河南省罗山高中高三化学二轮复习 强化训练 专题六 电化学基础及其应用（含解析）.docVIP

电化学基础及其应用 1、根据相关化学概念和原理，下列判断正确的是（）a若某反应的生成物总能量低于反应物总能量，则该反应为吸热反应b若将反应fe + 2fe2+ = 3fe3+设计成原电池，则正极材料一定为铁c若r2+和m+的电子层结构相同，则原子序数：rmd若甲、乙两种有机物具有相同的分子式，不同的结构，则甲和乙一定是同分异构体【答案】d2、关于如图所示装置的叙述，正确的是（） a铜是阳极，铜片上有气泡产生b铜片质量逐渐减少c电流从锌片经导线流向铜片d铜离子在铜片表面被还原【答案】d3、如图所示，下列叙述正确的是( )znso4溶液隔膜(只允许so42 通过)cuso4溶液滤纸(滴加了na2so4、酚酞溶液)表面皿yzncu铜丝xay为阴极，发生还原反应 bx为正极，发生氧化反应cy与滤纸接触处有o2生成 dx与滤纸接触处变红【答案】a 4、汽车的启动电源常用铅蓄电池，充电和放电反应按下式进行：pbo2pb2h2so42pbso42h2o，由此可知，该电池放电时的负极是（ ）a. pbo2 b. pb c. h2so4 d. pbso4【答案】b 5、在盛有稀h2so4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ） a.正极附近的so42离子浓度逐渐增大 b.电子通过导线由铜片流向锌片c.正极有o2逸出 d.铜片上有h2逸出【答案】d 6、右下图是一燃料电池的化学原理示意图，该燃料电池总反应化学方程式为：。下列判断不正确的是（ ） a电极a为电池负极 b电极b表面上发生还原反应 c工作一段时间溶液ph保持不变 d燃料电池工作时不会出现火焰【答案】c 7、某同学按如图所示的装置进行实验。 a、b为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当 k 闭合时，在交换膜处 so42-从右向左移动。下列分析正确的是( )a.溶液中a2+浓度减小 b.b的电极反应： b-2e-=b2+ c.y电极上有h2产生，发生还原反应d.反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解【答案】d【解析】因为当k闭合时，在交换膜处so42-从右向左移动，则a是负极且溶解，使溶液中a2+浓度增加；b是正极，其电极反应：b2+2e-=b；y是阳极且电极上有：2cl-2e-=cl2，发生氧化反应；x是阴极且电极上有：2h+2e-=h2，从而此时存在大量的氢氧根离子，如原来是氯化铝溶液，则反应初期，x电极周围出现白色胶状al(oh)3沉淀，后来发生al(oh)3+oh- = alo2-+2h2o，不久沉淀溶解。8、用铅蓄电池电解cuso4溶液（如下图）。已知铅蓄电池的总反应为：若电极材料均为石墨，电解一段时间后测得b极附近溶液ph减小，下列说法正确的是（ ）a. b极为负极b. 利用该池精炼铜，a极应为粗铜c. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：d. 当析出6.4gcu时，池中产生气体1.12l(标准状况下）【答案】d 9、liso2电池具有输出功率高且低温性能好的特点，其电解质为libr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，li可在其中移动。电池总反应式为：2li2so2li2s2o4，下列有关该电池的说法正确的是()a该电池总反应为可逆反应b充电时阴极反应式为：lie=lic放电时li向负极移动d该电池电解质溶液可换成libr水溶液【答案】b【解析】a项，可逆反应是指在同一条件下既可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向进行的反应，放电与充电是两个不同的条件，故总反应不是可逆反应；b项正确；c项，放电时，li向正极移动，不正确；d项，不能换成libr水溶液，因为金属锂可与水反应，不正确。10、用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，不宜加入的物质是()ana2so4 bnano3ckoh dcuso4【答案】d【解析】加入cuso4，电解时在阴极上会产生cu，故不能加入。其他三种加入后还是产生h2、o2。11、mcfc型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600700 ，所用燃料为h2，电解质为熔融的k2co3。已知该电池的总反应为2h2o2=2h2o，则下列有关该电池的说法正确的是() a该电池的正极反应式为4oh4eo22h2o b该电池的负极反应式为h2co2eh2oco2 c放电时co向正极移动 d该燃料电池能量转化率很低 【答案】b【解析】a该燃料电池燃料为h2，电解质为熔融的k2co3 ,总反应为2h2+o2=2h2o，负极反应为2h2+2co32-4e-2h2o+2co2，用总反应减负极得正极反应式：o2+2co2+4e-2co32-，错误；b正确；c. 放电时co向负极移动，错误；d该燃料电池能量转化率很高，错误；选b。 12、如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现，a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是()a极板b极板x电极y电极a锌石墨负极cuso4b石墨石墨负极naohc银铁正极agno3d铜石墨负极cucl2【答案】a【解析】a极板质量增加，说明x为负极，排除c。且该电解质溶液中含有不活泼金属离子。又排除b。b极板处有无色无臭气体放出，说明溶液中无cl，排除d。13、下列能够说明锌比铜活泼的装置是（）a b c d【答案】d【解析】是原电池装置，zn作负极，则金属活泼性zncu；中zn、cu分别插入h2so4溶液中，zn与h2so4反应而cu不能反应，说明zn比cu活泼；用惰性电极电解znso4和cuso4的混合溶液，cu2首先在阴极上放电，说明氧化性：cu2zn2，则金属活泼性：zncu；是电镀池，铜作阴极被保护，不能说明锌比铜活泼。14、据报道：锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。