高考化学专题撬分练12.docx

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高考化学专题撬分练12

专题撬分练12

基础组

　　时间：

20分钟　

满分：

48分

选择题（每小题6分，共计48分）

1．[2016·武邑中学预测]甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源，其工作原理如图所示，下列有关叙述正确的是（　　）

A．通氧气的一极为负极

B．H＋从正极区通过交换膜移向负极区

C．通甲醇的一极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋

D．甲醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极

答案　C

解析　通氧气的一极发生还原反应，为正极，A项错误；H＋从负极区通过交换膜移向正极区，B项错误；通甲醇的一极为负极，发生氧化反应：

CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，C项正确；甲醇在负极上发生反应，电子由负极经外电路流向正极，D项错误。

2．[2016·衡水二中模拟]有两只串联的电解池，甲池中盛有一定量的CuSO4溶液，乙池中盛有一定量的某硝酸盐的稀溶液，用惰性电极电解，一段时间后，甲池的阴极上析出3.2g金属，乙池的阴极上析出5.4g金属，下列关于乙池中溶液的说法正确的是（　　）

①溶质可能是Al（NO3）3

②溶质可能是AgNO3

③溶质可能是Cu（NO3）2

④溶质可能是Mg（NO3）2

A．①③B．②③

C．②④D．③④

答案　B

解析　根据电解质溶液中离子的放电顺序及电解质的量解题。

阴极上有金属析出可首先排除①④，因为水中H＋的放电能力强于Al3＋、Mg2＋；题中没有给出甲池中CuSO4的量，电解过程中可能出现电解完CuSO4接着电解H2SO4溶液的情况，因此并不能依据甲池的阴极上析出3.2g金属判断出电路中转移的电子数目，由此分析可知②③合理。

3．[2016·枣强中学期末]下列有关电化学装置的说法正确的是（　　）

A．用图1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．用图2装置电解一段时间后，铜电极部分溶解，溶液中铜离子的浓度基本不变

C．图3装置中若直流电源的X极为负极，则该装置可实现粗铜的电解精炼

D．图4装置中若M是铜，则该装置能防止铁被腐蚀

答案　A

解析　题图1装置中，银器、铝与食盐水构成原电池，银器是正极，银器上的Ag2S发生还原反应生成银，A项正确；题图2装置中，铜电极是阴极，铜不参与电极反应，B项错误；题图3装置中若X极为负极，则粗铜是阴极，电解精炼铜时粗铜应作阳极，C项错误；题图4装置中，铁作负极，铁被腐蚀，D项错误。

4．[2016·衡水二中仿真]镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的焦点。

其中一种镁原电池的反应为xMg＋Mo3S4

MgxMo3S4。

下列说法错误的是（　　）

A．放电时Mg2＋向正极迁移

B．充电时阳极反应为Mo3S

－2xe－===Mo3S4

C．充电时Mo3S4发生氧化反应

D．放电时负极反应为xMg－2xe－===xMg2＋

答案　C

解析　A项，放电时阳离子向正极移动，正确；B项，充电时阳极发生氧化反应，所以Mo3S

失去电子生成Mo3S4，正确；C项，充电时Mo3S4是生成物，错误；D项，放电时负极发生氧化反应，Mg失去电子成为Mg2＋，正确。

5．[2016·枣强中学期中]下列实验装置，其中按要求设计正确的是（　　）

答案　B

解析　Fe与电源正极相连，为阳极，则阳极不生成氯气，不能利用淀粉KI溶液检验氯气的生成，显然不合理，故A错误；Zn为负极，Cu为正极，图中构成Cu、Zn原电池，产生的电流由正极流向负极，故B正确；电镀银时，Ag为阳极，镀件为阴极，电解质溶液为硝酸银溶液，图中电解质溶液为硝酸钠溶液，不合理，故C错误；粗铜精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，图中与之相反，不合理，故D错误。

6．[2016·衡水二中热身]如图X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。

下列判断正确的是（　　）

A．滤纸上c点附近会变红色

B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大

C．烧杯中溶液的pH增大

D．烧杯中SO

向Cu电极定向移动

答案　A

解析　由图可知，该装置为电解装置，由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知，d为阳极（MnO

