2019-2020年高考化学二轮专题复习 专题九 电化学课时作业.doc

2019-2020年高考化学二轮专题复习 专题九 电化学课时作业1载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO24e2H2O=2CO4OH。下列判断错误的是()A上述电化学装置相当于电解池B上述装置进行的总反应为2CO2=2COO2C反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D失电子的电极发生的反应是4OH4e=2H2OO2解析：根据题信息可知该电化学装置相当于电解池，A正确；根据提示的反应物与生成物可以写出反应的总反应式为2CO2=2COO2，B正确；由总反应减去阴极反应，可以得到阳极反应为：4OH4e=2H2OO2，D正确；阴极反应生成的OH在阳极完全反应。故反应前后溶液的pH并不变化，C错。答案：C2瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移动。乙下列有关叙述正确的是()A瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB电极b是正极，O2由电极a流向电极bC电极a的反应式为：CH44O28e=CO22H2OD当固体电解质中有1 mol O2通过时，电子转移4 mol解析：电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错；燃料电池中，通入燃料的一极为负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，B错；甲烷在负极发生失电子氧化反应，电极反应为：CH44O28e=CO22H2O，C正确；1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2，故当固体电解质中有1 mol O2通过时，电子转移2 mol，D错。答案：C3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可充电电池。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1.12 L O2(标准状况下)Bb极上发生的电极反应是：4H2O4e=2H24OHCd极上发生的电极反应是：O24H4e=2H2ODc极上进行还原反应，B中的H可通过隔膜进入A解析：b极为阳极，发生失电子氧化反应，产生O2，a极为阴极，发生得电子还原反应，生成H2，A、B项错误；d极为燃料电池的负极，发生失电子氧化反应，电极反应为：H22e=2H，生成的H可透过隔膜进入A，C项错误，D项正确。答案：D4(xx北京卷)用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到的黄绿色气体解析：根据U形管中离子流向可知：Cu2流向阴极(a端)，应接直流电源的负极，即a端为负极，A正确；CuCl2的电离是在水分子的参与下进行的，与通电无关，B错；阳极上阴离子Cl放电，C错；阴极上阳离子放电：Cu22e=Cu，故阴极附近观察不到黄绿色气体，D错。答案：A5(xx安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析：A项，发生氧化反应的应为负极；B项，Li为阳离子，在原电池中向正极移动；C项，每转移0.1 mol 电子，理论上生成0.05 mol Pb，即10.35 g。答案：D6(xx新课标全国卷)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：该方法根据电化学原理，铝质容器作负极被氧化生成Al3再水解生成Al(OH)3，Ag2S被还原生成单质银，S2水解生成H2S，银器因失去硫质量减轻。答案：B7(xx天津卷)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(1)电解池：2Al3H2O电解,Al2O33H2电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO24H2e=Pb22H2O阳极：2Al3H2O6e=Al2O36HD解析：A项，电池中H移向正极PbO2；B项，每消耗3 mol Pb转移6 mol e，在电解池中应生成1 mol Al2O3；C项，电池中正极发生：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；D项，电池中Pb电极生成PbSO4，质量增加，电解池中Pb电极作阴极发生的反应为：2H2e=H2，电极质量不变，正确。答案：D8(xx江西联考)蝇类昆虫的雌性信息素可用芥酸(来自白芥)与羧酸X在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。电解总反应式为C21H41COOHX4NaOHC23H462Na2CO3芥酸雌性信息素2H2OH2则下列说法正确的是()AX为C3H7COOHB电解的阳极反应式为C21H41COOHX2e2H2O=C23H46CO6HC电解过程中阴极区pH增大，Na向阴极移动D阴极的还原产物为H2和OH解析：依据原子守恒可知X化学式为C3H6O2，A错误；B选项中有CO生成一定无H生成，错误；H在阴极得电子可知生成H2，所以电解过程中阴极区pH增大，C选项正确；OH不是还原产物，D选项错误。答案：C9(xx宜昌调研)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是() 甲 乙A溶液的质量变化：甲减小乙增大B溶液pH变化：甲减小乙增大C相同条件下产生气体的体积：V甲V乙D电极反应式：甲中阴极为Cu22e=Cu，乙中负极为Mg2e=Mg2解析：甲中总反应为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，乙中总反应为Mg2HCl=MgCl2H2，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A对；甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，B对；当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，甲中产生0.25 mol O2，乙中产生0.5 mol H2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为12，C错；甲中阴极为Cu2放电，电极反应为Cu22e=Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为Mg2e=Mg2，D对。