高三化学二轮精品专题卷：专题7_原电池、电解池原理及应用

1、2021届高三化学二轮精品专题卷：专题7_原电池、电解池原理及应用金太阳新课标资源网绝密启用前2021届高三化学二轮精品专题卷：专题7 原电池、电解池原理及应用考试范围：原电池、电解池原理及应用相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 Cl：35.5 Cu：64一、选择题此题共14小题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。1电化学在日常生活中有广泛的应用，以下说法或做法正确的选项是 A2021年5月13日，广西桂林因局部暴雨遭遇洪水，洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B白铁皮铁镀锌外表有划损时，不能阻止铁被腐蚀C废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处

2、理D不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接2中国人民银行定于2021年4月15日发行中国京剧脸谱彩色金银纪念币，其中银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为银纪念币制作时，铜芯应做 A阴极 B阳极 C正极 D负极3某同学利用苹果可以制作水果原电池，如右图所示。以下说法正确的选项是 A电流计指针偏转时，说明发生了氧化复原反响B苹果汁中无电解质C两个电极的材料可以相同D水果电池工作时氧化反响和复原反响在同一处进行4锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如以下图，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池充电时的总反响化学方程式为：LiCoO2 = Li1-xC

3、oO2+xLi。关于该电池的推论错误的选项是 +A放电时，Li主要从负极区通过隔膜移向正极区B放电时，负极反响xLi-xe= xLi+ -C充电时，有电能转化为化学能D充电时，负极C上锂元素被氧化5张明在超市看到一种电池外壳的纸层包装，印有如右图的文字。有关说法错误的选项是 A该电池是一次电池B电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极C该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD此电池工作时，外电路中每通过0.2mol e，锌的质量理论上减小3.25g -6 7以下实验装置符合实验目的是 第1页金太阳新课标资源网A金属的活动性顺序：Y>Z>X>WB实验1中

4、，Y作正极CZ放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极9某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如以下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域如以下图b示发生了变化，Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验呈蓝色。那么以下说法不正确的选项是 -2+A甲区发生的电极反响式：Fe-2e= FeB乙区产生Zn2+C丙区呈现红色D丁区呈现蓝色10反响Cu(s)2Ag+(aq)=Cu2+(aq)2Ag(s)为一自发进行的氧化复原反响，将其设计成如以下图所示原电池。以下说法中正确

5、的选项是 -2+A电极X是正极，其电极反响为Cu-2e= CuB银电极质量逐渐减小，Y溶液中c(Ag+)增大C当X电极质量减少0.64g时，电解质溶液中有0.02mol电子转移D外电路中电流计的指针有偏转112021年3月18日至19日，受“吃碘盐能防止核辐射等谣言的影响，我国局部地区出现抢购食盐现象。碘盐的主要成分是KIO3和NaCl，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，电解KI溶液，反响方程式为KIH2OKIO3H2未配平。以下有关说法中不正确的选项是 A电解时，石墨作阳极，铁作阴极B电解时，在阴极上产生氢气C电解前后电解质溶液pH变大-D电解中，每转移0.6mole，理论上

6、可得到0.1mol无水KIO3晶体12丰田PRIUS汽车采用Ni-MH电池作为车载电源，Ni-MH电池的充放电原理如以下图所示，以下说法正确的选项是 -A放电时负极反响为：M+H2O+e= MH+OHB充电时阳极反响为：Ni(OH)2+OH-e= NiOOH+H2OC放电时正极附近溶液酸性增强D充电时阴极上M转化为M+13右图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极外表有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、枯燥、称量，电极增重1.6g。以下有关说法中不正确的选项是 AX电极是阴极BY电极产生气

7、体的体积为0.224LC电解后溶液的pH=1D要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需参加一定量的CuO或CuCO314用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如以下图甲。电解过程中的实验数据如以下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积标准状况。那么以下说法不正确的选项是 -A电解过程中，a电极外表先有红色物质析出，后有气泡产生金太阳新课标资源网 wx.jtyjy Bb电极上发生的反响方程式为：4OH-4e= 2H2O+O2C曲线0P段表示O2的体积变化-D从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g·mol1二、非选择题此题共7小题

