高考化学大二轮复习 专题突破练7 电化学

专题突破练(七)电化学1下列金属防护的方法不正确的是()A对健身器材涂油漆以防止生锈B对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C用牺牲锌块的方法来保护船身D自行车的钢圈上镀上一层铬防锈解析：B项中应选用润滑油来达到润滑和防锈的目的。答案：B2下图所示的日常生活装置中，与手机充电时的能量转化形式相同的是()解析：A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能；D项是将化学能转化成电能。答案：A3下列有关电化学的示意图中正确的是()解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极；选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换；选项C，粗铜应连接电源正极；选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl在阳极放电产生Cl2，溶液中的H在阴极获得电子而产生H2，正确。答案：D4(2016江西赣州统考)根据图示判断下列叙述符合事实的是()A按图连接并放置一段时间后，Fe片表面会“镀”上一层铜B按图连接好导线后(Zn片与Cu片相接触)，灵敏电流表指针会发生非常明显的偏转C按图连接并放置片刻，在Fe片附近加一滴KSCN溶液，溶液变为红色D按图连接并放置一段时间后，在Sn片上有无色气泡聚集解析：按图连接后，铁与电源的正极相连，作阳极，铁失去电子，Fe片表面不会“镀”上一层铜，A不正确；按图连接好导线后，由于Zn片与Cu片相接触，电子直接传递到铜片，因此灵敏电流表指针不会发生非常明显的偏转，B不正确；按图连接后构成原电池，锌比铁活泼，锌是负极，铁是正极，溶液中不会产生铁离子，所以在Fe片附近加一滴KSCN溶液，溶液不可能变为红色，C不正确；按图连接后构成电解池；Sn与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，因此在Sn片上有无色气泡聚集，D正确。答案：D5铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。下列说法不正确的是()A因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀B若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率变小C铜极上的反应是2H2e=H2，O24e4H=2H2OD在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀解析：根据示意图，铁铆钉发生电化学腐蚀，其电极反应式为左侧右侧B项，若水膜溶解了SO2，酸性增强，所以铁铆钉腐蚀的速率将变大。答案：B6(2016湖南十二校模拟)一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示，关于该电池的叙述正确的是()A电池工作时，电子由a流向bB微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中，H从正极区移向负极区D正极反应式为：MnO24H2e=Mn22H2O解析：因为右侧产生CO2，说明微生物所在的电极区Cm(H2O)n失电子生成CO2，所以电池工作时电子由b经外电路流向a极，A项错误；微生物所在电极区放电时发生氧化反应，B项错误；放电时阳离子向正极移动，C项错误；放电时正极发生还原反应，D项正确。答案：D7(2016福建漳州模拟)镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为：xMgMo3S4MgxMo3S4下列说法不正确的是()A放电时，Mo3S4发生氧化反应B放电时，正极反应式：Mo3S42xe=Mo3SC充电时，Mg2向阴极迁移D充电时，阴极反应式：xMg22xe=xMg解析：由题意可知，放电时发生原电池反应，Mg由0价变为2价，被氧化，发生氧化反应，作原电池的负极，A项不正确；放电时Mo3S4为正极，正极反应式为Mo3S42xe=Mo3S，B项正确；电池充电时发生电解反应，阴极发生还原反应，金属阳离子Mg2放电，反应式为xMg22xe=xMg，电解质溶液中，阳离子Mg2向阴极移动，C、D项均正确。答案：A8某实验小组依据反应AsO2H2IAsOI2H2O设计如图甲所示原电池，探究pH与电压的关系如图乙所示。下列有关叙述错误的是()A调节pH可以改变反应的方向BpH0.68时，反应处于平衡状态CpH5时，负极电极反应式为2I2e=I2DpH0.68，氧化性I2AsO解析：由总反应方程式知，c(H)增大时，有利于反应向右进行，c(H)减小时有利于反应向左进行，故调节pH可以改变反应进行的方向，A项正确；当pH0.68时电压为0，说明反应处于平衡状态，B项正确；当pH0.68时反应向左进行，此时I2是氧化剂，AsO是氧化产物，负极上是AsO失去电子，C项错误，D项正确。