，不活泼金属为电池的正极，故Z的金属活动性较C
5、u弱，C错；在电池工作的过程中，离子浓度发生变化，故倒置的U形管起平衡两装置的离子浓度的作用，D对。答案：C5(2012年高考山东卷)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4b稀HNO3cNaOH溶液d氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的
6、是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为_。解析：(1)冰铜(mCu2SnFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2气体(A)。SO2是一种酸性氧化物，可用NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3。可利用Fe2的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明还存在Fe2。(3)Al具有较强还原性，高温下与
7、Cu2O反应可制得Cu：2Al3Cu2OAl2O36Cu。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极(发生氧化反应)，精铜作阴极(Cu2发生还原反应)，较活泼金属(Al、Zn、Cu)在阳极被氧化，不活泼金属(Au、Pt、Ag)在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2向阴极移动。电解过程中，电能转化为化学能和热能。(5)据电池反应可知， Cu作负极，电极反应为2Cu4e=2Cu2，则正极反应为O24H4e=2H2O。答案：(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色(3)3Cu2O2AlAl2O36Cu(4)bd(5)4HO24e=2H2O6
8、(创新预测)N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。写出石墨电极上发生反应的电极反应式：_。在电解池中生成N2O5的电极反应式为_。解析：通入H2的电极为负极，H2失电子后生成H，与CO反应，故石墨电极上发生的电极反应式为：H2CO2e=H2OCO2；电解池中阳极：N2O42HNO32e=2N2O52H。答案：H2CO2e=H2OCO2N2O42HNO32e=2N2O52H一、选择题1(2012年高考北京卷)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人
9、工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH解析：催化剂a表面发生的反应相当于原电池的负极反应，其电极反应为2H2O4e=4HO2，而催化剂b表面的反应相当于原电池的正极反应，其电极反应为CO22H2e=HCOOH，由于a附近生成了H，而b附近消耗了H，故C不正确。答案：C2(2012年南昌模拟)目前常见的燃料电池主要有四种，下列是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是()解析：选项A正极氧气得
10、电子，产物为O2；选项B正极氧气得电子，参与正极反应的还有水，故正极产物为OH；选项C正极氧气得电子，反应物还有从负极迁移过来的H，故正极产物为水；选项D正极氧气得电子，反应物还有CO2，二者在正极的反应产物为CO。答案：C3某同学按如图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析错误的是()A电解一段时间后，向装置通入适量的HCl气体可以恢复B反应初期，y电极周围出现白色沉淀CB电极质量增加Dx电极产生气泡，且生成1 mol气体的同时，有1 mol A参与反应解析：由于装置中两极材料相同，不符合构成原电池的条件，因此可判断出
11、装置是原电池，装置是电解装置，根据已知“SO从右向左移动”可判断出A是负极，电极反应式为A2e=A2，B是正极，电极反应式为B22e=B，y作阳极，x作阴极，用惰性电极电解AlCl3溶液的总反应方程式为2AlCl36H2O2Al(OH)33H23Cl2。根据电解的总反应式和质量守恒可知选项A正确。根据得失电子守恒可知选项D也正确。答案：B4(2012年高考安徽卷)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2
12、，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：解答本题时应特别注意，金属Cu在电解池和原电池中作何种电极。 当断开K2，闭合K1时为电解池，由于两极都有气泡冒出，故相当于惰性电极电解饱和食盐水，故铜作阴极而石墨作阳极，阳极反应为2Cl2e=Cl2，电池总反应的离子方程式为2Cl2H2OH2Cl22OH，A、B都错；当断开K1，闭合K2时组成原电池，铜作负极而石墨作正极，铜电极的电极反应式为Cu2e=Cu2，故C错而D正确。答案：D5(2011年高考安徽卷)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池
13、能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物解析：由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误，B正确；Na应向电池的正极移动，C错误。答案：B6(2012年荆州模拟)被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个
14、薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)。下列说法正确的是()A电池正极反应式为2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OHB电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极C当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.2041023D该电池反应中二氧化锰起催化作用解析：负极电极反应式为Zn2e=Zn2，由电池总反应式知正极反应式为2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH，选项A对；MnO2为反应物不是催化剂，选项D错；电解液靠阴、阳离子导电，外电路中电子流向为负极到正极，选项B、C错。答案：A7(201
