【名師伴你行】2021屆高考化學二輪復習專題突破高考真題1-9-電化學原理

試做真題備考升華成功考生必做高考真題1．(2022·北京理綜)下列電池工作時，O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池答案：B解析：鋅錳電池中，鋅在負極放電，MnO2在正極放電，A項錯誤；氫燃料電池中，氫氣在負極放電，氧氣在正極放電，B項正確；鉛蓄電池中，Pb在負極放電，PbO2在正極放電，C項錯誤；鎳鎘電池中，鎘(Cd)在負極放電，NiO(OH)在正極放電，D項錯誤。2．(2022·大綱理綜)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上進展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關說法不正確的是()A．放電時正極反應為NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時負極反應為MH＋OH－→H2O＋M＋e－D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高答案：C解析：電池放電時，正極發(fā)生得電子的還原反應，A項正確；由電池示意圖及放電時正極上的電極反應知，該電池的電解液呈堿性，可為KOH溶液，B項正確；充電時的負極實質上為陰極，發(fā)生還原反應，C項錯誤；MH的氫密度越大，表明單位體積的MH所能儲存的電子越多，能量密度越大，D項正確。3．(2022·上海高考)如圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中，下列分析正確的是()A．K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－=H2↑B．K1閉合，石墨棒四周溶液pH漸漸上升C．K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極愛護法D．K2閉合，電路中通過0.002NA個電子時，兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體答案：B解析：本題考查電化學原理，K1閉合，該裝置為原電池，依據(jù)原電池原理鐵棒為負極，發(fā)生的電極反應為Fe－2e－=Fe2＋，石墨棒為正極，發(fā)生反應為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，石墨棒四周溶液pH漸漸上升，所以B正確；K2閉合則為電解池裝置，依據(jù)電解原理，鐵棒為陰極，不會被腐蝕，屬于電解飽和NaCl溶液，兩極產(chǎn)生氫氣和氯氣的物質的量為0.002mol，所以不屬于犧牲陽極的陰極愛護法。4．(2021·江蘇高考)Mg-H2O2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液，原理示意圖如圖所示。該電池工作時，下列說法正確的是()A．Mg電極是該電池的正極B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應C．石墨電極四周溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正極移動答案：C解析：該電池中Mg電極為負極，A項錯誤；石墨電極為正極，H2O2得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為H2O2＋2e－=2OH－，石墨電極四周溶液pH增大，B項錯誤，C項正確；溶液中Cl－移向Mg電極，即Cl－應向負極移動，D項錯誤。5．(2021·新課標Ⅰ)銀質器皿日久表面會漸漸變黑，這是生成了Ag2S的原因。依據(jù)電化學原理可進行如下處理：在鋁質容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)覺黑色會褪去。下列說法正確的是()A．處理過程中銀器始終保持恒重B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質銀C．該過程中總反應為2Al＋3Ag2S=6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的緣由是黑色Ag2S轉化為白色AgCl答案：B解析：依據(jù)電化學原理可知，Al為負極，電極反應為2Al－6e－=2Al3＋，銀器為正極，電極反應為3Ag2S＋6e－=6Ag＋3S2－，溶液中反應為2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑，三個反應相加可知該過程的總反應為2Al＋3Ag2S＋6H2O=2Al(OH)3＋6Ag＋3H2S↑，故B正確，C、D錯誤；銀器表面黑色的Ag2S變成了Ag，質量必定減小，A錯誤。6．(2021·天津理綜)為增加鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下：電池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)電解池：2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))Al2O3＋3H2↑電解過程中，以下推斷正確的是()原電池電解池AH＋移向Pb電極H＋移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O陽極：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋D答案：D解析：原電池內部H＋向正極遷移(即向PbO2電極遷移)，A項錯誤；當有3molPb被消耗時，轉移6mole－，則生成1molAl2O3，B項錯誤；電池正極反應式為PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2H2O，C項錯誤；原電池中Pb→PbSO4，質量增大，電解池中Pb作陰極，Pb本身不參與反應，故質量不變，D項正確。7．(2021·安徽理綜)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關說法正確的是()A．正極反應式：Ca＋2Cl－－2e－=CaCl2B．放電過程中，Li＋向負極移動C．每轉移0.1mol電子，理論上生成20.7gPbD．常溫時，在正、負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉答案：D解析：本題以熱激活電池為載體考查電化學學問。A項，依據(jù)電池總反應可知該反應為負極反應，正極反應式為PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)；B項，放電過程中，Li＋向正極移動；C項，由于每轉移0.1mol電子，理論上生成0.05molPb，故質量為0.05mol×207g·mol－1＝10.35g；D項，常溫下，由于電解質LiCl-KCl無法電離，電解質中無自由移動的離子，不能形成閉合回路，所以不導電，無電流。8．