2021届高考化学二轮复习专题突破高考真题1-9-电化学原理.docx

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1．(2022·北京理综)下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)

A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
答案：B　解析：锌锰电池中，锌在负极放电，MnO2在正极放电，A项错误；氢燃料电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，B项正确；铅蓄电池中，Pb在负极放电，PbO2在正极放电，C项错误；镍镉电池中，镉(Cd)在负极放电，NiO(OH)在正极放电，D项错误。
2．(2022·大纲理综)如图是在航天用高压氢镍电池基础上进展起来的一种金属氢化物镍电池(MH­Ni电池)。下列有关说法不正确的是(　　)

A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－―→H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
答案：C　解析：电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A项正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，该电池的电解液呈碱性，可为KOH溶液，B项正确；充电时的负极实质上为阴极，发生还原反应，C项错误；MH的氢密度越大，表明单位体积的MH所能储存的电子越多，能量密度越大，D项正确。
3．(2022·上海高考)如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是(　　)

A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．K1闭合，石墨棒四周溶液pH渐渐上升
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极爱护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体
答案：B　解析：本题考查电化学原理，K1闭合，该装置为原电池，依据原电池原理铁棒为负极，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，石墨棒为正极，发生反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，石墨棒四周溶液pH渐渐上升，所以B正确；K2闭合则为电解池装置，依据电解原理，铁棒为阴极，不会被腐蚀，属于电解饱和NaCl溶液，两极产生氢气和氯气的物质的量为0.002 mol，所以不属于牺牲阳极的阴极爱护法。
4．(2021·江苏高考)Mg­H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，原理示意图如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)

A．Mg电极是该电池的正极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极四周溶液的pH增大
D．溶液中Cl－向正极移动
答案：C　解析：该电池中Mg电极为负极，A项错误；石墨电极为正极，H2O2得电子发生还原反应，电极反应式为H2O2＋2e－===2OH－，石墨电极四周溶液pH增大，B项错误，C项正确；溶液中Cl－移向Mg电极，即Cl－应向负极移动，D项错误。
5．(2021·新课标Ⅰ)银质器皿日久表面会渐渐变黑，这是生成了Ag2S的原因。依据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发觉黑色会褪去。下列说法正确的是(　　)
A．处理过程中银器始终保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3
D．黑色褪去的缘由是黑色Ag2S转化为白色AgCl
答案：B　解析：依据电化学原理可知，Al为负极，电极反应为2Al－6e－===2Al3＋，银器为正极，电极反应为3Ag2S＋6e－===6Ag＋3S2－，溶液中反应为2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，三个反应相加可知该过程的总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋3H2S↑，故B正确，C、D错误；银器表面黑色的Ag2S变成了Ag，质量必定减小，A错误。
6．(2021·天津理综)为增加铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：
电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
电解池：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
电解过程中，以下推断正确的是(　　)

原电池
电解池
A
H＋移向Pb电极
H＋移向Pb电极
B
每消耗3 mol Pb
生成2 mol Al2O3
C
正极：PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O
阳极：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
D

答案：D　解析：原电池内部H＋向正极迁移(即向PbO2电极迁移)，A项错误；当有3 mol Pb被消耗时，转移6 mol e－，则生成1 mol Al2O3，B项错误；电池正极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，C项错误；原电池中Pb―→PbSO4，质量增大，电解池中Pb作阴极，Pb本身不参与反应，故质量不变，D项正确。
7．(2021·安徽理综)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl­KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。

下列有关说法正确的是(　　)
A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正、负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
答案：D　解析：本题以热激活电池为载体考查电化学学问。A项，依据电池总反应可知该反应为负极反应，正极反应式为PbSO4＋2e－===Pb＋SO；B项，放电过程中，Li＋向正极移动；C项，由于每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb，故质量为0.05 mol×207 g·mol－1＝10.35 g；D项，常温下，由于电解质LiCl­KCl无法电离，电解质中无自由移动的离子，不能形成闭合回路，所以不导电，无电流。
8．(2021·浙江理综)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在肯定的电压下通电，发觉左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色渐渐变浅。

已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O
下列说法不正确的是(　　)
A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO
C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑
D．假如用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变
答案：D　解析：A.依据题意，左侧溶液变蓝，说明左侧Pt电极为阳极，电极反应式为2I－－2e－===I2……①，右侧Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－……②或2H＋＋2e－===H2↑；B.阴极生成的OH－通过阴离子交换膜迁移至左室，与I2发生反应：3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O……③，I2浓度渐渐减小，故蓝色渐渐变浅，电解结束后IO可通过阴离子交换膜集中至右侧；C.①式×3＋②式×3＋③式得电解总反应离子方程式I－＋3H2OIO＋3H2↑；D.若换用阳离子交换膜，OH－不能迁移至左室，反应③无法发生，①式＋②式得电解总反应式为2I－＋2H2O2OH－＋I2＋H2↑，两种状况下电解总反应式明显不同，D错误。
9．(2022·江苏理综，节选)硫化氢的转化是资源利用和环境爱护的重要争辩课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。

将烧碱吸取H2S后的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：
S2－－2e－===S　(n－1)S＋S2－===S
(1)写出电解时阴极的电极反应式：___________________ _____________________________________________________。
(2)电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_____________________________________________ ___________________________。
答案：(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
(2)S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑
解析：由题图知，阴极区的电解质为氢氧化钠，且阴极生成H2，故阴极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。S在酸性条件下发生歧化反应，生成硫单质和硫化氢气体，离子方程式为S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑。
10．(2022·新课标Ⅰ)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式______________________ __________________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的缘由_____________________ ___________________________________________________。
③早期接受“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质。该杂质产生的缘由是___________________ _____________________________________________________。
答案：(1)H3PO2H＋＋H2PO　(2)①＋1
②H3PO4　③正盐　弱碱性　(3)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑　(4)①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　②阳极室的H＋穿过阳膜集中至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜集中至产品室，二者反应生成H3PO2
③PO　H2PO或H3PO2被氧化
解析：(1)依据H3PO2为一元中强酸，可知其电离方程式为H3PO2H＋＋H2PO。(2)①依据化合价代数和为0可确定P显＋1价。②依据题中信息可写出反应方程式：4Ag＋＋H3PO2＋2H2O===4Ag↓＋H3PO4＋4H＋，即氧化产物为H3PO4。③由于H3PO2为一元中强酸，则NaH2PO2为正盐，由于H2PO水解而使溶液呈弱碱性。(3)依据题中信息和反应前后元素化合价变化可写出化学方程式为2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2。(4)①阳极为水电离出的OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。②阳极室中的H＋穿过阳膜进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴膜集中至产品室，二者反应生成H3PO2。③在阳极区H2PO或H3PO2可能失电子发生氧化反应，即生成物中会混有PO。