【精選】高考化學第8講電化學活頁訓練及答案

1、精選高考化學復習資料第8講電化學(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(共7個小題，每小題6分，共42分)1(2013墊江質(zhì)檢)甲醇燃料電池被認為是21世紀電動汽車的最佳候選動力源，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()。a通氧氣的一極為負極bh從正極區(qū)通過交換膜移向負極區(qū)c通甲醇的一極的電極反應式為ch3ohh2o6e=co26hd甲醇在正極發(fā)生反應，電子經(jīng)過外電路流向負極解析外電路中電子從負極流向正極，內(nèi)電路h從負極移向正極，b、d錯誤；o2在正極發(fā)生還原反應，a錯誤；甲醇在負極發(fā)生氧化反應，負極反應式為ch3ohh2o6e=co26h。答案c2(2013江蘇，9)mgh2o2電

2、池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是()。amg電極是該電池的正極bh2o2在石墨電極上發(fā)生氧化反應c石墨電極附近溶液的ph增大d溶液中cl向正極移動解析mgh2o2海水電池，活潑金屬(mg)作負極，發(fā)生氧化反應：mg2e= mg2，h2o2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應：h2o22e=2oh(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成oh)，a項、b項錯誤，c項正確。由于負極陽離子(mg2)增多，則cl向負極移動平衡電荷，d錯誤。答案c3(2013開縣檢測)如圖所示，為直流電源，為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，為電鍍槽。接通電路(未閉合k

3、)后發(fā)現(xiàn)上的c點顯紅色。為實現(xiàn)鐵片上鍍銅，接通k后，使c、d兩點短路。下列敘述不正確的是()。ab為直流電源的負極bf極為陰極，發(fā)生還原反應ce極材料為鐵片，f極材料為銅片d可選用cuso4溶液或cucl2溶液作電鍍液解析依據(jù)c點顯紅色，可判斷出c極發(fā)生的反應為2h2e= h2，故c點連接的b極為直流電源的負極，a極為直流電源的正極。依次確定e極為陽極、發(fā)生氧化反應，f極為陰極、發(fā)生還原反應，則銅片作陽極、鐵片作陰極，故c錯誤。電鍍液中要含有鍍層金屬的陽離子，故d正確。答案c4(2013浙江理綜，11)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有ki及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)

4、現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。已知：3i26oh=io5i3h2o下列說法不正確的是()。a右側(cè)發(fā)生的電極反應式：2h2o2e=h22ohb電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含ioc電解槽內(nèi)發(fā)生反應的總化學方程式：ki3h2o kio33h2d如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應不變解析左側(cè)變藍，說明左側(cè)是陽極，i在陽極放電，被氧化生成i2，因而右側(cè)是陰極，只能是水電離的h放電被還原生成h2，其電極反應為2h2o2e= h22oh，a項正確；陰離子交換膜允許陰離子通過，b項正確；電解ki的過程發(fā)生如下兩個反應：2i2h2o i22ohh23i26oh= = = = =

5、 = io5i3h2o3即得總方程式，c項正確；如果將陰離子交換膜換成陽離子交換膜，陰極產(chǎn)生的oh將不能到達陽極區(qū)，i2與oh無法反應生成io，因而d項錯。答案d5(2013湖南省十二校第一次聯(lián)考，13)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()。a圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重b圖2中，往燒杯中滴加幾滴kscn溶液，溶液變血紅色c圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕d圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極解析插入海水中的鐵棒，除發(fā)生化學腐蝕外，靠近液面的地方還會發(fā)生電化學腐蝕，越靠近液面腐蝕越嚴重，a錯誤；圖2中fe作

6、負極，失電子，生成fe2，滴加幾滴kscn溶液，溶液不變血紅色，b錯誤；高溫下鐵發(fā)生氧化反應，發(fā)生化學腐蝕，c正確；鎂塊相當于原電池的負極，失電子，從而保護地下鋼鐵管道，d錯誤。答案c6如圖中，兩電極上發(fā)生的電極反應如下：a極：cu22e=cu；b極：fe2e=fe2，則以下說法中不正確的是()。a該裝置一定是原電池ba極上一定發(fā)生還原反應ca、b可以是同種電極材料d該過程中能量的轉(zhuǎn)換可以是電能轉(zhuǎn)化為化學能解析a項該裝置不一定是原電池，可以是原電池也可以是電解池；b項根據(jù)已知條件，a極上發(fā)生cu22e= = cu反應，一定是還原反應；c項，a、b可以是同種電極材料，如用鐵電極電解硫酸銅溶液；d

