高三化学二轮复习之一电化学原理

1、优秀学习资料欢迎下载专题限时集训 (十) 专题十电化学原理 (时间： 40 分钟 )1下列说法中，正确的是()A 铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B钢铁吸氧腐蚀的正极反应： O2 2e 2H 2O=4OH C给铁钉镀铜可采用 Cu2的溶液作电镀液D生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀2研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2 2Ag 2NaCl Na2 Mn5 O10 2AgCl 。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A 正极反应式：Ag Cl e AgClB每生成1 mol Na 2 Mn 5O10 转

2、移 2 mol 电子CNa 不断向“水”电池的负极移动D AgCl 是还原产物图 1024图 10 2 是模拟电化学反应装置图。下列说法错误的是()A 若 X 为碳棒，开关K 置于 N 处，可以减缓铁的腐蚀2B若 X 为碳棒，开关K 置于 M 处，则铁电极的电极反应式为：Fe 2e =FeC若 X 为锌，开关 K 置于 N 处，则 X 极减少的质量与铁电极增加的质量相等D若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，则总反应方程式为：2Zn O2 2H 2O=2Zn(OH) 2图 1035已知：含 Fe2 的溶液与铁氰化钾 K 3Fe(CN) 6 溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。现用如图 1

3、03 所示装置在浸有铁氰化钾浅黄色溶液的滤纸上写出特征蓝色的字“祝你成才”。据此判断下列说法正确的是()A a 是电池的正极优秀学习资料欢迎下载B“电笔”尖为铁质，电极反应式为：3Fe 3e =FeC该装置阳极反应为：Fe(CN) 6 3 e =Fe2 6CN D生成上述特征蓝色反应的离子方程式为：3Fe2 2Fe(CN) 63 Fe3Fe(CN) 6 26如图 10 4 所示装置 ( )为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K放电通过， 该电池充、放电的化学方程式为：2K 2S2 KI 3 充电K2 S43KI 。装置 ( )为电解池的示意图。当闭合开关S 时， X 附近溶液先变红

4、。则下列说法正确的是()图 10-4从右到左通过离子交换膜A闭合 S 时， KB闭合 S 时， B 的电极反应式为： I3 2e=3IC闭合 S 时， X 的电极反应式为： 2Cl 2e =Cl 2通过离子交换膜， X 电极上产生标准状况下气体2.24 LD闭合 S 时，当有 0.1 mol K7用惰性电极电解1 L 某浓度的氯化钠溶液，一段时间后， 停止电解。 此时若加入 100g 36.5%的浓盐酸，所得溶液恰好与原溶液完全相同。下列说法正确的是()A 电解过程中，阴阳两极产生的气体体积相同(同温同压时 )B电解后的溶液中c(NaOH) 1 mol/LC电解过程中，转移电子的物质的量约为8

5、 molD原溶液中含有117 g NaCl图 1058某小组为研究电化学原理，设计如图10 5 所示装置。下列叙述不正确的是 ()A a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出Cu2 2e=CuBa 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：C无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，2向铜电极移动Cu9某反应中反应物与生成物有：FeCl2、 FeCl3、 CuCl 2、 Cu。(1)已知 FeCl3 在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。(2)将上述反应设计成的原电池如10 6(a)所示，请回答下列问题：电解

6、质溶液 X 是 _；Cu电极上发生的电极反应式为_ ；原电池工作时，盐桥中的_离子 (填“ K ”或“ Cl ”)不断进入 X 溶液中。优秀学习资料欢迎下载请回答下列问题： M 是 _极；图丙中的线是_ 离子的变化，当电子转移2 mol时，向乙烧杯中加入 1_L 5 mol L · NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。10请按要求完成下列各题：图 107(1)某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨，设计如图10 7(a)所示的装置。电极 B 为 _极；电极 A 发生的电极反应式为 _ 。该电池工作一段时间后， 电解质溶液 pH_( 填“增大”、 “减小”或“不变” )。(

7、2)某人设想以如图 (b)所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式： _ 。(3)以石墨电极电解饱和NaCl 溶液，反应装置及现象如图(c)所示。 M 是电源的 _极 (填“正”或“负” )。该电解反应的化学方程式是_ 。已知饱和食盐水的体积为1 L，一段时间后，测得左试管中气体体积为11.2 mL( 标准状况 )，若电解前后溶液的体积变化忽略不计，电解后将溶液混合均匀，此时溶液的pH为_。11如图 10 8 所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B 外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb PbO2 2H2SO4放电2PbSO4 2H2O，其两充电

