高考化學沖刺押題預(yù)測系列 專題11 電化學基礎(chǔ)

備戰(zhàn)高考化學沖刺押題（高考預(yù)測）系列專題11電化學基礎(chǔ)一、單項選擇題(本題包括6小題，每小題4分，共24分)1．茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向．航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定．我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt－Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池．在這種電池中()①鋁合金是陽極②鋁合金是負極③海水是電解液④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A．②③B．②④C．①②D．①④解析：電池電極只稱為正、負極，故①錯．其中活潑的一極為負極，即為鋁合金，②對．電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，③對．鋁合金為負極，則發(fā)生氧化反應(yīng)，故④錯．答案：A2．下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是()A．銅鋅原電池中銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解飽和食鹽水制燒堿時，用銅作陽極C．電解法精煉銅時，粗銅連接電源的正極D．電鍍銅和精煉銅時，均用純銅作陰極解析：銅鋅原電池中銅電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；電解飽和食鹽水制燒堿時，陽極為石墨；電解法精煉銅時，粗銅作陽極被氧化，純銅作陰極，故C正確；電鍍銅時，銅作陽極被氧化．答案：C4．如圖所示，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)生a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出．符合這一情況的是()A極板B極板X電極Z溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl2解析：a極板質(zhì)量增加，必定是金屬在a極析出．a(chǎn)極一定是陰極，則X一定為電源的負極，所以C選項電源電極名稱錯，B選項Z溶液為NaOH溶液，電解時無金屬析出，被排除．又因為b極有無色無臭氣體放出，該氣體只能是O2，而D選項電解CuCl2溶液，陽極產(chǎn)生的氣體是黃綠色的有刺激性氣味的Cl2，D選項被排除.答案：A5．金屬鎳有廣泛應(yīng)用．粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其主要電極反應(yīng)式：Ni2＋＋2e－=NiB．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D．電解后，電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt解析：電解精煉鎳的化學原理與電解精煉銅相同，電解時將粗鎳作陽極．由已知的氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋可推測金屬單質(zhì)還原性Zn>Fe>Ni>Cu>Pt，電解時陽極上Ni和雜質(zhì)Zn、Fe失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬溶解進入溶液，Cu和Pt不能失電子而形成陽極泥在陽極附近沉積．在陰極上只有Ni2＋得電子析出金屬鎳，在通過相同電量時，陰陽兩極反應(yīng)的元素不完全相同，所以兩極質(zhì)量的變化值不等．電解時的電解液為含Ni2＋的鹽溶液，電解過程中Ni2＋濃度略有減少，所以溶液中仍含有大量的Ni2＋.答案：D6．如圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是()解析：電子流出的一極是電源的負極，電解飽和的氯化鈉溶液時，陽極產(chǎn)生Cl2，能使碘化鉀淀粉溶液變藍；陰極產(chǎn)生H2，陰極區(qū)顯堿性，能使酚酞變紅．答案：D二、雙項選擇題(本題包括2小題，每小題6分，共12分)7．如圖所示，下列敘述正確的是()A．Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．Y與濾紙接觸處有氫氣生成D．X與濾紙接觸處變紅解析：考查原電池、電解池的反應(yīng)原理．根據(jù)圖示的裝置可以得出左側(cè)的裝置為原電池，右側(cè)的裝置為電解池．根據(jù)原電池的構(gòu)成規(guī)律：Zn為負極，Cu為正極；由圖示連接情況可知X為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)分別為Cu2＋－2e－=Cu2＋、2H＋＋2e－=H2↑.因為在Y電極附近H＋的濃度減小，將使H2OH＋＋OH－平衡向右移動，移動的結(jié)果是c(OH－)＞c(H＋)，溶液顯堿性，所以溶液附近電極變紅色．A、C選項正確．答案：AC8．有人設(shè)計將兩根Pt絲作電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池．該電池中反應(yīng)的化學方程式：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說法正確的是(一個電子所帶電量為1.6×10－19C)()A．通入甲烷的電極為電池的正極，通入氧氣的電極為負極B．在標準狀況下，每消耗5.6LO2，可向外提供9.6×104C的電量C．通入甲烷電極的電極反應(yīng)為：CH4＋10OH8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OD．放電一段時間后，溶液pH升高解析：在燃料電池中，可燃物是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，在電池中作負極，所以A錯．從原電池的總反應(yīng)式看在反應(yīng)中由于生成的CO2消耗了溶液中的OH－，使得溶液pH值降低，所以D錯．消耗5.6LO2即0.25molO2，轉(zhuǎn)移1mol電子，可向外提供6.02×1023×1.6×10－19C＝9.6×104C的電量，所以B正確．答案：BC三、非選擇題(本題包括4小題，共64分)9．(15分)將鋁件與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進行電解，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成一層Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部分存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使Al(OH)3分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜．某校課外興趣小組根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO3溶液為電解液進行實驗．(1)鋁件表面形成Al(OH)3的電極反應(yīng)式是：________________________________________________________________________________________________________.