（浙江專用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破 專題十一 電化學(xué)（含解析）.doc

（浙江專用）2015高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破 專題十一 電化學(xué)（含解析）原電池原理及其應(yīng)用 1.(2013年新課標(biāo)全國理綜,11,6分)“zebra”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔ni/nicl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()a.電池反應(yīng)中有nacl生成b.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子c.正極反應(yīng)為:nicl2+2e-ni+2cl-d.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)2. (2013年安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水liclkcl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:pbso4+2licl+cacacl2+li2so4+pb。下列有關(guān)說法正確的是()a.正極反應(yīng)式:ca+2cl- 2e-cacl2b.放電過程中,li+向負(fù)極移動(dòng)c.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 gpbd.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn)3.(2013年江蘇化學(xué),1,2分)燃料電池能有效提高能源利用率,具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料,其中最環(huán)保的是()a.甲醇 b.天然氣c.液化石油氣d.氫氣4. (2013年江蘇化學(xué),9,2分)mg-h2o2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如圖所示。該電池工作時(shí),下列說法正確的是()a.mg 電極是該電池的正極b.h2o2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)c.石墨電極附近溶液的ph 增大d.溶液中cl-向正極移動(dòng)5.(2013年上?；瘜W(xué),8,3分)糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()a.脫氧過程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長糕點(diǎn)保質(zhì)期b.脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為:fe-3e-fe3+c.脫氧過程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:2h2o+o2+4e-4oh-d.含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)6.(2013年新課標(biāo)全國理綜,10,6分)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑,這是生成了ag2s的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是()a.處理過程中銀器一直保持恒重b.銀器為正極,ag2s被還原生成單質(zhì)銀c.該過程中總反應(yīng)為2al+3ag2s6ag+al2s3d.黑色褪去的原因是黑色ag2s轉(zhuǎn)化為白色agcl7.(2012年四川理綜,11,6分)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀,負(fù)極上的反應(yīng)為:ch3ch2oh-4e-+h2och3cooh+4h+。下列有關(guān)說法正確的是()a.檢測(cè)時(shí),電解質(zhì)溶液中的h+向負(fù)極移動(dòng)b.若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 l氧氣c.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為:ch3ch2oh+o2ch3cooh+h2od.正極上發(fā)生的反應(yīng)為:o2+4e-+2h2o4oh-8.(2012年北京理綜,12,6分)人工光合作用能夠借助太陽能,用co2和h2o制備化學(xué)原料。如圖是通過人工光合作用制備hcooh的原理示意圖,下列說法不正確的是()a.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程b.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有o2產(chǎn)生c.催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強(qiáng)d.催化劑b表面的反應(yīng)是co2+2h+2e-hcooh9.(2011年福建理綜,11,6分)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以lioh為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()a.水既是氧化劑又是溶劑b.放電時(shí)正極上有氫氣生成c.放電時(shí)oh-向正極移動(dòng)d.總反應(yīng)為:2li+2h2o2lioh+h210.(2011年安徽理綜,12,6分)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為:5mno2+2ag+2naclna2mn5o10+2agcl下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是()a.正極反應(yīng)式:ag+cl-e-agclb.每生成1 mol na2mn5o10轉(zhuǎn)移2 mol電子c.na+不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)d.agcl是還原產(chǎn)物11.