15、2年大庆模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()A电解后溶液的pH0Ba3C阳极生成1.5 mol Cl2D阴极析出的金属是铜与铝解析：根据离子的放电顺序及电子守恒可知：阴极：1 mol铜离子先放电，然后1 mol氢离子放电(铝离子不放电)，溶液中产生氢离子浓度为1 mol/L，故A正确，D不正确。阳极氯离子放电只能产生0.5 mol氯气，C不正确。根据电荷守恒可推知a应等于4。答案：A二、非选择题8(2012
16、年高考重庆卷)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_。(2)当氨碳比4时，CO2的转化率随时间的变化关系如题图1所示。A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如题图2。电源的负极为_(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。解析：本题涉及
17、化学反应速率、化学平衡、电化学等相关知识，注重考查学生分析和综合应用知识的能力。(1)由原子守恒配平。(2)由图1知：B点为平衡状态：v正v逆，v逆为最大点，故A点v逆(CO2)小于B点v正(CO2)。B点：CO22NH3 CO(NH2)2H2O开始： 1 mol 4 mol 0 0变化： 0.6 mol 1.2 mol 0.6 mol 0.6 molNH3的平衡转化率100%30%。(3)由图2产生Cl2极为阳极知A为正极，B为负极。阳极室发生的反应依次为2Cl2e=Cl2。由产物CO2、N2知CO(NH2)2在此室反应被氧化，CO(NH2)2CO2N2，发生还原反应的为Cl2。故方程式为C
18、O(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。阴极室2H2e=H2。阳极室产生的H通过质子交换膜进入阴极室，从而使阴极室H浓度保持不变。pH与电解前相比不变。两极共收集到的气体n(气体)0.6 mol阳极 阴极 06 molmCO(NH2)2mCO(NH2)27.2 g答案：(1)2NH3CO2 CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl不变7.29(1)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。(2)写出修改前的钢铁吸氧腐蚀装
19、置中石墨电极的电极反应式_。(3)高铁酸钾(K2FeO4)可用作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH该电池放电时正极反应式为_。用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。(4)氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂。用如图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式_。解析：(1
20、)可将两极之间接入直流电源，并使铁连接电源的负极。(2)钢铁吸氧腐蚀，石墨为正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH。(3)高铁电池放电时正极上K2FeO4获得电子，发生还原反应，反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH；用该电池电解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，溶液中就生成0.1 mol H，c(H)0.1 mol/0.1 L1 mol/L，pH0。(4)阳极发生反应：2Cu2e2OH=Cu2OH2O。答案：(1) (2)O22H2O4e=4OH(3)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0(4)2Cu2e2OH=Cu2OH2O1
21、0(2012年黄冈模拟)锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。如图是锂空气电池放电和充电时的工作示意图。(1)图中电极a是_极。(2)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为_。(3)当给图中的锂空气电池充电时，d极应接电源的_极，该电极的电极反应式为_。(4)可用石墨为电极，用该电池电解提纯氢氧化钾电解液。电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，其工作原理如图所示。该电解池的阴极反应式为_；除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口_(填“A”或“B”)导出。
22、解析：(1)图中a电极为锂失电子，故为负极。(2)锂是较活泼的碱金属，与水反应的方程式跟钠与水反应类似。(3)充电时原电池两极发生的反应与放电时相反，d极应接充电电源的正极，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(4)阴极上反应为2H2e=H2，左侧钾离子通过阳离子交换膜进入右室，形成纯净的氢氧化钾溶液，并从B口导出。答案：(1)负(2)2Li2H2O=2LiOHH2(3)正4OH4e=2H2OO2(4)2H2e=H2B11(2010年高考重庆卷节选)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，
23、其原理如图所示。(1)当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为_。(2)充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由_色变为_色。(3)放电过程中氢离子的作用是_和_；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H)的变化量为_。解析：(1)由题意知：左槽中溶液颜色由黄变蓝则需VOVO2，同时定向移动过来的H也参与电极反应。故有：VO2He=VO2H2O。(2)充电时，右槽中的阳离子得电子，故V3V2，溶液颜色由绿色变为紫色。(3)放电时，装置为原电池，H向正极方向移动，并参与正极反应。同时通过H的定向移动，在电解质溶液中产生电流。充电时，左槽中电极反应方程式为VO2H2Oe=VO2H，故转移电子数为0.5 mol时，n(H)=1 mol。由于交换膜只允许H通过，故等体积的两槽中n(H)的变化量共为1 mol，所以左糟中n(H)的变化量为0.5 mol。答案：(1)VO2He=VO2H2O(2)绿紫(3)参与正极反应通过交换膜定向移动使电流通过溶液0.5 mol- 15 - 版权所有高考资源网
