1997-2011年高考化學試題分類匯編—電化學及其應用_第1頁
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文檔簡介

1、1997-2011年高考化學試題分類匯編電化學及其應用(2011·浙江卷)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(b),如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是A液滴中的Cl由a區向b區遷移B液滴邊緣是正極區,發生的電極反應為:O22H2O4e4OHC液滴下的Fe因發生還原反應而被腐蝕,生成的Fe2由a區向b區遷移,與b區的OH形成Fe(OH)2,進一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負極發生的電極反應為:Cu2eCu

2、2【解析】液滴邊緣O2多,在碳粒上發生正極反應O22H2O4e4OH。液滴下的Fe發生負極反應,Fe2eFe2,為腐蝕區(a)。A錯誤。Cl由b區向a區遷移B正確。C錯誤。液滴下的Fe因發生氧化反應而被腐蝕。D錯誤。Cu更穩定,作正極,反應為O22H2O4e4OH。【評析】本題考察電化學內容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。老知識換新面孔,高考試題,萬變不離其宗,關鍵的知識內容一定要讓學生自己想懂,而不是死記硬背。學生把難點真正“消化”了就可以做到一通百通,題目再怎么變換形式,學生也能回答。【答案】B(2011·安徽卷)研究人員最近發現了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差

3、別進行發電,在海水中電池總反應可表示為:5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl,下列“水” 電池在海水中放電時的有關說法正確的是:A.正極反應式:AgCle=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10轉移2 mol電子C.Na不斷向“水”電池的負極移動D. AgCl是還原產物【解析】由電池總反應可知銀失去電子被氧化得氧化產物,即銀做負極,產物AgCl是氧化產物,A、D都不正確;在原電池中陽離子在正極得電子發生還原反應,所以陽離子向電池的正極移動,C錯誤;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價是+18/5價,所以每生成1 mol Na2Mn5O10轉移電子的物質的量為

4、(418/5)×52mol,因此選項B正確。【答案】B(2011·北京卷)結合下圖判斷,下列敘述正確的是A和中正極均被保護B. 和中負極反應均是Fe2eFe2 C. 和中正極反應均是O22H2O4e4OHD. 和中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有藍色沉淀【解析】鋅比鐵活潑,裝置中鋅作負極,方程式為Zn2e=Zn2。鐵作正極,但溶液顯中性,所以發生鋅的吸氧腐蝕,正極反應是O22H2O4e4OH;鐵比銅活潑,裝置中鐵作負極,負極反應為Fe2eFe2。銅作正極,但溶液顯酸性,所以正極是溶液中的氫離子得電子,方程式為2H+2e=H2。因為裝置中沒有Fe2生成,所以裝置中加入

5、少量K3Fe(CN)6溶液時,沒有藍色沉淀產生。綜上所敘,只有選項A是正確的。【答案】A(2011·福建卷)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是A水既是氧化劑又是溶劑B放電時正極上有氫氣生成C放電時OH向正極移動D總反應為:2Li2H2O= 2LiOHH2【解析】考生可能迅速選出C項是錯誤,因為原電池放電時OH是向負極移動的。這個考點在備考時訓練多次。這種電池名稱叫鋰水電池。可推測其總反應為:2Li2H2O= 2LiOHH2。再寫出其電極反應如下:()2Li2e

6、2Li+ (+)2H2O+2e2OHH2結合選項分析A、B、D都是正確的。此題情景是取材于新的化學電源,知識落腳點是基礎,對原電池原理掌握的學生來說是比較容易的。【答案】C(2011·廣東卷)某小組為研究電化學原理,設計如圖2裝置。下列敘述不正確的是A、a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出B、a和b用導線連接時,銅片上發生的反應為:Cu2+2e= CuC、無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液從藍色逐漸變成淺綠色D、a和b分別連接直流電源正、負極,電壓足夠大時,Cu2向銅電極移動【解析】本題考察原電池、電解池的原理、判斷及其應用。若a和b不連接,則不能構成原電池,單質鐵直接與Cu2發

