高考化学一轮复习 第十二章 电化学基础单元B卷.doc

第十二单元 电化学基础注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2b铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：h:1 c:12 n:14 o:16 al:27 cu:64 zn:65一、选择题（每小题3分，共48分）1课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 a原电池是将化学能转化成电能的装置b原电池由电极、电解质溶液和导线等组成c图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流d图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片2取一张用饱和nacl溶液浸湿的ph试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是ab电极是阴极 ba电极与电源的正极相连接c电解过程中，水是氧化剂 db电极附近溶液的ph变小3锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是a铜电极上发生氧化反应b电池工作一段时间后，甲池的c(so)减小c电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加d阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡4.mgagcl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是a负极反应式为mg2e=mg2b正极反应式为age=agc电池放电时cl由正极向负极迁移d负极会发生副反应mg2h2o=mg(oh)2h25锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为koh溶液，反应为2zno24oh2h2o=2zn(oh)。下列说法正确的是a充电时，电解质溶液中k向阳极移动b充电时，电解质溶液中c(oh)逐渐减小c放电时，负极反应为zn4oh2e=zn(oh)d放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 l(标准状况)6.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是a该电池工作时，每消耗22.4 l nh3转移3 mol电子b电子由电极a经外电路流向电极bc电池工作时，oh向电极b移动d电极b上发生的电极反应为o2 4h 4e=2h2o7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碱性增强d失电子的电极发生的反应是4oh4e=2h2oo28高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用镍(ni)、铁作电极电解naoh浓溶液制备高铁酸盐na2feo4的装置如图所示。下列说法合理的是a镍电极上的电极反应为2h2o2e=h22ohb铁是阳极，电极反应为fe2eoh=fe(oh)2c若隔膜为阴离子交换膜，则oh自右向左移动d电解时阳极区ph降低、阴极区ph升高，最终溶液ph不变9目前科学家已开发出一种新型燃料电池固体氧化物电池，该电池用辛烷(c8h18)作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是a电池工作时，氧气发生氧化反应b电池负极的电极反应：o22h2o4e=4ohc电池负极的电极反应：c8h1825o250e=8co29h2od若消耗的o2为11.2 l(标准状况)，则电池中有1 mol电子发生转移10如图中x为电源，y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴kmno4溶液，通电后y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是a滤纸上c点附近会变红色 bcu电极质量减小，pt电极质量增大cz中溶液的ph先减小，后增大d溶液中的so向cu电极定向移动11下图是一种燃料型电池检测仪的工作原理示意图。下列说法不正确的是a该仪器工作时酒精浓度越大，则电流强度越大b工作时外电路电子流向为xyc检测结束后，x极区的ph增大d电池总反应为2ch3ch2oho2=2ch3cho2h2o12.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是a阳极电极方程式为al3e6oh=al2o33h2ob随着电解的进行，溶液的ph逐渐增大c当阴极生成气体3.36 l(标准状况)时，阳极增重2.4 gd电解过程中h移向铝电极13把物质的量均为0.1 mol的cucl2和h2so4溶于水制成100 ml的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是a电路中共转移0.6na个电子b阳极得到的气体中o2的物质的量为0.2 molc阴极质量增加3.2 gd电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 moll1141 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的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 cl2 