江蘇省2013高考化學(xué) 沖刺訓(xùn)練 25 電化學(xué)原理 2

1、江蘇省2013高考化學(xué) 沖刺訓(xùn)練 2.5 電化學(xué)原理一、單項(xiàng)選擇題1.(2011·山東高考)以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是( )A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護(hù)作用2.(2011·海南高考)一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：H2+2OH-2e=2H2ONiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是( )AH2O

2、的還原BNiO(OH)的還原CH2的氧化DNi(OH)2的氧化3.(2011·廣東高考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)裝置。下列敘述不正確的是( )A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2+2e-=CuC.無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2+向銅電極移動(dòng)4.(2011·安徽高考)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl

3、下列“水” 電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是( )A.正極反應(yīng)式： Ag+Cl-e-=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子C.Na+不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D.AgCl是還原產(chǎn)物5.(2011·南京模擬)全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池。其電池總反應(yīng)為：V3+VO2+H2OVO2+2H+V2+。下列說法正確的是( )A.放電時(shí)正極反應(yīng)為:VO2+2H+e-=VO2+H2OB.充電時(shí)陰極反應(yīng)為:V2+-e-=V3+C.放電過程中電子由負(fù)極經(jīng)外電路移向正極，再由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液移向負(fù)極D.充電過程中，H+由陰極區(qū)向陽極區(qū)遷移二、不定項(xiàng)選擇題6.

4、(2011·泰州模擬)電解NaCl溶液的裝置如圖所示，下列說法不正確的是( )A.鐵電極上的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+B.溶液中Na+由石墨電極向鐵電極移動(dòng)C.通電一段時(shí)間后，可看到石墨電極附近溶液變紅D.通電一段時(shí)間后，可看到試管中溶液變藍(lán)7磷酸燃料電池是目前較為成熟的燃料電池，其基本組成和反應(yīng)原理如下。 下列說法不正確的是( ) A在改質(zhì)器中主要發(fā)生的反應(yīng)為CxHy+xH2OxCO+(x+y/2)H2B移位反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H<0。溫度越高，CO轉(zhuǎn)化率越大C負(fù)極排出的氣體主要是CO2D該電池正極的電極反應(yīng)為O2+4H

5、+4e-=2H2O8.(2011·鹽城模擬)如圖是模擬電化學(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，可以減緩鐵的腐蝕B.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Fe-3e-=Fe3+C.若X為鋅，開關(guān)K置于N處，則X極減少的質(zhì)量與鐵電極增加的質(zhì)量相等D.若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2三、非選擇題9.如圖A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色，請?zhí)羁眨?1)電源A的a為_極；(2)濾紙B上發(fā)生的總化學(xué)方程式為：_。(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵

6、上鍍鋅，接通K點(diǎn)，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為：_，槽中盛放的電鍍液可以是_。10.O3可由臭氧發(fā)生器(原理如圖)電解稀硫酸制得。(1)圖中陰極為_(填“A”或“B”)，其電極反應(yīng)式為_。(2)若C處通入O2，則A極的電極反應(yīng)式為_。(3)若C處不通入O2，D、E處分別收集到x L和y L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積分?jǐn)?shù)為_。(忽略O(shè)3的分解)11.某化學(xué)活動(dòng)小組利用如下甲裝置對原電池進(jìn)行探究，請回答以下問題：(其中鹽橋?yàn)楹酗柡蚄Cl溶液的瓊脂)(1)在甲裝置中，當(dāng)電流計(jì)中指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，鹽橋中的K+移向_燒杯(填“A”或“B”)，裝置中電子的移動(dòng)路徑和方向?yàn)開。該小組同學(xué)提

7、出設(shè)想：如果將實(shí)驗(yàn)中的鹽橋換為導(dǎo)線(銅制)，電流表是否也發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？帶著疑問，該小組利用乙裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針同樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)。回答下列問題：(2)對于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生電流的原因，起初認(rèn)為該裝置仍然為原電池，但老師提醒注意使用的是銅導(dǎo)線，經(jīng)深入探討后認(rèn)為燒杯A實(shí)際為原電池，在此問題上，該小組成員的意見發(fā)生了很大分歧；一部分同學(xué)認(rèn)為是由于ZnSO4溶液水解顯酸性，此時(shí)原電池實(shí)際是由Zn、Cu做電極，H2SO4溶液作為電解質(zhì)溶液而構(gòu)成的原電池。如果這個(gè)觀點(diǎn)正確，寫出燒杯B中銅片上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_。另一部分同學(xué)認(rèn)為是溶液酸性較弱，由于溶解在溶液中的氧氣的作用，使得Zn、Cu之間形成原電池。如果

