届二轮复习 电化学组合装置题 专题卷全国通用.docx

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届二轮复习电化学组合装置题专题卷全国通用

强化训练二　电化学组合装置题

一、选择题

1．二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如图所示。

下列有关说法错误的是（　　）

A．负极上的电极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋

B．工作过程中，H＋移向正极

C．每消耗0.5molO2就有2mole－通过离子交换膜

D．电池总反应为C2H6O＋3O2===2CO2＋3H2O

答案　C

解析　由工作原理图知，CH3OCH3在负极上失去电子转化为CO2，A正确；阳离子移向原电池的正极，B正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜，C错误；观察电池工作原理图知D正确。

2．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸（图中HA表示乳酸分子、A－表示乳酸根离子）如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

B．H＋从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动

C．A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室

D．当浓缩室中增加了0.6molHA时，可得到4.48LH2（标准状况）

答案　C

解析　电解时阴极的电极反应式：

4H＋＋4e－===2H2↑，A错误；因阳离子不能透过阴离子交换膜，故留在浓缩室，B错误；在电场作用下，阴离子移向阳极，但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室，得到浓乳酸溶液，C正确；当浓缩室中增加了0.6molHA时，表明有0.6molH＋放电转化为H2，体积为6.72L（标准状况），D错误。

3．如图是电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。

下列说法中正确的是（　　）

A．a是阴极

B．B极室的反应是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O

C．一段时间后，A极室中溶液的pH增大

D．电子由B极室流向A极室

答案　B

解析　根据题意可知该装置是电解池，根据质子的流向知b是阴极，B极室是阴极室，发生的反应是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，A极室发生的反应是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，总反应是2CO2===2CO＋O2，A错误，B正确；A极室中溶液的pH不变，C错误；电子不能在电解质溶液中流动，D错误。

4．利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b两处的液面相平，密封好，放置一段时间。

下列说法不正确的是（　　）

A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀

B．一段时间后，a管的液面高于b管的液面

C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

D．a、b两处具有相同的电极反应式：

Fe－2e－===Fe2＋

答案　C

解析　a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的c（H＋）减小，pH增大，A正确，C错误；a处消耗了液面上的氧气，b管有氢气生成，B正确；电化学腐蚀中铁失去电子变成Fe2＋，D正确。

5.如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO（CH3）2做溶剂，反应原理是4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。

下列说法不正确的是（　　）

A．该装置将化学能转化为电能

B．电子移动方向是由a极到b极

C．可以用水代替SO（CH3）2做溶剂

D．b极反应式是FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S

答案　C

解析　原电池将化学能转化为电能，A项正确；a为负极，b为正极，电子由负极（a极）流出经导线流入正极（b极），B项正确；Li能与水反应，因此不能用水代替SO（CH3）2做溶剂，C项错误；b极上发生还原反应：

FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，D项正确。

6．如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。

当闭合开关S后，以下表述正确的是（　　）

A．电流表指针不发生偏转

B．Al、Pt两极有H2产生

C．甲池pH减小，乙池pH不变

D．Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应

答案　D

解析　根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的H2、O2体积比为2∶1，在一定条件下可以完全反应。

7．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。

已知铅蓄电池的总反应为：

Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）

2PbSO4（s）＋2H2O（l），通电时a电极质量增加，下列说法正确的是（　　）

A．电路中通过1mol电子时，Y电极质量增加48g

B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：

PbO2（s）＋4H＋（aq）＋SO

（aq）＋2e－===PbSO4（s）＋2H2O（l）

C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2

D．X极为负极

答案　A

解析　a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。

8．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。

①～⑧为各装置中的电极编号。

下列说法错误的是（　　）

A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源

B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生

C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②

D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变

答案　A

解析　当闭合K时，B装置中反应为自发氧化还原反应，B装置为原电池，A为电解池，且Fe做阴极，所以A项错误。

9．图中为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（　　）

A．分子组成为Cm（H2O）n的物质一定是糖类

B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H＋从正极区移向负极区

D．正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O

答案　D

解析　A项，当m＝n＝1时，分子代表甲醛，错误；B项，Cm（H2O）n中的C看成0价，反应后生成CO2中的C为＋4价，C的化合价升高，失去电子，故做负极，负极发生氧化反应，错误；C项，H＋移向正极放电，错误；D项，从图示知，MnO2得电子生成了Mn2＋，正确。

10．流动电池是一种新型电池。

其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。

北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O。

下列说法不正确的是（　　）

A．a为负极，b为正极

B．该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大

C．a极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋

D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4

答案　D

解析　A项，根据电池总反应：

Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O可得铜为负极，PbO2为正极；B项，该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O，消耗了溶液中的H＋，故溶液的pH增大；C项，铜电极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；D项，通过总反应可以看到H2SO4参加了反应，故应补充H2SO4。

二、非选择题

11．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应：

（用离子方程式表示）_______________________________________________________。

设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过________mol电子。

（2）其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为________________________________，这是由于NH4Cl溶液显________（填“酸性”“碱性”或“中性”），用离子方程式表示溶液显此性的原因________________________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式__________________________________，

然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：

“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。

”如果＋3价铁被氧化为FeO

，试写出该反应的离子方程式____________________________。

（3）如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。

一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是

_________________________________________________________，

电极反应为________；乙装置中石墨

（1）为________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为__________________________，产物常用__________________检验，反应的离子方程式为

__________________________________________________________。

答案　

（1）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2

（2）2H＋＋2e－===H2↑　酸性

NH

＋H2ONH3·H2O＋H＋

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO

＋6Cl－＋16H＋

（3）溶液变红　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　阴

2Cl－－2e－===Cl2↑　湿润淀粉碘化钾试纸

Cl2＋2I－===2Cl－＋I2

解析　

（1）设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28xg·mol－1，正极增重32xg·mol－1,28x＋32x＝12，x＝0.2mol。

12．如图所示三套实验装置，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，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被________（填“氧化”或“还原”）；向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为__________________________________________________________。

（2）装置2中的石墨是________极（填“正”或“负”），该装置发生总反应的离子方程式为

__________________________________________________________。

（3）装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液。

反应一段时间后，停止通电。

向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。

①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为_________________________________________________________。

②乙烧杯中电解反应的离子方程式为

_________________________________________________________。

③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________mL。

答案　

（1）氧化　O2＋4e－＋2H2O===4OH－

（2）正　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

（3）①正　Fe－2e－===Fe2＋

②2Cu2＋＋2H2O

2Cu＋O2↑＋4H＋　③224

解析　（3）③两池中的对应关系：

Cu～2e－～H2↑

　　　　　　　　　　　　64g　　　1mol

　　　　　　　　　　　　0.64g　　0.01mol

即H2体积为224mL。