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新高考化学一轮总复****课件+创新模拟试题+新高考AB卷):新高考AB卷:专题十一(含答案分析)
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专题十一电化学
A卷
全国卷
原电池及化学电源
1.(2016课·标全国卷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。
以下表达错误的选项是(
)
-
+
Mg-2e===Mg
2
Ag++e-===Ag
-由正极向负极迁徙
+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
分析依据题意,Mg-海水-AgCl电池总反响式为Mg+2AgCl===MgCl2+2Ag。A项,
负极反响式为Mg-2e-===Mg2+,正确;B项,正极反响式为
2AgCl+2e-===2Cl-+2Ag,
错误;C项,对原电池来说,阴离子由正极移向负极,正确;
D项,因为镁是开朗金属,
则负极会发生副反响Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑,正确。
答案
B
2.(2016课·标全国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,反响为
2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)42-。以下说法正确的选项是
(
)
,电解质溶液中
+
朝阳极挪动
K
,电解质溶液中
-
c(OH)渐渐减小
,负极反响为:
-
-
-
-
Zn+4OH
2e===Zn(OH)42
,电路中经过2mol电子,耗费氧气
(标准情况)
分析
A项,充电时,电解质溶液中
+
向阴极挪动,错误;B项,充电时,总反响方程
K
式为
-通电
-
-
2Zn(OH)42=====2Zn+O2+4OH
+2H2O,所以电解质溶液中c(OH)渐渐增大,错
误;C项,在碱性环境中负极
Zn失电子生成的
Zn2+将与OH―联合生成Zn(OH)42-,正确;
D项,O2~4e-,故电路中经过
2mol电子,,,
错误。
答案C
3.(2015课·标全国卷Ⅰ,11,6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转变为电能
的装置,其工作原理以下图。以下有关微生物电池的说法错误的选项是()
.微生物促使了反响中电子的转移
+6O2===6CO2+6H2O
分析由题意可知,微生物电池的原理是在微生物作用下
O2与C6H12O6发生氧化复原反
应,将化学能转变为电能,
B正确;氧气在正极反响,因为质子互换膜只同意
H+经过,
-
+
则正极反响为:O2+4e+4H===2H2O,没有CO2生成,A项错误;负极发生反响:C6H12O6
-24e-+6H2O===6CO2+24H+,H+在负极区生成,移向正极区,在正极被耗费,
C项正
确;总反响为:C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O,D项正确。
答案A
4.(2014·标全国卷Ⅱ,课12,6分)2013年3月我国科学家报导了以下图的水溶液锂离子
电池系统。以下表达错误的选项是()
LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
,a极锂的化合价发生变化
,溶液中
+
从b向a迁徙
Li
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分析由图可知,b极(Li电极)为负极,a极为正极,放电时,
+
从负极(b)向正极(a)迁
Li
移,A项、D项正确;该电池放电时,负极:
-
===xLi
+
xLi-xe
,正极:Li1-xMn2O4+xLi
++xe-===LiMn2O4,a极Mn元素的化合价发生变化,
C项错误;由放电反响可得充电
时的反响,B项正确。
答案C
5.(2013·标全国卷Ⅰ,课10,6分)银质器皿日久表面会渐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘由,
依据电化学原理可进行以下办理,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,以下说法正确的选项是()
.办理过程中银器向来保持恒重
.银器为正极,Ag2S被复原生成单质银
+3Ag2S===6Ag+Al2S3
Ag2S转变为白色AgCl
分析由“电化学原理”可知正极反响式为
-
2-
,负极反响式为Al-
Ag2S+2e
===2Ag+S
-
+
+
+3H3O
Al(OH)3+3H
+
,S2
-
+
联合生成
3e===Al
3;电解质溶液中发生反响
Al3
与H
H2S,使
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+的均衡右移,最平生成
Al(OH)3积淀,只有
选项正确。
答案B
6.(2013·标全国卷Ⅱ,课11,6分)“ZEBRA”蓄电池的构造以下图,电极资料多孔Ni/NiCl2
和金属钠之间由钠离子导系统作的陶瓷管相隔。以下对于该电池的表达错误的选项是()
.电池的总反响是金属钠复原三价铝离子
+2e-===Ni+2Cl-
分析由题意知Na作负极,NiCl2作电解质,电极反响分别为
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正极:NiCl2+2e-===Ni+2Cl
-
2Na+NiCl2===2NaCl+Ni,由以上剖析
A、
-
+
,总反响为
负极:2Na-2e
===2Na
C正确,B错误;由图告知负极产生的
+
由负极流向正极,D正确。
Na
答案B
B卷地方卷
原电池及化学电源
1.(2016·江理综,浙11,6分)金属(M)-空气电池(如图)拥有原料易得、能量密度高等长处,
有望成为新能源汽车和挪动设施的电源。该类电池放电的总反响方程式为:4M+nO2+
2nH2O===4M(OH)n。
已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极资料理论上能开释出的最大电能。以下说
法不正确的选项是()
...
