2012届高考化学二轮专题复习 （九）电化学原理及其运用定时精练VIP

用心 爱心 专心 1 专题定时精练专题定时精练 九九 专题九专题九 电化学原理及其运用电化学原理及其运用 时间 40 分钟 1 某同学按如图 9 1 所示的装置进行实验 A B 为两种常见金属 它们的硫酸盐可溶 于水 当 S 闭合时 在交换膜处 SO从右向左移动 下列说法错误的是 2 4 图 9 1 A 电解一段时间后 向 装置通入适量的 HCl 气体可以恢复原来的浓度 B 反应初期 Y 电极周围出现白色沉淀 C B 电极质量增加 D X 电极产生气泡 且生成 1 mol 气体的同时 有 1 mol A 参与反应 2 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有关 下列说法中 不正确的是 A 由 Al Cu 稀硫酸组成的原电池 其负极反应式为 Al 3e Al3 B 由 Al Mg NaOH 溶液组成的原电池 其负极反应式为 Al 3e 4OH AlO 2H2O 2 C 由 Fe Cu FeCl3溶液组成的原电池 其负极反应式为 Cu 2e Cu2 D 由 Al Cu 浓硝酸组成的原电池 其负极反应式为 Cu 2e Cu2 3 中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种 一是铝的工业制备 二是氯碱 工业 三是金属钠或镁的制备 下列关于这三个工业生产的描述中正确的是 A 电解法制镁时一般是用熔融态的氯化镁进行电解 但也可用其相应的盐 如熔融态 的碳酸镁 B 电解法生产铝时 需对铝土矿进行提纯 在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的 两性 C 在氯碱工业中 电解池中的阴极产生的是 H2 NaOH 在阳极附近产生 D 氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了 NaCl 在电解时它们的阴极都是 Cl 失电子 用心 爱心 专心 2 图 9 3 5 铅蓄电池的工作原理为 Pb PbO2 4H 2SO 2PbSO4 2H2O 如图 9 3 所 2 4 示 A 为 PbO2电极 B 为 Pb 电极 E F 均为 PbSO4电极 先闭合 S1足够长时间后断开 S1 下列有关说法中不正确的是 A 1 mol Pb 和 1 mol PbO2具有的总能量大于 2 mol PbSO4具有的总能量 B 若将两 U 形管中的溶液混合 混合液的质量分数仍为 30 C 两 U 形管均可单独作为原电池使用 正极分别为 A 和 F D 若再单独闭合 S2 电极 A B 的质量会逐渐增加 电极 E F 的质量会逐渐减小 6 若用图 9 4 装置 X Y 是直流电源的两极 分别进行下列各组实验 则下表中所列各 项对应关系均正确的一组是 图 9 4 选项电源 X 极实验前 U 形 管中液体通电后现象或结论 A正极Na2SO4 溶液 U 形管两端滴入酚酞 后 a 管中呈红色 B正极AgNO3溶液 b 管中电极反应式是 4OH 4e 2H2O O2 C负极KCl 和 CuCl2 混合溶液 相同条件下 a b 两管中 产生的气体总体积可能相 等 D负极Fe OH 3b 管中液体颜色加深 7 2009 年 2 月 日本产业技术综合研究所能源技术研究部门能源界面技术研究小组组长 周豪慎和日本学术振兴会 JSPS 外籍特别研究员王永刚共同开发出了新构造的大容量锂空气 电池 下列说法不正确的是 用心 爱心 专心 3 图 9 5 A 放电时的正极反应为 O2 2H2O 4e 4OH B 充电时正极附近 pH 降低 C 若用该电池作电源电解硫酸镁溶液 当电路中有 0 02 mol e 转移时 阴极增重 0 24 g D 在该电池中 放电反应生成的不是固体的 Li2O 而是容易溶解在水性电解液中的 LiOH 因此 氧化锂在空气电极堆积后 不会导致工作停止 8 将质量相等的 Ag 片和铂片插入硝酸银溶液 足量 中 银片与电源正极相连 铂片与 电源负极相连 以电流 1 A 通电 10 min 然后反接电源 以电流 2 A 继续通电 10 min 图 9 6 为表示银电极的质量 铂电极的质量 