1、1章末高考真题演练1(2018全国卷)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 NaCO2二次电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO 24Na2Na 2CO3C。下列说法错误的是( )A放电时，ClO 向负极移动 4B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：3CO 24e =2CO C23D充电时，正极反应为：Na e =Na答案 D解析 放电时是原电池，ClO 向负极移动，A 正确；电池的总反应为 43CO24Na2Na 2CO3C，因此充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2，B 正确；放电时是原电池，正
2、极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO 24e =2CO C，C 正确；充电23时是电解池，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO C4e =3CO2，D 错误。232(2018全国卷)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与 Li 在多孔碳材料电极处生成 Li2O2 x(x0 或 1)。下列说法正确的是( )A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中 Li 向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为 Li2O2 x2Li O2(1x2)答案 D解析 放电时，O 2与 Li 在多孔碳材料电极处反
3、应，说明电池内，Li 向多孔碳材料电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳材料电极为正极，A 错误。因为多孔碳材料电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳材料电极(由负极流向正极)，B 错误。充电和放电时电池中离子的移动方向相反，放电时，Li 向多孔碳材料电极移动，充电时向锂电极移动，C 错误。根据图示和上述分析，可知放电时，电池的正极反应是 O2与 Li2得电子转化为 Li2O2 x，电池的负极反应是单质 Li 失电子转化为 Li ，所以总反应为：2Li O2Li 2O2 x，充电时的反应与放电时的反应相反，所以充电时，电池总反应为(1x2)Li2O2 x2Li O2，D 正确。(1x2
4、)3(2018北京高考)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl 溶液)。下列说法不正确的是( )A对比，可以判定 Zn 保护了 FeB对比，K 3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化C验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼答案 D3解析 对比，Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6无明显变化，说明Fe 附近的溶液中不含 Fe2 ，Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀，说明Fe 附近的溶液中含 Fe2 ，中 Fe 被保护，A 正确；加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe表
5、面产生了 Fe2 ，对比的异同，可能是 K3Fe(CN)6将 Fe 氧化成 Fe2 ，B 正确；对比，加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，也能检验出 Fe2 ，不能用的方法验证 Zn 保护 Fe，C 正确；由实验可知 K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化成 Fe2 ，将 Zn 换成 Cu不能用的方法证明 Fe 比 Cu 活泼，D 错误。4(2017全国卷)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( )A待加工铝质工件为阳极B可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为 Al3 3e =AlD硫酸根离子
6、在电解过程中向阳极移动答案 C解析 C 错：阴极发生的电极反应为 2H 2e =H2。5(2017海南高考)一种电化学制备 NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输 H 。下列叙述错误的是( )APd 电极 b 为阴极B阴极的反应式为 N26H 6e =2NH3CH 由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离 N2和 H2答案 A解析 此装置为电解池，总反应式是 N23H 2=2NH3，Pd 电极 b 上是氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd 电极 b 为阳极，故 A 说法错误；根据 A 项分析，Pd 电极 a 为阴极，反应式为 N26H 6e =2NH3，故 B 说法正确；根据电解池的
7、原理，阳离子在阴极上放电，即 H 由阳极移向阴极，故 C 说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离 N2和 H2，故 D 说法正确。6.(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。4下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )Aa、d 处：2H 2O2e =H22OH Bb 处：2Cl 2e =Cl2Cc 处发生了反应：Fe2e =Fe2D根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜答案 B解析 实验一中，a 为阴极，c 为阳极，d 为阴极，b 为阳极，a、d 处发生反应2H2O2e =H22OH ，A 正确；若 b 处发生反应 2Cl 2e =Cl2，不足以解释 b 处“变红”和“褪色”现象，B
8、错误；c 处铁作阳极，发生反应 Fe2e =Fe2 ，由于生成的 Fe2 浓度较小，且 pH 试纸本身有颜色，故颜色上无明显变化，C 正确；实验二中，两个铜珠的左端均为阳极，右端均为阴极，初始时两个铜珠的左端(阳极)均发生反应Cu2e =Cu2 ，右端(阴极 )均发生反应 2H 2e =H2，一段时间后，Cu 2 移动到 m和 n 处，m、n 处附近 Cu2 浓度增大，发生反应 Cu2 2e =Cu，m、n 处能生成铜，D 正确。7(2016上海高考)图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中， x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量， y 轴表示( )A铜棒的质量 B c(Zn2 )C c(H
