【名師伴你行】2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題突破高考真題1-9-電化學(xué)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(shí)，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(fù)極放電，MnO2在正極放電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫燃料電池中，氫氣在負(fù)極放電，氧氣在正極放電，B項(xiàng)正確；鉛蓄電池中，Pb在負(fù)極放電，PbO2在正極放電，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鎳鎘電池中，鎘(Cd)在負(fù)極放電，NiO(OH)在正極放電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2022·大綱理綜)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上進(jìn)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()A．放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH－→H2O＋M＋e－D．MH是一類儲(chǔ)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(shí)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；由電池示意圖及放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)知，該電池的電解液呈堿性，可為KOH溶液，B項(xiàng)正確；充電時(shí)的負(fù)極實(shí)質(zhì)上為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；MH的氫密度越大，表明單位體積的MH所能儲(chǔ)存的電子越多，能量密度越大，D項(xiàng)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(yīng)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(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D．K2閉合，電路中通過0.002NA個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體答案：B解析：本題考查電化學(xué)原理，K1閉合，該裝置為原電池，依據(jù)原電池原理鐵棒為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，石墨棒為正極，發(fā)生反應(yīng)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(huì)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(zhì)的量為0.002mol，所以不屬于犧牲陽極的陰極愛護(hù)法。4．(2021·江蘇高考)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，原理示意圖如圖所示。該電池工作時(shí)，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(yīng)C．石墨電極四周溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正極移動(dòng)答案：C解析：該電池中Mg電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨電極為正極，H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H2O2＋2e－=2OH－，石墨電極四周溶液pH增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；溶液中Cl－移向Mg電極，即Cl－應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2021·新課標(biāo)Ⅰ)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)漸漸變黑，這是生成了Ag2S的原因。依據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)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(shí)間后發(fā)覺黑色會(huì)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(zhì)銀C．該過程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S=6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的緣由是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl答案：B解析：依據(jù)電化學(xué)原理可知，Al為負(fù)極，電極反應(yīng)為2Al－6e－=2Al3＋，銀器為正極，電極反應(yīng)為3Ag2S＋6e－=6Ag＋3S2－，溶液中反應(yīng)為2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑，三個(gè)反應(yīng)相加可知該過程的總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S＋6H2O=2Al(OH)3＋6Ag＋3H2S↑，故B正確，C、D錯(cuò)誤；銀器表面黑色的Ag2S變成了Ag，質(zhì)量必定減小，A錯(cuò)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(yīng)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(nèi)部H＋向正極遷移(即向PbO2電極遷移)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)有3molPb被消耗時(shí)，轉(zhuǎn)移6mole－，則生成1molAl2O3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電池正極反應(yīng)式為PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中Pb→PbSO4，質(zhì)量增大，電解池中Pb作陰極，Pb本身不參與反應(yīng)，故質(zhì)量不變，D項(xiàng)正確。7．(2021·安徽理綜)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)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(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A．正極反應(yīng)式：Ca＋2Cl－－2e－=CaCl2B．放電過程中，Li＋向負(fù)極移動(dòng)C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPbD．常溫時(shí)，在正、負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)答案：D解析：本題以熱激活電池為載體考查電化學(xué)學(xué)問。A項(xiàng)，依據(jù)電池總反應(yīng)可知該反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)，正極反應(yīng)式為PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)；B項(xiàng)，放電過程中，Li＋向正極移動(dòng)；C項(xiàng)，由于每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成0.05molPb，故質(zhì)量為0.05mol×207g·mol－1＝10.35g；D項(xiàng)，常溫下，由于電解質(zhì)LiCl-KCl無法電離，電解質(zhì)中無自由移動(dòng)的離子，不能形成閉合回路，所以不導(dǎo)電，無電流。8．(2021·浙江理綜)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)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(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)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(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IOeq\o\al(－,3)C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)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(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變答案：D解析：A.依據(jù)題意，左側(cè)溶液變藍(lán)，說明左側(cè)Pt電極為陽極，電極反應(yīng)式為2I－－2e－=I2……①，右側(cè)Pt電極為陰極，電極反應(yīng)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(yīng)：3I2＋6OH－=5I－＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋3H2O……③，I2濃度漸漸減小，故藍(lán)色漸漸變淺，電解結(jié)束后IOeq\o\al(－,3)可通過陰離子交換膜集中至右側(cè)；C.①式×3＋②式×3＋③式得電解總反應(yīng)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(yīng)③無法發(fā)生，①式＋②式得電解總反應(yīng)式為2I－＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2OH－＋I(xiàn)2＋H2↑，兩種狀況下電解總反應(yīng)式明顯不同，D錯(cuò)誤。9．(2022·江蘇理綜，節(jié)選)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境愛護(hù)的重要爭辯課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)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(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－－2e－=S(n－1)S＋S2－=Seq\o\al(2－,n)(1)寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。(2)電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，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(zhì)為氫氧化鈉，且陰極生成H2，故陰極的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。Seq\o\al(2－,n)在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)，生成硫單質(zhì)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(biāo)Ⅰ)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問題：(1)H3PO2是一元中強(qiáng)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(xué)鍍銀。①H3PO2中，P元素的化合價(jià)為________。②利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1，則氧化產(chǎn)物為________(填化學(xué)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(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B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(yīng)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(diǎn)是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)。該雜質(zhì)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(yīng)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(qiáng)酸，可知其電離方程式為H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)。(2)①依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0可確定P顯＋1價(jià)。②依據(jù)題中信息可寫出反應(yīng)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(qiáng)酸，則NaH2PO2為