2019年高考化学二轮复习 专题09 电化学专题卷.doc

专题9电化学一、选择题1有关下列装置的叙述不正确的是( )A图铝片发生的电极反应式是Al4OH3eAlO2 2H2OB图发生析氢腐蚀，离子反应方程式为Fe2HFe2H2C图溶液中发生了变化4Fe(OH)2O22H2OFe(OH)3D图充电时，阳极反应是PbSO42H2O2ePbO2SO42 4H解析：图中铝片作负极，铁片作正极，铝被氧化；图发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能拆分；图发生吸氧腐蚀，空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；图充电时，硫酸铅被氧化为二氧化铅。答案：B2科学家PTatapudi等人首先使用在空气中电解水(酸性条件下)的方法，阳极制得臭氧，阴极制得过氧化氢。电解总方程式为：3H2O3O23H2O2O3，下列说法正确的是( ) A阴极反应：3O26H2O6e3H2O26OH B阳极反应：3H2O6e O36HC每生成标准状况下22.4 L O3转移电子数为3 mol D电解一段时间后，溶液pH不变解析：结合电池反应，电池的阴极是O2得到电子与溶液中H结合成H2O2，A选项错误；阳极是H2O中2价氧失去电子形成O3并同时产生一定量的H，B选项正确；由B知，每生成标准状况下22.4 L O3转移电子数为6 mol，C选项错误；电解一段时间后，溶液中得到具有弱酸性的物质H2O2，溶液pH略有下降，D选项错误。答案：B3(2018肇庆市质量评估)关于下列装置说法正确的是 A装置中，盐桥中的K移向ZnSO4溶液B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn流向Sn，Sn为正极有气泡生成答案：BD4(2018八桂区联考)查处酒后驾驶采用的便携式乙醇测量仪以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH2eX2H。下列说法中不正确的是 AX是CH3CHO B电池内部H由负极向正极移动 C另一极的电极反应式为：O24e2H2O4OH D若负极上有2 mol物质被氧化，正极上就有1 mol物质被还原解析：A项，根据原子守恒、电荷守恒，可以推断X为CH3CHO；B项，电池内部阳离子由负极向正极移动；C项，在酸性环境下，另一极电极反应为：O24e4H2H2O；D项，负极上2 mol CH3CH2OH被氧化，失4 mol电子，而正极上1 mol O2被还原得4 mol电子，故被还原的O2为1 mol。答案：C5(2018长春调研)下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是( )A铜离子在铜片表面被还原B盐桥中的K移向ZnSO4溶液C电流从锌片经导线流向铜片D铜是阳极，铜片上有气泡产生解析：该原电池装置中Zn片作负极：Zn2e = Zn2，Cu作正极：Cu22e = Cu，盐桥中的K移向正极、Cl移向负极，电子从Zn片流向Cu片，电流从Cu片流向Zn片。答案：A6(2018南昌模拟)用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是( )AAgNO3BNa2SO4CCuCl2 DHCl答案：B7(2018山东理综)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小 C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：A项：插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀；B项：开关由M改置于N时，Zn作负极，CuZn合金作正极，合金受到保护；C项：接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体是在Pt电极上生成；D项：ZnMnO2中自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电。答案：B8“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子C.正极反应为：NiCl22e=Ni2ClD.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：考察原电池原理。负极是液体金属Na，电极反应式为：Nae = Na；正极是Ni，电极反应式为NiCl22e=Ni2Cl；总反应是2NaNiCl2=2NaClNi。所以A、C、D正确，B错误，选择B。答案：B9一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)，家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方程式为2Al3ClO2OH3H2O = 3Cl2Al(OH)4。下列说法不正确的是( )A该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应式为3ClO3H2O6e = 3Cl6OHD当有0.1 mol Al完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.8061023答案：D10(2018宁波模拟)近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的化学方程式为：KI3H2OKIO33H2。