2021年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題七電化學(xué)基礎(chǔ)強(qiáng)化練含解析

1、專題強(qiáng)化練(七)1(2020河北省名校聯(lián)盟聯(lián)考)我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種“可固氮”的鎂氮二次電池，其裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()a固氮時(shí)，電池的總反應(yīng)為3mgn2=mg3n2b脫氮時(shí)，釕復(fù)合電極的電極反應(yīng)式為mg3n26e=3mg2n2c固氮時(shí)，外電路中電子由釕復(fù)合電極流向鎂電極d當(dāng)無(wú)水liclmgcl2混合物受熱熔融后電池才能工作解析：a項(xiàng)，固氮時(shí)該裝置為原電池裝置，鎂為活潑金屬，作負(fù)極，被氧化成mg2，釕復(fù)合電極為正極，氮?dú)庠陔姌O上發(fā)生還原反應(yīng)生成n3，與熔融電解質(zhì)中鎂離子反應(yīng)生成mg3n2，所以總反應(yīng)為3mgn2=mg3n2，正確；b項(xiàng)，脫氮時(shí)，3價(jià)的氮要被氧化，釕復(fù)合電極應(yīng)發(fā)生氧化

2、反應(yīng)，mg3n2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)猓姌O反應(yīng)：mg3n26e=3mg2n2，正確；c項(xiàng)，固氮時(shí)，鎂電極為負(fù)極，外電路中電子由負(fù)極鎂電極流向釕復(fù)合電極，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，無(wú)水liclmgcl2混合物常溫下為固體，無(wú)自由移動(dòng)離子，不能導(dǎo)電，受熱熔融后產(chǎn)生自由移動(dòng)離子導(dǎo)電，電池才能工作，正確；故選c。答案：c2(2020皖南八校臨門一卷)某微生物燃料電池能將污水中的乙二胺(h2nch2ch2nh2)氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，示意圖如圖所示，a、b均為石墨電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()aa電極的電極反應(yīng)為h2nch2ch2nh216e4h2o= 2co2n216hb電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移

3、動(dòng)ca電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低d電池工作時(shí)b電極附近溶液的ph保持不變解析：根據(jù)原電池裝置圖分析，h2nch2ch2nh2在a電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)?、二氧化碳和水，則a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為h2nch2ch2nh24h2o16e=2co2n216h，氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為o24e4h= 2h2o，據(jù)此分析解答。a項(xiàng)，h2nch2ch2nh2在負(fù)極a上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)狻⒍趸己退姌O反應(yīng)式為h2nch2ch2nh216e4h2o=2co2n216h，正確；b項(xiàng)，原電池中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，因此，電池工作時(shí)質(zhì)子(h)通過(guò)質(zhì)子

4、交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)，正確；c項(xiàng)，由上述分析可知，a電極為負(fù)極，b電極為正極，故a電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低，正確；d項(xiàng)，電池工作時(shí)，氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生的電極反應(yīng)式為o24e4h= 2h2o，h濃度減小，故b電極附近溶液的ph增大，錯(cuò)誤。答案：d3(2020成都市第七中模擬)鋅空氣燃料電池有比能量高、容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為 koh 溶液，放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2zno24oh2h2o= 2zn(oh)42。下列說(shuō)法正確的是()a放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 zn2e=zn2b該隔膜為陽(yáng)離子交換膜，允許k通過(guò)c充電時(shí)，當(dāng)0.1 mol o

5、2生成時(shí)，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個(gè)數(shù)約為1.2041022d采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面解析：由放電時(shí)總反應(yīng)2zno24oh2h2o=2zn(oh)42和裝置圖可知，金屬zn為負(fù)極，放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：zn4oh2e=zn(oh)42，多孔炭為正極，反生反應(yīng)：o24e2h2o=4oh，充電時(shí)總反應(yīng)為2zn(oh)42=2zno24oh2h2o，金屬zn為陰極，多孔炭為陽(yáng)極，以此分析。a項(xiàng)，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為zn4oh2e=zn(oh)42，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，正極發(fā)生反應(yīng)：o24e2h2o=4oh，可知該隔膜為陰離子交換膜，允許oh通過(guò)，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，不論放電還是充電