7、生氧化還原反應而置換出銅,方程式為:FeCu2=Fe2Cu,A正確;若a和b用導線連接,則構成原電池,此時鐵作負極,銅作正極,方程式分別為:Fe2eFe2、Cu2+2e= Cu,B正確;有A、B分析可知,選項C是正確的;若a和b分別連接直流電源正、負極,則構成電解池,此時銅作陽極失去電子被氧化,鐵作陰極,在電解池中陽離子向陰極運動,因此選項D是錯誤的。【答案】D(2011·山東卷)以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構成原電池,電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉化為熱能,電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系C.電鍍時

8、保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應速率D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用【解析】電鍍時,通常把待鍍的金屬制品作陰極,把鍍層金屬作陽極,用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。因此在鐵制品上鍍鋅時,鐵作陰極,鋅作陽極,由于鋅比鐵活潑,因此未通電前可以構成原電池,但此時鋅作負極失去電子,鐵作正極,而電鍍是鋅仍然失電子,所以選項A不正確;在氧化還原反應中必需滿足得失電子守恒,因此電鍍時通過的電量與鋅的析出量有確定關系而與能量變化無關,B不正確;由于電鍍時保持電流恒定,因此導線中通過的電子速率是不變的,所以升高溫度不能改變電解反應速率,C正確;鍍鋅層破損后,由于鋅比鐵活潑,所以即使發生電化學腐蝕也是鋅失

9、去電子而保護了鐵,即選項D也不正確。【答案】C(2011·新課標全國卷)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為:Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有關該電池的說法不正確的是 A. 電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負極為Fe B. 電池放電時,負極反應為Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2 C. 電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D. 電池充電時,陽極反應為2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O【解析】由放電時的反應可以得出鐵做還原劑失去電子,Ni2O3做氧化劑得到電子,因此選項AB均正確;充電可以看作是放電的逆過程,

10、即陰極為原來的負極,所以電池放電時,負極反應為:Fe+2OH-2e-= Fe(OH)2,所以電池充電過程時陰極反應為Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-,因此電池充電過程中,陰極附近溶液的pH會升高,C不正確;同理分析選項D正確。【答案】C(2011·海南卷)一種充電電池放電時的電極反應為H2+2OH-2e-=2H2O; NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-當為電池充電時,與外電源正極連接的電極上發生的反應是A. H2O的還原 B. NiO(OH)的還原C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化【答案】D【解析】考查二次電池中的氧化還原問題。由題中給出的電極

11、反應可判斷出做原電池時,H2是還原劑被氧化、NiO(OH)是氧化劑被還原,則充電時H2是還原產物、NiO(OH)是氧化產物,與正極相連的是陽極發生氧化反應,所以“NiO(OH) 2的氧化”正確。【技巧點撥】關于充電電池的氧化還原問題是常考點,這類題有規律。原電池時,先要分析氧化劑與還原劑,氧化劑被還原、還原劑被氧化;充電時(電解池),原電池負極反應反著寫為還原過程,發生在陰極,原電池中的正極反應反著寫為氧化過程,發生在陽極。(2011·海南卷)根據下圖,下列判斷中正確的是A.燒杯a中的溶液pH升高B.燒杯b中發生氧化反應C.燒杯a中發生的反應為2H+2e-=H2D.燒杯b中發生的反應

12、為2Cl-2e-=Cl2【答案】AB【解析】題中給出的物質表明,該電池的總反應是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2,a燒杯中電極反應為O2 + 2H2O +4e- =4OH-, b中Zn-2e- = Zn2+,所以正確項為AB。【技巧點撥】原電池的題是歷屆常考點,本題可視為由前年高考中的鋁空電池變化而來。主要是先要找到電池的總反應,反應中各電極反應、電極周圍酸堿性變化、離子濃度變化及計算才能有據可依。(2011·全國II卷)用石墨做電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后,欲使用電解液恢復到起始狀態,應向溶液中加入適量的ACuSO4BH2OCCuODCuSO4

