高中化學(xué)高考二輪復(fù)習(xí) 上篇7

第6講電化學(xué)基礎(chǔ)能力提升訓(xùn)練1．有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是()A．理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池B．某原電池反應(yīng)為Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中的鹽橋內(nèi)可以是含瓊脂的KCl飽和溶液C．因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池，鐵作負(fù)極，銅作正極，其負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋D．由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2解析A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液中有Ag＋，鹽橋內(nèi)不能有Cl－，因?yàn)槎叻磻?yīng)會生成AgCl沉淀；C項(xiàng)，F(xiàn)e、Cu、濃硝酸組成的原電池，由于鐵遇濃硝酸鈍化，則Cu為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋；D項(xiàng)，由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，電池總反應(yīng)為2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑，Al作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，D錯。答案A2．下列說法正確的是()A．用甲裝置電解精煉鎂B．用乙裝置驗(yàn)證試管中鐵絲發(fā)生析氫腐蝕C．用丙裝置構(gòu)成銅鋅原電池D．用丁裝置利用電解法制鋁解析Mg2＋和Al3＋在溶液中不放電，選項(xiàng)A和D錯。丙裝置中兩種電解液互換才能構(gòu)成銅鋅原電池，C錯。答案B3．(2023·福建理綜，11)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O解析A項(xiàng)，該裝置是電解池，在電解和光的作用下H2O在光催化劑的表面轉(zhuǎn)化為O2和H＋，故該裝置是將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯誤；B項(xiàng)，根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的原則，該裝置工作時，H＋從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，正確；C項(xiàng)，該電解池的總反應(yīng)式為：6CO2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2C3H8O＋9O2。根據(jù)總反應(yīng)方程式可知，每生成1molO2，有eq\f(2,3)molCO2被還原，其質(zhì)量為eq\f(88,3)g，錯誤；D項(xiàng)，a電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，錯誤。答案B4．某化學(xué)小組設(shè)計(jì)的電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生。下列說法正確的是()A．觀察到銅電極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生B．通電后，石墨電極附近溶液立即變紅色C．溶液中的Na＋向石墨電極移動D．銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)解析根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置，如果通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，則金屬銅電極一定是陰極，該電極上的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，陽極上氯離子失電子，發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑。銅電極上產(chǎn)生的H2為無色氣體，A項(xiàng)說法錯誤；石墨電極是陽極，該電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑，可以觀察到黃綠色氣體產(chǎn)生，由于陽極反應(yīng)不產(chǎn)生OH－，而陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH－遷移至陽極附近需要一段時間，故通電后，石墨電極附近溶液不能立即變紅色，B項(xiàng)說法錯誤；電解池中，陽離子移向陰極，即Na＋移向銅電極，C項(xiàng)說法錯誤；金屬銅電極是陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，D項(xiàng)說法正確。答案D5．利用如圖所示裝置，可以完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中，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，溶液中的陰離子向鐵電極移動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，此時外電路中的電子向銅電極移動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解析A項(xiàng)，若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，該裝置為原電池，鐵棒作正極，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，錯誤；B項(xiàng)，若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于N處，該裝置為電解池，鐵棒作陰極，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳棒電極(陽極)移動，錯誤；C項(xiàng)，若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于M處，該裝置為原電池鐵棒作負(fù)極，銅棒作正極，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子向銅電極移動，正確；D項(xiàng)，若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，該裝置為電鍍池，鐵棒質(zhì)量將增加，但由于陽極銅溶解，溶液中銅離子濃度不變，錯誤。答案C6．鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低等特點(diǎn)。一般研究的鎂燃料電池可分為鎂-空氣燃料電池、鎂-海水燃料電池、鎂-過氧化氫燃料電池和鎂-次氯酸鹽燃料電池。其中，鎂-次氯酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A．放電過程中OH－移向正極B．電池的總反應(yīng)式為Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－C．鎂燃料電池中鎂均為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D．鎂-過氧化氫燃料電池，酸性電解質(zhì)中正極反應(yīng)式為H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O解析本題以鎂燃料電池為背景考查了原電池原理、不同條件下電極反應(yīng)式的書寫。鎂燃料電池，鎂作負(fù)極，失電子，產(chǎn)物由電解質(zhì)溶液決定，若為酸性溶液，生成Mg2＋，若為堿性溶液，生成Mg(OH)2。ClO－在正極反應(yīng)，由圖可知有Cl－和OH－生成：ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－，OH－向負(fù)極移動，生成Mg(OH)2，在鎂-過氧化氫燃料電池中，H2O2得e－與H＋反應(yīng)生成H2O。