河南省信阳市二高高考化学二轮复习 专题6 电化学基础及其应用训练题（含解析）.doc

电化学基础及其应用1、化学工业在经济发展中的作用举足轻重，下列有关工业生产的叙述中正确的是（ ）a氯碱工业中阳极得到氢氧化钠和氢气b电镀铜时，电镀液中c(cu2+)基本保持不变c工业上用电解溶融态氧化镁的方法得到金属镁d海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质【答案】b 2、下列是某校实验小组设计的一套原电池装置，下列有关描述不正确的是（） a此装置能将化学能转变为电能b石墨电极的反应式：o2+2h2o+4e=4ohc电子由cu电极经导线流向石墨电极d电池总的反应是：2cu+o2+4hcl=2cucl2+2h2o【答案】b3、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水licl-kcl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：pbso4+2licl+ca =cacl2+li2so4+pb。下列有关说法正确的是()正极反应式：ca+2cl- - 2e- = cacl2放电过程中，li+向负极移动没转移0.1mol电子，理论上生成20.7pb常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【答案】d【解析】a、正极发生还原反应，故为pbso4+2e-=pb+so42-，错误；b、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；c、每转移0.1mol电子，生成0.05molpb，为10.35g，错误；d常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。考查化学基本理论，设计电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。4、可以将反应zn+br2=znbr2设计成蓄电池，下列4个电极反应：br2+2e-=2br 2br-2e-=br2 zn-2e-=zn2+ zn2+2e-=zn，其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（ ）a.和 b.和 c.和 d.和【答案】a【解析】由题意，电池反应式为：zn+br2znbr2，充电时阳极上发生氧化反应：2br-2e-=br2；放电时的负极反应式为：zn-2e-=zn2+。5、下列反应的离子方程式及对应的说法都正确的是( )a碳酸氢钙溶液加到醋酸溶液中：ca(hco3)2+2ch3cooh=ca2+2ch3coo+2co2+2h2o通电b用惰性电极电解氯化镁溶液： 2cl + 2h2o = 2oh+ h2+ cl2c电解精炼铜的阳极反应式只有：cu - 2e-= cu2+ d在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3fe2+4h+ no 3-=3fe3+no+2h2o【答案】d【解析】6、盖斯定律认为能量总是守恒的:化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。已知：h2o(g)=h2o(l)；hq1 kj/mol；c2h5oh(g)=c2h5oh(l)；hq2kj/mol；c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)；hq3kj/mol。下列判断正确的是（）a酒精的燃烧热为q3kjb若使23 g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，释放出的热量为(1.5q10.5q20.5q3)kjch2o(g)h2o(l)释放出了热量，所以该过程为化学变化d从反应可知1mol c2h5oh(g)的能量高于2co2(g)和3h2o(g)的总能量【答案】b【解析】首先根据燃烧热的定义判断选项a，根据盖斯定律和相应热化学方程式来计算23g液体酒精燃烧释放出的热量，从化学变化的本质来判断选项c，根据反应物和生成物的总能量来判断选项d。根据盖斯定律并结合可得：c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h(q3q23q1)kj/mol，故有23g(0.5mol)液态酒精完全燃烧生成co2和液态水放出热量为(0.5q30.5q21.5q1)kj。7、下列有关电解池的说法正确的是（ ）a在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极b无论电解何种物质，阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等c电解氯化铜溶液时，在阴极上有气体生成d电解nacl、cucl2两种溶液，参加反应的物质是相同的【答案】b【解析】与负极相连的是阴极。电解氯化铜时，阳极上有氯气生成，阴极上有铜析出；电解nacl溶液时，水参加了反应，而电解cucl2溶液时，水没有参加反应。