【创新设计】（江西专用）高考化学二轮复习 专题提升练 第9讲 电化学基础（含新题含解析）.doc

第9讲电化学基础一、小题对点练一、原电池原理及其应用1(2014呼和浩特测试)有关电化学知识的描述正确的是()。a理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池b某原电池反应为cu2agno3=cu(no3)22ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的kcl饱和溶液c因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为fe2e=fe2d由al、mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为mg2e2oh=mg(oh)2解析a项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应；b项，因为电解质溶液中有ag，盐桥内不能有cl，因为二者反应会生成agcl沉淀；c项，fe、cu、浓硝酸组成的原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则cu为负极，fe为正极，其负极反应式为cu2e=cu2；d项，由al、mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2al2h2o2naoh=2naalo23h2，al作负极，负极反应式为al3e4oh=alo2h2o，d错。答案a2(2014德阳一中测试)lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为4li2socl2=4liclsso2，下列说法错误的是()。a该电池工作时，正极反应为2socl24e=4clsso2b锂电极作该电池负极，负极反应为lie=lic该电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极d该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行解析a项，正极上socl2发生还原反应；b项，li为负极，发生氧化反应：lie=li；c项，电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极；d项，li能与水、氧气反应，因此该电池组装时必须在无水无氧条件下进行。答案c3(2014浙江理综，11)镍氢电池(nimh)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。nimh中的m表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：ni(oh)2m=nioohmh已知：6nioohnh3h2ooh=6ni(oh)2no下列说法正确的是 ()。animh电池放电过程中，正极的电极反应式为：nioohh2oe=ni(oh)2ohb充电过程中oh 离子从阳极向阴极迁移 c充电过程中阴极的电极反应式：h2ome=mhoh ，h2o中的h被m还原dnimh电池中可以用koh溶液、氨水等作为电解质溶液解析a项，由nimh充电的总反应方程式知，其逆反应为放电时的总反应，正极发生还原反应：nioohh2oe=ni(oh)2oh，正确；b项，充电时相当于电解池，阴离子(oh)向阳极移动，错误；c项，由于mh中m与h均为0价，反应前后m的化合价没有变化，故h2o中的h是由于电解而被还原，并不是被m还原，错误；d项，由信息可知niooh与koh溶液、氨水反应，故电解质溶液不能用koh溶液、氨水，错误。答案a二、电解原理及其应用4某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()。abcda电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析电子由电源的负极流出，故a是阴极、d是正极，溶液中阳离子移向阴极。答案b5(2014成都摸底)关于图中电解池工作时的相关叙述正确的是()。afe电极作阳极，发生氧化反应bcl向石墨电极做定向运动c石墨电极反应：fe33e=fed电解池发生总反应：2cl2fe3cl22fe2解析根据电子的流向确定铁作阳极，发生氧化反应，a选项正确；电解质溶液中带负电的氯离子向阳极(铁电极)定向移动，进而形成闭合回路，b项错误；石墨作阴极，铁离子得到电子发生还原反应转化成亚铁离子，c选项错误；电解池中发生的总反应为2fe3fe3fe2，d选项错误。答案a6将kcl和cuso4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液ph随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是()。a整个过程中两电极反应2cl2e=cl2、2h2e=h2不可能同时发生b电解至c点时，往电解液中加入适量cucl2固体，即可使电解液恢复至原来的浓度cab段表示电解过程中h被还原，ph上升d原混合溶液中kcl和cuso4的浓度之比恰好为21解析图像分为三段，因此整个电解过程也有三个阶段，第一个阶段相当于电解cucl2溶液，阳极反应为2cl2ecl2，阴极反应为cu22ecu，cucl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，ph上升，选项c错。若原混合溶液中kcl和cuso4的浓度之比恰好为21，则达b点时cucl2消耗完，接着只电解水，ph不变，则与图像不符，d错。bc溶液的ph明显下降，说明b点时cl已耗完，而cu2过量，相当于电解cuso4溶液，阳极反应为：2h2o4e4ho2，阴极反应为2cu24e2cu，由于有h生成，则溶液的ph减小，又由于有o2生成，故电解至c点时，往电解质溶液中加入cucl2固体不能使电解质溶液恢复至原来的浓度，b错误，c点时溶液中的电解质为k2so4与h2so4，则cd段相当于电解水，阳极反应为2oh2eh2oo2，阴极反应为2h2eh2，故a正确。答案a三、金属腐蚀与防护7(2014雅安一诊)化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述中正确的是()。a钢铁发生析氢腐蚀时，h得电子释放出h2，钢铁被腐蚀b钢铁发生吸氧腐蚀时，oh失电子释放出o2，钢铁被腐蚀c船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体d外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门解析发生吸氧腐蚀时正极反应式是o22h2o4e=4oh，整个过程是吸收o2而不是释放出o2，b错误。