13、3;5H2O 【解析】用石墨做電極電解CuSO4溶液的電解方程式是2CuSO42H2O2H2SO42CuO2,根據缺什么補什么的,選項C正確。【答案】C(2011·上海卷)用電解法提取氯化銅廢液中的銅,方案正確的是A用銅片連接電源的正極,另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產物 D用帶火星的木條檢驗陽極產物【解析】用電解法提取氯化銅廢液中的銅時,銅必需作陰極,陽極是銅或惰性電極,陰極的反應式為:Cu2+2eCu。【答案】B(2011·江蘇高考卷)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質,可通過下列方法制備:在KOH加入適量AgNO3溶

14、液,生成Ag2O沉淀,保持反應溫度為80,邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中,反應完全后,過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應方程式為2AgNO34KOHK2S2O8 Ag2O22KNO3K2SO42H2O回答下列問題:(1)上述制備過程中,檢驗洗滌是否完全的方法是 。(2)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2 轉化為Ag,負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應方程式: 。(3)準確稱取上述制備的樣品(設Ag2O2僅含和Ag2O)2.558g,在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(標準狀況下)。計算樣品中Ag

15、2O2的質量分數(計算結果精確到小數點后兩位)。【解析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質Ag2O2制備、制備過程檢驗洗洗滌是否完全的實驗方法、電池反應、以及成分分析與相關計算為背景,試圖引導學生關注化學與社會生活,考查學生用化學的思維方式來解決一些現實生活中的一些具體問題的能力。【備考提示】高三復習重視化學與社會生活問題聯系,要拓展搞活學科知識。化學計算要物質的量為基本,適當關注化學學科思想(如質量守恒、電荷守恒、極端分析等)等在化學計算中的運用。【答案】(1)取少許最后一次洗滌濾液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出現白色渾濁,表示已洗滌完全(或取少許最后一次洗滌濾液,滴入12滴酚酞溶液,

16、若溶液不顯紅色,表示已洗滌完全)(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)224mL/22.4L·mL1·1000mL· L11.000×102 mol設樣品中Ag2O2的物質的量為x, Ag2O的物質的量量為y248g·mol1 × x 232 g·mol1 × y 2.588 gx1/2 y 1.000×102 mol x9.500×103 moly1.000×103 molw(Ag2O2)0.91。(2011·北京卷)氯堿工業中電解

17、飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示:(1)溶液A的溶質是 ;(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是 ;(3)電解時用鹽酸控制陽極區溶液的pH在23,用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ;(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下(淡鹽水和溶液A來電解池):鹽泥a除泥沙外,還含有的物質是 。過程中將NH4+轉化為N2的離子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小,過程中除去的離子有 經過程處理,要求鹽水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,則處理10m3 鹽水b ,至多

18、添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液體積變化忽略不計)。【解析】(1)電解時在電極的作用下,溶液中的陽離子向陰極作定向運動,陰離子向陽極作定向運動,所以電解飽和食鹽水時Na和H向陰極運動并放電,但H比Na易得電子,所以H首先放電,方程式為2H2e=H2。由于H是水電離出的,所以隨著H的不斷放電,就破壞了陰極周圍水的電離平衡,OH的濃度就逐漸增大,因此溶液A的溶質是NaOH。由于Cl比OH易失電子,所以在陽極上CI首先放電,方程式為2Cl2e=Cl2。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl2H2O2OHH2Cl2。(2)見解析(1)(3)由于陽極上生成氯氣,而氯氣可溶于水,并發生下列反應Cl

19、2H2OHClHClO,根據平衡移動原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應方向移動,減少氯氣在水中的溶解,有利于氯氣的溢出。(4)由于溶液中含有Mg2,所以用溶液A(即NaOH)調節溶液的pH時,會產生Mg(OH)2沉淀,即鹽泥a中還含有Mg(OH)2;淡鹽水中含有氯氣,氯氣具有強氧化性,可將NH4+氧化為N2,而氯氣被還原成Cl,方程式為2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2;沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動,一般說來,溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小,所以加入BaCO3后,溶液中的SO42就結合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀,

