（新课标）2017高考化学二轮复习 第一部分 专题二 基本理论 第7讲 电化学基础（含解析）.doc

专题二 基本理论第7讲 电化学基础1(2016启东模拟)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图。下列说法正确的是()a该电化腐蚀为析氢腐蚀b图中生成铁锈最多的是c区域ca区域比b区域更易腐蚀d铁闸中的负极的电极反应：fe2e=fe2解析：海水溶液为弱酸性，发生吸氧腐蚀，在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀，a错误；在b处，海水与氧气接触，与fe最易形成原电池，发生的吸氧腐蚀的程度最大，生成铁锈最多，b错误；在b处，海水与氧气接触，与fe最易形成原电池，所以b区域比a区域更易腐蚀，故c错误；fe作负极失电子生成亚铁离子，则负极的电极反应为fe2e=fe2，故d正确。答案：d2(2016海南卷)某电池以k2feo4和zn为电极材料，koh溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()azn为电池的正极b正极反应式为：2feo10h6e=fe2o35h2oc该电池放电过程中电解质溶液浓度不变d电池工作时oh向负极迁移解析：a.根据化合价升降判断，zn化合价只能上升，故为负极材料，k2feo4为正极材料，错误；b.koh溶液为电解质溶液，则正极电极反应为：2feo6e8h2o=2fe(oh)310oh，错误；c.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；d.电池工作时阴离子oh向负极迁移，正确。答案：d3(2016厦门一模)锂空气电池是高能量密度的新型电池，结构如图所示。下列说法正确的是()a固体电解质只有li可通过b电池反应为：4lio22li2oc充电时，水性电解液的ph将升高d放电时，若外电路有0.1 mol e 通过时，理论上将消耗1.12 lo2(标准状况)解析：根据题给装置判断金属锂为电池的负极，电极反应式为：lie=li，多孔石墨为电池的正极，电极反应式为：o22h2o4e = 4oh，电池反应为4lio22h2o=4lioh。a.根据装置分析固体电解质只有li可通过，正确；b.电池反应为：4lio22h2o=4lioh ，错误；c.充电时，石墨电极与外加电源的正极相连，电极反应式为：4oh4e =o22h2o，水性电解液的ph将降低，错误；d.根据电极反应计算放电时，若外电路有0.1 mol e 通过时，理论上将消耗0.56 l o2(标准状况)，错误。答案：a4工业上可利用下图所示电解装置吸收和转化so2(a、b均为惰性电极)。下列说法正确的是()aa电极接电源的正极ba极区溶液的碱性逐渐增强c本装置中使用的是阴离子交换膜db极的电极反应式为：so22e2h2o = so4h解析：a.由hso生成s2o，发生还原反应，a极应为负极，故a错误；b.阴极的电极反应式为：2hso2h2e=s2o2h2o，碱性增强，故b正确；c.阳极的电极反应式为：so22h2o2e=so4h，阴极的电极反应式为：2hso2h2e=s2o2h2o，离子交换膜应使h移动，应为阳离子交换膜，故c错误；d.b极为阳极，发生so22h2o2e=so4h，故d错误；故选b。答案：b5(2016牡丹江模拟)用惰性电极电解一定浓度的cuso4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol cu2(oh)2co3后恰好恢复到电解前的浓度和ph(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为()(导学号 58870031)a0.4 molb0.5 molc0.6 mol d0.8 mol解析：电解硫酸铜时，开始电解硫酸铜和水生成铜、氧气和硫酸，后来电解水生成氢气和氧气，如果只按照第一阶段的电解，反应只需要加入氧化铜或碳酸铜就可以，但是现在加入的是碱式碳酸铜，相当于多加入了0.1 mol水，这0.1 mol水应该是第二阶段的反应进行，该阶段转移了0.2 mol电子，第一阶段转移了0.4 mol电子，所以总共转移了0.6 mol电子，选c。答案：c【考纲再现】【错题记录】1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2了解常见化学电源的种类及其工作原理。3理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。1(2015天津卷)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()(导学号 58870130)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解析：a项，cu作正极，电极上发生还原反应，错误；b项，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项，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项，由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜。答案：c2下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()a图1中，铁钉易被腐蚀b图2中，滴加少量k3fe(cn)6溶液，没有蓝色沉淀出现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解析： a项，图1中，铁钉处于干燥环境，不易被腐蚀；b项，负极反应为：fe2e=fe2，fe2与fe(cn)63反应生成fe3fe(cn)62蓝色沉淀；d项，为牺牲阳极的阴极保护法，mg块相当于原电池的负极。答案：c3科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以co2和h2o合成ch4。