8、，共58分。-158分某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化复原反响：2Fe3+2I2Fe2+I2，设计成盐桥原电池。提供的试剂：FeCl3溶液，KI溶液；其它用品任选。请答复以下问题：1-2 。3反响到达平衡时，外电路导线中 填“有或“无电流通过。4平衡后向FeCl3溶液中参加少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，那么此时该溶液中电极变为 填“正或“负极。169分1某课外活动小组同学用以下图甲装置进行实验，试答以下问题：假设开始时开关K与a连接，那么铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。假设开始时开关K与b连接，那么总反响的离子方程式为 。2芒硝化学式Na2SO4·l0H2O，无色晶体，易溶

9、于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。此时通过阴离子交换膜的离子数 填“大于“小于或“等于通过阳离子交换膜的离子数。 制得的氢氧化钠溶液从出口 填“A“B“C或“D导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 。 假设将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，那么电池负极的电极反响式为 。178分有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如以下图所示电极未标出：答复以下有关问题：1

10、电解池的阴极反响式为 。2通入空气的电极为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 “从左向右或“从右向左。3电解池中产生2mol Cl2，理论上燃料电池中消耗 molO2。4a、b、c的大小关系为： 。188分高铁酸盐Na2FeO4、BaFeO4等，既可作为新型净水剂，又可作为高铁电池的-2-正极材料。：4FeO410H2O4Fe(OH)38OH3O2。1实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠：质量分数为8%的次氯酸钠溶液中参加氢氧化钠和硫酸铁，写出反响发生的离子方程式：。2某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电解法制备高铁酸钠：向U型管左端注入2mol/LNaOH溶液，右端注入14mol/LNaOH溶

11、液，中部塞入用滤纸做成的小球；将铜电极插入U型管左端；铁电极插入U型管右端。实验前要充分打磨铁电极外表，主要目的是 。金太阳新课标资源网在上图方框中标出电源的正负极。接通电源后，铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡，电极反响为 ；铁电极周围溶液碱性 ，电极反响为 。3高铁酸钠Na2FeO4作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用，被科学家们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理： 。197分电解铜箔是覆铜板CCL及印制电路板PCB制造的重要的材料，目前已经成为在电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的PCB的关键材料。电解铜箔制造的根本工艺过程如以下图所示： 1制备电解液是将预处理好

12、的铜料投入到溶铜罐中，在硫酸溶液中，通入氧气，经过一系列氧化反响过程，最终形成硫酸铜溶液，写出制备硫酸铜溶液的化学方程式 。2制备铜箔是采用由专用铁材制作的铁质外表辐筒作为阴极辘，以含银1%优质铅银合金或者采用特殊涂层铁板作为阳极，电解硫酸铜溶液。在上图方框中标出电源的正负极。写出电解硫酸铜水溶液阳极的电极反响方程式 。3镀异种金属是在铜箔粗化层面上再镀一层其他金属，使铜外表不与基材直接接触，防止问题出现。目前所镀金属一般有锌，颜色为灰色，称为灰化处理。其主要过程为：铜箔镀锌前，先将铜片用砂纸磨光，再将铜片浸入氢氧化钠溶液中，最后以蒸馏水沖洗备用。用砂纸磨光的目的是 ，浸入氢氧化钠溶液的目的是

13、 。请画出以硫酸锌溶液为电解质溶液在铜片镀锌的装置图。 209分某兴趣小组的同学用以下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请答复以下问题：1甲池为 填“原电池、“电解池或“电镀池，通入CH3OH电极的电极反响为2乙池中A石墨电极的名称为 填“正极、“负极或“阴极、“阳极，总反响式为 。3当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL标准状况，丙池中 极析出 g铜。4假设丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 填“增大、“减小或“不变；丙中溶液的pH将 填“增大、“减小或“不变。219分

14、某化学兴趣小组按如以下图所示的装置进行实验，玻璃管 。2处白色棉球变为 色，处白色棉球变为 色。3处棉球的作用是 。4如上图X、Y两条线分别表示常见的非金属单质和金属单质用M表示与碳棒电解产物单质E在点燃条件下进行化合反响的物质的量之间的关系。写出符合Y线反响的化学方式 。-5在20时饱和食盐水的质量分数为26%，当阳极析出1.12L标准状况下气体时，Cl完全放电。试计算要使溶液恢复原状态，需参加物质的化学式为 ，其质量为 g。 金太阳新课标资源网2021届专题卷化学专题七答案与解析 1【命题立意】此题以日常生活为例，考查电化学的应用。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1化学腐