向阳极移动），b为电源的正极，a为电源的负极。

Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点H＋放电，则OH－浓度增大，所以滤纸上c点附近会变红色，故A项正确；Cu电极上Cu2＋得到电子生成Cu，Pt电极上OH－失去电子，故Cu电极质量增大，Pt电极质量不变，B项错误；Pt电极上OH－失去电子，故烧杯中溶液的pH减小，C项错误；Cu电极为阴极，Pt电极为阳极，烧杯中SO

向Pt电极定向移动，D项错误。

7．[2016·武邑中学期末]利用下图装置，可完成很多电化学实验。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．若X为锌棒，开关K置于A处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法

B．若X为铜棒，开关K置于A处，装置中发生的总反应为2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

C．若X为碳棒，开关K置于B处，在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液可看到溶液变红色

D．若X为碳棒，开关K置于B处，向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红

答案　D

解析　开关K置于A处，则构成电解池，铁作阴极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法，但一般用石墨作阳极，A项不正确；若X为铜棒，开关K置于A处，则构成电解池，铜作阳极，失去电子，铁作阴极，B项不正确；若X为碳棒，开关K置于B处，则构成原电池，铁作负极，失去电子生成亚铁离子，因此在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液看不到溶液变红色，C项不正确；若X为碳棒，开关K置于B处，则构成原电池，铁作负极，碳棒作正极，因此向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红，D项正确。

8．[2016·衡水二中预测]关于下列装置的说法正确的是（　　）

A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液

B．装置①将电能转变为化学能

C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2＋浓度保持不变

答案　A

解析　装置①是原电池，Zn是负极，Cu是正极，阳离子K＋移向CuSO4溶液，A正确，B错误；装置②是电解池，N是阳极，M是阴极，铁棒镀铜时M极应为铁棒，C错误；电解精炼铜时，溶液中的Cu2＋浓度降低，D错误。

能力组

　　时间：

25分钟　

满分：

46分

一、选择题（每小题6分，共计18分）

9．[2016·枣强中学月考]工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

已知：

①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解

②氧化性：

Ni2＋（高浓度）>H＋>Ni2＋（低浓度）

A．碳棒上发生的电极反应：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小

C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解总反应式发生改变

答案　B

解析　由题图知，碳棒与电源正极相连，是电解池的阳极，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；镀镍铁棒与电源负极相连，是电解池的阴极，电极反应为Ni2＋＋2e－===Ni。

电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na＋和C中的Cl－分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。

因Ni2＋在弱酸性溶液中易发生水解，且氧化性：

Ni2＋（高浓度）>H＋>Ni2＋（低浓度），故为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH。

若将题图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl－>OH－，则Cl－移向阳极放电：

2Cl－－2e－===Cl2↑，电解总反应式会发生改变。

10．[2016·衡水二中猜题]某小组用如图装置进行实验，下列说法正确的是（　　）

A．闭合K，外电路电流方向为Fe电极→石墨电极

B．盐桥中的电解质可以用KCl

C．闭合K，石墨电极上只生成铜

D．导线中流过0.15mole－时，加入5.55gCu2（OH）2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成

答案　D

解析　左侧两个烧杯构成了一个原电池，Fe为负极，Ag为正极；右侧烧杯为电解池。

原电池中电流从正极流向负极，故外电路电流方向为Ag电极→Pt电极，石墨电极→Fe电极，A项错误。

KCl中的Cl－与Ag＋反应，故盐桥中的电解质不能是KCl，B项错误。

闭合K，石墨连接原电池的负极，石墨为阴极，发生还原反应，Cu2＋被完全还原成Cu后，H＋再被还原生成氢气，C项错误。

右侧烧杯中n（CuSO4）＝0.05L×1mol/L＝0.05mol，加入的n[Cu2（OH）2CO3]＝5.55g÷222g·mol－1＝0.025mol。

导线中流过0.1mol电子时，发生反应：

2CuSO4＋2H2O

2Cu＋2H2SO4＋O2↑；再流过0.05mol电子时，发生反应：

2H2O

2H2↑＋O2↑；消耗了CuSO4和H2O，其中n（CuSO4）＝0.05mol，n（H2O）＝0.05mol＋0.025mol＝0.075mol；反应后，加入0.025mol碱式碳酸铜，发生反应Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑，生成的n（CuSO4）＝0.05mol，n（H2O）＝0.075mol，D项正确。