(2010年新課標(biāo)全國理綜,12,6分)根據(jù)如圖,可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)誤的是()a.2ag(s)+cd2+(aq)2ag+(aq)+cd(s)b.co2+(aq)+cd(s)co(s)+cd2+(aq)c.2ag+(aq)+cd(s)2ag(s)+cd2+(aq)d.2ag+(aq)+co(s)2ag(s)+co2+(aq)12.(2010年浙江理綜,9,6分)lial/fes電池是一種正在開發(fā)的車載電池,該電池中正極的電極反應(yīng)式為:2li+fes+2e-li2s+fe。有關(guān)該電池的下列說法中,正確的是()a.lial在電池中作為負(fù)極材料,該材料中l(wèi)i的化合價(jià)為+1價(jià)b.該電池的電池反應(yīng)式為:2li+fesli2s+fec.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:al-3e-al3+d.充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:li2s+fe-2e-2li+fes13.(2010年安徽理綜,11,6分)某固體酸燃料電池以cshso4固體為電解質(zhì)傳遞h+,其基本結(jié)構(gòu)如圖,電池總反應(yīng)可表示為:2h2+o22h2o,下列有關(guān)說法正確的是()a.電子通過外電路從b極流向a極b.b極上的電極反應(yīng)式為:o2+2h2o+4e-4oh-c.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 l的h2d.h+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極14.(2013年新課標(biāo)全國理綜,36,15分)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖(a)所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為:zn+2nh4cl+2mno2zn(nh3)2cl2+2mnooh該電池中,負(fù)極材料主要是,電解質(zhì)的主要成分是,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是。與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是 。(2)圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實(shí)際存在的少量其他金屬)。圖(b)中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為a,b。操作a中得到熔塊的主要成分是k2mno4。操作b中,綠色的k2mno4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應(yīng)的離子方程式為。采用惰性電極電解k2mno4溶液也能得到化合物d,則陰極處得到的主要物質(zhì)是(填化學(xué)式)。15.(2013年新課標(biāo)全國理綜,27,15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(licoo2),導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí),該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6c+xli+xe-lixc6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問題:(1)licoo2中,co元素的化合價(jià)為。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(3)“酸浸”一般在80 下進(jìn)行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;可用鹽酸代替h2so4和h2o2的混合液,但缺點(diǎn)是。(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)充放電過程中,發(fā)生licoo2與li1-xcoo2之間的轉(zhuǎn)化,寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式。(6)上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。在整個(gè)回收工藝中,可回收到的金屬化合物有(填化學(xué)式)。16.(2011年四川理綜,29,14分)開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(fes2)燃燒產(chǎn)生的so2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制h2so4,又能制h2。請(qǐng)回答下列問題:(1)已知1 g fes2完全燃燒放出7.1 kj熱量,fes2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為 。(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在hi分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出h2的目的是 。(4)用吸收h2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用mh表示),nio(oh)作為電池正極材料,koh溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:nio(oh)+mhni(oh)2+m電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為。放電完成時(shí),ni(oh)2全部轉(zhuǎn)化為nio(oh)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生o2,o2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為。電解原理及應(yīng)用1.(2013年北京理綜,9,6分) 用石墨電極電解cucl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是()a.a端是直流電源的負(fù)極b.通電使cucl2發(fā)生電離c.陽極上發(fā)生的反應(yīng):cu2+2e-cud.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體2.