2016届高考化学专题十一电化学(全国通用)

专题十一电化学A组专项基础训练一、选择题1．(2015·沈阳质检)关于右图装置说法正确的是( )A．装置中电子移动的途径是：负极→Fe→M溶液→石墨→正极B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能生成NaClOC．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁D．若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析电子移动的途径是：负极→Fe，石墨→正极，溶液中通过离子导电而不是电子，A 错误；石墨为阳极，铁为阴极，若M为NaCl溶液，电解NaCl溶液属于“放氢生碱”型，阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠可能发生反应生成NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，铁电极(阴极)：Fe2＋＋2e－===Fe；石墨电极(阳极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，C错误；若M是海水，该装置属于“外加电源的阴极保护法”，D错误。

答案 B2．(2015·岳阳质检，11)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。

某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。

关于此方法，下列说法不正确的是 ( )A．土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B．金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属C．金属棒M上发生反应：M－n e－―→M n＋D．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法解析钢铁中的铁、碳(原电池的两极)在潮湿的环境(电解质溶液)中构成原电池，铁作负极，易被腐蚀，A项正确；如图所示，利用原电池原理保护钢质管道，说明管道作正极，金属棒M 作负极，要比铁活泼，不一定比镁活泼，发生反应：M －n e －=== M n ＋，这叫牺牲阳极的阴极保护法，B 错误，C 、D 正确。

答案 B3．(2015·洛阳统考，9)下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH 明显 下降的是( )解析 A 项，发生反应：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，c (H ＋)减小，pH 增大；B 项，阳极：Cu －2e －＋2OH －===Cu(OH)2↓，阴极：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，总反应为：Cu ＋2H 2O=====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑，pH 变化不明显；C 项，总反应为：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，pH 增大；D 项，总反应为：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，pH 减小。

答案 D4．(2015·保定期末，15)两个装置中，液体体积均为200 mL ，开始工作前电解质 溶液的浓度均为0.5 mol/L ，工作一段时间后，测得有0.2 mol 电子通过，若忽 略溶液体积的变化，下列叙述正确的是( )A ．产生气体体积 ①＝②B ．①中阴极质量增加，②中正极质量减小C ．电极反应式：①中阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑②中负极：2H ＋＋2e －===H 2↑D．溶液的pH变化：①减小，②增大解析①发生电解反应，阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应为2Cu2＋＋4e－===2Cu；②中发生原电池反应，负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。

两个电池中的CuSO4和H2SO4的物质的量都是0.1 mol，当通过0.2 mol电子时两种物质正好完全反应，①生成0.05 mol O2，②生成0.1 mol H2，由此可知只有D正确。

答案 D5．(2015·豫南九校质检，8)近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂­铜空气燃料电池。

该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是( )A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===Cu＋2OH－C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，铜相当于催化剂解析放电时，负极反应为：Li －e－===Li＋，Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A项正确；正极反应为：Cu2O＋2e－＋H2O===2Cu＋2OH－，B项错误；通空气时，铜被氧化为Cu2O：4Cu＋O2===2Cu2O，总反应为：4Li＋O2＋2H2O===4LiOH，铜相当于催化剂，C、D正确。

答案 B6．(2014·湖北孝感统考，13)气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。

下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。

下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。

则下列说法中正确的是( )A，上述气体检测时，敏感电极均作电池正极B．检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－C．检测H2S气体时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋2H2O ＋4e－===4OH－D．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同解析由待测气体及产物的化合价可知NO2，Cl2作正极，CO、H2S作负极，A选项错误；由H2S氧化后产物为H2SO4可知，电解质溶液为酸性，电极中不能有OH－，C选项错误；D 选项，H2S中1个S的化合价升高8、而CO中1个C的化合价只升高2，错误。

答案 B二、非选择题7．(2015·贵阳期末，20)某化学兴趣小组同学利用电化学原理对某一氧化还原反应设计了如图装置，并进行一系列探究活动。

请回答下列问题：(1)写出该氧化还原反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________；(2)已知该原电池装置在反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12.1 g，此时导线中通过________mol电子；(3)在其他条件不变的情况下，若将(NH4)2SO4溶液替换FeSO4溶液，石墨电极的反应式为________________________，其原因是(NH 4)2SO 4溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因____________________________________________________________________________________________________________________________；(4)若以上述原电池作电源，用石墨作电极电解某金属氯化物(XCl 2)溶液，则与该原电池中石墨电极相连的是电解池的________(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极，该电极的反应式为______________________________________；一段时间后，电解池的一极收集到448 mL 气体(已换算成标准状况)，另一极增重1.28 g ，则X 的相对原子质量为________。

