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1、1 (2019 浙江高考10)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆 周中心区 (a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。 导致该现象的主要原因是液滴之 下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 A液滴中的Cl 由 a 区向 b 区迁移 B液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O22H2O 4e 4OH C 液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀,生成的 Fe 2由 a 区向 b 区迁移,与 b 区的 OH 形成 Fe(OH)2, 进一步氧化、脱水形成铁锈 D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl 溶液,则负极发生的电极反应为:
2、Cu 2e Cu 2 解析:液滴边缘O2多,在碳粒上发生正极反应O22H2O4e 4OH 。液滴下的Fe 发生负极反 应, Fe2e Fe 2 ,为腐蚀区 (a)。 A错误。 Cl 由 b 区向 a区迁移 B正确。 C错误。液滴下的Fe 因发生氧化反应而被腐蚀。 D错误。 Cu 更稳定,作正极,反应为O22H2O4e 4OH 。 答案: B 【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。 老知识换新面孔,高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想懂,而不是死 记硬背。学生把难点真正“ 消化 ” 了就可以做到一通百通,题目再怎么变换形式,学生也能回答。 2.(2019 安徽
3、高考12)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池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=Na2Mn 5O102AgCl,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: AgCl e=AgCl B.每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子 C.Na 不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl是还原产物 解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl 是氧化产物, A、 D 都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,C 错误;化
4、合 物 Na2Mn5O10中 Mn 元素的化合价是+18 /5价, 所以每生成1 mol Na2Mn 5O10转移电子的物质的量为 (418/5) 5 2mol,因此选项B 正确。 答案: B 3. (2019 北京高考8)结合下图判断,下列叙述正确的是 A和中正极均被保护 B. 和中负极反应均是Fe2e Fe2 C. 和中正极反应均是O22H2O4e 4OH D. 和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀 解析:锌比铁活泼,装置中锌作负极,方程式为Zn2e =Zn2 。铁作正极,但溶液显中性,所以发 生锌的吸氧腐蚀,正极反应是O22H2O4e 4OH ;铁比铜活泼,装置中铁作负极
5、,负极反应为 Fe 2e Fe2。铜作正极,但溶液显酸性,所以正极是溶液中的氢离子得电子,方程式为 2H+2e =H 2。 因为装置中没有Fe 2生成,所以装置中加入少量 K3Fe(CN)6溶液时,没有蓝色沉淀产生。综上所叙, 只有选项A是正确的。 答案: A 4.(2019 福建高考11)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属 锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确 的是 A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成 C放电时OH 向正极移动 D总反应为:2Li2H2O= 2LiOHH2 解析:考生可能迅速选
6、出C 项是错误,因为原电池放电时OH 是向负极移动的。这个考点在备考时训 练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为:2Li2H2O= 2LiOHH2。再写出其电极反应如 下: () 2Li2e 2Li+ (+)2H2O+2e 2OH H 2 结合选项分析A、B、D 都是正确的。 此题情景是取材于新的化学电源,知识落脚点是基础,对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。 答案: C 5.(2019 广东高考 12)某小组为研究电化学原理,设计如图2 装置。下列叙述不正确 的是 A、a 和 b 不连接时,铁片上会有金属铜析出 B、a 和 b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2+2e=
7、 Cu C、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 D、a 和 b 分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu 2向铜电极移动 解析:本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a 和 b 不连接,则不能构成原电池,单质 铁直接与Cu 2发生氧化还原反应而置换出铜,方程式为: Fe Cu 2=Fe2 Cu,A 正确;若 a 和 b 用导线连 接,则构成原电池,此时铁作负极,铜作正极,方程式分别为:Fe2e Fe2 、Cu 2+2e = Cu,B 正确; 有 A、B 分析可知,选项C 是正确的;若a 和 b 分别连接直流电源正、负极,则构成电解池,此时铜作阳 极失
8、去电子被氧化,铁作阴极,在电解池中阳离子向阴极运动,因此选项D 是错误的。 答案: D 6.(2019 山东高考15)以 KCl 和 ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 解析:电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电 镀液。因此在铁制品上镀锌时,铁作阴极,锌作阳极,由于锌比铁活泼,因此未通电前可以构成原电池,
