山东省东营市届高考化学第一轮复习过关检测《电化学基础》含答案文档格式.docx
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A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
C.正极发生氧化反应
D.电解液可以是强酸也可以是强碱
6.以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池,当导线中通过2mol电子时,下列说法正确的是()
A.锌片溶解了1mol,铜片上析出1mol氢气
B.两极上溶解和析出的物质的质量相等
C.锌片溶解了1g,铜片上析出1g氢气
D.电解质溶液的酸性不变
7.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( )
A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B.电解液的成分都保持不变
C.阳极反应都只有Cu-2e-===Cu2+
D.阴极反应都只有Cu2++2e-===Cu
8.用石墨作电极,电解2mol·
L-1CuSO4溶液时,下列变化不可能发生的是( )
A.阳极附近H+浓度增大
B.阴极质量增加
C.阴极上放出氧气
D.溶液蓝色变浅
9.在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中,用石墨作电极进行电解,两极上均收集到2.24L气体(标准状况下),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为( )
A.1mol·
L-1
B.2mol·
C.3mol·
D.4mol·
10.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。
通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。
下列说法中正确的是( )
A.电源中a为负极,b为正极
B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液
C.B电极发生的反应:
2H++2e-===H2↑
D.A、B两端都必须使用铁作电极
二、双选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
11.(双选)如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。
下列实验现象描述正确的是( )
A.逸出气体的体积,a电极的大于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
12.(双选)下图为某同学设计的一个电池装置。
下列说法正确的是( )
A.实现了化学能向电能的转化
B.Zn表面有红色物质析出
C.将两电解质溶液互换后,电子会由锌经导线流向铜
D.将右侧铜片移入左侧烧杯硫酸铜溶液中,电流方向会由锌经导线流向铜
13.(双选)银锌蓄电池是一种高能电池,它的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时的电极反应式如下:
正极:
Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,负极:
Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2。
下列判断正确的是( )
A.锌为负极,氧化银为正极
B.锌为正极,氧化银为负极
C.原电池工作时,负极区溶液pH增大
D.原电池反应的化学方程式为Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag
14.(双选)关于铅蓄电池的说法正确的是( )
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+
(aq)-2e-===PbSO4(s)
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在放电时,电池中硫酸的浓度不断增大
D.放电时总反应为PbO2+Pb(s)+2H2SO4===2PbSO4+2H2O
15.(双选)某电池的总反应离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,不能实现该反应的原电池是( )
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3小题,每小题15.0分,共45分)
16.锌锰干电池的结构示意图如下:
电池总反应式:
Zn+2MnO2+2NH+2e-===Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O,回答下列问题:
(1)锌锰干电池的负极是________,电极反应式是________________________。
(2)锌锰干电池的正极是________,电极反应式是________________________。
(3)锌锰干电池又称一次性电池的原因是_________________________________________。
(4)锌锰干电池的有缺陷是____________________________________,改进的方法是______
_________________________________________。
17.如图所示,若电解5min时C池中铁棒质量增加2.16g,据此回答:
(1)电源电极X名称为________,流过导线的电子物质的量是________。
(2)A池中碳棒上的电极反应式是__________________________________________________,
铁棒上的电极反应式是__________________________________________________,
电解总反应式是________________________________________________________,