解析 (1)如图构成原电池，锌为负极发生反应：Zn －2e －===Zn 2＋，石墨为正极，溶液的Fe 2＋得电子被还原：Fe 2＋＋2e －===Fe ，总反应为：Zn ＋Fe 2＋===Fe ＋Zn 2＋。

(2)设导线中转移x mol 电子，则负极质量减少：65×x 2 g ，正极质量增加56×x 2g ，有65×x 2＋56×x 2＝12.1 g ，得x ＝0.2 mol 。

(3)因为NH ＋4水解使溶液呈酸性：NH ＋4＋H 2ONH 3·H 2O ＋H ＋，溶液中的H ＋在正极得电子。

(4)和正极(石墨)的相连的极为阳极，溶液的阴离子(Cl －)放电：2Cl －－2e －===Cl 2↑。

收集到448 mL 氯气，n (Cl 2)＝0.02 mol ，由XCl 2=====电解X ＋Cl 2↑，得生成X 0.02 mol ，则X 的摩尔质量为1.28 g 0.02 mol＝64 g·mol －1。

答案 (1)Zn ＋Fe 2＋===Zn 2＋＋Fe(2)0.2(3)2H ＋＋2e －===H 2↑ 酸性 NH ＋4＋H 2ONH 3·H 2O ＋H ＋(4)阳 2Cl －－2e －===Cl 2↑ 64B 组 专项能力训练一、选择题1．(2015·日照质检，14)纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。

采用离子交换膜控制电解液中OH －的浓度制备纳米级Cu 2O 的装置如图所示，发生的反应为：2Cu ＋H 2O=====电解Cu 2O ＋H 2↑。

下列说法正确的是( )A．钛电极发生氧化反应B．阳极附近溶液的pH逐渐增大C．离子交换膜应采用阳离子交换膜D．阳极反应式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O解析A项，钛电极是阴极，发生还原反应，错误；阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O ＋H2O ，溶液的pH逐渐减小，B项错误，D项正确；C项，采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜，错误。

答案 D2．(2015·广州检测)一种碳纳米管能够吸附氢气，可做充电电池(如图所示)的碳电极，该电池的电解质溶液为6 mol·L－1 KOH溶液，下列说法中正确的是( )A．充电时将碳电极与电源的正极相连B．充电时阴极发生氧化反应C．放电时镍电极反应为：NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－D. 放电时碳电极反应为：2H＋－2e－===H2↑解析A项，碳纳米管能够吸附氢气，可做充电电池的负极，放电时氢气发生氧化反应，故充电时该电极与外接电源的负极相连，错误；B项，充电时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，错误；C项，放电时镍电极为正极，得到电子，发生还原反应，其电极反应为：NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正确；D项，放电时碳电极反应为：H2－2e－＋2OH－===2H2O，错误。

答案 C3．(2015·郑州质检，15)某可充电电池的原理如图所示，已知a 、b 为惰性电极，溶液呈酸性。

充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。

下列叙述正确的是( )A. 充电时，b 极接直流电源正极，a 极接直流电源负极B. 充电过程中，a 极的电极反应式为：VO ＋2＋2H ＋＋e －===VO 2＋＋H 2OC. 放电时，H ＋从左槽迁移进右槽D. 放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色解析 由题“充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色”，说明充电时右槽发生反应：V3＋＋e －===V 2＋，为还原反应，因此右槽为阴极区，b 接电源负极，A 项错误；充电时左槽发生氧化反应：VO 2＋－e －＋H 2O===VO ＋2＋2H ＋，B 项错误；由B 项分析可知，放电时，左槽反应为VO ＋2＋2H ＋＋e －===VO 2＋＋H 2O ，溶液颜色由黄色变蓝色，H ＋从右槽进入左槽，C 项错误，D 项正确。