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文档简介
电化学综合专题考向预测:电化学是高考命题的热点,在今后的高考命题中,有关电化学的命题仍是热中之热,其中原电池的工作原理,电解产物的判断与计算及电极反应方程式的书写、离子的移动方向、溶液的pH变化、金属腐蚀等仍为高考命题的热点。在复习中应注意对实物图表的分析,原电池、电解池装置的绘图及绿色能源的开发。一、原电池一、工作原理1、将能转化为能的装置。2、负极发生反应;正极发生反应。3、电流由极流向极;电子方向与此相反。4、阳离子移向极;阴离子移向极。【注意】1、判断原电池装置的依据:有自发进行的氧化还原反应。电子不下水,离子不上岸。正极与负极相加得到总反应方程式。例1铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是()A.正极反应为Zn-2e-Zn2+B.电池反应为Zn+Cu2+Zn2++CuC.电子从负极经过盐桥流向正极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液二、化学电源1.一次电池碱性锌锰干电池总反应:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)负极:正极:2.二次电池铅蓄电池总反应式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电的电极反应为负极:正极:充电的电极反应为阳极:阴极:燃料电池(1)氢氧燃料电池负极材料正极材料电解质KOH溶液负极反应正极反应总反应(2)氢氧燃料电池负极材料正极材料电解质稀硫酸负极反应正极反应总反应(3)熔融盐燃料电池负极材料CO正极材料空气与CO2的混合气体电解质Li2CO3和Na2CO3的熔融盐负极反应正极反应总反应金属的电化学腐蚀(以钢铁腐蚀为例)析氢腐蚀吸氧腐蚀发生条件:发生条件:正极:正极:负极:负极:总反应:总反应:例2控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极例3铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图)。数天后,他观察到的现象是()A.铁屑不生锈,试管内液面上升B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变C.铁屑生锈,试管内液面上升D.铁屑生锈,试管内液面高度不变三、电解池一、工作原理1、将能转化为能的装置。2、阳极发生反应;阴极发生反应。3、阳离子移向极;阴离子移向极。【注意】1、判断电解池装置的依据:有外接电源或与原电池装置相连。2、与电源正极相连的为阳极;与电源负极相连的为阴极。二、电极方程式的书写阴极:电极本身不参与反应,被保护。所以,先判断溶液中阳离子放电顺序:阳极:首先看电极本身,若为活性电极(银及银之前的金属),则金属本身失电子变成金属阳离子,被溶解;若为惰性电极,则先判断溶液中阴离子放电顺序:例如:用惰性电极电解下列溶液项目物质类别代表物阴极方程式阳极方程式电解总方程式电解类型复原含氧酸H2SO4电解水型可溶性碱NaOH活泼金属含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl电解自身型不活泼金属无氧酸盐CuCl2活泼金属无氧酸盐NaCl放氢生碱型不活泼金属含氧酸盐CuSO4放氧生酸型四、电解原理的应用(1)电解饱和食盐水—氯碱工业阴极:阳极:电解反应:(2)电解法精炼铜①粗铜的成分:铜(锌、铁、镍、银、金、铂等)②电极的连接:粗铜做阳极,和外加电源的正极相连;纯铜做阴极,和外加电源的负极相连。③电解液:硫酸铜或硝酸铜溶液④电极反应阳极:阴极:⑤Ag、Au、Pt不发生反应,沉积到阳极底部,叫做阳极泥。(3)电镀:利用电解原理,在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程叫电镀。①电极的连接:镀层金属或惰性电极做阳极,和外加电源的正极相连;镀件金属做阴极,和外加电源的负极相连。如铁上镀铜,铜(或石墨)做阳极,铁做阴极。②电镀液的选择:选择含有镀层金属离子的溶液做电镀液,如铁上镀铜,选择硫酸铜溶液做电镀液。③电极反应:阳极:阴极:聚焦热点2:电解池的原理及应用例1Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是()A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成例2下图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红作指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸性——红色,碱性——黄色)据此回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号);①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式:_________________________________;(3)写出B管中发生反应的反应式:__________________________________;(4)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内,观察到的现象是_________________。聚焦热点3:电极反应的书写与电化学的有关计算 例1Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-Li2S+Fe。有关该电池的下列说法中,正确的是()A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-2Li++FeS例2部分铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、及其印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应:____________负极反应:____________五、电化学装置组合专题例3如图,甲烧杯中盛有100mL0.50mol/LAgNO3溶液,乙烧杯中盛有100mL0.25mol/LCuCl2溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间后,发现A极比C极重1.9g,则(1)电源E为________极,F为________极。A极的电极反应式为_________________析出物质______mol。B极的电极反应式为__________________析出气体________mL(标准状况)。(4)C极的电极反应式为___________________析出物质________mol。D极的电极反应式为___________________析出气体________mL(标准状况)。甲烧杯中滴入石蕊试液,________极附近变红,如果继续电离,在甲烧杯中最终得到______溶液。【训练题】如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,装置(丁)中Y极附近红褐色变深,则以下说法正确的是()A.Y是阳极 B.(甲)装置的C、D电极均有单质生成,且其物质的量之比为2:1C.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是银,电镀液是硝酸银溶液D.若向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近先出现红色2.下图是一个乙醇燃料电池常温工作原理示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极。工作时M、N两个电极的质量都不减少,则下列说法正确的是()A.M电极的材料是石墨B.若乙池中某一电极质量增加4.32g时,理论上消耗氧气为448mlC.在此过程中,甲池中OH-向通乙醇的一极移动D.