20、同時溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質,因此還會生成CaCO3沉淀;NaClO具有強氧化性,可將Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式為Na2SO3+NaClONa2SO4+NaCl。10m3 鹽水b中含NaClO的物質的量為,由方程式可知消耗Na2SO3的質量為1mol×126g/mol126g。若設需要10% Na2SO3溶液的質量為X,則有,解得x1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。【答案】(1)NaOH(2)2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)氯氣與水反應:Cl2H2OHClHClO,增大HCl的濃度可使平衡逆向移動,減少氯氣在水中的溶解

21、,有利于氯氣的溢出。(4)Mg(OH)2 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2SO42、Ca21.76(2011·四川卷)開發氫能是實現社會可持續發展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產生的SO2通過下列碘循環工藝過程既能制H2SO4,又能制H2。請回答下列問題:(1)已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,FeS2燃燒反應的熱化學方程式為_。(2)該循環工藝過程的總反應方程式為_。(3)用化學平衡移動的原理分析,在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是_。(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH)表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電

22、解質溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為:NiO(OH)MHNi(OH)2M電池放電時,負極的電極反應式為_。充電完成時,Ni(OH)2全部轉化為NiO(OH)。若繼續充電將在一個電極產生O2,O2擴散到另一個電極發生電極反應被消耗,從而避免產生的氣體引起電池爆炸,此時,陰極的電極反應式為_【解析】本題主要考察熱化學方程式的書寫、勒夏特列原理的應用和電極反應方程式的書寫。【答案】(1)4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408kJ/mol (2)2H2OSO2=H2SO4H2(3)減小氫氣的濃度,使HI分解平衡正向移動,提供HI的分解率(

23、4)MHOHe=MH2O 2H2OO24e=4OH(2010·全國卷)右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個點極由有機光敏燃料(S)涂覆在納米晶體表面制成,另一電極由導電玻璃鍍鉑構成,電池中發生的反應為:(激發態)下列關于該電池敘述錯誤的是:A電池工作時,是將太陽能轉化為電能B電池工作時,離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導電玻璃為正極D電池的電解質溶液中I-和I3-的濃度不會減少【解析】B選項錯誤,從示意圖可看在外電路中電子由負極流向正極,也即鍍鉑電極做正極,發生還原反應:I3-+2e-=3I-;A選項正確,這是個太陽能電池,從裝置示意圖可看出是個原電池,最終是將光

24、能轉化為化學能,應為把上面四個反應加起來可知,化學物質并沒有減少;C正確,見B選項的解析;D正確,此太陽能電池中總的反應一部分實質就是:I3-氧化還原3I-的轉化(還有I2+I-I3-),另一部分就是光敏有機物從激發態與基態的相互轉化而已,所有化學物質最終均不被損耗!【答案】B【命題意圖】考查新型原電池,原電池的兩電極反應式,電子流向與電流流向,太陽能電池的工作原理,原電池的總反應式等,還考查考生變通能力和心理素質,能否適應陌生的情境下應用所學知識解決新的問題等【點評】本題立意很好,但是考查過為單薄,而且取材不是最新的,在3月份江蘇省鹽城市高三第二次調研考試化學試題第17題(3)問,與此題極為

25、相似的模型,這對一些考生顯得不公平!(2010·浙江卷)9. Li-Al/FeS電池是一種正在開發的車載電池,該電池中正極的電極反應式為: 2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有關該電池的下列中,正確的是A. Li-Al在電池中作為負極材料,該材料中Li的化合價為+1價B. 該電池的電池反應式為:2Li+FeSLi2S+FeC. 負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+D. 充電時,陰極發生的電極反應式為:【解析】本題涵蓋電解池與原電池的主體內容,涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題。根據給出的正極得電子的反應,原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時(原電池)負極的電極反應