8、个电极的电极材料分别是PbO2 和 Pb。图 108闭合 S，发现 G 电极附近的溶液变红，20 min 后，将 S 断开，此时C、D 两极上产生的气体体积相同；据此回答：(1)A 电极的电极材料是_(填 “PbO2”或 “ Pb”)。(2)电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是(3)到 20 min 时，电路中通过电子的物质的量为_。_(填化学式)。优秀学习资料欢迎下载(4)0 20 min ， H 电极上发生反应的电极反应式为：_ 。(5)20 min 后将乙装置与其他装置断开，然后在流计指针偏转，则此时C 电极为 _ 极，DC、 D 两极间连上灵敏电流计，发现电电极上发生反

9、应的电极反应式为：_ 。12某课外活动小组设计了如图 10 9 所示的装置， 调节滑动变阻器， 控制电流适中的情况下用其电解 NaCl 溶液及相关实验 ( 此时，打开止水夹 a，关闭止水夹 b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请帮助他们分析回答下列问题：(1)写出 B 装置中的电极反应：阴极： _ ；阳极： _ ；(2)观察到 A 装置中的现象是： _ ； _ ； _ ；(3)当观察到A 装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察 C 装置， 若无现象， 请说明理由； 若有现象， 请写出有关的化学方程式(是离子反应的写

10、出离子方程式)：_ 。(4) 若 想 达 到 电 解 NaCl 溶 液 的 目 的 ， 应 如 何 改 进 装 置 ， 请 提 出 你 的 意 见 ：_ 。专题限时集训(十 )1 C【解析】A 项，铅蓄电池放电时铅电极是负极，应发生氧化反应；的B 项， e计量数应为4； D 项，生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀。2B【解析】 A 选项应该是负极反应式； C 选项钠离子应向正极移动；D 选项 AgCl为氧化产物。3 C【解析】根据 LED 中电子移动方向可判断P 型半导体与电池正极相连，则a为负极， b 为正极，分别通入氢气和氧气，该装置主要涉及化学能、电能、光能三种形式的能量转化。4 C【解析】

11、X 为碳棒，开关 K 置于 N 处，组成电解池，铁作阴极，可以减缓铁优秀学习资料欢迎下载的腐蚀， A 项正确； X 为碳棒，开关K 置于 M 处，组成原电池，铁作负极，电极反应式为：，B 项正确； X 为锌，开关 K 置于 N 处，组成电解池，锌作阳极，电极反Fe 2e =Fe2应式为： Zn 2e =Zn2 ，铁作阴极，电极反应式为：2H 2e =H2，故 C 项错误； X为锌，开关 K 置于 M 处，组成原电池，铁作正极，电极反应式为：2H2OO2 4e =4OH，锌作负极，电极反应式为：2Zn 4OH 4e =2Zn(OH) 2，总反应方程式为： 2Zn O2 2H 2O=2Zn(OH)

12、 2， D 项正确。5 D 【解析】 “电笔”作阳极，阳极反应式应为：， b 是电池的正Fe 2e =Fe2极，生成特征蓝色反应的离子方程式为2 2Fe(CN)3 3Fe6 =Fe3Fe(CN) 6 2，故只有 D项正确。6B 【解析】 闭合开关 S 时， X 附近溶液先变红，说明电极X 为阴极，与之相连的电极 A 为电池的负极， K 应从左到右通过离子交换膜，A 错误； B 电极为电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：I 3 2e=3I ， B 正确； X 的电极反应式应为：2H 2e=H2， C 错误；当有 0.1 mol K 通过离子交换膜， X 电极上产生标准状况下氢气1.12 L

13、，D 错误。7 C 【解析】100 g 36.5% 的浓盐酸中 n(HCl) 100 g×36.5% ÷36.5 gmol· 1 1 mol ，n(H 2O) 63.5 g 18÷ g ·mol 1 3.5 mol ，阴极产生气体的物质的量为：n(H 2)1×1 mol 3.52mol 4 mol ，阳极产生气体的物质的量为：n(Cl 2) n(O2)1×1 mol 1× 3.5 mol 2.25 mol ，22A 错误；电解后溶液中含NaOH 的物质的量为1 mol，但溶液的体积不是 1 L ， B 错误；根据产

14、生氢气的物质的量可知，电解过程中，转移电子的物质的量约为8 mol ， C 正确；原溶液中含 NaCl 的质量为1 mol× 58.5 g ·mol 1 58.5 g， D 错误。8 D 【解析】a 和 b 不连接时，不能构成原电池，铁置换出的铜附着在铁片上，故A 正确； a 和 b 用导线连接时，构成原电池，溶液中的Cu2 得到电子生成铜在铜片上析出，故 B 正确；无论 a 和 b 是否连接，都是铁片不断溶解生成Fe2 ，溶液中的 Cu2 不断得到电子生成 Cu，从溶液中析出，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，故C 正确； a 和 b 分别连接直流电源正、负极时，装置为电解池

