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1、新教材適用高考化學(xué) 第一部分　專題十二 電化學(xué) 一、選擇題 1．(2015安徽渦陽(yáng)四中模擬)原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是(　　) A．(1)(2)中Mg作負(fù)極，(3)(4)中Fe作負(fù)極 B．(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．(3)中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ D．(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ 解析：(1)中Mg作負(fù)極；(2)中Al作負(fù)極；(3)中銅作負(fù)極；(4)是鐵的吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極。 答案：B 2．(2015北京海淀

2、期中)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕和防護(hù)的說法不正確的是(　　) A．自行車的鋼圈上鍍一層鉻，防止生銹 B．外加直流電源保護(hù)鋼閘門時(shí)，鋼閘門與電源的負(fù)極相連 C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋ 解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 3．(2015山東19所名校調(diào)研)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，銅

3、電極為陽(yáng)極 B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅 C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，銅電極發(fā)生還原反應(yīng) D．?dāng)嚅_K2，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極 解析：本題解題關(guān)鍵在于由反應(yīng)現(xiàn)象判斷電源的正、負(fù)極，進(jìn)而確定其他各電極及其電極反應(yīng)式。由題意斷開K2，閉合K1時(shí)，兩極均有氣泡生成，確定電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，石墨為陽(yáng)極，Cu為陰極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，不能使酚酞變紅，故A、B選項(xiàng)都錯(cuò)；斷開K1，閉合K2時(shí)，形成原電池，Cu為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，H2－2e－＋2OH－===2H2O，石墨為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cl2＋2e－===2Cl－，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確

4、。 答案：D 4．(2015海淀期末)關(guān)于下列裝置的說法正確的是(　　) A．裝置①中鹽橋內(nèi)的K＋移向CuSO4溶液 B．裝置①將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 C．若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒 D．若裝置②用于電解精煉銅，則溶液中的Cu2＋濃度保持不變 解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力。裝置①為原電池，其將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，鋅為負(fù)極，銅為正極，鹽橋中的K＋移向正極區(qū)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置②為電解池，若用于鐵棒鍍銅，則銅應(yīng)作陽(yáng)極，即N極為銅棒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若裝置②用于電解精煉銅，則粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，粗銅中比銅活潑的金屬也會(huì)失電子，以離子形式進(jìn)

5、入溶液，而比銅不活潑的金屬則形成陽(yáng)極泥，在陰極只有Cu2＋得電子形成Cu，根據(jù)陽(yáng)極和陰極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可知電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 5．(2015湖北六校聯(lián)考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片質(zhì)量會(huì)增加 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu C．無(wú)論a和b是否用導(dǎo)線連接，鐵片均被腐蝕 D．a(chǎn)和b分別連接電源正、負(fù)極時(shí)，F(xiàn)e電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析：本題考查了電化學(xué)原理，意在考查考生對(duì)原電池原理和電解池原理的理解及應(yīng)用能

6、力。a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與溶液中的Cu2＋發(fā)生置換反應(yīng)，因Fe的相對(duì)原子質(zhì)量比Cu的小，故鐵片質(zhì)量增加，A項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，鐵、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，正極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，B項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極而被腐蝕，a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與Cu2＋發(fā)生置換反應(yīng)而被腐蝕，C項(xiàng)正確；a連接電源正極、b連接電源負(fù)極時(shí)，鐵片作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失電子，而不是OH－失電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 6．(2015株洲一模)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al電極，其他均為Cu電極，則下列敘述正確的是(　　) A．電子流動(dòng)方向：電極Ⅳ→A→電極Ⅰ

7、 B．電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng) C．電極Ⅱ質(zhì)量不變 D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu 解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的理解記憶能力和對(duì)裝置的分析能力。由題給裝置可知，左邊燒杯和中間燒杯組成一個(gè)原電池裝置，Al作負(fù)極，Cu作正極，右邊燒杯是一個(gè)電解池裝置。電子從負(fù)極流出，即電子流動(dòng)方向：電極I→A→電極Ⅳ，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電極I是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)正確；電極Ⅱ上Cu2＋得電子生成單質(zhì)銅，電極Ⅱ質(zhì)量增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電極Ⅲ與原電池的正極相連，是陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 7．(2015太原一模)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能

