河南省郑州市二中高考化学二轮复习 考点各个击破 倒计时第40天 电化学基础.doc

电化学基础1、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3zn + 2k2feo4 + 8h2o3zn(oh)2 + 2fe(oh)3 + 4koh下列叙述正确的是（）a放电时负极反应为：fe(oh)3 3e + 5 oh = feo42- + 4h2o b电池的电解质溶液为酸性，负极为铁，正极为k2feo4c放电时每转移3 mol电子，正极有1mol k2feo4被还原d放电时正极附近溶液的碱性减弱【答案】c【解析】a：放电时负极是zn，电极反应为3zn-6e-+6oh- = 3zn(oh)2；b：电解质溶液只有是碱性时该电池的反应物和产物才稳定存在，放电时zn发生氧化反应，作负极，k2feo4发生还原反应，作正极；c：当3 mol zn反应时，有2mol k2feo4被还原，转移电子6 mol，故c正确；d：放电时正极电极反应式：2feo42- + 6e- + 8h2o=2fe（oh）3 + 10 oh-，溶液碱性增强。2、某原电池总反应的离子方程式为：2fe3fe=3fe2，能实现该反应的原电池是（）a正极为cu，负极为fe，电解质为fecl2溶液b正极为c，负极为fe，电解质为fe(no3)3溶液c正极为fe，负极为zn，电解质为fe2(so4)3溶液d正极为ag，负极为fe，电解质为cuso4溶液【答案】b【解析】将电池反应拆分为两个半反应，正极：fe3e=fe2(还原反应)，负极：fe2e=fe2(氧化反应)，所以负极材料必须是fe，正极材料只要是比铁不活泼的金属或非金属即可，电解质溶液为可溶性的三价铁盐。所以b可以，a、c、d不行。3、下列选项中叙述不正确的是（）a原电池是将化学能转化为电能的装置b铁船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀c钢铁腐蚀的负极反应：fe3e=fe3d工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2cl2e=cl2【答案】c【解析】本题考查电化学知识，难度较小。钢铁腐蚀时，负极(铁)失去电子，生成亚铁离子。4、类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论，因此类推的结论最终要通过实验的验证才能决定其正确与否。下列几种类推的结论中正确的是（ ）a已知fe与s能直接化合得fes，推测cu与s化合直接化合生成cusb已知h2o比h2s的沸点高，推测h2s比h2se的沸点高c已知a12s3不能在水溶液中存在，推测mg3n2不能在水溶液中存在d已知工业上用电解熔化的nacl制取na，推测用熔化的a1c13制取al【答案】c 【解析】 5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应式为；zn+mno2+2h2o=2mnooh+zn（oh）2下列说法错误的是（ ）a. 电池工作时，锌失去电子b. 电池负极反应为zn+2oh2e=zn（oh）2c. 电池工作时，电流由负极通过外电路流向正极d. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g【答案】d 【解析】 6、在能源和环保的压力下，新能源电动汽车无疑将成为未来汽车的发展方向如果电动汽车上使用新型钒电池，一次性充电35分钟后，续航能力可达1000公里；而成本造价只有目前锂电池的40%，体积和重量分别是锂电池的和全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示：下列有关该钒电池的说法不正确的是（）a充电过程中，h+可以通过质子交换膜向右移动，形成电流通路，并且参与电极反应b放电过程中，右槽溶液中溶液颜色由紫色变为绿色c该电池为可逆电池，当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，为充电过程，此时左槽溶液ph值升高d充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n（h+）增加了0.5mol【答案】c【解析】a充电过程中，右槽为阴极，h+可以通过质子交换膜向右移动，形成电流通路，并且参与电极反应，故a正确；b放电过程中，右槽为原电池负极，失电子发生氧化反应，溶液由紫色变为绿色，故b正确；c当左槽溶液逐渐由黄变蓝，v元素的化合价由+5价变为+4价，该电极上得电子发生还原反应，电极反应式为vo2+2h+e=vo2+h2o，氢离子参加反应而使溶液中氢离子浓度减小，导致溶液ph增大，该过程为放电过程，故c错误；d充电时，左槽发生的反应为vo2+h2ovo2+2h+e，当转移电子为3.011023个即为0.5mol电子时，生成氢离子为1mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5mol电子，则左槽溶液中n（h+）的变化量为1mol0.5mol=0.5mol，故d正确；故选c7、下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是（ ）a. 酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀b. 