15、蚀与电化学腐蚀的区别；2电化学腐蚀时，被腐蚀？被保护的电极？3废弃的干电池对环境是否有污染？【答案】D【解析】洪水浸泡的铁门发生的是电化学腐蚀，A项错；白铁外表有划损时，腐蚀的外表的锌，能阻止铁被腐蚀，所以B项不正确；废弃的干电池可对土壤、地下水造成重金属污染，不能土埋处理，故而C项是错误的；铁和铜是两种活泼性不同的金属，易形成原电池，会加速铁制自来水管，故D项是正确做法。2【命题立意】此题以银纪念币制作为背景，考查电镀原理。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1电镀时阳极，阴极？2分析题银纪念币中镀层金属是什么？待镀金属是什么？【答案】A【解析】镀时，待镀金属制品做阴极，把镀层

16、金属做阳极。此题在铜上镀银，故铜芯应做阴极。答案为A项。3【命题立意】此题从生活入手，考查原电池原理。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1原电池的组成条件；2原电池的工作原理。【答案】A【解析】水果电池工作时发生氧化复原反响，所以A正确；据原电池的构成条件知B、C错误；原电池工作原理是氧化复原反响，但氧化反响和复原反响分别在两极上进行，故而D错误。4【命题立意】此题考查锂电池工作原理。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1锂电池放电时，正负极的判断。2锂电池充电时，电极的反响。【答案】D【解析】由题知放电时的反响为：Li1-xCoO2+xLi= LiCoO2，那么

17、正极反响为：Li1-xCoO2+xe+xLi+= LiCoO2，-负极反响为：xLi-xe= xLi+，Li+主要从负极区通过隔膜移向正极区，A、B正确；充电过程是电能转化为化学能的-过程，C正确；充电时负极(C)接的是外接电源的负极，此时C为阴极，电极反响应该是xLi+xe= xLi，锂元素被-复原，D错误。5【命题立意】此题以电池外壳的纸层包装为例，综合考查原电池知识。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1一次电池与二次电池的区别；2原电池工作时电子流向问题；3电极质量的改变与转移的电子的物质的量的关系。【答案】D【解析】电池工作时，锌失去电子，电极反响式为Zn= Zn2+2

18、e，所以外电路中每通过0.2 mol电子，锌-的质量理论上应减少6.5g，所以D项错。6【命题立意】此题以电化学装置为背景，考查原电池与电解池的根底知识。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1原电池与电解池的装置区别；2原电池与电解池中离子移动方向；3原电池与电解池的电极反响。【答案】B【解析】从装置图区分原电池与电解池最根本的区别是有无外加电源，中有外加电源，故是电解池；中没有外加电源，故是原电池，A的表达是正确的，评价错误；中实际上是电解水，水减少，硫酸浓度增大，中反响为ZnH2SO4 = ZnSO4H2，硫酸被消耗，浓度减小，B的表达是正确的，评价正确；中阳极聚集阴离子SO

19、42和OH，OH优先放电，中正极反响为2H+2e= H2，C的表达是错误的，评价错误；-中H+向阴极方向移动，中H+向正极方向移动，D的表达正确，评价错误。7【命题立意】此题以实验装置为背景，综合考查电化学知识。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1粗铜的精炼和电镀原理；2构成盐桥电池的条件。【答案】B【解析】A项中粗铜精炼时，应让粗铜作阳极与电源正极相连，A错；C项中在铁制品上镀铜，待镀铁制品应放在阴极，C错；D中右边烧杯中电解质溶液应放FeCl3溶液，左边放FeCl2溶液，D项不正确。碳棒作阳极接电源的正极，产生氯气，用淀粉碘化钾溶液检验，铁棒作阴极，产生氢气，收集用爆鸣实验