下列关于该电池叙述错误的是()a电池工作时，是将太阳能转化为电能b铜电极为正极，电极反应式为：co28e8h=ch42h2oc电池内部h透过质子交换膜从左向右移动d为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量盐酸解析：a.该电池工作时，将太阳能转化为电能，a正确；b. 铜电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：co28e8h=ch42h2o，b正确；c. h在cu电极处参与反应，因此电池内部h透过质子交换膜从左向右移动，c正确；d.为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量的酸，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有hcl气体，因此应该加入少量的硫酸，d错误。答案：d4(2016全国卷)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2mol电子，消耗氧气22.4l(标准状况)解析：a项，充电时装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动；b项，充电时的总反应为放电时的逆反应：2zn(oh)=2zno24oh2h2o，c(oh)逐渐增大；c项，放电时负极失电子发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为：zn4oh2e=zn(oh)；d项，由放电时的总反应可知，电路中通过2 mol电子时，消耗0.5 mol o2，其体积为11.2 l(标准状况)。答案：c5(2016重庆模拟)铅、二氧化铅、氟硼酸(hbf4)电池是一种低温性能优良的电池，常用于军事和国防工业，其总反应方程式为：pbpbo24hbf42pb(bf4)22h2o已知：hbf4、pb(bf4)2均是易溶于水的强电解质。下列说法中不正确的是()(导学号 58870131)a充电时，阳极附近溶液的ph增大b充电时，阴极的电极反应式为：pb22e=pbc放电时，转移1 mol电子时负极减少的质量为103.5 gd放电时，正极的电极反应式为：pbo22e4h=pb22h2o解析：在电解池中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，原电池的总反应为：pbpbo24hbf42pb(bf4)22h2o，故放电时负极反应为：pb2e=pb2；正极反应：pbo22e4h=pb22h2o，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴极反应：pb22e=pb，阳极反应：pb22h2o2e=pbo24h，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。充电时，阳极反应：pb22h2o2e=pbo24h，产生大量的h，故阳极附近溶液的酸性增强，ph减小，a错误；充电时的阴极反应即是将放电时的负极反应倒过来，故阴极反应为pb22e=pb，b正确；放电时，此装置为原电池，负极反应为pb2e=pb2，负极的质量减小，转移1 mol电子时负极减少的质量为1/2 mol207 g/mol103.5 g，c正确；放电时，正极上发生还原反应，电极反应式为：pbo22e4h=pb22h2o，d正确。答案：a6(2016北京卷)用石墨电极完成下列电解实验。项目实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是()aa、d处：2h2o2e=h22ohbb处：2cl2e=cl2cc处发生了反应：fe2e=fe2d根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析：a.a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，故正确；b.b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，故错误；c.c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，故正确；d.实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池(一个球两面为不同的两极)，m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极(n的背面)，故相当于电镀，即m上有铜析出，正确。答案：b7(2016华师大模拟)把物质的量均为0.1 mol的alcl3、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()(导学号 58870132)a阳极得到的气体中有o2且为0.35 molb铝元素仅以al(oh)3的形式存在c阴极质量增加3.2 gd电路中共转移0.9 mol电子解析：用惰性电极电解，阴极：cu22e=cu，2h2e=h2；阳极：2cl2e=cl2，4oh4e=2h2oo2；根据各离子的放电顺序可知，该电解过程可分为以下几个阶段：(1)阶段一：电解0.1 mol cucl2，转移0.2 mol e，阴极增重质量为铜的质量，为6.4 g；阳极产生0.1 mol cl2；故c项错误；(2)阶段二：电解0.2 mol hcl，转移0.2 mol e，阳极又产生0.1 mol cl2，阴极产生0.1 mol h2；(3)阶段三：电解0.1 mol hcl，转移0.1 mol e，此阶段h来源于水，cl完全电解，阳极又产生0.05 mol cl2，阴极又产生0.05 mol h2；此时由于溶液ph增大，部分al3以al(oh)3的形式沉淀，故b项错误；综上分析可知，当转移0.5 mol e时，阳极共产生0.25 mol cl2，阴极产生0.15 mol h2，如果使两极最终所得气体的体积相等，还需要继续电解水。假设还需电解x mol h2o，则阳极产生0.5x mol o2，阴极产生x mol h2。