【高中化學(xué)】一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：電化學(xué)基礎(chǔ)-單元復(fù)習(xí)-(選修)14頁

1、單元復(fù)習(xí)九【章節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)】化學(xué)應(yīng)用電解熔融 NaCl 制 Na（裝置如圖）： 熔融氯化鈉的電離方程式：NaCl=Na+Cl通直流電后，陰極：2Na+2e=2Na；陽極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)方程式為：2NaCl(熔融) 2Na Cl2練一練：（1）電解法還可以用來冶煉哪些金屬？（2）對比用惰性電極電解氯化鈉水溶液和電解熔融氯化鈉的異同？（3） 已知有關(guān)物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)如下表：MgOAl2O3MgCl2AlCl3溶點28522027714190（2.5105Pa）沸點360029801412182.7請參考上述數(shù)據(jù)回答問題：能不能用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂?寫出原因?能不能用電解AlCl3的方法

2、生產(chǎn)鋁?原因是?們用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁?！菊鹿?jié)鞏固與提高】一、選擇題1. （2012唐山模擬）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列說法不正確的是（ ）A該電池Zn為負(fù)極，MnO2為正極，電解質(zhì)是KOHB放電時外電路電流由Zn流向MnO2C電池工作時OH-向鋅電極移動D該電池的正極反應(yīng)為：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH【解析】B。放電時，Zn為負(fù)極，MnO2為正極反應(yīng)物，電子流從Zn流向MnO2，電流方向與電子流向相反，故B項錯誤。2.（2012福建泉州）右圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)裝置圖。下列說法正確的是（

3、）A若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，會加快鐵的腐蝕B若X為鋅，開關(guān)K置于N處，則X極上有黃綠色氣體生成C若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe3eFe3D若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2ZnO22H2O2Zn(OH)2【解析】D。 A項構(gòu)成電解池，此時Fe為陰極被保護(hù)，不正確；B項鋅為活潑電極放電，不會產(chǎn)生黃綠色氣體；C項構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極失電子生成Fe2+，不正確。3.（2012南昌）將質(zhì)量相等的銀片和鉑片分別作為陽極和陰極用來電解硝酸銀溶液,i.以電流強度為1A通電10分鐘；ii.10min后，反接電源，以電流強度為2A繼續(xù)通電10分鐘；下列圖像分別表示：銀電

4、極質(zhì)量，鉑電極質(zhì)量，及電解池產(chǎn)生氣體質(zhì)量和電解時間的關(guān)系圖。正確的是（ ）A. B. C. D. 【解析】A。一開始銀作陽極失電子形成Ag+，質(zhì)量減少；鉑作陰極，Ag+在陰極得電子生成銀單質(zhì)，所以鉑電極質(zhì)量增加；反接后銀作陰極，質(zhì)量增加，鉑上的銀失電子，質(zhì)量減少，當(dāng)銀反應(yīng)完后，由于鉑是惰性電極所以O(shè)H-失電子產(chǎn)生氧氣，再從電流強度和時間關(guān)系可得出正確。4.（2013安徽省阜陽一中屆高三第一次月考）目前固體電解質(zhì)在制造全固態(tài)電池及其它傳感器、探測器等方面的應(yīng)用日益廣泛。如RbAg4I5晶體，其中遷移的離子全是Ag+。利用RbAg4I5晶體，可以制成電化學(xué)氣敏傳感器，下圖是一種測定O2含量的氣體傳

5、感器示意圖。被分析的O2可以透過聚四氟乙烯薄膜，由電池電動勢變化可以得知O2的含量。在氣體傳感器工作過程中，下列變化肯定沒有發(fā)生的是AI2+2Rb+2e-=2RbIBI2+2Ag+2e-=2AgICAge-=Ag+D4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2【解析】A原電池中較活潑的電極作負(fù)極，所以銀是負(fù)極，失去電子生成Ag。石墨是正極，單質(zhì)碘得到電子，而單質(zhì)碘是被氧氣氧化的，由于遷移的離子全是Ag+，所以選項A是不可能發(fā)生的，答案選A。5.（2013浙江省溫州市龍灣中學(xué)高三第一次月考）以硫酸銅溶液作電解液，對含有雜質(zhì)Fe、Zn、Ag的粗銅進(jìn)行電解精煉。下列敘述正確的是（）粗銅與直流電源負(fù)極相連