20、检验之，B对。1【命题立意】此题以3个小实验为背景，综合考查电化学知识。金太阳新课标资源网【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1如何通过电化学现象判断金属活性？2电解时阳离子得电子顺序情况。【答案】B【解析】由实验1，2，3分别得到金属的活泼性为：X>Y，W>X，Y>Z，综合可得W>X>Y>Z，应选项A错误；实验1中，Y作正极，应选项B正确；用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作负极，应选项D错误；Z和Cu的活泼性无法比拟，选项C错误。9【命题立意】此题以图示装置为背景，主要考查金属的腐蚀相关原理。【

21、思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1分析图a装置正负极材料；2正负电极反响式。【答案】A【解析】铁棒末段连上Zn片时，Zn片端乙区作负极，乙区发生的电极反响式：Zn-2e= Zn2+；铁-棒另一端甲区作正极，甲区发生的电极反响式：O22H2O4e= 4OH。铁棒末段连上Cu片时，Cu片端丙区作正极，丙区发生的电极反响式：O22H2O4e= 4OH，溶液呈碱性，酚酞变红。铁棒另一端丁区作负极，丁区发生的电极反响式：Fe-2e= Fe2+，遇K3Fe(CN)6呈现蓝色，综上，A错误。 -10【命题立意】此题以盐桥电池为背景，考查原电池原理。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知

22、识点：1分析题干中的氧化复原反响得失电子情况，由此判断正负极；2Y溶液发生的变化；3X电极质量变化时，转移的电子情况。【答案】D【解析】根据电池反响知，X为负极，电极材料Cu在此失去电子被氧化，A项错误；银电极作正极，电解质溶液中的Ag+得电子形成Ag附着在极板上质量增加，溶液中的c(Ag+)减小，B项错误；-转移6mole，生成1molKIO3，故每转移0.6mole理论上可得到0.1mol无水KIO3的晶体，D项正-12【命题立意】此题考查新型电池的工作原理。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1原电池正负极的判断；2原电池正负极的电极反响。【答案】B【解析】放电时负极反响为

23、MHOH-e= MH2O，A错；充电时阳极反响为：Ni(OH)2OH-e= NiOOHH2O，B对；放电时正极反响为：NiOOHH2Oe= Ni(OH)2+OH，正极附近溶液酸性减弱，C错；充电时阴极的反响为MH2Oe= MHOH，M的化合价不变，D错。13【命题立意】此题以电解未知溶液为背景，考查电解计算。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1X和Y的电极判断；2X和Y的电极反响；3电化学计算的技巧。【答案】B【解析】蓝色溶液中可能含有Cu2+，并且在电解过程中析出红色固体，进一步验证析出的是铜，X电极是阴极，A正确；Y电极上析出无色气体是O2，电解的离子方程式：2Cu2+2H

24、2O2CuO24H+。根据1-电解离子方程式得：n(O2)×n(Cu)0.0125mol，在标准状况下的体积V(O2)22.4L·mol1×0.0125mol0.28L，B21.6 g0.05 mol-+错误；n(H+)2n(Cu2+)0.1mol·L1，溶液的pH1，C正确；0.05mol，故溶液中c(H)0.5 L64 g·mol要恢复溶液，可以参加CuO或CuCO3，D正确。14【命题立意】此题考查电解图象的分析与计算。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1电解硫酸铜溶液的过程？2图乙图象的分析？【答案】D【解析】由电流方向

25、可知，b电极为阳极，电解过程中，a电极外表先有红色物质析出，后有气泡产生；b电极上发生的反响方程式为：4OH-4e= 2H2O十O2；曲线0P段是阴极产生铜，阳极产生O2，曲线PQ段-金太阳新课标资源网是阴极产生H2，阳极产生O2，故ABC正确。从开始到Q点收集到的混合气体中O2为0.1mol，H2为0.1mol，故混合气体的平均摩尔质量为17g·mol-1。15【命题立意】此题考查盐桥原电池的设计。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1盐桥原电池的构成条件；2原电池原理。【答案】1如以下图3分 22I-2e=I21分 3无2分 4负2分【解析】1先分析氧化复原反响，找

