2012高三化学一轮复习 电化学原理及其应用

用心 爱心 专心1 电化学原理及其应用电化学原理及其应用 1 家蝇的雌性信息素可用芥酸 来自菜籽油 与羧酸 X 在浓 NaOH 溶液中进行阳极氧化得到 电解总反应式为 则下列说法正确的是 A X 为 C2H5COOH B 电解的阳极反应式为 C21H41COOH X 2e 2H2O C23H46 2CO 6H 2 3 C 电解过程中 每转移a mol 电子 则生成 0 5a mol 雌性信息素 D 阴极的还原产物为 H2和 OH 解析 A 项根据原子守恒可判断 X 为 C2H5COOH B 项由于电解质溶液为浓 NaOH 因此 阳极反应式应为 C21H41COOH X 2e 60H C23H46 2CO 4H2O C 项根据电解 2 3 总反应可知每生成 1 mol 雌性信息素转移 2 mol 电子 则 C 项正确 D 项阴极的还原 产物为 H2 OH 并非氧化还原产物 答案 AC 2 下列关于铜电极的叙述正确的是 A 铜锌原电池中铜是负极 B 用电解法精炼粗铜时 粗铜作阴极 C 在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D 电解稀硫酸制 H2和 O2时铜做阳极 解析 铜锌原电池中锌活泼 锌做负极 电解精炼铜时 粗铜中的铜失去电子 做阳 极 电镀铜时 应选用铜片做阳极 镀件做阴极 含有铜离子的溶液做电镀液 电解 稀硫酸时 铜做阳极 失电子的是铜而不是溶液中的 OH 因而得不到氧气 答案 C 3 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生 Ca OH 2 溶液呈碱性 根据这一特点 科学家发明了电动势 E 法测水泥初凝时间 此法的原理如图所示 反应的总方程式为 2Cu Ag2O Cu2O 2Ag 下列有关说法不正确的是 A 工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石 用心 爱心 专心2 B 测量原理装置图中 Ag2O Ag 极发生氧化反应 C 负极的电极反应式为 2Cu 2OH 2e Cu2O H2O D 在水泥固化过程中 由于自由水分子的减少 溶液中各离子浓度的变化导致电动势 变化 解析 A 项工业上制备普通水泥的主要原料正确 B 项测量原理装置图中 Ag2O Ag 极 发生还原反应 C 项负极材料 Cu 失电子 该电极反应式正确 D 项在溶液中通过离子 移动来传递电荷 因此各离子浓度的变化导致电动势变化 答案 B 4 LiFePO4电池具有稳定性高 安全 对环境友好等优点 可用于电动汽车 电池反应为 FePO4 LiLiFePO4 电池的正极材料是 LiFePO4 负极材料是石墨 含 Li 导 放电 充电 电固体为电解质 下列有关 LiFePO4电池说法正确的是 A 可加入硫酸以提高电解质的导电性 B 放电时电池内部 Li 向负极移动 C 充电过程中 电池正极材料的质量减少 D 放电时电池正极反应为 FePO4 Li e LiFePO4 解析 加入的硫酸会和金属锂反应 A 项错误 放电时 发生原电池反应 Li 在负 极生成 带正电荷 在电池内部向正极移动 B 项错误 放电时 负极 Li e Li 正极 FePO4 Li e LiFePO4 充电时 阳极 LiFePO4 e FePO4 Li 阴极 Li e Li C D 两项正确 答案 CD 5 天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地 锂离子电池正极 材料是含锂的二氧化钴 LiCoO2 充电时 LiCoO2中 Li 被氧化 Li 迁 移并以原子形式嵌入电池负极材料碳 C6 中 以 LiC6表示 电池反应 为 LiCoO2 C6CoO2 LiC6 下列说法正确的是 放电 充电 A 充电时 电池的负极反应为 LiC6 e Li C6 B 放电时 电池的正极反应为 CoO2 Li e LiCoO2 C 羧酸 醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D 锂离子电池的比能量 单位质量释放的能量 低 解析 A 项充电时 发生电解池反应 电池负极即为电解池阴极 发生还原反应 Li C6 e LiC6 B 项放电时 发生原电池反应 电池正极发生还原反应 C 项含 活泼氢的有机物作电解质易得电子 