2015年湖北高考化学专题训练：电

湖北2015年高考化学专题训练：电

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考化学专题训练，希望对大家有帮助！

　　1.下列叙述中正确的是(　　)

　　A.图
①中正极附近溶液pH降低

　　B.图
①中电子由Zn流向Cu，盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液

　　C.图
②正极反应是O2+2H2O+4e-4OH-

　　D.图
②中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成

　　答案　D

　　解析　A项，正极电极反应式为Cu2++2e-Cu，c(Cu2+)减小，Cu2++2H2O　　Cu(OH)2+2H+平衡向左移动，酸性减弱，pH应升高;B项，盐桥中的Cl-应移向负极区域;C项，应发生析氢腐蚀;D项，K3[Fe(CN)6]和Fe2+反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀。

　　2.硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如右，该电池工作时反应为4VB2+11O24B2O3+2V2O5。下列说法正确的是(　　)

　　A.电极a为电池负极

　　B.图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过

　　C.电子由VB2极经KOH溶液流向a电极

　　D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O

　　答案　D

　　解析　电极反应式为正极：11O2+44e-+22H2O44OH-，

　　负极：4VB2+44OH--44e-2V2O5+4B2O3+22H2O;B项，因为负极上消耗OH-，所以选择性透过膜应只让阴离子选择性透过;C项，电子不会进入电解质溶液。

　　3.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列说法不正确的是(　　)

　　A.在熔融电解质中，O2-向正极定向移动

　　B.电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2O

　　C.通入空气的一极是正极，电极反应为O2+4e-2O2-

　　D.通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H10-26e-+13O2-4CO2+5H2O

　　答案　A

　　解析　电极反应式为

　　正极：O2+4e-2O2-

　　负极：C4H10-26e-+13O2-4CO2+5H2O

　　A项，O2-在正极上生成，应移向负极。

　　4.(2014·上海，12)如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是(　　)

　　A.K1闭合，铁棒上发生的反应为2H++2e-―→H2↑

　　B.K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高

　　C.K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

　　D.K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体

　　答案　B

　　解析　本题考查电化学原理。K1闭合，该装置为原电池，根据原电池原理铁棒为负极，发生的反应为Fe-2e-―→Fe2+，石墨棒为正极，发生的反应为O2+4e-+2H2O―→4OH-，石墨棒周围溶液pH逐渐升高，所以A错误、B正确;K2闭合则为电解池装置，根据电解原理，铁棒为阴极，不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C错;此电解池是电解饱和NaCl溶液，两极产生氢气和氯气共为0.002 mol，D错。

　　5.近年来，金属—空气电池的研究和应用取得很大进步，这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是(　　)

　　A.铝—空气电池(如上图)中，铝作负极，电子通过外电路到正极

　　B.为帮助电子与空气中的氧气反应，可使用活性炭作正极材料

　　C.碱性溶液中，负极反应为Al(s)+3OH-(aq)Al(OH)3(s)+3e-，每消耗2.7 g Al(s)，需耗氧6.72 L(标准状况)

　　D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应，另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀

　　答案　C

　　解析　C项，电极反应式为

　　负极：4Al(s)-12e-+16OH-(aq)4AlO(aq)+8H2O

　　正极：3O2+12e-+6H2O12OH-(aq)

　　所以每消耗2.7 g Al，需耗氧(标准状况)的体积为××3×22.4=1.68 L。

　　6.美国福特(Ford)公司于1967年首先发明公布的钠硫电池由于具有高能的诱人特点，受到很多国家极大的重视和发展。右图为钠硫高能电池的结构示意图，M由Na2O和Al2O3制得，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na+xSNa2Sx，下列叙述正确的是(　　)

　　A.M只是用来隔离Na和S

　　B.正极的电极反应式为xS+2e-S

　　C.与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4倍

　　D.Na+在电池工作过程中向负极移动

　　答案　B

　　解析　电极反应式为

　　负极：2Na-2e-2Na+

　　正极：xS+2e-S

　　C项，=4.5倍;

