高考化学专题：化学电源.doc

一、选择题1、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（）A             1：2：3             B 3：2：1         C 6：3：1  D 6：3：22、用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是（）A AgNO3               B Na2SO4           C CuCl2 D HCl3、某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见图，电池总反应可表示为：2H2+O22H2O，下列有关说法正确的是（）A 电子通过外电路从b极流向a极B b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e4OHC 每转移0.1  mol电子，消耗标准下1.12 L的H2D H+由b极通过固体酸电解质传递到a极4、为防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（）A 在精密机床的铁床上安装铜螺钉B 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D 在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极5、在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用（）ANaOHBHClCNaClDCuSO46、电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是（）AAgNO3BCuCl2CNaOHDCaCl27、下列各组溶液电解一段时间后，再加入相关物质，溶液能恢复原状况的是()选项电解质溶液阳极阴极加入的物质ANaCl溶液碳铁盐酸BNaOH溶液碳碳水C硫酸铜溶液碳碳硫酸铜D硫酸铁碳H2O8、在一定条件下利用电解的方法可以将含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等金属杂质的粗镍提纯。下列叙述正确的是(已知氧化性：Fe2<Ni2<Cu2)()A纯镍作阳极B阳极发生还原反应C粗镍连接电源的正极，其电极反应为Ni22e=NiD电解后，电解槽底部有含Cu和Pt等金属杂质的阳极泥9、火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金和银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯在电解精炼时（）A 粗铜接电源负极B 纯铜作阳极C 杂质都将以单质形式沉积到池底D 纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.08mol10、若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是（）将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜片上发生的反应是：Ag+eAg在银片上发生的反应是：4OH4eO2+2H2O需用硫酸铜溶液为电镀液需用硝酸银溶液为电镀液A              B           C    D 11、下列各组溶液电解一段时间后，再加入相关物质，溶液能恢复原状况的是（）电解质溶液    阳极    阴极    加入的物质A                 NaCl溶液     碳      铁      盐酸B                 NaOH溶液     碳      碳      水C                 硫酸铜溶液    铜      碳      硫酸铜D                 硫酸          铁      碳      H2OA A  B  B  C  C  D  D12、工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是（）A             Na B             Cl2 C             H2  D  NaOH二、非选择题13、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0 6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图。(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。ABaSO4                BCH3CH2OHCNa2SO4                          DNaOH(2)电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：._；._。(3)电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_。(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是_。14、关于“电解CuCl2溶液时的pH变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一是，“理论派”认为电解CuCl2溶液后溶液的pH升高；观点二是，“实验派”经过反复多次精确的实验测定，证明电解CuCl2溶液时pH的变化有如图所示的曲线关系。请回答下列问题：(1)电解前CuCl2溶液的pH处于A点的原因是(用离子方程式说明)_。(2)“理论派”所持观点的理论依据是_。(3)“实验派”的实验结论是_。(4)你持何种观点？你所持观点的理由是_(从化学原理上加以简述)。15、现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。(1)试从下图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接，接,B接，   接   。(2)铁棒接直流电源的极;碳棒上发生的电极反应为。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是。(4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气换算成标准状况下为5.6 mL时,溶液的pH为。