2018版高三化学一轮复习5年真题分类：专题01 电化学及其应用 Word版含答案

2012年高考化学试题分类解析 专题01 电化学及其应用

1.（2012福建，9）将如图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是

A. Cu 电极上发生还原反应

B. 电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动

C. 片刻后甲池中c(SO42-)增大

D. 片刻后可观察到滤纸b点变红色

【答案】 A

【解析】 K闭合时，Zn当负极，铜片当正极构成原电池，使得a为阴极，b为阳极，电解饱和硫酸钠溶液。A项，Cu 电极为原电池的正极，发生还原反应，正确。B项，在电解池中电子不能在电解质溶液中流动，错误。C项，甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变，错误。D项，b为阳极，OH-放电，使得b附近溶液显酸性，b点不变色，错误。

2.（2012四川，11）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：

CH­3CH2OH – 4e- + H2O = CH3COOH + 4H+。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0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

  C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O

  D．正极上发生的反应为：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-

【答案】C

【解析】本题考查新型燃料电池，意在考查考生对电化学原理的理解与应用能力。电解质溶液中阳离子应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O，D项错误；结合正极反应式,转移0.4 mol电子时，消耗O2 0.1 mol，其在标准状况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求，正确。

3.（2012浙江，10）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：

下列说法不正确的是

A．  在阴极室，发生的电极反应为：2H2O＋2e－

2OH-＋H2↑

B．  在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是               

因为阳极区H＋浓度增大，使平衡

2＋2H＋＋H2O向右移动

C．该制备过程总反应的化学方程式为：

4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑

C．  测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比（nK/nCr）为d，则此时铬酸钾的转化率为1-

【答案】D

【解析】本题结合电解原理考查考生对氧化还原反应相关知识的理解与掌握,以及有关氧化还原反应的计算,试题涉及知识点广,难度适中。分析该制备过程,K2CrO4在转变为K2Cr2O7的过程中没有发生化合价的变化,制备过程是通过电解的方法改变溶液的pH来实现的。阴极的反应式是 2H2O+2e-2OH-+H2↑,阳极的反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,电解过程中阳极区的c(H+)增大,促进平衡2+2H++H2O向右移动,总反应式为4K2CrO4+4H2O 2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑。若设加入反应容器内的K2CrO4为1 mol,反应中有x mol K2CrO4转化为K2Cr2O7,则阳极区剩余的K2CrO4为(1-x) mol,其对应的nK=2(1-x) mol,nCr=(1-x) mol,生成的K2Cr2O7为x/2 mol,其对应的nK=x mol, nCr=x mol,由nK/nCr=d可得,x=2-d,转化率为(2-d)/1。

4.（2012安徽, 11）某兴趣小组设计如图所示的微型实验装置。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：2H++2Cl-Cl2↑+H2↑

B．断开K2，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为：Cl2+2e-＝2Cl-

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

【答案】D

【解析】本题综合考查电化学知识,意在考查考生对原电池、电解池原理的理解。断开K2,闭合K1时,该装置为电解池,由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极,总反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,A项错;由此可知铜电极附近溶液中因有OH-生成,溶液变红色,B项错;断开K1,闭合K2时,装置为原电池,铜极上产生的氢气发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-＝2H2O,C项错;由此可知铜电极为负极,石墨电极为正极,故D项正确。

5.（2012北京，12）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CO2 +2H++2e-=HCOOH

【答案】C

【解析】本题考查原电池原理,涉及能量转化、电极名称和电极反应类型判断、溶液酸碱性变化以及电极反应式书写等,意在考查考生处理新信息的能力。依题意,以二氧化碳和水为原料,在太阳能作用下生成HCOOH。A项,人工光合作用是借助太阳能由二氧化碳和水生成甲酸,将太阳能贮存在化学物质中,A项正确;B项,由图示知,电子由催化剂a表面流向催化剂b表面,说明催化剂a为负极,催化剂b为正极,在原电池中,负极发生氧化反应,即水在催化剂a表面发生氧化反应,二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应,催化剂a表面的反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,有氧气生成,B项正确;C项,由图示知,催化剂a表面发生氧化反应生成H+,溶液酸性增强,C项不正确;D项,二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应结合H+生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-HCOOH。

6.（2012海南，10）下列叙述错误的是

A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱

B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈

C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液

D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀

【答案】 C

【解析】 本题考查金属腐蚀和防护的知识,意在考查考生运用所学知识解答实际问题的能力。选项A,生铁中的碳和铁可以在铁的表面构成无数微小的原电池,能加速铁的锈蚀。选项B,焊接处铁、锡形成无数微小原电池,加速铁的腐蚀。选项C,电镀时,镀层金属铜作阳极,铁制品作阴极,用铜盐溶液作电镀液。选项D,由于Zn比Fe活泼,故镶嵌锌块的铁管不易被腐蚀。

7.（2012上海,14）右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H＋→

Zn2＋+H2↑，下列说法错误的是

A．a、b不可能是同种材料的电板

B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

【答案】 A

【解析】 本题考查电化学,意在考查考生能够通过对图形的观察,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。　若该装置为电解池,则a、b两电极的材料可以都为Zn,选项A错误;在保证阳极为Zn时,该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,选项B正确;在保证其中一电极的材料为Zn,另一电极的材料的活泼性比Zn弱的情况下,该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,选项C、D正确。

8.（2012海南，16）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：

(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                 、                。

(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是      ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为                             ；

 (3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为      （法拉第常数F=9.65×l04C·mol-1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为    L(标准状况)。

【答案】（1）O2+2H2O +4e-=4OH-，CH4+10OH--8e—=CO32-+ 7H2O；

（2）H2；2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑；

（3）（1L/22.4L·mol-1）×8×9.65× 104C·mol-1 =3.45×104C；4。

【解析】本题主要考查电化学知识的综合应用,意在考查考生接受信息和处理信息及综合运用所学知识的能力。(1)甲烷燃料电池中正极为O2被还原,负极为CH4被氧化,在碱性条件下生成CO32-,其电极反应分别为O2+2H2O +4e-=4OH-和CH4+10OH--8e-=CO32-+ 7H2O。(2)闭合K后构成闭合回路,此时a、b分别为电解池的阳极和阴极,阴极为H+得电子被还原,同时得到H2和NaOH,阳极为Cl-被氧化得到Cl2,该电解池中的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑。(3)每个电池通入1 L CH4,电路中通过的电量为（1L/22.4L·mol-1）×8×9.65×104 C·mol-1=3.45×104 C。

9.（2012福建，24）(1)电镀时，镀件与电源的    极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。

① 若用铜盐进行化学镀铜，应选用        （填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。
   ② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：                

【答案】 (1)负 (2) ①还原剂    ②调节溶液pH在8~9之间

【解析】本题主要考查电化学有关知识,意在考查考生对电化学知识的掌握情况及分析问题、解决问题的能力。(1)电镀时,镀件与电源的负极相连。(2)①铜盐中,铜化合价降低,作氧化剂,需要选择还原剂;②pH降低,镀铜反应速率降低,pH在8~9之间,反应几乎停止。