河南省罗山高中届高三化学二轮专题复习强化训练专题六 电化学基础及其应用doc文档格式.docx

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B．电极B表面上发生还原反应

C．工作一段时间溶液pH保持不变

D．燃料电池工作时不会出现火焰

【答案】C

7、某同学按如图所示的装置进行实验。

A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。

当K闭合时，在交换膜处SO42-从右向左移动。

下列分析正确的是（）

A.溶液中A2+浓度减小

B.B的电极反应：

B-2e-====B2+

C.y电极上有H2产生，发生还原反应

D.反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

【解析】因为当K闭合时，在交换膜处SO42-从右向左移动，则A是负极且溶解，使溶液中A2+浓度增加；

B是正极，其电极反应：

B2++2e-====B；

y是阳极且电极上有：

2Cl--2e-====Cl2↑，发生氧化反应；

x是阴极且电极上有：

2H++2e-====H2↑，从而此时存在大量的氢氧根离子，如原来是氯化铝溶液，则反应初期，x电极周围出现白色胶状Al（OH）3沉淀，后来发生Al（OH）3+OH-====AlO2-+2H2O，不久沉淀溶解。

8、用铅蓄电池电解CuSO4溶液（如下图）。

已知铅蓄电池的总反应为：

若电极材料均为石墨，电解一段时间后测得b极附近溶液PH减小，下列说法正确的是（）

A.b极为负极

B.利用该池精炼铜，a极应为粗铜

C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：

D.当析出6.4gCu时，池中产生气体1.12L（标准状况下）

9、Li—SO2电池具有输出功率高且低温性能好的特点，其电解质为LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，Li＋可在其中移动。

电池总反应式为：

2Li＋2SO2

Li2S2O4，下列有关该电池的说法正确的是（　　）

A．该电池总反应为可逆反应

B．充电时阴极反应式为：

Li＋＋e－===Li

C．放电时Li＋向负极移动

D．该电池电解质溶液可换成LiBr水溶液

【答案】B

【解析】A项，可逆反应是指在同一条件下既可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向进行的反应，放电与充电是两个不同的条件，故总反应不是可逆反应；

B项正确；

C项，放电时，Li＋向正极移动，不正确；

D项，不能换成LiBr水溶液，因为金属锂可与水反应，不正确。

10、用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，不宜加入的物质是（　　）

A．Na2SO4B．NaNO3

C．KOHD．CuSO4

【解析】加入CuSO4，电解时在阴极上会产生Cu，故不能加入。

其他三种加入后还是产生H2、O2。

11、MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。

已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2O，则下列有关该电池的说法正确的是（　　）

A．该电池的正极反应式为4OH－＋4e－＝O2＋2H2O

B．该电池的负极反应式为H2＋CO

－2e－＝H2O＋CO2

C．放电时CO

向正极移动

D．该燃料电池能量转化率很低

【解析】A．该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3,总反应为2H2+O2=2H2O，负极反应为2H2+2CO32--4e-═2H2O+2CO2，用总反应减负极得正极反应式：

