高考化学一轮总复习 专题十一 电化学模拟创新题.doc

电化学根据高考命题大数据软件分析，重点关注第3、4、7、11及创新导向题。模拟精选题1(2016黑龙江双鸭山一中期中)下列有关说法中错误的是()a某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入co和o2，则通入co的一极为负极，电极反应式为co2eco=2co2bzn粒与稀硫酸反应制氢气时，为加快反应速率，可在反应过程中滴加几滴cuso4溶液c根据自发氧化还原反应cu2no4h=cu22no22h2o设计原电池，可在常温下用铜和铁作电极，使用浓硝酸作电解质溶液d原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极构成闭合回路答案d2(2016福建四地六校联考，20)将等物质的量浓度的cu(no3)2和kcl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，则下列说法错误的是()aab段阳极只产生cl2，阴极只产生cubbc段表示在阴极上是h放电产生了h2ccd段相当于电解水d阳极先析出cl2，后析出o2，阴极先产生cu，后析出h2答案b3(2016贵州省六校第一次联考)如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是()a燃料电池工作时，正极反应为：o22h2o4e=4ohba极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出da、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的h2体积相等答案c4(2016河北衡水月考)用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入()a0.1 mol cuo b0.1 mol cuco3 c0.075 mol cu(oh)2 d0.05 mol cu2(oh)2co3 解析用惰性电极电解硫酸铜溶液时，先发生反应2cuso42h2o2cuo22h2so4，当铜离子完全析出时，发生反应2h2o2h2o2，根据图像知，转移电子0.2 mol时只有气体氧气生成，发生反应2cuso42h2o2cuo22h2so4，实际上相当于析出氧化铜，根据氧化铜和转移电子之间的关系式得n(cu)0.2 mol/20.1 mol，所以相当于析出0.1 mol cuo；继续电解发生的反应为2h2o2h2o2，实际上是电解水，根据水和转移电子之间的关系式得n(h2o)(0.30.2)/2 mol0.05 mol，所以电解水的物质的量是0.05 mol，根据“析出什么加什么”的原则知，要使溶液恢复原状，应该加入0.1 mol氧化铜和0.05 mol水；a.只加氧化铜不加水不能使溶液恢复原状，故a错误；b.加入碳酸铜时，碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳，所以相当于加入氧化铜，没有加入水，所以不能使溶液恢复原状，故b错误；c.0.075 mol cu(oh)2相当于加入0.075 mol cuo和0.075 mol h2o，与析出物质的物质的量不同，所以不能恢复原状，故c错误；d.0.05 mol cu2(oh)2co3，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，根据原子守恒知，相当于加入0.1 mol cuo和0.05 mol的水，所以能使溶液恢复原状，故d正确；答案为d。答案d5(2016河北邢台期末，11)常温下用惰性电极电解nahso4溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液变化的说法正确的是()a电解质溶液的浓度增大，ph减小b电解质溶液的浓度增大，ph增大c电解质溶液的浓度减小，ph减小 d电解质溶液的浓度不变，ph不变解析nahso4=nahso，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解nahso4溶液实质是电解水，因此nahso4溶液的浓度增大，c(h)增大，ph减小，故a项正确。答案a6(2016安徽淮南一模，5)工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱，生产装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法中正确的是()aa极与电源的负极相连b产物丙为硫酸溶液c离子交换膜d为阴离子交换膜db电极反应式：4oh4e=o22h2o解析装置图分析可知是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为12，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应4oh4e=2h2oo2，阴极生成氢气，2h2e=h2，气体体积比为12，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。a项，分析可知a电极为阳极，与电源正极相连，错误；b项，阳极a生成氧气，电极反应4oh4e=2h2oo2，阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2h2e=h2，生成产物丁为氢氧化钠，正确；c项，阳极a生成氧气，电极反应4oh4e=2h2oo2，阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2h2e=h2，生成产物丁为氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，错误；d项，阳极a生成氧气，电极反应4oh4e=2h2oo2，b电极是阴极，该电极上应该发生得电子的还原反应，错误。答案b7(2016江西南昌一模)已知高能锂电池的总反应式为：2lifes=feli2slipf6so( ch3)2为电解质，用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生标准状况下h2 4.48 l。