高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)能量 電化學(xué)基礎(chǔ)典型易錯(cuò)講解19含解析 新人教版

(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1．我國第五套人民幣中的一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳，依據(jù)你所掌握的電鍍?cè)?，你認(rèn)為在硬幣制作時(shí)，鋼芯應(yīng)作 ()A．陰極 B．陽極C．正極 D．負(fù)極答案：A2．(2013屆山西省高三四校聯(lián)考Ⅰ)下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是 ()解析：電鍍時(shí)鍍層金屬作陽極，鍍件做陰極，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案：C3．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是 ()A．純銀器表面在空氣中因發(fā)生電化學(xué)腐蝕漸漸變暗B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕答案：C4．(2012年煙臺(tái)市期末)圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板的質(zhì)量增加，b極板上有無色無味的氣體產(chǎn)生。下列符合此現(xiàn)象的是()a極板b極板Y電極c溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D石墨石墨負(fù)極CuCl2解析：a極板的質(zhì)量增加，說明a極為電解池的陰極，則b極為陽極，X、Y分別是直流電源的正極、負(fù)極，排除C項(xiàng)；B項(xiàng)，a極板的質(zhì)量不變；D項(xiàng)，b極板上生成的氣體為氯氣，不符合題意。答案：A5．pH＝a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極，通直流電一段時(shí)間后，溶液的pH>a，則電解質(zhì)可能是 ()A．NaOH B．H2SO4C．AgNO3 D．Na2SO4答案：A6．(2013年蚌埠市高三質(zhì)檢)高鐵酸鹽在能源、環(huán)境保護(hù)等有著廣泛的用途，可以用電解法制高鐵酸鹽(已知高鐵酸鹽在酸性條件下不穩(wěn)定)，總反應(yīng)式為Fe＋2H2O＋2OH－eq\o(=,\s\up12(通電))3H2↑＋FeOeq\o\al(2－,4)。下列說法正確的是 ()A．鐵為陽極，H2SO4為電解液B．鐵為陰極，濃NaOH為電解液C．陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe＋8OH－－6e－=4H2O＋FeOeq\o\al(2－,4)D．鐵失去3mol電子可以在陰極得到33.6L氫氣解析：由反應(yīng)式知鐵為陽極，濃NaOH為電解液，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵失去3mol電子可以在陰極得到1.5mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為33.6L，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C7.鋁及鋁合金經(jīng)過陽極氧化，鋁表面能生成幾十微米厚的氧化鋁膜。某研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)法對(duì)鋁片表面進(jìn)行氧化處理。分別以鉛片、鋁片為電極，以硫酸為電解液，按照如圖所示連接電解裝置，電解40min后取出鋁片，用水沖洗，放在水蒸氣中封閉處理20～30min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有關(guān)說法正確的是 ()A．電解時(shí)電子流向：電源負(fù)極→導(dǎo)線→鋁極，鉛極→導(dǎo)線→電源正極B．在電解過程中，H＋向陽極移動(dòng)，SOeq\o\al(2－,4)向陰極移動(dòng)C．在電解過程中，陽極周圍溶液的pH下降D．電解的總反應(yīng)方程式：2Al＋6H＋eq\o(=,\s\up12(電解))2Al3＋＋3H2↑解析：從裝置示意圖分析，鋁片為陽極，鉛片為陰極，所以電解時(shí)電子的流向：電源負(fù)極→導(dǎo)線→鉛極，鋁極→導(dǎo)線→電源正極，A錯(cuò)；電解過程中，陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子則向陽極移動(dòng)，B錯(cuò)；根據(jù)題意，電解的總反應(yīng)方程式：2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up12(電解))Al2O3＋3H2↑，陽極的電極反應(yīng)式：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋，陽極周圍溶液的pH下降，C對(duì)，D錯(cuò)。答案：C8．用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ()A．0.1mol B．0.2molC．0.3mol D．0.4mol解析：電解硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式為：2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up12(電解))2Cu＋2H2SO4＋O2↑。從上述方程式可以看出，電解硫酸銅溶液過程中，只析出銅和釋放出氧氣，因此，電解前后溶液中只有銅和氧的改變，電解后加入CuO就可以使溶液恢復(fù)原來狀態(tài)。但本題提示加入Cu(OH)2后溶液恢復(fù)原來狀態(tài)，說明電解過程中有水被電解(因?yàn)榱蛩徙~被電解完全)。0.1molCu(OH)2可以看作是0.1mol的CuO和0.1molH2O，因此電解過程中另有0.1mol的水被電解。答案：D9．(2013年內(nèi)江、廣安市二模)推銷凈水器的商人用自來水做電解實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后兩極間產(chǎn)生綠色沉淀，并很快變成紅褐色，然后用凈水器凈化后的水做電解實(shí)驗(yàn)，兩極上只有氣體產(chǎn)生，水中并無沉淀，用以證明自來水很“臟”。人們將自來水送檢，卻是合格的，下列有關(guān)說法合理的是 ()A．商人電解自來水時(shí)，用石墨作陽極；電解凈化水時(shí)，用鐵作陽極B．