2019-2020年高考化學(xué)備考30分鐘課堂集訓(xùn)系列專題9 電化學(xué)基礎(chǔ) .doc

《2019-2020年高考化學(xué)備考30分鐘課堂集訓(xùn)系列專題9 電化學(xué)基礎(chǔ) .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)備考30分鐘課堂集訓(xùn)系列專題9 電化學(xué)基礎(chǔ) .doc（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考化學(xué)備考30分鐘課堂集訓(xùn)系列專題9 電化學(xué)基礎(chǔ) 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1．茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向．航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定．我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt－Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池．在這 種電池中 (　　) ①鋁合金是陽極　　 ?、阡X合金是負(fù)極 ③海水是電解液　　 ?、茕X合金電極發(fā)生還原反應(yīng) A．②③　　　　　　　　　B．②④ C．①② D．①④ 解析：電池電極只稱為正、負(fù)極，故①錯．其中活潑的一極為負(fù)極，即為鋁合金，②對．電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，③對．鋁合金為負(fù)極，則發(fā)生氧化反應(yīng)，故④錯． 答案：A 2．近年，科學(xué)家們發(fā)明了一種能夠給電子設(shè)備提供動力的生物燃料電池．該電池包括兩個涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量氫氣的玻璃槽中．由于氣體可以混合從而省去了昂貴的燃料隔離膜，其工作原理如圖所示．下列說法正確的是 (　　) A．左邊為該電池的負(fù)極 B．該電池可在高溫環(huán)境下使用 C．該電池負(fù)極反應(yīng)為：H2－2e－===2H＋ D．該電池正極反應(yīng)為O2＋4e－===2O2－ 解析：根據(jù)燃料電池的原理，其正極通入空氣(或氧氣)，負(fù)極通入H2，故A錯誤；而在高溫下氫氣與氧氣混合會導(dǎo)致爆炸且易變性，B錯誤．正極反應(yīng)不可能生成O2－，應(yīng)該生成H2O，故D錯誤． 答案：C 3．下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是 (　　) A．銅鋅原電池中銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電解飽和食鹽水制燒堿時，用銅作陽極 C．電解法精煉銅時，粗銅連接電源的正極 D．電鍍銅和精煉銅時，均用純銅作陰極 解析：銅鋅原電池中銅電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；電解飽和食鹽水制燒堿時，陽極為石墨；電解法精煉銅時，粗銅作陽極被氧化，純銅作陰極，故C正確；電鍍銅時，銅作陽極被氧化． 答案：C 4．電解CuCl2和NaCl的混合溶液，陰極和陽極上分別析出的物質(zhì)是(　　) A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D. Cu和O2 解析：陰極上陽離子放電順序：Cu2＋>H＋>Na＋，所以Cu2＋＋2e－===Cu；陽極上陰離子放電順序：Cl－>OH－，所以有2Cl－－2e－===Cl2↑. 答案：B 5.按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗：A極是銅鋅合金，B極為純 銅，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液(足量)．通電一段時間后，A極 恰好全部溶解，此時B極質(zhì)量增加7.68 g，溶液質(zhì)量增加0.03 g， 則A合金中銅、鋅原子個數(shù)比為 (　　) A．4∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．任意比 解析：由圖可知A是陽極，B是陰極．B極上共析出0.12 mol Cu.陰極上析出的銅的物質(zhì)的量跟陽極上溶解掉的Cu、Zn的物質(zhì)的量之和相等，所以每當(dāng)1 mol Zn溶解生成1 mol Zn2＋時必定同時有1 mol Cu2＋轉(zhuǎn)化為Cu，溶液質(zhì)量增加1 g．所以鋅的物質(zhì)的量為0.03 mol，銅鋅原子個數(shù)比為(0.12－0.03)∶0.03＝3∶1. 答案：B 6．三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)節(jié)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解．電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO－，把二價鎳氧化為三價鎳．以下說法正確的是 (　　) A．可用鐵作陽極材料 B．電解過程中陽極附近溶液的pH升高 C．陽極反應(yīng)方程式為：2Cl－－2e－=== Cl2↑ D．1 mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，外電路中通過了2 mol 電子 解析：根據(jù)“用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5”，則電解液中含有Ni2＋、H＋、Na＋、Cl－、OH－，電解時陽極產(chǎn)生Cl2，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正確，陽極不可能是活性電極如鐵，故A錯．陽極產(chǎn)生Cl2與堿反應(yīng)，故pH值降低，故B錯．由Ni2＋－e－===Ni3＋，則1 mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，失去1 mol電子，所以D錯誤． 答案：C 7．(xx宜昌模擬)如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極．將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色．則以下說法正確的是 (　　) A．電源B極是正極 B．甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1∶2∶2∶2 C．欲用丙裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液 D．裝置丁中Y極附近紅褐色變深，說明氫氧化鐵膠粒帶負(fù)電荷 解析：由乙中陰極 2H＋＋2e－===H2↑；陽極 2Cl－－2e－===Cl2↑；向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色，說明F極為陰極，即電源B極是負(fù)極. 