2019届高考化学二轮复习 第6讲 电化学基础专题跟踪训练.doc

第6讲 电化学基础专题跟踪训练(六)能力练(20分钟50分)一、选择题(每小题6分，共42分)1(2018云南曲靖一模)下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B锌锰干电池中，锌电极是负极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极解析A项，锂电池属于可充电电池，属于二次电池，故说法正确；B项，锌锰干电池中，锌是活泼金属，作负极，故说法正确；C项，燃料电池是把化学能转化成电能的装置，故说法正确；D项，原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，锌作负极，铜作正极，电子从锌电极经外电路流向铜极，故说法错误。答案D2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A项，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极；B项，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换；C项，粗铜应连接电源正极；D项，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(2018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(2018四川省绵阳市高三第二次诊断考试)用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液是含锂盐的有机溶剂。下列说法错误的是()A金属锂作电池的负极B电池正极反应为FeS24Li4e=Fe2Li2SC放电时，Li向负极迁移D电池总反应为FeS24Li=Fe2Li2S解析该电池中金属锂为负极，二硫化亚铁为正极，A项正确；电池正极上FeS2发生还原反应，且电解液中Li向正极移动参与反应，电极反应式为FeS24Li4e=Fe2Li2S，B项正确；C项错误；电池负极反应为Lie=Li，则电池总反应为FeS24Li=Fe2Li2S，D项正确。答案C6某电化学研究学习小组设计如图装置。下列叙述正确的是()AK与M、N均断开，一段时间后电解质溶液质量变大BK分别与M、N相连时，铁均受到保护CK与M相连时，每转移1 mol电子Fe表面生成32 g CuDK与N相连时，碳棒上产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体解析K与M、N均断开，发生铁置换出溶液中的铜的反应，一段时间后电解质溶液质量变小，故A错误；K与M相连时，构成原电池，铁是负极，铁被腐蚀，故B错误；K与M相连时，构成原电池，铁是负极，碳是正极，每转移1 mol电子，碳棒表面生成32 g Cu，故C错误；K与N相连时，构成电解池，碳棒是阳极，发生电极反应2Cl2e=Cl2，故D正确。答案D7(2018河北省石家庄市高三质检)银Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为在原电池装置中，氧化银能将甲醛充分氧化为CO2；Fe3与产生的Ag定量反应生成Fe2；Fe2与Ferrozine形成有色配合物；测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是()A中，负极上消耗1 mol甲醛时转移2 mol电子B溶液中的H由正极移向负极C理论上消耗的甲醛与生成的Fe2的物质的量之比为14D中，甲醛浓度越大，吸光度越小解析中，负极的电极反应式：HCHO4eH2O=CO24H；正极的电极反应式：2Ag2O4H4e=4Ag2H2O。负极上消耗1 mol甲醛时转移4 mol电子，A项错误；溶液中的H由负极向正极迁移，B项错误；存在关系式：HCHO4Ag4Fe2，故理论上消耗的甲醛与生成的Fe2的物质的量之比为14，C项正确；甲醛浓度越大，理论上生成的Fe2的浓度越大，进而得到有色配合物的浓度也越大，溶液吸光度越大，D项错误。答案C二、非选择题(8分)8电解原理在工业生产中有广泛的应用。(1)如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图，下列说法不正确的是_。(填字母序号)A直流电源的左侧为负极B从E口逸出的气体是H2C从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性D从C口出来的溶液为NaOH溶液E每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOHF粗盐水中含Ca2、Mg2、Fe3、SO等离子，精制时先加Na2CO3溶液G该离子交换膜为阳离子交换膜(2)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水，具有强氧化性，是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾：以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。高铁酸钾溶液长时间放置不稳定，会产生红褐色絮状物质及气泡，则该过程的离子方程式为_。电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为_。答案(1)ABDEF(2)4FeO10H2O=4Fe(OH)38OH3O2Fe2O310OH6e=2FeO5H2O拔高练(25分钟50分)一、选择题(每小题6分，共30分)1利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()AX电极是负极BY电极的电极反应式为Cm(H2O)n4me=mCO2(n2m)H2O4mHCH由左向右移动D有1 mol CO2生成时就会消耗1 mol MnO2解析由图可知Y电极上Cm(H2O)n中的C为0价，被氧化生成CO2，故Y电极是负极，A项错误、B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，H由右向左移动，C项错误；有1 mol CO2生成时，转移4 mol电子，由得失电子守恒知，需要消耗2 mol MnO2，D项错误。