6、陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+2e-=Cu電路中每通過30l1023個電子，得到的精銅質(zhì)量為16g雜質(zhì)Ag以Ag2SO4的形式沉人電解槽形成“陽極泥” ABCD6.(2012福州模擬)鐵鎳蓄電池放電時的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是（ ） A電池的電解液為堿性溶液 B電池的正極為Ni2O3、負(fù)極為Fe C電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH一一2e一 Fe(OH)2 D電池充電時，陽極附近溶液的pH升高【解析】D。放電時的總反應(yīng)知生成物均為氫氧化物，所以電池的電解液應(yīng)為堿性溶液；由化合價的變化知Fe失去電子應(yīng)作負(fù)極，Ni2O3作

7、正極；充電時陽極為Ni（OH）2失電子，其電極反應(yīng)式為2Ni（OH）2+2OH-2e-Ni2O3+3H2O，所以陽極附近溶液的pH降低，D項錯誤。7(2012邯鄲市高三第一次模擬）利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實驗，甚至制作出一些有實際應(yīng)用價值的裝置來，下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。當(dāng)電池工作時， 有關(guān)說法正確的是( )A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為：O22H2O4e=4OHC炭棒應(yīng)與玩具電機的負(fù)極相連D該電池工作一段時間后炭棒的質(zhì)量會減輕【解析】A。在原電池工作時，活潑金屬鋁作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al3e=Al3，炭棒作正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4

8、e=4OH，由此可知炭棒和碳粒的質(zhì)量不會改變。由于炭棒作正極，因此應(yīng)與玩具電機的正極相連。8(2012福建省晉江市四校高三第二次期末聯(lián)考)右圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)裝置圖。下列說法正確的是（ ）A若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，會加快鐵的腐蝕B若X為鋅，開關(guān)K置于N處，則X極上有黃綠色氣體生成C若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe3eFe3D若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2ZnO22H2O2Zn(OH)2 【答案】D9(2012山東省濰坊市高三一模) 2011年9月29日，我國成功發(fā)射“天宮一號”，為將來建立空間站作準(zhǔn)備。下圖是空間能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖，其中該燃料電

9、池采用KOH溶液為電解質(zhì)溶液，下列有關(guān)說法錯誤的是( ) A該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的水是可以循環(huán)的B燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實際上來自于太陽能C水電解系統(tǒng)中的陽極反應(yīng)：D燃料電池放電時的正極反應(yīng)：【答案】D10(2012長春市高中畢業(yè)班第一次調(diào)研測試)下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是( )Aa為負(fù)極、b為正極 Ba為陽極、b為陰極C電解過程中，氯離子濃度不變 D電解過程中，d電極質(zhì)量增加【解析】D 。解題關(guān)鍵是根據(jù)電流方向進(jìn)行推斷。 11(2012湖北省八市屆高三3月聯(lián)考）已知在pH為45的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解。某學(xué)生擬用電解

10、CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質(zhì)量。該同學(xué)向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3雜質(zhì)的CuSO4溶液中加入過量的黑色粉末X，充分?jǐn)嚢韬髮V液用下圖所示裝置電解，其中某電極增重a g，另一電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體VmL。下列說法正確的是( )A. 黑色粉末X是鐵粉B. 銅電極連接電源正極C. 石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)是4OH-4e-=O22H2OD. 銅的相對原子質(zhì)量的計算式是【答案】C12.（2012合肥模擬）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是（ ）A在熔融

11、電解質(zhì)中，O2-由負(fù)極移向正極B通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-C通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)為：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OD在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體【解析】D。燃料電池的O2-在正極產(chǎn)生，移向負(fù)極，A不正確；因是非水溶液，故B、C項不正確。13（2012晉中聯(lián)考）某原電池反應(yīng)的離子方程式為Zn2H=Zn2H2，則下列說法正確的是()AHNO3可作電解質(zhì)溶液B在電解質(zhì)溶液中電子從正極流向負(fù)極C鋅極質(zhì)量不變D石墨可作原電池的正極【解析】D。A項HNO3與鋅反應(yīng)不能生成氫氣，錯誤；B項電子是通過

12、外電路從負(fù)極流向正極，錯誤；C項反應(yīng)過程中，Zn失電子變成Zn2進(jìn)入溶液，鋅的質(zhì)量減少，錯誤。14.(2012濟(jì)南模擬)能夠使反應(yīng)Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2發(fā)生的是( )A.銅片作原電池的負(fù)極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質(zhì)溶液B.銅鋅合金在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕C.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸鈉水溶液D.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸銅水溶液【解析】選C。由電極反應(yīng)式可知，這是一個不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，故只能設(shè)計成電解池，由于銅失電子，故銅作電解池的陽極和陰極，電解水。故答案選C。15.(2012北京西城區(qū)模擬)如圖是某固體酸燃料電池基本結(jié)構(gòu)示意圖，其中以Ca(HSO4

