高三化学大二轮复习 第八讲 电化学基础适考素能特训.doc

第八讲 电化学基础(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)12015北京海淀区期末关于下列装置的说法正确的是()a装置中盐桥内的k移向cuso4溶液b装置将电能转变为化学能c若装置用于铁棒镀铜，则n极为铁棒d若装置用于电解精炼铜，则溶液中的cu2浓度保持不变答案a解析装置为原电池，其将化学能转变为电能，锌为负极，铜为正极，盐桥中的k移向正极区，a项正确，b项错误；装置为电解池，若用于铁棒镀铜，则铜应作阳极，即n极为铜棒，c项错误；若装置用于电解精炼铜，则粗铜应作阳极，粗铜中比铜活泼的金属也会失电子，以离子形式进入溶液，而比铜不活泼的金属则形成阳极泥，在阴极只有cu2得电子形成cu，根据阳极和阴极转移电子数相等可知电解质溶液中cu2浓度减小，d项错误。22015廊坊质监最近索尼公司演示了一种电池，可以采用碎纸运行，产生的废弃物就是水。该电池的电解质溶液中混合了水和酶，酶分解纸张会产生氢离子，氢离子与空气混合产生水，从而形成电流。其结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()a该电池属于燃料电池b该电池可在高温环境下使用ca为该电池的负极db极附近的电极反应为(c6h10o5)n7nh2o24ne=6nco224nh答案a解析由图示看出纤维素在该电池中被氧化为co2，而氧气在该电池中被还原为h2o，该电池属于燃料电池，a项正确；纤维素在b极发生失电子的氧化反应，故b极为负极，a极为正极，c项、d项均错误；该电池中的酶属于蛋白质，蛋白质在高温下会发生变性而失去催化活性，故该电池不能在高温下使用，b项错误。32015合肥质检电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱的装置如图所示，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，下列有关说法正确的是()(说明：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)aa电极反应式为2h2e=h2b产物丙为硫酸cd为阴离子交换膜dna2so4溶液浓度增大答案b解析电解硫酸钠溶液的实质是电解水，又同温同压下气体甲与气体乙的体积比约为12，则甲为o2，乙为h2，故a电极上为h2o电离出的oh放电，产生氧气，a项错误；a电极为阳极，阳极上h2o电离出的oh放电，so向阳极移动，因此产物丙为硫酸，b项正确；b为阴极，阴极上h2o电离出的h放电，na向阴极移动，则d为阳离子交换膜，c项错误；na2so4溶液中na向阴极移动，so向阳极移动，因此na2so4溶液的浓度减小，d项错误。42015厦门质检电解no制备nh4no3的工作原理如图所示，x、y均为pt电极，为使电解产物全部转化为nh4no3，需补充物质a。下列说法正确的是()a物质a为nh3bx电极为电解池的阳极cy电极上发生了还原反应dy电极反应式为no3e4oh=no2h2o答案a解析结合题中电解no制备nh4no3的装置图可知，阳极反应为no3e2h2o=no4h，阴极反应为no5e6h=nhh2o，由两极反应可知，要使得失电子守恒，则阳极产生的n(no)大于阴极产生的n(nh)，总反应方程式为8no7h2o3nh4no32hno3，因此若要使电解产物全部转化为nh4no3，则需补充nh3，a项正确；由于x电极上生成nh，故x电极为阴极，y电极为阳极，y电极发生氧化反应，y电极的反应式为no3e2h2o=no4h，b、c、d项错误。52015长春质监用一种阴、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=2h2o o2c电解一段时间后，阴极室溶液的ph升高d电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(nh4)3po4答案c解析阳极上fe发生氧化反应，溶液由无色变为浅绿色，a项错误；阴极上h发生还原反应：2h2e=h2，b项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗h，电解一段时间后，阴极室溶液ph升高，c项正确；电解一段时间后，阴极室溶液ph升高，nh与oh反应生成nh3h2o，因此阴极室溶液中溶质除(nh4)3po4外，还可能有nh3h2o，d项错误。62015郑州预测中国首个空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(rfc)，它是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为rfc工作原理示意图，a、b、c、d均为pt电极。下列说法正确的是()ab区的oh通过隔膜向a电极移动，a区ph增大b图中右管中的oh通过隔膜向c电极移动，d电极上发生还原反应cc是正极，电极上的电极反应为2h2e=h2d当有1 mol电子转移时，b电极产生气体y的体积为11.2 l答案b解析a极为电解池的阳极，a极上oh失电子生成o2，使a区的ph减小，a项错误；c极为原电池的负极，oh移向负极，d极为原电池的正极，发生得电子的还原反应，b项正确；c极为原电池的负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为h22e2oh=2h2o，c项错误；b电极反应式为2h2e=h2，当有1 mol电子转移时，产生气体y的体积在标准状况下的体积为11.2 l，d项没有说明气体所处的状态，d项错误。