26、式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應有Al的參加。D、應當是陽極失電子反應。【答案】C教與學提示:原電池與電解池的教學一定要重視電極反應式書寫。電極反應式書寫是原電池和電解池內容或原理的核心。原電池的教學可以從原電池反應的總反應式:可以自發進行的氧化還原反應,負極反應(因負極就是參加反應的電極)開始。電解池的教學要從外加電源的正負極,分析陽極(活性電極時本身參加反應)開始,最終獲得被進行的氧化還原反應。簡單記住:沸(負)羊(陽)羊(氧化)。(2010·廣東卷)23.銅鋅原電池(如圖9)工作時,下列敘述正確的是 A 正極反應為:Zn2e-=Zn2+ B電池反

27、應為:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU C 在外電路中,電子從負極流向正極 D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 【解析】Zn是負極,故A錯;電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同,故B正確;根據閉合回路的電流方向,在外電路中,電子由負極流向正極,故C正確;在溶液中,陽離子往正極移動,故D錯誤。【答案】BC(2010·安徽卷)11.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質傳遞H,其基本結構見下圖,電池總反應可表示為:2H2O22H2O,下列有關說法正確的是A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應式為:O22H2O4e4OHC.每轉移0.1 mol電子,消耗1.12

28、L的H2D.H由a極通過固體酸電解質傳遞到b極【答案】D【解析】首先明確a為負極,這樣電子應該是通過外電路由a極流向b,A錯;B選項反應應為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告知標準狀況。(2010·福建卷)11鉛蓄電池的工作原理為:研讀 右圖,下列判斷不正確的是AK 閉合時,d電極反應式:B當電路中轉移02mol電子時,I中消耗的為02 molCK閉合時,II中向c電極遷移DK閉合一段時間后,II可單獨作為原電池,d電極為正極【解析】本題考查電化學(原電池、電解池)的相關知識。K閉合時為電解池,為電解池,中發生充電反應,d電極為陽極發生氧化反應,其反應式為PbSO4 + 2

29、H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正確。在上述總反應式中,得失電子總數為2e-,當電路中轉移02mol電子時,可以計算出中消耗的硫酸的量為02mol,所以B對。K閉合一段時間,也就是充電一段時間后可以作為原電池,由于c表面生成Pb,放電時做電源的負極,d表面生成PbO2,做電源的正極,所以D也正確。K閉合時d是陽極,陰離子向陽極移動,所以C錯。【答案】C(2010·江蘇卷)8下列說法不正確的是A鉛蓄電池在放電過程中,負極質量減小,正極質量增加B常溫下,反應不能自發進行,則該反應的C一定條件下,使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉化率D相同條件下

30、,溶液中、的氧化性依次減弱【答案】AC【解析】本題主要考查的是相關的反應原理。A項,鉛蓄電池在放電過程中,負極反應為其質量在增加;B項,該反應是典型的吸熱反應,在常溫下不能自發進行;C項,催化劑能改變反應速率,不一定加快,同時它不能改變轉化率;D項,可知的氧化性大于,綜上分析可知,本題選AC項。(2010·江蘇卷)11右圖是一種航天器能量儲存系統原理示意圖。 下列說法正確的是 A該系統中只存在3種形式的能量轉化 B裝置Y中負極的電極反應式為: C裝置X能實現燃料電池的燃料和氧化劑再生 D裝置X、Y形成的子系統能實現物質的零排放,并能實現化學能與電能間的完全轉化【答案】C【解析】本題主

31、要考查的是電化學知識。A項,在該裝置系統中,有四種能量轉化的關系,即太陽能、電能、化學能和機械能之間的相互轉化;B項,裝置Y為氫氧燃料電池,負極電極反應為H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C項,相當于用光能電解水,產生H2和O2,實現燃料(H2)和氧化劑(O2)的再生;D項,在反應過程中,有能力的損耗和熱效應的產生,不可能實現化學能和電能的完全轉化。綜上分析可知,本題選C項。(2010·天津卷)7(14分)X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素,M是地殼中含量最高的金屬元素。回答下列問題: L的元素符號為_ ;M在元素周期表中的位

