高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)作業(yè)手冊(cè) 專題九 電化學(xué)原理（B）

專題限時(shí)集訓(xùn)(九)B[專題九電化學(xué)原理](時(shí)間：40分鐘)1．下列關(guān)于電化學(xué)知識(shí)說(shuō)法正確的是()A．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在陰極上依次析出Cu、Fe、AlB．電解CuSO4溶液一段時(shí)間后，加入適量Cu(OH)2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)C．鉛蓄電池在充電時(shí)，連接電源正極發(fā)生的電極反應(yīng)為PbSO4＋2e－=Pb＋SO42－D．將鋼閘門與直流電流的負(fù)極相連，可防止鋼閘門腐蝕2．如圖9-13所示裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖9-13A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C．該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸D．該裝置中通過(guò)2mol電子，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L3．(雙選)關(guān)于下列裝置說(shuō)法正確的是()圖9-14A．裝置①中，鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液B．裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH增大C．用裝置③精煉銅時(shí)，c極為粗銅D．裝置④中電子由Zn流向Sn，Sn為正極有氣泡生成4．(雙選)某新型電池的一極為一種有機(jī)高分子游離基(用R表示)和石墨粉及黏結(jié)劑的復(fù)合材料，另一極是鋰，分隔材料為某種聚烯烴，電解質(zhì)為L(zhǎng)iPF6溶解于某種有機(jī)碳酸酯溶劑中。該游離基(R)在空氣中十分穩(wěn)定，在充電時(shí)被氧化成陽(yáng)離子(Rx＋)，電池充放電的方程式為xLi＋Rx＋eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))xLi＋＋R。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，該電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．充電時(shí)，Rx＋由陰極向陽(yáng)極移動(dòng)C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為xLi－xe－=xLi＋D．充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為R－xe－=Rx＋5．(雙選)燃料電池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。下列關(guān)于甲烷燃料電池(NaOH溶液作電解質(zhì))的說(shuō)法中正確的是()A．負(fù)極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．負(fù)極反應(yīng)為CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2OC．放電時(shí)正極發(fā)生氧化反應(yīng)，外電路中電子從正極流向負(fù)極D．隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH保持減小6．(1)將等物質(zhì)的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性電極電解，該電解反應(yīng)可分為________個(gè)階段(表格不一定填滿，若不夠還可以自行添加)。階段相當(dāng)于電解什么溶液離子方程式①②③④⑤(2)畫出過(guò)程中溶液pH隨時(shí)間變化的曲線(假定生成的Cl2全部逸出)。圖9-157．據(jù)報(bào)道，有一種細(xì)菌在氧氣存在下的酸性溶液中，能將黃銅礦(CuFeS2)氧化成硫酸鹽，發(fā)生的反應(yīng)為：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2=4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。(1)CuFeS2中的Fe的化合價(jià)為＋2，則被氧化的元素為________。(2)有人提出可以利用如圖9-16的裝置從CuSO4溶液中提煉金屬銅。該過(guò)程中右邊電極的反應(yīng)式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，若裝入CuSO4溶液500mL(電解前后溶液體積變化可忽略)，當(dāng)陰極增重1.6g時(shí)，停止通電，則反應(yīng)后溶液的pH＝________。圖9-16(3)工業(yè)生產(chǎn)中可利用黃銅礦(CuFeS2)煉制粗銅。其重要步驟之一為：在反射爐中把精選黃銅礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過(guò)程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。(4)在上一步的基礎(chǔ)上，可通過(guò)以下方法制得粗銅：Cu2S(s)＋2Cu2O(s)=6Cu(s)＋SO2(g)ΔH已知：①2Cu(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=Cu2O(s)ΔH＝－12kJ/mol②2Cu(s)＋S(s)=Cu2S(s)ΔH＝－79.5kJ/mol③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ/mol則該法冶煉銅的反應(yīng)中ΔH＝________。8．某中學(xué)課外興趣小組用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Ca2＋、Mg2＋)作系列探究，裝置如圖9-17所示：圖9-17(1)電解時(shí)，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁，請(qǐng)用離子方程式表示原因________________________________________________________________________。