8、這個(gè)觀點(diǎn)正確，那么原電池的正極反應(yīng)式為：_。(3)若第(2)小題中觀點(diǎn)正確，則可以利用此原理設(shè)計(jì)電池為在偏遠(yuǎn)海島工作的燈塔供電。其具體裝置為以金屬鋁和石墨為電極，以海水為電解質(zhì)溶液，請寫出該電池工作時(shí)總反應(yīng)的化學(xué)方程式_。12(2011·連云港模擬)鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術(shù)之一。下圖是鋰空氣電池放電和充電時(shí)的工作示意圖。(1)圖中電極a是_極。(2)電池中間的固體電解質(zhì)(含陽離子交換膜)還能阻止H2O、N2、O2等物質(zhì)的通過，防止Li和這些物質(zhì)反應(yīng)。Li和水在常溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)當(dāng)給圖中的鋰空氣電池充電時(shí)，d極

9、應(yīng)接電源的_極，該電極的電極反應(yīng)式為_。(4)可用石墨為電極，用該電池電解提純氫氧化鉀電解液。電解池內(nèi)的陽離子交換膜只允許陽離子通過，其工作原理如圖所示。該電解池的陰極反應(yīng)式為_；除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從出口_(填“A”或“B”)導(dǎo)出；高考創(chuàng)新預(yù)測1.利用如圖裝置制取Cu2O，乙的總反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列說法正確的是( )A.乙中Cu電極的電極反應(yīng)式是：2Cu+2OH-2e=Cu2O+H2OB.甲中通入氫氣的電極為正極C.乙中陰離子向石墨電極移動(dòng)D.電路上通過0.5 mol電子，可制得0.5 mol Cu2O2如圖是甲醇/過氧化氫燃料電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。工作時(shí)

10、，甲醇和過氧化氫分別進(jìn)入燃料電池的燃料腔和氧化劑腔，在各自催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，并向外界輸出電能。下列說法正確的是( )A該電池的正極反應(yīng)式：H2O2+2H+2e-=2H2OB燃料腔中的多孔石墨電極為該燃料電池的負(fù)極C電池工作時(shí),1 mol甲醇被還原有6 mol電子轉(zhuǎn)移D電路中的電子經(jīng)正極、負(fù)極、質(zhì)子交換膜后再回到正極，形成閉合回路3.(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕簡單示意圖如下，將該圖稍作修改 即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖，請?jiān)诳騼?nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。(2)寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕裝置中石墨電極的電極反應(yīng)式_。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。

11、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為_。用該電池電解100 mL 1 mol·L1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過0.1 mol 電子時(shí)，被電解溶液的pH為_(溶液體積變化忽略不計(jì))。 (4)氧化亞銅是一種半導(dǎo)體材料，常用作制造整流器的材料，還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農(nóng)作物的殺菌劑。用如圖裝置可制得氧化亞銅，試寫出陽極的電極反應(yīng)式_。答案解析1.【解析】選C。A項(xiàng)，未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，因原電池反應(yīng)與

12、電鍍時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)為不同的兩個(gè)反應(yīng)，故電鍍過程不是該原電池的充電過程，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電解過程中確實(shí)存在電能轉(zhuǎn)化成熱能的情況，但電鍍時(shí)通過的電量與析出的鋅的量存在確定的關(guān)系，與能量的其他轉(zhuǎn)化無關(guān)，B錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鍍鋅層破損后，能形成鋅鐵原電池，鐵為正極，鋅為負(fù)極，同樣起到保護(hù)鐵的作用，D錯(cuò)誤。2.【解析】選D。由題意知，電池總反應(yīng)為H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2?？沙潆婋姵卦诔潆姇r(shí)，實(shí)際上起電解池的作用，與外電源正極連接的電極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，與放電時(shí)的正極反應(yīng)相反，可知是Ni(OH)2在反應(yīng)中失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。3.【解析】選D。a和b不連接時(shí)，鐵比銅活潑，從溶液中置換出銅，

13、A項(xiàng)正確；a和b連接時(shí)，形成原電池，鐵作負(fù)極而溶解，銅作正極，溶液中的Cu2得到電子被還原成銅單質(zhì)，所以B項(xiàng)正確；無論a和b是否連接，裝置中都發(fā)生Fe+Cu2+ =Cu+Fe2+的反應(yīng)，溶液會(huì)從藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色，C正確；如果a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，該裝置為電解池，Cu為陽極，F(xiàn)e為陰極，則溶液中的陽離子向陰極移動(dòng)，即向鐵電極移動(dòng)，D項(xiàng)不正確，故選D。4.【解析】選B。5.【解析】選A。根據(jù)電池總反應(yīng)式可知，放電時(shí)：負(fù)極：V2+-e-=V3+，正極：VO2+e-+2H+=VO2+H2O，放電過程中，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，但電子并不在電解質(zhì)溶液中移動(dòng)。充電時(shí)：陽極：VO2+H2O-