9、 ) D c(SO )24答案 C解析 该原电池中 Zn 是负极，Cu 是正极，在正极 Cu 上溶液中的 H 获得电子变为氢5气，铜棒的质量不变，A 错误；由于 Zn 是负极，发生反应 Zn2e =Zn2 ，所以溶液中c(Zn2 )增大，B 错误；由于反应不断消耗 H ，所以溶液中 c(H )逐渐降低，C 正确；SO不参加反应，其浓度不变，D 错误。248(2016四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li 1 xCoO2Li xC6=LiCoO2C 6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是( )A放电时，Li 在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反
10、应式为 LixC6 xe =xLi C 6C充电时，若转移 1 mol e ，石墨(C 6)电极将增重 7x gD充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2 xe =Li 1 xCoO2 xLi答案 C解析 由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为 LixC6 xe =C6 xLi ，正极反应式为 Li1 xCoO2 xe xLi =LiCoO2，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移，A、B 正确；充电时阴极反应式为 C6 xLi xe =LixC6，阳极反应式为LiCoO2 xe =Li1 xCoO2 xLi ，转移 x mol e ，石墨电极增重 7x g，若转移 1 mol e ，石墨电极
11、将增重 7 g，C 错误，D 正确。9(2018高考组合题)(1)(全国卷)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有 NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。(2)(全国卷)KIO 3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。(3)(天津高考)O 2辅助的 AlCO 2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用 CO2，电池反应产物 Al2(C2O4)3是重要的化工
12、原料。6电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O 26e =6O 26CO26O =3C2O 6O 2 2 24反应过程中 O2的作用是_。该电池的总反应式：_。(4)(江苏高考)用稀硝酸吸收 NOx，得到 HNO3和 HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_。答案 (1)2H 2O4e =4H O 2 a(2)2H 2O2e =2OH H 2 K a 到 b(3)Al3e =Al3 (或 2Al6e =2Al3 ) 催化剂 2Al6CO 2=Al2(C2O4)3(4)HNO22e H 2O=NO 3H 。 3解析 (1)阳极发生失去电子的氧化反应
13、，阳极区是稀硫酸，氢氧根离子放电，则电极反应式为 2H2O4e =4H O2。阳极区氢离子浓度增大，通过阳离子交换膜进入 a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸氢钠。阴极是氢离子放电，氢氧根离子浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后 a 室的亚硫酸氢钠浓度增加。(2)由图可知，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离出的氢离子得电子，反应为2H2O2e =2OH H 2。 电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由 a 到 b。(3)明显电池的负极为 Al，所以反应一定是 Al 失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以 Al 失电子应转化为 Al
14、3 ，方程式为：Al3e =Al3 (或 2Al6e =2Al3 )。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将正、负极反应式加和得到总反应为：2Al6CO 2=Al2(C2O4)3。(4)根据电解原理，阳极发生失电子的氧化反应，阳极反应为 HNO2失去电子生成HNO3,1 mol HNO2反应失去 2 mol 电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反应式为 HNO22e H 2O=NO 3H 。 310(2016高考组合题)(1)(北京高考)Fe 还原水体中 NO 的反应原理如图所示。 37作负极的物质是_。正极的电极反应式是_。(2)(天
15、津高考)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。(3)(天津高考)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H 2O2OH FeO 3H 2，工作原理如图= = = = =电 解 241 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色 FeO ，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶24液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解一段时间后， c(OH )降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。 c(Na2FeO4
16、)随初始 c(Na OH)的变化如图 2，任选 M、N 两点中的一点，分析 c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。答案 (1)FeNO 8e 10H =NH 3H 2O 3 4(2)H22OH 2e =2H2O(3)阳极室 防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低 M 点： c(OH )低，Na 2FeO4稳定性差，且反应慢或 N 点： c(OH )过高，铁电极上有 Fe(OH)3(或 Fe2O3)生成，使 Na2FeO4产率降低解析 (1)由图示可知，Fe 失去电子作负极，NO 在正极发生反应转化为 3NH ：NO 8e 10H =NH 3H 2O。 4 3 4(2)碱性氢氧燃料电池的负极发生氧化反应，在碱性条件下氢气放电生成 H2O。(3)电解时，阳极反应式为：Fe6e 8OH =FeO 4H 2O，阴极反应式为：242H2O2e =H22OH ，电解过程中，阳极室消耗 OH ， c(OH )降低。根据题意，Na2FeO4易被 H2还原，由于阴极产生的气体为 H2，若不及时排出，会将 Na2FeO4还原，使其产率降低。根据题意，若碱性较弱，则 Na2FeO4稳定性差，且反应慢；若碱性过强，则铁电极区会产生 Fe(OH)3或 Fe(OH)3分解生成的 Fe2O3，所以 M 点和 N 点的 c(Na2FeO4)均低于最高值。89