答案A7．(2023·浙江理綜，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O、CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．X是電源的負(fù)極B．陰極的電極反應(yīng)式是：H2O＋2e－=H2＋O2－、CO2＋2e－=CO＋O2－C．總反應(yīng)可表示為：H2O＋CO2eq\o(=,\s\up7(通電))H2＋CO＋O2D．陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1解析由水和二氧化碳生成氫氣和一氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)，此極上得到電子，應(yīng)為陰極，故X極為電源的負(fù)極，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，根據(jù)電極上的反應(yīng)物和生成物，可知總反應(yīng)方程式正確；D項(xiàng)，因陽極電極反應(yīng)式為2O2－－4e－=O2↑，結(jié)合電子得失相等，可知陰、陽兩極生成氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，錯誤。答案D8．如圖a、b、c、d均為石墨電極，通電進(jìn)行電解(電解液足量)下列說法正確的是()A．向乙中加入適量鹽酸，溶液組成可以恢復(fù)B．電解時向乙中滴入酚酞溶液，c電極附近變紅C．當(dāng)b極有64gCu析出時，c電極產(chǎn)生2g氣體D．甲中a極上的電極反應(yīng)式為：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O解析由圖可知a為陽極，b為陰極，c為陽極，d為陰極。乙池的總反應(yīng)為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，脫離溶液的是H2和Cl2，恢復(fù)組成通HCl，A項(xiàng)錯誤；c為陽極，溶液中的Cl－放電生成Cl2，d為陰極，水中的H＋放電：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，乙池中滴入酚酞，d極附近變紅，B項(xiàng)錯誤；當(dāng)b極有64gCu析出，由Cu2＋＋2e－=Cu，可知轉(zhuǎn)移2mole－，c極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑，生成1molCl2，質(zhì)量為71g，C項(xiàng)錯誤；a極為陽極，溶液中的OH－放電，正確。答案D9．某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al電極，其他均為Cu電極，則下列敘述正確的是()A．電子流動方向：電極Ⅳ→→電極ⅠB．電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng)C．電極Ⅱ質(zhì)量不變D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu解析由題給裝置可知，左邊燒杯和中間燒杯組成一個原電池裝置，Al作負(fù)極，Cu作正極，右邊燒杯是一個電解池裝置。電子從負(fù)極流出，即電子流動方向：電極Ⅰ→→電極Ⅳ，A選項(xiàng)錯誤；電極Ⅰ是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)正確；電極Ⅱ上Cu2＋得電子生成單質(zhì)銅，電極Ⅱ質(zhì)量增加，C選項(xiàng)錯誤；電極Ⅲ與原電池的正極相連，是陽極，發(fā)生反應(yīng)Cu－2e－=Cu2＋，D選項(xiàng)錯誤。答案B10．通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理如圖所示，下列說法不正確的是()A．Pt電極是該裝置的正極B．該電池的正極反應(yīng)為：O2＋4e－＋2H2O=4OH－C．負(fù)極的電極反應(yīng)式：NO－2e－＋O2－=NO2D．固體電解質(zhì)中O2－向負(fù)極移動解析由離子的定向移動可知NiO電極為原電池的負(fù)極，Pt電極為原電池的正極，故A項(xiàng)正確；正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－=2O2－，故B項(xiàng)錯誤；NiO為負(fù)極，電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，所以電極反應(yīng)式為NO＋O2－－2e－=NO2，故C項(xiàng)正確；原電池中陰離子向負(fù)極移動，故D項(xiàng)正確。答案B11．(1)下列金屬防腐的措施中，①水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極使用的是法；②地下鋼管連接鎂塊使用的是法。(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見下圖，石墨Ⅰ為電池的極；該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)式為。(3)以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖?；卮鹣铝袉栴}：①B極為電池極，電極反應(yīng)式為。②若用該燃料電池作電源，用石墨作電極電解100mL1mol·L－1的硫酸銅溶液，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時，理論上消耗的甲烷的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。答案(1)①外加電流的陰極保護(hù)②犧牲陽極的陰極保護(hù)(2)負(fù)NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5(3)①負(fù)CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O②L12．下圖是一個化學(xué)過程的示意圖。(1)圖中甲池是裝置(填“電解池”或“原電池”)，其中OH－移向極(填“CH3OH”或“O2”)。(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式：。(3)向乙池兩電極附近分別滴加適量紫色石蕊試液，附近變紅的電極為極(填“A”或“B”)，并寫出此電極的反應(yīng)式：。(4)乙池中總反應(yīng)的離子方程式：。(5)常溫下，當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加g時，乙池的pH是(若此時乙池中溶液的體積為500mL)；此時丙池某電極析出g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是(填序號)。A．MgSO4 B．CuSO4 C．NaCl D．AgNO3解析(1)～(2)分析圖中裝置，甲池是堿性條件下的甲醇燃料電池，通入甲醇的電極作負(fù)極，通入O2的電極作正極，在堿性條件下甲醇被氧化為COeq\o\al(2－,3)，由此寫出負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O，原電池工作時溶液中的陰離子向負(fù)極移動。(3)～(4)碳電極(A極)與原電池正極相連，作陽極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，則銀電極(B極)作陰極，電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，電解過程的總反應(yīng)式為4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4H＋。當(dāng)向乙池兩電極附近分別滴加適量紫色石蕊試液時，附近變紅的電極為A極。(5)常溫下，當(dāng)乙池中B(Ag)電極的質(zhì)量增加g，即析出Ag的物質(zhì)的量為mol時，生成H＋的物質(zhì)的量為mol，而乙池中溶液的體積為500mL，由此可得溶液的pH＝1。根據(jù)放電規(guī)律，本題首先排除選項(xiàng)A和選項(xiàng)C。當(dāng)乙