高中化学学习材料
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09年高考化学试题分类汇编——电化学
1.(09年安徽理综·12)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.(09年北京理综·6)下列叙述不正确的是
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH—
一一
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl 一2e=C12↑
+-+
3.(09年福建理综·11)控制适合的条件,将反应2Fe3+2I2Fe2+I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是 ...A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
+
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极
为负极
4.(09年广东化学·14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
--
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e=4OH
-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH-3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.(09年广东理基·25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 6.(09年广东理基·34)下列有关电池的说法不正确的是
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 7.(09年广东文基·68)下列说法正确的是
A.废旧电池应集中回收,并填埋处理 B.充电电池放电时,电能转变为化学能
C.放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对反应速率的影响有关 D.所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收能量就可以进行 8.(09年江苏化学·5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 9.(09年江苏化学·12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e
+
-
6CO2
↑+24H
+
C.放电过程中,H从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状
况下CO2气体
22.4L 610.(09年上海化学·13)右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是 A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e
-
Fe2
+
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 11.(09年上海理综·11)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极
③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应 A.②③ B.②④ C.①② D.①④ 12.(09年重庆理综·26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。 ①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应: 3 SiCl4(g)+2 H2(g)+Si(g)4 SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 m3(标准状况)。 13.(09年天津理综·10)(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。 (4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2
△ 2LIH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。 14.(09年四川理综·29)(15分)
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸
亚铁锂。
在锂郭了电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:
O
CH2 O
C —C—OCH2CH2O —C—OCH3 CH3
请回答下列问题:
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是 。
(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有 、 、 (填化学式)生成。
(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 。 (4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为 。 15.(09年江苏化学·16)(8分)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的Fe。 A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2 (2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。 (4)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为 。 16.(09年全国理综卷I·28)(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。
3+
(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况下的体积: ; ④ 电极c的质量变化是 g;
⑤ 电解前后个溶液的酸、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?
。 17.(09年山东理综·29)(12分)Zn—MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。
+
(2)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
A A DAABCD BB A 12答案:(1)①氯气;a;d;浓硫酸(2)①SiCl4+2H2+O2
高温 SiO2+4HCl②0.35(3)134.4
13答案:(1)由化学能转化为电能 由a到b
----
(2)2H2+4OH-4e=4H2O或H2+2OH-2e=2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率 1
(4)①Li H2O ②或8.71×10-4 ③32
1148
14答案:(15分)
(1)为了防止亚铁化合物被氧化(3分) (2)CO2 H2O NH3(每空1分,共3分)
-+-+
(3)Fe+H2PO4+Li-2e === LiFePO4 + 2H(3分)
(4)
CH3 C =CH2
CH3 C =CH2
O
=O C + 3NaOH
C =O ONa
+
HOCH2CH2 OH
+
Na2CO3
+ CH3OH
OCH2CH2O —C—OCH3
(3分)
(5)FePO4+Li+e===LiFePO4(3分)
15答案:(1)B
+
(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2的水解) (3)降低K2SO4 的溶解度,有利于K2SO4 析出。
+
-
(4)2SO42- -2e2S2O82-
--
16答案:(1)①正极 ②4OH—4e=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤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 17答案:(1)Zn(或锌) 正极
(2)Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率 b (3)2H++2e-=H2↑ 87g
-