电化学高考题

1．（2010全国卷1）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在2TiO纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：22TiO/STiO/Sh（激发态）+-22TiO/STiO/S+e3I+2e3I2232TiO/S3I2TiO/S+I下列关于该电池叙述错误．．的是：A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电C．电池中镀铂导电玻璃为正极D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少【解析】B选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C正确，见B选项的解析；D正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3-3I-的转化（还有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！【答案】B【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等【点评】本题立意很好，但是考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题（3）问，与此题极为相似的模型，这对一些考生显得不公平！（2011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.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe氧化还原B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2C.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-=Ni2O3+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不正确；同理分析选项D正确。答案：C8.(2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；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(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.（2011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-=H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2[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+2H2O=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．(2011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A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·5H2O解析：用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O电解2H2SO4＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。1．（08海南卷）关于铅蓄电池的说法正确的是（）A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO42—（aq）=PbSO4(s)+2e—B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—（aq）解析：铅蓄电池的充放电反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4PbSO4＋2H2O，放电时Pb作负极：Pb－2e－＋SO42－错误!未找到引用源。PbSO4，在正极上：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－错误!未找到引用源。PbSO4＋2H2O；充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。答案：B。3．（08全国Ⅰ卷）电解100mL含c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）A．0.10mol/LAg+B．0.02mol/LZn2+C．0.20mol/LCu2+D．0.20mol/LPb2+解析：根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04mol的电子时，能析出金属的只有选项A和C，根据Ag＋＋e-错误!未找到引用源。Ag和Cu2＋＋2e-错误!未找到引用源。Cu可知，析出的金属的物质的量分别为0.04mol的Ag和0.02mol的Cu，其质量分别为4.32g和1.28g。答案：A。8．（08宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－B．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－放电充电解析：甲醇与氧气反应的化学方程式为：2CH3OH＋3O2错误!未找到引用源。2CO2＋4H2O，化合价升高的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而放电，在该极上的电极反应式为：CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－。答案：C。10．（08全国Ⅱ卷）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是()A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B．一个电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：Na2SO4错误!未找到引用源。2Na＋＋SO42－，H2O错误!未找到引用源。H＋＋OH－，SO42－和OH－移向b电极，Na＋和H＋移向a电极，在b电极上：4OH－-4e－错误!未找到引用源。2H2O＋O2↑，在a电极上：2H＋＋2e－错误!未找到引用源。H2↑，所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H＋放电，所以a电极附近的c(OH－)＞c(H＋)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。13．（08海南卷）如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)__________;在电化学腐蚀中，负极反应是________________;正极反应是_______________________；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是___________________________；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是______________(答两种方法)13.(09全国卷Ⅰ28）（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为极；②电极b上发生的电极反应为；③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：；④电极c的质量变化是g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？答案：（1）①正极②4OH－-4e－=2H2O+O2↑。③2.8L④16g⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电，H＋增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应解析：（1）①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2＋+2e－=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H2+O22H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－-4e－=2H2O+O2↑。③转移0.5mol电子，则生成O2为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2＋+2e－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2×64=16g。⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu2＋放电，阳极为OH－放电，所以H＋增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。（2）铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解。17.（09海南卷15）(9分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为，发生的电极反应为；(2)电池正极发生的电极反应为；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。答案：（1）锂-+Li-e=Li（2分）（2）22244SOCleClSSO（2分）（3）出现白雾，有刺激性气体生成222SOCl+HO=SO+2HCl（3分）（4）锂是活泼金属，易与2HO、2O反应；2SOCl也可与水反应（2分）解析：根据原电池中负极发生氧化反应,失电子可得到(1)答案,再依据正极负极方程式叠加可得到总方程式,因此(2)也就可以写出了.(3)只要利用水解的相关知识就可以写出该方程式。点评: