高考化学二轮专题大题练习专题27《电化学综合应用》(含详解)

1、PAGE （满分60分 时间30分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+ 的氧化性。查阅资料：Ag+ + I- = AgI K1 =1.21016；2Ag+ + 2I- = 2Ag+ I2 K2 = 8.7108（1）方案1：通过置换反应比较向酸化的AgNO3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明氧化性Ag+Cu2+。反应的离子方程式是_。（2）方案2：通过Cu2+、Ag+ 分别与同一物质反应进行比较实验试 剂编号及现象试 管滴 管1.0 mol/LKI溶液1.0 mol/L AgNO3溶液产生黄色沉淀，溶液无色1.0 mol/L CuSO4溶液产生白

2、色沉淀A，溶液变黄经检验，中溶液不含I2，黄色沉淀是_。经检验，中溶液含I2。推测Cu2+做氧化剂，白色沉淀A是CuI。确认A的实验如下：a检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有_（填离子符号）。b白色沉淀B是_。c白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是_，说明氧化性Ag+Cu2+。（3）分析方案2中Ag+ 未能氧化I- ，但Cu2+氧化了I-的原因，设计实验如下：编号实验1实验2实验3实验KI溶液 KI溶液 AgNO3溶液a bKI溶液 CuSO4溶液c d现象无明显变化a中溶液较快变棕黄色,b中电极上析出银；电流计指针偏转c中溶液较慢变浅黄色；电流计指针偏转（电极均为石墨，溶液浓度均

3、为 1 mol/L，b、d中溶液pH4）a中溶液呈棕黄色的原因是_（用电极反应式表示）。“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-。依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是_。 方案2中，Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-。其原因一是从K值分析： _；二是从Cu2+的反应特点分析：_。【答案】Cu+2Ag+2Ag+Cu2+ ；AgICu2+AgClCuI+2Ag+Cu2+Ag+AgI2I2eI2将d烧杯内的溶液换为pH4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转K1K2，故Ag+更易与I_发生复分解反应，生成AgI2Cu2+ + 4I-

4、 = 2CuI + I2 ，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增强【解析】【详解】（1）向酸化的硝酸银中插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明银离子氧化铜，反应生成银单实验方案及现象为：将d烧杯内的溶液换为pH4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转。方案中，铜离子氧化碘离子，而银离子未能氧化碘离子的原因，K1K2，故Ag+更易与I_发生复分解反应，生成AgI。铜离子氧化碘离子的方程式为：2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增强。2某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象电解一段时间时，阳

5、极石墨表面产生气体，阴极石墨上附着红色物质，溶液由蓝色变为绿色（1）甲认为电解过程中阳极产生的_是溶液变绿的原因，写出产生该物质的电极反应式：_。（2）乙改用下图装置，在相同条件下电解CuCl2溶液，对溶液变色现象继续探究。装置现象电解相同时间时，阳极石墨表面产生气泡，溶液仍为蓝色；阴极石墨上附着红色物质，溶液由蓝色变为绿色；乙通过对现象分析证实了甲的观点不是溶液变绿的主要原因。乙否定甲的依据是_。（3）乙继续查阅资料：i. 电解CuCl2溶液时可能产生CuCl2-，CuCl2- 掺杂Cu2+ 后呈黄色ii. 稀释含CuCl2- 的溶液生成CuCl白色沉淀,据此乙认为：电解过程中，产生CuCl

6、2掺杂Cu2+后呈黄色，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙进行如下实验：a取电解后绿色溶液2 mL，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉，向其中加2 mL浓盐酸，加热获得含CuCl2的黄色溶液。c. 冷却后向上述溶液d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。 a的目的是_。 写出b中生成CuCl2- 的离子方程式：_。 补充c中必要的操作及现象：_。乙据此得出结论：电解时阴极附近生成CuCl2- 是导致溶液变绿的原因。【答案】Cl2 2Cl-2e= Cl2 阳极附近溶液仍为蓝色 证明在上述实验条件下，电解后的绿色

7、溶液中存在CuCl2 Cu2+ + 4Cl+ Cu = 2CuCl2 加入CuCl2蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。 【解析】本题以电解氯化铜实验为载体综合考查学生的实验分析能力。（1）电解过程中阳极发生氧化反应，3如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。图1图2图3（1）图1中， 若开始时开关K与a连接，则该装置为_（填装置名称），电极A的电极反应式为_ 若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为_ （2）2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200C左右时供电，电池示意如图2所示：_极（填a或b）为电池的正极，电池工作时电子的流向为_

8、（填ab或ba）写出该电池负极的电极反应式_（3）用图3装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。该电解槽的阴极反应式为_。制得的硫酸溶液从出口_（填“A”、“D”）导出,并简述原因_(请用化学用语和文字解释) 【答案】原电池2H2OO24e4OH2H2O2Cl-2OHH2Cl2b abC2H5OH-12e+3H2O12H+2CO22H2O2e2OHH2 或2H+2eH2A2H2O-4e4H+O2,OH在阳极放电，使水的电离平衡正向移动，c(H+)增大SO42-通过阴离子交换膜进入阳极，和H+结合成硫酸【解析】【

9、分析】【详解】（1）K与a连接形成原电池反应，发生吸氧腐蚀，A电极石墨做正极溶液中氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH；K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，即B电极反应为2H+2e=H2；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解总反应的离子方程式为 2H2O2Cl-2OHH2；4如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为电源。将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色（1）若用CO、氧气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，则A为_极，A电极上的反应为_，B电极上的反应式为：_。（2）若甲中装有100ml 1 molL-1的硫酸铜溶液，工作一段时间后，停止通电此时C、D两极上产生的气体体积相同甲中D极产生的气体在标准状况下的体积为_L，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入_。ACuO BCu2(OH)2CO3 CCu(OH)2 DCuCO3（3）通电后乙中反应的化学方程式：_。（4）欲用（丙）装置给铜镀银，反应一段时间后（用CO、氧气燃料电池作电源）铜制品质量增加43.2克，理论上消耗氧气的质量_克