13、)2固體為電解質(zhì)傳遞H+，電池總反應(yīng)式為：2H2+O2=2H2O，下列有關(guān)說法不正確的是( )A.H2通過多孔電極時能增大H2的接觸面積，加快反應(yīng)B.a極上的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-C.每轉(zhuǎn)移01 mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 1.12 LD.H+由b極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到a極【解析】選B。由電極反應(yīng)式可知，氫氣通入的一極為負(fù)極，氧氣通入的一極為正極，故a為正極、b為負(fù)極，因此b電極產(chǎn)生的H+通過固體電解質(zhì)流向a極，故D選項是正確的；a極上的電極反應(yīng)式應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O，故B選項是錯誤的；根據(jù)電池的反應(yīng)式可以得出轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗H2的物質(zhì)

14、的量為0.05 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12 L，故C選項是正確的；b電極的材料是多孔物質(zhì)，能夠增大H2反應(yīng)的接觸面積，加快反應(yīng)的速率，故A選項是正確的。16.(2012成都模擬)關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是( )A.用裝置精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B.裝置的總反應(yīng)式是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+C.裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連D.裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕【解析】選B。裝置中a為陽極，電解精煉銅時，應(yīng)是粗銅；裝置中，鐵的金屬活動性大于銅，總反應(yīng)式應(yīng)是Fe+2Fe3+=3Fe2+；裝置中為保護(hù)鋼閘門不被腐蝕，應(yīng)使閘門與外接電源的負(fù)極相連；裝置中

15、由于濃硫酸有強的吸水性，鐵釘在干燥的空氣中不易被腐蝕。17(2012開封模擬)圖中乙是甲的電解池進(jìn)行電解時的某個量(縱坐標(biāo)x)隨時間變化的曲線(各電解池都用石墨作電極，不考慮電解過程中溶液濃度變化對電極反應(yīng)的影響)，則x表示( )A.各電解池析出氣體體積總數(shù)的變化B.各電解池陽極質(zhì)量的增加C.各電解池陰極質(zhì)量的增加D.各電極上放電的離子總數(shù)的變化【解題指南】解答本題要注意以下三點：(1)各電池中的具體反應(yīng)；(2)圖像中的變化趨勢；(3)D項是各電極的放電離子的變化總數(shù)?！窘馕觥窟xC。隨著電解的進(jìn)行x值始終為0，可排除A項；三個電解池的陽極上都是陰離子放電，其中中析出的都是氧氣，質(zhì)量相同，故可排

16、除B項。各電極上放電的離子總數(shù)是相同的，所以D項也不正確。18.下列關(guān)于四個圖像的說法正確的是（ ）氧氣入口氫氣入口能量反應(yīng)過程反應(yīng)物CO(g)+H2O(g)HCO2(g)+H2(g) 生成物總能量生成物總能量反應(yīng)物 a電極b電極電解液 溶解度/g溫度/ab /min A圖表示化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，反應(yīng)CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)的H0B圖為氫氧燃料電池示意圖，正、負(fù)極通入的氣體體積之比為21C圖表示物質(zhì)a、b的溶解度曲線，可以用結(jié)晶方法從a、b 混合物中提純aD圖可以表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響，且乙的壓強大【答案】C【解析】圖表

17、示反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)H0，A錯。圖 氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O，正極發(fā)生還原反應(yīng)，通入O2，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，通入H2，故正負(fù)極通入的氣體體積之比為1:2，B錯，選項D注意到生成物D是固體，該反應(yīng)是氣體體積不等的反應(yīng)，因此不合要求。應(yīng)選C?！究键c】化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、電化學(xué)19.鉛蓄電池是一種典型的可充電電：池。電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO4+2H2O下列說法正確的是A放電時：電子流動方向由A經(jīng)導(dǎo)線流向BB放電時：兩極質(zhì)量增加相等C充電時：鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連D充電時：陽極反應(yīng)是PbS

18、O4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+【答案】D20.下列有關(guān)金屬鐵的腐蝕與防護(hù)，說法正確的是A酸酸雨后易發(fā)生析氫腐蝕、炒鍋存留鹽液時易發(fā)生吸氧腐蝕B當(dāng)鍍錫鐵和鍍鋅鐵鍍層破損時，后者更易被腐蝕C鐵與電源正極連接可實現(xiàn)電化學(xué)保護(hù)D將鋼管與銅管一起堆放時可保護(hù)鋼管少受腐蝕【答案】A21. 用堿性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實驗裝置示意圖如下所示。下列說法中正確的是A燃料電池工作時，負(fù)極反應(yīng)為：H2 2e 2H+ B若要實現(xiàn)鐵上鍍銅，則a極是鐵，b極是銅 C若a極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出Da、b兩極均是石墨時，在相同條件下當(dāng)電池中消耗H222.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