当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀c. 铁与电源正极连接可实现电化学保护d. 将钢管与铜管一起堆放时可保护钢管少受腐蚀【答案】a 【解析】 8、铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“”，另一个接线柱旁标有“”。关于标有“”的接线柱，下列说法中正确的是()a充电时做阳极，放电时做正极b充电时做阳极，放电时做负极c充电时做阴极，放电时做负极d充电时做阴极，放电时做正极【答案】a【解析】铅蓄电池的“”极、“”极充电时分别接外电源的正、负极，即标有“”的接线柱，充电时作阳极，放电时作正极。9、下列说法不正确的是（ ）ay和z均由元素r组成，反应y+2i-+2h+=i2+z+h2o，其中的r元素在地壳中 含量位居第一 bf2、c2h4、na2o2、c2h6、h2o2都是含有非极性键的共价化合物c锂钒氧化物蓄电池放电时电池的总反应式为：v2o5+li=lixv2o5。供电时li+向正极移动，充电时阳极的电极反应式为：lixv2o5-xe-=v2o5+xli+d常温下，mg(oh)2能溶于氯化铵浓溶液的主要原因是nh4+结合oh-使沉淀溶解平衡发生移动【答案】b 【解析】 10、右图是电解nacl溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断错误的是()aa为正极、b为负极 bc为阳极、d为阴极c电解过程中，溶液的碱性逐渐增强d电解过程中，将湿润淀粉ki试纸靠近d电极，看到试纸变蓝【答案】d【解析】电流从a出来，说明a是电源的正极，则b是负极，d是阴极，溶液中的氢离子在阴极放电，产生氢气。c是阳极，溶液中的氯离子在阳极放电，产生氯气。所以选项d是错误的，答案选d。11、加“碘”食盐较多使用了kio3，它在工业上可用下列方法制取：以石墨和铁为电极，以ki溶液为电解液在一定条件下电解，反应式为ki3h2okio33h2下列说法正确的是（）a电解时，铁作阳极，石墨作阴极b电解时，阳极的电极反应式为：2h2e=h2c电解后得到kio3晶体的步骤有：过滤浓缩结晶灼烧 d电解时，每转移0.3 mol电子，理论上可得到0.05 molkio3晶体【答案】d【解析】12、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。13、以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示下列说法正确的是（）a燃料电池工作时，正极反应式为0+2h2o+4e40hba极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出ca、b两极若是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的h2的体积相等da极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出【答案】【解析】解：a因该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为：o2+4e+4h+=2h2o，故a错误；ba与电池正极相连，a为电解池阳极，b与电池的负极相连，b为电解池正极，所以应该是a极的fe溶解，b极上析出cu，故b错误；c电解cuso4溶液时，a极产生的气体为o2，产生1molo2需4mol电子，所以需要燃料电池的2molh2，二者的体积并不相等，故c错误；da极是粗铜，b极是纯铜时，为粗铜的精炼，电解时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，符合精炼铜原理，故d正确；故选d14、锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，其成本低，便于大量推广，且对环境无污染。电池总反应式为；v2o5+ xlilixv2o5 , 下列说法不正确的是（ ） a向外供电时，锂离子在凝胶中向正极移动b正极材料是锂，负极材料为v2o5 c正极的电极反应为：v2o5+xe+ xli+ lix v2o5d. 