已知锌电池发生的总反应方程式为2zno2=2zno，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述中正确的是()a空气进入负极反应b锌为负极，发生氧化反应c正极发生氧化反应d电解液可能是强酸溶液【答案】b15、称取三份锌粉，分盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上带导管的塞子，定时间测定生成氢气的体积。甲加入50 ml ph3的盐酸，乙加入50 ml ph3的醋酸，丙加入50 ml ph3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌，则甲、乙、丙三支试管中：(1)开始时反应速率的大小为_。(2)参加反应的锌的质量大小比较为_。(3)反应终了，所需时间长短比较为_。(4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)_。【答案】(1)甲乙丙(2)甲乙丙(3)甲乙丙(4)对于丙，因形成zncu原电池，使反应速率加快考查点四原电池正、负极的判断【解析】三支试管中产生h2的实质是：zn2h=zn2h2。开始时，c(h)相等，故开始时反应速率：甲乙丙；产生h2的体积相等，则与酸反应消耗的zn的质量相等，但丙中还发生了反应：zncu2=zn2cu，故参加反应的zn的质量：甲乙丙；对于乙：ch3coohch3cooh，随着c(h)的减少，电离平衡向右移动，因此反应过程中c(h)乙c(h)甲，乙的反应速率大于甲；对于丙，因形成zncu原电池，使反应速率加快，故反应终了，所需时间：甲乙丙。16、给你提供纯锌、纯铜片和500ml0.2moll1的h2so4溶液、导线、1000ml量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。(1)如图所示，装置气密性良好，且1000ml量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要_。(2)a电极材料为_，其电极反应式为_。b电极材料为_，其电极反应式为_。(3)当量筒中收集到672ml气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为_。【答案】(1)用导线把a、b两电极连接起来 (2)纯锌片zn2e=zn2 纯铜片2h2e=h2 (3)0.06mol【解析】在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，并且电极失去电子总数等于正极得到电子总数。不能正确判断负极反应及用电子守恒解决问题是本题易出现的错误。17、某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化还原反应：2fe3+2i-2fe2+i2，设计成盐桥原电池。提供的试剂：fecl3溶液，ki溶液；其它用品任选。请回答下列问题：（1）请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及电解质溶液。（2）发生氧化反应的电极其电极反应式为 。（3）反应达到平衡时，外电路导线中 （填“有”或“无”）电流通过。（4）平衡后向fecl3溶液中加入少量fecl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为 （填“正”或“负”）极。【答案】（1）如下图 （2）2i-2e-=i2 （3）无 （4）负【解析】（1）先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负极区电解质溶液。（2）发生氧化反应的电极是负极，i-失电子。（3）反应达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。（4）平衡后向fecl3溶液中加入少量fecl2固体，平衡逆向移动，此时fecl2溶液失电子，变成负极。18、某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1mg、al稀盐酸偏向al2al、cu稀盐酸偏向cu3al、c(石墨)稀盐酸偏向石墨4mg、al氢氧化钠溶液偏向mg5al、zn浓硝酸偏向al试根据表中的实验现象回答下列问题:(1)实验1和2中al所作的电极(正极或负极) (填“相同”或“不相同”)。(2)对实验3完成下列填空:铝为极,电极反应式: 。石墨为极,电极反应式: 。电池总反应方程式: 。(3)实验4中铝作,理由是 。写出铝电极的电极反应式: 。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因 。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素: 。【答案】(1)不相同(2)负2al-6e-=2al3+正6h+6e-=3h22al+6hcl=2alcl3+3h2(3)负极铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,而镁不与氢氧化钠溶液发生化学反应al-3e-+4oh-=al+2h2o(4)铝在浓硝酸中被钝化,锌在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中zn比al活泼,zn作原电池的负极,al作原电池的正极,所以电流计指针偏向铝(5)另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性【解析】在稀盐酸中,mg比al活泼,mg作原电池的负极,al作原电池的正极,电流计指针偏向al;在稀盐酸中,al比cu活泼,al作原电池的负极,cu作原电池的正极,电流计指针偏向cu。由此可知,原电池中电流计指针偏向正极。在实验3中电流计指针偏向石墨,由上述规律可知,在该原电池中铝作负极,石墨作正极。铝失去电子被氧化成铝离子,盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1,2,3中电解质溶液相同,电极材料不同;实验1和4比较的是电极材料相同,电解质溶液不同;实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象作判断,应注意al可与naoh溶液反应,al在浓硝酸中钝化等情况。