全国卷届高考化学第二部分 题能增分练二特色专题强化练 强化训练二 电化学组合装置题.docx

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全国卷届高考化学第二部分题能增分练二特色专题强化练强化训练二电化学组合装置题

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。