此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號第十二單元電化學基礎注意事項：1．答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置;2．選擇題的作答：每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效;3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區域內;寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效;4．考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交;可能用到的相對原子質量：H:1C:12N:14O:16Al:27Cu:64Zn:65一、選擇題每小題3分,共48分1．課堂學習中,同學們利用鋁條、鋅片、銅片、導線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成;下列結論錯誤的是A．原電池是將化學能轉化成電能的裝置B．原電池由電極、電解質溶液和導線等組成C．圖中a極為鋁條、b極為鋅片時,導線中會產生電流D．圖中a極為鋅片、b極為銅片時,電子由銅片通過導線流向鋅片2．如圖,在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示,關于該裝置的下列說法正確的是A．外電路的電流方向為X→外電路→YB．若兩電極分別為鐵和碳棒,則X為碳棒,Y為鐵C．X極上發生的是還原反應,Y極上發生的是氧化反應D．若兩電極都是金屬,則它們的活動性強弱為X＞Y3．下列有關電化學裝置完全正確的是ABCD銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構成銅鋅原電池4．燒杯A中盛放mol/L的H2SO4溶液,燒杯B中盛放mol/L的CuCl2溶液兩種溶液均足量,組成的裝置如圖所示;下列說法不正確的是A．A為原電池,B為電解池B．A為電解池,B為原電池C．當A燒杯中產生mol氣體時,B燒杯中產生氣體的物質的量也為molD．經過一段時間,B燒杯中溶液溶質的濃度減小5．鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質溶液為KOH溶液,反應為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2ZnOHeq\o\al2－,4;下列說法正確的是A．充電時,電解質溶液中K＋向陽極移動B．充電時,電解質溶液中cOH－逐漸減小C．放電時,負極反應為Zn＋4OH－－2e－===ZnOHeq\o\al2－,4D．放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣L標準狀況6．原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質有關,也與電解質溶液有關;下列說法中正確的是A．由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中,負極反應式為：Cu－2e－===Cu2＋B．由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中,負極反應式為：Cu－2e－===Cu2＋C．由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中,負極反應式為：Al＋4OH－－3e－===AlOeq\o\al－,2＋2H2OD．由Al、Cu和濃HNO3溶液組成的原電池中,負極反應式為：Al－3e－===Al3＋7．某小組為研究原電池原理,設計如圖裝置,下列敘述正確的是A．若X為Fe,Y為Cu,鐵為正極B．若X為Fe,Y為Cu,電子由銅片流向鐵片C．若X為Fe,Y為C,碳棒上有紅色固體析出D．若X為Cu,Y為Zn,鋅片發生還原反應8．某小組設計電解飽和食鹽水的裝置如圖,通電后兩極均有氣泡產生,下列敘述正確的是A．銅電極附近觀察到黃綠色氣體B．石墨電極附近溶液呈紅色C．溶液中的Na＋向石墨電極移動D．銅電極上發生還原反應9．在日常生活中,我們經常看到鐵制品生銹、鋁制品表面出現白斑等眾多金屬腐蝕現象;現通過如圖所示裝置進行實驗探究;下列說法正確的是A．用圖Ⅰ所示裝置進行實驗,為了更快更清晰地觀察到液柱上升,可用酒精燈加熱具支試管B．圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖,圖Ⅱ所示裝置的正極材料是鐵C．鋁制品表面出現白斑的原理可以通過圖Ⅲ所示裝置進行探究,Cl－由活性炭向鋁箔表面遷移,并發生電極反應：2Cl－－2e－===Cl2↑D．圖Ⅲ所示裝置的總反應為4Al＋3O2＋6H2O===4AlOH3,生成的AlOH3進一步脫水形成白斑10．鋰電池的構造如圖所示,電池內部“→”表示放電時Li＋的遷移方向,電池總反應可表示為Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C,下列說法錯誤的是A．