本反应重要工业用途是_____________________________________________________。
若直接用A示装置进行工业生产,会减少产品产量或降低产品纯度,其原因是(用方程式说明):
________________________________________________________________________。
(3)B池中粗铜电极上存在的电极反应式是_______________________________________,
纯铜上发生的电极反应式是____________________________________________________,
本装置的工业意义是___________________________________________________________。
(4)C池中银电极上的电极反应式是_______________________________________________,
铁棒上的电极反应是_____________________________________________________,
一段时间后硝酸银溶液浓度________,该装置存在的价值是___________________________
(5)A池中的铁棒腐蚀速率较通常情况下变________,原因是___________________________
________________________________________________________________________,
其工业意义是___________________________________________________________________。
18.某同学利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计了一个原电池。
请填写下列空白:
(1)实验原理:
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)实验用品:
电极(______、______)、稀硫酸、______、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:
接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。
其原因是在原电池中,由化学能转化为____________,在耳机中又由__________转化为声音这种能量;
②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了________反应;
③铜钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了_________反应。
答案解析
1.【答案】B
【解析】Cu活动性较弱,不能置换酸中的氢,所以铜制品不会发生析氢腐蚀,只有B错误。
在浓硝酸溶液中,虽然酸性较强,但常温下Fe会被氧化而产生致密氧化膜,C正确。
2.【答案】C
【解析】该原电池的总反应可分为两个电极反应,负极:
Zn-2e-==Zn2+,正极:
Cu2++2e-==Cu,因此锌为负极,活动性比锌弱的金属或导电非金属为正极,电解质溶液中应含有铜离子。
3.【答案】A
【解析】在充电时,电能转化为化学能,相当于电解池;
放电时,化学能转化为电能,相当于原电池。
可先分析原电池的正负极反应式分析放电现象或原理,正负极电极反应式的反向就是电解池的阳阴极反应式,由此分析充电时反应现象或原理。
由图示信息和原电池工作原理知,Zn失去电子,发生氧化反应,Zn—2e-===Zn2+,b为原电池的负极,B正确;
充电时b极发生还原反应,作电解池阴极,外接电源负极,a应外接电源正极,A错误;
放电时a极为正极,发生还原反应,Br2+2e-===2Br-,阳离子通过交换膜进入左侧平衡电荷,C正确;
阳离子交换膜只允许阳离子通过,不允许分子和阴离子通过,有效避免Br2与Zn直接发生反应,D正确。
4.【答案】D
【解析】该电池中镁为负极,在碱性溶液中发生氧化反应,Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2↓,A错误;
在电池工作时,负极消耗氢氧根离子,OH-向负极移动,B错误;
在碱性溶液中正极反应为ClO-+H2O+2e-===Cl-+2OH-,正极周围溶液的pH将不断变大,C错误;
根据正极、负极的电极反应式可知总反应为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl-,D正确。
5.【答案】B
【解析】2Zn+O2===2ZnO,Zn失电子,Zn为原电池负极,O2得电子,O2(空气)在正极上发生还原反应,A、C错误;
若电解液为强酸,Zn和ZnO均不能长期存在,说明电池为碱性环境,负极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,D错误,B正确。
6.【答案】A
【解析】铜锌原电池中,锌为负极:
Zn-2e-===Zn2+;
铜为正极:
2H++2e-==H2↑。
由正极、负极得失电子守恒可得关系式:
Zn~2e-~2H+~H2,即1mol锌(质量65g)溶解时,有2mol电子转移,可产生氢气1mol(质量2g)。
反应过程中,硫酸被消耗,溶液的酸性减弱。
7.【答案】D
【解析】A项,电镀时镀件作阴极;
B项,电解精炼铜时电解液成分改变;
C项,电解精炼铜时,杂质若有比铜活泼的金属(如锌),则还会发生Zn-2e-===Zn2+的反应。
8.【答案】C
【解析】阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,A不符合题意;
阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极质量增加,蓝色变浅,B、D不符合题意;
只有C符合要求。
9.【答案】A
【解析】得电子能力:
Cu2+>
H+,失电子能力:
OH->
),阳极反应4OH--4e-===2H2O+O2↑;
阴极先Cu2++2e-===Cu,后2H++2e-===H2↑,H2、O2各0.1mol,O2是由OH-失去0.4mol电子而得到,H2是由H+得到0.2mol电子而生成,由得失电子守恒知,还有0.2mol电子是Cu2+得到的,故Cu2+的物质的量是0.1mol,则Cu2+的物质的量浓度为