.采纳多孔电极的目的是提升电极与电解质溶液的接触面积,并有益于氧气扩散至电极表面
.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
-空气电池放电过程的正极反响式:
+
+nO2+2nH
-
4Mn
2O+4ne===4M(OH)n
-空气电池中,为防备负极区堆积
Mg(OH)2,宜采纳中性电解质及阳离子互换
膜
分析A项,采纳多孔电极能够增大电极与电解质溶液的接触面积,且有益于氧气扩散
至电极的表面,正确;B项,单位质量的Mg、Al、Zn开释的电子分别为
1
1
12mol、9mol、
2
Mg、Zn高,正确;C
项,电池放电过程正极
O2得电子生成
mol,明显铝的比能量比
65
OH-,但负极生成的金属阳离子不可以透过阴离子互换膜移至正极,故正极不可以生成
M(OH)n,反响式应为:O
-
-
,错误;D项,为防止
-
移至负极而
2+2H2O+4e===4OH
OH
生成M(OH),可采纳中性电解质及阳离子互换膜阻挡
OH-,正确。
n
答案C
2.(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,放电时电池的总
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反响为:Li1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x<1)。以下对于该电池的说法不正确的选项是()
+
,Li在电解质中由负极向正极迁徙
,负极的电极反响式为
LixC6-xe-===xLi++C6
,若转移1mole-,石墨(C6)电极将增重7xg
,阳极的电极反响式为
LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+
分析放电时,负极反响为
LixC6-xe-===xLi++C6,正极反响为
Li1-xCoO2+xe-+xLi+
===LiCoO2,A、B正确;充电时,阴极反响为:
xLi++C6+xe-===LixC6,转移1mole-
时,石墨C6电极将增重7g,C项错误;充电时,阳极反响为放电时正极反响的逆反响:
-+
答案C
3.(2015·津理综,天4,6分)锌铜原电池装置以下图,此中阳离子互换膜只同意阳离子和
水分子经过,以下有关表达正确的选项是()
.铜电极上发生氧化反响
.电池工作一段时间后,甲池的c(SO24-)减小
,乙池溶液的总质量增添
,保持溶液中电荷均衡
分析
A项,由锌的开朗性大于铜,可知铜电极为正极,在正极上
Cu
2+
得电子发生复原
反响生成Cu,错误;B项,因为阳离子互换膜只同意阳离子和水分子经过,故甲池的
2-
)不变,错误;C项,在乙池中Cu
2+
+2e
-
Zn
2+
经过阳离子
c(SO4
===Cu,同时甲池中的
互换膜进入乙池中,则有
Cu2+→Zn2+,因为M(Zn2+)>M(Cu
2+),故乙池溶液的总质量增
加,正确;D项,阳离子互换膜只同意阳离子和水分子经过,电解过程中
Zn2+经过互换
膜移向正极保持溶液中电荷均衡,阴离子是不可以经过互换膜的,错误。
答案
C
4.(2014·建理综,福11,6分)某原电池装置以下图,电池总反响为2Ag+Cl2===2AgCl。
以下说法正确的选项是()
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--
+e===Ag+Cl
,互换膜右边溶液中有大批白色积淀生成
,则电池总反响随之改变
-时,
分析A项,Pt为正极发生复原反响:Cl2+2e-===2Cl-,错误;B项,放电时,左边的
电极反响式Ag+Cl--e-
===AgCl↓,有大批白色积淀生成,错误;
C项,因为H+、Na+
均不参加电极反响,则用
NaCl取代盐酸,电池总反响不变,错误;
D项,当电路中转移
-时,左边产生
+与Cl-联合为AgCl积淀,-,
为保持溶液的电中性,左边约有
+经过阳离子互换膜转移到右边,故左边溶液
,正确。
答案D
5.(2014·津理综,天6,6分)已知:锂离子电池的总反响为:
锂硫电池的总反响为:
有关上述两种电池说法正确的选项是()
+
,Li向负极迁徙
.锂硫电池充电时,锂电极发生复原反响
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分析A项,在原电池内部,阳离子应移向正极;二次电池充电过程为电解的过程,阴
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极发生复原反响,B项正确;C项,比能量是指这类电池单位质量或单位体积所能输出
的电能,当两者质量同样时,转移电子的物质的量不相等,即比能量不一样;D项,左边
装置已经是放完电的电池,应为锂硫电池给锂离子电池充电。
答案B
6.(2016北·京理综,26,13分)用零价铁(Fe)去除水体中的***盐
-
(NO3)已成为环境修复研究
的热门之一。
-
(1)Fe复原水体中NO3的反响原理以下图。
②正极的电极反响式是______________________________________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经
24小时测定NO3-的去除率和
pH,结果以下:
初始pH
pH=
pH=
NO3-的去除率
靠近100%
<50%
24小时pH
靠近中性
靠近中性
铁的最后
物质形态
pH=,NO-3的去除率低。其原由是_____________________________
_______________________________________________________________。
(3)实验发现:在初始
pH=,增补必定量的
2+
能够明
Fe
显提升NO-3的去除率。对Fe2+的作用提出两种假定:
.Fe2+直接复原NO-3;
.Fe2+损坏FeO(OH)氧化层。
①做对照实验,结果以下图,可获得的结论是______________________
______________________________________________________________。
②同位素示踪法证明Fe2+能与FeO(OH)反响生成Fe3O4。联合该反响的离子方程式,解
释加入Fe2+提升NO-3去除率的原由:_______________________。
