2024北京市用高三一輪復(fù)習(xí)-電化學(xué)理論

PAGEPAGE9北京海淀區(qū)電化學(xué)一輪復(fù)習(xí)2024考綱解讀原電池和電解池原理及應(yīng)用一、考點(diǎn)歸納：從高考試題看，考查的知識(shí)點(diǎn)主要是：①原電池、電解池、電鍍池的電極名稱、電子流向及電極反響式；②根據(jù)原電池、電解池的電極變化判斷金屬活潑性強(qiáng)弱；③根據(jù)電解時(shí)電極變化判斷電極材料或電解質(zhì)種類；④新型電池的電極反響及應(yīng)用；⑤有關(guān)電解產(chǎn)物的判斷和計(jì)算。從題型看主要是選擇題和填空題，其題型包括五判斷、二寫、一比較和三解釋。⑴五判斷是判斷工作原理題型、判斷電極、判斷電子流向、判斷電極上析出的產(chǎn)物、判斷電極附近或整個(gè)溶液的酸堿性；⑵二寫是書寫電極反響式和總反響方程式；⑶一比較是利用電化學(xué)知識(shí)比較金屬的活動(dòng)性；⑷三解釋是利用電化學(xué)知識(shí)解釋電化學(xué)腐蝕、電化學(xué)防護(hù)和某些反響速率加快的原因。高考中對(duì)于電化學(xué)知識(shí)的幾個(gè)考題類型：1．比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱2．分析比較金屬腐蝕的快慢3．電極判斷及產(chǎn)物的計(jì)算4．溶液pH變化，濃度變化及其計(jì)算5．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)6．綜合應(yīng)用【考題體驗(yàn)】1.右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各參加生鐵塊，放置一段時(shí)間。以下有關(guān)描述錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反響式是：D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕2.Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反響可表示為：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)電池的負(fù)極材料為，發(fā)生的電極反響為；(2)電池正極發(fā)生的電極反響為；(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，反響的化學(xué)方程式為；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是。3.市場(chǎng)上經(jīng)常見到的標(biāo)記為L(zhǎng)i-ion的電池稱為“鋰離子電池〞。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料〔碳作為金屬鋰的載體〕，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反響為：Li+2Li以下說法不正確的選項(xiàng)是A．放電時(shí)，負(fù)極的電極反響式：Li-e－=Li＋B．充電時(shí)，Li0.35NiO2既發(fā)生氧化反響又發(fā)生復(fù)原反響C．該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D．放電過程中Li＋向負(fù)極移動(dòng)4.X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時(shí)，X溶解，Z極上有氫氣放出；假設(shè)電解Y2＋和Z2＋共存的溶液時(shí)，Y先析出；又知M2＋的氧化性強(qiáng)于Y2＋。那么這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤病矨.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>MC.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y5.如以下列圖，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無味的氣體放出。符合這一情況的是〔〕

a極板b極板X電極

Z溶液A.ZnC負(fù)極CuSO4B.CC負(fù)極NaOHC.AgFe正極AgNO3D.CuC負(fù)極CuCl26.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時(shí)，在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量為A. B． C． D．7.CuI是一種不溶于水的白色固體，它可由反響：2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I(xiàn)2而得到.現(xiàn)以石墨為陰極，以Cu為陽極電解KI溶液，通電前電解液中參加少量酚酞和淀粉溶液.電解開始不久陰極區(qū)溶液呈紅色，而陽極區(qū)溶液呈藍(lán)色，對(duì)這個(gè)現(xiàn)象正確的解釋是〔〕①陰極電極反響2H＋＋２e－＝H2↑使c〔OH－〕>c〔H＋〕②陽極2Cu＋4I－―4e－＝2CuI↓＋2I2；I2遇淀粉變藍(lán)③陽極Cu－2e－＝Cu2+，Cu2+顯藍(lán)色④陽極2I――2e－＝I2，I2遇淀粉變藍(lán)A.①②B.①③ C.①④D.③④8.“84”消毒液可消毒、殺菌，是抗“非典〞消毒劑。一種家用環(huán)保消毒液產(chǎn)生裝置。其原理中用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，該儀器的原理如以下列圖，試答復(fù)：〔1〕“84”pH大于7，對(duì)某些有色物質(zhì)有漂白作用。你認(rèn)為它可能的有效成分是A．SO2B．Na2CO3C．KMnO4〔2〕寫出電極名稱a極，b極

