2021届高三化学一轮复习之电化学复习.pdf
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1、电化学复习一.选 择 题(共 20小题)1.H 2 s 废气资源化的原理为:2 H 2 s (g)+0 2 (g)=S 2 (s)+2 H 2 O (1)A H-6 3 2 k J,m o l-1.如图为H 2 s燃料电池的示意图。下列说法正确的是()方不包 心:|t.Kbr i,IJOtA.电极b为电池的负极B.电极b上发生的电极反应为:O 2+2 H 2 O+4 e =4 0 HC.电路中每流过4 m o i电子,电池会产生6 3 2 k J电能D.每3 4 g H 2 s参与反应,有2 m o i H+经质子膜进入正极区2 .某电化学装置如图所示,a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的
2、是()A.溶液中电子从B极移向A极B.若B为粗铜,A为精铜,则溶液中c (Ci?+)保持不变C.若A、B均为石墨电极,则通电一段时间后,溶液p H增大D.若B为粗铜,A为精铜,则A、B两极转移的电子数相等3 .H 2 s废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2 H 2 s (g)+0 2 (g)S 2 (s)+2 H 2 O (1)A H=-6 3 2 k J/m o U右图为质子膜H 2 s燃料电池的示意图。下列说法正确的是()电AA.电极a 为电池的正极负栽B.电极b 上发生的电极反应为:O2+4H+4e-=2H2OC.电路中每流过4moi电子,电池会产生632kJ热能D
3、.22.4LH2s参与反应时,2moiH+经质子交换膜进入正极区4.下列关于如图所示装置的说法,正确的是()A.装置中阴极处产生的气体能够使湿润K I淀粉试纸变蓝B.装置中待镀铁制品应与电源正极相连C.装置中电子由b 极流向a 极D.装置中的离子交换膜可以避免生成的C12与 NaOH溶液反应5.某课题组以纳米Fe2O3、金属钾和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)作为两极的电极材料制备锂离子电池(电解质为一种能传导Li+的高分子材料.),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控。如图,下列说法不正确A.该电池不可以用NaOH溶液作为电解质溶液B.放电时电池正极的电
4、极反应式为Fe2O3+6e=3O2+2FeC.放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li=3Li2O+2FeD.在放电过程中,通过电极材料Fe2O3转化为F e,实现对磁铁的吸引6.关于下列装置的说法,正确的是()ZnSO育域 CUSO.落液 CUSO,洛波A.装置中盐桥内K+的移向ZnS04溶液B.装置将电能转变为化学能C.若装置用于铁棒镀铜,则 N 极为铜棒,电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变D.若装置用于电解精炼铜,精炼过程溶液中C/+的浓度基本保持不变7.钠离子电池开始成为下一轮电池研究的重点,下图是一种可充电钠离子电池(电解质溶液 Na2s03 溶液)工作示意图。下列说法正确的是()A.