16、1）如图所示，组成一种原电池试回答下列问题(灯泡功率合适)： 电解质溶液为稀H2SO4时,正极上发生反应的电极反应式为： _ _  ； 电解质为NaOH溶液时,Al电极上发生反应的电极反应式分别为：_ _；并画出该条件下电子的流动方向（用箭头在电池上方指示电子的流动方向）17、如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞，则：电解池中X极上的电极反应式是_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式是_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)若用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式是_。Y电极的材料是_，电极反应式是_(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_ g。参考答案1、考点：  原电池和电解池的工作原理专题：  电化学专题分析：  三个电解槽串联，则转移的电子数相等，利用K+eK、Mg2+2eMg、Al3+3eAl来计算解答：  解：三个电解槽串联，则转移的电子数相等，设均转移6e，由K+eK、Mg2+2eMg、Al3+3eAl，则6e6K3Mg2Al，所以析出钾、镁、铝的物质的量之比为6：3：2，故选D点评：  本题考查电解，明确电解中转移电子数的关系及电极反应式是解答本题的关键，题目难度不大2、考点：  电解原理专题：  电化学专题分析：  惰性电极电极电解质溶液，溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极；向剩余溶液中加少量水，能使溶液浓度和电解前相同说明是电解水解答：  解：A、电解硝酸银溶液电解的是硝酸银和水，电解结束后加水不能回复原溶液的浓度，故A错误；B、电解硫酸钠溶液实质是电极水，电解结束后，向剩余溶液中加少量水，能使溶液浓度和电解前相同，故B正确；C、电解氯化铜实质是电解氯化铜，电解结束后，向剩余溶液中加少量水，不能使溶液浓度和电解前相同，故C错误；D、电解氯化氢溶液实质是电极氯化氢，电解结束后，向剩余溶液中加少量水，不能使溶液浓度和电解前相同，故D错误；故选B点评：  本题考查了电极原理的应用，明确电解过程中电解的物质是解答本题的关键，应熟悉溶液中离子的放电顺序来判断，题目难度中等3、考点：  原电池和电解池的工作原理专题：  电化学专题分析：  根据电池总反应：2H2+O2=2H2O可知：通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，反应为H22e2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，反应为O2+4e+4H+=2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L解答：  解：A、因氢元素化合价升高失电子，则a为负极，这则电子是通过外电路由a极流向b，故A错误；B、该电池为酸性电池，则正极的反应为O2+4e+4H+=2H2O，故B错误；C、根据反应为H22e2H+，每转移0.1mol电子，消耗标准下氢气是1.12L，故C正确D、原电池中，阳离子向正极移动，所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极，故D错误；故选C点评：  本题考查燃料电池的工作原理，学习中要明确电子以及离子的定向移动问题，要能正确判断原电池的正负极，以及电极反应式的书写问题，题目难度中等4、考点：  金属的电化学腐蚀与防护专题：  电化学专题分析：  A、铁比铜活泼，铁作负极加速了Fe的腐蚀；B、铁与石墨形成原电池，铁作负极加速了Fe的腐蚀；C、锌的金属性大于铁，属于牺牲阳极的阴极保护法；D、Fe作电解池的阳极被腐蚀解答：  解：A、铁比铜活泼，铁作负极加速了Fe的腐蚀，所以在精密机床的铁床上安装铜螺钉会加快钢铁的腐蚀，故A错误；B、铁与石墨形成原电池，铁作负极加速了Fe的腐蚀，则在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中，会加快钢铁的腐蚀，故B错误；C、锌的金属性大于铁，在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里，Fe作正极被保护，Zn作负极被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D、Fe作电解池的阳极被腐蚀，则在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极，会加快钢铁的腐蚀，故D错误故选C点评：  本题考查金属的腐蚀与防护，侧重于电化学腐蚀与防护的考查，金属的保护分为电化学保护法和物理保护法，电化学保护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法，物理保护法有刷涂层、制合金等，题目难度不大5、考点：电解原理专题：电化学专题分析：电解水制取H2和O2时，阳极OH放电，阴极H+放电，为了增强导电性，加入的电解质电离产生的离子不能放电，以此来解答解答：解：A加入NaOH时，仍然为阳极OH放电，阴极H+放电，故A选；B加入HCl时，阳极氯离子放电生成氯气，故B不选；C加入NaCl时，阳极氯离子放电生成氯气，故C不选；D加入CuSO4时，阴极铜离子放电生成Cu，故D不选；故选A点评：本题考查电解原理，明确离子的放电顺序是解答本题的关键，熟悉电解原理即可解答，题目难度不大6、考点：电解原理专题：电化学专题分析：依据电解原理分析，电解质溶液中的阳离子在阴极得到电子析出，依据溶液中阳离子放电顺序分析判断解答：解：A、电解硝酸银溶液，溶液中阳离子放电顺序是Ag+H+，阴极先析出金属银单质，故A不符合；B、电解氯化铜溶液，溶液中的阳离子放电顺序为Cu2+H+，阴极先析出金属铜单质，故B不符合；C、电解氢氧化钠溶液，溶液中阳离子放电顺序为H+Na+是氢离子放电生成氢气，水溶液中钠离子不放电，无金属析出，故C正确；D、电解氯化钙溶液，溶液中阳离子放电顺序是H+Ca2+，是氢离子放电生成氢气，水溶液中钙离子不放电，无金属析出，故D正确；故选CD点评：本题考查了电解原理的分析应用，主要是溶液中阳离子放电顺序的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等7、解析电解过程中，损耗什么物质，补充什么物质。