单元训练金卷·高三·化学卷（A）
第十二单元 电化学基础
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分） 1．【答案】D
【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。
2．【答案】B
【解析】A．煤燃烧时部分化学能转化为热能，还有光能，烧煤取暖证明了这一点，故A正确；B．电解熔融Al2O3时是将电能转化为化学能，故B错误；C．炸药爆炸过程中，化学能转化为热能、动能、光能等，故C正确；D．镁条燃烧时发光、放热，即部分化学能转化为光能和热能，故D正确；故答案为B。
3．【答案】C
【解析】前两项都按常规，应该是活泼金属作负极；C项中Al能与NaOH溶液反应，作负极。D项中Al在浓HNO3中钝化，Cu能与浓HNO3溶液反应，Cu作负极。
4．【答案】D
【解析】将a与b用导线接起来，浸入电解质溶液中，a金属溶解，a为负极，则活动性a＞b，将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈，可知活动性d＞a；将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化，把铜浸入c的盐溶液里，有c析出，可知活动性b＞Cu＞c；将a与e用导线连接浸入电解质溶液中，电子沿导线流向a，则金属活动性e＞a，则活动性顺序由强到弱为e＞d＞a＞b＞c。故选D。
5．【答案】D
【解析】该电池中肼是燃料，在负极通入，A正确；肼中氮元素的化合价是－2价，氧化产物是N－
－
2，负极反应为N2H4＋4OH－4e===4H2O＋N2↑，所以每释放1mol N2 转移的电子数为4NA，B正确；通入空气的一极为正极，正极上O－
－
2发生还原反应，反应式是O2＋2H2O＋4e===4OH，C正确；电池总反应为N2H4＋O2===N2↑＋2H2O，反应生成水，溶液浓度降低，KOH溶液的pH将降低，D错。
6．【答案】C
【解析】A项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；C项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误；D项，电解氯化
铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。
7．【答案】A
【解析】A项，电池放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以CO2－
3向负极移动，正确；B项，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极，错误；C项，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O－
2－
2＋2CO2＋4e===2CO3，错误；D项，燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，所以该燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，错误。
8．【答案】D
【解析】由题图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4mol VB2
发生反应时消耗11mol O2，同时转移44mol电子，故消耗1mol VB2时转移11mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(OH－
)向负极(VB－
－
2极)移动，C错误；正极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH，用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式，故VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－
－22e－
===V2O5＋2B2O3＋11H2O，D正确。
9．【答案】B
【解析】A项：4AgNOO=====通电
3＋2H2 4Ag＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当于2Ag，加入适量Ag－
通电2O2O才能复原(加入AgNO3，会使NO3的量增加)；B项：2H2O===== 2H2↑＋O2↑，脱离反应体系的是2H＋O项：2KCl＋2H通电22，相当于2H2O，加入适量水可以复原；C2O===== 2KOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，通入适量HCl气体才能复原(加入盐酸时，同时也增加了水)；D项：2CuSO通电4＋2H2O===== 2H2SO4＋2Cu＋O2↑，脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。
10．【答案】C
【解析】放电时，该装置是原电池，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧化银得电子发生还原反应；充电时，阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应，阳极上银失电子发生氧化反应，据此分析作答。A．放电时，氧化银得电子发生还原反应，所以Ag2O参与反应的电极为正极，A项错误；B．放电时，正极上的反应式为：Ag?2O+H2O+2e=2Ag+2OH?，所以正极附近溶液的pH增大，B项错误；C．充电时，阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应，所以该电极反应为：Zn(OH)?2+2e=Zn+2OH?，C项正确；D．根据电池反应式知，充电时时每生成1mol Ag2O转移2mol电子，D项错误；选C。
11．【答案】D
【解析】硼化钒—空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为4VB2
1
＋11O2===4B2O3＋2V2O5，VB2放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反应，所以电池中使用阴离子交换膜，故A正确；VB2极是负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B正确；电解过程中，b电极是阳极，该电极表面产生的气体是氧气，可以收集后充入A池中的电极循环利用，故C正确；负极上是VB?
2失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－22e?
===V2O5＋2B2O3＋11H2O，故D错误。
12．【答案】C
【解析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH?+3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e?+4H+=2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：CH3CH2OH+
O2=CH3COOH+H2O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题。A.原电池中，阳离子向正极移动，A错误；B.氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，B错误；C.酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH- 4e?
+H+
2O=CH3COOH+4H，可知乙醇被氧化生成乙酸和水发生氧化反应，C正确；D.在燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：O?
+
?
