新高考人教版高考化学三轮专题突破综练专题九电化学基础

专题九电化学基础(时间：45分钟分值：88分)一、选择题：本题共10小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．[2016湖南湘潭考前冲刺，7]研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑【答案】C【解析】电池的名称叫锂水电池，可推测其总反应为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，负极电极反应式为2Li－2e－=2Li＋，正极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，故A、B、D项正确。原电池放电时OH－向负极移动，C项错误。2．[2016届辽宁大连模拟二，13]下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()A．Zn是负极，发生还原反应B．Cu是负极，发生氧化反应C．铜片上有气体逸出D．电子由铜片通过导线流向锌片【答案】C【解析】A项，铜锌原电池中，Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，错误；B项，Cu为正极，H＋得到电子发生还原反应，错误；C项，Cu电极上H＋得到电子生成H2，有气体逸出，正确；D项，电子由Zn片通过导线流向Cu片，错误。3．[2016新疆乌鲁木齐二中模拟，9]下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑【答案】A【解析】A项，电镀时待镀金属铁作阴极，错误；B项，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体，正确；C项，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子，正确；D项，Cl－的失电子能力强于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2，正确。4．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是()A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成C．若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈D．分别向铁、石墨电极附近吹入O2，前者铁锈出现得快【答案】D【解析】铁是负极，失电子被氧化成Fe2＋，在正极O2得电子发生还原反应生成OH－，故将O2吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快；向自来水中加入NaCl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率；若将石墨电极换成Mg电极，则负极为Mg，Fe被保护，难以看到铁生锈。5．[2016届山东临沂三月质检，12]下列有关电化学装置的说法正确的是()A．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D．图d中若M溶液是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀【答案】A【解析】A项，形成原电池，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极被还原，正极反应式为Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－，正确；B项，铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，错误；C项，图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，错误；D项，该装置有外接电源，属于“有外加电源的阴极保护法”，错误。6．[2016届河北衡水中学六调，11]金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图所示：下列说法正确的是()A．放电时，空气极为负极B．放电时，电池反应为4Li＋O2=2Li2OC．有机电解液可以是乙醇等无水有机物D．在更换锂电极的同时，要更换水性电解液【答案】D【解析】A项，放电时，Li极为负极，错误；B项，放电时，电池反应为4Li＋O2＋2H2O=4LiOH，错误；C项，有锂存在，不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D项，在更换锂电极的同时，更换水性电解液，回收LiOH，正确。7．[2016届广东揭阳学业水平考试，11]如图所示为以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图。关于该电池的叙述不正确的是()A．该电池不能在高温下工作B．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，电子从正极区向负极区每转移1mol，便有1molH＋从阳极室进入阴极室D．微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点，值得研究与推广【答案】C【解析】A项，高温条件下微生物会死亡，电池不能正常工作，正确；B项，电池的负极失电子，发生氧化反应，即葡萄糖失电子生成CO2气体，正确；C项，放电过程中，电子从负极区向正极区转移，错误；D项，结合题给条件分析，正确。8．某充电宝锂离子电池的总反应为nLi＋Li1－nMn2O4eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))LiMn2O4，某镍氢电池总反应为NiOOH＋MHeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))M＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是()A．锂离子电池放电时Li＋向正极迁移B．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－ne－=Li1－nMn2O4＋nLiC．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－【答案】B【解析】A项，锂离子电池放电时阳离子移向正极，所以Li＋向正极移动，正确；B项，锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：Li＋＋e－=Li，错误；C项，因为锂比Ni(OH)2易失电子，所以锂离子电池放电，镍氢电池充电，正确；D项，放电时，正极发生还原反应，反应式为NiOOH＋e－＋H2O=Ni(OH)2＋OH－，正确。9．[2016山东省实验中学第一次月考，13]某小组进行电化学研究，甲同学设计如下图的装置图1，乙同学利用图1的装置和图2中的药品与材料，不能完成的实验是()A．使甲同学的正极变成负极B．设计一个新的原电池C．在碳电极上镀锌D．使锌电极受到保护【答案】C【解析】A项，图1是原电池，锌作负极，铜作正极，若将锌换成石墨，电解质溶液换成硝酸银溶液时，即铜变成负极，可以完成；B项，将铝、石墨和硝酸银溶液组成一个新的原电池，可以完成；C项，因为只有硫酸铜和硝酸银两种电解质溶液，并且铜离子和银离子的氧化性都比锌离子强，所以不可能析出锌，不能完成；D项，将锌与铝组合形成原电池，锌作正极被保护，可以完成。