(2013年天津理綜,6,6分)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以al作陽極、pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)2pbso4(s)+2h2o(l)電解池:2al+3h2oal2o3+3h2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池ah+移向pb電極h+移向pb電極b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正極:pbo2+4h+2e-pb2+2h2o陽極:2al+3h2o-6e-al2o3+6h+d3.(2013年浙江理綜,11,6分)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有ki及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時(shí)間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3i2+6oh-i+5i-+3h2o,下列說法不正確的是()a.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2h2o+2e-h2+2oh-b.電解結(jié)束時(shí),右側(cè)溶液中含有ic.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:ki+3h2okio3+3h2d.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變4.(2012年福建理綜,9,6分)將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的k閉合,下列判斷正確的是()a.cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)b.電子沿znabcu路徑流動(dòng)c.片刻后甲池中c(s)增大d.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色5.(2012年安徽理綜,11,6分)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),先斷開k2,閉合k1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開k1,閉合k2,發(fā)現(xiàn)電流表a指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()a.斷開k2,閉合k1時(shí),總反應(yīng)的離子方程式為:2h+2cl-cl2+h2b.斷開k2,閉合k1時(shí),石墨電極附近溶液變紅c.斷開k1,閉合k2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)式為:cl2+2e-2cl-d.斷開k1,閉合k2時(shí),石墨電極作正極6.(2012年浙江理綜,10,6分)以鉻酸鉀為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下:下列說法不正確的是()a.在陰極室,發(fā)生的電極反應(yīng)為:2h2o+2e-2oh-+h2b.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?是因?yàn)殛枠O區(qū)h+濃度增大,使平衡2cr+2h+cr2+h2o向右移動(dòng)c.該制備過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4k2cro4+4h2o2k2cr2o7+4koh+2h2+o2d.測(cè)定陽極液中k和cr的含量,若k與cr的物質(zhì)的量之比(nk/ncr)為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1-7.(2011年大綱全國理綜,10,6分)用石墨作電極電解cuso4溶液。通電一段時(shí)間后,欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)向溶液中加入適量的()a.cuso4b.h2oc.cuod.cuso45h2o8.(2011年新課標(biāo)全國理綜,11,6分)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為:fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()a.電池的電解液為堿性溶液,正極為ni2o3、負(fù)極為feb.電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2c.電池充電過程中,陰極附近溶液的ph降低d.電池充電時(shí),陽極反應(yīng)為2ni(oh)2+2oh-2e-ni2o3+3h2o9.(2013年山東理綜,28,12分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是。a.fe2o3b.naclc.cu2sd.al2o3(2)輝銅礦(cu2s)可發(fā)生反應(yīng):2cu2s+2h2so4+5o24cuso4+2h2o,該反應(yīng)的還原劑是。當(dāng)1 mol o2發(fā)生反應(yīng)時(shí),還原劑所失電子的物質(zhì)的量為mol。向cuso4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成,該氣體是。(3)如圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 。(4)為處理銀器表面的黑斑(ag2s),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,ag2s轉(zhuǎn)化為ag,食鹽水的作用是 。10.(2013年重慶理綜,11,14分)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1) 催化反硝化法中,h2能將n還原為n2。25 時(shí),反應(yīng)進(jìn)行10 min,溶液的ph由7變?yōu)?2。n2的結(jié)構(gòu)式為 。上述反應(yīng)離子方程式為 ,其平均反應(yīng)速率v(n)為moll-1min-1。還原過程中可生成中間產(chǎn)物n,寫出3種促進(jìn)n水解的方法。(2)電化學(xué)降解n的原理如圖所示。電源正極為(填“a”或“b”),陰極反應(yīng)式為 。