該電池的負極為LiCoO2B．電池中的固體電解質可以是熔融的氯化鈉、干冰等C．充電時的陰極反應：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2D．外電路上的“→”表示放電時的電子流向11．下圖是一種燃料型電池檢測儀的工作原理示意圖;下列說法不正確的是A．該儀器工作時酒精濃度越大,則電流強度越大B．工作時外電路電子流向為X→YC．檢測結束后,X極區的pH增大D．電池總反應為2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O12．LiOH是制備鋰離子電池的材料,可由電解法制備;工業上利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液,則下列說法中正確的是A．B極區電解液為LiOH溶液B．電極每產生L氣體,電路中轉移2mole－C．電解過程中Li＋遷移入B電極區、OH－遷移入A電極區D．電解池中總反應方程式為：2HClH2↑＋Cl2↑13．把物質的量均為mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨作電極電解,并收集兩電極所產生的氣體,一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同;則下列描述正確的是A．電路中共轉移個電子B．陽極得到的氣體中O2的物質的量為molC．陰極質量增加gD．電解后剩余溶液中硫酸的濃度為1mol·L－114.某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag＋Cl2===2AgCl;下列說法正確的是A．正極反應為AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放電時,交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變D．當電路中轉移mole－時,交換膜左側溶液中約減少mol離子15．用電解法可提純含有某些含氧酸根雜質的粗KOH溶液,其工作原理如圖所示;下列有關說法錯誤的是A．陽極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．通電后陰極區附近溶液pH會增大C．K＋通過交換膜從陰極區移向陽極區D．純凈的KOH溶液從b口導出16．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業尾氣中的二氧化硫,將所得的混合液進行電解循環再生,這種新工藝叫再生循環脫硫法;其中陰、陽離子交換膜組合循環再生機理如圖所示,下列有關說法中不正確的是A．X為直流電源的負極,Y為直流電源的正極B．陽極區pH增大C．圖中的b>aD．該過程中的產品主要為H2SO4和H2二、非選擇題共52分17．根據下列原電池的裝置圖,回答問題：1若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發生偏轉,B電極材料為Fe且作負極,則A電極上發生的電極反應式為__________________________；反應進行一段時間后溶液C的pH將________填“升高”“降低”或“基本不變”;2若需將反應：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設計成如上圖所示的原電池裝置,則負極A極材料為____________,正極B極材料為____________,溶液C為____________;3用CH4和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下：①則電極b是____填“正極”或“負極”,電極a的反應方程式為_______________;②若線路中轉移2mol電子,則上述燃料電池消耗的O2在標準狀況下的體積為____L;18．化學在能源開發與利用中起著十分關鍵的作用;氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料;Ⅰ.氫氧燃料電池能量轉化率高,具有廣闊的發展前景;現用氫氧燃料電池進行如圖所示的實驗圖中所用電極均為惰性電極：1對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________;A．a電極是負極,OH－移向負極B．b電極的電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．電池總反應式為2H2＋O22H2OD．電解質溶液的pH保持不變E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置2上圖右邊裝置中盛有100mLmol·L－1AgNO3溶液,當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL標準狀況下時,此時AgNO3溶液的pH＝______溶液體積變化忽略不計;Ⅱ.已知甲醇的燃燒熱ΔH＝－kJ·mol－1,在直接以甲醇為燃料的電池中,理想狀態下,消耗1mol甲醇所能產生的最大電能為kJ,則該燃料電池的理論效率為________燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比;19．