7、項該過程中能量的轉(zhuǎn)換可以是電能轉(zhuǎn)化為化學能，也可以是化學能轉(zhuǎn)化為電能。答案a7(2013天津化學，6)為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以al作陽極、pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下：電池：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq) = = = = = 2pbso4(s)2h2o(l)電解池：2al3h2o al2o33h2電解過程中，以下判斷正確的是()。電池電解池ah移向pb電極h移向pb電極b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正極：pbo24h2e= = pb22h2o陽極：3al3h2o6e= al2o36hd解析在電池中陽離子移向正

8、極pbo2，在電解池中陽離子移向陰極pb電極，a錯誤；當消耗3 mol pb時，轉(zhuǎn)移6 mol e，由轉(zhuǎn)移電子守恒可知生成1 mol al2o3，b錯誤；電池正極反應應為：pbo24hso2e=pbso42h2o，c錯誤；在電池中，由于pb電極反應為：pb2eso=pbso4，析出的pbso4附在電極上，電極質(zhì)量增大，而在電解池中pb為陰極不參與電極反應，故質(zhì)量不發(fā)生改變，d正確。答案d二、非選擇題(共4個題，共58分)8(14分)(1)2012重慶理綜，29(3)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖1所示。圖1電源的負極為_(填“a”或“b”)。陽極室中發(fā)生的反應依次為

9、_、_。電解結(jié)束后，陰極室溶液的ph與電解前相比將_；若兩極共收集到氣體13.44 l(標準狀況)，則除去的尿素為_g(忽略氣體的溶解)。圖2(2)2011重慶理綜，29(3)o3可由臭氧發(fā)生器(原理如圖2)電解稀硫酸制得。圖中陰極為_(填“a”或“b”)，其電極反應式為_。若c處通入o2，則a極的電極反應式為_。若c處不通入o2，d、e處分別收集到x l和y l氣體(標準狀況)，則e處收集的氣體中o3所占的體積分數(shù)為_。(忽略o3的分解)解析(1)根據(jù)電解池中的電極產(chǎn)物h2和cl2可以判斷出a為電源的正極，b為電源的負極，故陽極室中發(fā)生的反應依次為：2cl2e=cl2，co(nh2)23cl

10、2h2o=n2co26hcl；陰極反應為：2h2o2e= 2ohh2(或2h2e=h2)根據(jù)上述反應式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的oh、h的數(shù)目相等，陽極室中反應產(chǎn)生的h通過質(zhì)子交換膜進入陰極室與oh恰好反應生成水，所以陰極室中電解前后溶液的ph不變；由上述反應式可以看出，轉(zhuǎn)移6 mol e時，陰極產(chǎn)生3 mol h2，陽極產(chǎn)生1 mol n2和1 mol co2，故電解收集到的13.44 l氣體中v(n2)v(co2)2.688 l，即n(n2)n(co2)0.12 mol根據(jù)化學方程式co(nh2)23cl2h2o=n2co26hcl可知生成0.12 mol n2所消耗的co(nh2)2的物

11、質(zhì)的量也為0.12 mol，其質(zhì)量為：mco(nh2)20.12 mol60 gmol17.2 g。(2)觀察電解裝置圖知，特殊惰性電極b上產(chǎn)生了氧氣和臭氧，該極失去電子發(fā)生氧化反應作陽極，則特殊惰性電極a為陰極，得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2h2e= h2；若從c處通入氧氣，氧氣將參與反應，陰極生成的將是水，電極反應式為o24h4e= = 2h2o；設(shè)y l混合氣體中臭氧的體積分數(shù)為a，由電子得失守恒有2xya6y(1a)4，解得a。答案(1)b2cl2e=cl2co(nh2)23cl2h2o= n2co26hcl不變7.2(2)a2h2e= = = h2o24h4e= = = 2h2o

12、9(2013河南鄭州一模，21)(16分)甲、乙的實驗裝置如圖所示，丙、丁分別是氯堿工業(yè)生產(chǎn)示意圖和制備金屬鈦的示意圖。請回答下列問題：(1)寫出甲裝置中碳棒表面的電極反應式：_。(2)已知：5cl2i26h2o=10hcl2hio3。若將濕潤的淀粉ki試紙置于乙裝置中的碳棒附近，現(xiàn)象為_；若乙裝置中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子后停止實驗，燒杯中溶液的體積為200 ml，則此時溶液的ph_。(室溫條件下，且不考慮電解產(chǎn)物的相互反應)(3)工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜，離子交換膜有陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種，陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過。當乙裝置中的反應用于工業(yè)生產(chǎn)時，

13、為了阻止兩極產(chǎn)物之間的反應，通常用如丙圖所示的裝置，na的移動方向如圖中標注，則h2的出口是_(填“c”、“d”、“e”或“f”)；_(填“能”或“不能”)將陽離子交換膜換成陰離子交換膜。(4)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融cao作電解質(zhì)，利用丁裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。寫出陽極的電極反應式：_。在制備金屬鈦前后，cao的總量不變，其原因是(請結(jié)合化學用語解釋)_。電解過程中需定期更換陽極材料的原因是_ _。解析(1)甲裝置中鋅作負極，碳棒作正極，碳棒表面的電極反應式為o22h2o4e=4oh。(2)由乙裝置中電子流向可知fe為電解池的陰極，c為電解

