江苏省2013高考化学 冲刺训练 25 电化学原理 2

1、江苏省2013高考化学 冲刺训练 2.5 电化学原理一、单项选择题1.(2011·山东高考)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用2.(2011·海南高考)一种充电电池放电时的电极反应为：H2+2OH-2e=2H2ONiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )AH2O

2、的还原BNiO(OH)的还原CH2的氧化DNi(OH)2的氧化3.(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理，设计装置。下列叙述不正确的是( )A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e-=CuC.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动4.(2011·安徽高考)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl

3、下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A.正极反应式： Ag+Cl-e-=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物5.(2011·南京模拟)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：V3+VO2+H2OVO2+2H+V2+。下列说法正确的是( )A.放电时正极反应为:VO2+2H+e-=VO2+H2OB.充电时阴极反应为:V2+-e-=V3+C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极D.充电过程中，H+由阴极区向阳极区迁移二、不定项选择题6.

4、(2011·泰州模拟)电解NaCl溶液的装置如图所示，下列说法不正确的是( )A.铁电极上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+B.溶液中Na+由石墨电极向铁电极移动C.通电一段时间后，可看到石墨电极附近溶液变红D.通电一段时间后，可看到试管中溶液变蓝7磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下。 下列说法不正确的是( ) A在改质器中主要发生的反应为CxHy+xH2OxCO+(x+y/2)H2B移位反应器中发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H<0。温度越高，CO转化率越大C负极排出的气体主要是CO2D该电池正极的电极反应为O2+4H

5、+4e-=2H2O8.(2011·盐城模拟)如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是( )A.若X为碳棒，开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀B.若X为碳棒，开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+C.若X为锌，开关K置于N处，则X极减少的质量与铁电极增加的质量相等D.若X为锌，开关K置于M处，则总反应方程式为：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2三、非选择题9.如图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：(1)电源A的a为_极；(2)滤纸B上发生的总化学方程式为：_。(3)欲在电镀槽中实现铁

6、上镀锌，接通K点，则电极e上发生的反应为：_，槽中盛放的电镀液可以是_。10.O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。(1)图中阴极为_(填“A”或“B”)，其电极反应式为_。(2)若C处通入O2，则A极的电极反应式为_。(3)若C处不通入O2，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O3所占的体积分数为_。(忽略O3的分解)11.某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行探究，请回答以下问题：(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)(1)在甲装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的K+移向_烧杯(填“A”或“B”)，装置中电子的移动路径和方向为_。该小组同学提

7、出设想：如果将实验中的盐桥换为导线(铜制)，电流表是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题：(2)对于实验中产生电流的原因，起初认为该装置仍然为原电池，但老师提醒注意使用的是铜导线，经深入探讨后认为烧杯A实际为原电池，在此问题上，该小组成员的意见发生了很大分歧；一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确，写出烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式_。另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果

8、这个观点正确，那么原电池的正极反应式为：_。(3)若第(2)小题中观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式_。12(2011·连云港模拟)锂-空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。下图是锂空气电池放电和充电时的工作示意图。(1)图中电极a是_极。(2)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为_。(3)当给图中的锂空气电池充电时，d极

9、应接电源的_极，该电极的电极反应式为_。(4)可用石墨为电极，用该电池电解提纯氢氧化钾电解液。电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，其工作原理如图所示。该电解池的阴极反应式为_；除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口_(填“A”或“B”)导出；高考创新预测1.利用如图装置制取Cu2O，乙的总反应化学方程式为：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列说法正确的是( )A.乙中Cu电极的电极反应式是：2Cu+2OH-2e=Cu2O+H2OB.甲中通入氢气的电极为正极C.乙中阴离子向石墨电极移动D.电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O2如图是甲醇/过氧化氢燃料电池内部结构示意图。工作时

10、，甲醇和过氧化氢分别进入燃料电池的燃料腔和氧化剂腔，在各自催化剂的作用下发生反应，并向外界输出电能。下列说法正确的是( )A该电池的正极反应式：H2O2+2H+2e-=2H2OB燃料腔中的多孔石墨电极为该燃料电池的负极C电池工作时,1 mol甲醇被还原有6 mol电子转移D电路中的电子经正极、负极、质子交换膜后再回到正极，形成闭合回路3.(1)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。(2)写出修改前的钢铁吸氧腐蚀装置中石墨电极的电极反应式_。(3)高铁酸钾(K2FeO4)可用作净水剂，也可用于制造高铁电池。

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+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH该电池放电时正极反应式为_。用该电池电解100 mL 1 mol·L1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol 电子时，被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。 (4)氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂。用如图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式_。答案解析1.【解析】选C。A项，未通电前上述镀锌装置可构成原电池，因原电池反应与

12、电镀时所发生的反应为不同的两个反应，故电镀过程不是该原电池的充电过程，A错误；B项，电解过程中确实存在电能转化成热能的情况，但电镀时通过的电量与析出的锌的量存在确定的关系，与能量的其他转化无关，B错误；D项，镀锌层破损后，能形成锌铁原电池，铁为正极，锌为负极，同样起到保护铁的作用，D错误。2.【解析】选D。由题意知，电池总反应为H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。可充电电池在充电时，实际上起电解池的作用，与外电源正极连接的电极是阳极，发生氧化反应，与放电时的正极反应相反，可知是Ni(OH)2在反应中失电子被氧化，发生氧化反应。3.【解析】选D。a和b不连接时，铁比铜活泼，从溶液中置换出铜，