此时阳极气体为0.25 mol0.5x mol，阴极气体为0.15 molx mol，由二者相等得x0.2，由此可得再电解0.2 mol h2o，还需转移电子0.4 mol，所以该过程中共转移0.9 mol e，d项正确；阳极共产生0.25 mol cl2，0.1 mol o2，a项错误。答案：d8(2016陕西师大附中模拟) 25 时，用两个质量相同的铜棒作电极，电解500 ml 0.1 mol/l h2so4溶液，电解过程中，电解液的ph变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解2 h后，取出电极，对电极进行干燥，并称量，测得两电极的质量差为9.6 g。已知，25 时0.1 mol/l cuso4溶液的ph为4.17。(导学号 58870133)时间/h0.511.52ph1.32.43.03.0(1)实验刚开始阶段电解池阴极所发生反应的电极反应式为_。(2)电解进行到1.5 h后，电解质溶液的ph不再发生变化的原因是_；用离子反应方程式表示0.1 mol/l cuso4溶液的ph为4.17的原因_。(3)电解进行的2 h中，转移电子的总物质的量_0.15 mol(填“”)。(4)若欲使所得电解质溶液复原到500 ml 0.1 mol/l h2so4溶液，应对溶液进行怎样处理？_。解析：根据题意及表中数据可知，电解刚开始阶段，阳极反应式是：cu2e=cu2，阴极反应式为：2h2e=h2；随着电解的继续，溶液中cu2的浓度增大，此时阳极反应不变，而h已被电解完，阴极反应则变成cu22e=cu；若电解过程中只有电镀铜的过程，阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同，溶液的组成保持不变，则阳极铜的减少为9.6/2 g4.8 g，转移电子的物质的量为0.15 mol，而实际上先有h2产生，后有电镀铜的过程，故实际转移电子的物质的量大于0.15 mol；要使溶液复原则需要通入h2s，h2scuso4=cush2so4。答案：(1)2h2e=h2(2)电解持续进行，h电解完后，电解过程发生转变，阳极反应式为：cu2e=cu2，阴极反应式为：cu22e=cu，电解质溶液的组成、浓度不再发生变化，溶液的ph也不再发生变化 cu22h2o cu(oh)22h(3)(4)向溶液中通入约0.05 mol h2s9(2015重庆卷，改编)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(导学号 58870134)(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状ag2o涂在被腐蚀部位，ag2o与有害组分cucl发生复分解反应，该化学方程式为_。(2)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”“b”或“c”)；环境中的cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈cu2(oh)3cl，其离子方程式为_；若生成4.29 g cu2(oh)3cl，则理论上耗氧体积为_l(标准状况)。解析：(1)复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为：ag2o2cucl=2agclcu2o。(2)负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。负极反应：cu2e=cu2，正极反应：o22h2o4e=4oh。正极反应产物为oh，负极反应产物为cu2，两者与cl反应生成cu2(oh)3cl，其离子方程式为：2cu23ohcl=cu2(oh)3cl。4.29 g cu2(oh)3cl的物质的量为0.02 mol，由cu元素守恒知，发生电化腐蚀失电子的cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗o2的物质的量为0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 l(标准状况)。答案：(1)ag2o2cucl=2agclcu2o(2)c2cu23ohcl=cu2(oh)3cl0.44810(2016吉林模拟)化学电池的研究一直是化学工作者研究的热点之一。(导学号 58870135).美国科学家s鲁宾成功开发锌汞纽扣式电池，以锌和氧化汞为电极材料，氢氧化钾溶液为电解液的原电池，有效地解决电池使用寿命短，易发生漏液等问题。电池总反应为：znhgo=znohg。(1)该电池的正极反应式为_。(2)含汞电池生产企业的污水中会含有一定量的2价的汞离子，通常采用处理成本较低的硫化物沉淀法，即向污水中投入一定量的硫化钠，反应的离子方程式为_。(3)该方法的缺点是产物的颗粒比较小，大部分悬浮于污水中，通常采用投入一定量的明矾晶体进行后续处理，请解释其原因_。.锂离子电池由于轻便、能量大等优点，成为当今社会最为常见的电池。其中的重要材料磷酸亚铁锂(lifepo4)通常按照下列流程进行生产：请回答下列问题：(4)生产过程中“混合搅拌”的目的是_。气体x的化学式为_。(5)请写出一定条件下由lih2po4生成lifepo4的化学方程式_，当生成1mol磷酸亚铁锂时，转移的电子数目为_。(6)生成lifepo4的过程可能产生一种杂质对电池有致命的影响，则该杂质可能为_。解析：.(1)正极发生还原反应，hgo获得电子生成hg，碱性条件下还生成氢氧根离子，该电池的正极反应式为：hgoh2o2e=hg2oh；(2)硫离子与汞离子反应生成hgs沉淀，反应离子方程式为：hg2s2=hgs；(3)铝离子水解得到的氢氧化铝胶体具有吸附性，吸附hgs颗粒，加快hgs微粒的沉降。.(4)生产过程中“混合搅拌”的目的是：使反应物充分混合，提高反应速率，铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气，即x为nh3；(5)流程图中lih2po4与fe2o3、c反应生成lifepo4，fe元素被还原，c元素被氧化生成co，还有水生成，反应方程式为：2lih2po4fe2o3c=2lifepo4co