8、下列说法正确的是（）a常温下，反应2a （s）+b （g）=2c （g）+d （g）不能自发进行，则该反应h一定大于0b铜的金属活动性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓船体的腐蚀速率c其他条件不变，向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能抑制水的电离，降低水的离子积d能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物【答案】a【解析】a、反应不能自发进行，说明：hts0，该反应是一个气体体积增大的反应，所以熵增大，要使hts0，则h一定大于0，故a正确；b、铜、铁、海水组成原电池，铜的金属活动性比铁弱，铁做负极，被腐蚀，故在海轮外壳上装若干铜块会加快船体的腐蚀速率；故b错误；c、水的离子积只受温度的影响，故c错误；d、能与酸反应的氧化物可以是两性氧化物如al2o3，故d错误；故选a9、下列各图与表述一致的是（ ）a图可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化b用图所示装置蒸发alcl3溶液制备无水alcl3c图可以表示向一定量的明矾溶液中逐滴滴加一定浓度氢氧化钡溶液时产生al(oh)3沉淀的物质的量变化d图电解饱和食盐水的装置中，溶液a、b中由水电离出的c(h)：ab【答案】c【解析】升高温度，正、逆反应速度均加快，降低温度，正、逆反应速率均变慢，a错误；蒸发alcl3溶液会促进al3+的水解，得不到alcl3，b错误；向含al3+的明矾溶液中滴入ba(oh)2，形成沉淀消耗的ba(oh)2和溶解沉淀消耗的ba(oh)2的体积之比为31，c正确；电解池工作过程中，阳离子移向阴极，故左边为阴极、右边为阳极，阴极区产物为h2和naoh，溶液呈碱性会抑制水的电离，溶液a、b中由水电离出的c(h)：ab，d错误；10、在25时；用石墨电极电解2.0 l 2.5 mol/l cuso4溶液(假设溶液的体积在电解前后不发生变化)。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g cu生成。下列说法中正确的是（）a有cu生成的一极是阴极，发生氧化反应b反应中转移电子的物质的量为0.4 molc在另一极得到o2的体积(标准状况)是1.12 ld此时溶液的ph为2【答案】c【解析】本题考查了电解质溶液的电解，难度中等。a选项铜离子在阴极发生还原反应生成铜，错误；b选项生成0.1 mol铜转移电子的物质的量为0.2 mol，错误，c选项电解硫酸铜溶液，生成的铜与氧气的物质的量之比为21，所以得到氧气0. 05 mol，即1.12 l，正确；d选项4oh4e=2h2oo2，n(h)n(oh)4n(o2)0.2 mol, phlg(0. 2/2)1，错误。在电解池、原电池相关题目中，利用电子守恒解题能够起到事半功倍的效果，再结合电极反应、电解质溶液ph等即可解决综合性问题。11、下列图示与对应的叙述相符的是（）a 温度t1t2，so2与o2反应过程中的能量变化b 表示0.100 0 mol/l naoh溶液滴定20.00 ml 0.100 0 mol/l ch3cooh溶液c 表示zn、cu和稀硫酸构成的原电池中电流强度的变化，t时加入了h2o2d 表示在饱和na2co3溶液中逐步加baso4固体后，溶液中c（co32）的浓度变化【答案】c【解析】a温度不能改变活化能的大小，活化能相同，故a错误； b0.1000moll1 ch3cooh溶液的ph大于1，故b错误；c双氧水具有强氧化性，能加快反应速率，故c正确；d溶液中c（co32）的浓度不可能变为0，故d错误故选c12、关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是（）a原电池中失去电子的一极为负极b电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极c原电池中相对活泼的一极为正极d电解池中发生氧化反应的一极为阳极【答案】c【解析】在原电池的两级组成中相对活泼的一极为负极，相对不活泼的为正极，负极失去电子发生氧化反应。电解池中阴极与直流电源负极相连，电解池中阳极发生氧化反应。13、某小组利用下列装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是ax和y与电流表连接，电子由cu极流向zn极bx和y与电流表连接，将zn换成fe测得电流更大cx和y分别与电源“-”、“+”极相连，cu极质量减轻dx和y分别与电源“-”、“+”极相连，zn极质量减轻【答案】dx和y与电流表连接，此装置为原电池，其中zn作负极，cu作正极，电子流向zn-cu，电流大小与负极材料无关，故a、b均错；x和y与分别与电源“-”、“+”极相连，此装置为电解池，其中zn作阴极（受保护，不参与反应），cu作阳极（活性电极，自身失电子），故c错，d对14、茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、pt-fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中（）铝合金是正极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应a b c d【答案】a【解析】分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属pt-fe合金作正极，电解液是海水；铝合金作负极发生的是氧化反应，故错误，正确。15、为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以a1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：2al+3h2oal2o3+3h2，电解过程中，以下判断正确的是（）【答案】【解析】电池中，氢离子移向为电源的正极，a错；根据方程式，第一条电子转移数为2，第二条电子转移数为6，可知应该生成1mol，b错；c的电池产物应该为固体硫酸铅。16、我国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，每填充一次燃料，大约可连续24小时输出50w的电力。一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导o2，下列对该燃料电池的说法不正确的是（ ）a电路中每流过5mol电子，肯定有5.6 l丙烷被完全氧化b该电池的总反应是：c3h85o23co24h2oc在熔融电解质中，o2由正极移向负极d通丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：c3h810o220e3co24h2o【答案】a17、高铁酸盐（na2feo4、bafeo4等），既可作为新型净水剂，又可作为高铁电池的正极材料。