26、出正负极反响，即可确定正负极区电解质溶液。2发生氧化反响的电极是负极，I失电子。3反响到达平衡时，无电子流动，故无电流产生。4平衡后向FeCl3溶液中参加少量FeCl2固体，平衡逆向移动，此时FeCl2溶液失电子，变成负极。16【命题立意】此题通过2个装置，综合考查电化学知识。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1图甲中开关闭合的装置判断？2电解硫酸钠溶液的原理？3氢氧燃料电池电极反响式的书写。【答案】1吸氧1分 2Cl+2H2O-H2+C12+2OH2分 2小于1分 D1分 -H+放电促进水的电离，使OH浓度增大2分 H2-2e+4OH= 2H2O2分【解析】1开关K与a连接，

27、是原电池装置，Fe发生电化学腐蚀。电解质溶液呈中性，故发生吸氧腐蚀。假设K与b连接，那么为石墨是阳极、Fe作阴极、电解饱和食盐水的装置。2电解Na2SO4溶液时：SO42通过阴离子-交换膜，Na+通过阳离子交换膜，所以阴离子数小于阳离子数；NaOH是阴极产物，从阴极室D口导出；H+在阴极放电，破坏水的电离平衡，因而c(OH)增大，pH增大。由“H2-O2-NaOH溶液组合成燃料电池，在负极发生氧化反响，总反响为2H2+O2 = 2H2O。17【命题立意】此题通过氯碱工业新工艺，考查电解池与燃料电池知识。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1电解池的阴极发生的电极反响；2燃料电池中

28、阳离子的移动方向和电极反响情况；3氢氧化钠溶液浓度变化情况。【答案】12H2O+2e= H2+2OH2分 2正极1分 从左向右1分 312分 4c>a>b2分【解析】2氧气是氧化剂，在正极消耗，生成氢氧根离子，所以正极需要阳离子补充电荷，所以阳离子从左向右移动；3产生2mol Cl2，转移4mol电子，所以消耗氧气1mol；4阴极产生的a%的氢氧化钠参加燃料电池的正负极，正极生成氢氧化钠使浓度增大，负极氢气失电子生成的氢离子消耗氢氧根离子，所以负极出来的氢氧化钠浓度减小，所以c>a>b。18【命题立意】此题以高铁酸盐为背景，考查电解知识。

29、【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1根据电极反响分析铜电极的实验现象；2铁电极附近溶液碱性变化。【答案】13ClO10OH2Fe3+= 2FeO423Cl5H2O 2分 2除去铁外表的氧化膜 1分-1分 2H2O2e-= H22OH- 1分 减弱1分 Fe8OH-6e-= FeO42-4H2O1分 3高铁酸钠具有强氧化性，故可用于消毒。高铁酸钠复原产物为Fe3+，Fe3+水解产物Fe(OH)3吸附水中悬浮杂质，具有净水作用1分【解析】1该反响为氧化复原反响，根据得失电子守恒配平方程式。2打磨铁电极外表，主要是除去铁电极外表的氧化物。铁电极作阳极，与电源正极相连，铜电极作阴极，与

30、电源负极相连。铜电极上电极反响为：2H2O2e= H22OH，因此有气泡冒出，铁电极上电极反响为：Fe8OH-6e= FeO424H2O，因此附近溶-金太阳新课标资源网液减小减弱。3高铁酸钠具有强氧化性，故可用于消毒。高铁酸钠复原产物为Fe3+，Fe3+水解产物Fe(OH)3吸附水中悬浮杂质，具有净水作用。19【命题立意】此题以电解铜箔的制备为背景，考查电解原理的应用。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关键的知识点：1读懂题目中的流程图；2电镀原理。【答案】12CuO22H2SO4 = 2CuSO42H2O1分 23除去锈斑 1分 1分4OH-4e= O22H2O1分-去除油污 1分 2分【解析】1该反响为Cu、O2和硫酸的反响。2以惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极产生氧气，阴极析出Cu，因此产生氧气的电极与电源正极相连。电解硫酸铜水溶液时阳极为OH放电。3铜箔镀锌前，砂纸打磨是为了除去锈斑，碱液浸泡是为了除去油污。铜片镀锌时锌片作为阳极，与电源正极相连，铜片作为阴极，与电源负极相连。20【命题立意】此题以串联装置为背景，考查电化学。【思路点拨】解答此题需要掌握以下几个关