甲電解反應(yīng)為2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4；根據(jù)串聯(lián)電路通過的電量相等， B正確. 鍍銀時銀應(yīng)為陽極，C錯誤. 氫氧化鐵膠粒帶正電荷，故向電源負(fù)極移動，D錯誤． 答案：B 8．市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Liion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．這里鋰離子電池的電池反應(yīng)式為： Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列說法不正確的是 (　　) A．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li－e－===Li＋ B．充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng) 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 解析：A項，放電時Li為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；B項，充電時Li0.85NiO2既是氧化劑，又是還原劑；C項，用水作電解質(zhì)，Li要與水反應(yīng)；D項，放電時，正極得電子而吸引陽離子Li＋. 答案：D 9．如圖所示，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)生a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出．符合這一情況的是(　　) A極板 B極板 X電極 Z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 解析：a極板質(zhì)量增加，必定是金屬在a極析出．a(chǎn)極一定是陰極，則X一定為電源的負(fù)極，所以C選項電源電極名稱錯，B選項Z溶液為NaOH溶液，電解時無金屬析出，被排除．又因為b極有無色無臭氣體放出，該氣體只能是O2，而D選項電解CuCl2溶液，陽極產(chǎn)生的氣體是黃綠色的有刺激性氣味的Cl2，D選項被排除. 答案：A 10．某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl與H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3∶1.用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段．下列敘述不正確的是(　　) A．陰極自始至終只有H2 B．陽極先析出Cl2后析出O2 C．電解最后階段為電解水 D．溶液pH不斷增大，最后為7 解析：電解所分三個階段可認(rèn)為是(1)電解鹽酸，(2)電解氯化鈉溶液，(3)電解硫酸鈉溶液，電解鹽酸為分解型，電解氯化鈉溶液生成堿，電解硫酸鈉溶液為電解水型，所以最終溶液呈堿性． 答案：D 11．如圖所示，下列敘述正確的是 (　　) A．Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) B．X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) C．Y與濾紙接觸處有氧氣生成 D．X與濾紙接觸處變紅 解析：考查原電池、電解池的反應(yīng)原理．根據(jù)圖示的裝置可以得出左側(cè)的裝置為原電池，右側(cè)的裝置為電解池．根據(jù)原電池的構(gòu)成規(guī)律：Zn為負(fù)極，Cu為正極；由圖示連接情況可知X為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)分別為Cu2＋－2e－===Cu2＋、2H＋＋2e－===H2↑.因為在Y電極附近H＋的濃度減小，將使H2OH＋＋OH－平衡向右移動，移動的結(jié)果是c(OH－)＞c(H＋)，溶液顯堿性，所以溶液附近電極變紅色．所以只有A選項正確． 答案：A 12．用石墨作電極電解1 mol/L CuSO4溶液，當(dāng)c(Cu2＋)為0.5 mol/L時，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質(zhì)可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來狀況 (　　) A．CuSO4　　　　　　　　　B．CuO C．Cu(OH)2 D．CuSO45H2O 解析：電解CuSO4溶液的總反應(yīng)方程式為2CuSO4＋2H2O電解,2Cu＋O2↑＋2H2SO4，故從溶液中析出的物質(zhì)是Cu和O2，每放出1 mol O2即析出2 mol Cu，Cu與O的物質(zhì)的量之比為1∶1，所以，加入CuO可使溶液恢復(fù)原狀． 答案：B 13．按下圖所示裝置做實驗，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示(　　) ①c (Ag＋)?、赾(NO)?、踑棒的質(zhì)量 ④b棒的質(zhì)量?、萑芤旱膒H A．①③　　　　B．③④ C．①②④ D．①②⑤ 解析：由圖象知：裝置是電鍍池，所以AgNO3溶液不變．故得答案． 答案：D 14．金屬鎳有廣泛應(yīng)用．粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋) (　　) A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其主要電極反應(yīng)式：Ni2＋＋2e－===Ni B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋ D．電解后，電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt 解析：電解精煉鎳的化學(xué)原理與電解精煉銅相同，電解時將粗鎳作陽極．由已知的氧化性Fe2＋Fe>Ni>Cu>Pt，電解時陽極上Ni和雜質(zhì)Zn、Fe失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬溶解進(jìn)入溶液，Cu和Pt不能失電子而形成陽極泥在陽極附近沉積．在陰極上只有Ni2＋得電子析出金屬鎳，在通過相同電量時，陰陽兩極反應(yīng)的元素不完全相同，所以兩極質(zhì)量的變化值不等．電解時的電解液為含Ni2＋的鹽溶液，電解過程中Ni2＋濃度略有減少，所以溶液中仍含有大量的Ni2＋. 答案： D 15．如圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是 (　　) 解析：電子流出的一極是電源的負(fù)極，電解飽和的氯化鈉溶液時，陽極產(chǎn)生Cl2，能使碘化鉀淀粉溶液變藍(lán)；陰極產(chǎn)生H2，陰極區(qū)顯堿性，能使酚酞變紅． 答案：D 16．有人設(shè)計將兩根Pt絲作電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池．