2020高考化学 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅴ 专题11 电化学基础

电化学基础一、单项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)1茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向航标灯的电源必须长效、稳定我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池在这种电池中 ()铝合金是阳极 铝合金是负极海水是电解液 铝合金电极发生还原反应AB C D解析：电池电极只称为正、负极，故错其中活泼的一极为负极，即为铝合金，对电极在海水中，故海水为电解质溶液，对铝合金为负极，则发生氧化反应，故错答案：A2下列关于铜电极的叙述正确的是 ()A铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应B电解饱和食盐水制烧碱时，用铜作阳极C电解法精炼铜时，粗铜连接电源的正极D电镀铜和精炼铜时，均用纯铜作阴极解析：铜锌原电池中铜电极为正极，发生还原反应；电解饱和食盐水制烧碱时，阳极为石墨；电解法精炼铜时，粗铜作阳极被氧化，纯铜作阴极，故C正确；电镀铜时，铜作阳极被氧化答案：C4如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发生a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出符合这一情况的是 () A极板B极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：a极板质量增加，必定是金属在a极析出a极一定是阴极，则X一定为电源的负极，所以C选项电源电极名称错，B选项Z溶液为NaOH溶液，电解时无金属析出，被排除又因为b极有无色无臭气体放出，该气体只能是O2，而D选项电解CuCl2溶液，阳极产生的气体是黄绿色的有刺激性气味的Cl2，D选项被排除. 答案：A5金属镍有广泛应用粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2Ni2Cu2) ()A阳极发生还原反应，其主要电极反应式：Ni22e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt 解析：电解精炼镍的化学原理与电解精炼铜相同，电解时将粗镍作阳极由已知的氧化性Fe2Ni2FeNiCuPt，电解时阳极上Ni和杂质Zn、Fe失电子，发生氧化反应，金属溶解进入溶液，Cu和Pt不能失电子而形成阳极泥在阳极附近沉积在阴极上只有Ni2得电子析出金属镍，在通过相同电量时，阴阳两极反应的元素不完全相同，所以两极质量的变化值不等电解时的电解液为含Ni2的盐溶液，电解过程中Ni2浓度略有减少，所以溶液中仍含有大量的Ni2.答案：D 6如图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是 ()解析：电子流出的一极是电源的负极，电解饱和的氯化钠溶液时，阳极产生Cl2，能使碘化钾淀粉溶液变蓝；阴极产生H2，阴极区显碱性，能使酚酞变红答案：D二、双项选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分)7如图所示，下列叙述正确的是 ()AY为阴极，发生还原反应BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氢气生成DX与滤纸接触处变红解析：考查原电池、电解池的反应原理根据图示的装置可以得出左侧的装置为原电池，右侧的装置为电解池根据原电池的构成规律：Zn为负极，Cu为正极；由图示连接情况可知X为阳极发生氧化反应，Y为阴极发生还原反应，电极反应分别为Cu22e=Cu2、2H2e=H2.因为在Y电极附近H的浓度减小，将使H2OHOH平衡向右移动，移动的结果是c(OH)c(H)，溶液显碱性，所以溶液附近电极变红色A、C选项正确答案：AC8有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入甲烷和氧气而构成燃料电池该电池中反应的化学方程式：CH42O22KOH=K2CO33H2O，则关于此燃料电池的下列说法正确的是(一个电子所带电量为1.61019 C) ()A通入甲烷的电极为电池的正极，通入氧气的电极为负极B在标准状况下，每消耗5.6 L O2，可向外提供9.6104 C的电量C通入甲烷电极的电极反应为：CH410OH8e=CO7H2OD放电一段时间后，溶液pH升高解析：在燃料电池中，可燃物是还原剂，发生氧化反应，在电池中作负极，所以A错从原电池的总反应式看在反应中由于生成的CO2消耗了溶液中的OH，使得溶液pH值降低，所以D错消耗5.6 L O2即0.25 mol O2，转移1 mol电子，可向外提供6.0210231.61019C9.6104C的电量，所以B正确答案：BC三、非选择题(本题包括4小题，共64分)9(15分)将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部分存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜某校课外兴趣小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验(1)铝件表面形成Al(OH)3的电极反应式是：_.(2)电解过程中，必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是_.答案：(1)Al3e3HCO=Al(OH)33CO2(或Al3e=Al3；Al33HCO=Al(OH)33CO2)(2)Al(OH)3、Al2O3具有两性，电解液的酸性或碱性过强，都会使所形成的Al2O3薄膜溶解10(17分)由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀两极材料分别为石墨和铁(1)a电极材料为_，其电极反应式为_ (2)电解液d可以是_，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成A纯水BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)液体c为苯，其作用是_，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_.(4)为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是_A改用稀硫酸作电解液B适当增大电源电压C适当缩小两电极间距离D适当降低电解液温度(5)若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_解析：制备Fe(OH)2的关键是防止O2对实验的干扰，加液体覆盖层，对电解液加热处理的目的都是为了排除O2的干扰答案：(1)FeFe2e=Fe2(2)CB(3)隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧气氧化加热一段时间除去溶液中溶解的氧气(4)BC(5)白色沉淀立即变为灰绿色，最终变为红褐色11(15分)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2.电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2 =4LiCl S SO2.请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_ _；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_.解析：分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂(1)负极材料为Li(还原剂)，电极反应为Lie= Li.(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2 4 e= 4Cl S SO2.(3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以SOCl2与水反应的现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成(4)因为构成电池的两个主要成分中Li能和氧气、水反应，SOCl2也与水反应答案：(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应12(17分)利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一某研究小组设计了如图所示的循环系统实现光分解水制氢反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe2等可循环使用 (1)写出下列反应中的离子方程式： 电解池A：_；电解池B：_；光催化反应池：_.(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况)，电解池B中生成Fe2的物质的量为_(3)若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L，光催化反应生成Fe3的速率为c mol/min，循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积)试用所给字母的代数式表示溶液的流量Q_.解析：(1)2H2IH2I24Fe32H2OO24H4Fe22Fe2I22Fe32I(2)n(H2)0.150 mol；电子的物质的量为n(e)2n(H2)20.150 mol0.300 mol.因为电解池A、B是串联电解池，电路中转移的电子数目相等所以，n(Fe2