O2+2CO2+4e-═2CO32-，错误；

B．正确；

C.放电时CO

向负极移动，错误；

D．该燃料电池能量转化率很高，错误；

选B。

12、如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电

后发现，a极板质量增加，b极板处有无色无味气

体放出，符合这一情况的是（　　）

a极板

b极板

X电极

Y电极

A

锌

石墨

负极

CuSO4

B

NaOH

C

银

铁

正极

AgNO3

D

铜

CuCl2

【答案】A

【解析】a极板质量增加，说明X为负极，排除C。

且该电解质溶液中含有不活泼金属离子。

又排除B。

b极板处有无色无臭气体放出，说明溶液中无Cl－，排除D。

13、下列能够说明锌比铜活泼的装置是（　　）

A．①③④B．②③④C．①②④D．①②③

【解析】①是原电池装置，Zn作负极，则金属活泼性Zn＞Cu；

②中Zn、Cu分别插入H2SO4溶液中，Zn与H2SO4反应而Cu不能反应，说明Zn比Cu活泼；

③用惰性电极电解ZnSO4和CuSO4的混合溶液，Cu2＋首先在阴极上放电，说明氧化性：

Cu2＋＞Zn2＋，则金属活泼性：

Zn>

Cu；

④是电镀池，铜作阴极被保护，不能说明锌比铜活泼。

14、据报道：

锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。

已知锌电池发生的总反应方程式为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述中正确的是（　　）

A．空气进入负极反应

B．锌为负极，发生氧化反应

C．正极发生氧化反应

D．电解液可能是强酸溶液

15、称取三份锌粉，分盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上带导管的塞子，定时间测定生成氢气的体积。

甲加入50mLpH＝3的盐酸，乙加入50mLpH＝3的醋酸，丙加入50mLpH＝3的醋酸及少量胆矾粉末。

若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌，则甲、乙、丙三支试管中：

（1）开始时反应速率的大小为________________________________________________。

（2）参加反应的锌的质量大小比较为___________________________________________。

（3）反应终了，所需时间长短比较为_______________________________________。

（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是（简要说明）______________________。

【答案】

（1）甲＝乙＝丙

（2）甲＝乙＜丙

（3）甲＞乙＞丙

（4）对于丙，因形成ZnCu原电池，使反应速率加快

考查点四　原电池正、负极的判断

【解析】三支试管中产生H2的实质是：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

开始时，c（H＋）相等，故开始时反应速率：

甲＝乙＝丙；

产生H2的体积相等，则与酸反应消耗的Zn的质量相等，但丙中还发生了反应：

Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故参加反应的Zn的质量：

甲＝乙＜丙；

对于乙：

CH3COOHCH3COO－＋H＋，随着c（H＋）的减少，电离平衡向右移动，因此反应过程中c（H＋）乙＞c（H＋）甲，乙的反应速率大于甲；

对于丙，因形成ZnCu原电池，使反应速率加快，故反应终了，所需时间：

甲＞乙＞丙。

16、给你提供纯锌、纯铜片和500mL0.2mol·

L－1的H2SO4溶液、导线、1000mL量筒。

试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。

（1）如图所示，装置气密性良好，且1000mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要________________________________________。

（2）a电极材料为__________，其电极反应式为______________________。

b电极材料为__________，其电极反应式为__________________。

（3）当量筒中收集到672mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为________。

（1）用导线把a、b两电极连接起来

（2）纯锌片　Zn－2e－===Zn2＋纯铜片　2H＋＋2e－===H2↑（3）0.06mol

【解析】在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，并且电极失去电子总数等于正极得到电子总数。

不能正确判断负极反应及用电子守恒解决问题是本题易出现的错误。

17、某校化学兴趣小组进行探究性活动：

将氧化还原反应：

2Fe3++2I-

2Fe2++I2，设计成盐桥原电池。

提供的试剂：

FeCl3溶液，KI溶液；

其它用品任选。

请回答下列问题：

（1）请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及电解质溶液。

（2）发生氧化反应的电极其电极反应式为。

（3）反应达到平衡时，外电路导线中（填“有”或“无”）电流通过。

（4）平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为（填“正”或“负”）极。

（1）如下图

（2）2I--2e-=I2（3）无（4）负

【解析】

（1）先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负极区电解质溶液。

（2）发生氧化反应的电极是负极，I-失电子。

（3）反应达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。

（4）平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，平衡逆向移动，此时FeCl2溶液失电子，变成负极。

18、某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

编号

电极材料

电解质溶液

电流计指针

偏转方向

1

Mg、Al

稀盐酸

偏向Al

2

Al、Cu

偏向Cu

3

Al、C（石墨）

偏向石墨

4

氢氧化钠溶液

偏向Mg

5

Al、Zn

浓硝酸

试根据表中的实验现象回答下列问题:

（1）实验1和2中Al所作的电极（正极或负极）（填“相同”或“不相同”）。

（2）对实验3完成下列填空:

①铝为　　　　极,电极反应式:

