第九章電化學基礎(chǔ)

1、第九章 電化學基礎(chǔ)1.（2011山東卷）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是( )A未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應速率D鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用答案：C解析：未通電前還沒有構(gòu)成回路，不能形成原電池，A錯；電鍍時析出鋅的量與轉(zhuǎn)移電子的量有關(guān)，即與通過的電量有關(guān)，B錯；鍍鋅層破損后形成電化學腐蝕時活潑的鋅作負極，鐵被保護，D錯。2（2011浙江卷）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心

2、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。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。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)生的電極反應為：O22H2O4e-4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，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，則負極發(fā)生的電極反應為Cu2e- = Cu2答案：B解析：NaCl溶液滴到一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后在液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)被腐蝕變暗，實際上是發(fā)生了吸氧腐蝕，這時，負極電極反應

3、為：Fe - 2e- = Fe2 （發(fā)生氧化反應）正極電極反應為：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH （發(fā)生還原反應）在液滴外沿，由于Fe2+ 2OH = Fe(OH)2 ， 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O = 4Fe(OH)3 形成了棕色鐵銹環(huán)（b）.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，由于Fe的金屬活動性比銅強，F(xiàn)e 仍為負極，負極發(fā)生的電極反應為：Fe2e-=Fe2。又根據(jù)在原電池中，陽離子移向正極，陰離子移向負極的規(guī)律，Cl應由b區(qū)向a區(qū)遷移。所以A、C、D選項均錯誤，B選項正確。3.（2011福建卷）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備

4、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放電時正極上有氫氣生成 C放電時OH向正極移動 D總反應為：2Li2H2O= 2LiOHH2答案：C解析：可迅速選出C項是錯誤，因為原電池放電時OH是向負極移動的。這種電池名稱叫鋰水電池?？赏茰y其總反應為：2Li2H2O= 2LiOHH2。再寫出其電極反應如下：（）2Li2e2Li+（+）2H2O+2e2OHH2結(jié)合選項分析A、B、D都是正確的。4.（2011新課標卷）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）

5、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、負極為FeB. 電池放電時，負極反應為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，陽極反應為2Ni（OH）2+2OH- -2e-=Ni2O3+3H2O答案：C解釋：根據(jù)電池的總反應，由元素的化合價的升降判斷，F(xiàn)e失去電子，發(fā)生了氧化反應生成Fe(OH)2故為負極，Ni2O3得到電子，發(fā)生了還原反應生成Ni(OH)2為正極。電池充電時電極反應與放電時的反應相反，陰極上Fe(OH)2發(fā)生了還原反應產(chǎn)生OH-，陰極附近溶液的pH升高，故C錯。5.（2

6、011北京卷）結(jié)合右圖判斷，下列敘述正確的是A.I和II中正極均被保護B. I和II中負極反應均是Fe-2e-=Fe2C. I和II中正極反應均是O2+2H2O+4e-=4OHD. I和II中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍色沉淀答案：A 解析：題給裝置I、II都是原電池，活潑金屬作負極，首先被腐蝕，不活潑金屬作正極，被保護；A對；I中負極反應式為：Zn-2e-=Zn2，B錯；II中正極反應式為：2H+-2e-=H2，C錯；I中沒有Fe2，D錯；選A。6（2011全國卷）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解質(zhì)溶液恢復到起始狀態(tài)，應向溶液中加入適量的ACuSO4 B

7、H2O CCuO DCuSO4H2O 答案：C解析：依據(jù)2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，欲使電解質(zhì)溶液恢復到起始狀態(tài)，應向溶液中加入適量的CuO。7.（2011廣東A卷）某小組為研究電化學原理，設(shè)計如圖2裝置。下列敘述不正確的是Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu2+2e-= CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極移動答案：D解析：A、發(fā)生置換反應，正確。B、形成原電池，銅片作正極，溶液中Cu2發(fā)生還原而析出，正確；鐵片作負極失去電子形成Fe

8、2+，溶液從藍色逐漸變成淺綠色，所以C、正確。D、a和b分別連接直流電源正、負極，a作陽極，銅片失去電子形成為Cu2。Cu2向鐵電極移動。錯誤8.（2011安徽卷）研究人員最近發(fā)現(xiàn)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行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為：，下列“水” 電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是：A.正極反應式：B.每生成1 mol轉(zhuǎn)移2 mol電子C.不斷向“水”電池的負極移動D.是還原產(chǎn)物答案：B解析： 正極反應該得電子，因此A錯；原電池中電解質(zhì)溶液中的陽離子應該向正極移動，C錯；Ag是反應的還原劑，因此是氧化產(chǎn)物，D錯。9.（2011海南卷）一種充電電池放電時

9、的電極反應為 H2+2OH2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應是A. H2O的還原 B. NiO(OH)的還原C. H2的氧化 D. Ni (OH) 2的氧化答案：D解析：充電時的陽極的反應和放電時正極反應互為逆過程。NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-逆向看可知D為答案。10.（2011海南卷）根據(jù)右圖，下列判斷中正確的是說明：右邊通入的是N2，a、b燒杯中盛放的是NaCl溶液A.燒杯a中的溶液pH升高 B.燒杯b中發(fā)生氧化反應C.燒杯a中發(fā)生的反應為2H+2e-=H2 D.燒杯b中發(fā)生的反