(2)一段時(shí)間后，你認(rèn)為C中溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，請(qǐng)用離子方程式表示原因________________________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，乙同學(xué)將A中的物質(zhì)冷卻后加入到H2S溶液中發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，但加入到稀鹽酸中卻沒(méi)有任何現(xiàn)象。請(qǐng)用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要的文字解釋原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，興趣小組的同學(xué)們都特別注意到D中溶液紅色逐漸褪去。他們對(duì)溶液紅色褪去的主要原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二。假設(shè)一：B中逸出的氣體與水反應(yīng)生成的物質(zhì)有強(qiáng)氧化性，使紅色逐漸褪去；假設(shè)二：________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9．化工原料紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na2Cr2O7·2H2O)主要是以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，還含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)，其主要工藝流程如下：圖9-18步驟①中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2=8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2(1)①中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)雜質(zhì)Al2O3、SiO2在①中轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理說(shuō)明③中煮沸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式結(jié)合文字說(shuō)明)，若調(diào)節(jié)pH過(guò)低產(chǎn)生的影響是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)⑤中酸化是使CrO42－轉(zhuǎn)化為Cr2O72－，寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。

專題限時(shí)集訓(xùn)(九)B1．D[解析]電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，首先Fe3＋在陰極上放電生成Fe2＋，然后Cu2＋放電生成Cu，最后H＋放電生成氫氣，陰極上不會(huì)有Fe、Al析出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式為2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，因此，為使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)應(yīng)加入適量的CuO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鉛蓄電池充電時(shí)，連接電源正極的一極是陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將鋼閘門與直流電流的負(fù)極相連，是外加電源的陰極保護(hù)法，D項(xiàng)正確。2．A[解析]若a與電源正極相連，b與電源負(fù)極相連，稀硫酸為電解液，則a、b可以都是鋅電極，則陽(yáng)極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，陽(yáng)離子移向陰極，氫離子比鋅離子容易得到電子，則陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故A錯(cuò)誤；該裝置可能是電解池，鋅作陽(yáng)極，稀鹽酸為電解液，則陽(yáng)極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故B正確；若為銅鋅原電池，稀硫酸為電解質(zhì)溶液，由于鋅比銅活潑，則鋅是負(fù)極，銅是正極，則負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，陽(yáng)離子移向正極，氫離子比鋅離子容易得到電子，則正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故C正確；由于Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑～2e－，則該裝置中通過(guò)2mol電子時(shí)生成的氫氣的物質(zhì)的量為1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下用n＝eq\f(V,Vm)求得氫氣的體積為22.4L，故D正確。3．BD[解析]裝置①為鋅銅原電池，鋅是負(fù)極，銅是正極，鋅電極流出的電子經(jīng)外電路流入銅電極，則內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，所以推斷鹽橋中的鉀離子移向硫酸銅，故A錯(cuò)誤；裝置②是用惰性電極電解飽和食鹽水，與直流電源負(fù)極相連的a是陰極，陽(yáng)離子移向陰極，氫離子比鈉離子容易得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，因?yàn)殛帢O消耗氫離子，導(dǎo)致a電極附近溶液的pH增大，故B正確；裝置③是電解精煉銅裝置，則與直流電源負(fù)極相連的c是陰極，c極為純銅，而與直流電源正極相連的d是陽(yáng)極，d極為粗銅，故C錯(cuò)誤；裝置④是鋅錫原電池，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表推斷，鋅是負(fù)極，錫是正極，電子從Zn流出，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向Sn，酸化的氯化鈉溶液中含有鈉離子和氫離子兩種陽(yáng)離子，它們移向正極，氫離子比鈉離子容易得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，則Sn電極上有氣泡生成，故D正確。