6、，電子都不會(huì)流經(jīng)電解質(zhì)溶液，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，正確。答案：d4(2020寧夏三校聯(lián)考)我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置(如圖所示)。閉合k2、斷開(kāi)k1時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開(kāi)k2、閉合k1時(shí)，供電。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a制氫時(shí)，溶液中k向pt電極移動(dòng)b供電時(shí)，zn電極附近溶液的ph不變c供電時(shí)，x電極發(fā)生還原反應(yīng)d制氫時(shí)，x電極反應(yīng)式為ni(oh)2eoh=nioohh2o解析：閉合k2、斷開(kāi)k1時(shí)，制氫并儲(chǔ)能，構(gòu)成電解池，pt電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，x電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；斷開(kāi)k2、閉合k1時(shí)，構(gòu)成原電池，x電

7、極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極。a項(xiàng)，制氫時(shí)，pt電極為陰極，電子從x電極向pt電極移動(dòng)，溶液中k向pt電極移動(dòng)，正確；b項(xiàng)，供電時(shí)，zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)zn2e4oh=zno2h2o，消耗oh，ph減小，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，供電時(shí)，x電極發(fā)生還原反應(yīng)，niooh轉(zhuǎn)化為ni(oh)2，正確；d項(xiàng)，制氫時(shí)，x電極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為ni(oh)2eoh=nioohh2o，正確。答案：b5(2020咸陽(yáng)模擬)碳酸二甲酯(ch3o)2co是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品。電化學(xué)法合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a石墨與直流電源正極相連bh由石墨通過(guò)質(zhì)子交

8、換膜向石墨移動(dòng)c石墨上發(fā)生的電極反應(yīng)為2ch3ohco2e= (ch3o)2co2hd電解過(guò)程中，陰極和陽(yáng)極消耗氣體的物質(zhì)的量之比為12解析：該裝置有外接電源，是電解池，由圖可知甲醇和一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸二甲酯，則電極石墨為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為2ch3ohco2e=(ch3o)2co2h，電極石墨為陰極，陽(yáng)極產(chǎn)生的氫離子從質(zhì)子交換通過(guò)移向陰極，氧氣在陰極得電子與氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)為o24e4h=2h2o，據(jù)此解答。a項(xiàng)，石墨為陽(yáng)極，與直流電源正極相連，正確；b項(xiàng)，電解池工作時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，即h由石墨通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨移動(dòng)，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，石墨為陽(yáng)極，陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳

9、反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2ch3ohco2e= (ch3o)2co2h，正確；d項(xiàng)，常溫常壓下甲醇是液體，電解池工作時(shí)轉(zhuǎn)移電子守恒，根據(jù)關(guān)系式2co4eo2可知陰極消耗的氧氣與陽(yáng)極消耗的一氧化碳物質(zhì)的量之比為12，正確。答案：b6(2020成都市樹(shù)德中學(xué)模擬)已知某種二次鋰離子電池工作時(shí)反應(yīng)為lixcnli(1x)coo2=licoo2nc。電池如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()a放電時(shí)，碳材料極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，li經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極b放電時(shí)正極反應(yīng)為li(1x)coo2xlixe=licoo2c充電時(shí)， li從負(fù)極脫出，又嵌入正極d鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充

10、、放電時(shí)發(fā)生傳輸 li的反應(yīng)，少有副反應(yīng)解析：放電時(shí)的反應(yīng)為lixcnli(1x)coo2 = licoo2nc，co元素的化合價(jià)降低，li元素的化合價(jià)升高，原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為lixcnxe=xlinc，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為li(1x)coo2xlixe=licoo2，再由放電時(shí)的反應(yīng)分析充電時(shí)的反應(yīng)。a項(xiàng)，放電時(shí)，碳材料極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，li經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極，正確；b項(xiàng)，由上述分析可知，co元素的化合價(jià)降低，正極反應(yīng)式為li(1x)coo2xlixe=licoo2，正確；c項(xiàng)，充電時(shí)，li應(yīng)從正極脫出，嵌入陰極，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，由上述正負(fù)極反應(yīng)可知，

11、鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充放電時(shí)發(fā)生傳輸 li的反應(yīng)，少有副反應(yīng)，正確。答案：c7(2020廈門質(zhì)檢)一種雙電子介體電化學(xué)生物傳感器，用于檢測(cè)水體急性生物毒性，其工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是()a圖中所示電極為陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為k4fe(cn)6e= k3fe(cn)6b甲萘醌在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)c工作時(shí)k向圖中所示電極移動(dòng)dnad(p)h轉(zhuǎn)化為nad(p)的過(guò)程失去電子解析：a項(xiàng)，根據(jù)圖示可知k4fe(cn)6在電極表面失電子生成k3fe(cn)6，故圖示電極為陽(yáng)極，其電極方程式為k4fe(cn)6e= k3fe(cn)6k，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，甲萘醌應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，工作時(shí)在電