　。

②石墨为　　　　极,电极反应式:

③电池总反应方程式:

（3）实验4中铝作　　　　,理由是。

写出铝电极的电极反应式:

（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因。

（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:

。

（1）不相同

（2）①负　2Al-6e-====2Al3+

②正　6H++6e-====3H2↑

③2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑

（3）负极　铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,而镁不与氢氧化钠溶液发生化学反应　Al-3e-+4OH-====Al

+2H2O

（4）铝在浓硝酸中被钝化,锌在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中Zn比Al活泼,Zn作原电池的负极,Al作原电池的正极,所以电流计指针偏向铝

（5）另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性

【解析】在稀盐酸中,Mg比Al活泼,Mg作原电池的负极,Al作原电池的正极,电流计指针偏向Al;

在稀盐酸中,Al比Cu活泼,Al作原电池的负极,Cu作原电池的正极,电流计指针偏向Cu。

由此可知,原电池中电流计指针偏向正极。

在实验3中电流计指针偏向石墨,由上述规律可知,在该原电池中铝作负极,石墨作正极。

铝失去电子被氧化成铝离子,盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。

该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。

实验1,2,3中电解质溶液相同,电极材料不同;

实验1和4比较的是电极材料相同,电解质溶液不同;

实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。

通过这些结果可以总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。

根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象作判断,应注意Al可与NaOH溶液反应,Al在浓硝酸中钝化等情况。

19、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。

其生产流程如下：

已知：

TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO2-4。

（1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式。

步骤①中加入足量铁屑的目的是。

（2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。

TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如右图所示，阴极的电极反应为

（3）步骤②的离子方程式是，所得副产品主要是

（填化学式）。

（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是。

20、已知化合物A与B组成元素相同，在常温下均呈液态；

乙与丙组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n,n≥1。

D与E都为金属单质，且D、E与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量红棕色气体产生。

E与D的氧化物的反应可用于焊接钢轨。

（1）A的结构式为，说出A在医疗中的一种重要作用。

（2）写出过量D与甲稀溶液反应的离子方程式：

；

（3）以D、E为电极，NaOH溶液为电解质溶液可以组成原电池，原电池负极的电极反应式为。

现利用此装置电解CuSO4溶液，电解一段时间后，阴阳两极产生的气体在标准状况下都是2.24L。

请写出阳极的电极反应式；

若电解前CuSO4溶液的体积为200mL，则其物质的量浓度是；

（4）含有D、E元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂[ED（OH）4Cl2]m与过量浓盐酸溶液可以反应，其反应的化学方程式为。

【解析】化合物A与B组成元素相同，在常温下均呈液态，且A能生成B，所以A是双氧水，B是水，则C是氧气；

乙与丙组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n,n≥1，。

D与E都为金属单质，且D、E与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量红棕色气体产生，红棕色气体是二氧化氮，所以甲是硝酸，水和乙能生成硝酸和一氧化氮，所以丙是一氧化氮，所以乙是二氧化氮，则丙是一氧化氮，常温时铁和铝与浓硝酸发生钝化现象，E与D的氧化物的反应可用于焊接钢轨，所以E是铝，D是铁。

（1）双氧水的结构简式为H－O－O－H,有强氧化性能杀菌消毒。

（2）铁和稀硝酸反应生成硝酸铁，当铁过量时铁和三价铁离子反应生成二价铁离子，所以离子反应方程式为3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2+＋NO

＋4H2O

（3）以铁、铝和氢氧化钠溶液构成原电池，负极是铝，正极是铁，负极上铝失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；

电解时，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，4OH－－4e－=O2＋2H2O;

电解时，阴极上先析出铜，后析出氢气，阳极上析出2.24L氧气转移电子的物质的量是0.4mol，阴极上析出2.24L氢气转移电子的物质的量是0.2mol，根据转移电子守恒知，析出铜转移电子的物质的量是0.2mol，所以析出铜的物质的量是0.1mol，则硫酸铜的物质的量浓度是