32、置為_;五種元素的原子半徑從大到小的順序是_(用元素符號表示)。 Z、X兩元素按原子數目比l3和24構成分子A和B,A的電子式為_,B的結構式為_。 硒(se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數為_,其最高價氧化物對應的水化物化學式為_。該族2 5周期元素單質分別與H2反應生成l mol氣態氫化物的反應熱如下,表示生成1 mol硒化氫反應熱的是_(填字母代號)。a+99.7 mol·L1 b+29.7 mol·L1 c20.6 mol·L1 d241.8 kJ·mol1 用M單質作陽極,石墨作陰極,NaHC

33、O3溶液作電解液進行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q 。寫出陽極生成R的電極反應式:_;由R生成Q的化學方程式:_。【解析】(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質的四種元素且原子序數依次增大,故分別為:H、C、N、O元素;M是地殼中含量最高的元素,為Al,其在周期表的位置為第3周第A族;再根據五種元素在周期表的位置,可知半徑由大到小的順序是:AlCNOH。(2) N和H 1:3構成的分子為NH3,電子式為;2:4構成的分子為N2H4,其結構式為。(3)Se比O多兩個電子層,共4個電子層,14電子層上的電子數分別為:2、8 、18、6,故其原子序數為34;其最高價氧化物對應的水化物的化學式類

34、似H2SO4,為H2SeO4。非金屬性越強,與氫氣反應放出的熱量越多,故25周期放出的熱量依次是:d、c、b、a,則第四周期的Se對應的是b。(4)Al作陽極失去電子生成Al3+,Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。【答案】(1)O 第三周第A族 AlCNOH(2) (3) 34 H2SeO4 b(4) Al-3e-Al3+ Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。命題立意:本題以元素的推斷為背景,綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較;考查了電子式、結構式的書寫,元素周期律,

35、和電極反應式、化學方程式的書寫,是典型的學科內綜合試題。(2010·山東卷)29(12分)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是_(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3 以鋁材為陽極,在H2SO4 溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應為_。取少量廢電解液,加入NaHCO,溶液后產生氣泡和白色沉淀,產生沉淀的原因是_。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_。(

36、3)利用右圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護。 若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關K應置于_處。 若X為鋅,開關K置于M處,該電化學防護法稱為_。【解析】(1) 冒氣泡的原因是Al與NaOH反應了,方程式為:2Al+2OH-+4H2O=2Al(OH)4-+3H2;使Al(OH)4-生成沉淀,最好是通入CO2,加HNO3的話,沉淀容易溶解。陽極是Al發生氧化反應,要生成氧化膜還必須有H2O參加,故電極反應式為:2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后產生氣泡和白色沉淀,是由于廢電解液中含有Al3+,和HCO3-發生了互促水解。(2)電鍍時,陽極Cu可以發生氧化反應生成Cu2

37、+。(3)鐵被保護,可以是做原電池的負極,或者電解池的陰極,故若X為碳棒,開關K應置于N處,Fe做陰極受到保護;若X為鋅,開關K置于M處,鐵是做負極,稱為犧牲陽極保護法。【答案】(1)2Al+2OH-+4H2O=2Al(OH)4-+3H2;c2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;因為 Al3+和HCO3-發生了互促水解;Al3+3HCO3-= Al(OH)3+CO2(2)陽極Cu可以發生氧化反應生成Cu2+(3)N 犧牲陽極保護法。(2010·安徽卷)27.(14分)鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳

38、粉等涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究,設計實驗流程如下:(1)第步反應得到的沉淀X的化學式為 。(2)第步反應的離子方程式是 。(3)第步反應后,過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。若過濾時發現濾液中有少量渾濁,從實驗操作的角度給出兩種可能的原因: 、 。(4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質量為18.1 g第步反應中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經反應和完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應。【答案】(1)Al(OH)3(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ;

39、 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等(4)5.3 【解析】第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁,第三步是氧化還原反應,注意根據第一步反應LiMn2O4不溶于水。第(4)小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。(2010·四川)碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防止碘缺乏病。碘酸鉀(KIO3)是國家規定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶于水。碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。請回答下列問題:(1)碘是 (填顏色)固體物質,實驗室常用 方法來分離提純含有少量雜質的固體碘。(2)電解前

