2014届高考化学二轮复习 电化学原理及其应用必做训练
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电化学原理及其应用练习卷
11. 难度:困难
过氧化银(Ag2O2)是银锌碱性电池正极的活性物质,可通过下列反应制备:
K2S2O8+2AgNO3+4KOHAg2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
(1)已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键,则该反应________ (填“是”或“不是”)氧化还原反应;已知下列反应:Mn2++S2O82-+
H2O→MnO4-+SO42-+H+(未配平),反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)制备Ag2O2的反应进行完全后,经过滤、洗涤、干燥,即可得到Ag2O2,检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是________。
(3)一种银锌(Ag2O2、Zn)碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极生成Ag,负极只生成一种化合物(只含有Zn、K、H、O),其中Zn元素的质量分数为30%,钾、锌两种元素的质量比为7865,则该电池的总反应方程式为________。
(4)用银锌电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液可制取H2,其装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过,M、N均为惰性电极)。
①N极与银锌电池的________(填“Zn”或“Ag2O2”)相连。
②M极的电极反应式为________________________。
2014年高考二轮复习指导冲关第7练电化学原理 1.(2013·济宁市名校联考)实验发现,298 K时,在 FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。
某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如右图所示的原电池装置。
下列有关说法中正确的是( ) A.该原电池的正极反应是:Zn-2e-===Zn2+ B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C.该电池铂电极上有气泡出现 D.该电池总反应为:3Zn+2Fe3+===2Fe+3Zn2+ 【解析】 正极反应是得电子的反应,A错误;左烧杯中的电极反应式为Fe3++e-===Fe2+,B正确,C错误;因为在金属活动性顺序中铁排在H的前面,在酸性溶液中不会生成Fe,D错误。
【答案】 B 2.(2011·浙江高考)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。
下列说法正确的是( ) A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH- C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈 D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-===Cu2+ 【解析】 b处有氧气参加,发生还原反应,是正极区,a处是负极区,铁发生氧化反应,阴离子向负极移动,A、C错误,B正确;铁比铜活泼,所以铁作负极失电子,D错误。
【答案】 B 3.(2013·临沂质检)有关如图装置的叙述中,正确的是( ) A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为外接电源的阴极保护法 B.若X为碳棒,Y为饱和NaOH溶液,开关K置于N处,保持温度不变,则溶液的pH保持不变 C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中银离子浓度将减小 D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铁电极移动 【解析】 A项,没有外加电源,属于牺牲阳极的阴极保护法;B项,NaOH溶液是饱和的,电解时相当于电解水,温度不变,NaOH溶液浓度、 pH都不会改变;C项,溶液中c(Ag+)不变;D项为原电池,铁作负极,电子应从铁极经外电路流向铜极。
1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因。
了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点:原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主,在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
复习时,应注意:1.对基础知识扎实掌握,如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。
2.电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在练习中总结和反思,提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。
知识点一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
