2019-2020年高考化學二輪復習 專題12 電化學練習.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 專題12 電化學練習 一、選擇題 1．(xx安徽渦陽四中模擬)原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中正確的是(　　) A．(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極 B．(2)中Mg作正極，電極反應式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．(3)中Fe作負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋ D．(4)中Cu作正極，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑ 解析：(1)中Mg作負極；(2)中Al作負極；(3)中銅作負極；(4)是鐵的吸氧腐蝕，Fe作負極。 答案：B 2．(xx北京海淀期中)下列有關鋼鐵腐蝕和防護的說法不正確的是(　　) A．自行車的鋼圈上鍍一層鉻，防止生銹 B．外加直流電源保護鋼閘門時，鋼閘門與電源的負極相連 C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負極反應：Fe－3e－===Fe3＋ 解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負極反應為Fe－2e－===Fe2＋，D項錯誤。 答案：D 3．(xx山東19所名校調研)某興趣小組設計如圖實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現電流表指針偏轉。下列有關描述正確的是(　　) A．斷開K2，閉合K1時，銅電極為陽極 B．斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅 C．斷開K1，閉合K2時，銅電極發(fā)生還原反應 D．斷開K2，閉合K2時，石墨電極作正極 解析：本題解題關鍵在于由反應現象判斷電源的正、負極，進而確定其他各電極及其電極反應式。由題意斷開K2，閉合K1時，兩極均有氣泡生成，確定電源左側為正極，右側為負極，石墨為陽極，Cu為陰極，陽極的電極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，不能使酚酞變紅，故A、B選項都錯；斷開K1，閉合K2時，形成原電池，Cu為負極，發(fā)生氧化反應，H2－2e－＋2OH－===2H2O，石墨為正極，發(fā)生還原反應，Cl2＋2e－===2Cl－，故C項錯誤，D項正確。 答案：D 4．(xx海淀期末)關于下列裝置的說法正確的是(　　) A．裝置①中鹽橋內的K＋移向CuSO4溶液 B．裝置①將電能轉變?yōu)榛瘜W能 C．若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒 D．若裝置②用于電解精煉銅，則溶液中的Cu2＋濃度保持不變 解析：本題考查了電化學知識，意在考查考生運用所學知識分析、解決問題的能力。裝置①為原電池，其將化學能轉變?yōu)殡娔埽\為負極，銅為正極，鹽橋中的K＋移向正極區(qū)，A項正確，B項錯誤；裝置②為電解池，若用于鐵棒鍍銅，則銅應作陽極，即N極為銅棒，C項錯誤；若裝置②用于電解精煉銅，則粗銅應作陽極，粗銅中比銅活潑的金屬也會失電子，以離子形式進入溶液，而比銅不活潑的金屬則形成陽極泥，在陰極只有Cu2＋得電子形成Cu，根據陽極和陰極轉移電子數相等可知電解質溶液中Cu2＋濃度減小，D項錯誤。 答案：A 5．(xx湖北六校聯(lián)考)某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。下列敘述錯誤的是(　　) A．a和b不連接時，鐵片質量會增加 B．a和b用導線連接時，正極發(fā)生的電極反應為：Cu2＋＋2e－===Cu C．無論a和b是否用導線連接，鐵片均被腐蝕 D．a和b分別連接電源正、負極時，Fe電極發(fā)生的電極反應為：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析：本題考查了電化學原理，意在考查考生對原電池原理和電解池原理的理解及應用能力。a和b不連接時，Fe與溶液中的Cu2＋發(fā)生置換反應，因Fe的相對原子質量比Cu的小，故鐵片質量增加，A項正確；a和b用導線連接時，鐵、銅、硫酸銅溶液構成原電池，正極反應式為Cu2＋＋2e－===Cu，B項正確；a和b用導線連接時，Fe作負極而被腐蝕，a和b不連接時，Fe與Cu2＋發(fā)生置換反應而被腐蝕，C項正確；a連接電源正極、b連接電源負極時，鐵片作陽極，發(fā)生氧化反應，Fe失電子，而不是OH－失電子，D項錯誤。 答案：D 6．(xx株洲一模)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al電極，其他均為Cu電極，則下列敘述正確的是(　　) A．電子流動方向：電極Ⅳ→A→電極Ⅰ B．電極Ⅰ發(fā)生氧化反應 C．電極Ⅱ質量不變 D．電極Ⅲ的電極反應：Cu2＋＋2e－===Cu 解析：本題考查了電化學知識，意在考查考生的理解記憶能力和對裝置的分析能力。由題給裝置可知，左邊燒杯和中間燒杯組成一個原電池裝置，Al作負極，Cu作正極，右邊燒杯是一個電解池裝置。電子從負極流出，即電子流動方向：電極I→A→電極Ⅳ，A選項錯誤；電極I是負極，發(fā)生氧化反應，B選項正確；電極Ⅱ上Cu2＋得電子生成單質銅，電極Ⅱ質量增加，C選項錯誤；電極Ⅲ與原電池的正極相連，是陽極，發(fā)生反應Cu－2e－===Cu2＋，D選項錯誤。 答案：B 7．(xx太原一模)鋅溴液流電池是一種新型電化學儲能裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是(　　) A．放電時負極的電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋ B．充電時電極a連接電源的負極 C．陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應 D．放電時左側電解質儲罐中的離子總濃度增大 解析：本題考查了電化學知識，意在考查考生的識圖能力和分析判斷能力。由題知電解液為溴化鋅水溶液，結合電解裝置圖分析可知充電時左側電極上發(fā)生氧化反應：2Br－－2e－===Br2，則左側電極為陽極，充電時電極a連接電源的正極；充電時右側電極上發(fā)生還原反應：Zn2＋＋2e－===Zn，則右側電極為陰極，充電時電極b連接電源的負極，B選項錯誤。