。〔3〕消毒液的有效成分是?！?〕寫出有關(guān)離子方程式

?！?〕假設(shè)在電解過程中因溫度上升，生成了少量的NaClO3，即發(fā)生了反響：3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O測(cè)量得n(NaClO):n(NaClO3)=5∶1，那么整個(gè)過程中，氧化產(chǎn)物與復(fù)原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是。9.Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。〔1〕該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向〔填“正極〞或“負(fù)極〞〕?！?〕假設(shè)ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好選用以下試劑中的〔填代號(hào)〕。a.NaOHb.Znc.Fed.NH3·H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反響式是。假設(shè)電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為10.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如以下列圖。關(guān)于該電池的表達(dá)正確的選項(xiàng)是A．該電池能夠在高溫下工作B．電池的負(fù)極反響為：C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D．在電池反響中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體22.4/6L11.以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是A．鐵外表鍍鋅，鐵作陽極B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反響：D．工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反響：12.以以下列圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極?！?〕接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此答復(fù)以下問題：①電源的N端為極；②電極b上發(fā)生的電極反響為；③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：；④電極c的質(zhì)量變化是g；⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；〔2〕如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？13.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反響為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是〔〕A．放電時(shí)負(fù)極反響為：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2B．充電時(shí)陽極反響為：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2OC．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D．放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)14.鋰離子電池已成為新一代實(shí)用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反響式為：負(fù)極反響：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+〔C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料〕正極反響：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2〔LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物〕以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.鋰離子電池充電時(shí)電池反響為C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－xB.電池反響中鋰、鋅、銀、鉛各失1mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng)D.鋰離子電池充電時(shí)陰極反響為C6Li1－x＋xLi＋＋xe—＝C6Li15.某燃料電池以熔融的K2CO3〔其中不含O2-和HCO3-〕為電解質(zhì)，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。試答復(fù)以下問題：⑴寫出該燃料電池的化學(xué)反響方程式。⑵寫出該燃料電池的電極反響式。⑶為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此，必須在通入的空氣中參加一種物質(zhì)，參加的物質(zhì)是什么，它從哪里來？16.一種新型燃料電池，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-。以下對(duì)該燃料電池說法正確的選項(xiàng)是

(

)A.在熔融電解質(zhì)中，O2-由負(fù)極移向正極B.電池的總反響是：2C4H10＋13O2==8CO2＋10H2OC.通入空氣的一極是正極，電極反響為：O2＋4e-＝2O2-D.通入丁烷的一極是正極，電極反響為：C4H10＋26e-＋13O2-＝4CO2＋5H2O17.A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示：陽離子Na+、K+、Cu2+陰離子SO42—、OH－以以下列圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖如上。據(jù)此答復(fù)以下問題：〔1〕M為電源的極〔填寫“正〞或“負(fù)〞〕電極b上發(fā)生的電極反響為；〔2〕計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：；〔3〕寫出乙燒杯的電解池反響〔4〕如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？〔5〕假設(shè)經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g，要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，操作是。18.粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)〔雜質(zhì)與酸不反響〕。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室條件下以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實(shí)現(xiàn)了粗銅的提純，并對(duì)陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測(cè)定。步驟一：電解精制：電解時(shí)，粗銅應(yīng)與電源的_極相連，陰極上的電極反響式為。電解過程中，硫酸銅的濃度會(huì)〔選填：變大、不變、變小〕。步驟二：電解完成后，該小組同學(xué)按以下流程對(duì)電解液進(jìn)行處理：硝酸銀溶液硝酸銀溶液殘?jiān)M(jìn)一步探究所含金的性質(zhì)回收銅并測(cè)定鐵的含量濾液陽極泥電解液過濾洗滌/用稀硝酸處理/過濾〔1〕陽極泥的綜合利用：稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液，請(qǐng)你寫出該步反響的離子方程式：。殘?jiān)袠O少量的黃金。為了回收金，他們查閱了有關(guān)資料〔見下表〕：序號(hào)反響化學(xué)平衡常數(shù)1Au+6HNO3〔濃〕Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O<<12Au3++4Cl-=AuCl4->>1從資料中可知，金很難與硝酸反響，但卻可溶于王水〔濃硝酸與鹽酸按體積比1∶3的混合物〕，請(qǐng)你從化學(xué)平衡移動(dòng)的角度簡(jiǎn)要解釋金能夠溶于王水的原因?！?〕濾液含量的測(cè)定：以下是該小組探究濾液的一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程：那么100mL濾液中Cu2+的濃度為mol·L-1，F(xiàn)e2+的濃度為mol·L-119.科學(xué)家一直致力于“人工固氮〞的方法研究。；△H；△H=－92.4kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)該反響的能量變化如以下列圖。①在反響體系中參加催化劑，反響速率增大，E2的變化是：?！蔡睢霸龃蟥?、“減小〞或“不變〞〕。②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密閉容器中，在500℃、2×107Pa下到達(dá)平衡，測(cè)得N2為0.1mol，H2為0.3mol，NH3為0.1mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率，以下措施可行的是。A．向容器中按原比例再充入原料氣B．向容器中再充入惰性氣體C．改變反響的催化劑D．液化生成物別離出氨⑵1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷〔能傳導(dǎo)H+〕，從而實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如以下列圖。陰極的電極反響式為。⑶根據(jù)最新“人工固氮〞的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑〔摻有少量Fe2O3和TiO2〕外表與水發(fā)生以下反響：2N22N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)；△H=akJ/mol進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系，常壓下到達(dá)平衡時(shí)測(cè)得局部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：T/K303313323NH3生成量/〔10－6mol〕4.85.96.0①此合成反響的a_0。〔填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕N2N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=－92.4kJ/molOO2(g)+2H2(g)2H2O(l)；△H=－571.6kJ/mol那么2N2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)；△H=kJ/mol⑷NH4Cl溶液呈酸性，這是由于NH水解的緣故。那么NH4Cl在重水〔D2O〕中水解的離子方程式是。20.如圖，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并參加幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。假設(shè)在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K翻開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生?！?〕R為____〔填“正〞或“負(fù)〞〕極?！?〕A附近溶液的現(xiàn)象是_______，B附近發(fā)生的電極反響式為_____。〔3〕濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)____〔填A(yù)或B〕?！?〕當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，C中的電極為_______〔填“正〞或“負(fù)〞〕極，電極反響式為_______________。21.近年來，碳和碳的化合物在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛。〔1〕甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。①2CH4(g)+3O2(g)＝2CO(g)+4H2O(l)△H1=－1214.6KJ/mol②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)ΔH2=－566kJ/mol那么反響CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)的△H=?！?〕將兩個(gè)石墨電極插人KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。通入CH4的一極，其電極反響式是：CH4+10OH――8e－＝CO32－+7H2O；通入Ｏ2的一極，其電極反響式是。〔3〕假設(shè)用石墨做電極電解500ml飽和食鹽水，寫出電解反響的離子方程式為：；電解一段時(shí)間后兩極共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L(不考慮氣體的溶解)。停止通電，假設(shè)反響前后溶液體積不變，那么所得溶液的pH=?！?〕將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反響CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol到達(dá)平衡所需時(shí)間/minH2OCOCO2CO1650241.62.452900120.41.633900abcdt①實(shí)驗(yàn)1中以υ(H2)表示的反響速率為。②實(shí)驗(yàn)2中的平衡常數(shù)是〔計(jì)算結(jié)果保存兩位小數(shù)〕。③該反響的正反響為〔填“吸〞或“放〞〕熱反響。④假設(shè)實(shí)驗(yàn)3要到達(dá)與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)〔即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等〕，那么a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是〔用含a、b的數(shù)學(xué)式表示〕。22.以以下列圖A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽。接通電路后發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K后，使c、d兩點(diǎn)短路。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕A．a(chǎn)為直流電源的負(fù)極B．c點(diǎn)發(fā)生的反響為2H＋＋2e－＝H2↑C．f電極為鋅板D．e極發(fā)生復(fù)原反響