(2021·浙江理綜)電解裝置如圖所示，電解槽內裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在肯定的電壓下通電，發(fā)覺左側溶液變藍色，一段時間后，藍色漸漸變淺。已知：3I2＋6OH－=IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋3H2O下列說法不正確的是()A．右側發(fā)生的電極反應式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．電解結束時，右側溶液中含有IOeq\o\al(－,3)C．電解槽內發(fā)生反應的總化學方程式：KI＋3H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))KIO3＋3H2↑D．假如用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內發(fā)生的總化學反應不變答案：D解析：A.依據(jù)題意，左側溶液變藍，說明左側Pt電極為陽極，電極反應式為2I－－2e－=I2……①，右側Pt電極為陰極，電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－……②或2H＋＋2e－=H2↑；B.陰極生成的OH－通過陰離子交換膜遷移至左室，與I2發(fā)生反應：3I2＋6OH－=5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋3H2O……③，I2濃度漸漸減小，故藍色漸漸變淺，電解結束后IOeq\o\al(－,3)可通過陰離子交換膜集中至右側；C.①式×3＋②式×3＋③式得電解總反應離子方程式I－＋3H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))IOeq\o\al(－,3)＋3H2↑；D.若換用陽離子交換膜，OH－不能遷移至左室，反應③無法發(fā)生，①式＋②式得電解總反應式為2I－＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2OH－＋I2＋H2↑，兩種狀況下電解總反應式明顯不同，D錯誤。9．(2022·江蘇理綜，節(jié)選)硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境愛護的重要爭辯課題。由硫化氫獲得硫單質有多種方法。將燒堿吸取H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：S2－－2e－=S(n－1)S＋S2－=Seq\o\al(2－,n)(1)寫出電解時陰極的電極反應式：________________________________________________________________________。(2)電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子方程式可寫成________________________________________________________________________。答案：(1)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(2)Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑解析：由題圖知，陰極區(qū)的電解質為氫氧化鈉，且陰極生成H2，故陰極的電極反應為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。Seq\o\al(2－,n)在酸性條件下發(fā)生歧化反應，生成硫單質和硫化氫氣體，離子方程式為Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑。10．(2022·新課標Ⅰ)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品，具有較強還原性，回答下列問題：(1)H3PO2是一元中強酸，寫出其電離方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag＋還原為銀，從而可用于化學鍍銀。①H3PO2中，P元素的化合價為________。②利用H3PO2進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4∶1，則氧化產(chǎn)物為________(填化學式)。③NaH2PO2為________(填“正鹽”或“酸式鹽”)，其溶液顯________(填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”)。(3)H3PO2的工業(yè)制法是：將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與H2SO4反應。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：①寫出陽極的電極反應式________________________________________________________________________。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的緣由________________________________________________________________________。③早期接受“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有________雜質。該雜質產(chǎn)生的緣由是________________________________________________________________________。答案：(1)H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)(2)①＋1②H3PO4③正鹽弱堿性(3)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑(4)①2H2O－4e－=O2↑＋4H＋②陽極室的H＋穿過陽膜集中至產(chǎn)品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿過陰膜集中至產(chǎn)品室，二者反應生成H3PO2③POeq\o\al(3－,4)H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2被氧化解析：(1)依據(jù)H3PO2為一元中強酸，可知其電離方程式為H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)。(2)①依據(jù)化合價代數(shù)和為0可確定P顯＋1價。②依據(jù)題中信息可寫出反應方程式：4Ag＋＋H3PO2＋2H2O=4Ag↓＋H3PO4＋4H＋，即氧化產(chǎn)物為H3PO4。③由于H3PO2為一元中強酸，則NaH2PO2為