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1、精品文档你我共享知识改变命运专题检测卷 (八) 第 5 讲电化学原理(45 分钟100 分) 一、选择题 ( 此题包括 7 小题，每题 6 分，共 42 分) 1.(2012 上海高考 ) 右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+=Zn2+H2，以下说法错误的选项是A.a、b 不可能是同种材料的电极，电解质溶液为稀盐酸，电解质溶液为稀盐酸，电解质溶液是稀硫酸2.(2012 北京高考 ) 人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和 H2O制备化学原料。 如图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图， 以下说法不正确的选项是，有 O2产生，催化剂 b 附近酸性增强精选学习资料 - - -
2、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运2+2H+2e-=HCOOH 3.(2012 大纲版全国卷 ) 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。 相连时，外电路电流从流向； 相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A.B.C.D.4.(2013 三明质检 )如下图，将两烧杯用导线如图相连， Pt、Cu 、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关后，则以下表达正确的选项是-浓度增大+移向 Pt 电极2生成5.(2013 莆田一模 ) 电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧
3、碱溶液的装置如下图，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法正确的选项是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运：2H2O+2e-=H2+2OH-6.(2013 海南高考 )Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2+2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的选项是B.负极反应为 AgCl+e-=Ag+Cl-7.(2012 浙江高考 )以铬酸钾为原料， 电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：精
4、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运以下说法不正确的选项是，发生的电极反应为： 2H2O+2e-=2OH-+H2，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡 2Cr+2H+Cr2+H2O向右移动：4K2CrO4+4H2O电解2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2，假设 K 与 Cr 的物质的量之比 (nK/nCr)为 d，则此时铬酸钾的转化率为 1-二、非选择题 (此题包括 4 小题，共 58 分) 8.(13分) 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的
5、 pH在 5.0 ，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。 Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来， 具有净化水的作用。 阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去( 或撇掉 )浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水， 设计装置示意图，如下图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运1实验时假设污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。43CH2OH 2SO42电解池阳极发生了两个电极反应，其中一
6、个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是._ ；._ 。3 电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_ _。4该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A 物质参加循环(见上图 )，A物质的化学式是 _ 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运9.(13 分)(2013 漳州联考 )1甲醇(CH3OH)是重要的能源物质，研究甲醇具有重要意义。 为提
7、高甲醇燃料的利用率， 科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的 ZrO2晶体，在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为 _ 。假设以该电池为电源，用石墨做电极电解100 mL 含有如下离子的溶液。离子Cu2+H+Cl-24SOc/mol L-11 4 4 1 电解一段时间后，当两极收集到相同体积( 相同条件 ) 的气体时 ( 忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的物质的量为 _mol。2甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后将Co2+氧化成 Co3+，然后以 Co3
8、+做氧化剂把水中的甲醇氧化成 CO2而净化。实验室用以下图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式 _ ；除去甲醇的离子反应为6Co3+CH3OH+H2O=CO2+6Co2+6H+，该过精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运程中被氧化的元素是_，当产生标准状况下2.24 L CO2时，共转移电子 _mol 。10.(18 分).(2012 山东高考 )1CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质) 的电解精炼，以下说法正确的选项是_。，发生氧化反应2+向阳极移动