=1mol·
L-1。
10.【答案】C
【解析】根据图示,B电极是阴极,产生H2,驱赶原溶液中溶解的氧,A电极为Fe,作阳极,产生Fe2+,OH-与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀;
电源a为正极,b为负极;
为了增强导电性,电解液可以是NaCl溶液;
D项,阳极必须用铁,阴极可用石墨等。
11.【答案】AD
【解析】和电源的正极相连的b是阳极,电极反应:
2OH--4e-===2H2O+O2↑,呈红色;
电源的负极相连的a极是阴极,电极反应:
2H++2e-===H2↑,呈蓝色,C错误、D正确;
根据电子守恒:
O2~4e-~2H2,氧气体积是氢气体积的一半,A正确;
O2、H2均为无色无味的气体,B错误。
12.【答案】BC
【解析】示意图形似盐桥电池,实际由于材料组合不当,不能构成原电池,无法实现化学能向电能的转化,A错误;
将两电解质溶液互换,构成双液原电池,锌为负极,Zn-2e-===Zn2+,铜为正极,Cu2++2e-===Cu,电子由锌经导线流向铜,C正确;
左端烧杯中的Zn与CuSO4溶液直接发生置换反应,Zn表面有红色固体析出,B正确。
右侧铜片移入左侧烧杯硫酸铜溶液中,Zn+Cu2+===Zn2++Cu,可构成单池原电池,锌为负极,Zn-2e-===Zn2+,铜为正极,Cu2++2e-===Cu,电子由锌经导线流向铜,电流方向与之相反,D错误。
13.【答案】AD
【解析】根据电极反应,锌失电子被氧化,为负极,Ag2O得电子被还原,是正极,A正确、B错误;
负极反应中OH-被消耗,负极区溶液的pH减小,C错误;
合并电极反应式得总化学方程式:
Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,D正确。
14.【答案】BD
【解析】放电时正极发生还原反应,电极反应为PbO2+4H++
+2e-===PbSO4+2H2O,A错误;
放电时负极反应为Pb(s)+
(aq)-2e-===PbSO4(s),B正确;
合并得总反应为PbO2+Pb(s)+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,放电时硫酸的浓度不断减小,C错误,D正确。
15.【答案】CD
【解析】依据反应2Fe3++Fe===3Fe2+。
Fe发生氧化反应,失去电子,作负极,用比Fe活动性弱的金属或非金属导体(如Cu、Ag、C等)作正极,用含Fe3+的溶液作电解质溶液。
A、B可以,C、D不可以实现。
16.【答案】
(1)锌筒;
Zn-2e-===Zn2+
(2)石墨棒;
2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3↑+H2O
(3)锌锰干电池内部的氧化还原反应是不可逆的,放电之后不能充电,为一次性电池
(4)电量小,容易产生气涨,锌外壳易破损漏液,腐蚀电器设备;
加外壳(防腐金属或塑料筒)制成防漏电池,用氢氧化钾代替氯化铵制成碱性锌锰电池。
【解析】①由锌锰碱性电池的总反应式可知,锌的化合价升高,失去电子发生氧化反应,锌为负极;
二氧化锰的化合价降低,在正极上得到电子发生还原反应。
锌锰碱性电池的总反应式与负极反应式(Zn-2e-==Zn2+)相减,可得其正极反应式。
②锌锰干电池电量小,而且在放电过程中,正极产生气体容易发生气涨;
负极锌外壳会逐渐变薄漏液,会导致电器设备的腐蚀。
改进方法:
在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池;
将电池内的电解质氯化铵换成湿的氢氧化钾,并在构造上进行改进,制成碱性锌锰电池。
17.【答案】
(1)正 0.02mol
(2)2Cl--2e-===Cl2↑ 2H2O+2e-===H2↑+2OH- 2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑ 可用于氯碱工业
Cl2+2OH-
Cl-+ClO-+H2O
(3)Cu-2e-
Cu2+ Cu2++2e-
Cu 电解精炼铜
(4)Ag-e-===Ag+ Ag++e-===Ag 硝酸银浓度不变 电镀
(5)慢 A池中的铁棒为阴极,受到保护,腐蚀较慢 保护金属。
【解析】
(1)由C池铁棒质量增加,发生Ag++e-===Ag,则Fe为阴极,可知Y为电源的负极,X为正极,从左到右六个电极名称分别是阳极、阴极、阳极、阴极、阳极、阴极,C中阴极反应为Ag++e-===Ag,n(Ag)=
=0.02mol,转移的电子为0.02mol。
(2)A池碳棒为阳极,电极反应:
2Cl--2e-===Cl2↑,铁棒为阴极,电极反应:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-,总反应:
2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑,可用于氯碱工业。
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,生成副产品,降低烧碱的产率,且因为混有次氯酸钠降低了烧碱的纯度。
(3)B池中粗铜为阳极,是活性阳极,电极反应式:
Cu-2e-===Cu2+,纯铜为阴极,电极反应:
Cu2++2e-===Cu,电解精炼铜。
(4)C池中银电极为阳极,电极反应:
Ag-e-===Ag+,铁棒为阴极,电极反应:
Ag++e-===Ag,根据电极反应可知,电解过程中硝酸银浓度不变,此装置可用于电镀。
(5)A池中的铁棒为阴极,受到保护,腐蚀较慢,可采用牺牲阳极的保护阴极的方法保护金属。
18.【答案】
(2)铁钉或铁条;
铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确);
烧杯;
导线
(4)①电能;
电能;
②负;
Fe-2e-===Fe2+;
氧化
③正;
2H++2e-===H2↑;
还原
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼材料作正极,发生还原反应。
电流表正极应接原电池正极,电流表负极应接原电池负极。