10、應為2Cl-2e-=Cl2答案：A B解析：Zn為負極，b中Zn-2e- = Zn2+，F(xiàn)e為正極，a中的正極反應為，AB正確；1(2011上海卷16)用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是A用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D用帶火星的木條檢驗陽極產(chǎn)物答案：B 解析：應用惰性電極作陽極，排除A，陰極產(chǎn)物為銅，C錯；陽極產(chǎn)物為氯氣，應用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，D錯。12（2011四川卷）甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最

11、外層電子數(shù)之和。甲、乙組成的常見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；戊的單質(zhì)與X反應能生成乙的單質(zhì)，同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1 mol/L的Y溶液pH1；丁的單質(zhì)既能與丙元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽L，也能與Z的水溶液反應生成鹽；丙、戊可組成化合物M。請回答下列問題：(1) 戊離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_。(2) 寫出乙的單質(zhì)的電子式：_。(3) 戊的單質(zhì)與X反應生成的Y和Z的物質(zhì)的量之比為24，反應中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_。(4) 寫出少量Z的稀溶液滴入過量L的稀溶液中發(fā)生反應的離子方程式：_。(5) 按右圖電解M的飽和溶液，寫出該電解池中發(fā)生反

12、應的總反應方程式：_。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到的現(xiàn)象是_。+1762 8 812題答案(1) (2) NN (3) 23(4) H+AlOH2OAl(OH)3(5) NaClH2O NaClOH2 先變紅后褪色13.（2011北京卷）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如右圖所示。溶液A的溶質(zhì)是 。電解飽和食鹽水的離子方程式是 。電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在23。用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用： 。電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精制流程如下（淡鹽水和溶液A來自電解池）：鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是

13、 。過程I中將NH4轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是 。BaSO4的溶解度比BaCO3的小。過程II中除去的離子有 。經(jīng)過程III處理，要求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液體積變化忽略不計）。13題答：NaOH 2Cl+2H2OH2+Cl2+2OH Cl2與水反應：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動。減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 Mg(OH)2 2NH4+3Cl2+8OHN2+6Cl+8H2O SO42、Ca2 1.76解析：電解飽和食

14、鹽水時，陰極產(chǎn)物為NaOH和H2，陽極產(chǎn)物是Cl2，反應的離子方程式是2Cl+2H2OH2+Cl2+2OH，據(jù)此可以確定溶液A的溶質(zhì)是NaOH；電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在23的作用是促使化學平衡Cl2+H2OHCl+HClO向左移動，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出；根據(jù)粗鹽水和淡鹽水的化學成分，代入題給精制鹽水的流程進行分析，可知過程I是將Mg2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀除去，即鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是Mg(OH)2；將NH4轉(zhuǎn)化為N2的氧化劑是Cl2，對應的離子方程式是2NH4+3Cl2+8OHN2+6Cl+8H2O；過程II是利用沉淀溶解平衡原理，將溶液中的Ca2和

15、SO42分別轉(zhuǎn)化為CaCO3和BaSO4沉淀除去；NaClO與Na2SO3溶液反應的化學方程式為：NaClO+Na2SO3NaCl+Na2SO4，若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b時至少需要10% Na2SO3溶液，若鹽水c中剩余Na2SO3的含量為5mg/L，則還需添加10% Na2SO3溶液50g10%=0.5kg，因此至多添加10% Na2SO3溶液的質(zhì)量為1.26kg+0.5kg=1.76kg。14.（2011天津卷）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。方法1：還原沉淀

16、法該法的工藝流程為：CrO42Cr2O72Cr3+Cr(OH)3其中第步存在平衡：2CrO42(黃色)+2HCr2O72(橙色)+H2O若平衡體系的pH=2，該溶液顯 色。能說明第步反應達平衡狀態(tài)的是 。a. Cr2O72和CrO42的濃度相同 b.2v(Cr2O72)=v(CrO42) c.溶液的顏色不變第步中，還原1molCr2O72離子，需要 mol的FeSO47H2O。第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH(aq)常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH)=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mo

17、l/L，溶液的pH應調(diào)至 。方法2：電解法該法用Fe做電極電解含Cr2O72的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。用Fe做電極的原因為 。在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋） ，溶液中同時生成的沉淀還有 。14題答案：橙 c 6 5 陽極反應為Fe-2e-Fe2，提供還原劑Fe2 2H+2e-H2 Fe(OH)3解析：c(H)增大，平衡2CrO42(黃色)+2HCr2O72(橙色)+H2O右移，溶液呈橙色；平衡時各物質(zhì)的濃度不再改變，即溶液的顏色不再改變；根據(jù)電子得失守恒可知，還原1molCr2O72離子，需要6 mol的FeSO47H2O；當c

18、(Cr3+)=10-5mol/L時，溶液的c(OH)=mol/L，pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調(diào)至5。在電解法除鉻中，鐵作陽極，以提供還原劑Fe2；在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產(chǎn)生的H放電生成H2的同時，大量產(chǎn)生了OH，所以溶液中的Fe3也將轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。15(2011重慶卷)（14分）臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。（1）O3與KI溶液反應生成的兩種單質(zhì)是_和_.（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間（t）如表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216 mol/L。3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是_.在30C、pH=4.0條件下，O3的分解速率為_ mol/(Lmin)。據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為_.