高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 熱考小題專攻練（十四）電化學(xué)基礎(chǔ)

熱考小題專攻練(十四) 電化學(xué)基礎(chǔ) (滿分42分,建議用時(shí)15分鐘)　小題快速練,練就速度和準(zhǔn)度,占領(lǐng)高考制勝點(diǎn)! 可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1　B-11　C-12 N-14　O-16　Na-23　Mg-24　Al-27　Fe-56　Zn-65　Ag-108　Pb-207 1.高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑,在電池領(lǐng)域也有極大的研究價(jià)值。如圖是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) (已知F=96 500 C/mol) A.該裝置中電子從Zn極流出 B.若用某種高分子材料制成陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左燒杯移動(dòng) C.若維持電流強(qiáng)度為1A,電池工作10 min,理論消耗2 g Zn D.電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3↓+5OH- 【解析】選C。根據(jù)電池裝置,Zn作負(fù)極,C作正極,電子從Zn極流出,A正確;原電池中的陽離子移向正極,用某種高分子材料制成陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左移動(dòng),B正確;若維持電流強(qiáng)度為1A,電池工作十分鐘,通過電子為,則理論消耗Zn為65 gmol-1≈0.2 g,C錯(cuò)誤;根據(jù)電池裝置,Zn作負(fù)極,碳作正極,高鐵酸鉀的氧化性很強(qiáng),正極上高鐵酸鉀發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe(OH)3,正極電極反應(yīng)式為Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3↓+5OH-,D正確。 【易錯(cuò)提醒】原電池的工作原理 (1)原電池中注意的三個(gè)“方向” ①外電路中電子移動(dòng)方向:負(fù)極→正極,電流方向:正極→負(fù)極; ②電池內(nèi)部離子移動(dòng)方向:陰離子→負(fù)極,陽離子→正極; ③鹽橋中(含飽和KCl溶液)離子移動(dòng)方向:K+→正極,Cl-→負(fù)極。 (2)“電子不下水,離子不上岸”即電子在導(dǎo)線中移動(dòng)而不能在溶液中通過,自由離子在溶液中遷移而不能在導(dǎo)線中通過。 【加固訓(xùn)練】用銅片、銀片設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池,鹽橋內(nèi)裝載的是足量用飽和氯化鉀溶液浸泡的瓊脂。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是(　　) A.電子通過鹽橋從乙池流向甲池 B.銅導(dǎo)線替換鹽橋,甲池中的銅片質(zhì)量增加 C.開始時(shí),銀片上發(fā)生的反應(yīng)是:Ag-e-Ag+ D.將銅片插入AgNO3溶液中,反應(yīng)原理與此裝置相同 【解析】選D。原電池負(fù)極銅失電子,正極Ag+得電子,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液,A錯(cuò)誤;銅線代替鹽橋,乙池是原電池,甲池是電鍍池,銅片是陽極溶解,質(zhì)量減少,B錯(cuò)誤;銀片是原電池的正極,電極反應(yīng)是Ag++e-Ag,C錯(cuò)誤;將銅片插入AgNO3溶液中,發(fā)生Cu+2Ag+2Ag+Cu2+,反應(yīng)原理與此裝置相同,D正確。 2.科學(xué)家開發(fā)出一種新型鋰～氧電池,其能量密度極高,效率達(dá)90%以上。電池中添加碘化鋰(LiI)和微量水,總反應(yīng)為O2+4LiI+2H2O2I2+4LiOH,對(duì)于該電池的下列說法不正確的是(　　) A.放電時(shí)負(fù)極上I-被氧化 B.充電時(shí)Li+從陽極區(qū)移向陰極區(qū) C.充電時(shí)陰極反應(yīng)為LiOH+e-Li+OH- D.放電時(shí)正極反應(yīng)為O2+2H2O+4Li++4e-4LiOH 【解析】選C。放電時(shí),負(fù)極失電子發(fā)生的氧化反應(yīng),I-被氧化,A正確;充電時(shí),電解質(zhì)里的陽離子移向陰極,B正確;充電時(shí)陰極發(fā)生碘單質(zhì)得電子的還原反應(yīng),C錯(cuò)誤;放電時(shí),正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),正極反應(yīng)為O2+2H2O+4Li++4e-4LiOH,D正確。 3.某廢水廠的廢水處理裝置如圖所示,可將酸性廢水的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,下列有關(guān)該裝置的說法錯(cuò)誤的是(　　) A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗11.2 L氧氣時(shí),最多有2NA個(gè)H+通過陽離子交換膜 B.