新編高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題12 電化學(xué)練習(xí)

新編高考化學(xué)備考資料第一部分專題十二 電化學(xué)一、選擇題1(2015·安徽渦陽(yáng)四中模擬)原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中正確的是()A(1)(2)中Mg作負(fù)極，(3)(4)中Fe作負(fù)極B(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析：(1)中Mg作負(fù)極；(2)中Al作負(fù)極；(3)中銅作負(fù)極；(4)是鐵的吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極。答案：B2(2015·北京海淀期中)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕和防護(hù)的說(shuō)法不正確的是()A自行車的鋼圈上鍍一層鉻，防止生銹B外加直流電源保護(hù)鋼閘門時(shí)，鋼閘門與電源的負(fù)極相連C鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：2H2OO24e=4OHD鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)：Fe3e=Fe3解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D3(2015·山東19所名校調(diào)研)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()A斷開K2，閉合K1時(shí)，銅電極為陽(yáng)極B斷開K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時(shí)，銅電極發(fā)生還原反應(yīng)D斷開K2，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極解析：本題解題關(guān)鍵在于由反應(yīng)現(xiàn)象判斷電源的正、負(fù)極，進(jìn)而確定其他各電極及其電極反應(yīng)式。由題意斷開K2，閉合K1時(shí)，兩極均有氣泡生成，確定電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，石墨為陽(yáng)極，Cu為陰極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，不能使酚酞變紅，故A、B選項(xiàng)都錯(cuò)；斷開K1，閉合K2時(shí)，形成原電池，Cu為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，H22e2OH=2H2O，石墨為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cl22e=2Cl，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案：D4(2015·海淀期末)關(guān)于下列裝置的說(shuō)法正確的是()A裝置中鹽橋內(nèi)的K移向CuSO4溶液B裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C若裝置用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒D若裝置用于電解精煉銅，則溶液中的Cu2濃度保持不變解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。裝置為原電池，其將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，鋅為負(fù)極，銅為正極，鹽橋中的K移向正極區(qū)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置為電解池，若用于鐵棒鍍銅，則銅應(yīng)作陽(yáng)極，即N極為銅棒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若裝置用于電解精煉銅，則粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，粗銅中比銅活潑的金屬也會(huì)失電子，以離子形式進(jìn)入溶液，而比銅不活潑的金屬則形成陽(yáng)極泥，在陰極只有Cu2得電子形成Cu，根據(jù)陽(yáng)極和陰極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可知電解質(zhì)溶液中Cu2濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5(2015·湖北六校聯(lián)考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是()Aa和b不連接時(shí)，鐵片質(zhì)量會(huì)增加Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu22e=CuC無(wú)論a和b是否用導(dǎo)線連接，鐵片均被腐蝕Da和b分別連接電源正、負(fù)極時(shí)，F(xiàn)e電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH4e=2H2OO2解析：本題考查了電化學(xué)原理，意在考查考生對(duì)原電池原理和電解池原理的理解及應(yīng)用能力。a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與溶液中的Cu2發(fā)生置換反應(yīng)，因Fe的相對(duì)原子質(zhì)量比Cu的小，故鐵片質(zhì)量增加，A項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，鐵、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，正極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，B項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極而被腐蝕，a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與Cu2發(fā)生置換反應(yīng)而被腐蝕，C項(xiàng)正確；a連接電源正極、b連接電源負(fù)極時(shí)，鐵片作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失電子，而不是OH失電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D6(2015·株洲一模)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極為Al電極，其他均為Cu電極，則下列敘述正確的是()A電子流動(dòng)方向：電極A電極B電極發(fā)生氧化反應(yīng)C電極質(zhì)量不變D電極的電極反應(yīng)：Cu22e=Cu解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的理解記憶能力和對(duì)裝置的分析能力。由題給裝置可知，左邊燒杯和中間燒杯組成一個(gè)原電池裝置，Al作負(fù)極，Cu作正極，右邊燒杯是一個(gè)電解池裝置。電子從負(fù)極流出，即電子流動(dòng)方向：電極IA電極，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電極I是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)正確；電極上Cu2得電子生成單質(zhì)銅，電極質(zhì)量增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電極與原電池的正極相連，是陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)Cu2e=Cu2，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B7(2015·太原一模)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質(zhì)儲(chǔ)罐和電池間不斷循環(huán)。