10．[2016福建莆田二十五中期中，23]500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3－)＝0.3mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体1.12L(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2mol·L－1B．电解后溶液中c(H＋)＝0.2mol·L－1C．上述电解过程中共转移0.4mol电子D．电解后得到的Cu的物质的量为0.1mol【答案】B【解析】阳极是阴离子放电(放电能力：OH－>NO3－)，根据题给信息，阳极一定是OH－放电，生成0.05mol氧气，转移0.2mol电子；阴极离子放电能力：Cu2＋>H＋>Na＋，所以Cu2＋先放电，然后是H＋放电，阴极生成0.05mol氢气时，转移0.1mol电子，根据得失电子守恒知，Cu2＋放电转移0.1mol电子，n(Cu2＋)＝0.05mol，所以原溶液中n[Cu(NO3)2]＝0.05mol，n(NO3－)＝0.3mol·L－1×0.5L＝0.15mol，n(NaNO3)＝0.05mol。原混合溶液中c(Na＋)＝0.1mol·L－1，A项错误；结合以上分析及电解总方程式：Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋H2↑＋O2↑＋2H＋可知，生成0.05molCu、0.05molO2、0.05molH2和0.1molH＋，电解后溶液中c(H＋)＝eq\f(0.1mol,0.5L)＝0.2mol·L－1，B项正确、D项错误；上述电解过程中共转移0.2mol电子，C项错误。二、非选择题：本题共2小题。11．(14分)[2016届辽宁抚顺第一中学一模，18]电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________(填字母)。a．碳棒b．锌板c．铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_______________________________________________________________________________________________________。(2)图2中，钢闸门C作________极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应为__________________________________________________________________________________________，检测该电极反应产物的方法是___________________________________________。(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁－次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的________极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应为________________________________________________________________________。②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)b锌等作原电池的负极，不断遭受腐蚀，需定期拆换(2)阴2Cl－－2e－=Cl2↑将湿润的淀粉­KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成Cl2(或取阳极附近溶液滴加淀粉­KI溶液，变蓝)(3)①负ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－②Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑【解析】(1)图1采用牺牲阳极的阴极保护法，牺牲的金属的活泼性应强于被保护的金属，材料B可以为锌板。(2)图2为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，则D作阳极，Cl－在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉­KI试纸或淀粉­KI溶液来检验Cl2。(3)①镁具有较强的还原性，且由图3可知Mg转化为Mg(OH)2，发生失电子的氧化反应，故E为负极。ClO－具有强氧化性，且由图3可知在F电极(正极)上ClO－转化为Cl－，发生得电子的还原反应。②Mg可与水缓慢反应生成H2(与热水反应较快)，即发生自腐蚀现象。12．(14分)[2017届安徽屯溪第一中学期中，20]某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题：(1)通O2的Pt电极为电池________极(填电极名称)，其电极反应式为_________________________________________________。(2)若B池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为________，电解质溶液为____________。(3)若B池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，在________电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积，该电极的电极反应式为____________________________。(4)若X、Y均为Pt，B池的电解质溶液为500mL1.0mol·L－1的NaCl溶液，当电池工作一段时间后断开电源K，Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变)。恢复到常温下，B电池溶液的pH＝________，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入________________(填物质并注明物质的量)。(5)若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，写出该电极的电极反应式：_________________________________________________________________________。(6)若X、Y均是Pt，电解质溶液为Na2SO4溶液，通电一段时间后，在阴极上逸出amol气体，同时有wgNa2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质质量分数为________________________________________________________________________。【答案】(1)正O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)AgAgNO3溶液(3)XZn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Cu－2e－=Cu2＋(4)130.05molHCl(5)2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O(6)eq\f(7100w,161（w＋18a）)%【解析】(1)A池是燃料