已知：4feo42-10h2o4fe(oh)38oh-3o2。（1）实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠：质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁，写出反应发生的离子方程式： 。（2）某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电解法制备高铁酸钠：向u型管左端注入2mol/lnaoh溶液，右端注入14mol/lnaoh溶液，中部塞入用滤纸做成的小球；将铜电极插入u型管左端；铁电极插入u型管右端。实验前要充分打磨铁电极表面，主要目的是 。 在上图方框中标出电源的正负极。接通电源后，铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡，电极反应为 ；铁电极周围溶液碱性 ，电极反应为 。（3）高铁酸钠（na2feo4）作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用，被科学家们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理： 。【答案】（1）3clo-10oh-2fe3+= 2feo42-3cl-5h2o （2）除去铁表面的氧化膜 2h2o2e-= h22oh- 减弱 fe8oh-6e-= feo42-4h2o （3）高铁酸钠具有强氧化性，故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为fe3+，fe3+水解产物fe(oh)3吸附水中悬浮杂质，具有净水作用【解析】（1）该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒配平方程式。（2）打磨铁电极表面，主要是除去铁电极表面的氧化物。铁电极作阳极，与电源正极相连，铜电极作阴极，与电源负极相连。铜电极上电极反应为：2h2o2e-= h22oh-，因此有气泡冒出，铁电极上电极反应为：fe8oh-6e-= feo42-4h2o，因此附近溶液减小减弱。（3）高铁酸钠具有强氧化性，故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为fe3+，fe3+水解产物fe(oh)3吸附水中悬浮杂质，具有净水作用。18、常温下用惰性电极电解200 mlnacl 、cuso4 的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。（气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化）（1）曲线 （ 填或） 表示阳极产生气体的变化；（2）nacl的物质的量浓度为 ，cuso4 的物质的量浓度 。（3）t2 时所得溶液的ph为 。【答案】（1） （2）0.1；0.1；（3）1【解析】（1）电解200ml一定浓度的nacl与cuso4混合溶液，阳极发生2cl-2e-=cl2、4oh-4e-=o2+2h2o，阴极发生cu2+2e-=cu、2h+2e-=h2，结合图可知，为阴极气体体积与时间的关系，为阳极气体体积与时间的关系。（2）由图可知，产生氯气为224ml，则由2cl-2e-=cl2可知，n（nacl）= 0.224l /22.4l/mol2=0.02mol，所以c（nacl）= 0.02mol/0.2l=0.1mol/l，由t2时生成氧气为112ml，n（o2）= 0.112l/22.4l/mol=0.005mol，则共转移电子为0.02mol+0.005mol4=0.04mol，根据电子守恒及cu2+2e-=cu可知，n（cuso4）= 0.04mol/2=0.02mol，所以c（cuso4）= 0.02mol/0.2l=0.1mol/l， （3）由t2时4oh-4e-=o2+2h2o4h+，n（h+）=0.005mol4=0.02mol，则溶液的c（h+）=0.02mol/0.2l=0.1mol/l，ph=119、a、b、d和e四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。a元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。b、d、e三种元素在周期表中相对位置如图所示,只有e元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、m、w、x、y、z七种物质均由a、b、d三种元素中的一种或几种组成,其中只有m分子同时含有三种元素；w为a、b两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；x分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如图所示。回答下列问题：(1)甲和乙生成标准状况下1.12 l y，吸收9.025 kj的热量，写出反应的热化学方程式_。(2)一定量e的单质与naoh溶液恰好完全反应后，所得溶液的ph_7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是_(用离子方程式表示)。(3)w空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的koh溶液。w空气燃料电池放电时，正极反应式为_，负极反应式为_。