在此过程中,乙池溶液中电子从M电极向N电极移动如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为碳钢电极,通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是()A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B.甲烧杯中a的电极反应式为4OH――4e-=O2↑+2H2OC.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产生蓝色沉淀D.当b极增重3.2g时,d极产生的气体为2.24L(标况)[来源:Zxx如图,A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L。下列说法正确的是()A.电源N极为正极B.D、E两极都发生氧化反应C.F极是以粗铜板为材料作阴极D.B池中E极质量增加12.8g5.(2011·焦作调研)(12分)如图所示3套实验装置,分别回答下列问题:(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为。(2)装置2中的石墨是极(填“正”或“负”),该装置发生的总反应的离子方程式为。(3)装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100mL0.5mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后停止通电。取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g。①电源的M端为极,甲烧杯中铁电极的电极反应为;②乙烧杯中电解反应的离子方程式为;③甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共mL。6.如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液.在F极附近显红色。试回答以下问题:(1)电极A的名称是。(2)甲装置中D电极的电极反应式:______________________________。(3)在25℃时若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间,当阳极产生5.6L(标准状况下)一种气体,电解后溶液体积为50L时,求所得溶液在25℃时的氢氧化钠物质的量浓度=________。(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是____(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是(填化学式)。电化学中的离子交换膜1.海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-含量/mg∙L-19360831601100160001200118(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示),该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L。(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。①开始时阳极的电极反应式为。②电解一段时间,极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为(填化学式)。③淡水的出口为a、b、c中的__________出口。2.(2013浙)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O下列说法不正确的是()A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e—==H2↑+2OH—B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3—C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变3.(2012浙)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右,下列说法不正确的是()A.在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.在阳极室,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2+2H++H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为1-4.(2010渝)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图所示。①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为.②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由色变为色.③放电过程中氢离子的作用是和;充电时若转移的电子数为3.011023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为.(2012渝)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],原理如图所示.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;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解).6.(2012京)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是(2)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-),n(HSO3-)变化关系如下表
:n(SO32-):n(HSO3-)91:91:11:91pH8.27.26.2①上表判断NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释:②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(3)当吸收液的pH降至约为6时,即送至电解槽再生。再生示意图如下:①HSO3−在阳极放电的电极反应式是。②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:7.(2014全国课标Ⅰ)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。H3PO2可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):①写出阳极的电极反应式。②分析产品室可得到H3PO2的原因。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有杂质,该杂质产生的原因是。七、电化学高考真题训练1.【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为:D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3.【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多【2016新课标2卷】Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B.正极反应式为Ag++e-=AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑5.【2016新课标1卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O−4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成6.【2016浙江卷】金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。