電解自來水時(shí)，陰極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．電解凈化水時(shí)，a、b兩極的pH變化如圖2所示D．電解自來水實(shí)驗(yàn)中，若陰極產(chǎn)生氣體為3.36L(標(biāo)況)，則陽極質(zhì)量減小5.6g解析：商人電解自來水時(shí)，用鐵作陽極，鐵失電子成為Fe2＋，在陰極，水中的H＋得電子成為氫氣，破壞了水的電離平衡生成了OH－，F(xiàn)e2＋與OH－生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵很快被氧化為氫氧化鐵，故兩極間產(chǎn)生綠色沉淀，并很快變成紅褐色。商人電解凈化水時(shí)，用石墨作陽極，陽極(b極)電極反應(yīng)為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陽極區(qū)c(H＋)增大，pH降低，陰極(a極)電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，陰極區(qū)c(OH－)增大，pH升高，故兩極上只有氣體產(chǎn)生，水中并無沉淀。故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；電解自來水實(shí)驗(yàn)中，若陰極產(chǎn)生氣體(H2)為3.36L(標(biāo)況)，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為eq\f(3.36L,22.4L/mol)×2＝0.3mol，陽極鐵失電子成為Fe2＋，質(zhì)量減小eq\f(0.3mol,2)×56g/mol＝8.4g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C10．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是 ()A．用裝置①精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B．裝置②的總反應(yīng)式是Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋C．裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連D．裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：A項(xiàng)，a為陽極，精煉銅時(shí)粗銅作陽極，對(duì)；B項(xiàng)，F(xiàn)e為負(fù)極，反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，Cu為正極，反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，總反應(yīng)式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，錯(cuò)；C項(xiàng)，鋼閘門作電解裝置的陰極受到保護(hù)，對(duì)；D項(xiàng)，在圖示環(huán)境中，鐵釘處于干燥的環(huán)境下，不易被腐蝕，對(duì)。答案：B11．(2013屆安徽省東至縣高三一模)下圖所示裝置中，已知電子由b極沿導(dǎo)線流向鋅。下列判斷正確的是 ()A．該裝置中Cu極為陰極B．一段時(shí)間后鋅片質(zhì)量減少C．b極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－=2H2OD．當(dāng)銅極的質(zhì)量變化為32g時(shí)，a極上消耗的O2的體積為5.6L解析：根據(jù)題意：電子由b極沿導(dǎo)線流向鋅推知，b極為原電池的負(fù)極，a極為原電池的正極，Zn極為電解池的陰極，Cu極為電解池的陽極，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤。選項(xiàng)D狀態(tài)未知無法計(jì)算。答案：C12．1L由K2SO4和CuSO4組成的混合溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))為2mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體。則原溶液中c(K＋)為 ()A．0.5mol·L－1 B．lmol·L－1C．1.5mol·L－1 D．2mol·L－1解析：陽極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，陰極的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu和2H＋＋2e－=H2↑，兩極均產(chǎn)生1mol氣體時(shí)，陰、陽兩極均轉(zhuǎn)移4mol電子，則n(Cu2＋)＝1mol，n(K＋)＝2mol，c(K＋)＝2mol·L－1，故D項(xiàng)正確。答案：D二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(10分)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。(1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。(2)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕________。(3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖：①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是______________________。②若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為________mol。③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡要說明原因__________________________________________________。解析：(1)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了三價(jià)鐵離子，而后鐵與三價(jià)鐵離子會(huì)化合生成亞鐵離子。(2)B中鋅比鐵活動(dòng)性強(qiáng)，為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，D為外加電流的陰極保護(hù)法。A、C均易使鐵棒腐蝕。