質(zhì)子通過交換膜從M區(qū)移向N區(qū) C.N極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH- D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O26CO2+6H2O 【解析】選C。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗11.2 L氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移電子為2NA個(gè),所以最多有2NA個(gè)H+通過,A正確;原電池中陽離子(質(zhì)子)向正極移動(dòng),B正確;該電池的電解質(zhì)溶液是酸性,所以N極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O,C錯(cuò)誤;電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O26CO2+6H2O,D正確。 【方法規(guī)律】燃料電池解題規(guī)律: (1)燃料電池電極材料不參與反應(yīng),還原劑(或可燃性物質(zhì))為負(fù)極,氧化劑(或通氧氣、空氣)為正極,若為氧氣,正極反應(yīng)式一般為: 酸性:O2+4e-+4H+2H2O 堿性:O2+4e-+2H2O4OH- 固體或熔融:O2+4e-2O2- 熔融的碳酸鹽:O2+4e-+2CO22CO (2)電極反應(yīng)式的書寫必須考慮介質(zhì)環(huán)境。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí),不可能有OH-參加反應(yīng);堿性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H+參加反應(yīng)。 4.如圖是鉛蓄電池充、放電時(shí)的工作示意圖,已知放電時(shí)電池反應(yīng)為PbO2+Pb+4H++2S2PbSO4+2H2O。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.K與N相接時(shí),電池每通過2 mol電子,負(fù)極質(zhì)量減輕207 g B.K與N相接時(shí),PbSO4在兩極除去 C.K與M相接時(shí),所用電源的a極為負(fù)極 D.K與M相接時(shí),陽極附近的pH逐漸增大 【解析】選C。K與N相接時(shí),構(gòu)成原電池,負(fù)極:Pb→PbSO4,正極:PbO2→PbSO4,負(fù)極的質(zhì)量增加,PbSO4在兩極生成,A、B錯(cuò)誤;K與M相接時(shí),構(gòu)成電解池,電源a極為負(fù)極,連接陰極Pb,C正確;充電時(shí)陽極為PbO2,發(fā)生PbSO4-2e-+2H2O PbO2+S+4H+,陽極附近的H+濃度逐漸增大,pH減小,D錯(cuò)。 5.將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷不正確的是(　　) A.鹽橋中K+向甲池移動(dòng) B.濾紙上的紅點(diǎn)向a移動(dòng) C.片刻后乙池中c(Cu2+)增大 D.電子沿Cu→b→a→C路徑流動(dòng) 【解析】選D。由裝置圖可知,這是銅與硫酸鐵形成的原電池,對(duì)外供電電解硫酸鈉溶液。原電池反應(yīng)原理為2Fe3++CuCu2++2Fe2+,Cu失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故Cu極為負(fù)極,鹽橋中陽離子向正極(C極)移動(dòng),A正確;a與碳棒相連,a為陽極,電解池中,陰離子向陽極移動(dòng),即濾紙上的紅點(diǎn)(Mn)向a移動(dòng),B正確;乙池反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+,銅離子濃度增大,C項(xiàng)正確;電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.已知高能鋰電池的總反應(yīng)式為:2Li+FeSFe+Li2S,裝置中的LiPF6和SO(CH3)2為電解質(zhì),用該電池為電源進(jìn)行如圖的電解實(shí)驗(yàn),電解一段時(shí)間測得甲池產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L H2。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.從隔膜中通過的離子數(shù)目為0.4NA B.若電解過程體積變化忽略不計(jì),則電解后甲池中溶液濃度為4 molL-1 C.A電極為陽極 D.電源正極反應(yīng)式為FeS+2Li++2e-Fe+Li2S 【解析】選C。甲池產(chǎn)生H2為陰極區(qū),甲連接原電池負(fù)極,發(fā)生2H++2e- H2↑,n(H2)==0.2 mol,轉(zhuǎn)移0.4 mol電子,生成0.4 mol OH-,則隔膜中通過的K+離子數(shù)為0.4 mol,通過的離子數(shù)目為0.4NA,A正確;甲池生成0.4 mol OH-,隔膜中通過的K+離子數(shù)為0.4 mol,c(OH-)==4 molL-1,即電解后甲池中溶液濃度為4 molL-1,B正確;A電極為陰極,C錯(cuò)誤;由反應(yīng)FeS+2LiFe+Li2S可知,Li被氧化,為原電池的負(fù)極,FeS被還原生成Fe,為正極反應(yīng),正極方程式為FeS+2Li++2e-Fe+Li2S,D正確。