1高鐵酸鉀K2FeO4不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進行中;如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：①該電池放電時正極的電極反應式為_______________________________________；若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,理論消耗Zn________g已知F＝96500C·mol－1;②鹽橋中盛有飽和KCl溶液,此鹽橋中氯離子向______填“左”或“右”移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向________填“左”或“右”移動;③圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優點有________________________________________________________________________;2有人設想以N2和H2為反應物,以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖所示,電池正極的電極反應式是_______________,A是________;3利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度,其裝置如圖所示;該電池中O2－可以在固體介質NASICON固溶體內自由移動,工作時O2－的移動方向________填“從a到b”或“從b到a”,負極發生的電極反應式為__________________________;20．Ⅰ．如圖所示為探究金屬腐蝕條件的實驗裝置圖,請分析實驗并回答下列問題：1若起始時甲、乙、丙3套裝置的導管中液面高度相同,過一段時間后液面最高的是________;2通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越________填“高”或“低”,鋼鐵越易腐蝕;3乙裝置中發生電化學腐蝕時正極的電極反應式為_____________________________;Ⅱ．利用化學反應：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2,請你選擇合適的電極材料和電解質溶液,設計一個原電池;可供選擇的電極材料：鐵棒、銅棒、石墨棒;可供選擇的電解質溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液;請填寫下列空白：1選擇________作正極材料,________作負極材料；選擇________作電解質溶液;2寫出有關的電極反應式：正極：________________________________________________________________；負極：________________________________________________________________;21．知識的梳理和感悟是有效學習的方法之一;某學習小組將有關“電解飽和食鹽水”的相關內容進行梳理,形成如下問題顯示的電極均為石墨;1圖1中,電解一段時間后,氣球b中的氣體是________填化學式,U形管________填“左”或“右”邊的溶液變紅;2利用圖2制作一種環保型消毒液發生器,可制備“84”消毒液的有效成分,則c為電源的________極；該發生器中反應的總離子方程式為_______________________________;3氯堿工業是高耗能產業,一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節電能30%以上;該工藝的相關物質運輸與轉化關系如圖3所示其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過;①燃料電池B中的電極反應式分別為負極：_______________________________________________________,正極：_______________________________________________________;②分析圖3可知,氫氧化鈉的質量分數為a%、b%、c%,由大到小的順序為________;單元訓練金卷·高三·化學卷A第十二單元電化學基礎答案一、選擇題每小題3分,共48分1．答案D解析原電池是將化學能轉化成電能的裝置,A正確；原電池由電極、電解質溶液和導線等組成,B正確；圖中a極為鋁條、b極為鋅片時,構成原電池,導線中會產生電流,C正確；圖中a極為鋅片、b極為銅片時,鋅片作負極,電子由鋅片通過導線流向銅片,D錯誤;2．答案D解析外電路電子流向為X→外電路→Y,電流方向與其相反,X極失電子,作負極,發生氧化反應,Y極得電子,作正極,發生還原反應;若兩電極分別為鐵和碳棒,則Y為碳棒,X為鐵;3．