八、电化学1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是( )A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析:选B。
原电池原理及应用。
铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置,铝作负极,变质的银器作正极。
负极反应式为Al-3e-===Al3+,正极反应式为Ag2S+2e-===2Ag+S2-。
Al3+与S2-在溶液中不能共存,能发生水解相互促进反应2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,故原电池总反应为2Al+3Ag2S+6H2O===6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑,故B项正确,C项错误。
A项,原电池反应是自发进行的氧化还原反应,银器中Ag2S被还原成Ag,质量减轻,故A项错误。
D项,黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag,故D项错误。
2.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池的叙述错误的是( )A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-===Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析:选B。
结合蓄电池装置图,利用原电池原理分析相关问题。
A项,在负极Na失电子生成Na+,正极反应为NiCl2+2e-===Ni+2Cl-,故电池反应中有NaCl生成;B项,电池的总反应是金属钠还原二价镍离子;C项,正极上NiCl2发生还原反应,电极反应为NiCl2+2e-===Ni+2Cl-;D项,钠在负极失电子,被氧化生成Na+,Na+通过钠离子导体在两电极间移动。
高频考点滚动练(八) 电化学原理及应用(限时:25分钟)1.[双选](2018·潮州模拟)下列叙述正确的是( )A.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法B.图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-===2H2OD.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极2.(2018·成都四校联考)某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。
下列叙述正确的是( )A.银片为负极,发生的反应为Ag++e-===AgB.进行实验时,琼脂中K+移向Mg(NO3)2溶液C.用稀硫酸代替AgNO3溶液,可形成原电池D.取出盐桥,电流表依然有偏转3.[双选](2018·南京师大附中模拟)电化学降解法治理水中硝酸盐的污染原理如图所示。
下列说法正确的是( )A.Y为电源正极B.电解过程中H+向阳极移动C.阴极反应式为2NO-3+6H2O+10e-===N2↑+12OH-D.理论上电解过程中阴、阳两极产生的气体在同温同压下体积比为2∶54.(2018·江西南昌模拟)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
如图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是( )A.转移0.1 mol电子时,a电极产生标准状况下O2 1.12 LB.b电极上发生的电极反应是2H2O+2e-===H2↑+2OH-C.c电极上进行还原反应,B电池中的H+可以通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是O2+4H++4e-===2H2O5.(2018·黄冈中学调研)一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气,其中某一电极反应式为C2H6+18OH--14e-===2CO2-3+12H2O。
专项训练化学反应原理小综合选择题(每题有12个选项符合题意)1. (2013·江苏高考)下列有关说法正确的是( )A.反应NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0B. 电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极C. CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中3-3(CH COOH)(CH COO)cc的值减小D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C2-3O水解程度减小,溶液的pH减小2. (2013·南通一模)下列说法正确的是( )A. 在轮船表面涂刷富锌油漆,能有效防止船体在海水中被腐蚀B. 相同条件下Na2CO3溶液的碱性强于C6H5ONa,说明C6H5OH的酸性强于H2CO3C. 任何条件下,2CO2(g)2CO(g)+O2(g)(ΔH>0,ΔS>0)均不能自发进行D. 采用450℃的高温,可以提高N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ΔH<0)的转化率3. (2013·南通二模)下列有关说法正确的是( )A. 催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率B. 