9、d. 利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属2利用反应 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可以制备 CuSO4，假设将 该 反 应 设 计 为 原 电 池 ， 其 正 极 电 极 反 应 式 为_ 。.(2012 福建高考 )1电镀时，镀件与电源的 _极连接。2化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件外表形成的镀层。假设用铜盐进行化学镀铜，应选用_(填“氧化剂”或“复原剂” )与之反应。.(2012 重庆高考 )尿素CO(NH2)2 是首个由无机物人工合成的有机物。 人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图：精选学习资料 - - - - - - - -
10、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运1电源的负极为 _(填“A”或“ B”)。2阳极室中发生的反应依次为_、_。3电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；假设两极共收集到气体13.44 L( 标准状况 ) ，则除去的尿素为_g。11.(14 分)(2012 海南高考 ) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和 O2，电解质为 KOH 溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如下图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
11、 -第 8 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运答复以下问题：1甲烷燃料电池正极、 负极的电极反应分别为 _ 、_ 。2闭合 K开关后， a、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的 是 _ ， 电 解 氯 化 钠 溶 液 的 总 反 应 方 程 式 为_ ；3假设每个电池甲烷通入量为1 L( 标准状况 )，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(104Cmol-1，列式计算 )，最多能产生的氯气体积为 _L(标准状况 )。答案解析1.【解析】 选 A。此题通过电化学知识意在考查考生的电化学知识和考生对问题的分析、处理能力。图示装置既可以是电解池，阳极的电极材料为 Zn、阴极的电
12、极材料为Zn 或其他可导电的材料，如Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故A 项错、B 项正确；该装置也可以是原电池，此时电池负极材料为Zn、正极材料为比Zn 活泼性差的可导电的材料， 如 Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故 C、D 项正确。2.【解析】 选 C。题中没有外加电源，应是原电池装置，由给出的反精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运应物和生成物得出电池反应为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，再 根 据 电 子 从a流 向b ， 知a为 负 极 ， 电 极 反 应
13、 式 是2H2O-4e-=O2 +4H+，由于产生 H+，其附近酸性增强； b 是正极，电极反应式是 CO2+2H+2e-=HCOOH，由于消耗 H+，其附近酸性减弱。3.【解析】 选 B。具体分析结论(金属活动性 ) 电流从流向，为负极相连时为正极相连时上有气泡逸出，为正极相连时的质量减少，为负极4.【解析】 选 B。闭合开关后，碳和锌及稀硫酸溶液构成原电池，铂和铜及 NaCl 溶液构成电解池。原电池中锌作负极，碳是正极，在电解池中与锌相连的铜电极是阴极；与碳相连的Pt 电极是阳极，所以A 项错误； 闭合开关后 NaCl 溶液中的 H+在铜电极上得电子生成H2，所以铜电极附近的OH-浓度增大
14、，导致溶液中的Na+向铜电极移动，所以 B 项正确， C 项错误； NaCl 溶液中的 Cl-在 Pt 电极上失电子生成 Cl2，所以 D 项错误。5.【解析】选 B。电解硫酸钠溶液实质上是电解水，根据同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12 可推知，甲为 O2，乙为 H2，则 a极为阳极， b 极为阴极。 a 极与电源正极相连， S、OH-移向 a 极，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运c 为阴离子交换膜， OH-放电，产物丙为硫酸溶液。b 极与电源负极相连， Na+、H+移向 b
15、 极，d 为阳离子交换膜， H+放电，产物丁为NaOH 溶液。综上所述， B 正确。6.【解析】 选 D。Mg 失去电子发生氧化反应，是电池的负极，A 项错误；负极反应为Mg-2e-=Mg2+，B 项错误； Mg-AgCl电池能够被海水激活， 改用 KCl 作电解质溶液也能够激活该电池，C 项错误；Mg-AgCl电池可将化学能转化为电能用于海上应急照明供电，D 项正确。7.【解析】 选 D。由反应的装置分析，惰性电极为阳极，则电解该溶液的实质是电解水， 所以阳极是溶液中的氢氧根离子失电子，而阴极是 氢 离 子 得 电 子 ， 故 在 阴 极 发 生 的 电 极 反 应 为2H2O+2e-=2O
16、H-+H2， A 对；由于阳极氢氧根离子放电所以剩 余 大 量 的 氢 离 子 ， 会 使 氢 离 子 的 浓 度 变 大 ， 故 使 平 衡2Cr+2H+Cr2+H2O 向右移动， B 对；根据阴、阳极放电的离子可以得知总反应式为4K2CrO4+4H2O电解2K2Cr2O7+4KOH+2H2 +O2， C 对；假设阳极区的 K 的物质的量为 d，则 Cr 的物质的量为 1。设 Cr的转化量是 x，则消耗的 H+的物质的量为x，则进入阳极区的K+的物质的量为x ，由此 可知K+的 总物 质的 量为d+x。n(K2CrO4)=1/2n(K+)=n(Cr) ，所以1/2(d+x)=1，x=2-d