14、e-=VO2+2H+，陰極：V3+e-=V2+，充電過程中，H+由陽極區(qū)向陰極區(qū)域移動(dòng)。6.【解析】選A、C。石墨作陽極，電極反應(yīng)式：2Cl-2e-=Cl2；Cl2與KI作用得到單質(zhì)I2，碘遇淀粉變藍(lán)色，D正確；Fe作陰極，電極反應(yīng)式：2H+2e-=H2，F(xiàn)e電極附近溶液變紅，C錯(cuò)誤。7【解析】選B。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H<0，升高溫度，平衡向吸熱(逆反應(yīng))方向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率減小。8.【解析】選A、D。X為碳棒，K置于N處，F(xiàn)e作電解池的陰極，F(xiàn)e受到保護(hù)，A正確；Fe作原電池的負(fù)極時(shí)，其電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,B錯(cuò)誤；Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，海

15、水作電解質(zhì)的溶液，其中Zn極質(zhì)量減少，鐵電極質(zhì)量不變，C錯(cuò)誤；Zn-Fe-海水形成的原電池中，Zn作負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+,Fe作正極：2H2O+O2+4e-=4OH-，總反應(yīng)式為：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2，D正確。9.【解析】(1)接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色，說明c為電解飽和食鹽水的陰極，則電源A的a極為正極；(2)濾紙B上的反應(yīng)即為電解飽和食鹽水的反應(yīng)2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH；(3)電鍍時(shí)應(yīng)將鍍層金屬做陽極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，電鍍液為鍍層金屬鹽溶液。答案：(1)正(2)2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH(3)Zn-

16、2e-=Zn2+ ZnSO4溶液或ZnCl2溶液10.【解析】電解稀硫酸的實(shí)質(zhì)是電解水：(1)A極反應(yīng)為：2H+2e-=H2；(2)若C處通入氧氣，在A極上O2得電子，再與H+作用生成H2O；(3)若C處不通入氧氣，D處產(chǎn)生的是氫氣，E處產(chǎn)生O2和O3，設(shè)O2的物質(zhì)的量為m mol，O3的物質(zhì)的量為n mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得：又：，可得，進(jìn)而可得O3的體積分?jǐn)?shù)=答案：(1)A 2H+2e-=H2 (2)O2+4H+4e-=2H2O (3)(x-2y)/y11.【解析】(1)甲裝置中Zn為負(fù)極，Cu為正極，電流方向?yàn)镃u電流計(jì)Zn鹽橋Cu，電流的方向?yàn)檎姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，

17、故K+移向B燒杯，電子由Zn電極經(jīng)外電路流向Cu電極。(2)若鹽橋改為銅導(dǎo)線，且仍有電流產(chǎn)生，說明A為原電池，而B為電解池。A中Zn為負(fù)極，Cu為正極，氧化性微?？赡転閆n2+水解產(chǎn)生的H+或溶解于溶液中的O2。則B中銅片為陰極，電極反應(yīng)式為：Cu2+2e-=Cu。如所述，A中正極上O2獲得電子。(3)Al為負(fù)極，石墨為正極，海水為電解質(zhì)溶液，O2為氧化劑，總反應(yīng)方程式為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。答案：(1)B 由Zn電極沿導(dǎo)線流向Cu電極(2)Cu2+2e-=Cu O2+2H2O+4e-=4OH-(3)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)312【解析】(1)圖中a電極

18、為鋰失電子，故為負(fù)極。(2)鋰是較活潑的堿金屬，與水反應(yīng)的方程式跟鈉與水反應(yīng)類似。(3)充電時(shí)原電池兩極發(fā)生的反應(yīng)與放電時(shí)相反，d極應(yīng)接充電電源的正極，電極反應(yīng)式為4OH-4e-=2H2O+O2。(4)陰極上反應(yīng)為2H+2e-=H2，左側(cè)鉀離子通過陽離子交換膜進(jìn)入右室，形成純凈的氫氧化鉀溶液，并從B口導(dǎo)出。答案：(1)負(fù)(2)2Li+2H2O=2LiOH+H2(3)正 4OH-4e-=2H2O+O2(4)2H+2e-=H2 B 高考創(chuàng)新預(yù)測1.【解析】選A。甲池中通入氧氣的一極為正極，則乙池中銅為陽極，其電極反應(yīng)式為2Cu+2OH-2e-=Cu2O+H2O，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)不正確；電解池中陰離子向陽極移動(dòng)，故C項(xiàng)不正確；由電極反應(yīng)式可知，每生成1 mol Cu2O，需轉(zhuǎn)移2 mol電子，制得0.5 mol Cu2O時(shí)電路上通過1 mol電子，故D項(xiàng)不正確。2【解析】選A、B。發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極，H2O2是氧化劑，電極反應(yīng)式為H2O2+2H+2e-=2H2O，故A項(xiàng)正確；燃料腔中的多孔石墨電極上燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池負(fù)極，故B項(xiàng)正確；甲醇中的碳由-2價(jià)升為+4價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng),每摩爾甲醇被氧化，有6 mol電子轉(zhuǎn)移，故C項(xiàng)不正確；電子不能通過內(nèi)電路，故D項(xiàng)不正確。3.【解析】(1)可將兩極之間接入直流電源，并使鐵連接電源的負(fù)極。(2)鋼鐵吸氧腐蝕，石墨為正極，電極反應(yīng)式為O