23.如以下列圖裝置中，A、B都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，B極附近溶液呈紅色。以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極

C．硫酸銅溶液的pH逐漸減小D．硫酸銅溶液的pH保持不變24.如以以下列圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同〔假設(shè)通電前后溶液體積不變〕，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。 請(qǐng)答復(fù)：〔1〕B極是電源的，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這說明，在電場(chǎng)作用下向Y極移動(dòng)。〔2〕假設(shè)甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為?！?〕現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，那么H應(yīng)該是〔填“鍍層金屬〞或“鍍件〞〕，電鍍液是溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)〔此時(shí)乙溶液體積為500mL〕，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為，甲中溶液的pH〔填“變大〞、“變小〞或“不變〞〕?！?〕假設(shè)將C電極換為鐵，其他裝置都不變，那么甲中發(fā)生總反響的離子方程式是。25.實(shí)驗(yàn)題：【Ⅰ】以下是有關(guān)SO2、Cl2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。(1)假設(shè)從左端分別通入SO2和Cl2，裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同？(填“相同〞或“不相同〞)；假設(shè)裝置D中裝的是V2O5(催化劑)，通入SO2時(shí)，翻開K通入適量O2的化學(xué)反響方程式為。②SO2通入B中，溶液顏色退去，那么該反響的離子方程式為。(2)某同學(xué)將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，假設(shè)向該試管中參加足量(填字母)，仍然無法觀察到沉淀產(chǎn)生。A．氨水 B．稀鹽酸 C．硝酸鉀溶液 D．硫化鈉溶液(3)假設(shè)由元素S和O組成–2價(jià)酸根離子X，X中S和O的質(zhì)量比為4∶3；當(dāng)Cl2與含X的溶液完全反響后，得澄清溶液，取少量該溶液參加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。寫出Cl2與含X的溶液反響的離子方程式。(4)某科研單位