答案C解析電解精煉銅時,應該用粗銅作陽極,精銅作陰極,A錯誤；鐵上鍍銀時,應該用銀作陽極,鐵作陰極,B錯誤；C是外加電流的陰極保護法,正確；銅鋅原電池中,鋅應插入硫酸鋅溶液中,銅應插入硫酸銅溶液中,D錯誤;4．答案B解析構成A裝置的是活潑性不同的兩電極,兩電極均浸在電解質溶液中,兩極形成了閉合回路,所以A裝置為原電池裝置,且A裝置為B裝置提供電能,B裝置為電解池;A裝置中的電極反應式為正極：2H＋＋2e－===H2↑,負極：Fe－2e－===Fe2＋;B裝置中的電極反應式為陰極：Cu2＋＋2e－===Cu,陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑;B裝置是電解氯化銅溶液,放出Cl2并析出Cu,溶液溶質的濃度減小;5．答案C解析K＋帶正電荷,充電時K＋應該向陰極移動,A項錯誤;根據該電池放電的總反應可知,放電時消耗OH－,則充電時,OH－濃度應增大,B項錯誤;放電時,Zn為負極,失去電子生成ZnOHeq\o\al2－,4,其電極反應為Zn＋4OH－－2e－===ZnOHeq\o\al2－,4,C項正確;消耗1molO2轉移4mol電子,故轉移2mol電子時消耗molO2,molO2在標準狀況下的體積為L,D項錯誤;6．答案C解析前兩項都按常規,應該是活潑金屬作負極；C項中Al能與NaOH溶液反應,作負極;D項中Al在濃HNO3中鈍化,Cu能與濃HNO3溶液反應,Cu作負極;7．答案C解析Fe比Cu活潑,Fe作負極,電子從Fe流向Cu,故A、B兩項錯誤；若X為Fe,Y為C,電解質溶液為硫酸銅,則正極C上析出Cu,故C正確；Zn比Cu活潑,Zn作負極發生氧化反應,故D錯誤;8．答案D解析根據電解飽和食鹽水的裝置,如果通電兩極均有氣泡產生,則金屬銅一定是陰極,該極上的反應為：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－,石墨為陽極,發生的電極反應為：2Cl－－2e－===Cl2↑,故石墨電極附近觀察到黃綠色氣體,銅電極附近溶液呈紅色,A、B錯誤；選項C,Na＋應向陰極也就是銅電極移動,故C項錯誤；選項D,銅電極為陰極,發生還原反應,故D正確;9．答案D解析A項,加熱使具支試管中氣體體積增大,部分氣體逸出,冷卻后,氣體體積縮小,導管中形成液柱,并不能證明金屬發生吸氧腐蝕,錯誤；B項,負極材料應為鐵,錯誤；C項,鋁箔為負極,活性炭為正極,正極反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－,負極反應為Al－3e－＋3OH－===AlOH3,錯誤；D項,將正極反應式和負極反應式相加可得圖Ⅲ所示裝置的總反應為4Al＋3O2＋6H2O===4AlOH3,生成的AlOH3進一步脫水形成白斑,正確;10．答案B解析根據鋰離子的移動方向,確定LiCoO2是負極,碳電極是正極,電子從負極經外電路移向正極,充電時為電解池,陰極發生得電子的還原反應,故A、C、D正確;干冰是固體二氧化碳,屬于非電解質,故B錯誤;11．答案C解析選C;A．該圖為酒精燃料電池,該儀器工作時酒精濃度越大,則單位時間內轉移電子數越多,電流強度越大,正確；B．燃料電池中通入燃料的一極發生氧化反應作原電池的負極,所以X是負極,Y是正極,電子從外電路的負極流向正極,正確；C．酒精發生氧化反應生成乙醛和氫離子,所以X極區的氫離子濃度增大,pH減小,錯誤；D．燃料電池的反應實質就是乙醇與氧氣反應生成乙醛和水,所以電池總反應為2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O,正確;12．答案A解析電解制備LiOH,兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液,由圖可知,右側生成氫氣,則B中氫離子放電,可知B為陰極,A為陽極,在B中生成LiOH,則B極區電解液為LiOH溶液,A正確；A極區電解液為LiCl溶液,氯離子放電生成氯氣,則陽極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑,電極每產生標況下L氣體,電路中轉移的電子才是2mol,B錯誤；Li＋向陰極移動,即由A經過陽離子交換膜向B移動,OH－向陽極移動,但是陽離子交換膜不允許氫氧根離子通過進入A電極區,C錯誤；電解池的陽極上是氯離子失電子,陰極上是氫離子得電子,電解的總反應方程式為：2H2O＋2LiClH2↑＋Cl2↑＋2LiOH,D錯誤;13．答案A解析選A;陽極開始產生Cl2,后產生O2,陰極開始產生Cu,后產生H2,根據題意兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同,則陰極產生molH2,陽極產生molCl2和molO2,則轉移電子數為,A正確、B錯誤；陰極析出銅mol,即g,C錯誤；電解后溶液的體積未知,故不能計算濃度,D錯誤;14.答案D解析原電池的正極發生得電子的還原反應：Cl2＋2e－===2Cl－,負極發生失電子的氧化反應：Ag－e－＋Cl－===AgCl,陽離子交換膜右側無白色沉淀生成；若用NaCl溶液代替鹽酸,電池總反應不會改變；當電路中轉移mol電子時,負極消耗molCl－,右側正極生成molCl－,左側溶液中應有molH＋移向右側,約減少mol離子;15．