=0.5mol/L；

（4）含有D、E元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂[ED（OH）4Cl2]m与过量浓盐酸溶液可以反应，生成氯化铝、氯化铁和水，反应方程式为[AlFe（OH）4Cl2]m＋4mHCl=mAlCl3＋mFeCl3＋4H2O

21、CO、H2、CH30H均是清洁能源，一定条件下存在如下转化：

CO（g）+2H2（g）

CH30H（g）

△H=-105kJ·

mol-1。

向2L密闭容器中充入1molCO与2molH2，测得不同温度下容器内的压强（P:

kPa）随时间（min）的变化关系如下左图中I、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）Ⅱ和I相比，改变的反应条件是，Ⅲ与I相比，温度较高的是．。

（2）Ⅱ在2min时达到平衡，则在此条件下从反应开始到反应达到平衡时v（CO），反应I平衡时平衡常数K（I）=，平衡常数K（I）K（Ⅲ）（填“>

”、“<

”、“=”）。

（3）下列事实中能说明容器中的反应已达到平衡状态的是____。

a．△H保持不变b．气体密度保持不变

c．气体平均摩尔质量保持不变d．v（CO）逆=2v（H2）正

（4）甲醇一空气-KOH燃料电池（上右图）是一种能量转化率高的新型电池，则b是（填正、负）极，写出电池工作时负极上的电极反应式。

22、铅蓄电池是可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：

Pb+PbO2+4H++2SO

2PbSO4+2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）该蓄电池放电工作时的负极材料是，用其电解氯化钠溶液，当阳极上收集到11.2L氯气时（标况下），理论上负极板的质量增加g。

充电时，上图中A极应接直流电源的（填“正极”或“负极”）。

充电时A极的电极反应式是;

（2）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。

阴极的电极反应式是　　　　。

现以铅蓄电池为电源电解，当蓄电池中有0.4molH+被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为，MnO2的理论产量为　　g。

（1）铅48，正PbSO4+2H2O－2e-

PbO2+4H++SO

（2）2H+＋2e－＝H20.2mol8.7

（1）负极上失电子发生氧化反应，所以是铅；

根据转移电子相等知，生成11.2L氯气，转移电子的物质的量是1mol，当转移1mol电子时，负极上生成0.5mol硫酸铅，其质量增加是硫酸根离子，为48g；

充电时，A是阳极应接电源的正极，阳极上发生的电极反应式为PbSO4+2H2O－2e-

（2）阴极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H+＋2e－＝H2，根据电极反应式Pb+PbO2+4H++2SO

2PbSO4+2H2O知，当蓄电池中有0.4molH+被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为0.2mol；

当转移电子的物质的量是0.2mol时，生成二氧化锰的物质的量是0.1mol，其质量是8.7g。

23、如下图所示的装置闭合电键时，电流表A的指针将发生偏转。

试回答下列问题。

（1）A池是________；

Zn的电极名称是________

B池是________；

Pt的电极名称是________（填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等）

（2）写出下列有关反应：

Cu极上电极反应：

_____________________________________；

C极上电极反应：

_________________________________。

（3）B池中的总反应的化学方程式为__________________________________。

（4）如果要用B池给铁片上镀上一层Cu，则B池应作何改进_____________________________

______________________________________________________________________________。

（1）原电池　负极　电解池　阳极

（2）2H＋＋2e－===H2↑　Cu2＋＋2e－===Cu

（3）2CuSO4＋2H2O

2Cu＋2H2SO4＋O2↑

（4）Pt电极改为Cu电极，C电极换为铁片

（1）A池是原电池，Zn活泼性强，为负极。

B池为电解池，Pt电极与Cu相连，为阳极。

（2）Cu电极为正极，发生还原反应，2H＋＋2e－===H2↑

C电极为阴极：

Cu2＋＋2e－===Cu。

（4）给铁片镀铜，则Pt电极（阳极）换成Cu，C电极换成铁片。

24、以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，负极为_____。

【答案】Al

【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题因为电解质溶液是NaOH，对于此溶液Al更活泼，所以为负极。