2019高考化学 专题26 电化学（二）考点讲解.doc

专题26 电化学（二）【高考演练】上接25 电化学（一）1（2018届厦门外国语学校三模）全钒液流电池装置如图，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法错误的是A充电时，氢离子通过交换膜移向右侧B充电时，电源负极连接a电极C放电时装置发生的总反应为：VO2+V2+2H+VO2+V3+H2OD质子交换膜可阻止VO2+与V2+直接发生反应【答案】B2(2018湖南十二校联考)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是A.图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图2中，往烧杯中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色C.图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于 原电池的正极【答案】C3（2018福州期末）有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着二氧化锰。电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)，关于此电池，下列说法正确的是()A该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2催化剂B该电池的正极反应为MnO2eH2O=MnO(OH)OHC放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD电池工作时OH通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动【答案】B【解析】从总反应看，电解质环境为碱性。Zn发生氧化反应(负极)：Zn2e2OH=ZnOH2O，MnO2发生还原反应(正极)：MnO2eH2O=MnO(OH)OH，A项错误、B项正确；外电路电子由Zn流向MnO2，内电路通过离子导电，OH移向锌极，即原电池闭合回路的形成遵循“电子不下水，流向负到正；离子不上岸，阳离子向正，阴离子向负”，C、D项错误。 4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【答案】B【解析】负极反应为2Al6e=2Al3；正极反应为3Ag2S6e=6Ag3S2。溶液中的Al3与S2进一步发生反应2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故总反应为3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，C项错误；由总反应式可知Ag2S转化为Ag，银器质量减轻，A项错误；黑色褪去说明Ag2S转化为Ag，D项错误；银器为正极，Ag2S被还原为Ag，B项正确。 5(2018马鞍山高三模拟)用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是()Ac极变红，说明OH大量移向c极，故c为阳极B放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)4H(aq)SO(aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l)C若有1 mol Pb反应完，则甲池中b极产生1 mol CuD若四个电极材料均为石墨，当析出6.4 g Cu时，两池中共产生气体5.6 L(标准状况下)【答案】D6按如图所示装置进行下列不同的操作，说法不正确的是()A铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1只闭合K3都断开只闭合K2B只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀C只接通K2，U形管左、右两端液面均下降D若只接通K1，一段时间后，漏斗中液面上升；若只接通K2，漏斗液面下降【答案】D【解析】只闭合K1，铁作阳极电解NaCl溶液，Fe失电子生成Fe2，H在阴极得电子生成H2，从而使溶液中产生较多OH，二者扩散到U形管底部相遇生成白色Fe(OH)2沉淀，B项正确；只接通K2，铁作阴极，不能失电子，此时相当于惰性电极，该极上生成H2，石墨电极上生成Cl2，C项正确；综上分析只接通K1铁腐蚀最快，只闭合K3，形成原电池，铁腐蚀的速率次之，都断开时铁自然腐蚀，而只接通K2时为铁作阴极被保护，腐蚀速率最慢，A项正确。 7下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()AHCl、 CuCl2、 Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、 H2SO4CNaOH、H2SO4、 Ba(OH)2DNaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2【答案】C8（2018安师大、安庆一中期末）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转移0.1mol电子时，a电极产生1.12LH2Bb电极上发生还原反应C酸性电解质溶液中H移向c电极Dd电极上发生的电极反应是：O24H4e=2H2O【答案】C9(2018潍坊模拟)为研究金属腐蚀的条件和速率，其课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期，下列对实验结束时现象描述不正确的是()A装置左侧的液面一定会上升B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B【解析】装置中挥发出的水蒸气为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，左侧的液面一定会上升；装置中挥发出HCl气体和水蒸气，呈酸性，铁钉发生析氢腐蚀，左侧的液面下降，故左侧液面装置比装置的高；装置中铜与铁构成原电池，腐蚀最为严重；装置中铁钉处于干燥环境，几乎没被腐蚀。 10（2018届福州市三模）某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A电池工作时OH-向负极迁移B正极反应式为2Fe+ =Fe2O3+5H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极【答案】A【解析】分析：某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液，原电池工作时，Zn被氧化，为原电池的负极， K2FeO4具有氧化性，为正极，碱性条件下被还原生成Fe(OH)3，总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；结合电极方程式以及离子的定向移动解答该题。 11（2018广西四市联考）如图所示，X、Y、Q、W都是惰性电极，将电源接通后，W极附近颜色逐渐加深。下列说法中不正确的是()A电源的N极为负极B甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为11C甲装置中溶液的pH减小D欲用乙装置给铁镀上一层银，U极应该是Ag，电镀液可选择AgNO3溶液【答案】B【解析】Fe(OH)3胶粒带正电荷，通电后移向W极，则该极为阴极，N、M分别为电源的负极、正极，A项正确；甲池是CuSO4溶液电解：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，X、Y两电极单质产物之比为12，溶液的pH减小，B项错误、C项正确；电镀银则银为阳极，即银为U电极材料，AgNO3溶液为电解质溶液，D项正确。 12(2018湖南十二校联考)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O.