12、解池中陽(yáng)離子應(yīng)向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，根據(jù)圖示，該過(guò)程nad(p)h被甲萘醌氧化，即失去電子，正確。答案：d8(2020南寧第二次適應(yīng)性測(cè)試)dbfc燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖，該電池的總反應(yīng)為nabh44h2o2=nabo26h2o。下列關(guān)于電池工作時(shí)的相關(guān)分析不正確的是()ax極為正極，電流經(jīng)x流向外電路by極發(fā)生的還原反應(yīng)為h2o22e=2ohcx極區(qū)溶液的ph逐漸減小d每消耗1.0 l 0.50 moll1的h2o2電路中轉(zhuǎn)移1.0 mol e解析：由工作原理裝置圖可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為bh8oh8e=bo6h2o，正極h2o2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成oh，電極反應(yīng)式為h

13、2o22e=2oh。a項(xiàng)，由圖知x極為負(fù)極，電子經(jīng)x流向外電路流入y，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，y極為正極，h2o2發(fā)生還原反應(yīng)：h2o22e=2oh，正確；c項(xiàng)，x極發(fā)生氧化反應(yīng)：bh8oh8e=bo6h2o，故x極區(qū)溶液的ph逐漸減小，正確；d項(xiàng)，由電極反應(yīng)式h2o22e= 2oh知，每消耗1.0 l 0.50 moll1的h2o2電路中轉(zhuǎn)移1.0 mol e，正確。答案：a9電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。(1)圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門a的腐蝕，材料b可以選擇_(填字母)。用電化學(xué)原理解釋材料b需定期拆換的原因：_。a碳棒b鋅板c銅板(2)圖2中，鋼閘門c作_極。若用氯

14、化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，d為石墨塊，則d上的電極反應(yīng)式為_(kāi)，檢測(cè)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(3)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。e為該燃料電池的_極(填“正”或“負(fù)”)。f電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語(yǔ)解釋其原因：_。(4)乙醛酸()是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽(yáng)兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與m電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。n電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。若有2 mol

15、h通過(guò)質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為_(kāi) mol。解析：(1)根據(jù)電化學(xué)原理，材料b對(duì)應(yīng)的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，所以材料b可以為鋅板。(2)圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則d作陽(yáng)極，cl在陽(yáng)極發(fā)生失電子反應(yīng)生成cl2。可以用濕潤(rùn)的淀粉ki試紙或淀粉ki溶液來(lái)檢驗(yàn)cl2。(3)鎂具有較強(qiáng)的還原性，且由圖示可知mg轉(zhuǎn)化為mg(oh)2，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故e為負(fù)極。次氯酸根離子具有強(qiáng)氧化性，且由圖示可知在f電極(正極)clo轉(zhuǎn)化為cl，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。鎂可與水緩慢反應(yīng)生成氫氣(與熱水反應(yīng)較快)，即發(fā)生自腐蝕現(xiàn)象。(4)由

16、h的遷移方向可知n為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合題意“兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸”，可知n電極為乙二酸發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成乙醛酸。1 mol乙二酸在陰極得到2 mol電子，與2 mol h反應(yīng)生成1 mol乙醛酸和1 mol h2o，同時(shí)在陽(yáng)極產(chǎn)生的1 mol cl2能將1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，兩極共產(chǎn)生2 mol乙醛酸。答案：(1)b鋅等作原電池的負(fù)極(失電子，zn2e=zn2)，不斷遭受腐蝕，需定期拆換(2)陰2cl2e=cl2將濕潤(rùn)的淀粉ki試紙放在陽(yáng)極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣(或取陽(yáng)極附近溶液滴加淀粉ki溶液，變藍(lán))(3)負(fù)clo2eh2o=cl2ohmg2h2o

