高考化学一轮复习电化学基础训练题.doc

1电化学基础训练题电化学基础训练题李仕才 一、选择题 1分别放置在以下装置(都盛有 0.1 mol/L H2SO4)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是( )2某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将 H2O 和 CO2转化为 O2和燃 料(C3H8O)。下列说法正确的是( )A该装置将化学能转化为光能和电能 B该装置工作时，H从 b 极区向 a 极区迁移 C每生成 1 mol O2，有 44 g CO2被还原 Da 电极的反应为：3CO216H18e=C3H8O4H2O 3用石墨电极电解 CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是( )Aa 端是直流电源的负极 B通电使 CuCl2发生电离 C阳极上发生的反应：Cu22e=Cu D通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体4如图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化 学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正 确的是( )A质子透过离子交换膜由右向左移动 B铜电极应与 X 相连接 CM 电极反应式：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nH D当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，则铁电极增重 16 g 5 如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 NaCl 溶液的 U 型管中。下 列分析正确的是( ) AK1闭合，铁棒上发生的反应为 2H2eH2 BK1闭合，石墨棒周围溶液 pH 逐渐升高 CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 DK2闭合，电路中通过 0.002 NA个电子时，两极共产生 0.001 mol 气体 6下列叙述不正确的是( )2A用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后(阴极无气体放 出)。可加入 CuO 使溶液复原 B如图：若 X 为铜棒，开关 K 置于 A 或 B 处均可加快铁 的腐蚀 C在总反应为 Zn2H=Zn2H2的原电池中，正极材 料为石墨，稀硝酸或稀盐酸均可以用作电解质溶液 D将反应 2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O 设计成原电池，则正极电极反应式为 O24H4e=2H2O 7双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置电解硫酸钠溶液可以制取硫酸和氢 氧化钠，并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是( )Aa 气体为氢气，b 气体为氧气 BA 溶液为氢氧化钠，B 溶液为硫酸 Cc 隔膜为阳离子交换膜、d 隔膜为阴离子交换膜，通过阳离子交换膜的离子总数和 通过阴离子交换膜的离子总数相等D电解反应总方程式为：2Na2SO46H2O2H2SO44NaOHO22H2=电解二、非选择题 8(1)利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制备，钴氧化 物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液。B 极区电解液为_溶液(填化学式)，阳极电极反应式为 _，电解过程中 Li向_电极迁移(填“A”或“B”)。(2)电解制备 Al(OH)3时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程 。 (3)用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2，将所得的 Na2SO3溶液进行电解，可循环再生 NaOH，同时得到 H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。图中 a 极要连接电源的(填“正”或“负”)_极，C 口流出的物质是 _。SO放电的电极反应式为_。239电解原理在化学工业中有广泛应用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：3(1)若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始 时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 电解池中阴极上的电极反应式为：_ ， 在 X 极附近观察到的现象是溶液呈_。 阳极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是 _。 (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4溶液，则 X 电极的材料是纯铜 ，电极反应是_。 Y 电极的材料是粗铜 ，电极反应式是_。(说明：杂质发生的电极反应不必 写出) (3)如果要在铁上银镀，则 Y 极物质为_。 10(1) MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2，其阳极的电 极反应式是_。 (2)下图为电解精炼银的示意图，_(填 a 或 b)极为含有杂质的粗银，若 b 极有少 量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_。(3) 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点，其中电 解法是一种重要方法，其原理是电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液，制氢的装置示意图如下 (电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为 。11某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。(1)X 极与电源的_(填“正”或“负”)极相连，氢气从_(填“A” 、 “B” 、 “C”或“D”)口导出。 (2)离子交换膜只允许一类离子通过，则 M 为_(填“阴离子”或“阳离子” ，下 同)交换膜，N 为_交换膜。 (3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池 负极的反应式为 。 (4)若在标准状况下，制得 11.2 L 氢气，则生成硫酸的质量是_，转移的电子 数为_。答案解析 1解析：A 项中 Zn 为化学腐蚀；B 项中 Mg 比 Zn 活泼，Mg 作负极腐蚀，保护了 Zn；C 项中 Zn 比 Sn 活泼，Zn 作负极腐蚀；D 项中 Zn 作阴极被保护。所以，C 装置中 Zn 腐 蚀最快。 答案：C 2解析：A 选项：根据图示可知，该装置将电能和光能转化为化学能。B 选项：根据4外接电源的正负极，可以确定外电路的电子流动方向，从而可以确定内电路的离子流动方 向。C 选项：该反应的总方程式是：6CO28H2O=2C3H8O9O2。根据反应方程式可知，每 生成 1 mol O2，有 2/3mol CO2被还原，其质量是 88/3 g。D 选项：根据图示可知与电源负 极连接的 a 电极为阴极，发生还原反应，电极的反应式为： 3CO218H18e=C3H8O5H2O。 答案：B 3解析：阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，可知 a 为负极、b 为正极，A 项正 确；阳极发生失电子的反应生成 Cl2、阴极发生得电子的反应生成 Cu，C、D 两项错误；电 解质的电离与是否通电无关，B 项错误。 答案：A 4解析：甲图中 M 极有机物失电子为负极，N 极氧气得电子为正极，所以外电路电子 从 M 流向 N，交换膜处 H从左流向右，A 选项错误；镀铜时铜作阳极应接外电源的正极， 所以 B 选项错误。 答案：C 5解析：A 选项：若闭合 K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池，较活泼的金 属铁作负极，负极上铁失电子，Fe2e=Fe2；B 选项：若闭合 K1，该装置没有外接电 源，所以构成了原电池；不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生 还原反应，电极反应式为 2H2OO24e=4OH，所以石墨棒周围溶液 pH 逐渐升高；C 选 项：K2闭合，Fe 与负极相连为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外加电源的阴极保护法；D 选 项：K2闭合，电路中通过 0.002 NA个电子时，阴极生成 0.001 mol 氢气，阳极生成 0.001 mol 氯气，两极共产生 0.002 mol 气体。 答案：B 6解析： 惰性电极电解硫酸铜溶液时一极析出铜，一极析出氧气，加入氧化铜可复 原，A 正确；开关置于 A 处时组成电解池，阳极腐蚀加快，开关置于 B 处时组成原电池， 负极腐蚀加快，B 正确；在上述的总反应中，电解质溶液不能选取稀硝酸，C 错误；上述反 应设计成原电池时，发生吸氧腐蚀，正极反应式正确，D 正确。 答案：C 7解析：根据图中外加电源，可以确定左侧为阳极，OH离子向左侧移动并放电产生 氧气，右侧为阴极，H通过 d 隔膜向右侧移动并放电产生 H2。 答案：D 8解析：(1)根据示意图，B 极区生产 H2，同时生成 LiOH，则 B 极区电解液不能是 LiCl 溶液，如果是 LiCl 溶液则无法得到纯净的 LiOH，则 B 极区电解液为 LiOH 溶液；电极 A 为阳极，阳极区电解液为 LiCl 溶液，根据放电顺序，阳极电极反应式为： 2Cl2e=Cl2；根据电流方向，电解过程中 Li向 B 电极迁移。 (2)电解制备 Al(OH)3时，电极分别为 Al 片和石墨，Al 作阳极，石墨作阴极。Al 在阳 极放电，溶液中的 H在阴极放电，破坏了水的电离平衡，使的溶液中的 OH浓度增大，与产生的 Al3结合生成 Al(OH)3，故总反应方程式为：2Al6H2O2Al(OH)=通电33H2。 (3)从图中离子移动方向可以确定 a 为阴极。 答案：(1)LiOH；2Cl2e=Cl2；B(2)2Al6H2O 2Al(OH)33H2=通电(3) 负 硫酸 SO2e H2O=SO2H232459解析：(1)和电源的负极相连的电极 X 极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的 还原反应，即 2H2e=H2，X 电极负极水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液 呈红色，和电源的正极相连的电极 Y 极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应， 即 2Cl2e=Cl2，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气 体能使试纸变蓝色。 (2)X 电极材料是纯铜，阴极上铜离子放电，电极反应式为 Cu22e=Cu，Y 电 极材料是粗铜，电极反应式为 Cu2e=Cu2。 答案：(1)2H2e=H2；红色； 2Cl2e=Cl2；用湿润的淀粉碘化钾 试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色 (2)Cu22e=Cu；Cu2e=Cu2 (3)银 10解析：(1)电解池中阳极失去电子发生氧化反应，则用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2，则阳极是 Mn2放电，其阳极电极反应式为 Mn22H2O2e=MnO2 4H。 答案：(1)Mn22H2O2e=MnO24H (2)a；NO3e4H=NO2H2O 3(3)CO(NH2)26OH6e=CO2 N25H2O 11解析： 题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即 OH在阳极发生氧化反应， 使左边溶液中 H增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的 SO通过 M 交换膜向左边24迁移，即 M 为阴离子交换膜，由此推知 X 为阳极，与电源正极相连，B 出口产生氧气，A 出 口流出硫酸；同理，右侧加入含 KOH 的水，说明右边制备 KOH 溶液，H在 Y 极发生还原反 应，说明 Y 极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中 OH增多，硫酸钾溶液中 K向右迁移， N 为阳离子交换膜，所以 C 出口产生氢气，D 出口流出 KOH 溶液。(3)若将制得的氢气和氧 气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为 O22H2O4e=4OH，负极反应式为 2H24e4OH=4H2O。(4)n(H2)0.5 mol，2H2e=H2，得电子 1 mol，X 极的 反应式为 4OH4e=2H2OO2，根据得失电子守恒知，生成 H的物质的量为 1 mol， 故生成 0.5 mol H2SO4，m(H2SO4)49 g。 答案：(1)正 C (2)阴离子 阳离子 (3)H22e2OH=2H2O (4)49 g 6.02×1023(或NA)