72015昆明质检利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是()a电池放电时k移向正极b电池放电时负极反应为h22e2oh=2h2oc电池充电时镍电极上niooh转化为ni(oh)2d电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连答案c解析原电池放电时，阳离子向正极移动，a项正确；该电池中h2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故oh参与反应，b项正确；放电时，正极(镍电极)上发生化合价降低的还原反应，即由niooh转化为ni(oh)2，充电时正好相反，由ni(oh)2转化为niooh，c项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米管电极上发生还原反应，故碳纳米管电极作阴极，与电源负极相连，d项正确。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分)82015郑州预测(8分)某学习小组以so2为原料，采用电化学方法制取硫酸。(1)原电池法：该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式：_。(2)电解法：该小组用na2so3溶液充分吸收so2得到nahso3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。写出开始电解时阳极的电极反应式：_。答案(1)so22h2o2e=4hso(2)hsoh2o2e=so3h解析(1)根据原电池反应原理，负极上物质失去电子，发生氧化反应，该负极的电极反应式为so22h2o2e=4hso。(2)根据电解池反应原理，阳极上物质失去电子，发生氧化反应，开始电解时阳极的电极反应式为hsoh2o2e=so3h。92015开封第二次模拟(12分)(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_ (列式计算。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_。答案(1)负ch3oh6eh2o=co26h(2)89.65104 c/mol7.72103 c13解析(1)根据h和e的移动方向知，通入a的电极为负极，通入b的电极为正极，图中交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，负极发生氧化反应，其电极反应式为ch3oh6eh2o=co26h。(2)甲烷在负极发生氧化反应：ch48e10oh=co7h2o，ch48e，则通过电解池的电量为89.65104 c/mol7.72103 c。电解氯化钠溶液的总反应为2nacl2h2o2naohh2cl2。由方程式可知：当电路中转移1 mol e时，生成1 mol oh，故电解池中生成的n(oh)80.08 mol，溶液体积为800 ml，故c(oh)0.1 mol/l，溶液的ph为13。102015日照模拟(15分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入ch4和o2，电解质为koh溶液。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。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_ _、_。(2)闭合k开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_。(3)若每个电池甲烷通入量为1 l(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为_l(标准状况)。答案(1)2o24h2o8e=8ohch410oh8e=co7h2o(2)h22nacl2h2o2naohh2cl2(3)4解析该题考查燃料电池和电解池。(1)原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以甲烷在负极通入，氧气在正极通入，电极反应式为ch410oh8e=co7h2o、2o24h2o8e=8oh。(2)闭合k开关后，b电极和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，生成氢气。电解氯化钠溶液的方程式为2nacl2h2o2naohh2cl2。(3)一个甲烷分子参加反应失去8个电子，一个氯气分子生成得到2个电子。根据电子得失守恒可知，1 l甲烷通入生成氯气4 l。112015南昌模拟(23分).硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，但硫的氧化物直接排放到大气中会造成污染。(1)一种以铜作催化剂脱硫的工艺有如下两个过程：在铜的作用下完成工业尾气中so2的部分催化氧化，所发生反应为：2so22ncu(n1)o2(22n)h2o=2ncuso4(22n)h2so4该反应中的还原剂为_；每吸收标准状况下11.2 l so2，被so2还原的o2的质量为_g。利用如图所示电化学装置吸收另一部分so2，并完成cu的再生。写出装置内发生反应的离子方程式：_。(2)碘循环工艺不仅能吸收so2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：用离子方程式表示反应器中发生的反应：_。用化学平衡移动的原理分析，在hi分解反应中使用膜反应器分离出h2的目的是_。.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一。已知氮的氧化物是汽车尾气的污染物，用如图装置可监测其含量，电池中每转移0.4 mol e，pt电极消耗_l氧气(标况下)；该装置负极反应式为_。答案.(1)cu和so28so22h2ocu24hsocu(2)so2i22h2o=so2i4hhi分解为可逆反应，及时分离出产物h2，有利于反应正向进行.2.24no2eo2=no2解析.(1)分析给出的化学方程式中各元素化合价的变化情况可知，cu由0价升高至2价，s由4价升高至6价，o由0价降低至2价，故cu和so2是还原剂，氧气是氧化剂；根据氧化还原反应中得失电子守恒可知2so2o2，故可还原o2的质量为m(o2)11.2 l22.4 lmol132 gmol18 g。由题意及装置图可知反应物有so2和cuso4等，生成物有cu、h2so4