(2)電解過程中，必須使電解液pH保持相對穩(wěn)定(不能太大，也不能太小)的原因是______________________________________________________________________.答案：(1)Al－3e－＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑(或Al－3e－=Al3＋；Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑)(2)Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過強，都會使所形成的Al2O3薄膜溶解10．(17分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀．若用如圖所示實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀．兩極材料分別為石墨和鐵．(1)a電極材料為______________，其電極反應(yīng)式為________________________．(2)電解液d可以是__________，則白色沉淀在電極上生成；也可以是__________，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成．A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液(3)液體c為苯，其作用是__________，在加入苯之前，對d溶液進行加熱處理的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)為了在短時間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是________．A．改用稀硫酸作電解液B．適當增大電源電壓C．適當縮小兩電極間距離D．適當降低電解液溫度(5)若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為____________________________．解析：制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是防止O2對實驗的干擾，加液體覆蓋層，對電解液加熱處理的目的都是為了排除O2的干擾．答案：(1)FeFe－2e－=Fe2＋(2)CB(3)隔絕空氣，防止Fe(OH)2被氧氣氧化加熱一段時間除去溶液中溶解的氧氣(4)BC(5)白色沉淀立即變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色11．(15分)Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器．該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2.電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2.請回答下列問題：(1)電池的負極材料為__________，發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________；(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_____________________________________，反應(yīng)的化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：分析反應(yīng)的化合價變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑．(1)負極材料為Li(還原劑)，電極反應(yīng)為Li－e－=Li＋.(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負極反應(yīng)式得到：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2.(3)題中給出有堿液吸收時的產(chǎn)物，則沒有堿液吸收時的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以SOCl2與水反應(yīng)的現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成．(4)因為構(gòu)成電池的兩個主要成分中Li能和氧氣、水反應(yīng)，SOCl2也與水反應(yīng)．答案：(1)鋰Li－e－=Li＋(2)2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑(4)鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng)12．(17分)利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機的理想方法之一．某研究小組設(shè)計了如圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)光分解水制氫．反應(yīng)過程中所需的電能由太陽能光電池提供，反應(yīng)體系中I2和Fe2＋等可循環(huán)使用．(1)寫出下列反應(yīng)中的離子方程式：電解池A：___________________________________________________________；電解池B：___________________________________________________________；光催化反應(yīng)池：________________________________________________________.(2)若電解池A中生成3.36LH2(標準狀況)，電解池B中生成Fe2＋的物質(zhì)的量為________．(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為amol/L和bmol/L，光催化反應(yīng)生成Fe3＋的速率為cmol/min，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時間內(nèi)流過的溶液體積)．試用所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q＝________.解析：(1)2H＋＋2I－eq\o(=,\s\up7(通電))H2↑＋I24Fe3＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))O2↑＋4H＋＋4Fe2＋2Fe2＋＋I2eq\o(=,\s\up7(光照))2Fe3＋＋2I－(2)n(H2)＝eq\f(3.36L,22.4L·mol－1)＝0.150mol；電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝2n(H2)＝2×0.150mol＝0.300mol.因為電解池A、B是串聯(lián)電解池，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等．所以，n(Fe2＋)＝n(e－)＝0.300mol.(3)根據(jù)化學反應(yīng)2Fe2＋＋I2eq\o(=,\s\up7(