d阴极析出的金属是铜与铝15用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗koh溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是a阳极反应式为4oh4e=2h2oo2b通电后阴极区附近溶液ph会增大ck通过交换膜从阴极区移向阳极区d纯净的koh溶液从b口导出16用na2so3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中不正确的是ax为直流电源的负极，y为直流电源的正极b阳极区ph增大c图中的bad该过程中的产品主要为h2so4和h2二、非选择题（共52分）17根据下列原电池的装置图，回答问题：(1)若c为稀h2so4溶液，电流表指针发生偏转，b电极材料为fe且作负极，则a电极上发生的电极反应式为_；反应进行一段时间后溶液c的ph将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：cu2fe3=cu22fe2设计成如上图所示的原电池装置，则负极a极材料为_，正极b极材料为_，溶液c为_。(3)用ch4和o2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：则电极b是_(填“正极”或“负极”)，电极a的反应方程式为_。若线路中转移2 mol电子，则上述燃料电池消耗的o2在标准状况下的体积为_l。18lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为4li2socl2=4liclsso2。(1)电池正极发生的电极反应为_。(2)socl2易挥发，实验室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成。 如果把少量水滴到socl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_。.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的k2co3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。(3)该燃料电池负极电极反应式为_。(4)该燃料电池正极电极反应式为_。19(1)高铁酸钾(k2feo4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1 a，电池工作十分钟，理论消耗zn_g(已知f96 500 cmol1)。盐桥中盛有饱和kcl溶液，此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。(2)有人设想以n2和h2为反应物，以溶有a的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_，a是_。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中co的浓度，其装置如图所示。该电池中o2可以在固体介质nasicon (固溶体)内自由移动，工作时o2的移动方向_(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为_。20电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，x、y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若x、y都是惰性电极，a是agno3 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则：电解池中y电极上的电极反应式为_；在y电极附近观察到的实验现象是_；检验该电极反应产物的方法是_。x电极上的电极反应式为_。(2)如要用电解方法精炼粗镍，电解液a选用ni(no3)2溶液，则：x电极的材料是_，电极反应式为_。y电极的材料是_，电极反应式为_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)21(1)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解no的原理如图，电源正极为_(填“a”或“b”)，阴极反应式为_。(2)如图是一种用电解原理来制备h2o2，并用产生的h2o2处理废氨水的装置。为了不影响h2o2的产量，需要向废氨水中加入适量hno3调节溶液的ph约为5，则所得溶液中c(nh)_(填“”“”或“”)c(no)。irru惰性电极吸附o2生成h2o2，其电极反应式为_。理论上电路中每转移3 mol e，最多可以处理废氨水中溶质(以nh3计)的质量是_g。(3)电解法也可以利用khco3使k2co3溶液再生。其原理如图所示，khco3应进入_(填“阴极”或“阳极”)室。简述再生k2co3的原理：_。3单元训练金卷高三化学卷（b） 第十二单元 电化学基础答 案一、选择题（每小题3分，共48分）1【答案】d【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置，a正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，b正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，c正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，d错误。2【答案】d【解析】选d。