下列有关说法不正确的是A电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极B电解时的阳极电极反应式：I6e3H2OIO3 6HC当电解过程中转移3 mol e时，理论上可制得KIO3 107 gD电解一段时间后，电解质溶液的pH变小解析：A项，电解时阳极为I放电，则阳极为惰性电极(石墨)，阴极为不锈钢；B项，阳极上I发生氧化反应；C项，该反应中转移电子数为6 e，电解过程中转移3 mol e时，理论上可制得0.5 mol KIO3，质量为214 g/mol0.5 mol107 g；D项，根据电解总反应，电解一段时间后，电解质溶液的pH不变。答案：D11(2018长沙模拟)世博会中国馆、主题馆等建筑使用光伏并网发电，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。通过并网，上海市使用半导体照明(LED)。已知发出白光的LED是由氮化镓GaN芯片与钇铝石榴石(YAG，化学式：Y3Al5O12)芯片封装在一起做成的。下列有关叙述正确的是A光伏电池实现了太阳能和电能的相互转化B图中N型半导体为正极，P型半导体为负极C电流从a流向bDLED中的Ga和Y都显3价答案：D12电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I26OH = IO35I3H2O下列说法不正确的是A右侧发生的电极方程式：2H2O2e = H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3C电解槽内发生反应的总化学方程式KI3H2O = =KIO33H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变答案：D13(2018长沙质检)1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( )A电解后溶液呈酸性Ba3C阳极生成1.5 mol Cl2D阴极析出的金属是铜与铝解析：1 mol Cu2放电的过程中，另一极Cl和OH各放电1 mol，故溶液显酸性，A正确；根据电荷守恒可推知a4，B不正确；Cl的物质的量为1 mol，阳极不会产生1.5 mol Cl2，C不正确；铝较活泼，在溶液中Al3不会放电，D不正确。答案： A14用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是A.a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，在阴极附近观察到黄绿色气体答案：A15(2018南昌一模)如下图所示，用铁棒和石墨棒作电极电解1 L 1 mol/L的食盐水，下列有关说法正确的是A电键K与N连接，铁棒被保护而免受腐蚀B电键K与N连接，正极反应式为：4OH4e2H2OO2C电键K与M连接，当两极共产生标准状况下气体33.6 L时，理论上生成lmol NaOHD电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，就可实现在铁棒上镀铜解析：A项，电键K与N连接，为原电池，铁棒作负极，发生氧化反应：Fe2eFe2而被腐蚀；B项，电键K与N连接，为原电池，铁棒发生吸氧腐蚀，正极反应为：2H2OO24e4OH；C项，电键K与M连接，为电解池，根据2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，当NaCl溶液全部电解时，两极共产生1 mol气体，现产生33.6 L气体，说明还发生了电解水，因此理论上生成1 mol NaOH；D项，电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，要实现铁棒上镀铜，电解质溶液应换为可溶性铜盐。答案：C16(2018揭阳联考)控制适当的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是A反应开始时，乙中电极反应为2I2e I2B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D平衡时甲中溶入FeCl2固体后，电流计读数为零答案：D17(2018湖北武汉调研)新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如右图所示，该电池总反应方程式：NaBH44H2O2NaBO26H2O，有关的说法不正确是( )A电极b为正极 B放电过程中，Na从正极区向负极区迁移C电池负极的电极反应为：BH4 8OH8eBO2 6H2OD在电池反应中，每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液，理论上流过电路中的电子为12NA解析：A项，电极b上H2O2得电子转化为OH，为正极；B项，放电过程中阳离子从负极移向正极；C项，负极上BH4 失电子转化为BO2 ；D项，根据H2O22e2OH，每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液，转移的电子为12NA。答案：B18(2018银川一中月考)利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2eFe2答案：C19【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A阴极的电极反应：CO2+2H+2e-CO+H2OB协同转化总反应：CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】CC、石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO石墨烯电极上的高，C错误；D、由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需要酸性，D正确。答案选C。二、非选择题20按照要求完成下列电极反应式：(1)MnO2的生产方式之一是以石墨为电极，电解酸化的NnSO4溶液。阳极的电极反应式是 。