答案：C10(xx辽宁联考)某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答下列问题：(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_，总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)_。溶液中Na向A极移动从A极外逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝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若标准状况下B极产生22.4 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。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。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、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_。解析：(1)为原电池，铁被氧化腐蚀，即电极反应式为Fe2e=Fe2。(2)为电解池，阳极A发生2Cl2e=Cl2、阴极B发生2H2e=H2；阳离子向阴极移动，错误；应该通入HCl，不能加盐酸，因为盐酸是HCl的水溶液，错误；电子不能在溶液中移动，错误。(3)依据电荷守恒通过阳离子交换膜的K是通过阴离子交换膜的SO的2倍。答案：(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl2(3)4OH4e=2H2OO2小于H放电，促进水的电离，OH浓度增大O22H2O4e=4OH11(xx重庆卷)化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1)催化反硝化法中，H2能将NO还原为N2。25 时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。N2的结构式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(NO)为_molL1min1。还原过程中可生成中间产物NO，写出3种促进NO水解的方法_。(2)电化学降解NO的原理如图所示。电源正极为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。解析：(1)N2分子中，两个氮原子以三个共用电子对相结合。反应物是H2和NO，已知生成物之一是N2，根据溶液pH的变化可知另一种生成物是OH，根据氧化还原反应规律及质量守恒可知还有一种生成物是H2O，v(NO)v(OH)0.001 molL1min1。升高温度、稀释均可促进水解；NO水解方程式为NOH2OHNO2OH，加酸可中和OH，使水解平衡正向移动；加入水解呈酸性的盐，如NH、Fe3等也可促进水解。(2)与直流电源B相连的电极上，NO变为N2，发生了还原反应，因此B是电源的负极，A是电源的正极。根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可写出阴极反应式为2NO6H2O10e=N212OH。阳极反应式为10H2O20e=2OH5O2，阴极反应式为4NO12H2O20e=2N224OH。电解过程中，若转移20 mol电子，阳极20 mol H通过交换膜移向阴极，则阳极质量减少20 mol1 g/mol5 mol32 g/mol180 g；阴极质量减少2 mol28 g/mol20 g36 g。即当通过20 mol电子时，两极质量变化差m左m右180 g36 g144 g，显然，当转移2 mol电子时，膜两侧电解液的质量变化差为14.4 g。答案：(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.001加酸，升高温度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH14.412已知铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，现设计如图所示装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减小11.2 g。请回答下列问题：(1)A是铅蓄电池的_(填“正”或“负”)极，铅蓄电池的正极反应式为_。(2)Ag电极上的电极反应式为_，析出的物质共_g。(3)Cu电极上的电极反应式为_，CuSO4溶液的浓度_(填“减小”、“增大”或“不变”)。(4)如图所示电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线，这个量x最有可能表示的是_(填序号)。a两个U形管中析出的气体体积b两个U形管中阳极质量的减少量c两个U形管中阴极质量的增加量解析：根据在电解过程中铁电极质量减小可判断A是铅蓄电池的负极；B是铅蓄电池的正极。电解时Ag电极作阴极，电解反应式为2H2e=H2，Fe电极作阳极，电极反应式为Fe2e=Fe2，左侧U形管中的总反应式为Fe2H=Fe2H2。Zn电极作阴极，电极反应式为Cu22e=Cu，铜电极作阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2。右侧U形管相当于电镀装置，电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。答案：(1)负PbO24HSO2e=PbSO42H2O(2)2H2e=H20.4(3)Cu2e=Cu2不变(4)b13如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请回答下列问题：(1)电源X极为_极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为_。(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为_，电路中通过的电子为_mol。(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH)_。解析：(1)由题意得X极为正极，Pt电极为电解池的阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2。(2)甲池的阴极电极反应式：Cu22e=Cu乙池的阴极电极反应式：2H2e=H2由电子守恒得：Cu2eH2 64 g 2 mol 22.4 L 12.8 g n(e) V(H2)则：n(e)0.4 molV(H2)4.48 L(3)乙池发生反应：2Cl2H2O2OHH2Cl2 2 22.4 L n(OH) 4.48 Ln(OH)0.4 mol电解后所得溶液c(OH)1 molL1答案：(1)正2Cl2e=Cl2(2)4.48 L0.4(3)1 molL1