40、,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發生反應:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區,電解槽用水冷卻。電解時,陽極上發生反應的電極反應式為 ;陰極上觀察到的實驗現象是 。(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I。請設計一個檢驗電解液中是否有I的實驗方案,并按要求填寫下表。要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關用品自選。試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。 實驗方法實驗現象及結論(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:步驟的操作名稱是 ,步驟的操作名稱是 。步驟洗滌

41、晶體的目的是 。【答案】(1)紫黑色 升華(2) 有氣泡產生(3)實驗方法實驗現象及結論取少量陽極區電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液,觀察是否變藍。如果不變藍,說明無。(如果變藍,說明有。)(4)冷卻結晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質【解析】(1)考查物質的物理性質,較容易。(2)陽極發生氧化反應失電子。陰極區加入氫氧化鉀溶液,電解氫氧化鉀實質是電解水。(3)考查I-的檢驗此題借助與碘單質遇淀粉變藍色這一特性,要設法將碘離子轉化為碘單質。(4)考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。(2010·重慶卷)29(14分)釩(V)及其化合物廣泛應用于工

42、業催化、新材料和新能源等領域(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑 一定條件下,與空氣反映t min后,和物質的量濃度分別為a mol/L和b mol/L, 則起始物質的量濃度為 mol/L ;生成的化學反應速率為 mol/(L·min) 工業制硫酸,尾氣用_吸收(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態離子對的氧化還原反應來實現化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如題29圖所示當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為 充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由 色變為 色放電過程中氫離子的作用是 和 ;充電時若轉移的電子數為3.011023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為 29答案(14分)(1);氨水

43、(2) 綠 紫 參與正極反應; 通過交換膜定向移動使電流通過溶液;0.5mol【解析】本題考查以釩為材料的化學原理題,涉及化學反應速率和電化學知識。(1)由S守恒可得,的起始濃度為(a+b)mol/L。的速率為單位時間內濃度的變化,即b/tmol/(Lmin)。可以用堿性的氨水吸收。(2)左槽中,黃變藍即為生成,V的化合價從+5降低為+4,得一個電子,0原子減少,從圖中知,其中發生了移動,參與反應,由此寫成電極反應式。作為原電池,左槽得電子,而右槽失電子。充電作為電解池處理,有槽中則為得電子,對應化合價降低,即為生成,顏色由綠生成紫。由電極反應式知,參與了反應。溶液中離子的定向移動可形成電流。

44、n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。【規律總結】電化學試題的分析一般是從化合價著手,對于原電池,化合價升高的作為負極,化合價降低的作為正極,兩極方程式相加即可得總反應。對于電解池,化合價升高作為陽極,降低的作為陰極。兩者之間的關系是:正極反應式顛倒即為陽極反應式,負極反應式顛倒即為陰極反應式。(2009·北京卷)下列敘述正確的是(    ) A.將CO2通入BaCl2溶液中至飽和,無沉淀產生;再通入SO2,產生沉淀B.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解C.向AlCl3溶液中滴加氨水

45、,產生白色沉淀;再加入過量NaHSO4溶液,沉淀消失D.純鋅與稀硫酸反應產生氫氣的速率較慢;再加入少量CuSO4固體,速率不改變【答案】C 【解析】考查元素化合物部分及原電池相關知識。SO2、CO2與BaCl2不反應,A錯。在稀酸中加入,相當于稀HNO3,3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu溶解,B錯。Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH+4,加入NaHSO4溶液相當于稀H2SO4,Al(OH)3全部溶解,C對。向其中加入CuSO4,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,Zn、Cu構成原電池,加快氫氣的產生速率,D錯。(2009·上海卷)茫茫黑

46、夜中,航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中(    ) 鋁合金是陽極 鋁合金是負極 海水是電解液 鋁合金電極發生還原反應A.               B.               C.