　　D项，Na+应向正极移动;

　　A项，M除了用来隔离Na和S，还用来传导离子。

　　7.液流电池是一种新型可充电的高性能蓄电池，其工作原理如下图。两边电解液存储罐盛放的电解液分别是含有V3+、V2+的混合液和VO、VO2+酸性混合液，且两极电解液分开，各自循环。

　　下列说法不正确的是(　　)

　　A.充电时阴极的电极反应是V3++e-V2+

　　B.放电时，VO作氧化剂，在正极被还原，V2+作还原剂，在负极被氧化

　　C.若离子交换膜为质子交换膜，充电时当有1 mol e-发生转移时，左槽电解液的H+的物质的量增加了1 mol

　　D.若离子交换膜为阴离子交换膜，放电时阴离子由左罐移向右罐

　　答案　C

　　解析　放电时的电极反应式为

　　负极：V2+-e-V3+

　　正极：VO+e-+2H+VO2++H2O

　　充电时的电极反应式为

　　阴极：V3++e-V2+

　　阳极：VO2++H2O-e-VO+2H+

　　A、B正确;D项，右罐正电荷增多，所以阴离子由左罐移向右罐;C项，根据电解池电极反应式，充电时当有1 mol e-发生转移时，左槽电解液的H+增加2 mol，错误。

　　8.我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可视为零价)，电池放电时发生的反应通常表示为LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6Ni(OH)2。下列说法正确的是(　　)

　　A.放电时储氢合金作正极

　　B.放电时负极反应为LaNi5H6-6e-LaNi5+6H+

　　C.充电时阳极周围c(OH-)减小

　　D.充电时储氢合金作负极

　　答案　C

　　解析　放电时的电极反应式为

　　负极：LaNi5H6-6e-+6OH-LaNi5+6H2O

　　正极：6NiO(OH)+6e-+6H2O6Ni(OH)2+6OH-

　　充电时的电极反应式为

　　阴极：LaNi5+6H2O+6e-LaNi5H6+6OH-

　　阳极：6Ni(OH)2+6OH--6e-6NiO(OH)+6H2O

　　C项，在阳极周围消耗OH-，其浓度减小。

　　9.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是(　　)

　　A.装置A中碳棒为阴极

　　B.装置B中通入空气的电极反应是O2+2H2O+4e-4OH-

　　C.污水中加入适量的硫酸钠，既可增强溶液的导电性，又可增强凝聚净化的效果

　　D.标准状况下，若A装置中产生44.8 L气体，则理论上B装置中要消耗CH4 11.2 L

　　答案　C

　　解析　燃料电池电极反应式为

　　负极：CH4-8e-+4CO5CO2+2H2O

　　正极：2O2+8e-+4CO2===4CO

　　电解池电极反应式为

　　阳极：Fe-2e-Fe2+，4OH--4e-2H2O+O2↑

　　阴极：2H++2e-H2↑

　　Fe2++2OH-Fe(OH)2↓

　　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3

　　Fe(OH)3具有吸附性，从而达到净水目的;

　　C项，Na2SO4易溶于水且呈中性;

　　D项，A装置除产生H2外，还会产生O2，所以消耗的CH4不是11.2 L。

　　10.图Ⅰ的目的是精练铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法不正确的是(　　)

　　A.图Ⅰ中a为纯铜

　　B.图Ⅰ中SO向b极移动

　　C.图Ⅱ中如果a、b间连接电源，则a连接负极

　　D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，则X可以是铜

　　答案　D

　　解析　电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极;保护钢闸门，钢闸门作阴极或作正极而被保护起来;D项，a、b间若用导线连接，X的活泼性应大于铁的活泼性，X可以是Zn。

　　11.(1)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示：

　　
①B是电池的______极(填“正”或“负”);

　　
②A极的电极反应式为______________。

　　(2)电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A-表示乳酸根离子)。

　　
①阳极的电极反应式为__________________;

　　
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：________________________________________