14、池的陽極，電解飽和食鹽水時，碳棒上的電極反應式為2cl2e=cl2，若將濕潤的淀粉ki試紙置于碳棒附近，試紙開始變藍，一段時間后藍色褪去；惰性電極電解飽和食鹽水的總反應式為2cl2h2o2ohcl2h2，則n(oh)n(e)0.02 mol，c(oh)0.1 moll1，所以溶液的ph13。(3)na移向陰極區(qū)，陰極上產(chǎn)生h2，h2從e口逸出；若改用陰離子交換膜，電解產(chǎn)生的oh移向陽極區(qū)，能與陽極產(chǎn)生的cl2發(fā)生反應：2ohcl2=clcloh2o，故不能改用陰離子交換膜。(4)根據(jù)題設(shè)條件，熔融cao電離產(chǎn)生ca2、o2。ca2在陰極獲得電子生成ca,2ca24e=2ca，o2在陽極失去電子

15、產(chǎn)生o2,2o24e=o2。生成的ca與tio2發(fā)生置換反應：2catio2ti2cao，可見cao的總量不變。陽極產(chǎn)生的o2與石墨發(fā)生反應生成co2，所以電解過程中，應補充被消耗的陽極材料石墨。答案(1)o22h2o4e= 4oh(2)試紙開始變藍，一段時間后藍色褪去13(3)e不能(4)2o24e=o2制備ti時，在電解槽中發(fā)生的反應：陰極2ca24e=2ca、陽極2o24e=o2和2catio2ti2cao，由此可知cao的量不變石墨與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少10(2013渝東南高三質(zhì)檢)(14分)太陽能電池可用做電解的電源(如圖)。(1)若c、d均為惰性電極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液

16、，電解過程中，c極先無氣體產(chǎn)生，后又生成氣體，則c極為_極，在電解過程中，溶液的ph_(填“增大”、“減小”或“不變”)，停止電解后，為使溶液恢復至原溶液應加入適量的_。(2)若c、d均為銅電極，電解質(zhì)溶液為氯化鈉溶液，則電解時，溶液中氯離子的物質(zhì)的量將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)若用石墨、鐵作電極材料，可組裝成一個簡易污水處理裝置。其原理是：加入試劑調(diào)節(jié)污水的ph在5.06.0之間。接通電源后，陰極產(chǎn)生的氣體將污物帶到水面形成浮渣而刮去，起到浮選凈化作用；陽極產(chǎn)生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉積，起到凝聚凈化作用。該裝置中，陰極的電極反應式為_；陽極區(qū)生成的有色沉淀是_。

17、解析(1)用惰性電極電解硫酸銅溶液，c極上先無氣體生成，后產(chǎn)生氣體，說明c極為陰極(先生成cu，后生成h2)，電解cuso4溶液最終生成h2so4，溶液的ph減小。電解過程分兩個階段：第一階段，陰極生成cu，陽極生成o2，溶液中減少的相當于cuo；第二階段，陰極生成h2，陽極生成o2，溶液中減少的相當于h2o。(2)若c、d為銅電極時，陽極：cu2e=cu2，電解質(zhì)溶液中cl不放電，故其物質(zhì)的量不變。(3)若用石墨、鐵作電極材料，陰極產(chǎn)生氣體，陰極發(fā)生的反應只能是2h2e=h2，陽極生成有色沉淀，則陽極為鐵放電，fe2e=fe2，該有色沉淀是fe(oh)2。答案(1)陰減小cuo和h2o或cu

18、(oh)2、cu2(oh)2co3(2)不變(3)2h2e=h2fe(oh)211(創(chuàng)新預測題)(14分)電解是最強有力的氧化還原手段，在化工生產(chǎn)中有著重要的應用。請回答下列問題：(1)以銅為陽極，以石墨為陰極，用nacl溶液作電解液進行電解，得到半導體材料cu2o和一種清潔能源，則陽極反應式為_，陰極反應式為_。(2)某同學設(shè)計如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是_(填序號)。a區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生b區(qū)鐵片的電極反應式為2cl2e=cl2c最先觀察到變成紅色的區(qū)域是區(qū)d區(qū)和區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化(3)最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡單、能耗較低等優(yōu)點，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應生成乙醇和乙酸，總反應式為2ch3choh2o ch3ch2ohch3cooh實驗室中，以一定濃度的乙醛na2so4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置如圖所示。若以甲烷堿性燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應通入_(填化學式)，電極反應式為_。電解過程中，陰極區(qū)na2so4的物質(zhì)的量_(填“增大”、“減小”或“不變”)。在實際工藝處理中，陰