铅蓄电池充电时,标有“-”的电极应与电源的负极相连C. 温度保持不变,向水中加入钠盐对水的电离一定没有影响D. 向醋酸钠溶液中加水稀释时,溶液中所有离子浓度都减小4. (2013·南通三模)下列有关说法正确的是( )A. 锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜,反应加快的原因是Cu2+水解增大了H+浓度B. 增大醋酸溶液的浓度,溶液中c(OH-)减小的原因是水的离子积常数Kw减小C. pH=3的盐酸与pH=11的LiOH溶液等体积混合溶液呈碱性,说明LiOH为强碱D.TATP(C8H18O6)受撞击分解爆炸,且无明显热效应,说明该分解反应的熵显著增加5. (2013·镇江一模)下列说法正确的是( )A. 电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属B. 在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,振荡、过滤、洗涤,沉淀中加入盐酸有气体产生,说明Ksp (BaSO4)>Ksp(BaCO3)C. 恒温时,向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,水的离子积常数Kw不变D. 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)在298K时能自发进行,则它的ΔH>0,ΔS>06. (2013·泰州期末)下列有关说法正确的是( )A. Hg(l)+H2SO4(aq)HgSO4(aq)+H2(g)常温下不能自发进行,说明ΔH<0B. 用惰性电极电解1L1mol·L-1 CuSO4溶液,当阴极析出3.2g铜时,加入0.05molCu(OH)2固体可将溶液恢复至原浓度C. 已知25℃时,Ksp (AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,所以AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度D. 25℃时,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,该溶液中水的电离程度将增大,但Kw不变7. (2013·苏州期末)下列有关说法正确的是( )A. NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0B. 镀锌铁制品镀层破损后,铁制品比受损前更容易生锈,而镀锡铁则相反C. 对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当其他条件不变时,压缩气体体积使压强增大,正反应和逆反应速率以及H2的平衡转化率均增大D. 100℃时水的离子积常数Kw为5.5×10-13,说明水的电离是放热反应 8. (2013·无锡期末)下列有关说法正确的是( )A. 反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),在298K时能自发进行,说明它的ΔH>0B. 0.1mol·L-1'Na2CO3溶液加蒸馏水稀释,C2-3O的水解程度变大,溶液的pH不断增大C. 电解精炼铜过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等D. C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大9. (2013·宿迁一模)下列有关说法正确的是( )A. 常温下,将pH=10的氨水稀释,溶液中所有离子浓度都减小B. 常温下,反应2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的ΔH一定大于0C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D. 水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应10. (2013·苏锡常镇徐连一调)下列说法正确的是( )A. 除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入适量的溴水后过滤B. 某温度时,纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=5×10-8mol·L-1C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其他条件不变,增大压强,v(正)增大而v(逆)减小D. Na2CO3溶液中存在平衡:C2-3O+H2O HC-3O+OH-,升高温度溶液碱性增强11. (2013·南京、盐城一模)下列有关说法正确的是( )A. BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g),室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0B. 纯铁和生铁在酸雨中均发生电化学腐蚀C. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,其他条件不变时加入催化剂,反应速率v(SO2)和SO2转化率均增大D. 0.1mol ·L -1Na 2CO 3溶液在35℃时碱性比25℃强,说明盐类水解反应是放热反应 12. (2013·连云港期末)下列有关说法正确的是( ) A. ΔH>0的反应一定不能自发进行B. 同温、同浓度的盐酸和氢氧化钠稀溶液中,水的电离程度相同C. 牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法都是应用电解池原理D. 恒容密闭容器中进行的反应3A(g)B(g)+C(g),在其他条件不变的情况下,再充入一定量的A 气体,A 的转化率将减小13. (2013·南京二模)下列有关说法正确的是( ) A. 反应2Mg(s)+CO 2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0B. 水的离子积常数K w 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应C. 常温下,将醋酸稀溶液加水稀释,溶液中3(H )(CH COOH)c c 增大D. 饱和碳酸钠溶液可将BaSO 4粉末转化为BaCO 3,说明K sp (BaSO 4)>K sp (BaCO 3) 14. (2013·南方凤凰台百校大联考)下列有关说法正确的是( ) A. C(s)+CO 2(g)2CO(g),高温下自发进行,说明该反应的ΔH<0B. 锂和锌作电池负极,消耗相同质量时,锂放出的电能多C. 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ΔH<0,其他条件不变时通入O 2,O 2和SO 2的平衡转化率均增大D. 常温下,pH 均为12的NaOH 和CH 3COONa 溶液,分别稀释100倍后,pH 均变为10 15. (2013·苏锡常镇二调)下列有关说法正确的是( )A. 实验室制氢气,为了加快反应速率,可向稀硫酸中滴加少量Cu(NO 3)2溶液B. 为处理锅炉水垢中的CaSO 4,可先用饱和Na 2CO 3溶液浸泡,再加入盐酸溶解C. N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,平衡时氢气转化率增大D. 吸热反应“TiO 2(s)+2Cl 2(g)TiCl 4(g)+O 2(g)”在一定条件下可自发进行,则该反应的ΔS<016. (2013·徐州考前模拟)下列有关说法错误的是( ) A. 反应NH 3(g)+HCl(g)NH 4Cl(s)在低温下能自发进行,说明该反应的ΔH<0B. Mg 在空气中燃烧时发出耀眼的白光,可用于制造信号弹C. 纯碱溶于热水中去污效果增强,说明纯碱的水解是吸热反应D. 反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)(ΔH<0)达到平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动17. (2013·扬州适应考试)下列有关说法正确的是( ) A. 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率但不能改变平衡转化率 B. 氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能 C. 在NH 4HSO 4溶液中由于N4H +的水解促进了水的电离,所以水的电离程度增大D. 在一密闭容器中发生反应2SO 2+O 22SO 3,增大压强,平衡会正向移动,23222(SO )(SO )(O )c c c ⋅的值增大18. (2013·南京、盐城三模)下列说法正确的是( ) A. 将输气管道与弱电流直流电源正极相连以降低其腐蚀速率 B. 反应2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N 2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0C. 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应D. 相同体积pH=2的盐酸和醋酸中加入足量的锌,开始的反应速率及最终产生氢气的量相同专项训练十一化学反应原理小综合1. AC2. A3. B4. D5. C6. D7. C8. D9. B10. D11. A12. B13. C14. B15. B16. D17. A18. B。
专题九电化学原理1.(2014·福建省福州市期末)下列装置工作时实现化学能转化为电能的是A.干电池B.光伏电池C.离子交换膜电解槽D.风力发电机1.【答案】A【解析】干电池是以锌与糊状NH4Cl发生反应为基础的,属于化学能转化为电能,A项正确;光伏电池是将光能直接转化为电能的装置,B项错误;电解槽将电能转化为化学能,C项错误;风力发电将是将风能转化为电能,D项错误。
2.(2014·天津市和平区期末)右图为一原电池的结构示意图,下列说法中,不正确的是( ) A.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++CuB.原电池工作时,Zn电极流出电子,发生氧化反应C.原电池工作时,铜电极上发生氧化反应,CuSO4溶液蓝色变深D.盐桥中阳离子流向CuSO4溶液中2.【答案】C【解析】锌比铜活泼,Zn置换铜为自发进行的氧化还原反应,A项正确;Zn 为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,B项正确;该装置构成原电池,Zn比铜活泼,为电源的负极,发生氧化反应,而铜电极为电源的正极,发生还原反应:Cu2++2e-=Cu,硫酸铜溶液颜色变浅,C项错误;铜电极为正极,原电池原理中阳离子移向原电池的正极,D 项正确。
3.(2014·安徽省池州市期末)如图所示是氢氧燃料电池的基本结构,将电极a、b分别与负载连接后,电池就能正常工作。