該電池放電時負極反應為充電時陰極反應的逆反應，即為Zn－2e－===Zn2＋，A選項正確。陽離子交換膜只允許陽離子通過，可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應，C選項正確。該電池放電時正極反應為充電時陽極反應的逆反應，即為Br2＋2e－===2Br－，放電時作原電池，原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只允許陽離子通過，即左側電極上生成了Br－，同時Zn2＋不斷移向左側電極區(qū)，所以放電時左側電解質儲罐中的離子總濃度增大，D選項正確。 答案：B 8．(xx日照調研)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注。采用離子交換膜控制電解液中OH－的濃度制備納米級Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應為：2Cu＋＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．鈦電極發(fā)生氧化反應 B．陽極附近溶液的pH逐漸增大 C．離子交換膜應采用陽離子交換膜 D．陽極反應式是：2Cu＋＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O 解析：本題考查了電解原理，意在考查考生運用電解原理分析，解決實際問題的能力。鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應，A項錯誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應，陽極反應式為2Cu＋＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應，離子交換膜應為陰離子交換膜，C項錯誤，D項正確；由陰極區(qū)遷移過來的OH－在陽極全部參與反應，陽極附近溶液的pH不變，B項錯誤。 答案：D 9．(xx合肥一模)電解硫酸鈉溶液生產硫酸和燒堿的裝置加圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，下列有關說法正確的是(　　) (說明：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) A．a電極反應式為：2H＋＋2e－===H2↑ B．產物丙為硫酸 C．d為陰離子交換膜 D．Na2SO4溶液濃度增大 解析：本題考查電解硫酸鈉溶液相關知識，意在考查考生對電解原理的理解和應用能力。電解硫酸鈉溶液的實質是電解水，又同溫同壓下氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，則甲為O2，乙為H2，故a電極上為H2O電離出的OH－放電，產生氧氣，A項錯誤；a電極為陽極，陽極上H2O電離出的OH－放電，SO向陽極移動，因此產物丙為硫酸，B項正確；b為陰極，陰極上H2O電離出的H＋放電，Na＋向陰極移動，則d為陽離子交換膜，C項錯誤；Na2SO4溶液中Na＋向陰極移動、SO向陽極移動，因此Na2SO4溶液的濃度減小，D項錯誤。 答案：B 10．(xx湖南雅禮中學月考)用惰性電極電解100 mL CuSO4溶液一段時間后，可以通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原，則電解時電路中通過的電子為(　　) A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.4 mol D．0.8 mol 解析：本題解題關鍵是通過加入Cu(OH)2將溶液完全復原這一信息，確定該電解過程分為兩個過程，分別為電解CuSO4溶液和H2O，可分別進行計算。根據題意知，通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原，可知電解時Cu2＋放電完全，且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，電解時陽極產生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，結合電極反應式知，通過的電子為0.4 mol。 答案：C 二、填空題 11．(xx湖北六校聯(lián)考)電解法可消除甲醇對水質造成的污染，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＋)。現用如圖所示裝置模擬上述過程，則Co2＋在陽極的電極反應式為______________________________；除去甲醇的離子方程式為______________________________。 解析：通電后，將Co2＋氧化成Co3＋，電解池中陽極發(fā)生氧化反應，陽極的電極反應式為Co2＋－e－===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＋，反應的離子方程式為6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋。 答案：Co2＋－e－===Co3＋ 6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋ 12．(xx廣東六校聯(lián)考)美國Simons等科學家發(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、加入堿性電解質溶液，其電池反應為4NH3＋3O2===2N2＋6H2O。 (1)寫出該燃料電池的正極反應式______________________________。 (2)若用該燃料電池產生的電能在鐵皮上鍍鋅(制白鐵皮)，某鐵皮上現需要鍍上9.75 g鋅，理論上至少需要消耗標準狀況下的氨氣________L。 解析：(1)由總反應式可知，正極是氧氣得電子，發(fā)生反應：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)9.75 g Zn的物質的量為0.15 mol，鍍鋅時轉移電子0.3 mol，由4NH3＋3O2===2N2＋6H2O可知，4 mol氨氣參與反應時轉移12 mol電子，故轉移0.3 mol電子時消耗0.1 mol NH3，其在標準狀況下的體積為2.24 L。 答案：(1)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)2.24