电解饱和nacl溶液，阳极生成cl2，cl2与水反应生成hclo和hcl，盐酸具有酸性，可使ph试纸变红色，hclo具有漂白性，又可将红色漂白，故内圆为白色，外圈为红色，可推出a为阳极，b为阴极，a正确；a为阳极与电源正极相连，b正确；电解过程中，h2o得电子，为氧化剂，c正确；b电极附近有oh生成，ph增大，d错误。3【答案】c【解析】acu作正极，电极上发生还原反应，错误；b电池工作过程中，so不参加电极反应，故甲池的c(so)基本不变，错误；c电池工作时，甲池反应为zn2e=zn2+，乙池反应为cu22e=cu，甲池中zn2会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64 g cu析出，则进入乙池的zn2为65 g，溶液总质量略有增加，正确；d由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。4.【答案】b【解析】根据题意，电池总反应式为mg2agcl=mgcl22ag，正极反应式为2agcl2e=2cl2ag，负极反应式为mg2e=mg2，a项正确，b项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，c项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应mg2h2o=mg(oh)2h2，d项正确。5【答案】c【解析】k带正电荷，充电时k应该向阴极移动，a项错误。根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗oh，则充电时，oh浓度应增大，b项错误。放电时，zn为负极，失去电子生成zn(oh)，其电极反应为zn4oh2e=zn(oh)，c项正确。消耗1 mol o2转移4 mol电子，故转移2 mol电子时消耗0.5 mol o2，0.5 mol o2在标准状况下的体积为11.2 l，d项错误。6.【答案】b【解析】选b。a项，温度、压强未知，不能计算22.4 l nh3的物质的量，错误；b项，该电池中通入氧气的电极b为正极，电极a为负极，电子由电极a经外电路流向电极b，正确；c项，电池工作时，oh向负极移动，错误；d项，该电池电解质溶液为naoh溶液，电极b上发生的电极反应为o22h2o4e=4oh，错误。7【答案】c【解析】a该电池是利用电能转化为化学能，符合电解池原理，所以上述电化学装置相当于电解池，故a正确；b该电池中，阴极上电极反应式为2co24e2h2o=2co4oh，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，得失电子相同条件下将两个电极反应式相加即得电池总反应式为2co2=2coo2，故b正确；c阴极反应生成的oh在阳极完全反应，电池总反应式为2co2=2coo2，所以反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性不变，故c错误；d阳极上氢氧根离子失电子生成氧气供给呼吸，电极反应式为4oh4e=2h2oo2，故d正确。8【答案】a【解析】选a。a用镍(ni)、铁作电极电解naoh浓溶液制备高铁酸钠(na2feo4)，铁失电子生成高铁酸根，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，则电极反应式为2h2o2e=h22oh，a项正确；b根据上述分析，铁是阳极，电极反应为fe8oh6e=feo4h2o，b项错误；c若隔膜为阴离子交换膜，则oh自左向右移动，c项错误；d电解时阳极区的电极反应为fe8oh6e=feo4h2o，ph降低，阴极区电极反应为2h2o2e=h22oh，ph升高，电池的总反应为fe2h2o2oh=feo3h2，最终溶液ph降低，d项错误。9【答案】c【解析】选c。该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，a项错误；负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为c8h1825o250e=8co29h2o，b项错误，c项正确；标准状况下11.2 l氧气的物质的量为0.5 mol，根据o24e=2o2，当消耗0.5 mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2 mol，d项错误。10【答案】a【解析】选a。紫红色斑即mno向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，nacl溶液中h放电，产生oh，c点附近会变红色，a正确；电解硫酸铜溶液时，pt为阳极，溶液中的oh放电：4oh4e=2h2oo2，cu为阴极，溶液中的cu2得电子，生成铜，总反应式为2cuso42h2o2cuo22h2so4，pt电极附近生成h，则so向pt电极定向移动，b、d不正确。随着电解的进行，z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，ph减小，c不正确。11【答案】c【解析】选c。a该图为酒精燃料电池，该仪器工作时酒精浓度越大，则单位时间内转移电子数越多，电流强度越大，正确；b燃料电池中通入燃料的一极发生氧化反应作原电池的负极，所以x是负极，y是正极，电子从外电路的负极流向正极，正确；c酒精发生氧化反应生成乙醛和氢离子，所以x极区的氢离子浓度增大，ph减小，错误；d燃料电池的反应实质就是乙醇与氧气反应生成乙醛和水，所以电池总反应为2ch3ch2oho2=2ch3cho2h2o，正确。12.【答案】c【解析】选c。电解质为硫酸溶液，oh不可能参加反应，a错误；根据原电池装置和题目信息可知电解总反应方程式为2al3h2oal2o33h2，h2o减少，溶液的ph逐渐减小，b错误；阴极反应为2h2e=h2，h2的物质的量为3.36 l22.4 lmol10.15 mol，则转移电子为20.15 mol0.3 mol，阳极反应为2al6e3h2o=al2o36h。