4．CD[解析]充電電池放電時(shí)為原電池，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)為電解池，電解池中陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于xLi＋Rx＋=xLi＋＋R中Li由0價(jià)升為＋1價(jià)，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則負(fù)極反應(yīng)式為xLi－xe－=xLi＋，故C選項(xiàng)正確；由于xLi＋＋Req\o(=,\s\up7(電解))xLi＋Rx＋中R由0價(jià)升為＋x價(jià)，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽(yáng)極反應(yīng)式為R－xe－=Rx＋，故D選項(xiàng)正確。5．BD[解析]燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，是負(fù)極反應(yīng)式中的主要反應(yīng)物，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，是正極反應(yīng)式中的主要反應(yīng)物，則O2＋2H2O＋4e－=4OH－是正極反應(yīng)式，而不是負(fù)極反應(yīng)式，故A錯(cuò)誤；CH4＋2O2=CO2＋2H2O、CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，則堿性燃料電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O，則負(fù)極主要反應(yīng)物和產(chǎn)物是CH4和CO32－，則碳元素由－4價(jià)升為＋4價(jià)，根據(jù)電子守恒原理可得：CH4－8e－→CO32－；左邊電荷總數(shù)為＋8，右邊電荷總數(shù)為－2，根據(jù)電荷守恒原理可得：CH4－8e－＋10OH－→CO32－；左右相差14個(gè)H、7個(gè)O，根據(jù)原子守恒原理可得：CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O，故B正確；放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，外電路中電子從負(fù)極流向正極，故C錯(cuò)誤；隨著放電的進(jìn)行，不僅NaOH被消耗，而且生成的水還能稀釋NaOH，使溶液的堿性減弱，pH減小，故D正確。6．4①CuI2Cu2＋＋2I－=Cu＋I(xiàn)2②CuCl2Cu2＋＋2Cl－=Cu＋Cl2↑③KCl2Cl－＋2H2O=Cl2↑＋H2↑＋2OH－④KOH2H2O=2H2↑＋O2↑[解析]開始電解時(shí)陽(yáng)極是I－失電子，陰極是Cu2＋得電子；當(dāng)I－完全反應(yīng)時(shí)，Cu2＋有eq\f(1,2)被還原，此時(shí)陽(yáng)極變成Cl－失電子，相當(dāng)于電解CuCl2溶液；當(dāng)Cu2＋完全反應(yīng)時(shí)，Cl－有eq\f(1,2)被氧化；以后陰極是H2O電離的H＋得電子，此段相當(dāng)于電解KCl溶液；當(dāng)Cl－完全反應(yīng)后，最后相當(dāng)于電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)是電解水。7．(1)Fe和S(2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑1(3)2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Cu2S＋2FeS＋SO22FeS＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2FeO＋2SO2(4)－193.3kJ/mol[解析](1)CuFeS2中Fe的化合價(jià)為＋2，則Cu的化合價(jià)為＋2，S的化合價(jià)為－2，由反應(yīng)式中各元素化合價(jià)變化可知被氧化的元素為Fe和S。(2)電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陰極反應(yīng)為2Cu2＋＋4e－=2Cu，總反應(yīng)為2Cu2＋＋2H2O=2Cu＋4H＋＋O2↑。右邊電極連接外接電源的正極，為陽(yáng)極；該電解池陰極增重1.6g說(shuō)明生成了0.025molCu，生成H＋物質(zhì)的量為0.05mol，溶液中c(H＋)＝eq\f(0.05mol,500mL)＝0.1mol/L，溶液的pH＝1。(4)方程式③－②－①×2可得Cu2S(s)＋2Cu2O(s)=6Cu(s)＋SO2(g)，則該反應(yīng)的ΔH＝(－296.8＋79.5＋12×2)kJ/mol＝－193.3kJ/mol。8．(1)2H＋＋2e－=H2↑，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(2)有淡黃色沉淀Cl2＋S2－=2Cl－＋S↓(3)Ag置換H2S的反應(yīng)式為2Ag＋H2S=Ag2S＋H2，表明Ag2S的溶解度比AgCl小很多(4)可能是H＋中和了OH－造成褪色(5)取少量D中褪色后的溶液于試管中，滴加1～2滴酚酞溶液，如果又顯紅色，則假設(shè)一正確[解析]電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氣體為氫氣和氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，而氫氣在加熱條件下具有較強(qiáng)還原性，根據(jù)裝置圖可知a、b分別為陰極和陽(yáng)極，a極產(chǎn)生的氫氣將氧化銀還原為單質(zhì)銀，而b極產(chǎn)生的氯氣可氧化硫化鈉