答案：C9500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，通过一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为2 molL1B上述电解过程中共转移6 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 molL1解析：根据题意，阳极是H2O电离出的OH放电：4OH4e=2H2OO2，阴极是Cu2放电、H2O电离出的H放电：Cu22e=Cu、2H2e=H2；根据阴、阳两极上转移电子数相同，知2n(Cu)2n(H2)4n(O2)，则n(Cu)(1 mol41 mol2)1 mol；A项，原混合溶液中c(Cu2)2 molL1，根据电荷守恒：2c(Cu2)c(K)c(NO)，则c(K)2 molL1；B项，根据阳极反应知，产生22.4 L O2(标准状况)，转移4 mol电子；D项，根据电极反应，阳极消耗4 mol OH，阴极消耗2 mol H，故电解后溶液中c(H)4 molL1。答案：A10(2016长春模拟)现用离子交换膜(只允许对应的离子通过)和石墨作电极的电解槽电解饱和的Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4，下列说法中正确的是()A气体A是H2，溶液E是稀硫酸B气体B是H2，溶液D是NaOH溶液CNa2SO4溶液由G口加入，F口通入稀硫酸D靠近阳极室一侧的是阳离子交换膜，阴极室导出的是氢气解析：据题意，电解饱和Na2SO4溶液时，阳极附近是OH放电生成氧气，阴极附近是H放电生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜，在两极分别生成NaOH和H2SO4，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，只允许通过阴离子，在阴极室一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，D项错误；接电源正极的是阳极，即A极放出氧气，A项错误，B项正确；若由F口通入稀硫酸，则将NaOH中和掉，得不到产品，C项错误。答案：B11(2016河南安阳模拟)利用下图装置，可完成很多电化学实验。下列有关叙述正确的是()A若X为锌棒，开关K置于A处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法B若X为铜棒，开关K置于A处，装置中发生的总反应为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2C若X为碳棒，开关K置于B处，在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液可看到溶液变红色D若X为碳棒，开关K置于B处，向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红解析：若X为锌棒，开关K置于A处，则构成电解池，铁作阴极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法，A项不正确；若X为铜棒，开关K置于A处，则构成电解池，铜作阳极，失去电子，铁作阴极，B项不正确；若X为碳棒，开关K置于B处，则构成原电池，铁作负极，失去电子生成亚铁离子，因此在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液看不到溶液变红色，C项不正确；若X为碳棒，开关K置于B处，则构成原电池，铁作负极，碳棒作正极，因此向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红，D项正确。答案：D12(2016湖南十二校联考)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是()A当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 L O2Bb极上发生的电极反应是：4H2O4e=2H24OHCc极上发生还原反应，B中的H可以通过隔膜进入ADd极上发生的电极反应是：O24H4e=2H2O解析：由图可知a为阴极、b为阳极则气体X为H2、气体Y为O2、c为正极、d为负极。正极、阴极发生还原反应，负极、阳极发生氧化反应，A项、B项、D项错误；在原电池中阳离子移向正极，C项正确。答案：C13(2016长沙一模)铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：(1)工业上采用电解氧化铝冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al2O3(熔融)4Al3O2，加入冰晶石的作用是_。(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为_，下列可作阴极材料的是_(填字母序号)。A铝材B石墨C铅板 D纯铝(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为_。(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是_。(5)下列说法正确的是_(填字母序号)。A阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术B铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能C铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降D铝的阳极氧化膜富有多孔性，有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色答案：(1)降低Al2O3的熔点(2)Al3e=Al3D(3)2Al6e3H2O=Al2O36H(4)铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压(5)B、D14全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动的液态电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是_。(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2、V3、VO2、VO)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2V3H2OV2VO2H。 放电时的正极反应式为_，充电过程中，电解液的pH_(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)通过电解将含氰废水(含NaCN)转化为无毒气体的同时得到副产品，CN转化为CO2和N2，则电解时阳极的电极反应式为_，阴极区生成的气体及副产品溶质的化学式分别是_、_。解析：(1)见答案。(2)根据电池反应知，原电池工作时只有钒元素化合物变化，因此，负极反应式为V2e=V3，正极反应式为VOe2H=VO2H2O。充电过程中生成H，c(H)增大，pH降低。(3)电解NaCN溶液时，阴极反应式为10H10e=5H2，促进阴极附近水的电离，生成NaOH；阳极反应式为2CN4H2O10e=2CO2N28H。答案：(1)电解质溶液(2)VO2He=VO2H2O降低(3)2CN4H2O10e=2CO2N28HH2NaOH15.某实验小组A设计生产亚氯酸钠(NaClO2)的主要流程如图，已知NaClO2是一种强氧化性漂白剂，广泛应用于纺织、印染工业。它在碱性环境中稳定存在。(1)H2O2的电子式为_，装置中发生反应的还原剂是_(填化学式)。(2)A的化学式是_，装置电解池中A在_极区产生，若装置中生成气体a 11.2 L(标准状况)，则理论上通过电解池的电量为_(已知法拉第常数F9.65104 Cmol1)。(3)装置中反应的离子方程式是_。.某实验小组B测定金属锡合金样品的纯度(仅含少量锌和铜，组成均匀)，将样品溶于足量盐酸Sn2HCl=SnCl2H2，过滤，洗涤。将滤液和洗涤液合并再加过量的FeCl3溶液。最后可用一定浓度的K2Cr2O7酸性溶液滴定生成的Fe2，此时还原产物为Cr3。现有锡合金试样1.23 g，经上述反应、操作后，共用去0.200 mol/L的K2Cr2O7的酸性溶液15.00 mL。(4)列式计算样品中锡的质量分数。(5)用上述样品模拟工业上电解精炼锡，如图：b极发生的电极反应为_，当得到11.90 g纯锡时，电解质溶液质量减轻0.54 g，则锡合金质量减少_g(结果保留一位小数)。解析：(1)H2O2中H原子满足2电子稳定结构，O原子满足8电子稳定结构，而且分子中存在OO键，故其电子式为HO O H。装置中加入的物质为Na2SO3和NaClO3，生成物为Na2SO4和ClO2，故Na2SO3为还原剂，NaClO3为氧化剂。(2)装置中电解Na2SO4溶液，而实际上电解的是水，因为离子隔膜的存在，阳极区有H生成，最终得到硫酸，阴极区有OH生成，最终得到NaOH溶液，气体b为氢气，气体a为氧气，A溶液为硫酸。理论上，生成标准状况下的氧气11.2 L(0.5 mol)时，转移电子2 mol，通过电解池的电量为2 mol9.65104 Cmol11.93105 C。(3)根据流程图可知，装置中加入的物质为ClO2、H2O2和NaOH溶液，生成物有O2、NaClO2，再结合得失电子守恒、电荷守恒可以写出反应的离子方程式(注意生成物中有水)。(4)发生的反应有：Sn2H=Sn2H2，Sn22Fe3=Sn42Fe2，Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。因此有关系式：3Sn3Sn26Fe2Cr2O，n(Sn)30.200 mol/L0.015 L0.009 mol，样品中锡的质量分数为100%87.1%。(5)b极接电源正极，为阳极，发生氧化反应，故该电极为粗锡，金属Sn和Zn发生失电子的反应，电极反应为Sn2e=Sn2、Zn2e=Zn2。铜为阳极泥，电解液质量减少是因为阳极Sn和Zn发生反应生成Sn2、Zn2，而阴极只析出了Sn，ZnSn差值 65 119 54故溶解的Zn的质量为65 gmol10.65 g，阴极得到11.90 g Sn，根据得失电子守恒可知：阳极溶解的锡的物质的量n(Sn)11.90 g119 gmol10.65 g65 gmol10.09 mol。又锡合金样品中锡的质量分数为87.1%，故锡合金减少的质量为12.3 g。答案：(1)HHNa2SO3(2)H2SO4阳1.93105 C(3)2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O(4)由关系式6Fe23Sn2Cr2O得出n(Sn)0.009 molw(Sn)100%87.1%(5)Sn2e=Sn2、Zn2e=Zn212.3