江蘇省高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題五 電化學(xué)原理與應(yīng)用導(dǎo)航卷.doc

專題五 電化學(xué)原理與應(yīng)用 導(dǎo)航卷 本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，共60分，考試時(shí)間50分鐘可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：h1c12n14o16na23mg24al27s32mn55fe56第卷(選擇題共30分)一、選擇題(本題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1(2015江蘇化學(xué)，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()a反應(yīng)ch4h2o 3h2co，每消耗1 mol ch4轉(zhuǎn)移12 mol電子b電極a上h2參與的電極反應(yīng)為：h22oh2e=2h2oc電池工作時(shí)，co向電極b移動(dòng)d電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：o22co24e=2co2. (2013江蘇化學(xué)，9)mgh2o2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如右。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()amg電極是該電池的正極bh2o2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)c石墨電極附近溶液的ph增大d溶液中cl向正極移動(dòng)3(2010江蘇，11)下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()a該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化b裝置y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：o22h2o4e=4ohc裝置x能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生d裝置x、y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化4(2015課標(biāo)全國(guó)，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a正極反應(yīng)中有co2生成b微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移c質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)d電池總反應(yīng)為c6h12o66o2=6co26h2o5(2015四川理綜，4)用右圖所示裝置除去含cn、cl廢水中的cn時(shí)，控制溶液ph為910，陽(yáng)極產(chǎn)生的clo將cn氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是()a用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極b陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：cl2oh2e=cloh2oc陰極的電極反應(yīng)式：2h2o2e=h22ohd除去cn的反應(yīng)：2cn5clo2h=n22co25clh2o6(2015浙江理綜，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解h2oco2混合氣體制備h2和co是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()ax是電源的負(fù)極b陰極的電極反應(yīng)式是：h2o2e=h2o2、co22e=coo2c總反應(yīng)可表示為：h2oco2h2coo2d陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是117. (2015上?；瘜W(xué)，14)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()ad為石墨，鐵片腐蝕加快bd為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：o22h2o4e4ohcd為鋅塊，鐵片不易被腐蝕dd為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2h2eh28(2015天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()a銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(so)減小c電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加d陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡9(2014課全國(guó)，12)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()aa為電池的正極b電池充電反應(yīng)為limn2o4=li1xmn2o4xlic放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化d放電時(shí)，溶液中l(wèi)i從b向a遷移10鉛蓄電池反應(yīng)原理為：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)，下列說(shuō)法正確的是()a放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：pb2e=pb2b放電時(shí)，正極得電子的物質(zhì)是pbo2c充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小d充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為：pbso42e2h2o=pbo24hso第卷(非選擇題共30分)二、非選擇題(本題共2個(gè)小題)11(15分)(1)2015四川理綜，11(5)feso4在一定條件下可制得fes2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4lifes2=fe2li2s，正極反應(yīng)式是_。(2)2015安徽理綜，25(4)常溫下，將除去表面氧化膜的al、cu片插入濃hno3中組成原電池(圖1)，測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(i)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。圖1圖20t1時(shí)，原電池的負(fù)極是al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_，溶液中的h向_極移動(dòng)。t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是_。(3) 2015山東理綜，29(1)利用lioh和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。lioh可由電解法制備，鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備lioh，兩電極區(qū)電解液分別為lioh和licl溶液。b極區(qū)電解液為_溶液(填化學(xué)式)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_，電解過(guò)程中l(wèi)i向_電極遷移(填“a”或“b”)。12(15分)(最新模擬).某興趣小組用如圖裝置做了兩次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)：向甲池的pt電極表面通氫氣，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，乙池的pt電極表面出現(xiàn)氣泡。實(shí)驗(yàn)：向乙池的pt電極表面通氧氣，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向與實(shí)驗(yàn)相同，同時(shí)甲池的pt電極表面也出現(xiàn)氣泡。(1)實(shí)驗(yàn)，甲池通氫氣的pt電極為_極，電極反應(yīng)式為_。(2)實(shí)驗(yàn)，乙池通氧氣的pt電極為_極，電極反應(yīng)式為_。(3)兩次實(shí)驗(yàn)中原電池的總反應(yīng)相同，總反應(yīng)的離子方程式為_。.電解法污水處理技術(shù)已經(jīng)很成熟。富含懸浮物的工業(yè)污水采用如圖裝置進(jìn)行處理：保持污水的ph在5.06.0之間，通過(guò)電解生成fe(oh)3膠體，吸附部分懸浮物沉降，同時(shí)陰極產(chǎn)生的氣泡將部分懸浮物帶到水面形成浮渣層，然后濾去沉淀、撇掉浮渣層。富含有機(jī)廢物的生活污水也可用同樣方法進(jìn)行處理。污水中的有機(jī)廢物能被陽(yáng)極的某一產(chǎn)物迅速降解成二氧化碳、水等無(wú)機(jī)物。(1)在電解處理過(guò)程中，若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，處理效率下降，此時(shí)可向污水中加入適量的_。