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1、2021年高考 電化學 試題分類匯編
1、2021年江蘇高考化學12.
以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如下圖。
關于該電池的表達正確的選項是:
A.該電池能夠在高溫下工作
B.電池的負極反響為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.放電過程中,H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移
D.在電池反響中,每消耗1mol氧氣,理論上能生成標準狀況下
CO2 22.4/6 L
解析:由于是微生物燃料電池,那么不可能在高溫下工作,所以A錯誤;
放電過程中,H+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移,結合O2-形成H2O ,所以C錯誤;
消耗1mol氧氣那么轉移4mole-
2、,由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+計算出:
轉移4mole-那么生成1molCO2 ,即22.4L,所以D錯誤。
正確答案為B。
2、2021年高考浙江卷12.
市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池〞。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料〔碳作為金屬鋰的載體〕,電解質為一種能傳導Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池
反響式為:Li+2LiNiO22LiNiO2。以下說法不正確的選項是
A.放電時,負極的電極反響式:Li-e-Li+
B.充電時,LiNiO2既發(fā)生氧化反響又發(fā)生復原反響
C.該電池不能用水溶液作為電解質
3、
D.放電過程中Li+向負極移動
12.D??疾祀娀瘜W的熱點-鋰離子電池。
放電時,負極反響:Li-e-Li+;正極反響:2LiNiO2+e-+Li+2LiNiO2
Li+向正極移動,所以D錯誤,Li很活潑,會與水反響,不能用水溶液。
B中充電時,LiNiO2的Ni的氧化數(shù)由3.15升高到3.65,被氧化,局部Li+復原為Li。
3、2021年高考天津卷5
.人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結合生成HbO2,因此具有輸氧能力,CO吸入肺中發(fā)生反響:CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃時,該反響的平衡常數(shù)K=220。HbCO的濃度到達HbO2濃度的0.02倍,導致人智
4、力受損。據(jù)此,以下結論錯誤的選項是
A.CO與HbO2反響的平衡常數(shù)K=c(O2)·c(HbCO )/ c(CO)·c(HbCO2 )
B.人體吸入的CO越多,與血紅蛋白結合的O2越少
C.當吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時,人的智力才會受損
D.把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒,其原理是使上述平衡向左移動
【答案】C
【解析】A選項就是考查平衡常數(shù)的表達式,應該容易判斷正確;B選項可根據(jù)方程式分析,CO濃度越大平衡右移,血紅蛋白(Hb) 結合的O2越少;D選項同樣可方程式分析,其實就是B選項的逆過程。C選項應該為HbCO的濃度與HbO2濃度之比大于或等于0.02時,
5、人的智力才會受損。
【點評】此題考查化學平衡常數(shù)以及影響平衡移動因素等相關知識點,起點高但落腳點低,整題考生只要學會讀題,找出語言表述的不同,即可得到正確答案。
4、2021年高考北京卷理綜6
.以下表達不正確的選項是
A.鐵外表鍍鋅,鐵作陽極
B.船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕
C.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反響:O2 + 2H20 + 4e- = 4OH—
D.工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反響:2Cl一 一2e一 = C12↑
5、2021年高考安徽卷12
. Cu2O 是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反
6、響為:2Cu+H2OCu2O+H2↑。以下說法正確的選項是
A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣
B.銅電極發(fā)生復原反響
C.銅電極直接流電源的負極
D.當有電子轉移時,有l(wèi) Cu2O生成
【解析】A
第12題主要考查的是電化學中電解池的知識,題目比擬新穎,但是比擬簡單,學生可以通過給出的化學方程式2Cu+H2O
電解
Cu2O+H2↑,通過氧化復原反響規(guī)律,Cu失電子,為陽極,與銅相連的為電源正極,石墨為陰極,與石墨相連的為電源負極。
Cu電極為陽極,電極反響式:2Cu-2e-+2OH-Cu2O+H2O,失電子,發(fā)生氧化反響;當有2mol電子通過時,生成1mol Cu2O,當
7、有0.1mol電子通過時,生成0.05mol Cu2O。
石墨電極為陰極,電極反響式反響式為:2H2O+2e-2OH-+H2↑,
對照選項,可知選A。
6、2021年高考廣東卷化學試題10
.出土的錫青銅〔銅錫合金〕文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其外表。以下說法正確的選項是
A.錫青銅的熔點比純銅高
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比枯燥環(huán)境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程,但不是化學反響過程
BC解析:合金的熔點一般比各組分的熔點要低,所以錫銅合金的熔點比純銅低,A錯誤;Sn與Cu形成原電池,因Sn比
8、Cu金屬活潑性強,所以 Sn作負極,Cu作正極,Sn對Cu起到保護作用,B正確;合金在潮濕環(huán)境下,可可以發(fā)生電化學腐蝕,比枯燥環(huán)境腐蝕要快,C正確;電化學腐蝕同樣屬于化學反響過程,D錯誤。
7、2021年高考廣東卷化學試題14.可用于電動汽車的鋁—空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為點解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。以下說法正確的選項是
A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反響都為:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液為電解液時,負極反響為:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持
9、不變
D.電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極
A解析:無論是NaOH還是NaCl,在正極上都是O2得到電子被復原,A正確;生成的Al〔OH〕3是兩性氫氧化物,在堿溶液中發(fā)生反響生成AlO2—,B錯誤;生成的Al〔OH〕3與NaOH反響生成NaAlO2,消耗電解質中的NaOH,使pH減少,C錯誤;原電池中,電子在外電路的負極流向正極,D錯誤。
