2019年高三化学总复习 效果检测9 电化学基础 新人教版.doc

2019年高三化学总复习 效果检测9 电化学基础 新人教版高频考点对应题号错题记录原电池1、2、4、9电极反应式的书写3电解池5电解原理6、7、8、10综合应用11选项电极反应式出现的环境AO22H2O4e=4OH碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应B4OHe=O22H2O弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀C2H2O2e=H22OH用铜作电极电解NaOH溶液的阴极反应DH22e=2H用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应B充电时，阳极反应(还原反应)：6CxLixe=LixC6C充电时，电池的负极与电源的负极相连D放电时，Li向负极移动解析：选C充电时，阴极反应(还原反应)：6CxLixe=LixC6，A错误；充电时，阳极反应(氧化反应)：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，B错误；放电时，Li向正极移动，D错误。5某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是()A甲、丙中是化学能转变为电能，乙中是电能转变为化学能BC1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应CC1上和C3上放出的气体相同，铜片上和铁片上放出的气体也相同D甲中溶液的pH逐渐升高，丙中溶液的pH逐渐减小解析：选C由图可知，甲为原电池，将化学能转变为电能，Zn作负极，发生氧化反应：Zn2e=Zn2，Cu作正极，发生还原反应：2H2e=H2，反应后溶液的pH逐渐升高；乙和丙为电解池，将电能转化为化学能，乙中C1为阳极，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，C2为阴极，发生还原反应：Cu22e=Cu，丙中C3为阳极，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，Fe为阴极，发生还原反应：2H2e=H2，电解后溶液的pH逐渐升高。综上所述，C正确。6用石墨电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(不含结晶水)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述错误的是()A加入碱式碳酸铜的反应是Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2OB电解过程中发生的反应为2H2O2CuSO42Cu2H2SO4O2C标准状况下，电解过程中产生的气体体积约为5.6 LD电解过程中转移电子的物质的量为0.6 mol解析：选B电解硫酸铜溶液时，起始反应为2CuSO42H2O2H2SO4O22Cu，当溶质CuSO4被完全电解后，溶液变为稀硫酸，继续电解时相当于电解水。故向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜晶体发生反应：Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O；由题意及向电解液中加入碱式碳酸铜发生反应的方程式知，电解过程中消耗0.3 mol H2O与0.2 mol CuSO4，电解0.2 mol CuSO4的同时有0.2 mol H2O参与电解，由此可知当CuSO4电解完全时，又有0.1 mol H2O被电解；结合前面分析可知，电解过程产生的气体(先电解CuSO4溶液时产生氧气、后电解水时产生氢气和氧气)在标准状况下的总体积为(0.1 mol0.1 mol)22.4 Lmol15.6 L；电解过程中转移电子的物质的量为0.2 mol20.1 mol20.6 mol。二、非选择题(本题共有5个小题，共64分)7(14分)(xx长春外国语学校月考)某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象。请帮助他们分析并回答下列问题(图中阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)：(1)写出B装置中的电极反应式：Pt极_；Fe极_。(2)观察到A装置中的现象为_；_；_。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b，再观察C装置。若无现象，说明理由；若有现象，请写出有关反应式：_。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应改进装置，请提出你的意见：_。解析：Pt极是阴极，发生反应为2H2O2e=2OHH2；Fe极是阳极，发生反应为Fe2e=Fe2。打开止水夹a、关闭止水夹b时，氢气进入烧瓶，压强增大，将氨气排出，氨气溶于烧杯中的水引起烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉，烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后，由于氢气的产生，液面又逐渐下落至与导管相平，最后烧杯中溶液呈红色，导管有气泡逸出。关闭止水夹a、打开止水夹b时，氢气将U形管中溶液压入C装置，发生反应Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。若想达到电解NaCl溶液的目的，应把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置或将电源反接等。答案：(1)2H2O2e=2OHH2(或2H2e=H2)Fe2e=Fe2(2)烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与A中左侧导管口相平最后烧杯中溶液呈红色，导管有气泡逸出(3)Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3或4Fe28OH2H2OO2=4Fe(OH)3(4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置或将电源反接等8(12分).(xx山东高考)(1)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(2)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。.(xx福建高考)(1)电镀时，镀件与电源的_极连接。(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。.(xx重庆高考)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。(1)电源的负极为_(填“A”或“B”)。(2)阳极室中发生的反应依次为_、_。(3)电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_ g(忽略气体的溶解)。解析：.(1)在电解过程中，会有一部分电能损失转化为热能，因此电能不可能全部转化为化学能，a错误；c项，溶液中的Cu2应向阴极(精铜)移动，c错误；正确答案为b、d。(2)本题可采取两种方法书写：一是直接法，通过化学反应可以看出，O2发生还原反应，正极反应物一定为O2，其对应的还原产物为H2O，故正极的电极反应式为O24e4H=2H2O；二是先写出负极电极反应：铜作为负极反应物，氧化产物为CuSO4，故其电极反应式为Cu2e=Cu2，在电量相同的前提下，设转移4 mol电子用总反应式减去该电极反应式，可得正极的电极反应式为O24e4H=2H2O。.