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 L O2B.b极上发生的电极反应是:C.c极上发生还原反应，B中的H可以通过隔膜进人AD.d极上发生的电极反应是:O24H4e2H2O【答案】C【解析】A项，a为阴极，产生的是氢气，错误；B项，b为阳极，发生氧化反应，生成氧气，错误；C项，c为正极，发生电极反应为:O24H4e2H2O，溶液中的阳离子向正极移动，正确；D项，d极为负极，电极反应为H2-2e=2H，错误。 13(2018九江高三检测)用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液n(AlCl3)n(CuSO4)19。t1时刻a电极得到混合气体，其中Cl2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解)；t2时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是()Aa电极与电源的负极相连Bt2时刻，两电极的质量相差3.84 gC电解过程中，溶液的pH不断增大Dt2时刻后，b电极的电极反应是4OH4e=2H2OO2【答案】B14(2018浙江衢州二中综合练习)甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型，下列有关说法正确的是AY极为电池的负极 BX极的电极反应式CH3OH H2O -6e= CO26HC若常温下以该电池电解100 mL KCl溶液至pH=12时，电池质子交换膜迁移的A为0.01 molD空气以20%为氧气计算，X极每消耗1 mol甲醇，Y极必消耗168 L空气中的氧气【答案】B15(2018届保山市一模)臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A高压放电法,反应的原理为3O22O3B高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物C电解纯水时，电极b周围发生的电极反应有6OH-6e-=O3+3H2O和4OH-4e-=O2+2H2OD电解水时，H+由电极a经聚合电解质薄膜流向电极b【答案】D【解析】分析：本题给出高压放电法和电解纯水法制取臭氧原理图，以此进行分析解答。D、a电极生成氢气，H+在a电极放电，H+由电极b经聚合固体电解质膜流向电极a，故D错误；综合以上分析，本题正确答案选D。16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式是_。(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。写出甲池中正极的电极反应式：_。写出乙池中的总反应的离子方程式：_。据资料显示电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”(主要成分为NaClO)，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出该电解过程的化学方程式：_。【满分解答】(1)碳(或C)铁(或Fe)4OH4e=2H2OO2(2)O22H2O4e=4OH2Cl2H2O2OHH2Cl2NaClH2ONaClOH217某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。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，不能替代Cu做电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨C银 D铂(2)N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_。.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极发生的电极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O和4OH4e=2H2OO2，若在X极收集到1 344 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。【满分解答】(1)A(2)2H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)(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)(4)增大(5)0.84 (5)根据电子转移守恒可得关系式：1 344/22 4002168/22 4004n(Fe)6，解之得n(Fe)0.015 mol，m(Fe)0.84 g18(2018苏中一模)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、K1O3曾先后用于加碘盐中。 (1)工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：反应I生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21：127，则加入足量碳酸钾时，反应的化学方程式为 。 操作A包括 ；用冰水洗涤的目的是 。(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法进行生产。烹饪时，含KIO3的食盐常在出锅前加入，其原因是 ，若制得1284 kg KIO3固体，理论上至少需消耗质量分数为30的双氧水 kg。KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为 。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。【满分解答】(1)Fe3I84K2CO3=Fe3O48KI4CO2加热浓缩、冷却结晶、过滤 洗涤除去表面可溶性杂质，同时减少KI的溶解性损失(2)在较高温度下KIO3易分解1.7I3H2OIO3 3H2 不变【解析】(1)由铁元素与碘元素的质量比为21：127可知该化合物中n(Fe)：n(I)=：=3：8，化学式为Fe3I8，根据题给信息反应方程式易得。对滤液进行操作制得KI固体，需要加热浓缩、冷却结晶，最后过滤即可；冰水洗涤一是洗涤杂质，二是降低温度，减少KI的溶解。(2)KIO3在较高温度下易分解，烹饪时若提前加入会造成碘元素损失。反应过程用方程式表示为5H2O2I22KOH=2KIO36H2O，即5H2O2-2KIO3，计算得：需要n(H2O2)=15 mol，则理论上需消耗质量分数为30的双氧水的质量：15 mol34 g/mol30=1.7Kg。根据电解原理，电解化学方程式：KI3H2OKIO33H2 ，离子方程式易得。阴极发生的反应：2H2e=H2，产生的OH-通过阴离子交换膜移向阳极区，电解结束后阴极区的pH不变，或从电解总方程式中可看出。19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。【满分解答】.(1)负(2)还原剂.(1) B(2)2Cl2e=Cl2、CO(NH2)2H2O3Cl2=N2CO26HCl(3)不变7.220新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_、_。(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_；(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数F9.65104 C mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。【满分解答】(1)2O24H2O8e=8OHCH48e10OH=CO7H2O(2)H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)89.65104 Cmol13.45104 C4