答案B2用氟硼酸(HBF4，属于强酸)溶液代替稀硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，总反应方程式为PbPbO24HBF42Pb(BF4)22H2O，Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是()A放电时，负极反应式为PbO24H2e=Pb22H2OB放电时，当正极质量减少23.9 g时，溶液中转移0.2 mol电子C充电时，PbO2电极附近溶液的pH减小D充电时，Pb电极的电极反应式为PbO24H2e=Pb22H2O解析由总反应方程式知，Pb是还原剂，Pb在负极上失去电子，A项错误；放电时正极上电极反应式为PbO24H2e=Pb22H2O,23.9 g就是减少的PbO2的质量，其物质的量为0.1 mol，转移电子的物质的量为0.2 mol，但电子只能通过导线转移，B项错误；充电时PbO2电极与电源正极相连作阳极，电极反应式为Pb22H2O2e=PbO24H，电极附近溶液pH减小，C项正确；充电时，Pb电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为Pb2 2e=Pb，D项错误。答案C3一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示，下列说法正确的是()A电池工作时，光能转变为电能，电极X为电池的正极B电解质溶液中发生反应：2Ru33I=2Ru2IC镀铂导电玻璃的作用是传递ID电池的电解质溶液中I和I的浓度均不断减小解析由图知，在光照条件下Ru2在电极X上失去电子转化为Ru3，I在电极Y上得到电子转化为I，则镀铂导电玻璃的作用是传递I，故电极X为电池的负极，A项错误，C项正确；电解质溶液中的反应为2Ru2I=3I2Ru3，B项错误；电池工作时II，c(I)增大，D项错误。答案C4ClO2是一种安全稳定的消毒剂。工业上利用惰性电极电解氯化铵和盐酸制备ClO2的原理如图所示，下列有关说法错误的是()Ab电极接直流电源的负极Ba电极上的电极反应式为NH6e3Cl=NCl34HC若有2 g H2生成，通过阴离子交换膜的Cl的物质的量为1 molD发生器中反应的离子方程式为6ClONCl33H=6ClO2NH33Cl解析由图知b电极上产生氢气，发生还原反应，故b电极是阴极，与直流电源负极相连，A项正确；由图知a电极上有NCl3生成，故参与放电的离子有NH与Cl，B项正确；当有2 g H2生成时，电路中有2 mol电子发生转移，通过阴离子交换膜的Cl的物质的量为2 mol，C项错误；由图中信息知，生成物有ClO2、NH3，故反应物有NCl3、ClO，再结合电荷守恒等分析知D项正确。答案C5以铅蓄电池为电源、石墨为电极，电解浓度均为1 mol/L的FeSO4、CuSO4混合溶液的装置如图所示，该混合溶液的体积为200 mL。若4 min末Y电极上有12.8 g红色物质析出，下列说法正确的是()Aa为铅蓄电池的负极B4 min末，溶液中的阳离子只有HC继续通电后，Y电极质量继续增大到一定程度后保持不变D4 min末，X电极上有0.2 mol H2生成解析Cu2转化为Cu，发生还原反应，故Y电极是阴极、b是铅蓄电池负极，A项错误；因溶液中H只来源于水的电离，其浓度很小，故放电能力Cu2Fe2H，4 min末，Cu2恰好放电完全，溶液中还有Fe2，B项错误；继续通电后，先是Fe2获得电子转化为Fe沉积在Y电极上导致其质量增加，当Fe2放电完全后，溶液中H放电生成氢气逸出，Y电极质量不变，C项正确；X电极是阳极，阳极上是OH放电生成O2，D项错误。答案C二、非选择题(20分)6(12分)(2018北京通州期中)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)。a碳棒b锌板c铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因_。(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的_(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为_。镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因：_。(3)乙醛酸(HOOCCHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图3所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。N电极上的电极反应式为_。若有2 mol H通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为_mol。解析(1)形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活动性比Fe强的金属作负极，所以选锌。(2)“镁次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极，则Mg为负极；正极上ClO得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为ClO2eH2O=Cl2OH。Mg的活动性较强，能与水反应生成氢气，其反应为Mg2H2O=Mg(OH)2H2。(3)N电极上HOOCCOOH得电子生成HOOCCHO，则电极反应式为HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O。2 mol H通过质子交换膜，则电池中转移2 mol电子，根据电极方程式HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O可知阴极生成1 mol乙醛酸，同时阳极转移2 mol电子生成1 mol Cl2，发生反应：OHCCHOCl2H2OHOOCCHO2HCl，生成1 mol乙醛酸，所以生成的乙醛酸为1 mol。答案(1)b材料B作原电池的负极，不断遭受腐蚀，需定期拆换(2)负ClO2eH2O=Cl2OHMg2H2O=Mg(OH)2H2(3)HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O17(8分)某同学设想利用电化学原理实现以CuSO4、SO2为原料制备Cu和H2SO4，并吸收炼铁过程中产生的CO尾气，实现资源与能源的综合利用。该同学据此组装出的装置如图所示：闭合该装置中的K，A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为_，B池中生成的气体X的电子式为_，若在C池中生成64 g Cu，则整个装置中共生成H2SO4_ mol。解析A池是原电池，SO2在负极放电，A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为SO22H2O2e=SO4H；B池是电解池，CO在阳极放电，氧化产物为CO2，B池中生成的气体X的电子式为；C中发生2CuSO42H2O2CuO22H2SO4,64 g Cu反应，生成1 mol H2SO4，A中原电池也失去2 mol电子，生成1 mol H2SO4，故在C池中生成64 g Cu，则整个装置中共生成2 mol H2SO4。答案SO22H2O2e=SO4H