15、，铜电极为阳极，铁为阴极，电解质溶液中阳离子向阴极移动，因此，即使电压足够大，2也只能向阴极移动，故D 错误。Cu9 (1)Cu Cu 2e=Cu 2 K (2) FeCl2 和 FeCl3(3)负 Fe22.8【解答】 (1)FeCl 3 得到电子生成FeCl2，则 Cu 失电子生成 CuCl 2，故 Cu 是还原剂。(2)由于反应的化学方程式为Cu 2FeCl3=2FeCl 2 CuCl 2，所以电解质溶液X 是 FeCl2和 FeCl3 的混合溶液； Cu 电极为原电池的负极，电极反应式为Cu 2e =Cu2 ；盐桥中的向正极移动进入 X溶液中。K(3)电解时 Cu 溶解发生氧化反应，故

16、Cu 电极为阳极， N 为电源的正极， M 为电源的负极；电解时阳极： Cu 2e =Cu2 ，阴极： 2Fe3 2e =2Fe2，电解质溶液中Fe2 、 Cu2的物质的量不断增大，但电解开始时Cu 2 的物质的量为0，故线表示 Fe2 的变化；当电子转移 2 mol 时，溶液中 n(Fe3 ) 4 mol 2 mol 2 mol ，n(Fe2 )1 mol 2 mol 3 mol，n(Cu2则需 NaOH 的物质的量为： 2 mol× 3 3 mol × 2) 1 mol ，要使所有的金属阳离子沉淀完全，1 mol ×2 14 mol ，故 NaOH 溶液的体积

17、为14 mol ÷5 mol ·L1 2.8 L 。10 (1)负 N 2 8H增大 6e=2NH 4(2)SO22H2O 2e =SO42 4H(3)负电解 11 2NaCl 2H 2O=2NaOH Cl2 H2【解析】(1)(a)装置中电池反应的总反应式为N23H2 2H上=2NH 4 ，H 2 在电极 B放电，电极 B 为原电池的负极，其电极反应式为3H2 6e =6H ，用总反应式减去负极电极反应式得正极 (A 电极 )反应式： N 2 8H 6e该=2NH 4 ；由电池反应的总反应式可知，电池工作一段时间后，电解质溶液pH 增大。2(2)(b) 装置中电池反应的总

18、反应式为2SO2 O2 2H 2O=4H2SO4，正极电极反应式为 O2 4H2，即 SO2 4e =2H 2O，以上两式相减得：2SO2 4H2O 4e=8H2SO42 2H 2O 2e=SO4 4H。优秀学习资料欢迎下载(3) 惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式为电解2NaCl 2H 2O= 2NaOH Cl 2H2，由于 Cl 2 在水中的溶解度大于H 2，并结合装置可知，左边试管内产生的是氢气，故M 为电源的负极； n(H 2) 11.2 mL ÷22400 mL ·mol 1 5× 104mol ，n(OH ) 2n(H2) 1× 10 3mo

19、l ，故溶液 pH 11。11 (1)PbO2(2)H 2O(3)0.4 mol(4)2Cl 2e =Cl 2，4OH 4e=2H 2O O2(5)负 O2 4e 4H =2H 2O【解析】 (1)闭合 S， G 电极附近的溶液变红，说明G 电极上水电离出的H 得电子被还原成 H 2，从而促进了水的电离，使G 电极附近的溶液呈碱性，G 电极是阴极， H 电极为阳极，故 A 电极是原电池的正极，A 电极的电极材料是PbO2。(2)电解 Al 2(SO4)3 溶液实际上是电解水，要使 Al 2(SO4)3 溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水。(3)到 20 min 时， C、 D 两极上产生的

20、气体体积相同，说明乙池C 极 (阴极 )上生成了 Cu和 H 2，而 D 极 (阳极 )只生成 O2，根据电子守恒：n(Cu) × 2 n(H 2)× 2n(O 2)× 4,0.1 mol × 2n(H 2)× 2 n(O2)× 4，解得 n(O 2) n(H 2) 0.1 mol ，所以电路中通过电子的物质的量为0.1mol × 40.4 mol 。(4)电路中通过电子的物质的量为0.4 mol ，丁池中 n(Cl) 0.2 mol ，故 H 电极上发生反应的电极反应式依次为2Cl 2e =Cl 2、 4OH 4e =2H2OO2。(5)此时乙装置变成了原电