8、裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質(zhì)儲(chǔ)罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是(　　) A．放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋ B．充電時(shí)電極a連接電源的負(fù)極 C．陽(yáng)離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng) D．放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大 解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和分析判斷能力。由題知電解液為溴化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時(shí)左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br－－2e－===Br2，則左側(cè)電極為陽(yáng)極，充電時(shí)電極a連接電源的正極；充電時(shí)右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn2＋＋2e－===Zn，則右側(cè)電極為陰極，充電時(shí)電

9、極b連接電源的負(fù)極，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn－2e－===Zn2＋，A選項(xiàng)正確。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過，可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C選項(xiàng)正確。該電池放電時(shí)正極反應(yīng)為充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br2＋2e－===2Br－，放電時(shí)作原電池，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，且該裝置使用了陽(yáng)離子交換膜，其只允許陽(yáng)離子通過，即左側(cè)電極上生成了Br－，同時(shí)Zn2＋不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大，D選項(xiàng)正確。 答案：B 8．(2015日照調(diào)研)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜

10、控制電解液中OH－的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為：2Cu＋＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng) B．陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大 C．離子交換膜應(yīng)采用陽(yáng)離子交換膜 D．陽(yáng)極反應(yīng)式是：2Cu＋＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O 解析：本題考查了電解原理，意在考查考生運(yùn)用電解原理分析，解決實(shí)際問題的能力。鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅作陽(yáng)極，陽(yáng)極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu＋＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；

11、由陰極區(qū)遷移過來(lái)的OH－在陽(yáng)極全部參與反應(yīng)，陽(yáng)極附近溶液的pH不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 9．(2015合肥一模)電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿的裝置加圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，下列有關(guān)說法正確的是(　　) (說明：陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過) A．a(chǎn)電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑ B．產(chǎn)物丙為硫酸 C．d為陰離子交換膜 D．Na2SO4溶液濃度增大 解析：本題考查電解硫酸鈉溶液相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電解原理的理解和應(yīng)用能力。電解硫酸鈉溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，又同溫同壓下氣體甲

12、與氣體乙的體積比約為1∶2，則甲為O2，乙為H2，故a電極上為H2O電離出的OH－放電，產(chǎn)生氧氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上H2O電離出的OH－放電，SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此產(chǎn)物丙為硫酸，B項(xiàng)正確；b為陰極，陰極上H2O電離出的H＋放電，Na＋向陰極移動(dòng)，則d為陽(yáng)離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2SO4溶液中Na＋向陰極移動(dòng)、SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此Na2SO4溶液的濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 10．(2015湖南雅禮中學(xué)月考)用惰性電極電解100 mL CuSO4溶液一段時(shí)間后，可以通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，則電解時(shí)電路中通過的電子為(　　) A．0.1

13、 mol B．0.2 mol C．0.4 mol D．0.8 mol 解析：本題解題關(guān)鍵是通過加入Cu(OH)2將溶液完全復(fù)原這一信息，確定該電解過程分為兩個(gè)過程，分別為電解CuSO4溶液和H2O，可分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)題意知，通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，可知電解時(shí)Cu2＋放電完全，且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，結(jié)合電極反應(yīng)式知，通過的電子為0.4 mol。 答案：C 二、填空題 11．(2015湖北六校聯(lián)考)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co

14、2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋將甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。現(xiàn)用如圖所示裝置模擬上述過程，則Co2＋在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______________________________；除去甲醇的離子方程式為______________________________。 解析：通電后，將Co2＋氧化成Co3＋，電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Co2＋－e－===Co3＋。以Co3＋作氧化劑將水中的甲醇氧化成CO2和H＋，Co3＋被還原成Co2＋，反應(yīng)的離子方程式為6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋。 答案：Co2＋－e－=

15、==Co3＋ 6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋ 12．(2015廣東六校聯(lián)考)美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作為電極、加入堿性電解質(zhì)溶液，其電池反應(yīng)為4NH3＋3O2===2N2＋6H2O。 (1)寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式______________________________。 (2)若用該燃料電池產(chǎn)生的電能在鐵皮上鍍鋅(制白鐵皮)，某鐵皮上現(xiàn)需要鍍上9.75 g鋅，理論上至少需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣________L。 解析：(1)由總反應(yīng)式可知，正極是氧氣得電子，發(fā)生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)9.75 g Zn的物質(zhì)的量為0.15 mol，鍍鋅時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.3 mol，由4NH3＋3O2===2N2＋6H2O可知，4 mol氨氣參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移12 mol電子，故轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時(shí)消耗0.1 mol NH3，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。 答案：(1)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)2.24