19、工业制钛白粉产生的废液中含有大量feso4、h2so4和少量fe2(so4)3、tioso4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下： 已知：tioso4可溶于水，在水中电离为tio2+和so2-4 。请回答下列问题： （1）写出tioso4水解生成钛酸h4tio4的离子方程式 。步骤中加入足量铁屑的目的是 。（2）工业上由h4tio4可制得钛白粉tio2。tio2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的cacl2，原理如右图所示，阴极的电极反应为 。（3）步骤的离子方程式是 ，所得副产品主要 是 （填化学式）。（4）步骤的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是 。【答案】20、已知化合物a与b组成元素相同，在常温下均呈液态；乙与丙组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n, n1。d与e都为金属单质，且d、 e与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量红棕色气体产生。e与d的氧化物的反应可用于焊接钢轨。（1）a的结构式为 ，说出a在医疗中的一种重要作用 。 （2）写出过量d与甲稀溶液反应的离子方程式： ；（3）以d、e为电极，naoh溶液为电解质溶液可以组成原电池，原电池负极的电极反应式为 。现利用此装置电解cuso4溶液，电解一段时间后，阴阳两极产生的气体在标准状况下都是2.24l。请写出阳极的电极反应式 ；若电解前cuso4溶液的体积为200ml，则其物质的量浓度是 ；（4）含有d、e元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂ed(oh)4cl2m与过量浓盐酸溶液可以反应，其反应的化学方程式为 。【答案】【解析】化合物a与b组成元素相同，在常温下均呈液态，且a能生成b，所以a是双氧水，b是水，则c是氧气；乙与丙组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n, n1，。d与e都为金属单质，且d、 e与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量红棕色气体产生，红棕色气体是二氧化氮，所以甲是硝酸，水和乙能生成硝酸和一氧化氮，所以丙是一氧化氮，所以乙是二氧化氮，则丙是一氧化氮，常温时铁和铝与浓硝酸发生钝化现象，e与d的氧化物的反应可用于焊接钢轨，所以e是铝，d是铁。（1）双氧水的结构简式为hooh,有强氧化性能杀菌消毒。(2)铁和稀硝酸反应生成硝酸铁，当铁过量时铁和三价铁离子反应生成二价铁离子，所以离子反应方程式为3fe8h2no=3fe2+no4h2o(3)以铁、铝和氢氧化钠溶液构成原电池，负极是铝，正极是铁，负极上铝失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水al3e4oh=alo22h2o；电解时，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，4oh4e=o22h2o;电解时，阴极上先析出铜，后析出氢气，阳极上析出2.24l氧气转移电子的物质的量是0.4mol，阴极上析出2.24l氢气转移电子的物质的量是0.2mol，根据转移电子守恒知，析出铜转移电子的物质的量是0.2mol，所以析出铜的物质的量是0.1mol，则硫酸铜的物质的量浓度是=0.5mol/l；（4）含有d、e元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂ed(oh)4cl2m与过量浓盐酸溶液可以反应，生成氯化铝、氯化铁和水，反应方程式为alfe(oh)4cl2m4mhcl=malcl3mfecl34h2o21、co、h2、ch30h均是清洁能源，一定条件下存在如下转化：co(g)+2h2 (g)ch30h(g) h=-105 kjmol-1。向2l密闭容器中充入1 mol co与2 mol h2，测得不同温度下容器内的压强(p: kpa)随时间(min)的变化关系如下左图中i、曲线所示：(1)和i相比，改变的反应条件是 ，与i相比，温度较高的是 。(2)在2 min时达到平衡，则在此条件下从反应开始到反应达到平衡时v(co) ，反应i平衡时平衡常数k(i)= ，平衡常数k（i） k()（填“”、“”、“=”）。(3)下列事实中能说明容器中的反应已达到平衡状态的是_。 ah保持不变 b气体密度保持不变 c气体平均摩尔质量保持不变 dv(co)逆=2v(h2)正(4)甲醇一空气-koh燃料电池（上右图）是一种能量转化率高的新型电池，则b是 （填正、负）极，写出电池工作时负极上的电极反应式 。【答案】【解析】22、铅蓄电池是可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：pb+pbo2+4h+2so 2pbso4+2h2o请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：(1) 该蓄电池放电工作时的负极材料是 ，用其电解氯化钠溶液，当阳极上收集到11.2l氯气时（标况下），理论上负极板的质量增加 g。充电时，上图中a极应接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。充电时a极的电极反应式是 ; (2) mno2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的mnso4溶液。阴极的电极反应式是 。现以铅蓄电池为电源电解，当蓄电池中有0.4mol h+被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为 ，mno2的理论产量为 g。【答案】(1) 铅 48， 正 pbso4+2h2o2e- pbo2+4h+so (2) 2h+2eh2 0.2mol 8.7 【解析】(1) 负极上失电子发生氧化反应，所以是铅 ；根据转移电子相等知，