2022年高三化学一轮复习第章电化学习题详解 .pdf
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1、- 1 - “电化学”一、选择题1图 12-24 是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料( S) 涂覆在2TiO 。纳米晶体表面制成,另一个电极由导电玻璃镀铂制成。电池中发生的反应为:hv*22TiO /STiO /S (激发态)*+22TiO /STiO /Se-3I2e3I+-2232TiO /S3I2TiO /S+I下列关于该电池叙述中错误的是() 。A.电池工作时,是将太阳能转化为电能B.电池工作时,I 在镀铂导电玻璃电极上放电C.电池中镀铂导电玻璃为正极D.电池的电解质溶液中I 和3I的浓度不会减少解析:本题考查原电池。选项A 正确,这是太阳能电池,从装置示意
2、图可看出是原电池,最终是将光能转化为化学能,应把上面四个反应加起来后可知,化学物质并没有减少,选项B错误。从示意图可看出在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:-3I2e3I ;选项 C正确,见选项B解析;选项D正确。此太阳能电池中总反应的一部分实质:一是-33I还原氧化I的转化(还有-23III ) ,二是光敏有机物从激发态与基态的相互转化。所有化学物质最终均不被损耗!本题答案为选项B。2研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:225105MnO2Ag+2NaClNa Mn O2AgCl下列“水”电
3、池在海水中放电时的有关说法中正确的是() 。A.正极反应式:-CleAgClAg名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 2 - B.每生成25101 mol Na Mn O转移 2 mol 电子C.+Na 不断向“水”电池的负极移动D. AgCl 是还原产物解析:本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识。正极反应得电子,因此选项A错误;原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动,选项C错误;Ag 是反应的还原剂,
4、因此AgCl 是氧化产物,选项D错误。本题答案为选项B。3铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应的化学方程式为:233222Fe+Ni OO3H OFe(OH)2Ni(OH)下列有关该电池的说法中不正确的是() 。A.电池的电解液为碱性溶液,正极为23Ni O ,负极为 FeB.电池放电时,负极反应为-2Fe+2OH2eFe(OH)C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低D.电池充电时,阳极反应为-22322Ni(OH)2OH2eNi O3H O解析:由放电时的总反应的化学方程式可知:铁被氧化失去电子,为负极,23Ni O 被还原得到电子,为正极,故选项A正确。根据总反应的化学方程式可知
5、:负极是铁,发生氧化反应,失去电子生成2Fe,在碱性溶液中最终生成2Fe OH,所以负极反应式为:-2Fe+2OH2eFe(OH),选项 B正确。充电可以看作是放电的逆过程,阴极为原来的负极,所以充电过程阴椴反应式为-2Fe(OH)2eFe+2OH ,因此电池充电过程中阴极附近溶液的pH会升高,选项C错误。充电时,阳极为:-2322Ni(OH)2+2OH2eNi O3H O,故选项D正确。本题答案为选项C。4铅蓄电池的工作原理为:22442Pb+PbO2H SO2PbSO2H O ,研读图 12-25 ,下列判断中不正确的是() 。A.K闭合时, d电极反应式:+2-4224PbSO2H O-
6、2ePbO4HSOB.当电路中转移0.2 mol 电子时,I中消耗的24H SO 为 0.2 molC.K闭合时,中2-4SO 向c电极迁移D.K闭合一段时间后,可单独作为原电池,d 电极为正极解析:根据图示,I 为原电池,a为正极, b 为负极,为电解池,c为阴极 d 为阳极。电键K闭合时, d 为阳极,发生氧化反应:+2-4224PbSO2H O-2ePbO4HSO,选项 A正名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - -
7、 - 3 - 确;根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e,则电路中转移0.2 mol 电子时, 工中消耗0.2 mol24H SO ,选项 B正确;K闭合时,中2-4SO 向阳极 ( d极) 迁移,选项C错误K闭合一段时间后,c电极析出 Pb, d电极析出2PbO ,电解质溶液为24H SO ,此时可以形成铅蓄电池,d电极作正极,选项D正确。本题答案为选项C。5图 12-26 是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法中正确的是() 。A.该系统中只存在3 种形式的能量转化B. 装置Y中负极的电极反应式为:-22O +2H O+4e4OHC.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.