下列有关叙述不正确的是()a从隔膜中通过的离子数目为0.4nab若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为4 mol/lca电极为阳极d电源正极反应式为：fes2li2e=feli2s解析a项，由反应fes2li=feli2s可知，li被氧化，应为原电池的负极，fes被还原生成fe，为正极反应，正极方程式为fes2e=fes2，甲连接原电池负极，a为阴极，生成氢气，电极方程式为2h2e=h2，n(h2)0.2 mol，转移0.4 mol电子，生成0.4 mol oh，则隔膜中通过的k离子数为0.4 mol，通过的离子数目为0.4na，正确；b项，甲连接原电池负极，为阴极，生成氢气，电极方程式为2h2e=h2，n(h2)0.2 mol，转移0.4 mol电子，生成0.4 mol oh，则隔膜中通过的k离子数为0.4 mol，c(oh)4 mol/l，即电解后甲池中溶液浓度为4 mol/l，正确；c项，a电极为阴极，错误；d项，fes被还原生成fe，为正极反应，正极方程式为fes2li2e=feli2s，正确。答案c8(2015沈阳质检)关于如图装置说法正确的是()a装置中电子移动的途径是：负极fem溶液石墨正极b若m为nacl溶液，通电一段时间后，溶液中可能生成nacloc若m为fecl2溶液，可以实现石墨上镀铁d若m是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析电子移动的途径是：负极fe，石墨正极，溶液中通过离子导电而不是电子，a错误；石墨为阳极，铁为阴极，若m为nacl溶液，电解nacl溶液属于“放氢生碱”型，阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠可能发生反应生成naclo，b正确；若m为fecl2溶液，铁电极(阴极)：fe22e=fe；石墨电极(阳极)：2cl2e=cl2，c错误；若m是海水，该装置属于“外加电源的阴极保护法”，d错误。答案b9(2014洛阳统考，9)下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的ph明显下降的是()解析a项，发生反应：znh2so4=znso4h2，c(h)减小，ph增大；b项，阳极：cu 2e2oh=cu(oh)2，阴极：2h2o2e=h22oh，总反应为：cu2h2ocu(oh)2h2，ph变化不明显；c项，总反应为：2nacl2h2o2naohh2cl2，ph增大；d项，总反应为：2cuso42h2o2cuo22h2so4，ph减小。答案d10(2016宁夏六盘山期中)蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：nio2fe2h2ofe(oh)2ni(oh)2。(1)此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的_极连接，电极反应式为_。(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解以下溶液，开始阶段发生反应：cu2h2o=cu(oh)2h2的有_a稀h2so4 bnaoh溶液cna2so4溶液 dcuso4溶液enacl溶液(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36 g水。试回答下列问题：电解足量n(no3)x溶液时某一电极析出了a g金属n，则金属n的相对原子质量r的计算公式为r_(用含a、x的代数式表示)。电解含有0.1 moll1的cuso4溶液100 ml，阳极产生标准状况下的气体体积为_l；将电解后的溶液加水稀释至2 l，溶液的ph_。(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、ch4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。已知该熔融盐电池的负极的电极反应是：ch48e4co=5co22h2o，则正极的电极反应式为_。解析(1)此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的负极连接，发生氢氧化亚铁得电子的还原反应，其电极反应式为fe(oh)22e=fe2oh。(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，则阳极铜失去电子，根据方程式可知阴极是氢离子得到电子，铜离子与氢氧根结合生成氢氧化铜沉淀，a、稀硫酸溶液显酸性，不能生成氢氧化铜，a错误；b.氢氧化钠溶液显碱性，阴极氢离子放电，可以产生氢氧化铜，b正确；c.铜电极电解硫酸钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，c正确；d、铜电极电解硫酸铜溶液，开始阴极铜离子放电，d不正确；e、铜电极电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，e正确；答案选bce。(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36 g水，即0.02 mol水，根据方程式可知反应中转移0.02 mol电子。电解足量n(no3)x溶液时某一电极析出了a g金属n，则根据电子得失守恒可知金属n的相对原子质量r的计算公式为r50ax。电解含有0.1 moll1的cuso4溶液100 ml，阳极氢氧根放电产生氧气，在标准状况下的气体体积为22.4 l/mol0.112 l；在生成0.005 mol氧气的同时还有0.02 mol氢离子生成，则将电解后的溶液加水稀释至2 l后c(h)0.02 mol2 l0.01 mol/l，所以溶液的ph2。(4)已知该熔融盐电池的负极的电极反应是：ch48e4co=5co22h2o，则正极是氧气得到电子，根据负极反应式可知正极电极反应式为2o24co28e=4co。