(3)為在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽極，當(dāng)析出1mol銅時(shí)兩電極的質(zhì)量差為64＋64＝128(g)，轉(zhuǎn)移2mol電子，當(dāng)質(zhì)量差為5.12g時(shí)，電路中通過的電子為0.08mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因?yàn)殄冦~鐵的鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。答案：(1)2FeCl3＋Fe=3FeCl2(2)B、D(3)①銅Cu2＋＋2e－=Cu②0.08③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕(其他答案合理也可)14．(12分)(2012年長春市調(diào)研測(cè)試)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。(1)肼的結(jié)構(gòu)式為________。(2)右圖是一個(gè)電化學(xué)過程示意圖。①鉑片上發(fā)生的電極反應(yīng)是________。②假設(shè)使用肼－空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化128g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積含量為20%)。(3)肼－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，生成無污染的物質(zhì)。電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式是____________________________________________________。解析：本題以聯(lián)氨為背景考查了原電池及電解池，化學(xué)電源的相關(guān)知識(shí)。根據(jù)電解原理的電極反應(yīng)特點(diǎn)寫出鉑極上的電極反應(yīng)式，并結(jié)合質(zhì)量變化進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，根據(jù)已知化學(xué)電源的書寫方法，運(yùn)用知識(shí)遷移的方法寫出肼的負(fù)極反應(yīng)式。(1)根據(jù)N、H的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以推斷出肼的結(jié)構(gòu)式。(2)①鉑片與電源負(fù)極相連，為陰極，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu。②根據(jù)該裝置中各電極上通過的電量相等，則電池正極上氧氣得電子總數(shù)與電解池陽極上Cu失電子總數(shù)相等，故4n(O2)＝2n(Cu)，則n(O2)＝eq\f(1,2)×eq\f(128,64)＝1(mol)，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積為5×22.4L＝112L。(3)負(fù)極為肼放電，且電解質(zhì)KOH參與反應(yīng)，電極反應(yīng)為N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O。答案：(1)(2)①Cu2＋＋2e－=Cu②112(3)N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O15．(14分)一種處理廢鉛蓄電池的主要工藝流程如下：(1)鉛蓄電池中的兩個(gè)電極分別為Pb和PbO2，放電時(shí)PbO2為電池的________(填“正”或“負(fù)”)極。(2)下列對(duì)聚丙烯、硬橡膠等處理方法正確的是________(填序號(hào))。A．直接填埋 B．露天焚燒C．粉碎還田 D．回收再生(3)濕法溶解時(shí)，加入酸化過的FeSO4溶液將PbO2還原為PbSO4，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________。(4)濕法溶解時(shí)，加入石灰可以除去的雜質(zhì)離子是________(填序號(hào))。A．Fe3＋B．SOeq\o\al(2－,4)(5)電解硫酸鈉溶液的裝置如圖所示，圖中陽極產(chǎn)生的氣體B為________(填分子式)；陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________。解析：(1)鉛蓄電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，PbO2為正極。(2)聚丙烯、硬橡膠等有機(jī)物可回收再利用。(3)PbSO4為沉淀，寫離子方程式時(shí)不能拆開，根據(jù)電子守恒配平。(4)石灰中的Ca2＋可以結(jié)合SOeq\o\al(2－,4)生成微溶物CaSO4，OH－可以和Fe3＋反應(yīng)生成沉淀。(5)由圖可知，陽極產(chǎn)生的氣體B為O2，陰極為H＋放電。答案：(1)正(2)D(3)PbO2＋2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2Fe3＋＋2H2O(4)AB(5)O22H＋＋2e－=H2↑16．(16分)如下圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問題：(1)通入氧氣的電極為________(填“正極”或“負(fù)極”)，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式________________________________________________________。(2)鐵電極為________(填“陽極”或“陰極”)，石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________________。(3)反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成氫氧化鈉主要在________(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)，簡述理由是___________________________________。(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為___________，反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液濃度將________(填“增大”“減小”或“不