(1)电镀时，镀层金属作电解池的阳极，镀件作电解池的阴极，与电源的负极相连。(2)镀铜是将Cu2变成Cu，需要加入还原剂与之反应。.(1)图像中产生氯气的电极为阳极，与阳极相连的电极为正极；(2)根据图像信息，阳极上先产生氯气，氯气具有氧化性，尿素中的氮原子为3价，具有还原性，两者相遇发生氧化还原反应。(3)反应过程中实际上发生两个反应(条件略去)：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl两方程式相加消去中间产物可得总反应方程式：CO(NH2)2H2O=N2CO23H2由此可知反应的最终结果是没有酸或者碱生成，阴极室的酸碱性不会发生改变；两极产生的气体是氢气、氮气和二氧化碳，根据反应方程式，若设氢气的物质的量为x，氮气和二氧化碳各为x/3，x0.36 mol，求出x的值后根据尿素和氯气的反应方程式可计算出尿素的量。答案：.(1)b、d(2)4HO24e=2H2O.(1)负(2)还原剂.(1)B (2)2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl(3)不变7.29(12分)(xx湖南师大附中月考)铅蓄电池是常见的一种二次电池，因其价格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和适于大电流放电等特点，被广泛应用于汽车、通信、电力、铁路、电动车等各个领域。其电池组成为()PbO2，PbSO4|硫酸溶液|PbSO4，Pb()。(1)该电池放电时负极的电极反应式为_。放电时的正极材料在充电时应作为电解池的_极，该电极(充电)的电极反应式为_。事实证明，当硫酸溶液的密度降低到1.18 g/cm3时就应充电，当升到1.28 g/cm3时就应停止充电，设此过程中电池容积保持不变为5 L，则从开始充电到充电结束时转移电子为_ mol。(2)当电解液的密度为A g/cm3，硫酸质量分数为50%时，此时硫酸的物质的量浓度为_ mol/L(用含A的式子表示，式中只能出现一个数字)。(3)四价铅具有强氧化性，表现在PbO2不溶于浓硝酸但溶于浓盐酸。二价铅比较稳定。Pb3O4可看成由两种氧化物组成，试写出它的氧化物形式：_。试写出Pb3O4分别溶于浓硝酸和浓盐酸的化学方程式：_。解析：(1)二次电池放电时为原电池原理，负极发生氧化反应，反应式为Pb2eSO=PbSO4，充电时，原电池的正极接电解池的阳极，充电时的反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，由电解方程式知：2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4，生成H2SO4的物质的量等于转移电子的物质的量，由溶液的变化知，设生成H2SO4为x mol，则消耗H2O为x mol，即98x18x1.285 0001.185 000，x6.25 mol。(2)根据c得：5.1 A mol/L。(3)Pb3O4可以看成PbO22PbO，Pb3O4与浓硝酸反应可以看成PbO与浓HNO3发生复分解反应，而PbO2与浓HNO3不反应；Pb3O4与浓盐酸反应可以看成PbO与浓盐酸发生复分解反应，而PbO2与浓盐酸发生氧化还原反应。答案：(1)PbSO2e=PbSO4阳PbSO42H2O2e=PbO24HSO6.25(2)5.1A(3)PbO22PbOPb3O44HNO3=2Pb(NO3)2PbO22H2OPb3O48HCl=3PbCl2Cl24H2O10(14分)某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解池的原理进行实验探究。请回答：.用图1所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下，能替代Cu作电极的是_(填字母序号)A铝B石墨C镁D铂(2)M极发生反应的电极反应式为_。(3)实验过程中，SO_(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_，写出产生此现象的反应方程式：_。.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中，X极区溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)电解过程中，Y极发生反应的电极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2O和4OH4e=2H2OO2，若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少_g。(6)在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池总反应式为2K2FeO43Zn=Fe2O3ZnO2K2ZnO2，该电池正极的电极反应式为_。解析：(1)由图1可知，铜作正极，所以能替代Cu作电极的是比锌活泼性弱的电极。(2)M极为阳极，铁直接参与放电，但电解质溶液为NaOH，生成的Fe2与NaOH发生反应，Fe2e2OH=Fe(OH)2。(3)在电池放电过程中，阴离子向负极移动，即从右向左移动。滤纸上生成的Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，发生反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，所以有红褐色斑点产生。(4)由题给条件和图2可知，铁作阳极，失电子，X极是H放电，所以pH增大。(5)根据两极得失电子数相等，可知n(H2)672 mL103L/mL22.4 Lmol10.03 mol，转移电子为0.06 mol，n(O2)168 mL103L/mL22.4 Lmol10.007 5 mol，转移电子为0.03 mol，所以铁失去的电子为0.06 mol0.03 mol0.03 mol，铁电极减少的质量为0.03 mol656 gmol10.28 g。答案：(1)BD(2)Fe2e2OH=Fe(OH)2(3)从右向左滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可给分)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)增大(5)0.28(6)2FeO6e5H2O=Fe2O310OH11(12分)(xx重庆高考)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的结构式为NN。由题意可得反应的离子方程式为2NO5H2N22OH4H2O。反应后pH12，则c(OH)0.01 molL1，c(OH)0.01 molL1107molL10.01 molL1v(OH)0.001 mol(Lmin)1，v(NO)v(OH)0.001 mol(Lmin)1促进NO水解的方法有：加酸，升高温度，加水。(2)图中NO在AgPt电极附近转化成N2，说明NO在该极得电子，则AgPt电极作阴极，B为负极，A为正极。阴极反应式为：2NO6H2O10e=N212OH阳极反应为：4OH4e=O22H2O，当转移2 mol电子时，左侧生成16 g O2，同时有2 mol H向右侧移动，所以左侧溶液质量减少了16 g2 g18 g；右侧生成5.6 g N2，同时质量又增加了2 mol H，所以右侧溶液质量减少了3.6 g，两侧质量变化差为18 g3.6 g14.4 g。答案：(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.001加酸，升高温度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH14.4