若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左-m右)為g。11.(2012年重慶理綜,29,14分)尿素co(nh2)2是首個(gè)由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。(1)工業(yè)上尿素由co2和nh3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為 。(2)當(dāng)氨碳比=4時(shí),co2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖1所示。a點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(co2)b點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正(co2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。nh3的平衡轉(zhuǎn)化率為。(3)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如圖2。電源的負(fù)極為(填“a”或“b”)。陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為 、 。電解結(jié)束后,陰極室溶液的ph與電解前相比將;若兩極共收集到氣體13.44 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為g(忽略氣體的溶解)。12.(2010年大綱全國理綜,29,15分)如圖是一個(gè)用鉑絲作電極,電解稀的mgso4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的ph變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答下列問題:(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號(hào));a管溶液由紅變黃;b管溶液由紅變黃;a管溶液不變色;b管溶液不變色;(2)寫出a管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ;(3)寫出b管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ;(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是 ;(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是 ;(6)電解一段時(shí)間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 。金屬的腐蝕與防護(hù)1.(2013年北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()a.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極b.金屬護(hù)欄表面涂漆c.汽車底盤噴涂高分子膜d.地下鋼管連接鎂塊2.(2012年山東理綜,13,4分)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()a.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重b.圖b中,開關(guān)由m改置于n時(shí),cu-zn合金的腐蝕速率減小c.圖c中,接通開關(guān)時(shí),zn腐蝕速率增大,zn上放出氣體的速率也增大d.圖d中,zn-mno2干電池自放電腐蝕主要是由mno2的氧化作用引起的3.(2012年海南化學(xué),10,4分)下列敘述錯(cuò)誤的是()a.生鐵中含有碳,抗腐蝕能力比純鐵弱b.用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹c.在鐵制品上鍍銅時(shí),鍍件為陽極,銅鹽為電鍍液d.鐵管上鑲嵌鋅塊,鐵管不易被腐蝕4.(2011年浙江理綜,10,6分)將nacl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是()a.液滴中的cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移b.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為:o2+2h2o+4e-4oh-c.液滴下的fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的oh-形成fe(oh)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹d.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加nacl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:cu-2e-cu2+5.(2010年上海綜合能力測(cè)試,11,3分)鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學(xué)性質(zhì),某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如圖所示)。數(shù)天后,他觀察到的現(xiàn)象是()a.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面上升b.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面高度不變c.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面上升d.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面高度不變6.(2010年北京理綜,6,6分)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()a.鋼管與電源正極連接,鋼管可被保護(hù)b.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕c.鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí),鋼管不易被腐蝕d.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)是fe-3e-fe3+7.