8、 2021年高考天津卷10.〔14分〕氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。以下圖為電池示意圖,該電池電極外表鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請答復:
〔1〕氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ,在導線中電子流動方
10、向為 〔用a、b 表示〕。
〔2〕負極反響式為 。
〔3〕電極外表鍍鉑粉的原因為
〔4〕該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供應,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量平安儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H2==2LiH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反響Ⅰ中的復原劑是 ,反響Ⅱ中的氧化劑是 。
②LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L〔標準狀況〕H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。
③由②生成的LiH與H2O作用放出的
11、H2用作電池燃料,假設能量轉化率為
80%,那么導線中通過電子的物質的量為 。
【答案】〔1〕由化學能轉化為電能 由a到b
〔2〕H2+2OH— —2e—=2H2O
(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加速電極反響速率
(4)①Li H2O ②8.71×10—4 ③ 32
【解析】(1)原電池的定義就是將化學能轉化為電能的裝置,電子流向是從負極到正極;〔2〕負極方程式可以理解為H2失電子為H+, H+再與電解質KOH溶液反響,可得到H2+2OH— —2e—=2H2O?!?〕其實是題目的條件交代的:“鉑吸附氣體的能力強〞,因此可加快反響速率?!?〕①可
12、根據(jù)價態(tài)變化得到氧化劑復原劑;②中H2為10moL,可得到LiH20mol,質量為20×8g,體積為20×8×10—3/0.82 L, LiH與與被吸收的H2體積比為20×8×10—3/0.82×224=8.71×10—4 ;③LiH20mol可生成H220mol , 2H2+ O2=2 H2O轉移電子為4moL,那么20×80%mol H2反響轉移電子為32mol.
【點評】此題主要考查原電池的定義,構成要件等相關知識,最后難點確是元素化合物知識以及化學計算,題目設計精巧,值得稱贊.
9、2021年高考四川卷理綜29.
〔15分〕
新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位???/p>
13、用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰〔LiFePO4〕是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:
方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氣氛中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。
方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、枯燥,在800℃左右、惰性氣體氣氛中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。
在鋰郭了電池中,需要一種有機聚合物作為正負極之間鋰郭子選移的介質,該有機聚合物的單體之一〔用M表示〕的結構
14、簡式如下:
請答復以下問題:
〔1〕上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氣氛中進行。其原因是
。
〔2〕在方法一所發(fā)生的反響中,除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外,還有 、
、 〔填化學式〕生成。
〔3〕在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反響式為
。
〔4〕寫出M與足量氧化鈉溶液反響的化學方程式:
。
〔5〕該
15、鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,那么該電池放電時正極的電極反響式為
。
29.〔15分〕
〔1〕為了防止亞鐵化合物被氧化 〔3分〕
〔2〕CO2 H2O NH3 〔每空1分,共3分〕
〔3〕Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+ 〔3分〕
〔4〕
16、 〔3分〕
〔5〕FePO4+Li++e-====LiFePO4 〔3分〕
10、2021年高考山東卷29.
〔12分〕Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
〔1〕該電池的負極材料是 。電池工作時,電子流向 〔填“正極〞或“負極〞〕。
〔2〕假設ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+,會加速某電極的腐蝕.其主要原因是
17、 。欲除去Cu2+,最好選用以下試劑中的 〔填代號〕。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反響式是:
。假設電解電路中通過2mol電子,MnO2的理論產(chǎn)量為 。
【解析】〔1〕Zn做負極;電子流向正極。
〔2〕Zn+ Cu2+=Cu +Zn2+;Zn與 Cu構成原電池,加快反響速率 ,b
〔3〕陰極陽離子得電子:2 H+ +2e-=H2↑;電路中通過2mol電子,那么生成1mol MnO2,質量為87g。
11、20
18、21年高考重慶卷理綜
26.〔14分〕工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料,其中局部原料可用于制備多晶硅。
〔1〕題26圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖,電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是 ;NaOH溶液的出口為 〔填字母〕;精制飽和食鹽水的進口為 〔填字母〕;枯燥塔中應使用的液體是 。
〔2〕多晶硅主要采用SiHCl3復原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用收到廣泛關注。
①SiCl4可制氣相白炭黑〔與光導纖維主要原料相同〕,方法為高溫下SiCl4與H2和O2反響,產(chǎn)物有兩種,化學方程式為
19、 。
②SiCl4可轉化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反響:
3 SiCl4〔g〕+2 H2〔g〕+Si〔g〕4 SiHCl3〔g〕
達平衡后,H2與SiHCl3物質的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,假設H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物,理論上需消耗純NaCl的質量為 kg。
〔3〕采用無膜電解槽電解飽和食鹽水,可制取氯酸鈉,同時生成氫氣,現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg,那么生成氫氣 〔標準狀況〕。
26.〔14分〕
高溫
〔1〕①氯氣;a;d;濃硫酸
〔2〕①SiCl4+2H2+O2 SiO2+4HCl
②