abaso4 bch3cooh cnano3 dch3oh(2)電解處理過(guò)程中，陽(yáng)極實(shí)際發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是_；_。專題五電化學(xué)原理與應(yīng)用(導(dǎo)航卷)1da項(xiàng)，h4o，則該反應(yīng)中每消耗1 mol ch4轉(zhuǎn)移6 mol電子，錯(cuò)誤；該電池的傳導(dǎo)介質(zhì)為熔融的碳酸鹽，所以a電極即負(fù)極上h2參與的電極反應(yīng)為：h22eco=co2h2o，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，而b極是正極，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，b電極即正極上o2參與的電極反應(yīng)為：o24e2co2=2co，正確。2cmgh2o2海水電池，活潑金屬(mg)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：mg2e=mg2，h2o2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：h2o22e=2oh(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成oh)，a項(xiàng)、b項(xiàng)錯(cuò)誤，c項(xiàng)正確。由于負(fù)極陽(yáng)離子(mg2)增多，則cl向負(fù)極移動(dòng)平衡電荷，d錯(cuò)誤。3c太陽(yáng)能電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能。在裝置x中，電解水生成h2、o2，實(shí)現(xiàn)了電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。在裝置y中構(gòu)成燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，作用于馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，a項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧燃料電池的負(fù)極上應(yīng)是h2參加反應(yīng)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置x可電解水生成h2和o2，c項(xiàng)正確；無(wú)論是原電池還是電解池都不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的完全轉(zhuǎn)化，d項(xiàng)錯(cuò)誤。4a由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下o2與c6h12o6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，b正確；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許h通過(guò)，則正極反應(yīng)為：o24e4h=2h2o，沒(méi)有co2生成，a項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：c6h12o624e6h2o=6co224h，h在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，c項(xiàng)正確；總反應(yīng)為：c6h12o66o2=6co26h2o，d項(xiàng)正確。5dcl在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成clo，水電離出的h在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成h2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故a、b、c項(xiàng)正確；d項(xiàng)，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)h，正確的離子方程式為2cn5cloh2o=n22co25cl2oh，錯(cuò)誤。6d由水和二氧化碳生成氫氣和一氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)，此極上得到電子，應(yīng)為陰極，故x極為電源的負(fù)極，a、b項(xiàng)正確；c項(xiàng)，根據(jù)電極上的反應(yīng)物和生成物，可知總反應(yīng)方程式正確；d項(xiàng)，因陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2o24e=o2，結(jié)合電子得失相等，可知陰、陽(yáng)兩極生成氣體的物質(zhì)的量之比為21，錯(cuò)誤。7d8ca項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上cu2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成cu，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，由于陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，故甲池的c(so)不變，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，在乙池中cu22e=cu，同時(shí)甲池中的zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池中，則有cu2zn2，由于m(zn2)m(cu2)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；d項(xiàng)，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，電解過(guò)程中zn2通過(guò)交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過(guò)交換膜的，錯(cuò)誤。9c由題給裝置圖中的電極材料判斷，b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為lie=li，a為正極，電極反應(yīng)式為li1xmn2o4xlixe=limn2o4，原電池總反應(yīng)為li1xmn2o4xli=limn2o4。a項(xiàng)，由以上分析，a為電池的正極，正確；b項(xiàng)，原電池充電時(shí)為電解池，其充電反應(yīng)與放電反應(yīng)相反，故充電反應(yīng)為limn2o4=li1xmn2o4xli，正確；c項(xiàng)，放電時(shí)，a極mn的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，而鋰的化合價(jià)不變化，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，放電時(shí)，溶液中l(wèi)i由負(fù)極移向正極(a極)，正確。10ba項(xiàng)，放電是原電池，pb做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：pb2eso=pbso4，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，正極是pbo2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：pbo22e4hso=pbso42h2o，正確；c項(xiàng)，充電是電解池，由總反應(yīng)式知硫酸濃度增大，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：pbso42e=pbso，錯(cuò)誤。11【詳細(xì)分析】(1)根據(jù)正極發(fā)生還原反應(yīng)，由電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式，可得正極的電極反應(yīng)式為fes24li4e=fe2li2s或fes24e=fe2s2。(2)0t1時(shí)，al表面被氧化發(fā)生鈍化，al作負(fù)極，cu作正極，正極反應(yīng)為：2hnoe=no2h2o；原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極做定向移動(dòng)；t1時(shí)鋁表面在濃hno3中全部鈍化后，氧化膜阻止了鋁的進(jìn)一步氧化，然后銅作負(fù)極，電流方向發(fā)生變化。(3)b極區(qū)生成h2 ，同時(shí)會(huì)生成lioh ，則b極區(qū)電解液為lioh 溶液；電極a為陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)licl 溶液中cl 放電，電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2；在電解過(guò)程中l(wèi)i(陽(yáng)離子)向b電極(陰極區(qū))遷移。答案(1)fes24li4e=fe2li2s或fes24e=fe2s2(2)2hnoe=no2h2o正常溫下鋁在濃hno3中發(fā)生鈍化，氧化物薄膜阻止了鋁的進(jìn)一步反應(yīng)(3)lioh2cl2e=cl2b12【詳細(xì)分析】.(1)實(shí)驗(yàn)中，通氫氣的一極為負(fù)極，在堿性條件下，電極反應(yīng)式為h22oh2e=2h2o。(2)實(shí)驗(yàn)中，通氧氣的一極為正