8、装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化解析:本题主要考查的是电化学知识。在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;装置Y为氢氧燃料电池,负极上电极反应式为-22H2OH -2e2H O ; 相当于用光能电解水,产生2H 和2O ,实现燃料 (2H ) 和氧化剂 (2O )的再生;在反应过程中,有能量的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。本题答案为选项C。6. 能够实现反应222Cu+2H OCu(OH)H的是() 。A.铜银合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
9、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 4 - B.用铜片作阴极,石墨作阳极,电解饱和氯化钠溶液C.用铜片作阳极,石墨作阴极,电解饱和氯化钠溶液D.铜片作原电池的负极,石墨作原电池的正极,氯化钠溶液作电解质溶液解析: Cu 在金属活动性顺序中排在H的后面,因此题设中的反应只能在电解池中发生。由于Cu被氧化,因此Cu片作阳极,产物中有2Cu OH,则电解质溶液为中性或碱性溶液,如用铜作电解池阳极,电解饱和食盐水。本题答案为选项C。7某学生按图12-27 所示的装
10、置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,2-4SO 从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是() 。A.溶液中2Ac () 减小B.B 极的电极反应式:2+B-2eBC.Y电极上有2H 产生,发生还原反应D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀解析:根据24SO从右向左通过交换膜移向A极,可判断A极为负极。A极上的电极反应式为2+A2eA,溶液中2Ac () 增大,选项A错误; B极为正极,得电子,发生还原反应,选项B错误;Y电极为阳极,Cl 在 Y电极放电,发生氧化反应:-22Cl2eCl,有2Cl 产生,选项 C错误;右边U 形管中最初为电解3AICl溶液,
11、X电极为 H 放电,+Hc减小,OHc ()增大,且3+Al移向X极,因此会产生3Al OH白色胶状沉淀,因此选项D正确。本题答案为选项D。8如图 12-28 所示,电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。下列说法中正确的是() 。序号电极材料通电后的变化阴极阳极A 石墨石墨阴极质量增加,溶液的pH 增大B 铜铜阳极质量减小,阴极质量增加C 铁铁量级的质量不发生变化D 铂铁阴极质量增加,溶液的pH 恒定不变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 12
12、页 - - - - - - - - - - 5 - 解析:阳极反应式为-224OH4eO2H O ,溶液中有24H SO 生成, pH 减小,阴极反应式为2+Cu2eCu ,阴极质量增加; 构成电镀池,阳极反应式为2+Cu-2eCu,阴极反应式为2+Cu2eCu ,阳极质量减小,阴极质量增加;阳极反应式为2+Fe-2eFe,阴极反应式为2Cu 2eCu ,阳极质量减小,阴极质量增加;阳极反应式为2+Fe2eFe,阴极反应式为2Cu2eCu ,阴极质量增加,由于2+Fe和2Cu水解能力有差异,因此溶液pH 变化无法确定。本题答案为选项B。9下列说法不正确的是() 。A.铅蓄电池在放电过程中,负极
13、质量减小,正极质量增加B.常温下,反应2C sCOg2CO g 不能自发进行,则该反应的OHC. 一定条件下,使用催化剂能增大反应速率并提高反应物的平衡转化率D.相同条件下,溶液中3Fe、2Cu、2Zn的氧化性依次减弱解 析 : 本 题 主 要 考 查 相 关 的 反 应 原 理 。 铅 蓄 电 池 在 放 电 过 程 中 , 负 极 反 应 式 为2-44pb+SO2ePbSO,其质量增加;该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;催化剂能改变反应速率,但不一定增大,同时它不能改变转化率;3+2+2+Cu+2FeCu2Fe,可知3Fe的氧化性大于2Cu。本题答案为选项A、C。10. 全钒
14、液流储能电池( VRB ) 广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统。其电池反应式为:+2+2+3+22VOV2HVOVH O放电充电,装置如图12-29 所示。下列说法中正确的是()A.该电池属于一次电池B.电池工作时, H+由正极经质子膜流向负极C.电池放电时,正极的电极反应式为:+2+22VO2HeVOH O名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 6 - D.电池充电时,阴极的电极反应式为:3+2+VVe解析
15、:全钒液流储能电池可充、放电,因此属于二次电池,选项A 错误。电池工作时,阳离子由负极经质子膜流向正极,因此选项 B错误。由+2+2+3+22VOV2HVOVH O放电充电可知,电池放电时,正极发生还原反应,其电极反应式为+2+22VO2HeVOH O ,因此选项 C正确。负极发生氧化反应,其电极反应式为2+3+VeV,因此选项D正确。本题答案为选项C、D。二、填空题1122Ag O 是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备: 在 KOH 中加入适量3AgNO溶液,生成2Ag O 沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量228K S O 溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗
16、涤、真空干燥得到固体样品。反应的化学方程式为32282232422AgNO4KOH+KS OAg O2KNOK SO2H O答下列问题:(1) 上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是_ 。(2) 银锌碱性电池的电解质溶液为KOH 溶液,电池放电时正极的22Ag O 转化为 Ag , 负极的Zn转化为2K Zn(OH)4 。 ,写出该电池反应的化学方程式:_ 。(3) 准确称取上述制备的样品( 设22Ag O 仅含和2Ag O ) 2.558g,在一定条件下完全分解为Ag和2O ,得到 224.0 mL2O (标准状况)。则样品中22Ag O 的质量分数为 _(计算结果精确到小数点后两位)。解
17、析:本题是关于银锌碱性电池正极活性物质22Ag O 制备、制备过程检验、洗涤是否完全的实验方法、电池反应以及成分分析与相关计算等。(1) 取少许最后一次洗涤滤液,滴人l 2滴32Ba NO溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴人 12 滴酚酞试液, 若溶液不显红色, 表示已洗涤完全) 。(2)22224Ag O2Zn+4KOH+2HO2K Zn(OH)2Ag 。(3)22224 mol(O )=1.00010 mol22.4 L/mol1000 mol/Ln设样品中22Ag O 的物质的量为x,2Ag O 的物质的量为y,248 g/mol232g/mol2.588
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- 2022年高三化学一轮复习第章电化学习题详解 2022 年高 化学 一轮 复习 电化学 习题 详解
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