电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图 正确的是 图 9 6 9 用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水 含 Cl Br Na Mg2 的装置如图 9 7 所示 a b 为石墨电极 下列说法中 正确的是 图 9 7 A 电池工作时 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 电解时 a 电极周围首先放电的是 Br 而不是 Cl 说明当其他条件相同时前者的还 原性强于后者 C 电解时 电子流动路径是 负极 外电路 阴极 溶液 阳极 正极 D 忽略能量损耗 当电池中消耗 0 02 g H2时 b 极周围会产生 0 04 g H2 10 铝合金以质轻 稳定性好等优点广泛应用于航空航天事业 在铝合金表面能形成一 层较厚的氧化膜 这是其在空气中稳定存在的关键 其反应原理是以铝件与另一种材料为电 极 以某种溶液作电解质溶 图 9 8 液进行电解 通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜 薄膜 的某些部位存在着小孔 电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解 从而使铝件表面形 成一层较厚的氧化膜 某校课外兴趣小组的同学根据上述原理 以铝件和铁棒为电极 以一 定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验 实验装置如图 9 8 所示 用心 爱心 专心 4 1 铝件放在 填 X 或 Y 极 2 铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是 3 电解过程中 必须使电解质溶液的 pH 保持相对稳定 不能太大也不能太小 的原因是 4 用碳酸氢钠溶液作电解质溶液 而不用碳酸钠溶液作电解质溶液 其理由是 11 如图 9 9 甲 乙是电化学实验装置 图 9 9 1 若甲 乙两烧杯中均盛有 NaCl 溶液 甲中石墨棒上的电极反应式为 乙中总反应的离子方程式为 将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙烧杯上方 发现试纸先变蓝后褪色 这是因为过量的 Cl2 氧化了生成的 I2 若反应中 Cl2和 I2的物质的量之比为 5 1 且生成两种酸 该反应的化学 方程式为 2 若甲 乙两烧杯中均盛有 CuSO4溶液 甲中铁棒上的电极反应式为 如果起始时乙中盛有 200 mL pH 5 的 CuSO4溶液 25 一段时间后溶液的 pH 变为 1 若要使溶液恢复到电解前的状态 可向溶液中加入 填写物质的化学式 g 专题定时精练 九 1 B 解析 由于装置 中两极材料相同 不符合构成原电池的条件 因此可判断 出装置 是原电池 装置 是电解装置 根据已知 SO从右向左移动 可判断出 A 是负 2 4 极 电极反应式为 A 2e A2 B 是正极 电极反应式为 B2 2e B Y 作阳极 X 作阴极 用惰性电极电解 AlCl3溶液的总反应方程式为 2AlCl3 6H2O2Al OH 电解 3 3H2 3Cl2 根据电解的总反应式和质量守恒可知选项 A 正确 根据得失电子守恒 可知选项 D 也正确 2 C 解析 由于在碱性条件下镁不与 NaOH 溶液反应 而铝可以与 NaOH 溶液发 生氧化还原反应 所以 B 项正确 C 项中铁的活泼性较强 故应为 Fe 2e Fe2 D 项中 由于常温下铝遇浓硝酸易发生钝化 所以此时铜更容易失去电子而做负极 3 B 解析 A 中碳酸镁高温分解 C 中 NaOH 是在阴极附近产生 D 中在电解时它 们的阳极都是 Cl 失电子 4 D 解析 电池中 H2燃烧时 作原电池的负极 A 项正确 负极反应 用心 爱心 专心 5 H2 2OH 2e 2H2O 负极附近溶液碱性降低 B 项正确 根据图示知 正极 NiOOH 发生还原反应 C 项正确 电池反应为 2NiOOH H2 2Ni OH 2 D 项错误 5 A 解析 能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池 由此可知反应 Pb