(4)将一定量的a2、b2混合气体放入1 l密闭容器中，在500 、2107 pa下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.50 mol，其中a2为0.3 mol，b2为0.1 mol。则该条件下a2的平衡转化率为_，该温度下的平衡常数为_。【答案】(1)n2(g)o2(g)=2no(g) h361 kjmol1(2)大于cloh2ohclooh(3)o22h2o4e=4ohn2h44oh4e=n24h2o(4)33.3%【解析】本题以元素推断和框图命题的形式重点考查化学反应原理，涉及面广，基础性强，要求考生迅速找出“题眼”，作出合理的推断，结合化学反应的基本原理，准确解答问题，如本题中的重要“题眼”：元素及其化合物的性质氯气与水反应生成两种酸。根据a元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，可得出a元素为h；结合常见元素及其化合物的性质和e元素的单质与水反应生成两种酸，可知e是cl，并得出d元素是o、b元素是n。根据m分子同时含有三种元素可知，m可能是hno3，乙是非金属单质，与甲反应后，继续与甲反应，可得出乙是n2、甲是o2，并得出y是no、z是no2；x分子中含有10个电子，可能是水或nh3，但如果是nh3，与z无法反应生成hno3，因此x是h2o，结合w分子中含有18个电子，可知w是n2h4。(1)甲和乙的反应为n2(g)o2(g) 2no(g)，生成1.12 l(即0.05 mol)no时吸收9.025 kj的热量，生成2 mol no时，吸收361 kj的热量。(2)cl22naoh=naclnacloh2o，naclo是强碱弱酸盐，其溶液显碱性。(3)总反应式是n2h4o2=n22h2o，碱性条件下通入氧气的极为正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh，两式相减得出负极的电极反应式。(4)平衡时a2为0.3 mol，b2为0.1 mol，ba3为0.1 mol，起始时a2为0.45 mol，已转化0.15 mol，转化率约为33.3%。k0.12/(0.10.33)。20、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图所示为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)正极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2li+h2=2lih.lih+h2o=lioh+h2反应中的氧化剂是_。如图所示是一个电化学装置示意图，用该燃料电池作此装置的电源。.若a为粗铜(含fe、ag、co杂质)，b为纯铜，c为cuso4溶液。通电一段时间后，b极的电极反应式为_，溶液中cu2+的浓度将_(填“增大”“不变”或“减小”)。.若a为铂电极，b是石墨电极，c为氯化钠溶液，电解池的总反应方程式为_。【答案】(1)由化学能转变为电能由a到b(2)o2+4e-+2h2o=4oh-(3)增大电极单位面积吸附h2、o2分子数，加快电极反应速率(4)h2o.cu2+2e-=cu减小.2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2【解析】(1)燃料电池的能量转化形式均是化学能转化成电能，而通h2的一极为电池的负极，通o2的一极为电池的正极，而在外电路中电子的流向是由负极流向正极，即从a流向b。(2)氢氧燃料电池的正极反应式为o2+2h2o+4e-=4oh-。(3)由于是铂粉，所以表面积会增大，加大了对h2、o2的吸附能力，加快了电极反应的反应速率。(4)在反应中，lih中的h从-1价变到h2的0价，失电子，是还原剂，而h2o中的h从+1价变到0价，化合价降低，得电子，是氧化剂。.由图可知，b为电解池的阴极，则阴极电极反应式为cu2+2e-=cu，而a为阳极，反应中阳极自身溶解，会发生cu2e-=cu2+，但在这个过程中由于fe失电子能力比铜强，故阳极还会发生fe2e-=fe2+的反应，所以溶液中cu2+的浓度会减小。.若把电解质溶液改为nacl溶液，则电解的总反应方程式为：2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2。21、某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，某电极上发生的电极反应为：a极h22eo2=h2o；则a极是电池的 极 (填“正”或“负”)。上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放，经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中co的含量。多孔电极中间的固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质允许o2-在其间通过，其工作原理如图所示，其中多孔pt电极a、b分别是气体co、o2的载体。.该电池的正极为 （填a或b）；o2 流向 （填 “正极”或“负极”）.该电池的正极反应式为 ，负极反应式为 。【答案】 负 。. b ；负极； .正极反应为o24e=2o2 ；负极反应为co2eo2=co2。【解析】由于a电极失去电子，a极是电池的负极；. 通入燃料co的电极为负极，通入氧气的电极为正极。由于b电极通入了氧气，所以该电池的正极为b ；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，o2-会向正电荷较多的负极移动； .对于该燃料电池来说，正极反应为o24e=2o2 ；负极反应为co2eo2=co2。该电池的总方程式为2coo2=co2。22、甲醇（ch3oh）是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用做燃料。已知ch3oh(1)