19、時，a極析出銅64g【答案】C二、非選擇題一、選擇題22.（2013黑龍江省哈三中高三10月月考）（14分) (1) 2009年，長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得新突破，原理如下圖所示。請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應(yīng)式_。以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開始后在_的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現(xiàn)紅色。假設(shè)電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇?xì)怏w，外電路通過的電子個數(shù)為_(保留兩位有效數(shù)字)。(2)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，常用

20、FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2，Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2。請用離子方程式說明上述除雜的原理_。(3)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO47H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。氧化還原過程的離子方程式為_。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp =11032 mol4L-4，溶液的pH至少為_，才能使Cr3+沉淀完全?，F(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（6價）78mgL1的廢水，需用綠礬的質(zhì)量為kg。（保留主要計算過程）

21、【答案】(14分) (1) O2+4e+4H+=2H2O(2分)陰極（1分） 5.81023（2分）(2) FeS(s)+ Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq) （2分）(3)Cr2O726Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O（2分）5 （2分）Cr3+ 3 FeSO47H2O (3分) n(FeSO47H2O)=450mol m(FeSO47H2O)= 450mol278gmol1=125.1kg23.（2012浙江模擬）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的HCl溶液、CuSO4溶液和K2SO4溶液，電極均為石墨電極。（1）接通電源后，觀察到甲中b電極上

22、產(chǎn)生刺激性氣味氣體。據(jù)此回答問題： 電源的N端為 極； 電極c上的現(xiàn)象為 ； 電極f上的電極反應(yīng)式為 ； 乙中加入_，可使溶液恢復(fù)原狀。（2）若丙中盛裝190g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的K2SO4溶液，當(dāng)電極b上產(chǎn)生的刺激性氣味氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為112L時，則丙中質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)椋?；（過程中無晶體析出）（3）如果乙裝置電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行，_ ；為什么？ ?！敬鸢浮浚ü?3分）（1）正（1分） 電極c上覆蓋一層紅色物質(zhì)（2分） 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 （2分） CuO（2分）（2）19% （2分）（3）能 （2分） 此時溶液變?yōu)橄×蛩?，實質(zhì)為電解水（2分）2

23、4.（2012廈門模擬）溶液HO2H2OCO2H2OC6H12O6質(zhì)子交換膜石墨鉑碳微生物（8分）微生物燃料電池（MFC）是燃料電池中特殊的一類，它利用微生物作為反應(yīng)主體，將有機物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。以葡萄糖溶液作底物為例，其工作原理如右圖所示。微生物已知石墨電極上反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e 6CO224H 電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。電池工作時，質(zhì)子移向電源的 極，鉑碳上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)（如H轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，C轉(zhuǎn)化為二氧化碳 ）所放出的熱量。葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，寫出葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式 。 化學(xué)需氧

24、量（COD）是重要的水質(zhì)指標(biāo)，其數(shù)值表示將1L水中的有機物氧化為CO2、H2O所需消耗的氧氣的質(zhì)量?？茖W(xué)家設(shè)想利用微生物燃料電池來處理某些污水，并進(jìn)行發(fā)電，該設(shè)想已經(jīng)在實驗室中獲得成功。但如果1L廢水中有機物（折算成葡萄糖）氧化提供的化學(xué)能低于5.6kJ，就沒有發(fā)電的必要。則下列污水中，不適合用微生物燃料電池發(fā)電的是 （填序號）。序號ABCDE污水類型生活污水印染電鍍造紙硫酸工業(yè)廢水COD值(mg/L)52087020960120【答案】（8分） 正（2分） O24e4H2H2O（2分） C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)；H2800kJmol1（2分） CE（2分）

25、25.（10分）惰性電極電解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三種產(chǎn)物A、B、C，各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（圖中參與反應(yīng)和生成的水都已略去）。已知甲是短周期元素的單質(zhì)，它是日常生活中常用的包裝材料?；卮鹣铝袉栴}：若電解的是NaCl溶液：甲與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。A與B反應(yīng)的離子方程式是 。若電解100mL0.1 molL1NaCl溶液，陰、陽兩極各產(chǎn)生112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所得溶液的pH為（忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化及氣體溶于水的影響）。若電解的是CuSO4溶液：E的化學(xué)式是 ；電解時陽極的電極反應(yīng)式是 。加熱時，A的濃溶液可與B發(fā)生反應(yīng)，A的濃度隨時間變化的圖像正確是 。【答案】（10分）2Al+ 2NaOH +2H2O = 2NaAlO2