下列有关该燃料电池工作时的叙述中,不正确的是()A.a电极一定是负极B.若X是H+则H+将从a电极通过离子交换膜移向b电极C.若x是O2-则生成的水将从d口流出D.溶液中的电流方向是从b流向a3.【答案】D【解析】氢氧燃料电池是以H2和O2反应生成水为基础的,反应中H2发生氧化反应,O2发生还原反应,从图示看a电极为电源的负极,b电极为正极,A项正确;原电池中阳离子(H+)移向正极,B项正确;阴离子移向负极,即向a电极移动与负极产生的H+生成水,C项正确;溶液中电流从a流向b,D项错误。
2014届高考化学二轮复习必做训练:电化学原理及其应用一、选择题1.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳。
其中放电Mg x Mo3S4,下列说法错误的是( )一种镁电池的反应为xMg+Mo3S4充电A.放电时Mg2+向正极迁移B.放电时正极反应为Mo3S4+2xe-===Mo3S2x-4C.充电时Mo3S4发生氧化反应D.充电时阴极反应为Mg2++2e-===Mg解析:利用原电池工作原理可知,原电池工作时电解质溶液中阳离子移向正极,A正确;由Mg升高至+2价,结合总反应式可知共转移2x mol电子,正极得电子发生还原反应,故可知B项正确;充电时,发生氧化反应与还原反应的均为Mg x Mo3S4,C项错误;充电时阴极发生还原反应得到金属镁,D项正确。
答案:C点拨:本题考查原电池,考查考生的理解能力。
难度中等。
2.(2013·长沙市模拟(二)·10)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
图甲表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
则下列说法不正确的是( )A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol 的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L-1解析:电解精炼铜时,阳极为粗铜,阴极为纯铜,电解质溶液为可溶性铜盐溶液,A项正确;惰性电极电解AgNO 3溶液时的反应为4AgNO 3+2H 2O=====电解4HNO 3+4Ag +O 2↑,故B 项正确;利用电解CuSO 4溶液的反应式2CuSO 4+2H 2O=====通电2Cu +2H 2SO 4+O 2↑可知,若电解一段时间CuSO 4溶液后加入0.5 mol 的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH ,则电解过程中转移的电子为1.0 mol ,C 项错;D 项,阴极析出氢气,阳极先析出氯气,后析出氧气,因此若两极气体体积相等则阳极产生的气体只能是氯气,利用氯原子守恒可知混合液中c(KCl)至少为1 mol÷0.5 L=2.0 mol·L -1。
答案:C点拨:本题考查电化学,考查考生的分析、计算能力等。
难度较大。
3.(2013·陕西省质检(二)·12)甲烷燃料电池,分别选择H 2SO 4溶液和NaOH 溶液做电解质溶液,下列有关说法正确的是( )A .总反应式都为CH 4+2O 2===CO 2+2H 2OB .H 2SO 4和NaOH 的物质的量都不变,但浓度都减小C .若用H 2SO 4溶液做电解质溶液,负极反应式为CH 4-4e -+H 2O===CO 2+4H +D .若用NaOH 溶液做电解质溶液,正极反应式为O 2+2H 2O +4e -===4OH -解析:A 项,在氢氧化钠溶液中,生成的CO 2会与氢氧化钠反应生成碳酸钠;B 项,在碱性溶液中,由于CO 2与氢氧化钠反应,使得氢氧化钠的物质的量减小;C 项,负极反应中,1个CH 4应该失去8个电子,其电极反应式是CH 4-8e -+2H 2O===CO 2+8H +。
答案:D点拨:本题考查燃料电池,考查考生应用原电池原理解题的能力。
难度中等。
4.(2013·太原市模拟(二)·13)电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁—次氯酸钠燃料电池,电池总反应为Mg +ClO -+H 2O===Cl -+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr 2O 2-7的工业废水的处理。
下列说法正确的是( )A .图乙中Cr 2O 2-7向惰性电极移动,与该极近的OH -结合转化成Cr(OH)3除去B .图乙的电解池中,有0.084 g 阳极材料参与反应,阴极会有336 mL 的气体产生C .图甲中发生的还原反应是Mg 2++ClO -+H 2O +2e -===Cl -+Mg(OH)2↓D.若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理,理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀解析:A项,在电解池中,阴离子应该移向阳极,根据装置乙可知,惰性电极做阴极;B项,未标明标准状况,故无法计算产生气体的体积;C项,根据装置甲可知,镁做负极,发生电极反应是Mg-2e-===Mg2+;D项,图甲中溶解3.6 g镁时,失去的电子是0.3 mol,在图乙中阳极反应是Fe-2e-===Fe2+,根据电子守恒可得此时生成的Fe2+是0.15 mol,所以最后生成的氢氧化铁也是0.15 mol即16.05 g。
答案:C点拨:本题考查电化学原理,考查考生灵活解决问题的能力。
难度较大。
5.(2013·石家庄市模拟(一)·11)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述正确的是( )8H2O充电A.充电时阳极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2B.充电时OH-向阳极移动C.放电时每转移3 mol e-正极有1 mol K2FeO4被氧化D.充电时,电源的正极应与电池的Zn(OH)2极相连解析:A项,通过总反应可以判断该反应为放电时负极发生的反应;B项,充电时阴离子向电解池的阳极移动;C项,正极得电子,化合价降低,被还原;D项,电池的Zn(OH)2极充电时为阴极,应与电源的负极相连。