根据差量法进行计算：设阳极增重的质量为x。2al3h2o=al2o33h26em6 mol 48 g 0.3 mol x，解得x2.4 g，即阳极增重2.4 g，c正确；根据电流的方向可知，阳离子移向阴极，所以h移向石墨电极，d错误。13【答案】a【解析】选a。阳极开始产生cl2，后产生o2，阴极开始产生cu，后产生h2，根据题意两极收集到的气体在相同条件下体积相同，则阴极产生0.2 mol h2，阳极产生0.1 mol cl2和0.1 mol o2，则转移电子数为0.6na，a正确、b错误；阴极析出铜0.1 mol，即6.4 g，c错误；电解后溶液的体积未知，故不能计算浓度，d错误。14【答案】a【解析】选a。 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。15【答案】c【解析】选c。a项，阳极发生氧化反应，电极反应式为4oh4e=2h2oo2，a正确；b项，阴极发生还原反应，消耗氢离子产生氢气，必然会使溶液中氢离子浓度减小，所以溶液ph增大，b正确；c项，钾离子是通过交换膜从阳极移向阴极，这样才可以达到提纯氢氧化钾的作用，c错误；d项，纯净的koh在阴极制得从b口排出，d正确。16【答案】【解析】选b。由图可知与x电极相连的电极区发生还原反应：2h2e=h2，所以pt()为阴极，x为直流电源的负极，y为直流电源的正极，a正确。在阴极区由于发生反应2h2e=h2，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终导致阴极区的 c(oh)增大，ph增大，溶液碱性增强；在阳极区，发生反应so2eh2o=so2h，hso2e-h2o=so3h，溶液中的 c(h)增大，溶液的酸性增强，ph减小，b错误。根据b选项的分析可知在阳极区由于不断产生硫酸，所以产生的硫酸的浓度比加入的硫酸的浓度要大，c正确。在反应的过程中，阳极区不断产生h2so4，阴极区不断产生h2，阴极区得到的na2so3溶液则循环使用，因此该过程中的产品主要为h2so4和h2，d正确。二、非选择题（共52分）17【答案】：(1)2h2e=h2升高(2)cu石墨(或比铜活泼性弱的金属)含fe3的溶液(3)正极ch48e2h2o=co28h11.2【解析】(1)若c为稀h2so4溶液，电流表指针发生偏转，b电极材料为fe且作负极，电极反应式为fe2e=fe2，a电极为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2h2e=h2；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液ph升高。(2)将反应cu2fe3=cu22fe2设计成如题图所示的原电池装置，cu元素的化合价由0价升高到2价，失电子作原电池的负极，则负极a极材料为cu，正极b极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属，fe3在正极得电子发生还原反应，溶液c用可溶性铁盐，即含fe3的溶液。(3)根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，a为负极，b为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以电极a的反应方程式为ch48e2h2o=co28h。根据正极电极反应式：o24e4h=2h2o，可知线路中转移2 mol电子时，消耗的o2为0.5 mol，在标准状况下的体积为0.5 mol22.4 l/mol11.2 l。18【答案】 (1)2socl24e=4clsso2(2)出现白雾，有刺激性气体生成socl2h2o=so22hcl(3)c4h1013co26e=17co25h2o(4)o22co24e=2co【解析】(1)原电池的负极发生氧化反应，电极反应式为4li4e4cl=4licl，则正极的电极反应式用总反应方程式减去负极反应得2socl24e=4clsso2。(2)用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成，说明反应过程中s元素的化合价仍是4价，未发生氧化还原反应，所以socl2与水反应的产物是二氧化硫与氯化氢，氯化氢与水结合形成白雾，则实验现象是出现白雾，有刺激性气味气体生成；化学方程式为socl2h2o=so22hcl。(3)燃料电池的负极发生氧化反应，所以丁烷在负极发生氧化反应，失去电子，因为熔融的k2co3为电解质，所以生成二氧化碳和水，电极反应式为c4h1013co26e=17co25h2o。(4)正极是氧气发生还原反应，并与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应式为o22co24e=2co。19【答案】 (1)feo4h2o3e=fe(oh)35oh0.2右左使用时间长、工作电压稳定(2)n28h6e=2nh氯化铵(3)从b到acoo22e=co2【解析】(1)放电时石墨为正极，高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为feo4h2o3e=fe(oh)35oh；若维持电流强度为1 a，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为1106096 5000.006 2mol。理论消耗zn的质量为0.006 2 mol265 gmol10.2 g。电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电