答案(1)负fe(oh)22e=fe2oh(2)bce(3)50ax0.1122(4)o22co24e=2co(或2o24co28e=4co)11(2016银川一中一模，27节选)甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题(1)甲醇燃料电池(简称dmfc)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。dmfc工作原理如图所示：通入a气体的电极是原电池的_极(填 “正”或“负”)，其电极反应式为_。(2)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示u形管中氯化钠溶液的体积为800 ml。闭合k后，若每个电池甲烷用量均为0.224 l(标况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数f9.65104 c/mol)，若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后u形管中溶液的ph为_。解析(1)电池为甲醇的燃料电池，由图可知电子由a极流出，则a为负极，甲醇在负极失去电子发生氧化反应，生成二氧化碳，反应式为ch3ohh2o6e =co26h；(2)如图所示，三个电池为串联，则只用考虑一个甲烷电池中转移的电子数即可，甲烷的用量为0.224 l，物质的量为0.224 l/22.4 mol/l0.01 mol，1 mol甲烷中碳的化合价由4升高到4价的二氧化碳，转移8 mol电子，则0.01 mol甲烷转移电子数为0.08 mol，则在电解氯化钠溶液时转移0.08 mol电子，2nacl2h2oh2cl22naoh，当转移2 mol电子时生成2 mol naoh，则转移0.08 mol电子时生成naoh的物质的量为0.08 mol，则c(naoh)0.08 mol/0.8 l0.1 mol/l，则ph13。答案(1)负 ch3ohh2o6e =co26h(2)7.72103c13创新导向题考向一原电池角度1原电池工作原理及其应用角度2原电池电极反应式和电池反应式的书写1用氟硼酸(hbf4，属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：pbpbo24hbf42pb(bf4)22h2o，2pb(bf4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是()a放电时的负极反应为：pbo24h2e=pb22h2ob充电时，当阳极质量增加23.9 g时，溶液中有0.2 mol电子通过c放电时，正极区ph增大d充电时，pb电极与电源的正极相连解析a项，放电时，负极上应该是金属铅发生失电子的氧化反应，不是还原反应，错误；b项，电子只能经过导线，不能经过电解质溶液，错误；c项，放电时正极上发生还原反应，pbo24h2e=pb22h2o，氢离子浓度减小，所以ph增大，正确；d项，充电时，pb电极和电源的负极相连，错误。答案c2(1)通过nox传感器可监测nox的含量，其工作原理示意图如下：pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出nio电极的电极反应式：_。(2)肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为_。(3)与mno2zn电池类似，k2feo4zn也可以组成碱性电池，k2feo4在电池中作为正极材料，其电极反应为_，该电池总反应的离子方程式为_。(4)铝电池性能优越，alag2o电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。解析(1)根据氧离子的移动方向可得pt电极为正极，应发生还原反应；nio电极上no失电子，与o2结合为no2，根据原子守恒和电荷守恒可写出其电极反应式。该燃料电池中n2h4在负极发生氧化反应，其电极反应式为n2h44oh4e=4h2on2。(2)正极发生还原反应，k2feo4被还原为fe3，由于是碱性环境，故生成fe(oh)3，电极反应式为2feo6e8h2o=2fe(oh)310oh；负极发生氧化反应，由于是碱性环境，zn被氧化生成zn(oh)2，电极反应式为3zn6e6oh=3zn(oh)2，两电极反应式相加得2feo3zn8h2o=2fe(oh)33zn(oh)24oh。(3)由铝电池原理图可知，al作负极，ag2o/ag作正极，电池反应式为2al3ag2o2naoh=2naalo26agh2o。答案(1)还原noo22e=no2(2)n2h44oh4e=4h2on2(3)feo3e4h2o=fe(oh)35oh3zn2feo8h2o=3zn(oh)22fe(oh)34oh(4)2al3ag2o2naoh=2naalo26agh2o考向二电解池角度1电解原理及其应用角度2有关电化学的计算3用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的nh，模拟装置如图所示。下列说法正确的是()a阳极室溶液由无色变成棕黄色b阴极的电极反应式为：4oh4e=2h2oo2c电解一段时间后，阴极室溶液中的ph升高d电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(nh4)3 po4解析a项，阳极是铁放电，生成二价铁，进入溶液为浅绿色，错误；b项，阴极发生还原反应，应为得电子，错误；c项，阴极氢离子放电，导致氢离子浓度降低，ph升高，正确；d项，阴极室生成的物质可能是磷酸一氢根或磷酸二氢根，错误。答案c4下图是一个化学过程的示意图。(1)图中甲池是_装置(填“电解池”或“原电池”)，其中oh移向_极(填“ch3oh”或“o2”)。(2)写出通入ch3oh的电极的电极反应式：_。(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为_极(填“a”或“b”)，并写出此电极的反应式：_。(4)乙池中总反应的离子方程式：_。(5)当乙池中b(ag)极的质量增加5.40 g时，乙池的ph是_(若此时乙池中溶液的体积为500