答案:B点拨:本题考查蓄电池,考查考生书写电极反应式的能力。
难度中等。
6.(2013·兰州市高三诊断·11)“神舟九号”与“天宫一号”成功对接,是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。
空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
如图为RFC 工作原理示意图,下列有关说法正确的是( )A.图甲把化学能转化为电能,图乙把电能转化为化学能,水得到了循环使用B.当有0.1 mol电子转移时,a极产生0.56 L O2(标准状况下)C.c极上发生的电极反应是O2+4H++4e-===2H2OD.图乙中电子从c极流向d极,提供电能解析:A项,图甲把电能转化为化学能,图乙把化学能转化为电能,水得到了循环使用;B项,a极产生的是H2;C项,c极是原电池的正极,电极反应式:O2+4H++4e-===2H2O;D 项,图乙中电子从d极流向c极。
答案:C点拨:本题考查新型燃料电池,考查考生的理解、分析问题的能力。
难度中等。
7.(2013·贵阳市监测(二)·12)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。
用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。
下列推断合理的是( )A.铁是阳极,电极反应为Fe-6e-+4H2O===FeO2-4+8H+B.镍电极上的电极反应为2H++2e-===H2↑C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH-自右向左移动D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,最终溶液pH不变解析:A选项,Fe与电源的正极相连,故Fe为阳极,阳极发生氧化反应,因电解质溶液呈碱性,故不能得到H+,正确的阳极反应式为Fe-6e-+8OH-===FeO2-4+4H2O;B选项,Ni电极为阴极,在阴极,水电离出的H+发生还原反应生成H2;C选项,由电极反应式知OH -由左(阴极)向右(阳极)移动;D选项,阳极区消耗OH-,pH减小,阴极区生成OH-,pH增大,由总反应式:Fe+2OH-+2H2O===FeO2-4+3H2↑可知,整个溶液碱性减小,pH减小。
答案:B点拨:本题考查电解池原理,考查考生知识运用能力。
难度中等。
8.(2013·东北三省三校联考(二))目前人们掌握了可充电锌—空气电池技术,使这种电池有了更广泛的用途。
这种电池使用特殊技术吸附空气中的氧,以苛性钠溶液为电解质,电池放电时的总反应为2Zn+O2===2ZnO,下列判断正确的是( )A.放电时,OH-向负极方向移动B.放电时,正极反应式为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2OC.充电时,Zn发生氧化反应D.充电时,阴极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-解析:A项,放电时阴离子向负极移动;B项,正极为得电子发生还原反应的一极;C 项,充电时锌的化合价降低,被还原,做阴极;D项,该电池中O2在正极上放电。
答案:A点拨:本题考查充电电池,考查考生书写电极反应式的能力。
难度中等。
9.(2013·高考命题研究专家原创卷)某化学学习小组学习电化学后,设计了下面的实验装置图:下列有关该装置图的说法中正确的是( )A.合上电键后,盐桥中的阳离子向甲池移动B.合上电键后,丙池为电镀银的电镀池C.合上电键后一段时间,丙池中溶液的pH增大D.合上电键后一段时间,当丙池中生成标准状况下560 mL气体时,丁池中理论上最多产生2.9 g固体解析:选项A,甲池与乙池及盐桥构成了原电池,锌为负极,失电子生成锌离子进入甲池,盐桥中阳离子向乙池移动,A错。
选项B,电镀银时,银应该作阳极,但丙池中银为阴极,B错。
选项C,丙池在电解过程中,不断生成H+,溶液的pH减小。
选项D,丙池电解硝酸银溶液会生成氧气,丁池电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和Mg(OH)2沉淀,根据反应过程中的电子得失守恒可得物质的量关系式:O2~2Mg(OH)2,根据丙池中生成气体(即氧气)的量可得Mg(OH)2的物质的量为0.05 mol,即2.9 g,D正确。
点拨:本题考查电化学知识,意在考查考生能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
答案:D10.(2013·高考命题研究专家原创卷)某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。
下列说法中错误的是( )A .图1中,若开始实验时开关K 与a 连接,则B 极的电极反应式为Fe -3e -===Fe 3+B .图1中,若开始实验时开关K 与b 连接,则一段时间后向电解液中通入适量HCl 气体可恢复到电解前的浓度C .图2中,若开始实验时开关K 与a 连接,则电解液的溶质质量分数变小D .图2中,若开始实验时开关K 与b 连接,则A 极减少的质量等于B 极增加的质量 解析:图1中,若开始实验时开关K 与a 连接,则形成原电池,电池反应相当于钢铁在中性条件下的吸氧腐蚀,B 极的电极反应式应为Fe -2e -===Fe 2+,A 错。