5、电池放电时,Na卡 从 a 极区移动到b 极区B.电池放电时,b 极区发生的反应是NazNiFe(CN)6=NaNiFe(CN)6+e+Na+C.金属钠可以作为该电池的负极材料D.离子交换膜也可以改成阴离子交换膜8.一种碳纳米管能够吸附氢气,用这种材料制备的电池其原理如图所示,该电池的电解质为 6 moiL”K 0H 溶液。下列说法中不正确的是()A.放电时电池负极的电极反应为H 2 -2 e +2 0 H 2 H 2 OB.放电时K+移向正极C.放电时候电极的电极反应为N i (OH)2+0 H-e =N i O (OH)+H 2 OD.该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变9.锂离子电池
6、已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图所示,其中两极区间的隔膜只允许L i+通过。电池放电时的总反应方程式为:L i2C o O 2+x L i =L i C o O 2.关于该电池的推论错误的是()正极 W R 负极(bCuO,(OA.放电时,L i+主要从负极区通过隔膜移向正板区B.放电时,负极反应为:x L i -x e =x L i+C.为增强溶液的导电性,使用硫酸为电解质溶液D.充电时,负 极(C)上锂元素被还原1 0.有一种银锌电池,其电极分别为A g 2 O 和 Z n,电解质溶液为N a O H,其中A g 2 O 极电极反应式为A g 2 O+H 2
7、O+2 e 一 一2 A g+2 O H ,根据上述反应式,下列说法正确的是()A.使用过程中,电子由A g 2 O 极经外路流向Z n 极B.使用过程中,溶液中氢氧根向A g 2 O 电极移动C.使用过程中,电极正极溶液的p H 增大D.使用过程中,Z n 电极发生还原反应,A g 2 O 电极发生氧化反应1 1.2 0 1 7 年 2月 1 9 日在第十三届阿布扎比国际防务展上,采用先进的氢氧燃料电池系统的无人机,创造了该级别2 7 0 分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确 的 是()A.通入氢气的电极发生氧化反应B.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动C.正极的电极反
8、应式为O2+2H2O+4e-40HD.放电过程中碱性电解液的0 H.的物质的量不变12.如图所示,下列说法正确的是()KOH溶液 M 9 a 柘液 CuS。酒液甲池 乙池 丙池A.甲池通入 C2H50H 的电极反应式为 C2H5OH+12e+3H2O=2CO2+12H+B.反应一段时间后,丙池中硫酸铜浓度不变。C.当甲池中消耗标况下224 mL0 2 时,丙池中粗铜端减重1.28gD.乙池中生成白色物质,若将乙醇与氧气互换,乙池中仍生成白色物质13.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述不正确的是()A.负极反应为:Zn-2e-Zn2+B.盐桥中的Cl,移向ZnS04溶液C.电池反应为:Zn+Cu
9、2+Zn2+CuD.在外电路中,电流从Zn极流向C u极1 4.某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是()A.负极的电极反应式:Ag+Cl-e-AgClB.A g电极所处的电解质环境会影响其失电子能力C.电池工作时,盐桥中的K+向右移,N03一向左移D.负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电池总反应为氧化还原反应15.图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染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀伯构成,下列关于该电池叙述不正确的是()A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应B.正极电极反应式是:13一+2 1 一31C.电池总反应是:2R
10、+3I=+2 RD.电池工作时将太阳能转化为电能16.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池的总反应为:该电Pb+PbO2+2H2SO4=2PbsO4+2H2O,若制得 Ch 0.050 m o l,则电池内消耗的 H2sCH 的充电物质的量至少是()A.0.025 molB.0.050 molC.0.10 molD.0.20 mol17.全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2sx(2WxW8)。下列说法不正确的是()A.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性B.电池工作时间越长,电极
11、a极Li 2 s 2的含量越高C.电池充电时,a极发生的反应为:3 Li 2 s 8+2 Li+2 e =4 Li 2 s 6D.电池充电时,b极接外接电源的负极,每通过0.0 4 m o l电子b极增重0.2 8 g1 8.2 0 1 6年,N a t u r e期刊报道了 C H3 O H、0 2在聚合物催化下的原电池,其工作示意图如图。下列说法正确的是()A.电极B的电极方程式为O 2+2 e +H+HO 2B.电解质溶液中H+由电极B流向A极C.电极A是负极,发生还原反应D.外电路中通过3 m o i电子,生成C O 2 1 1.2 L1 9.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说
12、法不正确的是()电极A 电极BCS9co家产A.反应C H4+H2 O 催化剂-3 H2+C O,每消耗 l m o l C H4 转移 6 m o l eB.电池工作时,C X h?一向电极A移动C.电极A上H2参与的电极反应为:H2-2 e =2 H+D.电极B上发生的电极反应为:O 2+2 C O 2+4 e =2 C O 32-2 0.一种新型的电池,总反应为:3 Z n+2 F e O 42 +8 H2 O=2 F e (O H)3 I +3 Z n (O H)2 I +4 O H,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()Z n电极r3 溶液.三.实 验 题(共 2 小题)3 6.