17、=mg(oh)2h2(4)hooccooh2e2h=hoocchoh2o210(2020漳州第一次質(zhì)檢)化學(xué)電池的研究一直是化學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)之一。.美國(guó)科學(xué)家s魯賓成功開(kāi)發(fā)鋅汞紐扣式電池，以鋅和氧化汞為電極材料，氫氧化鉀溶液為電解液的原電池，有效地解決電池使用壽命短，易發(fā)生漏液等問(wèn)題。電池總反應(yīng)為znhgo=znohg。(1)該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)含汞電池生產(chǎn)企業(yè)的污水中會(huì)含有一定量的2價(jià)的汞離子，通常采用處理成本較低的硫化物沉淀法，即向污水中投入一定量的硫化鈉，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)該方法的缺點(diǎn)是產(chǎn)物的顆粒比較小，大部分懸浮于污水中，通常采用投入一定量的明礬晶體進(jìn)行后續(xù)處理

18、，請(qǐng)解釋其原因_。.鋰離子電池由于輕便、比能量大等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今社會(huì)最為常見(jiàn)的電池。其中的重要材料磷酸亞鐵鋰(lifepo4)通常按照下列流程進(jìn)行生產(chǎn)：(4)生產(chǎn)過(guò)程中“混合攪拌”的目的是_，氣體x的化學(xué)式為_(kāi)。(5)請(qǐng)寫(xiě)出一定條件下由lih2po4生成lifepo4的化學(xué)方程式：_，當(dāng)生成1 mol磷酸亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)。(6)生成lifepo4的過(guò)程可能產(chǎn)生一種雜質(zhì)對(duì)電池有致命的影響，則該雜質(zhì)可能為_(kāi)。解析：.(1)正極發(fā)生還原反應(yīng)，hgo獲得電子生成hg，堿性條件下還生成氫氧根離子，該電池的正極反應(yīng)式為hgoh2o2e=hg2oh。(2)硫離子與汞離子反應(yīng)生成hgs沉淀，反應(yīng)離

19、子方程式為hg2s2=hgs。(3)鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附hgs顆粒，加快hgs微粒的沉降。.(4)生產(chǎn)過(guò)程中“混合攪拌”的目的：使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，即x為nh3。(5)流程圖中l(wèi)ih2po4與fe2o3、c反應(yīng)生成lifepo4，fe元素被還原，c元素被氧化生成co，還有水生成，反應(yīng)方程式為2lih2po4fe2o3c=2lifepo4co2h2o，當(dāng)生成1 mol磷酸亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為1 mol，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6.021023。(6)碳可能將氧化鐵中fe元素還原為fe單質(zhì)，對(duì)電池有致命的影響。答案：.(1)hgoh2o

20、2e=hg2oh(2)hg2s2=hgs(3)鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附hgs顆粒，加快hgs微粒的沉降.(4)使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率nh3(5)2lih2po4fe2o3c=2lifepo4co2h2o6.021023(6)fe11. (2020深圳第一次調(diào)研等匯編)(1)利用lioh和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。lioh可由電解法制備，鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。利用如圖1裝置電解制備lioh，兩電極區(qū)電解液分別為lioh和licl溶液。b極區(qū)電解液為_(kāi)(填化學(xué)式)溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)，電解過(guò)程中l(wèi)i向_(填“a”或“b”)電極遷移。圖1(2)用naoh溶

21、液吸收煙氣中的so2，將所得的na2so3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生naoh，同時(shí)得到h2so4，其原理如圖2所示(電極材料為石墨)。圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負(fù)”)極，c口流出的物質(zhì)是_，so放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)，電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因：_。圖2解析：(1)b極區(qū)生成h2 ，同時(shí)會(huì)生成lioh ，則b極區(qū)電解液為lioh溶液；電極a為陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)licl 溶液中cl放電，電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2；在電解過(guò)程中l(wèi)i(陽(yáng)離子)向b電極(陰極區(qū))遷移。(2)根據(jù)na、so的移向判斷陰、陽(yáng)極。na移向陰極區(qū)，a極應(yīng)接電源負(fù)極，b極應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)

22、式分別為，陽(yáng)極：so2eh2o=so2h，陰極：2h2o2e=h22oh。所以從c口流出的是h2so4，在陰極區(qū)，由于h放電，破壞水的電離平衡，c(h)減小，c(oh)增大，生成naoh，堿性增強(qiáng)，從b口流出的是濃度較大的naoh溶液。答案：(1)lioh2cl2e=cl2b(2)負(fù)硫酸so2eh2o=so2h水中存在平衡：h2ohoh，在陰極h放電生成h2，c(h)減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)12(2020江淮十校聯(lián)考等匯編).高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀(k2feo4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)；若維持電流強(qiáng)度為1 a，電池工作10 min，理論消耗zn_g (已知f96 500 cmol1)。(2)鹽橋中