选项c中是牺牲阳极的阴极保护法，金属锌发生氧化反应，c错。选项d中是外加电流的阴极保护法，钢铁闸门应与外加电源的负极相连，d错。答案a8化学在日常生产生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是()。a钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为o22h2o4e=4ohb钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水c在海轮外壳上镶入锌块，锌作负极，可减缓船体的腐蚀速率d在潮湿的空气中，镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀解析选项a，钢铁发生吸氧腐蚀时，o2在正极获得电子，发生还原反应；选项b，钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水中电解质的浓度高于河水，钢铁在海水中更易发生电化学腐蚀；选项c，轮船外壳镶入比铁活泼的锌块，形成原电池，锌作负极，可减缓船体的腐蚀速率；选项d，在潮湿的空气中，铁板容易发生电化学腐蚀，镀锌铁板中锌比铁活泼，锌铁构成原电池，铁作正极被保护，不容易被腐蚀；镀锡铁板中铁比锡活泼；铁锡构成原电池，铁作负极易被腐蚀。答案b二、大题冲关练9(2014上海市杨浦区高三上学期学业质量调研)某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空：(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。(2)写出正、负极反应的方程式。正极：_，负极：_。(3)按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是_(填字母序号)。a用纯氧气代替具支试管内的空气b用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物c用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水(4)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施_(填“可行”或“不行”)。解析(1)电子由负极流向正极，(2)正极：o24e2h2o=4oh，负极：2fe4e=2fe2。(3)a项，增大o2的浓度，加快腐蚀，b项，增大接触面积，加快腐蚀，c项，可以对实验现象进行放大，且加入红墨水易于观察。(4)因为加热具支试管，把空气赶出，腐蚀更慢。答案(1)(2)2h2oo24e=4ohfe2e=fe2(3)abc(4)不行10(1)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以m表示)为负极，碱液(主要为koh)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为h22niooh2ni(oh)2。图1根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_。(2)图2是一种新型燃料电池，以co为燃料，一定比例的li2co3和na2co3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。图2图3回答下列问题：a极为电源_(填“正”或“负”)极，写出a极的电极反应式：_。要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则b极应该与_极(填“c”或“d”)相连。当消耗标准状况下2.24 l co时，c电极的质量变化为_。解析(1)上坡或加速时，电动机工作，为原电池，乙电极中nioohni(oh)2，ni的化合价降低，乙电极为正极，电极反应式为niooheh=ni(oh)2，周围溶液的ph增大。(2)在燃料电池中可燃性气体作负极，即a为负极，根据所给新型燃料电池的构成原理装置图，结合原电池的工作原理，可直接写出a极的电极反应式：co2eco=2co2。根据电解精炼原理，粗铜应与电源的正极相连，精铜应与电源的负极相连，因b极是正极，所以b极应与d极相连。标准状况下2.24 l co失去0.2 mol e，根据得失电子守恒，c极上增加cu的质量为6.4 g。答案(1)增大niooheh=ni(oh)2(2)负co2eco=2co2d增加6.4 g11(高考题组合)(1)2014四川，11(4)mno2可作超级电容器材料。用惰性电极电解mnso4溶液可制得mno2，其阳极的电极反应式是_。mno2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_。(2)(2014江苏，20，(1)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。 将烧碱吸收h2s后的溶液加入到如上图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：s22e=s(n1)ss2=s写出电解时阴极的电极反应式：_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_。(3)2014重庆，11，(4)一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。导线中电子移动方向为_。 (用a、d表示)生成目标产物的电极反应式为_。该储氢装置的电流效率_(100%，计算结果保留小数点后1位)解析(1)根据mn的化合价，从2价4价，失电子发生氧化反应，则阳极电极反应式为mn22h2o2e=mno24h。碱性锌锰干电池中，mno2作为正极，发生还原反应，其电极反应式mno2h2oe=mno(oh)oh。(2)电解时，阴极溶液中的阳离子放电，即水溶液中的h放电生成h2和oh。由题给反应可知，阳极区生成了s，s可以理解为(n1)ss2，加入稀硫酸生成s单质同时还有h2s气体。(3)由于从发生了得电子的还原反应，故d为阴极，e为阳极，a为负极，b为正极，导线中电子移动方向为ad。由知d电极生成目标产物的电极反应式为。由知，e电极反应为2h2o4e=4ho2，则生成2.8 mol o2转移的电子为2.8 mol411.2 mol，电解过程中通过阴、阳极的电子数目相