13、A项正确；a和b连接时，形成原电池，铁作负极而溶解，铜作正极，溶液中的Cu2得到电子被还原成铜单质，所以B项正确；无论a和b是否连接，装置中都发生Fe+Cu2+ =Cu+Fe2+的反应，溶液会从蓝色逐渐变为浅绿色，C正确；如果a和b分别连接直流电源正、负极，该装置为电解池，Cu为阳极，Fe为阴极，则溶液中的阳离子向阴极移动，即向铁电极移动，D项不正确，故选D。4.【解析】选B。5.【解析】选A。根据电池总反应式可知，放电时：负极：V2+-e-=V3+，正极：VO2+e-+2H+=VO2+H2O，放电过程中，电子由负极经外电路流向正极，但电子并不在电解质溶液中移动。充电时：阳极：VO2+H2O-

14、e-=VO2+2H+，阴极：V3+e-=V2+，充电过程中，H+由阳极区向阴极区域移动。6.【解析】选A、C。石墨作阳极，电极反应式：2Cl-2e-=Cl2；Cl2与KI作用得到单质I2，碘遇淀粉变蓝色，D正确；Fe作阴极，电极反应式：2H+2e-=H2，Fe电极附近溶液变红，C错误。7【解析】选B。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H<0，升高温度，平衡向吸热(逆反应)方向移动，CO转化率减小。8.【解析】选A、D。X为碳棒，K置于N处，Fe作电解池的阴极，Fe受到保护，A正确；Fe作原电池的负极时，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,B错误；Zn作阳极，Fe作阴极，海

15、水作电解质的溶液，其中Zn极质量减少，铁电极质量不变，C错误；Zn-Fe-海水形成的原电池中，Zn作负极：Zn-2e-=Zn2+,Fe作正极：2H2O+O2+4e-=4OH-，总反应式为：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2，D正确。9.【解析】(1)接通电路后，发现B上的c点显红色，说明c为电解饱和食盐水的阴极，则电源A的a极为正极；(2)滤纸B上的反应即为电解饱和食盐水的反应2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH；(3)电镀时应将镀层金属做阳极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，电镀液为镀层金属盐溶液。答案：(1)正(2)2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH(3)Zn-

16、2e-=Zn2+ ZnSO4溶液或ZnCl2溶液10.【解析】电解稀硫酸的实质是电解水：(1)A极反应为：2H+2e-=H2；(2)若C处通入氧气，在A极上O2得电子，再与H+作用生成H2O；(3)若C处不通入氧气，D处产生的是氢气，E处产生O2和O3，设O2的物质的量为m mol，O3的物质的量为n mol，根据电子转移守恒可得：又：，可得，进而可得O3的体积分数=答案：(1)A 2H+2e-=H2 (2)O2+4H+4e-=2H2O (3)(x-2y)/y11.【解析】(1)甲装置中Zn为负极，Cu为正极，电流方向为Cu电流计Zn盐桥Cu，电流的方向为正电荷运动的方向，负电荷运动的反方向，

17、故K+移向B烧杯，电子由Zn电极经外电路流向Cu电极。(2)若盐桥改为铜导线，且仍有电流产生，说明A为原电池，而B为电解池。A中Zn为负极，Cu为正极，氧化性微粒可能为Zn2+水解产生的H+或溶解于溶液中的O2。则B中铜片为阴极，电极反应式为：Cu2+2e-=Cu。如所述，A中正极上O2获得电子。(3)Al为负极，石墨为正极，海水为电解质溶液，O2为氧化剂，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。答案：(1)B 由Zn电极沿导线流向Cu电极(2)Cu2+2e-=Cu O2+2H2O+4e-=4OH-(3)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)312【解析】(1)图中a电极

18、为锂失电子，故为负极。(2)锂是较活泼的碱金属，与水反应的方程式跟钠与水反应类似。(3)充电时原电池两极发生的反应与放电时相反，d极应接充电电源的正极，电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2。(4)阴极上反应为2H+2e-=H2，左侧钾离子通过阳离子交换膜进入右室，形成纯净的氢氧化钾溶液，并从B口导出。答案：(1)负(2)2Li+2H2O=2LiOH+H2(3)正 4OH-4e-=2H2O+O2(4)2H+2e-=H2 B 高考创新预测1.【解析】选A。甲池中通入氧气的一极为正极，则乙池中铜为阳极，其电极反应式为2Cu+2OH-2e-=Cu2O+H2O，故A项正确，B项不正确；电解池中阴离子向阳极移动，故C项不正确；由电极反应式可知，每生成1 mol Cu2O，需转移2 mol电子，制得0.5 mol Cu2O时电路上通过1 mol电子，故D项不正确。2【解析】选A、B。发生还原反应的一极为正极，H2O2是氧化剂，电极反应式为H2O2+2H+2e-=2H2O，故A项正确；燃料腔中的多孔石墨电极上燃料发生氧化反应，为电池负极，故B项正确；甲醇中的碳由-2价升为+4价，发生氧化反应,每摩尔甲醇被氧化，有6 mol电子转移，故C项不正确；电子不能通过内电路，故D项不正确。3.【解析】(1)可将两极之间接入直流电源，并使铁连接电源的负极。(2)钢铁吸氧腐蚀，石墨为正极，电极反应式为O