答案C解析選C;A項,陽極發生氧化反應,電極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑,A正確；B項,陰極發生還原反應,消耗氫離子產生氫氣,必然會使溶液中氫離子濃度減小,所以溶液pH增大,B正確；C項,鉀離子是通過交換膜從陽極移向陰極,這樣才可以達到提純氫氧化鉀的作用,C錯誤；D項,純凈的KOH在陰極制得從b口排出,D正確;16．答案解析選B;由圖可知與X電極相連的電極區發生還原反應：2H＋＋2e－===H2↑,所以PtⅠ為陰極,X為直流電源的負極,Y為直流電源的正極,A正確;在陰極區由于發生反應2H＋＋2e－===H2↑,破壞了附近的水的電離平衡,水繼續電離,最終導致陰極區的cOH－增大,pH增大,溶液堿性增強；在陽極區,發生反應SOeq\o\al2－,3－2e－＋H2O===SOeq\o\al2－,4＋2H＋,HSOeq\o\al－,3－2e-＋H2O===SOeq\o\al2－,4＋3H＋,溶液中的cH＋增大,溶液的酸性增強,pH減小,B錯誤;根據B選項的分析可知在陽極區由于不斷產生硫酸,所以產生的硫酸的濃度比加入的硫酸的濃度要大,C正確;在反應的過程中,陽極區不斷產生H2SO4,陰極區不斷產生H2,陰極區得到的Na2SO3溶液則循環使用,因此該過程中的產品主要為H2SO4和H2,D正確;二、非選擇題共52分17．答案：12H＋＋2e－===H2↑升高2Cu石墨或比銅活潑性弱的金屬含Fe3＋的溶液3①正極CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋②解析1若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發生偏轉,B電極材料為Fe且作負極,電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋,A電極為正極,溶液中氫離子得到電子生成氫氣,電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑；氫離子濃度減小,氫氧根離子濃度增大,溶液pH升高;2將反應Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設計成如題圖所示的原電池裝置,Cu元素的化合價由0價升高到＋2價,失電子作原電池的負極,則負極A極材料為Cu,正極B極材料為石墨或比銅活潑性弱的金屬,Fe3＋在正極得電子發生還原反應,溶液C用可溶性鐵鹽,即含Fe3＋的溶液;3①根據甲烷燃料電池的結構示意圖可知,電子流出的電極為負極,a為負極,b為正極,在燃料電池中,氧氣在正極得電子發生還原反應,甲烷在負極失電子發生氧化反應,所以電極a的反應方程式為CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋;②根據正極電極反應式：O2＋4e－＋4H＋===2H2O,可知線路中轉移2mol電子時,消耗的O2為mol,在標準狀況下的體積為mol×L/mol＝L;18．答案Ⅰ．1CD21Ⅱ．%解析Ⅰ.1C項電池反應不需要反應條件,故C錯；隨著燃料電池的不斷反應,水越來越多,KOH溶液濃度逐漸減小,pH逐漸降低,故D錯;2右池為電解池,其電極反應為陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O,陰極：4Ag＋＋4e－===4Ag,當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL標準狀況下時,轉移電子數為mol,右池中共消耗molOH－,故生成molH＋,cH＋＝eq\fmol,L＝mol·L－1,pH＝1;Ⅱ.該燃料電池的理論效率＝eq\fkJ,kJ×100%≈%;19．答案1①FeOeq\o\al2－,4＋4H2O＋3e－===FeOH3↓＋5OH－②右左③使用時間長、工作電壓穩定2N2＋8H＋＋6e－===2NHeq\o\al＋,4氯化銨3從b到aCO＋O2－－2e－===CO2解析1①放電時石墨為正極,高鐵酸鉀在正極上發生還原反應,電極反應式為FeOeq\o\al2－,4＋4H2O＋3e－===FeOH3↓＋5OH－；若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,轉移電子的物質的量為1×10×60÷96500＝2mol;理論消耗Zn的質量為2mol÷2×65g·mol－1≈g;②電池工作時,陰離子移向負極,陽離子移向正極,所以鹽橋中氯離子向右移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左移動;③由題圖中高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,可知高鐵電池的優點有使用時間長、工作電壓穩定;2該電池的本質反應是合成氨反應,電池中氫氣失電子在負極發生氧化反應,氮氣得電子在正極發生還原反應,則正極反應式為N2＋8H＋＋6e－===2NHeq\o\al＋,4,氨氣與HCl反應生成氯化銨,則電解質溶液為氯化銨溶液;3工作時電極b作正極,O2－由電極b移向電極a；該裝置是原電池,通入一氧化碳的電極a是負極,負極上一氧化碳失去電子發生氧化反應,電極反應式為CO＋O