17、，Cr的转化率为 x/1=2-d，所以 D 项错。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运8.【解析】 1为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除 A 和 B，考虑到题中要求电解时保持污水的pH 在 5.06.0 之间，因此不能添加NaOH 。2电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，同时也发生副反应，即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2。3根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。4 由于原电池的负极产物有水生成， 所以负极必有 C参加反应，同 时 根 据 碳
18、 守 恒 可 知A必 为CO2， 负 极 反 应 式 可 表 示 为CH4+4C-8e-=5CO2+2H2O。答案： 1C 2Fe-2e-=Fe2+4OH-4e-=2H2O+O234Fe2+10H2O+O2=4Fe(OH)3 +8H+4CO29.【解析】1 正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-； n(Cu2+)=0.1 mol ， n(H+)=0.4 mol ，n(Cl-)=0.4 mol ，n(S)=0.1 mol ，要想使两极得到相同体积的气体，阳极上有氧气生成，设氧气的物质的量为x，电解时阴阳极上得失电子数相等，所以 0.1 mol 2+(x+0.2)mol2=
19、4x+0.4 mol1，x=0.1 mol 。2阳极上二价钴离子失电子生成三价钴离子，电极反应式为Co2+-e-Co3+失电子的物质作复原剂，被氧化，所以被氧化的是C 或碳；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运6Co3+CH3OH+H2O=CO2 +6Co2+6H+转移 e-22.4 L 6 mol 2.24 L 0.6 mol 故转移电子 0.6 mol 。答案： 1O2+4e-=2O2-2Co2+-e-=Co3+C 或碳10.【解析】 .1在电解过程中，会有一部分电能损失转化为热能，
20、因此电能不可能全部转化为化学能，a 错误；c 项，溶液中的 Cu2+应向阴极 (精铜)移动，c 错误；正确答案为b、d。2此题可采取两种方法书写：一是直接法，通过化学反应可以看出，O2发生复原反应，正极反应物一定为O2，其对应的复原产物为H2O，故正极的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；方法二：先写出负极电极反应：铜作为负极反应物，氧化产物为CuSO4，故其电极反应式为 Cu-2e-+S=CuSO4，在电量相同的前提下，用 总 反 应 式 减 去 该 电 极 反 应 式 ， 可 得 正 极 的 电 极 反 应 式 为O2+4e-+4H+=2H2O。.1电镀时，镀层金属作电解池的阳极，
21、镀件作电解池的阴极，与电源的负极相连。2镀铜是将 Cu2+变成 Cu，需要加入复原剂与之反应。.1图中产生氯气的电极为阳极，与阳极相连的电极为正极；2根据图中信息，阳极上先产生氯气，氯气具有氧化性，尿素中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运的氮原子为 -3 价，具有复原性，两者相遇发生氧化复原反应。3反应过程中实际上发生两个反应(条件略去 )：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2 +H2CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl 两方程式相加消去中间产物可得：总反应方
22、程式： CO(NH2)2+H2O=N2 +CO2 +3H2由此可知反应的最终结果是没有酸或者碱生成，阴极室的酸碱性不会发生改变；两极产生的气体是氢气、 氮气和二氧化碳， 根据反应方程式假设设氢气的物质的量为 x，氮气和二氧化碳各为x/3 ，x=0.36 mol，然后根据总反应方程式计算出尿素的量。答案： .1b、d 24H+O2+4e-=2H2O .1负2复原剂.1B 22Cl-2e-=Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl 11.【解析】1在碱性环境下，该燃料电池的总反应为：CH4+2O2+2OH-=C+3H2O，正极反应为：2O2+4H2O+8e-=8OH-， 则
23、 两 式 相 减 得 出 负 极 反 应 为 ：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运CH4+10OH-8e-=C+7H2O。2根据图示得知该装置是两个串联的电源和一个电解池，由于甲烷发生氧化反应因而与甲烷相连的电解池的b 极为阴极，产生的气体为氢气。31 mol 甲烷氧化失去电子8 mol ，电量为 8 104C，因题中燃料电池是串联的， 但电子的传递只能用一个电池计算，由于甲烷失去电子是氯离子失电子数的8 倍，所以 CH44Cl2。答案： 12O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+1
24、0OH-8e-=C+7H2O 2H22NaCl + 2H2O电解2NaOH+H2 +Cl238 104C mol-1104C 4 【误区警示】1书写负极反应式时，易无视电解质溶液的环境，把生成物 C写成 CO2而导致错误。2因漏掉“电解”而导致电解氯化钠溶液的总反应方程式失分。3不注意审题，只写结果而不列式计算导致失分。沁园春雪 北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运大河上下，顿失滔滔。山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物，还看今朝。薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽。佳节又重阳，玉枕纱厨，半夜凉初透。东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖。莫道不消魂，帘卷西风，人比黄花瘦。高者未必贤，下者未必愚克精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页精品文档你我共享知识改变命运精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页