2+4e+4H=2H2O，溶液为酸性，不能产生OH，D错误；故合理选项是C。
13．【答案】A
【解析】Pt为惰性电极，电解各种盐溶液时，阳离子在阴极放电，阳离子的放电顺序为Cu2+
>H+
>Al3+
>Mg2+
>Na+
，乙池中的溶质若为MgSO4、Al(NO3)3或Na2SO4，电解过程中阴极不会析出金属，故乙池中的溶质只能为CuSO4。甲、乙两个电解池串联，通过各个电极的电子数相等。甲、乙两池的阴极分别发生的反应为2Ag+
＋2e－
===2Ag、Cu2+
＋2e－
===Cu，则存在关系式：2Ag～2e－
～Cu，n(Cu)＝12n(Ag)＝12×2.16 g108 g·mol
－1＝0.01mol，故乙池中析出金属Cu的质量为m(Cu)＝0.01 mol×64 g·mol－1
＝0.64 g，但实际上仅析出0.24g Cu，这说明CuSO4的量不足，还发生反应：2H+＋2e－
===H2↑。 14. 【答案】D
【解析】从图上可以看出，该燃料电池通入H2S生成S2的电极发生失电子的氧化反应，为负极，
通入氧气生成水的一极为正极，发生还原反应。A．电极a实现了由H2S变为S2，发生了氧化反应，A项错误；B．在内电路中，质子应向正极区移动，B项错误；C．图示明确给出了氧化产物是S2，不是SO2，C项错误；D．由于使用的是质子固体电解质膜，正极发生的反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，D项正确；所以答案选择D项。
15．【答案】D
【解析】由2H2S＋O2===S2＋2H2O得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A错误；正极O+
－
2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋4e===2H2O，故B错误；电路中每流过4 mol电子，则消耗1 mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部
几乎不放出热能，故C错误；每17g即17 g
34 g·mol－1＝0.5mol H2S参与反应，则消耗0.25mol氧气，
则根据O+
－
＋
2＋4H＋4e===2H2O可知，有1 mol H经质子膜进入正极区，故D正确。
16．【答案】B
【解析】由图可知与X电极相连的电极区发生还原反应：2H＋
＋2e－
===H2↑，所以Pt(Ⅰ)为阴极，X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极，A正确。在阴极区由于发生反应2H＋
＋2e－
=H2↑，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终导致阴极区的c(OH－
)增大，pH增大，溶液碱性增强；在阳极区，发生反应SO2－
－
2－
＋
－
2－
＋
+
3－2e＋H2O===SO4＋2H，HSO3－2e-＋H2O=SO4＋3H，溶液中的c(H)增大，溶液的酸性增强，pH减小，B错误。根据B选项的分析可知在阳极区由于不断产生硫酸，所以产生的硫酸的浓度比加入的硫酸的浓度要大，C正确。在反应的过程中，阳极区不断产生H2SO4，阴极区不断产生H2，阴极区得到的Na2SO3溶液则循环使用，因此该过程中的产品主要为H2SO4和H2，D正确。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】(1)2H+
＋2e－
===H2↑ 升高
(2)Cu 石墨(或比铜活泼性弱的金属) 含Fe3+
的溶液 (3)①正极 CH－
+
4－8e＋2H2O===CO2＋8H ②11.2
【解析】(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，电极反应式为Fe－2e－
===Fe2＋
，A电极为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H＋
＋2e
－
===HCu＋2Fe3＋
===Cu2＋
2↑；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液pH升高。(2)将反应＋2Fe
2
＋
设计成如题图所示的原电池装置，Cu元素的化合价由0价升高到＋2价，失电子作原电池的负极，
则负极A极材料为Cu，正极B极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属，Fe3＋
在正极得电子发生还原反应，溶液C用可溶性铁盐，即含Fe3＋
的溶液。(3)①根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，a为负极，b为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以电极a的反应方程式为CH－
4－8e＋2H2O===CO2＋8H+
。②根据正极电极反应式：O－
＋
2＋4e＋4H===2H2O，可知线路中转移2mol电子时，消耗的O2为0.5mol，在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4L/mol＝11.2 L。
18．【答案】（1）铜或Cu O2+4e?+4H+=2H2O
（2）CH2?2??4+10OH?-8e?=CO3+7H2O Pb +SO4-2e=PbSO4 正
（3）阳 4
【解析】（1）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，化合价升高，根据总反应知，Cu化合价升高，则该电池的负极材料为Cu；正极得电子，发生还原反应，正极的电极反应式为：O?2+4e+4H+ =2H2O；（2）①如图所示该电池为碱性燃料电池，甲烷作负极，失电子后结合氢氧根生成碳酸根，
2
则负极的电极反应式为：CH??
2?
