高考化学二轮复习 专题检测八 电化学原理.doc

专题检测八电化学原理一、选择题(每小题6分，共60分)盐桥中装有含琼脂的kcl饱和溶液1某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()afe作正极，发生氧化反应b负极反应：2h2e=h2c工作一段时间后，两烧杯中溶液ph均不变d工作一段时间后，nacl溶液中c(cl)增大解析：此原电池的负极是铁，发生氧化反应，正极是石墨，h在此发生还原反应，右池中氢离子在石墨棒上被还原为h2不断逸出，使溶液酸性减弱，所以溶液的ph有变化。因此本题中的a、b、c三项均错误，d项正确。答案：d2某原电池装置如图所示，电池总反应为2agcl2=2agcl。下列说法正确的是()a正极反应为agcle=agclb放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成c若用nacl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变d当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析：原电池的正极发生得电子的还原反应：cl22e=2cl，负极发生失电子的氧化反应：agecl=agcl，阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成；若用nacl溶液代替盐酸，电池总反应不会改变；当电路中转移0.01 mol电子时，负极消耗0.01 mol cl，右侧正极生成0.01 mol cl，左侧溶液中应有0.01 mol h移向右侧，约减少0.02 mol离子。答案：d3某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为al，其他均为cu，则()a电流方向：电极a电极b电极发生还原反应c电极逐渐溶解d电极的电极反应：cu22e=cu解析：分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且为负极，为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极a电极，则电流方向：电极a电极，a正确；电极发生氧化反应，b错误；电极的电极反应为cu22e=cu，有铜析出，c错误；电极为电解池的阳极，其电极反应为cu2e=cu2，d错误。答案：a4将如图所示实验装置的k闭合，下列判断不正确的是()a盐桥中k向甲池移动b滤纸上的红点向a移动c片刻后乙池中c(cu2)增大d电子沿cubac路径流动解析：由题给装置图可知，这是铜与硫酸铁形成的原电池，对外供电电解硫酸钠溶液。原电池反应原理为2fe3cu=cu22fe2，cu失电子，发生氧化反应，故cu极为负极，盐桥中阳离子向正极(c极)移动，a选项正确；a与c极相连，故a为阳极，电解池中，阴离子向阳极移动，即滤纸上的红点(mno)向a移动，b选项正确；乙池反应为cu2e=cu2，铜离子浓度增大，c选项正确；电子不经过电解质溶液，d选项错误。答案：d5(2015辽宁五校联考)磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一，其基本组成及反应原理如图所示。下列说法不正确的是()a该系统中只存在化学能和电能的相互转化b在移位反应器中，发生反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)(h0)，若温度越高，则v(co)越大c改质器和移位反应器的作用是将cxhy转化为h2和co2d该电池正极的电极反应为o24h4e=2h2o解析：本题考查了燃料电池相关知识，在意考查考生的综合分析能力。该系统中存在化学能和电能的相互转化，化学能与热能的相互转化等，a项错误；温度越高，v(co)越大，b项正确；由图可知cxhy在改质器中转化为h2和co，co在移位反应器中转化为co2，所以改质器和移位反应器的作用是将cxhy转化为h2和co2，c项正确；燃料电池中，正极上o2得电子，和氢离子反应生成水，电极反应式为o24h4e=2h2o，d项正确。答案：a6(2015廊坊统考)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解析：本题考查了原电池的工作原理，意在考查考生对原电池原理的理解与应用能力。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。答案：a7(2015南宁、桂林一模)一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是()a外电路电子的移动方向：a电源bb气体x在反应中通常体现还原性c电极d为惰性电极，e为活泼电极d电极d的电极反应式为c6h66h6e=c6h12解析：根据装置图可知，电极d上苯得电子生成环己烷，则电极d作阴极，电极e作阳极，所以a是电源的负极，b是电源的正极，电子从电源负极流向阴极，故外电路电子的移动方向是a流向d，e流向b，a项错误；气体x为o2，在反应中通常体现氧化性，b项错误；若e为活泼电极，则e电极本身首先会失去电子，就不会产生大量的气体x，c项错误；电极d为阴极，电极反应式为c6h66h6e=c6h12，d项正确。答案：d8(2015大庆二模)光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，agcl(s)ag(s)cl(agcl)cl(agcl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面，接着cl(agcl)e=cl(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是()a光照时，电流由x流向yb光照时，pt电极发生的反应为：2cl2e=cl2c光照时，cl向pt电极移动d光照时，电池总反应为：agcl(s)cu(aq)ag(s)cu2(aq)cl(aq)解析：本题考查了原电池原理，意在考查考生对原电池中正负极的判断、电极反应方程式的书写以及离子移动方向等知识的掌握情况。