山东省肥城市第一高级中学2015年高考化学试题汇编 专题10 电化学 下载本文

十、电化学

11.(2015新课标1高考)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其

工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( ) A.正极反应中有CO2生成

B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】A 【解析】

试题分析:A、根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C

元素的化合价为最高价+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,所以在负极生成,错误;B、在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率比化学反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,正确;C、原电池中阳离子向正极移动,正确;D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应,正确,答案选A。 考点:考查对原电池反应的判断

12.(2015北京)在通风橱中进行下列实验:

下列说法中不正确的是: ...

A.Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2 B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化 【答案】C 【解析】

试题分析: I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2

气体,故A正确;II的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故B正确;实验II反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C错误;III中Fe、Cu都能与硝酸反应,二者接触,否和原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生氧化反应,可以连接电流计,故D正确。

考点:Fe与硝酸的反应

(2015安徽)(14分)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

(1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。

(2)N的基态原子核外电子排布式为_____;Cu的基态原子最外层有___个电子。 (3)用“>”或“<”填空: 原子半径 Al_____Si 电负性 N____O 熔点 金刚石_____晶体硅 沸点 CH4____SiH4 (4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。

+

0-t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是_____,溶液中的H向___极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是______。

【答案】(1)第三周期ⅢA族,(2)1s2s2p,1个(3)>,<,>,<(4)2H + NO3-e=NO2 +

H2O,铜极,

加水将浓硝酸稀释成稀硝酸 【解析】

试题分析:(1)Si位于元素周期表第三周期ⅢA族;(2)N的基态原子核外电子排布式为

1s2s2p;Cu的

基态原子核外电子排布为:2、8、18、1故最外层有1个电子(3)略

(2015山东高考)(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解

法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。

(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电

解液为__________溶液(填化学式),阳极电极反应式为__________ ,电解过程中Li向_____电极迁移(填“A”或“B”)。

+

2

2

3

2

2

3

+

--

(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________,铁渣中铁元素的化合价为___________,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为__________。

【答案】(1)LiOH;2Cl ̄—2e ̄=Cl2↑;B

(2)2Co(OH)3+4H+SO3 ̄=2Co+SO4 ̄+5H2O;+3;Co3O4 【解析】

试题分析:(1)B极区生产H2,同时生成LiOH,则B极区电解液为LiOH溶液;电极A为阳极,

阳极区电解液为LiCl溶液,根据放电顺序,阳极上Cl ̄失去电子,则阳极电极反应式为:2Cl ̄—2e ̄=Cl2↑;根据电流方向,电解过程中Li向B电极迁移。

(2)在酸性条件下,Co(OH)3首先与H反应生成Co,Co具有氧化性,把SO3 ̄氧化为SO4 ̄,

配平可得离子方程式:2Co(OH)3+4H+SO3 ̄=2Co+SO4 ̄+5H2O;铁渣中铁元素的化合价应该为高价,为+3价;CO2的物质的量为:1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,根据CoC2O4的组成可知Co元素物质的量为0.03mol,设钴氧化物的化学式为CoxOy,根据元素的质量比可得:59x:16y=0.03mol×59g/mol:(2.41g—0.03mol×59g/mol),解得x:y=3:4,则钴氧化物的化学式为:Co3O4。

32.(2015广东高考)(16分)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,

用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:

+

2

2+

2

+

3+

3+

2

2

+

+

2

2+

2

(1)煅粉主要含MgO和 ,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶, 若

溶液I中c(Mg)小于5×10mol·L,则溶液PH大于 (Mg(OH)2的Ksp=5×10);该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是 ,

(2)滤液I中的阴离子有 (忽略杂质成分的影响);若滤液I中仅通入CO2,

会生成 ,从而导致CaCO3产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 。 (4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式 为 。

(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相

互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式 为 。

【答案】(1)CaO;11;加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,在过滤是会被除去,造成生成的

CaCO减少。(2)NO3,( NH4)2CO3(3)2OH+Al2O3=2AlO2+H2O

通电电解催化剂== ======= ======= ======== -

△Al-3e+7 AlCl4—==4 Al2Cl7— (4)2Al+6H20 2Al(OH)3↓+3H2↑(5)

点燃—

2+-6-1-12

33.(2015广东高考)(17分)NH3及其盐都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为

(2)按图13装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是 ,稳定后,关闭旋塞1。 ②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。

(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、PH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度) ①实验目的:探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的体积)。