但往往是两极损耗物质的化合物。对于A，在阳极产生Cl2，在阴极产生H2，应补充H、Cl元素，但加入H2、Cl2显然不行，应加入HCl，本例中加盐酸则多引入了水；对于B，只电解了水，补充水是正确的；对于C，阳极放出O2，阴极析出Cu，应补充CuO；对于D，因阳极材料是铁，所以电极反应式是阳极：Fe2e=Fe2，阴极：2H2e=H2。按理应补H去Fe，其实这种变化加一种物质无法恢复。答案B8、解析粗镍作阳极，发生氧化反应，其电极反应为：Zn2e=Zn2，Fe2e=Fe2(Zn、Fe比Ni活泼)，Ni2e=Ni2；Cu、Pt等在阳极沉积下来，形成阳极泥；纯镍作阴极，发生的反应为：Ni22e=Ni。答案D9、考点：  原电池和电解池的工作原理专题：  电化学专题分析：  A、电解精炼铜，粗铜作阳极，与电源正极相连；B、电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极；C、不如铜活泼的金属不参与阳极反应，比铜活泼的金属参与阳极反应，不参与阳极放电的金属单质以及杂质会形成阳极泥；D、精铜片增重2.56g，即析出2.56g铜，则电路中通过电子为×2=0.08mol解答：  解：A、电解精炼铜，粗铜作阳极，粗铜作阳极，与电源正极相连，故A错误；B、电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，故B错误；C、在阳极上，不参与放电的金属单质金、银等贵重金属以及杂质会形成阳极泥沉积到池底，故C错误；D、精铜片增重2.56g，即析出2.56g铜，则电路中通过电子为×2=0.08mol，故D正确；故选D点评：  本题考查学生电解精炼铜的原理，注意电解池的工作原理是关键，难度不大10、考点：  电解原理专题：  电化学专题分析：  若在铜片上镀银时，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，铜失电子发生氧化反应生成铜离子；电解质溶液为硝酸银溶液；解答：  解：阳极电镀原理，若在铜片上镀银时，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，铜失电子发生氧化反应生成铜离子；电解质溶液为硝酸银溶液；将铜片应接在电源的负极上，故错误；将银片应接在电源的正极上，故正确；在铜片上发生的反应是：2Ag+2e2Ag 故正确；在银片上发生的反应是：2Ag+2e2Ag，故错误；用硫酸铜溶液为电镀液，阴极析出铜，故错误；需用硝酸银溶液为电镀液故正确；故选B点评：  本题考查了电解原理的应用，电镀池的工作原理分析，电极判断、电解名称、电极反应，题目较简单11、考点：  电解原理专题：  电化学专题分析：  电解质在通电一段时间，加入物质能使溶液恢复到电解前的状态，说明依据电解原理分析电解了什么物质，要想让电解质复原，就要加入溶液中减少的物质解答：  解：A、以Fe和C为电极，电解氯化钠，阳极氯离子放电，阴极氢离子放电，通电一段时间后放出氯气和氢气，电解质复原，应该通入HCl，故A错误；B、以C为电极，电解NaOH溶液，阳极氢氧根离子放电，阴极氢离子放电，相当于电解水，通电一段时间后仍为硫酸溶液，可以加水让溶液复原，故B正确；C、以Cu为阳极，电解硫酸铜，阳极铜本身失电子，阴极铜离子得电子，通电一段时间后电解质溶度和组成都不变，不许加入任何物质，故C错误；D、以Fe为阳极，电解硫酸，阳极铁失电子，阴极上是氢离子得电子生成氢气，加入水，电解质不会复原，故D错误故选B点评：  本题考查学生电解原理的知识，理解电解过程的物质变化和被电解的物质是解题关键，可以根据所学知识来回答，难度中等12、考点：  电解原理专题：  电化学专题分析：  电解熔融氯化钠生成氯气和钠，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，据此解答解答：  解：电解熔融氯化钠生成氯气和钠，方程式为：2NaCl2Na+Cl2；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；所以二者都能得到的为氯气，故选：B点评：  本题考查了电解产物的判断，熟悉电解池工作原理及离子放电顺序是解题关键，题目难度不大13、解析：(4)由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有CO参加反应，同时根据碳元素守恒可知A必为CO2，负极反应式可表示为CH44CO8e=5CO22H2O。答案：(1)C(2)Fe2e=Fe24OH4e=2H2OO2(3)4Fe210H2OO2=4Fe(OH)38H(4)CO214、答案(1)Cu22H2OCu(OH)22H(2)电解时Cu2在阴极得电子而析出Cu，由于Cu2浓度减小，Cu2的水解平衡向左移动，因而H浓度减小，pH增大(3)溶液的pH降低(4)“实验派”的观点正确，因为在电解时阳极产生Cl2，Cl2与水反应生成盐酸解析(1)CuCl2在水溶液中发生水解，溶液显酸性，离子方程式为Cu22H2OCu(OH)22H。(2)“理论派”认为：电解CuCl2溶液时，阴极反应式为Cu22e=Cu，溶液中c(Cu2)减小，导致水解平衡左移，c(H)减小，pH升高。(3)“实验派”认为：电解CuCl2溶液的过程中，在阳极有Cl2生成，Cl2与水反应：Cl2H2O=HClHClO，使溶液中c(H)增大，pH减小。15、.(1)G、F、ID、E、C(2)负2Cl-2e-Cl2(3)淀粉KI溶液变成蓝色(4)1216、(1)2H+ + 2e- = H2；(4分)2Al 6e- + 8OH- =2AlO2- + 4H2O。(4分)电子流动方向       (2分)17、答案(1)2H2e=H2有气泡产生，溶液变红色2Cl2e=Cl2将湿润的KI淀粉试纸置于c口处，试纸变蓝(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu21.28解析(1)电解池中X极是阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2，可以看到电极上有气泡产生，且由于H放电使X极附近溶液中OH浓度增大，使酚酞溶液变红色。Y电极上是Cl放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2。(2)电解精炼粗铜，阳极用粗铜，阴极用纯铜。根据反应，电路中通过2 mol电子，阴极析出1 mol铜，故当电路中通过0.04 mol电子时，析出0.02 mol Cu，阴极增重1.28 g。