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pH=(其余条件同样)
(4)其余条件与(2)同样,经
1小时测定NO3-的去除率和pH,结果以下:
初始pH
pH=
pH=
NO3-的去除率
约10%
约3%
1
小时pH
靠近中性
靠近中性
与(2)中数据对照,解说(2)中初始pH不一样时,NO-3去除率和铁的最后物质形态不一样的原由:____________________________________________________
______________________________________________________________。
分析(1)由Fe复原水体中NO-3的反响原理图可知,NO-3生成NH+4的过程中,N元素化
合价降低,NO3-作氧化剂得电子,参加正极反响,由氧化复原反响规律可知,
Fe应化合
价高升作复原剂,为原电池的负极。由氧化复原反响和电荷守恒规律可写出正极电极反
-
-
+
+
应式为:NO3
+8e+10H
===NH4+3H2O。
(2)从NO3-的去除率与溶液
pH的关系表可知,pH=,溶液中的
Fe3+更易水解生成
不导电的FeO(OH),所以
NO3-的去除率降低。
(3)①由对照实验所获得的图像可知,同时加入Fe和Fe2+时NO-3的去除率最高,所以不是Fe2+直接复原NO-3;而是Fe2+损坏FeO(OH)氧化层,故在Fe和Fe2+共同作用下能提
-
的去除率。②由题意
2+
能与FeO(OH)反响生成Fe3O4”可写出该反响的离子方
高NO3
“Fe
程式为Fe2++2FeO(OH)===Fe3O4+2H+,加入Fe2+使不导电的FeO(OH)转变为可导电的Fe3O4,利于电子转移,进而使NO-3去除率提升。
(4)由题意pH影响铁的最后物质形态,初始
2+
充分,有益于导电的
pH低时,产生的Fe
-
2+
Fe3O4的生成,NO3去除率提升;初始pH高时,产生的Fe不足,有益于不导电的FeO(OH)
的生成,NO3-去除率降低。
-
-
+
+
答案(1)①Fe②NO3
+8e+10H
===NH4+3H2O
(2),Fe3+更易水解生成
FeO(OH),因FeO(OH)不导电,阻挡电子转移
(3)①本实验条件下,Fe2+不可以直接复原
NO3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提升NO3-的去
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除率
2+
+2FeO(OH)===Fe
3O4+2H
+
2
+
将不导电的
FeO(OH)转变为可导电的
②Fe
,Fe
Fe3O4,利于电子转移
(4)初始pH低时,产生的
Fe2+充分;初始pH高时,产生的
Fe2+不足
电解原理及其应用
7.(2016·京理综,北12,6分)用石墨电极达成以下电解实验。
实验一实验二
装置
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪
两个石墨电极邻近有气泡产生;
n处
现象
色;c处无明显变化
有气泡产生;
以下对实验现象的解说或推断不合理的是()
-
-
、d处:2H2O+2e===H2↑+2OH
:2Cl--2e
-===Cl2↑
-
+
:Fe-2e===Fe2
,实验二中
m处能析出铜
分析A项,a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子获得电子生成氢气,氢氧根离子节余造成的,正确;B项,b处变红,局部退色,说明是溶液中的***离子放
电生成***气同时与H2O反响生成HClO和H+,Cl--e-+H2O===HClO+H+,错误;C
项,c处为阳极,铁失掉电子生成亚铁离子,正确;
D项,实验一中ac形成电解池,bd
形成电解池,所以实验二中形成
3个电解池,n(右边)有气泡生成,为阴极产生氢气,n
的另一面(左面)为阳极产生Cu2+,Cu2+在m的右边得电子析出铜,正确。
答案
B
8.(2015四·川理综,4,6分)用右图所示装置除掉含
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。以下说法不正确的选项是
(
)
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.用石墨作阳极,铁作阴极
.阳极的电极反响式:Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2O
-
-
:2H2O+2e===H2↑+2OH
-的反响:2CN-+5ClO-+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
分析Cl-在阳极发生氧化反响生成
ClO-,水电离出的H+在阴极发生复原反响生成
H2,
又因为电解质溶液呈碱性,故
A、B、C项正确;D项,溶液呈碱性,离子方程式中不可以
出现H+,正确的离子方程式为
2CN-+5ClO-+H2O===N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-,错
误。
答案D
9.(2015·江理综,浙11,6分)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混淆气
系统备H2和CO是一种新的能源利用方式,基来源理以下图。以下说法不正确...的是
()
-
-
、CO2+2e
-
===CO+O2
-
:H2O+2e===H2+O2
通电
:H2O+CO2=====H2+CO+O2
、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
分析由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生复原反响,
此极上获得电子,应为阴极,
故X极为电源的负极,A、B项正确;C项,依据电极上的反响物和生成物,可知总反
应方程式正确;D项,因阳极电极反响式为
2O2--4e-===O2↑,联合电子得失相等,可
知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为
2∶1,错误。
答案D
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