9、但此时锌作负极失去电子,铁作正极,而电镀是锌仍然失电子,所以选项A不正确;在氧化还原反应中必 需满足得失电子守恒,因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关,B 不正确;由 于电镀时保持电流恒定,因此导线中通过的电子速率是不变的,所以升高温度不能改变电解反应速率,C 正确;镀锌层破损后,由于锌比铁活泼,所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁,即选项D 也不正确。 答案: C 7. (2019 新课标全国) 铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为: Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH) 2 下列有关该电池的说法不正确 的是 A. 电池的电解液为
10、碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH -2e-=Fe(OH) 2 C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH -2e-=Ni 2O3+3H2O 解析:由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3做氧化剂得到电子,因此选项AB均正确; 充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为:Fe+2OH -2e- = Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为 Fe(OH) 2+2e -= Fe+2OH-,因此电池充电过程中,阴极附近溶液 的 pH 会升高, C不正
11、确;同理分析选项D正确。 答案: C 8.(2019海南 )一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH -2e-=2H 2O;NiO(OH)+H2O+e -=Ni(OH) 2+OH - 当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H2O 的还原 B. NiO(OH) 的还原 C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化 答案 D 命题立意:考查二次电池中的氧化还原问题 解析:由题中给出的电极反应可判断出做原电池时,H2是还原剂被氧化、NiO(OH) 是氧化剂被还原, 则充电时 H2是还原产物、 NiO(OH) 是氧化产物,与正极相连的是阳极发生氧化反应,所以 “ NiO(
12、OH) 2的氧 化”正确。 【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点,这类题有规律。原电池时,先要分析氧化剂与 还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化;充电时(电解池),原电池负极反应反着写为还原过程,发生在 阴极,原电池中的正极反应反着写为氧化过程,发生在阳极。 9.(2019 海南)根据下图,下列判断中正确的是 A.烧杯 a中的溶液pH 升高 B.烧杯 b 中发生氧化反应 C.烧杯 a 中发生的反应为2H +2e-=H 2 D.烧杯 b 中发生的反应为2Cl -2e-=Cl 2 答案 AB 命题立意:原电池相关知识的考查 解析:题中给出的物质表明,该电池的总反应是2Zn + O2 + 2
13、H2O = 2Zn(OH)2,a 烧杯中电极反应为O2 + 2H2O +4e - =4OH-, b 中 Zn-2e- = Zn2+,所以正确项为 AB。 【技巧点拨】原电池的题是历届常考点,本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主要是先要 找到电池的总反应,反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。 10(2019全国 II 卷 10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状 态,应向溶液中加入适量的 ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO4 5H2O 解析:用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是 2CuSO42H2O
14、 电解 2H2SO42CuO2,根 据缺什么补什么的,选项C 正确。 答案: C 11 (2019 上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是 A用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片 C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物 解析:用电解法提取氯化铜废液中的铜时,铜必需作阴极,阳极是铜或惰性电极,阴极的反应式为: Cu 2+2eCu。 答案: B 12.( 2019 江苏高考13,12 分) Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH 加入适量AgNO3 溶液 , 生成 Ag2O 沉淀,保持反应温度为80,边
15、搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到 上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO 3 4KOH K2S2O8Ag2O2 2KNO3K2SO42H2O 回答下列问题: (1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 。 (2) 银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为 Ag,负极的Zn 转化为 K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: 。 (3) 准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag 2O)2.558g ,在一定的条件下完全分解为Ag 和 O2,得到 224.0mLO2(标准状况下) 。计算样品中 Ag2O2的
16、质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。 解析: 本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电 池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方 式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。 【备考提示 】高三复习重视化学与社会生活问题联系,要拓展搞活学科知识。化学计算要物质的量为 基本,适当关注化学学科思想(如质量守恒、电荷守恒、极端分析等)等在化学计算中的运用。 答案: (1) 取少许最后一次洗涤滤液,滴入12 滴 Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完 全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入1