11．[2016·衡水二中一轮检测]某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1－xMn2O4

LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MH

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．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：

NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－

C．上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电

D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：

LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋

答案　D

解析　电池工作时，阳离子（Li＋）向正极迁移，A项正确；镍氢电池放电时，正极得电子，电极反应式：

NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－，B项正确；根据电池总反应知，左侧锂电池作电源给右侧电池充电，C项正确；锂离子电池充电时，阴极的电极反应式为Li＋＋e－===Li，D项错误。

二、非选择题（共计28分）

12．[2016·冀州中学周测]（12分）将含有1molCuSO4的溶液、1molNaCl的溶液、1molKNO3的溶液分别置于甲、乙、丙三个烧杯中进行电解（电极均为石墨且质量相等），如图1所示。

接通电源一段时间后，b电极质量增加；常温下，三个烧杯中溶液的pH随通电时间的变化如图2。

（1）M是直流电源的________（填“正极”或“负极”）；c电极的电极反应式为__________________。

（2）0～t1s内，e电极上生成的气体在标准状况下的体积为______L，t1s时，电极b、c的质量差为________g。

（3）t2s时，若将直流电源正、负极对调，则电解至各电极质量均不再发生变化的过程中，a电极的电极反应式为_____________。

答案　

（1）正极　2Cl－－2e－===Cl2↑

（2）5.6　32

（3）2H＋＋2e－===H2↑、Cu2＋＋2e－===Cu

解析　

（1）由于b电极质量增加，所以b是阴极，则N是电源负极，M是电源正极。

c是阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。

（2）观察图2，t1s时乙对应的曲线斜率改变，即Cl－放电结束，则电路中转移1mol电子。

0～t1s内e电极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可计算出O2为0.25mol，标准状况下为5.6L。

b电极析出0.5molCu，因此电极b、c的质量差为32g。

（3）“电解至各电极质量均不再发生变化”实际上意味着b电极上附着的铜重新溶解。

此时a为阴极，先发生反应：

2H＋＋2e－===H2↑，在此过程中阳极生成的Cu2＋会逐渐移向阴极放电，发生反应：

Cu2＋＋2e－===Cu。

13．[2016·冀州中学热身]（16分）某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：

Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。

（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是________（填字母序号）。

A．铝　　　　　　　　　B．石墨

C．银D．铂

（2）N极发生反应的电极反应式为______________。

（3）实验过程中，SO

________（填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有____________。

Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。

实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：

两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。

查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO

）在溶液中呈紫红色。

（4）电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO

＋4H2O和________________________。

（6）若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________g。

（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2。

该电池正极发生的反应的电极反应式为________________。

答案　

（1）A

（2）2H＋＋2e－===H2↑（或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－）

（3）从右向左　滤纸上有红褐色斑点产生（答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可）

（4）增大

（5）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（6）0.28

（7）2FeO

＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－

解析　本题考查原电池和电解池的综合应用。

Ⅰ.

（1）图1中左侧是原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极也可以换成比Zn活泼性弱的金属或石墨。

（2）图1中右侧是电解池装置，则M为阳极，N为阴极，H＋在阴极得电子，发生还原反应。

（3）在原电池中阴离子移向原电池的负极，图1中左侧装置实质是M电极（Fe）被腐蚀，故滤纸上最后会出现Fe（OH）3。

Ⅱ.（4）图2为电解NaOH溶液的装置，在此装置中X（C）为阴极，Y（Fe）为阳极，电解过程中，溶液中的H＋在X极上放电，故c（H＋）降低，pH增大。

（5）由题干知，Y电极上有气体生成，应为OH－放电得到O2。

（6）电解池中电子守恒，H＋得到的电子等于OH－与铁失去的电子之和，列出方程式即可求解。