己知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()A.采用多孔电极的目的是提髙电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg、Al、Zn三种金属一空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高C.M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)nD.在M-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜7.【2015福建卷】某模拟"人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移C.每生成1molO2,有44gCO2被还原D.a电极的反应为:3CO2+16H+-18e-=C3H8O+4H2O8.【2015浙江卷】在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是()A.X是电源的负极B.阴极的反应式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ、CO2+2eˉ=CO+O2ˉC.总反应可表示为:H2O+CO2eq\o(====,\s\up8(通电))H2+CO+O2D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰19.【2015四川卷】用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式为:Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2OC.阴极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O10.【2015上海卷】研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是A.d为石墨,铁片腐蚀加快B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e→4OH–C.d为锌块,铁片不易被腐蚀D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H++2e→H2↑11.【2015江苏卷】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2OC.电池工作时,CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-12.【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。13.【2016天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:(2)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因。14.【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是。15.【2015新课标2卷】(15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。16.【2015重庆卷】(14分)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。(5)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。①腐蚀过程中,负极是(填图中字母“a”或“b”或“c”);②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为;③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为L(标准状况)。根离子继续反应,写成碳酸根离子),而正极反应都是氧气得到电子。方法二:直接书写。首先标出燃料中碳元素的化合价,计算出失去的电子数,根据溶液的介质情况写出生成物,并根据碳原子守恒写出生成物的化学计量数,若是碱性介质,则生成COeq\o\al(2-,3),若是酸性介质,则生成CO2;其次根据电荷守恒配平电极方程式,电极方程式左边减去几个电子就相当于左边带几个单位正电荷,配平电荷的方法有:电极方程式左边加入带负电荷的OH-以抵消左边的正电荷数或右边加入带正电荷的H+以抵消右边的负电荷数,但要根据电解质溶液的酸碱性选择使用;最后用观察法配平其他物质。二、电极方程式、电解方程式的书写书写电解反应的一般步骤是:以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。第一步:明确溶液中存在哪些离子溶液中的阳离子:Cu2+、H+,阴离子:OH-、SOeq\o\al(2-,4)。第二步:判断阴阳两极附近的离子种类及离子放电顺序阴极:Cu2+>H+阳极:OH->SOeq\o\al(2-,4)第三步:写电极反应式和总的电解方程式阴极:2Cu2++4e-2Cu阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑使得失电子数相等,两极反应式相加得总方程式:2Cu2++2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu+O2↑+4H+(离子方程式)或2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu+O2↑+2H2SO4。下一讲复习钠及其化合物的知识:在这一讲当中我们主要复习:金属钠及其化合物(Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3)的主要性质及应用。(答题时间:60分钟)一、选择题1.在下图的8个装置中,属于原电池的是()A.①④⑤B.③⑥⑧C.④⑥⑦D.⑥⑦⑧2.把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中,分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极;C、D相连时,电流由D→C;A、C相连时,C极上产生大量气泡,B、D相连时,D极发生氧化反应。这四种金属的活动性顺序是()A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>B>DD.B>D>C>A3.下列描述中,不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极4.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D.银制奖牌久置后表面变暗5.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。高铁电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是()A.放电时锌作负极B.充电时氢氧化铁被氧化C.放电时溶液的碱性增强D.放电时转移3mole-,有2molFeOeq\o\al(2-,4)被还原*6.一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。下列对于电化学合成氨的有关叙述正确的是()A.N2在阴极上被氧化B.可选用铁作为阳极材料C.阳极的电极反应式是N2+6e-+6H+→2NH3D.该过程的总反应式是N2+3H22NH37.对下图所示装置的叙述,正确的是()A.铜是阳极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原*8.用两支惰性电极插入CuSO4溶液中,通电电解,当有1×10-3mol的OH-放电时,溶液显浅蓝色,则下列叙述正确的是()A.阳极上析出5.6mLO2(标准状况) B.阴极上析出16mgCuC.阴极上析出11.2mLH2(标准状况) D.阳极和阴极质量都无变化*9.