D 项锂相对原子质量小 密度最小 所以锂离子 锂离子电 池 用心 爱心 专心3 电池的比能量高 故正确选项为 B 项 答案 B 7 有人设计出利用 CH4和 O2的反应 用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池 电池的总反应类 似于 CH4在 O2中燃烧 则下列说法正确的是 每消耗 1 mol CH4可以向外电路提供 8 mol e 负极上 CH4失去电子 电极反应式 CH4 10OH 8e CO 7H2O 2 3 负极上是 O2获得电子 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 电池放电后 溶液 pH 不断升高 A B C D 解析 本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用 首先要判断出电池的正负极 其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应 若发生的是失电子反应则 是原电池的负极 反之是正极 CH4在铂电极上发生类似于 CH4在 O2中的燃烧反应 即 CH4 CO2 严格讲生成的 CO2还与 KOH 反应生成 K2CO3 化合价升高 失去电子 是电 池的负极 电极反应式为 CH4 8e 10OH CO 7H2O 1 mol CH4参加反应有 8 2 3 mol e 发生转移 O2在正极上发生反应 获得电子 电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH 虽然正极产生 OH 负极消耗 OH 但从总反应 CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O 可看出是消耗 KOH 所以电池放电时溶液的 pH 不断下降 故 正确 错误 答案 A 8 如图装置中 A B 中电极为多孔的惰性电极 C D 为夹在湿的 Na2SO4滤纸条上的铂夹 a b 为电源两极 在 A B 中充满 KOH 溶液后使其倒立于盛有 KOH 溶液的水槽中 切断 K1 闭合 K2 K3 通直流电 电解一段时间后 A B 中均有气体产生 如图所示 1 电源的 a 极为 填 正极 或 负极 2 在湿的 Na2SO4滤纸条中心滴 KMnO4溶液 现象是 3 写出 A 中电极反应式 4 若电解一段时间后 A B 中均有气体包围电极 此时切断 K2 K3 闭合 K1 电流表 的指针发生偏转 此时 B 极的电极反应式为 用心 爱心 专心4 解析 1 由图示得电解时 B 中产生气体的体积是 A 中的 2 倍 而电解 KOH 溶液的本质 是电解水 故 A 中生成的是氧气 A 为阳极 B 为阴极 a 为负极 b 为正极 C 作阴 极 D 作阳极 2 MnO向阳极移动 故紫色移向 D 铂夹 3 A 中是 OH 放电 4 4 中构成了氢氧燃料电池 KOH 溶液作电解质溶液 B 作负极 H2失去电子后与 OH 结合 生成水 答案 1 负极 2 紫色向 D 铂夹靠近 3 4OH 4e O2 2H2O 4 H2 2e 2OH 2H2O 9 1 今有 2H2 O22H2O 反应 构成燃料电池 则负极通的应是 KOH 正极通的应是 电极反应式为 2 如把 KOH 改为稀 H2SO4作电解质溶液 则电极反应式为 1 和 2 的电解液不同 反应进行后 其溶液的 pH 各有何变化 3 如把 H2改为甲烷 KOH 作导电物质 则电极反应式为 解析 根据电池反应式可知 H2在反应中被氧化 O2被还原 因此 H2应在负极上反应 O2应在正极上反应 又因为是碱性溶液 此时应考虑不可能有 H 参加或生成 故负极 反应为 2H2 4OH 4e 4H2O 正极反应为 O2 2H2O 4e 4OH 若将导电物 质换成酸性溶液 此时应考虑不可能有 OH 参加或生成 故负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 由于前者在碱性条件下反应 KOH 量不变 但工作时 H2O 增多故溶液变稀碱性减弱 pH 将变小 而后者为酸溶液 H2SO4的量不变 水增多 溶液酸性减弱 故 pH 将变大 如把 H2改为甲烷 用 KOH 作导电物质 根据反应 CH4 2O2 CO2 2H2O 则负极为发生氧化反应的 CH4 正极为发生还原反应