(2013年廣東理綜,33,17分)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí),形成化學(xué)觀念,提高探究與創(chuàng)新能力,提升科學(xué)素養(yǎng)。(1)在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與mno2共熱制取cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集cl2的正確裝置是。將cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較cl2和br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和ccl4于試管中, 。(2)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化:電解食鹽水制備cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:znso4(aq),feso4(aq),cuso4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導(dǎo)線。完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖),并作相應(yīng)標(biāo)注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。銅片為電極之一,cuso4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙,工作一段時(shí)間后,可觀察到負(fù)極 。甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是,其原因是 。(3)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理,為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應(yīng)選作陽極。8.(2010年山東理綜,29,14分)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時(shí)常有氣泡冒出,原因是 (用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的。a.nh3 b.co2c.naohd.hno3以鋁材為陽極,在h2so4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為 。取少量廢電解液加入nahco3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是 。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是 。(3)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若x為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)k應(yīng)置于處。若x為鋅,開關(guān)k置于m處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為。原電池原理及其應(yīng)用1.(2013云南玉溪一中模擬)氫氧燃料電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣,所用燃料為h2,電解質(zhì)為熔融的k2co3。已知該電池的正極反應(yīng)為:o2+2co2+4e-2c。下列敘述正確的是()a.放電時(shí)c向正極移動(dòng)b.放電時(shí)oh-向負(fù)極移動(dòng)c.負(fù)極反應(yīng)為h2+c-2e-h2o+co2d.當(dāng)該電池產(chǎn)生的水蒸氣折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 l 時(shí),轉(zhuǎn)移電子4 mol2.(2012合肥質(zhì)檢)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(y2o3)的氧化鋯(zro2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)o2-。下列對(duì)該燃料電池說法正確的是()a.在熔融電解質(zhì)中,o2-由負(fù)極移向正極b.通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:o2+2h2o+4e-4oh-c.通入丁烷的一極是負(fù)極,電極反應(yīng)為:c4h10+26e-+13o2-4co2+5h2od.在電池反應(yīng)中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下co2氣體為l3.(2013江南十校模擬)鎂燃料電池作為一種高能化學(xué)電源,具有良好的應(yīng)用前景。下圖是鎂空氣燃料電池工作原理示意圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()a.該電池mg作負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)b.該電池的正極反應(yīng)式為:o2+2h2o+4e-4oh-c.電池工作時(shí),電子通過導(dǎo)線由碳電極流向mg電極d.當(dāng)電路中通過0.2 mol電子時(shí),消耗的o2體積為1.12 l電解原理及應(yīng)用4.(2013寧波二模)近年來,加“碘”食鹽較多地使用了碘酸鉀(kio3),碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極,以ki溶液為電解液,在一定條件下電解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:ki+3h2okio3+3h2。下列有關(guān)說法不正確的是()a.電解時(shí),石墨作陽極,不銹鋼作陰極b.電解時(shí)的陽極電極反應(yīng)式:i-6e-+3h2oi+6h+c.當(dāng)電解過程中轉(zhuǎn)移3 mol e-時(shí),理論上可制得kio3 107 gd.電解一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的ph變小5.(2012寧波八校模擬)1 l k2so4和cuso4的混合溶液中c(s)=2.0 moll-1,用石墨電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則原溶液中c(k+)為()a.2.0 moll-1b.1.5 moll-1c.1.0 moll-1d.0.5 moll-16.