13、电化学原理在生产生活中应用十分广泛.请回答下列问题:图 1图 2(1)通过S02传感器可监测大气中SO2的含量,其工作原理如图1所示.固体电解质中CP-向 极 移 动(填“正”或 负”).写 出 V2O5电极的电极反应式:.(2)如图所示装置I是一种可充电电池,装置I I是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液 发 生 器.装 置I中 离 子 交 换 膜 只 允 许N a+通 过,充 放 电 的 化 学 方 程 式 为:该电2 N a 2 S 2+N a B r 3=N a 2 s 4+3 N a B r充电 负 极 区 电 解 质 为(用化学式表示)家 用 环 保 型 消 毒 液 发 生 器 发
14、 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为.闭合开关K,当有0.04 m o l N a+通过离子交换膜时,a电极上析出的气体在标准状况下体积为 m L.(3)金 属 钮(V)在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”.在测定矿石中钢的含量时有如下操作:用已知浓度的硫酸酸化的H 2 c 2。4溶液,滴 定(V 02)2 s 04溶液.完成滴定过程的离子反应方程式,方框内填数字,短线上填物质的化学式或离子符号.v o 2+n H2C2O4+f v o2+n c o 2+a当收集到标准状况下气体1 1.2升时,电 子 转 移 的 数 目 为.3 7.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电
15、解产生的氢气的体积(约6 m L)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。C D E铁1膝 棒 一 I饱 和 食 盐 水NaOH溶 液 淀百K I溶液F.G H I.I永B 1 A100mL量 筒50mL量筒图1(1)试从上图图1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,B接 o(2)铁棒接直流电源的 极;碳棒上发生的电极反应为 o(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5 0 m L(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 m L(已折算成标准状况)时,溶液的p H为.(5)
16、工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该 离 子 交 换 膜 是(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是(填溶质的化学式)四.解 答 题(共3小题)3 8.如图所示3 套实验装置,分别回答下列问题.附近的溶液变红,该 电 极 反 应 为.(2)装 置 2 中的石墨是 极(填“正”或 负”),该装置发生的总反应的离子方程式为.(3)装 置 3 中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的 NaCl溶液,乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L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献,观察到石墨电极附近首先变红.电源的M 端为 极;甲 烧 杯 中 铁 电 极
17、 的 电 极 反 应 为.乙 烧 杯 中 电 解 反 应 的 离 子 方 程 式 为.停止电解,取出C u电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.6 4 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL.3 9.氢能是最重要的新能源.储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一.(1)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO3,且反应前后B 的化合价不变,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为,消 耗 lmolNaBH4时 转 移 电 子 数 为.(2)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢.OFeS04/A l,0.(g)、:(g)+3H2(g)曷媪在某
18、温度下,向恒容容器中加入环己烷,其起始浓度为a m o l-L l平衡时苯的浓度为bmol L1,该反应的平衡常数K=(3)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物).多孔性惰性电极D 产J多孔性惰性电极E含苯的物质的量分数为 y r-=-)s mo i 气体i o 购混合气.忽略水蒸汽l O mc l 混合气.其中苯的物质的量分数为2 4%高分子电解 质膜(只允许H-通过:导 线 中 电 子 转 移 方 向 为.(用 A/D或 D-A表示)生 成 目 标 产 物 的 电 极 反 应 式 为.该 储 氢 装 置 的 电 流 效 率 口=.(T =生成目标产物消耗的电子数