光照时，氯化银在ag电极得到电子生成ag，故ag电极是正极，pt电极是负极，电流由x流向y，a项正确；光照时，pt电极为负极，失去电子，发生反应：cue=cu2，b项错误；光照时，cl向负极(pt电极)移动，c项正确；光照时，电池总反应为：agcl(s)cu(aq)ag(s)cu2(aq)cl(aq)，d项正确。答案：b9标准状况下，用惰性电极电解200 ml nacl、cuso4的混合溶液，阴、阳两极所得气体的体积随时间变化如图所示，则c(cuso4)为()a0.10 mol/lb0.15 mol/lc0.20 mol/l d0.25 mol/l解析：溶液中的阳离子在阴极上的放电顺序为cu2、h、na，溶液中的阴离子在阳极上的放电顺序为cl、oh、so，所以图中曲线呈现的是阴极反应产生的气体体积与时间的关系；图中曲线呈现的是阳极反应产生的气体体积与时间的关系。由曲线可知，阳极在t2时刻前产生0.01 mol氯气和0.005 mol氧气，共转移电子0.04 mol，所以阴极在t2时刻前放电的cu2的物质的量为0.02 mol，溶液中c(cuso4)0.10 mol/l。答案：a10有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(sofc)，该电池工作时，一电极通入空气，另一电极通入丁烷，电解质是掺杂氧化钇(y2o3)的氧化锆(zro2)晶体，在高温熔融状态下能传导o2。下列对该燃料电池的说法正确的是()a在熔融电解质中，o2由负极移向正极b电池的总反应：2c4h1013o2=8co210h2oc通入空气的一极是正极，电极反应：o24e=2o2d通入丁烷的一极是正极，电极反应：c4h1026e13o2=4co25h2o解析：由题意可知，通入丁烷的电极是负极，发生氧化反应，通入空气的电极是正极，发生还原反应。熔融电解质中，o2由正极移向负极，a项错误。正极的电极反应为o24e=2o2，c项错误。负极的电极反应为c4h1026e13o2=4co25h2o，d项错误。答案：b二、非选择题(包括3小题，共40分)11(10分)工业上可用电解法来处理含cr2o的酸性废水，最终可将cr2o转化成cr(oh)3沉淀而除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。请回答下列问题：(1)装置中的b电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(2)a电极的电极反应是_。(3)完成b电极附近溶液中发生反应的离子方程式：cr2o6fe214h=_。(4)电解时用铁而不用石墨作阳极的原因是_。解析：(1)装置中的b电极连接电源的正极，则b电极为阳极。(2)a电极为电解池的阴极，溶液中的h得电子，电极反应为2h2e=h2。(3)cr2o把fe2氧化为fe3，cr2o自身被还原为cr3，根据元素守恒推知，同时生成h2o，所以生成物为cr3、fe3、h2o。(4)除去cr2o需要还原剂fe2，用fe作阳极可产生还原剂fe2，而石墨作阳极则不能提供还原剂。答案：(1)阳极(2)2h2e=h2(3)2cr36fe37h2o(4)fe作阳极，可产生还原剂fe2，而石墨作阳极不能提供还原剂12(15分)如图所示的u形管内盛有100 ml溶液，按要求回答下列问题。(1)打开k2，闭合k1，若所盛溶液为cuso4溶液，则a为_极，a极的电极反应为_。若所盛溶液为kcl溶液，则b极的电极反应为_。(2)打开k1，闭合k2，若所盛溶液为滴有酚酞的nacl溶液，则a电极附近可观察到的现象是_，na移向_(填“a”或“b”)极；b电极上的电极反应为_，总反应的化学方程式是_。(3)如果用电解的方法精炼粗铜，打开k1，闭合k2，电解质溶液选用cuso4溶液，则a电极的材料应换成_(填“粗铜”或“纯铜”)，电极反应是_，反应一段时间后电解质溶液中cu2的浓度将会_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)打开k2，闭合k1，该装置为原电池，锌为活泼金属，所以锌为负极，锌失电子发生氧化反应，电极反应为zn2e=zn2；若所盛溶液为kcl溶液，锌发生吸氧腐蚀，则正极的电极反应为o22h2o4e=4oh；(2)打开k1，闭合k2，该装置为电解池，若所盛溶液为滴有酚酞的nacl溶液，则电解池总反应为2nacl2h2oh2cl22naoh，a极为阴极，电极反应为2h2o2e=h22oh，阴极区域溶液显碱性，溶液变红色。阳离子向阴极移动，即na移向a极。b为阳极，阳极反应为2cl2e=cl2。(3)用电解的方法精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极反应主要为cu2e=cu2，可能还有其他比铜活泼的金属(如铁、锌)失电子，阴极反应为cu22e=cu，所以反应一段时间后溶液中的cu2的浓度减小。答案：(1)负zn2e=zn2o22h2o4e=4oh(2)有无色气体生成，溶液显红色a2cl2e=cl22nacl2h2oh2cl22naoh(3)纯铜cu22e=cu减小13(15分)某研究性学习小组将下列装置如图连接，d、f、x、y都是铂电极，c、e是铁电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在f极附近显红色。试回答下列问题：(1)电源b端的名称是_(填“正极”或“负极”)。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_。(3)设电解质溶液过量，则同一时间内c、d电极上参加反应的单质与生成的单质的物质的量之比是_。(4)欲用丙装置将粗铜(含少量铁、锌等杂质)精炼，g极材料应该是_(填“粗铜”或“精铜”)，电解液中原电解质的物质的量浓度将_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)丁装置的现象是_。(6)设装置甲中溶液的体积在电解前后都是500 ml，当装置乙中所产生气体的体积为4.48 l(标准状况)时，甲池中所生成物质的物质的量浓度为_mol/l。解析：(1)电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在f极附近显红色，说明是氢离子放电，溶液呈碱性，