(2013安徽示范高中統(tǒng)考)用a、b兩個(gè)質(zhì)量相等的pt電極電解alcl3和cuso4的混合溶液n(alcl3)n(cuso4)=19。t1時(shí)刻a電極得到混合氣體,其中cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224 ml(忽略氣體的溶解);t2時(shí)刻cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是()a.a電極與電源的負(fù)極相連b.t2時(shí),兩電極的質(zhì)量相差3.84 gc.電解過程中,溶液的ph不斷增大d.t2時(shí),b的電極反應(yīng)是4oh-4e-2h2o+o2金屬的腐蝕與防護(hù)7.(2013邯鄲一中質(zhì)檢)如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?)a.b.c.d.8.(2012安徽江南十校聯(lián)考)如圖裝置中,小試管內(nèi)為紅墨水,帶有支管的u形管中盛有ph=4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察,裝置中有如下現(xiàn)象:開始時(shí)插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降,一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升,略高于u形管中的液面。以下有關(guān)解釋合理的是()a.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)b.雨水酸性較強(qiáng),生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕c.墨水液面回升時(shí),正極反應(yīng)式為:o2+2h2o+4e-4oh-d.u形管中溶液ph逐漸減小9.(2012安徽江南十校聯(lián)考)用如圖裝置,完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中,不正確的是()a.若x為鋅棒,y為nacl溶液,開關(guān)k置于m處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法b.若x為碳棒,y為nacl溶液,開關(guān)k置于n處,可減緩鐵的腐蝕,溶液中的陽離子向鐵電極移動(dòng)c.若x為銅棒,y為硫酸銅溶液,開關(guān)k置于m處,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng)d.若x為銅棒,y為硫酸銅溶液,開關(guān)k置于n處,鐵棒質(zhì)量將增加,溶液中銅離子濃度將減小10.(2013四川南充高三統(tǒng)考)用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示,下列說法中正確的是()a.燃料電池工作時(shí),正極反應(yīng)為:o2+2h2o+4e-4oh-b.a極是鐵,b極是銅時(shí),b極逐漸溶解,a極上有銅析出c.a極是粗銅,b極是純銅時(shí),a極逐漸溶解,b極上有銅析出d.a、b兩極均是石墨時(shí),在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的h2體積相等11.(2012邯鄲二模)工業(yè)上常用fe作電極電解處理含cr2的酸性廢水,最終使鉻元素以cr(oh)3沉淀的形式除去。某科研小組用該原理處理污水,設(shè)計(jì)裝置如圖所示。下列說法一定不正確的是()a.燃料電池中若有1.6 g ch4參加反應(yīng),則甲中c電極理論上生成氣體體積為8.96 lb.實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,可加入適量的na2so4c.該燃料電池正極的電極反應(yīng)式為:o2+4e-+2co22cd.甲中陽極附近溶液中的離子反應(yīng)方程式是:cr2+6fe2+14h+2cr3+6fe3+7h2o12.(2012四川盧縣九中模擬)家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,某同學(xué)擬對(duì)其原理及條件進(jìn)行分析:(1)該同學(xué)準(zhǔn)備了下列實(shí)驗(yàn)用品:20% nacl溶液、蒸餾水、酚酞試液、kscn溶液、新制氯水、純鐵絲、碳棒、u形管、導(dǎo)線等;請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證鋼鐵吸氧腐蝕的電極產(chǎn)物,簡(jiǎn)述操作過程并寫出溶液中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。(2)將一銅棒、碳棒用導(dǎo)線連接后,插入內(nèi)盛20%氯化鈉溶液的u形管中,請(qǐng)根據(jù)此裝置在下列兩項(xiàng)中擇一回答:若不是原電池,請(qǐng)說明原因:(如果回答此題,下面的不用回答)。若是原電池,現(xiàn)要求利用此裝置(電極材料、溶液濃度均不變),采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣唠姵氐姆烹娦?該操作可以是: 。(3)目前我國許多大型銅質(zhì)文物露天放置腐蝕嚴(yán)重,在不影響觀瞻效果的條件下,除用加保護(hù)層法保護(hù)外,請(qǐng)你再提出一項(xiàng)簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)方法并簡(jiǎn)述其保護(hù)原理: 。13.(2013杭州地區(qū)七校聯(lián)考)(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以ch4和h2o為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。:ch4 (g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+206.0 kjmol-1:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h=129.0 kjmol-1ch4(g)與h2o(g)反應(yīng)生成ch3oh(g)和h2(g)的熱化學(xué)方程式為(2)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將co2+氧化成c,然后以c作氧化劑把水中的甲醇氧化成co2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置完成上述過程:寫出陽極電極反應(yīng)式: 。