PbO2 4H 2SO 2PbSO4 2H2O 属于放热反应 即 1 mol Pb 1 mol PbO2和 2 2 4 mol H2SO4具有的总能量大于 2 mol PbSO4和 2 mol H2O 具有的总能量 故 A 错 当先闭合 S1 左侧 U 形管相当于原电池 电池反应式为 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 右侧 装置相当于电解装置 电解时总反应式为 2PbSO4 2H2OPb PbO2 2H2SO4 由 电解 于两装置转移的电子数相等 故选项 B 正确 对于选项 C 左侧 U 形管作为原电池没有问题 而电解一段时间后右侧装置可看作形成铅蓄电池 由于 F 极产生 PbO2 故也作正极 C 正确 对于选项 D 两装置相当于串联电解 根据铅蓄电池的工作原理可知选项 D 正确 6 C 解析 本题考查电解池原理 A 项电解 Na2SO4溶液 a 为阳极 OH 失电子 破坏水的电离平衡 阳极周围呈酸性 不会使酚酞变红 B 项电解硝酸银溶液 a 为阳极 电极反应式为 4OH 4e 2H2O O2 B 项错误 C 项电解 KCl 和 CuCl2的混合溶液 先电解 CuCl2 再电解 KCl 随着反应的进行 继续电解则为电解水 阳极依次生成 Cl2 O2 阴极依次生成 Cu 和 H2 两极产生气体的总体积可能相等 C 项正确 D 项为电泳 Fe OH 3胶粒带正电 向阴极移动 a 管颜色加深 7 C 解析 分析图示易知 A B 项正确 D 项放电反应生成的 Li2O 与水化合生成 LiOH 溶解在水性电解液中 不会在电极上堆积而导致工作停止 C 项之所以错误 是因为 镁离子在溶液中不会参加电极反应 即不会有金属镁析出 8 C 解析 前 10 min 阳极 银片 上发生氧化反应 Ag e Ag 银电极质量 减轻 阴极 铂片 发生还原反应 Ag e Ag 铂电极质量增加 当电源反接后 由于电 流是原来的 2 倍 故先考虑前 5 min 的情况 此时附有 Ag 的铂片作阳极 电极反应式为 Ag e Ag 通电 5 min 后 前一过程析出的银全部溶解 阴极反应式为 Ag e Ag 前一过程溶解的银又复原 银电极又恢复为原来的质量 通电后 5 min 阳 极 铂片 上溶液中的阴离子氢氧根离子放电生成 O2 而阴极 银片 上继续析出银 且析出银 的质量和溶解的银的质量相等 对照图像得只有选项 C 符合题意 9 B 解析 A 项 电池工作时 因为电解液为酸 所以正极反应式应为 O2 4H 4e 2H2O A 错 在阳极先放电的阴离子比后放电的阴离子还原性强 正确 电子不能通过水溶液 根据电子守恒 忽略能量损耗 当电池中消耗 0 02 g H2时 b 极周围 会产生 0 02 g H2 所以 D 错 10 1 X 2 Al 3e 3HCO Al OH 3 3CO2 或 3 Al 3e Al3 Al3 3HCO Al OH 3 3CO2 3 3 氧化铝和氢氧化铝都是两性化合物 如果溶液的酸性或碱性过强 都会使所形成的氧 化铝薄膜溶解 4 碳酸氢钠的作用之一是中和阴极区溶液中过量的 OH HCO OH CO H2O 有利于控制溶液的酸碱性 另外 碳酸氢钠的水解 3 2 3 程度小于碳酸钠的水解程度 碱性也比碳酸钠溶液的弱 解析 1 要生成氢氧化铝 必须先生成铝离子 所以铝件应放在阳极 发生氧化反应 失电子变成阳离子 铁棒放在阴极 电子总是从电源的负极流出 所以装置中的 Y 极为阴 铁棒 X 极 铝件 为阳极 2 碳酸氢钠溶液呈碱性 阳极发生反应 Al 3e Al3 Al3 3HCO Al OH 3 3 3CO2 阴极发生反应 2H 2e H2 3 要使铝件表面生成一层较厚的氧化膜 则不能使溶液溶解氧化铝和氢氧化铝 从氧化 铝和氢氧化铝的两性角度考虑 必须使电解质溶液的 pH 保持相对稳定 4 等浓度碳酸氢钠溶液比碳酸钠溶液的碱性弱 有利于控制溶液的酸碱性 11 1 O2 2H2O 4e 4OH 2Cl 2H2O2OH H2 Cl2 通电 5Cl2 I2 6H2O 10HCl 2HIO3 2 Fe 2e Fe2 用心 爱心 专心 6 CuO 或 CuCO3 0 8 或 1 24 解析 1 若甲 乙两烧杯中均盛有 NaCl 溶液 甲装置等效于电化腐蚀中的吸氧腐蚀