负极的电极反应为：xli-xe一 xli+ 【答案】b 【解析】 15、下列有关说法正确的是（ ）a铅蓄电池放电时，正极和负极的电极质量均增大b反应cl2（g）+h2o（1）=hcl（aq）+hclo（aq）在常温下能自发进行，则该反应的h0c加热fe2（so4）3溶液，fe3+的水解程度和溶液的ph均增大dc2h5br水解生成乙醇（h0），加入少量naoh浓溶液并加热，该化学反应速率增大其平衡常数不变【答案】a【解析】a、铅蓄电池在放电过程中，负极pb转化为硫酸铅，硫酸铅难溶于硫酸，则生成的硫酸铅附着在负极，使负极的质量增大，放电时，正极上二氧化铅得电子和氢离子反应生成硫酸铅和水，正极质量也增大，故a正确；b、该反应为熵减的反应，能在常温下自发进行，那么一定为焓变小于0的反应，即放热反应：h0，故b错误；c、fe2（so4）3为强酸弱碱盐，水解呈酸性，水解程度越大，ph值越小，故c错误；d、c2h5br水解生成乙醇（h0），加入少量naoh浓溶液并加热，加热温度改变，平衡常数改变，故d错误，故选a16、全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人，在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为 。（2）已知草酸（h2c2o4）分解的化学方程式为：h2c2o4co + co2 + h2o，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是 （填答案编号）。（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有fe2o3nh2o和fe两种成份），利用草酸分解产生的co和铁锈反应，实验装置如下图所示。为得到干燥、纯净的co气体，洗气瓶a、b中盛放的液态试剂依次可能是 、 （填答案编号）。a. 浓硫酸 b.澄清的石灰水 c. 氢氧化钠溶液 d. 无水氯化钙 e装置的作用是 ，上述装置最后尾气处理的方法是 。准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g，d中浓硫酸增重0.72 g，则n = 。在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是 （填答案编号）。a缺少装置b b缺少装置e c反应后的固体中有少量fe2o3nh2o【答案】（1）fe-2e-=fe2+ （2）d （3）c，a防止空气中的co2和h2o进入体系，影响实验结果， 点燃 2 ab【解析】试题分析：（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时，铁是负极，失去电子，则负极反应的电极反应式为fe-2e-=fe2+。（2）醋酸是液体，a不正确。反应需要加热，则bc不正确，所以正确的答案选d。（3）由于生成的co中混有co2，所以必须首先除去co2，最后在通过浓硫酸干燥，答案选ca。由于空气中也含有水蒸气和co2，所以e装置的作用是防止空气中的co2和h2o进入体系，影响实验结果。co属于可燃性气体，所以最后尾气处理的方法是点燃。d中浓硫酸增重0.72 g，则生成的水是0.72g，物质的量是0.04mol。硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g，所以固体减少的质量是10.00g8.32g1.68g，所以与铁结合的氧原子的质量是1.68g0.72g0.96g，物质的量是0.06mol，因此氧化铁的物质的量是0.02mol，则0.02nmol0.04mol，解得n2。如果少装置b，则d中增加的质量偏高，所以测定结果偏高。同样分析可知，如果缺少e装置，d中增加的质量偏高，所以测定结果偏高。如果反应后的固体中有少量fe2o3nh2o，则d中增加的质量减少，测定结果偏低，答案选ab。考点：考查钢铁的吸氧腐蚀、co的制备、尾气处理以及有关计算和误差分析点评：该题是高考中的常见题型，难度大，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对硝酸能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。17、x6h2o，x中阴、阳离子个数比为23，其水溶液显酸性，可发生如下的转化。其中b、d、e、f均为无色气体，c、g为难溶于水的固体。在a溶液中加入bacl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。请回答下列问题：(1)指出由cg的现象是：_，发生反应的化学方程式为_。(2)用惰性电极电解溶液a时得到d的电极反应式为_，电解后溶液ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)(3)b与d反应生成f的化学方程式为_，表现了b的_性。(4)该晶体水合物的化学式为_。【答案】(1)白色迅速变成灰绿色最后变成红褐色4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(2)4oh4e=2h2oo2不变(3)4nh35o24no6h2o还原(4)(nh4)2fe(so4)26h2o【解析】本题中没有十分明显的突破口，需要根据某些现象或条件框定物质范围分析验证。