4+10OH-8e=CO3+7H2O；②根据总反应分析知，放电时，铅蓄电池负极失
去电子，化合价升高，电极反应式为：Pb +SO2??
4-2e=PbSO4；充电时，铅蓄电池的PbO2极要转化为Pb，
发生还原反应，所以应与外加直流电源的正极相连；（3）精炼时，粗铜要被溶解发生氧化反应，所以做阳极；当阴极增重128 g时，n(Cu)=
128g64g/mol=2mol，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu，由总反应
PbO?
?
2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O~2e得：n(硫酸)=n(e)=2mol×2=4mol。
19．【答案】(1)①FeO2－＋4H?
－
4
2O＋3e=Fe(OH)3↓＋5OH 0.2 ②右 左 ③使用时间长、工作电压稳定
(2)N＋
－
＋2＋8H＋6e=2NH4 氯化铵 (3)从b到a CO＋O2－
－2e－
=CO2
【解析】(1)①放电时石墨为正极，高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为FeO2－4
＋4H2O＋3e－
===Fe(OH)－
3↓＋5OH；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为1×10×60÷96500＝0.0062mol。理论消耗Zn的质量为0.0062mol÷2×65g·mol－1
≈0.2g。②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。③由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N＋
－
＋
2＋8H＋6e===2NH4
，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)工作时电极b作正极，O2－
由电极b移向电极a；该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－
－2e－
===CO2。
20．【答案】(1)电镀 Cu－2e－
===Cu2＋
(2)铜的电解精炼 会 (3)③⑤
(4)2Cl－
－2e－
===Cl2↑ (5)①35.7% ②7.71×106
C
【解析】(3)阳离子交换膜，只允许阳离子通过，所以H＋
、Na＋
可以通过。(5)m(NaOH)原＝10 kg×10%＝1kg。在阴极区，H＋
放出，但又有Na＋
移来，引起阴极区增重，所以有2H2O→H2～2NaOH～增重2[M(Na)－M(H)]～转移2e－
22.4 L23
－19
C
896 L＝2×40 gmNaOH＝2×22 g2×6.02×10×1.6×10
溶液＝
生成m增Q解得m(NaOH)＝3.2 kg，m(溶液)＝1.76 kg，Q≈7.71×106
生成＝3 200 g增＝1 760 g C，故w(NaOH) ＝
mNaOH原
＋mNaOH
生成
m溶液
×100%＝1 kg＋3.2 kg
×100%≈35.7%。原＋m溶液增
10 kg＋1.76 kg
21．【答案】（1）Cl2+2e?=2Cl? 0.02
（2）CO+
?
2+2H+2e=CO+H2O CO2+H2S=CO+H2O+S 酸性 （3）6.4 （4）14.4
【解析】（1）①根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知，氯气在正极上得电子生成氯离子，电极反应式为Cl?
?
?
?
?
2+2e═2Cl，故答案为：Cl2+2e═2Cl；②放电时，当电路中转移0.01mol e时，交换膜左侧的电极放电产生0.01mol Ag＋
，与电解质中的0.01mol Cl?
结合生成AgCl沉淀，同时约有0.01mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，则交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子，故
答案为：0.02；（2）石墨烯失电子作阳极，ZnO@石墨烯作阴极，CO2被还原生成CO，电极反应式为CO+2+2H+2e?=CO+H2O；石墨烯失电子作阳极，阳极Fe2+失电子生成Fe3+，Fe3+继续与H2S反应生成Fe2+与S，故协同转化总反应为CO2+
3+
2+H2S=CO+H2O+S，Fe、Fe易水解，只能在酸性条件下存在，故答案为：CO+
-2+2H+2e=CO+H2O；CO2+H2S=CO+H2O+S；酸性；（3）电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2时，阳极上铅离子失电子发生氧化反应生成二氧化铅，电极反应式为Pb2+
+2H?
2O-2e=PbO2↓
+4H+
，23.9g PbO2的物质的量为0.1mol，反应转移的电子数目为0.2mol，蓄电池正极为PbO2，PbO2
得电子发生还原反应生成电极反应式为PbO?+4H++SO2?
2+2e4=PbSO4+2H2O，由电极反应式可知，当PbO2
得到2mol电子时，正极增重64g，则反应转移的电子数目为0.2mol，正极增重6.4g，故答案为：6.4；（4）转移2mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗1mol水，产生2mol H+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极的电极反应式为2NO-3+6H++10e?=N2↑+6OH?，转移2mol电子，阴极室中放出0.2mol N+
2（5.6g），同时有2mol H（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）=18g-3.6g=14.4g，故答案为：14.4。
3
备战2020年高考化学一轮复习单元训练金卷第十二章电化学基础A卷含解析201909111113