寫出除去甲醇的離子方程式: 。(3)寫出以nahco3溶液為介質(zhì)的al空氣原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式: 。專題十一電化學(xué)真題考點(diǎn)高效突破考點(diǎn)一:原電池原理及其應(yīng)用【真題題組】 1.b由該電池的正、負(fù)極材料可知,電池反應(yīng)式為nicl2+2nani+2nacl,因此a正確,b錯(cuò)誤;正極為nicl2,電極反應(yīng)式為nicl2+2e-ni+2cl-,c正確;電池工作時(shí),na+通過鈉離子導(dǎo)體由負(fù)極移向正極,d正確。2.d正極上應(yīng)是pbso4發(fā)生還原反應(yīng),生成pb,a項(xiàng)錯(cuò)誤;放電過程中l(wèi)i+向正極移動(dòng),b項(xiàng)錯(cuò)誤;由電池總反應(yīng)式可知,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成0.05 mol pb,質(zhì)量為10.35 g,c項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,電解質(zhì)不是熔融態(tài),離子不能自由移動(dòng),不能導(dǎo)電,因此連接電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn),d項(xiàng)正確。3.d氫氣作為燃料,反應(yīng)產(chǎn)物只生成水,對(duì)環(huán)境無任何污染及影響,故d項(xiàng)最環(huán)保。4.c該電池總反應(yīng)為mg+h2o2mg(oh)2;負(fù)極反應(yīng)為mg-2e-mg2+,即mg作負(fù)極,a項(xiàng)錯(cuò)誤;正極反應(yīng)為h2o2+2e-2oh-,h2o2發(fā)生還原反應(yīng)生成oh-,故b項(xiàng)錯(cuò)誤、c項(xiàng)正確;原電池中陰離子cl-移向負(fù)極,d項(xiàng)錯(cuò)誤。5.d脫氧過程是放熱的,a項(xiàng)錯(cuò)誤;脫氧過程中鐵作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):fe-2e-fe2+,碳作正極,發(fā)生反應(yīng):o2+2h2o+4e-4oh-,b、c項(xiàng)錯(cuò)誤;由電池總反應(yīng)及后續(xù)反應(yīng):2fe+o2+2h2o2fe(oh)2,4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3,可知:4fe3o2,則1.12 g鐵粉,即0.02 mol鐵粉最多可吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下o2為:322.4 lmol-11 000 mll-1=336 ml,d項(xiàng)正確。6.b由題干信息知,銀器的這一處理過程運(yùn)用了原電池原理。其中銀器作正極,鋁質(zhì)容器為負(fù)極,食鹽溶液為電解質(zhì)溶液,負(fù)極反應(yīng)式為:2al-6e-2al3+,正極反應(yīng)式為:3ag2s+6e-6ag+3s2-,由此可知,b項(xiàng)正確,a、d項(xiàng)錯(cuò)誤,又因al3+與s2-可以相互促進(jìn)水解,則原電池的總反應(yīng)方程式為:3ag2s+2al+6h2o6ag+2al(oh)3+3h2s,故c項(xiàng)錯(cuò)誤。7.c由負(fù)極的反應(yīng)式可知,該電池應(yīng)該是ch3ch2oh被氧化為ch3cooh的過程,所以總反應(yīng)式為c選項(xiàng)的方程式。再由總反應(yīng)式-負(fù)極反應(yīng)式=正極反應(yīng)式,則正極反應(yīng)式為:o2+4e-+4h+2h2o,電池負(fù)極生成h+,正極消耗h+,溶液中h+向正極移動(dòng),a錯(cuò);從正極電極反應(yīng)看,有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移,消耗o2 0.1 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24 l,b錯(cuò)。8.c由題意知,這是太陽能電池,是太陽能引發(fā)原電池反應(yīng),形成電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,a項(xiàng)正確;由e-轉(zhuǎn)移方向判斷a為負(fù)極,b為正極。co2和水生成hcooh的化學(xué)方程式為:,負(fù)極a反應(yīng)為:2h2o-4e-4h+o2,b項(xiàng)正確,c項(xiàng)錯(cuò);正極b反應(yīng)為:2co2+4h+4e-2hcooh,d項(xiàng)正確。9.cli和h2o反應(yīng),h2o是氧化劑,a項(xiàng)正確;放電時(shí)正極反應(yīng)為2h2o+2e-2oh-+h2,b項(xiàng)正確;放電時(shí)oh-移向負(fù)極,c項(xiàng)錯(cuò)誤;參照na與水的反應(yīng),d項(xiàng)正確。10.b正極為電子流入的一極,元素的原子得電子被還原,化合價(jià)降低,因此ag為負(fù)極,mno2為正極,a錯(cuò);每生成1 mol na2mn5o10,同時(shí)有2 mol ag發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移2 mol電子,b正確;na+向電池正極移動(dòng),c錯(cuò),agcl是氧化產(chǎn)物,d錯(cuò)。11.a結(jié)合兩裝置可以判斷活潑性:cdcoag,根據(jù)金屬單質(zhì)間的置換規(guī)律可知a錯(cuò)。12.b在lial/fes電池中,負(fù)極材料為lial,該材料中l(wèi)i以游離態(tài)存在,0價(jià),故a錯(cuò);負(fù)極反應(yīng)式為2li-2e-2li+,c錯(cuò);已知正極反應(yīng)式為2li+fes+2e-li2s+fe,則總反應(yīng)為2li+fesli2s+fe,故b對(duì);充電時(shí),陰極反應(yīng)為li2s+2e-2li+s2-,故d錯(cuò)。