电解100mL含c(H+)=0.30mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时理论上析出金属质量最大的是()A.0.10mol·L-1Ag+ B.0.20mol·L-1Zn2+C.0.20mol·L-1Cu2+ D.0.20mol·L-1Pb2+10.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H2和O2生成。则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中,正确的有 ()(1)该溶液的pH值可能增大;(2)该溶液的pH值可能减小;(3)该溶液的pH值可能不变;(4)该溶液的浓度可能增大;(5)该溶液的浓度可能不变;(6)该溶液的浓度可能减小。A.三种B.四种C.五种D.六种11.如下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()A.a为负极、b为正极 B.a为阴极、b为阳极C.电解过程中,d电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变12.常温下,某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为5∶2,用石墨作电极电解该混合溶液时,根据电解产物,可分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A.溶液pH不断增大,最后为7 B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.阴极始终只析出H2 D.电解最后阶段为电解水二、非选择题13.(1)今有反应2H2+O2eq\o(=,\s\up7(KOH))2H2O,构成燃料电池,则负极通的应是________,正极通的应是________,电极反应式为________________、________________。(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质溶液,则电极反应式为____________________、____________________。(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?__________________________________________________________________________。(3)如把H2改为甲烷、KOH作导电物质,则电极反应式为:____________________、____________________。14.如图装置,A、B中电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹,a、b为电源两极。在A、B中充满KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切断K1,闭合K2、K3,通直流电,电解一段时间后A、B中均有气体产生,如图所示。(1)电源的a极为________(填“正极”或“负极”)。(2)在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液,现象是_________________________。(3)写出A中电极反应式:_______________________________________。(4)若电解一段时间后A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1,电流表的指针发生偏转,此时B极的电极反应式为 ______________________。*15.电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,装有电解液c;A、B分别是两块电极板,通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极,电解质溶液c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液,试判断①a是________极(填“正”或“负”),B是________极(填“阴”或“阳”);②A电极上的电极反应式为_____________________________________________,B电极上的电极反应式为________________________________________________________________________;③检验A电极产物的方法是_______________________________________________________________________。(2)如用电解法精炼粗铜,电解液c选用CuSO4溶液,则①A电极的材料是________,电极反应式为________;②B电极的材料是________,电极反应式为________。(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2g,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________;常温下,若将电解后的溶液稀释至1L,则溶液的pH约为________。
1.C解析:构成原电池要有四个基本条件。a.电解质溶液;b.两个电极,其中一个相对较活泼,另一个相对较不活泼。两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中;c.能自发地发生氧化还原反应;d.形成闭合电路。其中①、②不满足b、d条件,③不满足b条件,⑤不满足a条件,⑧不满足d条件。2.B解析:在原电池中,比较活泼的金属为负极。A、B相连时A为负极,说明A比B活泼;C、D相连时,电流由D→C,由于电子流动的方向与电流方向相反,所以C为失去电子的一极,C比D活泼;A、C相连时,C极上产生大量气泡,即C上发生的反应是2H++2e-H2↑,是还原反应,所以A比C活泼;B、D相连时D极发生氧化反应,则D为负极。综合以上结论可知,B是正确答案。3.A解析:电解熔融的氧化铝制取金属铝时,应用惰性材料作电极;铜的精炼:阳极(粗铜):Cu-2e-Cu2+;阴极:Cu2++2e-Cu。电解质溶液:CuSO4(含H2SO4);电解饱和食盐水:阳极(钛网):2Cl--2e-Cl2↑;阴极(碳钢网):2H++2e-H2↑,总反应:2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑;镀锌:阳极(锌):Zn-2e-Zn2+;阴极(镀件):Zn2++2e-Zn,电镀液:ZnCl2溶液。4.D解析:A项,铜锌合金构成原电池,被腐蚀的是锌而不是铜;B项,生铁中含较多的碳,与铁构成原电池后加快铁的腐蚀;C项,铁铜两器件在接触处易构成原电池加快铁的腐蚀;D项,银制奖牌久置表面变暗是由于生成了Ag2S的缘故,故D项与电化学腐蚀无关。5.D解析:由电池反应知,Zn从0价变为+2价的Zn(OH)2,失去电子,作为原电池的负极,A项正确;充电时,Fe(OH)3中的+3价的铁被氧化为K2FeO4中的+6价的铁,B项正确;放电时,生成OH-,对应的溶液碱性增强,C项正确;此反应共转移6mole-,对应有2molFeOeq\o\al(2-,4)被还原,D项错误。*6.D解析:N2在阴极上被还原,A错误。铁是活泼的金属,作阳极材料会被氧化,B错误。阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+2NH3,C错误。D为正确选项。7.D解析:本题考查原电池有关知识。在原电池中,活泼性较强的金属作负极,活泼性相对较弱的金属或非金属作正极。在题给装置中,Zn作负极,负极反应:Zn-2e-Zn2+,Cu作正极,正极反应:2H++2e-H2↑,故A、B错;电子由锌片经导线流向铜片,电流方向与之相反,C错,D正确。*8.A解析:用惰性电极电解CuSO4溶液时,电极反应为,阴极:2Cu2++4e-2Cu,阳极:4OH--4e-O2↑+2H2O。当有1×10-3mol的OH-放电时,生成标准状况下的O2为5.6mL,此时转移电子为1.0×10-3mol,则在阴极上析出32mgCu。*9.C解析
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