該電池中反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH4＋2O2＋2KOH === K2CO3＋3H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說法正確的是(一個電子所帶電量為1.610－19 C) (　　) A．通入甲烷的電極為電池的正極，通入氧氣的電極為負(fù)極 B．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗5.6 L O2，可向外提供8.3104 C的電量 C．通入甲烷電極的電極反應(yīng)為：CH4＋10OH――8e－ === CO＋7H2O D．放電一段時間后，溶液pH升高 解析：在燃料電池中，可燃物是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，在電池中作負(fù)極，所以A錯．從原電池的總反應(yīng)式看在反應(yīng)中由于生成的CO2消耗了溶液中的OH－，使得溶液pH值降低，所以D錯．消耗5.6 L O2即0.25 mol O2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，可向外提供6.0210231.610－19C＝9.6104C的電量，所以B錯． 答案：C 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(6分)用惰性電極電解NaCl與NaHCO3混合溶液，測得溶液 pH變化如圖所示． (1)在0→t時間內(nèi)，兩個電極上的電極反應(yīng)式為： 陽極：________________________________________________； 陰極：____________________________________________________________________. (2)用離子方程式表明0→t1時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因： ________________________________________________________________________. 解析：陽極陰離子放電順序Cl－＞OH－＞HCO；陰極陽離子放電順序H＋＞Na＋；由于陰極生成OH－；與HCO反應(yīng)，故pH升高比較緩慢． 答案：(1)2Cl－－2e－ === Cl2↑ 2H＋＋2e－ === H2↑ (2)HCO＋OH－ === CO＋H2O 18．(6分)將鋁件與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進(jìn)行電解，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成一層Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部分存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使Al(OH)3分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜．某校課外興趣小組根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO3溶液為電解液進(jìn)行實驗． (1)鋁件表面形成Al(OH)3的電極反應(yīng)式是：___________________________________ ________________________________________________________________________. (2)電解過程中，必須使電解液pH保持相對穩(wěn)定(不能太大，也不能太小)的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案：(1)Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑(或Al－3e－===Al3＋；Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑) (2)Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過強，都會使所形成的Al2O3薄膜溶解 19．(10分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒 堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀．若用如圖所示實驗裝置可制得 純凈的Fe(OH)2沉淀．兩極材料分別為石墨和鐵． (1)a電極材料為__________，其電極反應(yīng)式為 __________________________________________________． (2)電解液d可以是__________，則白色沉淀在電極上生成；也可以是__________，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成． A．純水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 (3)液體c為苯，其作用是__________，在加入苯之前，對d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (4)為了在短時間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是________． A．改用稀硫酸作電解液 B．適當(dāng)增大電源電壓 C．適當(dāng)縮小兩電極間距離 D．適當(dāng)降低電解液溫度 (5)若d改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為__________________________． 解析：制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是防止O2對實驗的干擾，加液體覆蓋層，對電解液加熱處理的目的都是為了排除O2的干擾． 答案：(1)Fe　Fe－2e－ === Fe2＋ (2)C　B (3)隔絕空氣，防止Fe(OH)2被氧氣氧化　加熱一段時間除去溶液中溶解的氧氣 (4)BC (5)白色沉淀立即變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色 20．(9分) 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.電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2 ===4LiCl ＋S ＋SO2. 