13.d原電池反應(yīng)中,正極上發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電子從負(fù)極流向正極,h2發(fā)生氧化反應(yīng),a極為負(fù)極,b極為正極,酸性條件下不出現(xiàn)oh-,則負(fù)極反應(yīng):2h2-4e-4h+,正極反應(yīng):o2+4h+4e-2h2o,故a、b項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1 mol 電子,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 l h2,c項(xiàng)未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況,錯(cuò)誤;h+移向正極,d正確。14.解析:(1)由普通鋅錳電池放電發(fā)生的主要反應(yīng)可知,zn作負(fù)極,電解質(zhì)的主要成分為nh4cl,正極反應(yīng)為mno2+n+e-mnooh+nh3。堿性鋅錳電池的負(fù)極在電池的內(nèi)部,不易發(fā)生因負(fù)極的消耗而使電解質(zhì)泄漏;由于金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中穩(wěn)定,故堿性鋅錳電池使用壽命較長。(2)黑色固體混合物中溶于水的物質(zhì)有nh4cl、zn(nh3)2cl2,不溶于水的物質(zhì)有mno2、mnooh,因此濾液中含zn(nh3)2cl2、nh4cl,加鹽酸后生成zncl2和nh4cl,故得到的化合物a是zncl2,b是nh4cl;由操作b的現(xiàn)象可推知,k2mno4在溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成kmno4和mno2;用惰性電極電解k2mno4溶液時(shí),陰極是h+得電子,生成h2。答案:(1)znnh4clmno2+n+e-mnooh+nh3堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏,因?yàn)橄牡呢?fù)極改裝在電池的內(nèi)部;堿性電池使用壽命較長,因?yàn)榻饘俨牧显趬A性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高(答對(duì)一條即可,其他合理答案也給分)(2)zncl2nh4cl3mn+2co22mn+mno2+2ch215.解析:(1)已知在licoo2中l(wèi)i為+1價(jià),o為-2價(jià),依據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零原則,可算得co的化合價(jià)為+3價(jià)。(2)在正極堿浸的條件下,正極材料中的鋁箔和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):2al+2oh-+6h2o+3h2。(3)酸浸是在80 下進(jìn)行,h2o2會(huì)發(fā)生分解,2h2o22h2o+o2;另外h2o2具有還原性,+3價(jià)的co可以將h2o2氧化,反應(yīng)為2licoo2+3h2so4+h2o2li2so4+2coso4+o2+4h2o;若用鹽酸代替h2so4和h2o2,在反應(yīng)過程中鹽酸被氧化,生成氯氣,會(huì)污染環(huán)境。(4)在coso4溶液中加入nh4hco3,然后過濾得到coco3,說明沉淀鈷過程中生成碳酸鈷沉淀,同時(shí)hc在轉(zhuǎn)化為coco3的過程中,會(huì)電離出h+,因此還會(huì)有co2和水生成,反應(yīng)方程式為coso4+2nh4hco3coco3+(nh4)2so4+h2o+co2。(5)充電時(shí),陰極反應(yīng)為6c+xli+xe-lixc6,則放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為lixc6-xe-6c+xli+,該反應(yīng)中c的化合價(jià)升高,屬于氧化反應(yīng),則另一極發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)是li1-xcoo2轉(zhuǎn)化為licoo2的過程,其電極反應(yīng)式為:li1-xcoo2+xli+licoo2。此時(shí)電池反應(yīng)方程式為:li1-xcoo2+lixc6licoo2+6c。(6)放電時(shí)li+從負(fù)極流出,并向正極移動(dòng),正極上便富集了鋰,由流程圖可得可回收的金屬化合物有al(oh)3、li2so4、coco3。答案:(1)+3(2)2al+2oh-+6h2o+3h2(3)2licoo2+3h2so4+h2o2li2so4+2coso4+o2+4h2o、2h2o22h2o+o2有氯氣生成,污染較大(4)coso4+2nh4hco3coco3+(nh4)2so4+h2o+co2(5)li1-xcoo2+lixc6licoo2+6c(6)li+從負(fù)極流出,經(jīng)電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中al(oh)3、coco3、li2so416.解析:(1)fes2完全燃燒生成fe2o3和so2,因?yàn)? g fes2燃燒放出7.1 kj熱量,則1 mol fes2燃燒放出852 kj熱量,故fes2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:4fes2(s)+11o2(g)2fe2o3(s)+8so2(g)h=-3 408 kjmol-1。(2)該循環(huán)工藝中,反應(yīng)物為so2和h2o,產(chǎn)物為h2so4和h2,故總反應(yīng)方程式為:2h2o+so2h2so4+h2。(3)在hi分解反應(yīng)中:2hi(g)h2(g)+i2(g),從平衡移動(dòng)原理分析,減少h2的量,上述平衡正向移動(dòng),hi的分解率增大。(4)分析充、放電總反應(yīng)式:nio(oh)+mhni(oh)2+m。則電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng):mh失去電子生成m、h+,在堿性環(huán)境中h+與oh-結(jié)合生成h2o:mh+oh-e-m+h2o。電池繼續(xù)充電時(shí),o2在另一電極上被消耗,則該電極反應(yīng)式為:o2+2h2o+4e-4oh-。答案:(1)4fes2(s)+11o2(g)2fe2o3(s)+8so2(g)h=-3 408 kjmol-1(2)2h2o+so2h2so4+h2(3)減少h2的量,使hi分解平衡正向移動(dòng),提高h(yuǎn)i的分解率(4)mh+oh-e-m+h2oo2+2h2o+4e-4oh-考點(diǎn)二:電解原理及應(yīng)用【真題題組】1.