19、/转移的电子总数X 1 0 0%,计算结果保留小数点后1 位;提示:D电极除生成目标产物外还有H 2 产生)4 0.如图装置B中是浓度均为0.1 mo l/L 的 N a C l、C u S 0 4 混合溶液,溶液体积为5 0 0 ml,M、N均为石墨电极,当装置A中 Z n 棒质量减少6.5 g 时,N上质量增加 g;此时,所有电极上总共收集到的气体的总体积为 L (换算成标准状况下的体积).电化学复习参考答案与试题解析一.选 择 题(共 20小题)I.H2s 废气资源化的原理为:2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O(1)A H=-632kJmol如图为H2s燃料电池的示意图。下
20、列说法正确的是()A.电极b 为电池的负极B.电极b 上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e=4OHC.电路中每流过4 m ol电子,电池会产生632 k J电能D.每 34 gH 2s参与反应,有 2 moi H+经质子膜进入正极区【分析】2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O反应,得出负极H2s失电子发生氧化反应即电极a 为负极,电极反应为2H2s-4e-=S2+4H+,正极02得电子发生还原反应即电极b 为正极,反应为O2+4H+4e-=2H2O,电流从正极流向负极,据此分析解答。【解答】解:A.负极H2s失电子发生氧化反应即电极a 为负极,故 A 错误;B.正极02 得电子
21、发生还原反应即电极b 为正极,反应为O2+4H+4e=2H 2O,故 B 错误;C.电路中每流过4 m oi电子,则消耗Imol氧气,该装置不能将将化学能完全转化为电能,电池电池会产生少于632 k J的电能,故 C 错误;D.根据反应:2H2s(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(I),每 34g 即 Imol H2s 参与反应,电路中通过2moi电子时,有 2moi H+经质子膜进入正极区,故 D 正确;故选:D。2.某电化学装置如图所示,a、b 分别接直流电源两极。下列说法正确的是()A.溶液中电子从B 极移向A 极B.若 B 为粗铜,A 为精铜,则溶液中c(C/+)保持不变C.若
22、A、B 均为石墨电极,则通电一段时间后,溶液pH增大D.若 B 为粗铜,A 为精铜,则 A、B 两极转移的电子数相等【分析】.A.电解池和原电池中电子不下水,离子不上岸;B.若 B 为粗铜,A 为精铜,电解质溶液为硫酸铜溶液,这套装置就是电解精炼铜的装置,因为粗铜中有铁锌等杂质,则溶液中c(C i?+)略有减小;C.电解不活泼金属的含氧酸盐,是放氧生酸型,溶液pH减小;D.电荷守恒。【解答】解:A.电子不下水,离子不上岸,溶液中C 7+从 B 极移向A 极,故 A 错误;B.若 B 为粗铜,A 为精铜,电解质溶液为硫酸铜溶液,这套装置就是电解精炼铜的装置,因为粗铜中有铁锌等杂质,则溶液中c(C
23、u2+)略有减小,故 B 错误;C.电解不活泼金属的含氧酸盐,是放氧生酸型,2CI?+2H 2Q电 解 2Cu I+O2 t+4丁,溶液pH减小,故 C 错误;D.根据电荷守恒,A、B 两极转移的电子数相等,故 D 正确;故选:D。3.H2s废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O(1)A H=-632 kJ/m ol,右图为质子膜H 2s燃料电池的示意图。下列说法正确的是()A.电极a 为电池的正极B.电极b 上发生的电极反应为:O2+4H+4e=2H2OC.电路中每流过4moi电子,电池会产生632kJ热能D.22.4LH2s
24、参与反应时,2moiH+经质子交换膜进入正极区【分析】原电池将化学能转化为电能,原电池总反应式为:2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O,a 电极上H 2s失电子发生氧化反应,b 电极上02得电子发生还原反应,电极a为负极,电极b 为正极,负极电极反应式为:2H2s(g)-4e=S2(s)+4H+,正极电极反应式为:O2+4H+4e-2H2O【解答】解:A.由 2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O反应可知,H 2s失电子发生氧化反应,则电极a 为电池的负极,故 A 错误;B.电极b 上 02得电子发生还原反应,电极反应是为:O2+4H+4e=2H 2O,故 B 正确;C.
25、电路中每流过4m ol电子,则 消 耗 Im ol氧气,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出能量,故 C 错误;D.lmolH2s参与反应,有 2moiH+经质子膜进入正极区,但 22.4L H2s的物质的量不一定是 Im o L 故 D 错误。故选:Bo4.下列关于如图所示装置的说法,正确的是()A.装置中阴极处产生的气体能够使湿润K I淀粉试纸变蓝B.装置中待镀铁制品应与电源正极相连C.装置中电子由b极流向a 极D.装置中的离子交换膜可以避免生成的C 1 2 与 N a O H 溶液反应【分析】A、装置是电解池,阴极是阳离子得到电子发生还原反应;B、装置待镀制品和电源负极相连
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