請回答下列問題： (1)電池的負(fù)極材料為__________，發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________； (2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為______________________________________________； (3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_______________________________________， 反應(yīng)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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：分析反應(yīng)的化合價變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑． (1)負(fù)極材料為Li(還原劑)，電極反應(yīng)為Li－e－=== Li＋. (2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl2＋ 4 e－=== 4Cl－＋ S ＋ SO2. (3)題中給出有堿液吸收時的產(chǎn)物，則沒有堿液吸收時的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以SOCl2與水反應(yīng)的現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成． (4)因為構(gòu)成電池的兩個主要成分中Li能和氧氣、水反應(yīng)，SOCl2也與水反應(yīng)． 答案：(1)鋰　Li－e－===Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2 (3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成　SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ (4)鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng) 21．(10分)利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機的理想方法之一．某研究小組設(shè)計了如圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)光分解水制氫．反應(yīng)過程中所需的電能由太陽能光電池提供，反應(yīng)體系中I2和Fe2＋等可循環(huán)使用． (1)寫出下列反應(yīng)中的離子方程式： 電解池A：_____________________________________________________________； 電解池B：_____________________________________________________________； 光催化反應(yīng)池：_________________________________________________________. (2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，電解池B中生成Fe2＋的物質(zhì)的量為______． (3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol/L和b mol/L，光催化反應(yīng)生成Fe3＋的速率為c mol/min，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時間內(nèi)流過的溶液體積)．試用所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q＝________. 解析：(1)2H＋＋2I－ H2↑＋I(xiàn)2　4Fe3＋＋2H2O O2↑＋4H＋＋4Fe2＋　2Fe2＋＋I(xiàn)2 2Fe3＋＋2I－ (2)n(H2)＝＝0.150 mol；電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝2n(H2)＝20.150 mol＝0.300 mol. 因為電解池A、B是串聯(lián)電解池，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等．所以，n(Fe2＋)＝n(e－)＝0.300 mol. (3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Fe2＋＋I(xiàn)22Fe3＋＋2I－；光催化反應(yīng)生成I－的速率v(I－)＝v(Fe3＋)＝c mol/min 電解池A中消耗I－的速率應(yīng)等于光催化反應(yīng)池中生成I－的速率a mol/LQ－b mol/LQ＝c mol/min， 故Q＝ L/min. 答案：(1)2H＋＋2I－H2↑＋I(xiàn)2　4Fe3＋＋2H2OO2↑＋4H＋＋4Fe2＋　2Fe2＋＋I(xiàn)22Fe3＋＋2I－ (2)0.300 mol　(3) L/min 22．(11分)如圖(a)為持續(xù)電解飽和CaCl2水溶液的裝置(以鉑為電極，A為電流表)，電解1小時后Cl－放電完畢，圖(b)從1小時起將CO2連續(xù)通入電解液中，請在圖(b)中完成實驗(a)中電流對時間的變化關(guān)系圖，并回答有關(guān)問題： (1)完成實驗(a)中電流對時間的變化關(guān)系圖． (2)電解時F極發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為________________________________ ________________________________________________________________________； 通CO2前電解的總化學(xué)方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)通CO2前電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象： ①_______________________________________________________________________； ②_______________________________________________________________________； ③_______________________________________________________________________. 解析：電解CaCl2時，陽極Cl－放電產(chǎn)生Cl2，陰極H＋放電產(chǎn)生H2，總電極反應(yīng)為CaCl2＋2H2O === Ca(OH)2＋Cl2↑＋H2↑；溶液最后變?yōu)镃a(OH)2溶液，通入CO2，會變渾濁．而溶質(zhì)由CaCl2變?yōu)镃a(OH)2(溶解度很小)再變?yōu)镃aCO3過程中，導(dǎo)電性不斷減弱，通入過量CO2時，CaCO3溶解變?yōu)镃a(HCO3)2，溶液的導(dǎo)電性增強． 答案：(1) (2)氧化　2Cl－－2e－===Cl2↑　CaCl2＋2H2O===Ca(OH)2＋Cl2↑＋H2↑ (3)①F極有氣泡產(chǎn)生且能聞到刺激性氣味 ②E極附近溶液呈紅色且有氣泡冒出 ③連續(xù)通入CO2，溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，而后沉淀又逐漸消失