47、               D.【答案】A 【解析】鋁合金、PtFe合金與海水電解液構成原電池,其中鋁合金較PtFe合金活潑而作原電池的負極,失電子被氧化而發生氧化反應,故正確。(2009·廣東卷)可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。下列說法正確的是(    ) A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應都為:O2+2H2O+4e-=4O

48、H-B.以NaOH溶液為電解液時,負極反應為:Al+3OH-3e-=Al(OH)3C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極【答案】A 【解析】B項,負極反應為Al-3e-+4OH-=Al(OH)4-,總反應為4Al+3O2+4NaOH+6H2O=4NaAl(OH)4,從總反應看,電池工作過程中電解液的pH增大,B、C不正確;電池工作時,電子通過外電路由負極到正極,D不正確。(2009·江蘇卷)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如下圖所示。關于該電池的敘述正確的是(    ) A.

49、該電池能夠在高溫下工作B.電池的負極反應為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+C.放電過程中,H+從正極區向負極區遷移 D.在電池反應中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標準狀況下CO2氣體【答案】B 【解析】高溫條件下,微生物失去生理活性,A不正確;B正確;放電過程中,H+向正極移動,C不正確;結合B中負極反應和電子守恒可得電池總反應為:C6H12O6+6O26CO2+6H2O,消耗1 mol氧氣,理論上生成CO2 1 mol,在標準狀況下的體積應為22.4 L,D不正確。(2009·廣東卷)下列有關電池的說法不正確的是(   

50、) A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能D.鋅錳干電池中,鋅電極是負極【答案】B 【解析】本題考查實用電池的有關知識。手機用電池是可充電電池,A對。銅鋅原電池,Cu為正極,Zn為負極,外電路中電子由負極流向正極,B錯。燃料電池將化學能轉化為電能,C對。鋅錳干電池,Zn為負極,D對。(2009·廣東卷)鋼鐵生銹過程發生如下反應:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是(  

51、;  ) A.反應、中電子轉移數目相等B.反應中氧化劑是氧氣和水C.與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發生腐蝕D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發生電化學腐蝕【答案】A 【解析】本題綜合考查“電化學腐蝕”與氧化還原反應的基本概念。由知,均轉移4 mol電子,A正確。由知,Fe是還原劑,O2是氧化劑,H2O在反應前后化合價不變,B錯。Fe、Cu構成原電池,Fe為負極,加速腐蝕,C錯。鋼鐵在潮濕的空氣中能形成原電池,發生電化學腐蝕,D錯。(2009·北京卷)下列敘述不正確的是(    ) A.鐵表面鍍鋅,鐵作陽極B.船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕C.

52、鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應:O2+2H2O +4e-=4OH-D.工業上電解飽和食鹽水的陽極反應:2Cl-2e-=Cl2【答案】A 【解析】考查電化學基礎知識及其應用。電鍍體,鍍件(Fe)作陰極,鍍層金屬(Zn)作陽極,A錯。船體為鐵殼,與Zn構成原電池,Zn作負極,被腐蝕,從而保護了船體,B對。(2009·福建卷)控制適合的條件,將反應2Fe3+2I-2Fe2+I2設計成右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(    ) A.反應開始時,乙中石墨電極上發生氧化反應B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流計讀數為零時,反應達到化學平衡狀態D.電流計

53、讀數為零后,在甲中溶入FeCl2固體,乙中的石墨電極為負極【答案】D 【解析】由圖示結合原電池原理分析可知,Fe3+得電子變成Fe2+被還原,I-失去電子變成I2被氧化,所以A、B正確。電流計讀數為零時Fe3+得電子速率等于Fe2+失電子速率,反應達到平衡狀態。D項在甲中溶入FeCl2固體,平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2向左移動,I2被還原為I-,乙中石墨為正極,D不正確。(2009·上海卷)茫茫黑夜中,航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中(    )

54、鋁合金是陽極 鋁合金是負極 海水是電解液 鋁合金電極發生還原反應A.         B.        C.        D.【答案】A 【解析】鋁合金、PtFe合金與海水電解液構成原電池,其中鋁合金較PtFe合金活潑而作原電池的負極,失電子被氧化而發生氧化反應,故正確。(2009·上海卷)下圖裝置中,U型管內為紅墨水,a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時間。下列有關描述錯誤的是(    ) A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變為

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