　　________________________________________________________________________;

　　
③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6～8，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计.400 mL 10 g·L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g·L-1(溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为______ L。(乳酸的摩尔质量为90 g·mol-1)

　　答案　(1)
①负

　　(2)
①4OH--4e-2H2O+O2↑

　　
②阳极OH-放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;阴极区H+放电，c(H+)减小，A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A-HA，乳酸浓度增大

　　
③6.72

　　解析　(1)电极反应式为

　　负极：CH3COO--8e-+4H2O2HCO+9H+

　　(2)阴极：4H++4e-2H2↑

　　阳极：4OH--4e-2H2O+O2↑

　　阴极区H+减少，A-移向浓缩室，阳极区H+浓度增大，移向浓缩室，得到浓乳酸溶液，增加的乳酸的物质的量为=0.6 mol

　　所以产生H2的物质的量：×22.4 L·mol-1=6.72 L。

　　12.(2014·北京理综，28)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol·L-1FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值)：

　　序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物 Ⅰ x≥a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3+、有Cl2 Ⅱ a>x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3+、无Cl2 Ⅲ b>x>0 无明显变化 无Fe3+、无Cl2 (1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(2)Ⅰ中，Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)由Ⅱ推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有________性。

　　(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

　　序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物 Ⅳ a>x≥c 无明显变化 有Cl2 Ⅴ c>x≥b 无明显变化 无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________ mol·L-1。

　　
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法： _______________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　
③与Ⅱ对比，得出的结论(写出两点)： _______________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　答案　(1)溶液变血红色

　　(2)2Cl--2e-Cl2↑，Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-

　　(3)还原

　　(4)
①0.2　
②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉­KI试纸上，试纸变蓝　
③通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电

　　解析　(1)SCN-与Fe3+发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成血红色，常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3+。

　　(2)实验Ⅰ中阳极附近出现黄色，有气泡产生，则该气体应为Cl2，Cl2将Fe2+氧化成Fe3+，有关反应为2Cl--2e-Cl2↑，Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。

　　(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe2+具有还原性，若其浓度较大，可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3+。

　　(4)
①pH=1的0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中，c(Cl-)=0.2 mol·L-1，若保证电解时溶液中c(Cl-)相同，则pH=1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol·L-1。

　　
②Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉­KI试纸上，试纸变蓝。

　　
③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3+、Cl2所致，通过控制电压，证明产生Fe3+的两种原因都成立，同时也验证了Fe2+先于Cl-放电。

　　13.(2014·海淀一模)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5～8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表：

　　成分 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO HCO 含量/mg·L-1 9 360 83 200 1 100 16 000 1 200 118 (1)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。

　　
①阴极的电极反应式为__________________;

　　
②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg(OH)2，写出生成CaCO3的离子方程式______________________________________;

　　
③淡水的出口为a、b、c中的________出口。

　　(2)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：

　　该电池电解质为传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的________(填“正”或“负”)极，电极反应式为______________________。

　　答案　(1)
①2H2O+2e-H2↑+2OH-

　　
②Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O

　　
③b

　　(2)正　FePO4+e-+Li+===LiFePO4

　　解析　(1)
①电解海水，阴极是H+得电子，而不是活泼金属阳离子，2H2O+2e-H2↑+2OH-。

　　
②主要考查电解知识，在阴极上阳离子放电，阳离子中H+的还原性最强，先放电，因此有2H2O+2e-H2↑+2OH-，由此可知阴极区的碱性增强，生成CaCO3沉淀的离子方程式是OH-+HCOCO，CO+Ca2+CaCO3↓。本题要从两个方面考虑离子的迁移，电解时溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，而最左侧的阳离子交换膜阻碍了Cl-的迁移，最右侧的阴离子交换膜阻碍了Na+的迁移，因此a、c出口出来的仍为盐水，同理分析只有b出口出来的为淡水。

　　(2)放电时的电极反应式分别为负极：Li-e-Li+，正极：FePO4+Li++e-LiFePO4。