17、2 滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全) (2)A g2O2 2Zn 4KOH 2H2O 2K2Zn(OH) 4 2Ag (3) n(O2)224mL/22.4L mL 11000mL L11.000 102 mol 设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O 的物质的量量为 y 248gmol 1 x 232 g mol1 y 2.588 g x1/2 y 1.000 10 2 mol x 9.500 10 3 mol y1.000 10 3 mol w(Ag2O2) 0.91 。 13. ( 2019 北京高考26,14 分) 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示: (
18、1)溶液 A的溶质是; (2)电解饱和食盐水的离子方程式是; (3) 电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH 在 23, 用化学平衡移动原理解释盐酸的作用; (4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2 、Mg2、NH 4 、 SO 4 2c( SO 4 2 ) c( Ca 2) 。 精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池): 盐泥 a 除泥沙外,还含有的物质是。 过程中将NH 4 +转化为 N 2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程中除去的离子有 经过程处理,要求盐水中c 中剩余 Na2SO3的含量小于5mg /L , 若盐水 b 中 NaClO 的含量是7. 45 mg /L
19、 ,则处理10m 3 盐水 b ,至多添加10% Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计)。 解析: (1)电解时在电极的作用下,溶液中的阳离子向阴极作定向运动,阴离子向阳极作定向运动, 所以电解饱和食盐水时Na 和 H向阴极运动并放电, 但 H 比 Na易得电子, 所以 H首先放电, 方程式为 2H 2e=H 2 。由于 H 是水电离出的,所以随着 H 的不断放电,就破坏了阴极周围水的电离平衡, OH 的浓度就逐渐增大, 因此溶液A 的溶质是NaOH。 由于 Cl 比 OH 易失电子, 所以在阳极上CI 首先放电, 方程式为2Cl 2e =Cl 2 。因此电解饱和食盐水的离子方程式为 2
20、Cl 2H 2O 电解 2OH H 2 Cl2。 (2)见解析( 1) (3)由于阳极上生成氯气,而氯气可溶于水,并发生下列反应Cl2H2O HCl HClO ,根据平衡 移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。 (4)由于溶液中含有Mg 2,所以用溶液 A(即 NaOH)调节溶液的PH 时,会产生Mg(OH) 2沉淀, 即盐泥 a 中还含有Mg(OH) 2;淡盐水中含有氯气,氯气具有强氧化性,可将 NH 4 +氧化为 N 2,而氯气被还 原成 Cl ,方程式为 2NH4 3Cl 28OH =8H 2O6Cl N 2;沉淀转化的实质就是沉淀溶
21、解平衡的移动, 一般说来, 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于 BaSO4的溶解度比BaCO3的小, 所以 加入 BaCO3后,溶液中的SO42 就结合 Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀,同时溶液中还存在Ca2+而 CaCO3 也属于难溶性物质,因此还会生成CaCO3沉淀; NaClO 具有强氧化性,可将Na2SO3氧化成 Na2SO4,方程 式为 Na2SO3+NaClO Na2SO4+NaCl。 10m3 盐水 b 中含 NaClO 的物质的量为mol molg g 1 5.74 )1045. 710000( 1 3 , 由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol126
22、g/mol 126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X,则 有 Lmg L gmggx /5 10000 /10)126%10( 3 ,解得 x1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液 1.76 kg。 答案: (1)NaOH (2)2Cl 2H 2O 电解 2OH H 2 Cl2 (3)氯气与水反应:Cl2 H2O HCl HClO ,增大 HCl 的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气 在水中的溶解,有利于氯气的溢出。 (4) Mg(OH) 2 2NH4 3Cl 28OH =8H 2O6Cl N 2 SO42 、Ca2 1.76 14.( 2019 四川, 14 分) 开发氢能是
23、实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既 能制 H2SO4,又能制H2。 请回答下列问题: (1)已知 1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ 热量, FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。 (2)该循环工艺过程的总反应方程式为_。 (3)用化学平衡移动的原理分析,在HI 分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 _。 (4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH )表示),NiO (OH)作为电池正极材 料, KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为: NiO(OH) MH 充电 放电 Ni(OH)2M 电池放电时,负极的电极反应式为_。 充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH) 。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一 个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为_ 解析:本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。 答案: (1)4FeS2(s) 11O2(g) 高温 2Fe2O3(s)8SO2(g) H 3408kJ/mol (2)2H2OSO2=H2SO4H2 (3)减小氢气的浓度,使HI 分解平衡正向移动,提供HI 的分解率 (4)MH OH e =MH 2O 2H2OO24e =4OH
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