(2)已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO2 形式存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池，其原理如图所示，电池总反应 如下：2Al3HO2 2AlO2 OHH2O正极反应式为 。Al电极易被NaOH溶液腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的原因之一，电极被腐蚀的离子方程式为 。(3)已知反应：2CO(g)O2(g)2CO2(g) DH0，根据原电池原理判断该反应能否设计成燃料电池。若能，请写出当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式(若不能，该空可不作答)： 。(4)资料提示：将氨气通入双氧水中可发生反应：3H2O22NH3N26H2O DH0，此反应可设计成原电池。用如图所示装置电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液可以制取N2、H2(注：电解池中隔膜仅阻止气体通过)。上述原电池的正极反应式为 ；上述电解池的阳极反应式为 。解析：(2)可以根据铝的性质，先写出负极铝极的电极反应式为：2Al6e8OH2AlO2 4H2O，用已知的总反应式2Al3HO2 2AlO2 OHH2O减去负极电极反应式，然后化简可得：HO2 2eH2O3OH。(3)放热的氧化还原反应可设计成原电池。因为在碱性条件下，CO要转化为CO32 ：CO2eOHCO32 H2O，根据电荷守恒和元素守恒配平为CO2e4OHCO32 2H2O。(4)正极是H2O2得到电子发生还原反应，联想到氢氧燃料电池的正极反应，其电极反应式为H2O22e2OH；由图可知，阳极是尿素CO(NH2)2失去电子生成N2和K2CO3，电极反应式为CO(NH2)26eOHCO32 N2H2O，由电荷守恒得CO(NH2)26e8OHCO32 N2H2O，由元素守恒得CO(NH2)26e8OHCO32 2N26H2O。答案：(1)Mn22H2O2eMnO24H(2)HO2 2eH2O3OH2Al2OH2H2O2AlO2 3H2(3)CO2e4OHCO32 2H2O(4)正极：H2O22e2OH阳极：CO(NH2)26e8OHCO32 2N26H2O21(2018上饶模拟)用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如图所示。(1)在Ot1时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极：；阴极：_。(2)用离子方程式表示Ot1时间内，溶液pH升高比较缓慢的原因：_。(3)将等物质的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为个阶段(填表不一定填满)。阶段相当于电解液离子方程式画出过程中溶液pH值随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。解析：(1)由于HCO、Na均不易放电，故阳极反应式为：2Cl2e = Cl2；阴极反应式为：2H2e = H2(2)随着反应的进行c(OH)增大， HCOOH = COH2O，故而开始pH变化缓慢，当HCO完全反应后，pH增幅加大。答案：(1)2Cl2e = Cl22H2e = H2(2)HCOOH = COH2O(3)4CuI2Cu22ICuI2CuCl2Cu22ClCuCl2KCl2Cl2H2OCl2H22OHKOH2H2O2H2O222A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示：阳离子Ag Na阴离子NO3 SO42 Cl如图1所示的装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液。电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_极(填写“正”或“负”)，甲为_(填写化学式)。(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_。(3)写出乙烧杯中的电解池反应_。(4)若电解后甲溶液的体积为25 L，则该溶液的pH为_。(5)要使丙恢复到原来的状态，应加入_ g _。(填写化学式) (3)乙烧杯中为硝酸银，电解硝酸银溶液生成银单质、硝酸和氧气；(4)甲中的反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，转移0.25 mol电子可以生成NaOH为0.25 mol，则c(OH)=0.01 molL1，则pH=12；(5)丙溶液中实质为电解水，由上述可知，加入2.25 g的水可以恢复到原来的状态。答案：(1)负 NaCl (2)1.4 L(3)4AgNO32H2O4AgO24HNO3(4)12 (5)2.25 H2O23下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为 极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；电极c的质量变化是 g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液 ；乙溶液 ；丙溶液 ；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。(2)铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解。答案：(1)正极 4OH4e2H2OO2。2.8 L 16 g 甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。