下列說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2B充電時(shí)電極a連接電源的負(fù)極C陽(yáng)離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)D放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和分析判斷能力。由題知電解液為溴化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時(shí)左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br2e=Br2，則左側(cè)電極為陽(yáng)極，充電時(shí)電極a連接電源的正極；充電時(shí)右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn22e=Zn，則右側(cè)電極為陰極，充電時(shí)電極b連接電源的負(fù)極，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn2e=Zn2，A選項(xiàng)正確。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C選項(xiàng)正確。該電池放電時(shí)正極反應(yīng)為充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br22e=2Br，放電時(shí)作原電池，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，且該裝置使用了陽(yáng)離子交換膜，其只允許陽(yáng)離子通過(guò)，即左側(cè)電極上生成了Br，同時(shí)Zn2不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大，D選項(xiàng)正確。答案：B8(2015·日照調(diào)研)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為：2CuH2OCu2OH2。下列說(shuō)法正確的是()A鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大C離子交換膜應(yīng)采用陽(yáng)離子交換膜D陽(yáng)極反應(yīng)式是：2Cu2OH2e=Cu2OH2O解析：本題考查了電解原理，意在考查考生運(yùn)用電解原理分析，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅作陽(yáng)極，陽(yáng)極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu2OH2e=Cu2OH2O，OH由陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；由陰極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的OH在陽(yáng)極全部參與反應(yīng)，陽(yáng)極附近溶液的pH不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D9(2015·合肥一模)電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿的裝置加圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()(說(shuō)明：陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò))Aa電極反應(yīng)式為：2H2e=H2B產(chǎn)物丙為硫酸Cd為陰離子交換膜DNa2SO4溶液濃度增大解析：本題考查電解硫酸鈉溶液相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電解原理的理解和應(yīng)用能力。電解硫酸鈉溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，又同溫同壓下氣體甲與氣體乙的體積比約為12，則甲為O2，乙為H2，故a電極上為H2O電離出的OH放電，產(chǎn)生氧氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上H2O電離出的OH放電，SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此產(chǎn)物丙為硫酸，B項(xiàng)正確；b為陰極，陰極上H2O電離出的H放電，Na向陰極移動(dòng)，則d為陽(yáng)離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2SO4溶液中Na向陰極移動(dòng)、SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此Na2SO4溶液的濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B10(2015·湖南雅禮中學(xué)月考)用惰性電極電解100 mL CuSO4溶液一段時(shí)間后，可以通過(guò)添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，則電解時(shí)電路中通過(guò)的電子為()A0.1 mol B0.2 molC0.4 mol D0.8 mol解析：本題解題關(guān)鍵是通過(guò)加入Cu(OH)2將溶液完全復(fù)原這一信息，確定該電解過(guò)程分為兩個(gè)過(guò)程，分別為電解CuSO4溶液和H2O，可分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)題意知，通過(guò)添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，可知電解時(shí)Cu2放電完全，且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，結(jié)合電極反應(yīng)式知，通過(guò)的電子為0.4 mol。答案：C二、填空題11(2015·湖北六校聯(lián)考)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co2氧化成Co3，然后Co3將甲醇氧化成CO2和H(用石墨烯吸附除去Co2)?，F(xiàn)用如圖所示裝置模擬上述過(guò)程，則Co2在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_；除去甲醇的離子方程式為_。解析：通電后，將Co2氧化成Co3，電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Co2e=Co3。以Co3作氧化劑將水中的甲醇氧化成CO2和H，Co3被還原成Co2，反應(yīng)的離子方程式為6Co3CH3OHH2O=6Co2CO26H。答案：Co2e=Co36Co3CH3OHH2O=6Co2CO26H12(2015·廣東六校聯(lián)考)美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作為電極、加入堿性電解質(zhì)溶液，其電池反應(yīng)為4NH33O2=2N26H2O。(1)寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式_。(2)若用該燃料電池產(chǎn)生的電能在鐵皮上鍍鋅(制白鐵皮)，某鐵皮上現(xiàn)需要鍍上9.75 g鋅，理論上至少需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣_L。解析：(1)由總反應(yīng)式可知，正極是氧氣得電子，發(fā)生反應(yīng)：O24e2H2O=4OH。(2)9.75 g Zn的物質(zhì)的量為0.15 mol，鍍鋅時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.3 mol，由4NH33O2=2N26H2O可知，4 mol氨氣參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移12 mol電子，故轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時(shí)消耗0.1 mol NH3，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。答案：(1)O24e2H2O=4OH(2)2.24