（广东专用）高考化学二轮复习简易通 上篇 专题二 第8讲 电化学训练试题.doc

第8讲电化学 (时间：45分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1(2013清远统考)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，溶液变血红色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解析插入海水中的铁棒，除发生化学腐蚀外，靠近液面的地方还会发生电化学腐蚀，越靠近液面腐蚀越严重，a错误；图2中fe作负极，失电子，生成fe2，滴加几滴kscn溶液，溶液不变血红色，b错误；高温下铁发生氧化反应，发生化学腐蚀，c正确；镁块相当于原电池的负极，失电子，从而保护地下钢铁管道，d错误。答案c2(2013江苏，9)mgh2o2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是 ()。amg电极是该电池的正极bh2o2在石墨电极上发生氧化反应c石墨电极附近溶液的ph增大d溶液中cl向正极移动解析mgh2o2海水电池，活泼金属(mg)作负极，发生氧化反应：mg2e=mg2，h2o2在正极(石墨电极)发生还原反应：h2o22e=2oh(由于电解质为中性溶液，则生成oh)，a项、b项错误，c项正确。由于负极阳离子(mg2)增多，则cl向负极移动平衡电荷，d错误。答案c3. (2013肇庆一模)如图所示，为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽。接通电路(未闭合k)后发现上的c点显红色。为实现铁片上镀铜，接通k后，使c、d两点短路。下列叙述不正确的是 ()。ab为直流电源的负极bf极为阴极，发生还原反应ce极材料为铁片，f极材料为铜片d可选用cuso4溶液或cucl2溶液作电镀液解析依据c点显红色，可判断出c极发生的反应为2h2e=h2，故c点连接的b极为直流电源的负极，a极为直流电源的正极。依次确定e极为阳极、发生氧化反应，f极为阴极、发生还原反应，则铜片作阳极、铁片作阴极，故c错误。电镀液中要含有镀层金属的阳离子，故d正确。答案c4. (2013浙江理综，11)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右侧发生的电极反应式：2h2o2e=h22ohb电解结束时，右侧溶液中含io3c电解槽内发生反应的总化学方程式：ki3h2okio33h2d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反应不变解析左侧变蓝，说明左侧是阳极，i在阳极放电，被氧化生成i2，因而右侧是阴极，只能是水电离的h放电被还原生成h2，其电极反应为2h2o2e=h22oh，a项正确；阴离子交换膜允许阴离子通过，b项正确；电解ki的过程发生如下两个反应：2i2h2oi22ohh23i26oh=io35i3h2o3即得总方程式，c项正确；如果将阴离子交换膜换成阳离子交换膜，阴极产生的oh将不能到达阳极区，i2与oh无法反应生成io3，因而d项错。答案d5. (2013佛山二模)甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是 ()。a通氧气的一极为负极bh从正极区通过交换膜移向负极区c通甲醇的一极的电极反应式为ch3ohh2o6e=co26hd甲醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极解析外电路中电子从负极流向正极，内电路h从负极移向正极，b、d错误；o2在正极发生还原反应，a错误；甲醇在负极发生氧化反应，负极反应式为ch3ohh2o6e=co26h。答案c6(2013天津化学，6)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以al作阳极、pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)=2pbso4(s)2h2o(l)电解池：2al3h2oal2o33h2电解过程中，以下判断正确的是 ()。电池电解池ah移向pb电极h移向pb电极b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正极：pbo24h2e=pb22h2o阳极：3al3h2o6e=al2o36hd解析在电池中阳离子移向正极pbo2，在电解池中阳离子移向阴极pb电极，a错误；当消耗3 mol pb时，转移6 mol e，由转移电子守恒可知生成1 mol al2o3，b错误；电池正极反应应为：pbo24hso422e=pbso42h2o，c错误；在电池中，由于pb电极反应为：pb2eso42=pbso4，析出的pbso4附在电极上，电极质量增大，而在电解池中pb为阴极不参与电极反应，故质量不发生改变，d正确。答案d二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)7(2013广东广州二模，23)下列实验现象预测正确的是 ()。a实验：电流表a指针偏转，碳棒上有红色固体析出b实验：电流表a指针偏转，铁极上有无色气体产生c实验：碳棒上有无色气体产生，铁极上有黄绿色气体产生d实验：粗铜溶解，精铜上有红色固体析出解析为原电池，实质是铁置换出铜，铁为负极，故a正确；为原电池，实质为模拟吸氧腐蚀，故b错误；为电解食盐水，阳极(石墨电极)附近产生黄绿色氯气，阴极(铁电极)附近产生无色氢气，故c错误；为铜的精炼，故d正确。答案ad8(2013广东佛山一模，22)下图是模拟电化学反应的装置图。下列有关叙述中，错误的是 ()。ax为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，溶液中的阳离子移向碳棒bx为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀，该法称为牺牲阳极的阴极保护法cx为铜棒，y为cuso4溶液，开关k置于m处，铜棒质量将增加，外电路中的电子流向铜棒dx为铜棒，y为cuso4溶液，开关k置于n处，铁棒质量将增加，溶液中cu2浓度不会改变解析电解nacl溶液时，溶液中阳离子移向阴极(铁电极)，故a错误；b中是电解池，且铁电极为阴极被保护，被称为外加电流的阴极保护法，故b错误；c中构成原电池，且铁电极为负极，该原电池反应的实质是fecu2=fe2cu，故c正确；d中为电解池，实质是电镀，故d正确。答案ab三、非选择题(共4个题，共64分)9(2013高考试题汇编)(16分)(1)2013四川理综，11(4)以al和nio(oh)为电极，naoh溶液为电解液组成一种新型电池，放电时nio(oh)转化为ni(oh)2该电池反应的化学方程式是_。(2)2013重庆理综，11(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解no3的原理如图所示。电源正极为_(填a或b)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_克。