高考化学（第01期）大题狂练系列 专题27 电化学综合应用（含解析）1

专题27 电化学综合应用（满分60分 时间30分钟）姓名： 班级： 得分： 1（1）某课外活动小组同学用图1装置进行实验，试回答下列问题：若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为 （2）芒硝化学式为Na2SO410H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念.该电解槽的阳极反应式为 ；此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”、“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或“D”） 导出通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因： 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 已知H2的燃烧热为285.8kJmol1，则该燃料电池工作产生36g H2O时，理论上有 kJ的能量转化为电能【答案】（1）吸氧；2Cl+2H2O2OH+H2+Cl2；（2）4OH4e=2H2O+O2；小于；D；H+放电，促进水的电离，OH浓度增大；H2+2OH2e=2H2O；571.6（2）电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH4e=2H2O+O2；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数，故答案为：4OH4e=2H2O+O2；小于；氢氧化钠在阴极生成，所以在D口导出；故答案为：D；通电开始后，阴极上氢离子放电生成氢气，氢离子来自于水，所以促进水的电离，导致溶液中氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，所以溶液的pH值增大故答案为：H+放电，促进水的电离，OH浓度增大；氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH2e=2H2O，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=571.6kJ/mol，该燃料电池工作产生36g H2O，n（H2O）=2mol，由燃烧的热方程式可知，生成2molH2O放出571.6kJ的热量，即理论上有571.6kJ的能量转化为电能，故答案为：H2+2OH2e=2H2O；571.62电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 （填字母序号）。a碳棒 b锌板 c铜板该电化学保护方法的名称是 。（2）图2中，钢闸门C为 极，用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，总反应的离子方程式为 。（3）有关上述实验，下列说法正确的是 。 A溶液中Na向D极移动 B从D极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 C反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 （4）模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可用如图装置电解硫酸钾溶液来制取H2、O2、H2SO4和KOH。该电解槽的阳极反应方程式为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或 “D”） 导出。若采用CH4燃料电池（石墨为电极，KOH为电解质溶液）为电源，则该电池的负极电极方程式为 ，若B极产生标准状况下22.4 L气体，则理论上需要通入 mol CH4。电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因 。【答案】（1）b 牺牲阳极的阴极保护法（2）阴 2Cl-+2H2O 2OH+ H2+ Cl2（2分） （3）B（4）2H2O4e- = 4H + O2或4OH4e- =O2+2H2O（2分） ；小于； D；CH48e- +10OH= CO32- +7H2O（2分） ；0.5H2O H+ OH，H在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c（OH）c（H）（2分） 考点：考查了原电池原理和电解池原理的分析应用。3甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是：甲池中的_棒；乙池中的_棒。在乙池中阳极的电极反应是_。（2）若两池中均盛放饱和NaCl溶液。写出乙池中总反应的离子方程式：_。将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为51，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_。（3）如下图为相互串联的甲、乙两个电解池(电极都是惰性电极)，请回答：写出甲电解池中的电解反应方程式：_。若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为_；若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_。【答案】（1）C Fe4OH4e=2H2OO2（2）2Cl2H2OH2Cl22OH5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3（3）2CuSO42H2O2CuO22H2SO44.48 L ；1 molL1考点：考查原电池和电解池的原理。4全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。全钒液流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(紫色)、V3（绿色）、VO2（蓝色）、VO（黄色）】为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2V3H2OV2VO2H。如图1是钒电池基本工作原理示意图： 图 1 图 2请回答下列问题：（1）放电时的正极反应式为_；（2）充电时的阴极反应式为_，充电过程中，电解液的pH (选填“升高”“降低”或“不变”)。（3） 放电过程中氢离子的作用是_；若充电时转移电子的数目为 6.021023，则左槽溶液中H+的变化量为 mol 。 （4） 以全钒液流电池为电源，用惰性电极电解NaHSO3溶液可制得硫酸，装置如图2所示。阴极的电极反应式为 。.（5）电解过程中处的生成物是 （填化学式）。【答案】（1） VO2HeVO2H2O（2）V3eV2 降低（3） 参与正极反应和通过隔膜定向移动使电流通过溶液 1 （4） 2HSO3- + 2e - 2 SO3 2- + H2 (或2H+ + 2e -H2 HSO3- + OH - = SO3 2- + H2O ) （5）O2、SO2考点：考查电化学原理的应用