根据c、g为难溶于水的固体，c在空气中与水反应转化为g，可推测c为fe(oh)2，g为fe(oh)3；根据“催化剂、”的条件和b、d、f均为无色气体可推测b、d为nh3和o2，二者反应生成no和h2o；根据“在a溶液中加入bacl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀”可推测a中含有so42，即晶体中含有so42。综合分析题目的信息可推得晶体为(nh4)2fe(so4)26h2o。18、氯碱厂电解饱和食盐水制取naoh的工艺流程图如下图所示，依据流程图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为，与电源负极相连的电极附近，溶液的ph（填“不变”“升高”或“降低”）。（2）工业食盐含ca2、mg2等杂质。精制过程中发生反应的离子方程式为_。（3）如果粗盐中so42含量较高，必须添加钡试剂除去so42，该钡试剂可以是。a.ba（oh）2b.ba（no3）2c.bacl2（4）为有效除去ca2、mg2、so42，加入试剂的合理顺序为.a.先加naoh，后加na2co3，再加钡试剂b.先加naoh，后加钡试剂，再加na2co3c.先加钡试剂，后加naoh，再加na2co3（5）脱盐工序中利用naoh和nacl在溶解度上的差异，通过、冷却、结晶、（填写操作名称）除去nacl。【答案】（1）2clcl22e升高（2）ca2co32=caco3，mg22oh=mg（oh）2（3）ac（4）bc（5）蒸发过滤【解析】（1）电解食盐水时，与电源正极相连的电极发生的反应是2clcl22e，与电源负极相连的电极发生的反应是2h2eh2，消耗h，即产生oh，所以溶液的ph升高。（2）精制过程中，加入na2co3除去ca2（ca2co32=caco3）；加入naoh除去mg2mg22oh=mg（oh）2，由于mg（oh）2的溶解度小于mgco3的溶解度，所以mg2与oh、co32混合时，主要生成mg（oh）2沉淀。（3）除去so42应选择ba2，如果加入ba（no3）2，溶液中会引入杂质no3，而加入bacl2或ba（oh）2均不会引入新的杂质。（4）除杂质时加入ba2和oh无先后之分，但na2co3一定要在bacl2之后加入，因为co32还能除去多余的ba2。（5）脱盐工序的目的是分离naoh和nacl，由于nacl溶解度小，因而nacl首先析出，其操作过程是蒸发、冷却、结晶、过滤得到nacl晶体。19、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=120、铝土矿的主要成分为al2o3。生产铵明矾nh4al(so4)212h2o和h2o2的工艺流程图如下。 (1)流程图中x为 （填化学式）溶液。 (2)反应的离子方程式为 。 (3)“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)流程中可以循环使用的物质是 。【答案】 (1)naoh（其他合理答案亦可） （2)co2alo22h2o = al(oh)3hco3 (3)2h2e = h2 (4)(nh4)2s2o82h2o = 2nh4hso4 h2o2 (5)nh4hso4【解析】21、从以下公共安全事件中，你能得到关于氯气性质的一些什么信息？ 马来西亚中部怡保市郊区2010年3月22日下午发生氯气中毒事件，造成近千人受到不同程度的中毒，其中有16人中毒较重，被送入怡保中央医院治疗。 2004年4月15日下午，处于主城区的重庆天原化工总厂氯氢分厂工人在操作中发现，2号氯冷凝器出现穿孔，有氯气泄漏，厂方随即进行处置。16日1时左右，裂管发生爆炸；凌晨4时左右，再次发生局部爆炸，大量氯气向周围弥漫。由于附近民居和单位较多，重庆市连夜组织人员疏散居民。16日17时57分，5个装有液氯的氯罐在抢险处置过程中突然发生爆炸，事故共造成9人死亡和失踪，3名重伤已脱离生命危险。死伤人员均为天原化工总厂领导技术人员和职工。事故发生后，重庆市消防特勤队员昼夜连续用高压水网（碱液）进行高空稀释，在较短的时间内控制了氯气的扩散。【答案】氯气有毒；氯气对金属有一定腐蚀性；液氯容易汽化；碱液可吸收氯气消除氯气的毒性。【解析】氯气中毒首先说明了氯气有毒的性质；氯气冷凝器出现穿孔说明氯气对金属有一定的腐蚀性；液氯罐在抢险过程中发生爆炸，说明液氯受热后很容易汽化，导致容器内压强过大而爆炸；消防队处理时用高压水网（碱液），说明碱液可以消除氯气的毒性22、已知m、n为两种常见的金属单质，a为蓝色溶液，e为红棕色气体，f可与kscn溶液反应生成红色溶液。各有关物质(反应中部分物质已略)之间的相互反应转化关系如图所示：(1)写出下列物质的化学式：b：_，d：_。(2)写出反应的化学方程式：_。(3)把a g m投入到a溶液中反应一段时间后，称量所得固体为b g，则反应得到的n的质量为_g。(4)写出反应的离子方程式：_；若把该反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式：_，负极反应式：_。【答案】(1)fe(no3)2no(2)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o(3)8(ba)(4