(3)2013新课，36(1)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图所示。回答下列问题：普通锌锰电池放电时发生的主要反应为zn2nh4cl2mno2=zn(nh3)2cl22mnooh该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。解析(1)该新型电池放电时，关键判断al的氧化产物。由于naoh溶液的存在，al被氧化生成naalo2而不是al(oh)3，故电池反应的化学方程式为：al3nio(oh)naohh2o=naalo23ni(oh)2。(2)阴极：2no36h2o10e=n212oh阳极：10oh10e=5h2oo2在阳极区生成的h通过质子交换膜到达阴极区，所以，当电子过程中转移10 mol e时，m左 mol32 gmol110 g90 gm右28 g10 g18 g所以当转移2 mol e时，膜两侧电解液的质量变化差为14.4 g。(3)该电池中，负极材料是较活泼的金属zn，电解质的主要成分是nh4cl，正极发生还原反应，电极反应为：mno2nh4e=mnoohnh3。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。答案(1)al3nio(oh)naohh2o=naalo23ni(oh)2(2)a2no36h2o10e=n212oh14.4(3)znnh4clmno2nh4e=mnoohnh3碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可，其他合理答案也可)10(2013宿州检测，21)(16分)甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。请回答下列问题：(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_。(2)已知：5cl2i26h2o=10hcl2hio3。若将湿润的淀粉ki试纸置于乙装置中的碳棒附近，现象为_；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 ml，则此时溶液的ph_。(室温条件下，且不考虑电解产物的相互反应)(3)工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置，na的移动方向如图中标注，则h2的出口是_(填“c”、“d”、“e”或“f”)；_(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。 (4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融cao作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极的电极反应式：_。在制备金属钛前后，cao的总量不变，其原因是(请结合化学用语解释)_。电解过程中需定期更换阳极材料的原因是_。解析(1)甲装置中锌作负极，碳棒作正极，碳棒表面的电极反应式为o22h2o4e=4oh。(2)由乙装置中电子流向可知fe为电解池的阴极，c为电解池的阳极，电解饱和食盐水时，碳棒上的电极反应式为2cl2e=cl2，若将湿润的淀粉ki试纸置于碳棒附近，试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去；惰性电极电解饱和食盐水的总反应式为2cl2h2o2ohcl2h2，则n(oh)n(e)0.02 mol，c(oh)0.1 moll1，所以溶液的ph13。(3)na移向阴极区，阴极上产生h2，h2从e口逸出；若改用阴离子交换膜，电解产生的oh移向阳极区，能与阳极产生的cl2发生反应：2ohcl2=clcloh2o，故不能改用阴离子交换膜。(4)根据题设条件，熔融cao电离产生ca2、o2。ca2在阴极获得电子生成ca，2ca24e=2ca，o2在阳极失去电子产生o2，2o24e=o2。生成的ca与tio2发生置换反应：2catio2ti2cao，可见cao的总量不变。阳极产生的o2与石墨发生反应生成co2，所以电解过程中，应补充被消耗的阳极材料石墨。答案(1)o22h2o4e=4oh(2)试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去13(3)e不能(4)2o24e=o2制备ti时，在电解槽中发生的反应：阴极2ca24e=2ca、阳极2o24e=o2和2catio2ti2cao，由此可知cao的量不变石墨与阳极产生的氧气反应而不断减少 11(2013阜阳质检)(16分)太阳能电池可用做电解的 电源(如图)。(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为_极，在电解过程中，溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的_。(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的ph在5.06.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为_；阳极区生成的有色沉淀是_。解析(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，c极上先无气体生成，后产生气体，说明c极为阴极(先生成cu，后生成h2)，电解cuso4溶液最终生成h2so4，溶液的ph减小。电解过程分两个阶段：第一阶段，阴极生成cu，阳极生成o2，溶液中减少的相当于cuo；第二阶段，阴极生成h2，阳极生成o2，溶液中减少的相当于h2o。(2)若c、d为铜电极时，阳极：cu2e=cu2，电解质溶液中cl不放电，故其物质的量不变。(3)若用石墨、铁作电极材料，阴极产生气体，阴极发生的反应只能是2h2e=h2，阳极生成有色沉淀，则阳极为铁放电，fe2e=fe2，该有色沉淀是fe(oh)2。答案(1)阴减小cuo和h2o或cu(oh)2、cu2(oh)2co3(2)不变(3)2h2e=h2fe(oh)212(创新预测题)(16分)电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用nacl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料cu2o和一种清洁能源，则阳极反应式为_，阴极反应式为_。(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是_(填序号)。a区铜片上有气泡产生b区铁片的电极反应式为2cl2e=cl2c最先观察到变成红色的区域是区d区和区中铜片的质量均不发生变化(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2ch3choh2och3ch2ohch3cooh实验室中，以一定浓度的乙醛na2so4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入_(填化学式)，电极反应式为_。电解过程中，阴极区n