專題突破練(七)電化學1下列金屬防護的方法不正確的是()A對健身器材涂油漆以防止生銹B對某些工具的“機械轉(zhuǎn)動部位”選用刷油漆的方法來防銹C用犧牲鋅塊的方法來保護船身D自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹解析：B項中應選用潤滑油來達到潤滑和防銹的目的。答案：B2下圖所示的日常生活裝置中，與手機充電時的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是()解析：A項是將電能轉(zhuǎn)化成化學能；B項是將水的勢能轉(zhuǎn)化成電能；C項是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能；D項是將化學能轉(zhuǎn)化成電能。答案：A3下列有關電化學的示意圖中正確的是()解析：選項A，Zn應為原電池負極，Cu為原電池正極；選項B，鹽橋兩邊的燒杯中盛裝的電解質(zhì)溶液應互換；選項C，粗銅應連接電源正極；選項D，電解飽和NaCl溶液，Cl在陽極放電產(chǎn)生Cl2，溶液中的H在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2，正確。答案：D4(2016江西贛州統(tǒng)考)根據(jù)圖示判斷下列敘述符合事實的是()A按圖連接并放置一段時間后，F(xiàn)e片表面會“鍍”上一層銅B按圖連接好導線后(Zn片與Cu片相接觸)，靈敏電流表指針會發(fā)生非常明顯的偏轉(zhuǎn)C按圖連接并放置片刻，在Fe片附近加一滴KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色D按圖連接并放置一段時間后，在Sn片上有無色氣泡聚集解析：按圖連接后，鐵與電源的正極相連，作陽極，鐵失去電子，F(xiàn)e片表面不會“鍍”上一層銅，A不正確；按圖連接好導線后，由于Zn片與Cu片相接觸，電子直接傳遞到銅片，因此靈敏電流表指針不會發(fā)生非常明顯的偏轉(zhuǎn)，B不正確；按圖連接后構成原電池，鋅比鐵活潑，鋅是負極，鐵是正極，溶液中不會產(chǎn)生鐵離子，所以在Fe片附近加一滴KSCN溶液，溶液不可能變?yōu)榧t色，C不正確；按圖連接后構成電解池；Sn與電源的負極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣，因此在Sn片上有無色氣泡聚集，D正確。答案：D5銅板上鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會被腐蝕，示意圖如下。下列說法不正確的是()A因鐵的金屬性比銅強，所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕B若水膜中溶解了SO2，則鐵鉚釘腐蝕的速率變小C銅極上的反應是2H2e=H2，O24e4H=2H2OD在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉚釘被腐蝕解析：根據(jù)示意圖，鐵鉚釘發(fā)生電化學腐蝕，其電極反應式為左側(cè)右側(cè)B項，若水膜溶解了SO2，酸性增強，所以鐵鉚釘腐蝕的速率將變大。答案：B6(2016湖南十二校模擬)一種微生物燃料電池的結(jié)構示意圖如右所示，關于該電池的敘述正確的是()A電池工作時，電子由a流向bB微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應C放電過程中，H從正極區(qū)移向負極區(qū)D正極反應式為：MnO24H2e=Mn22H2O解析：因為右側(cè)產(chǎn)生CO2，說明微生物所在的電極區(qū)Cm(H2O)n失電子生成CO2，所以電池工作時電子由b經(jīng)外電路流向a極，A項錯誤；微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生氧化反應，B項錯誤；放電時陽離子向正極移動，C項錯誤；放電時正極發(fā)生還原反應，D項正確。答案：D7(2016福建漳州模擬)鎂電池毒性低、污染小，電壓高而平穩(wěn)，它逐漸成為人們研制綠色電池的關注焦點。其中一種鎂電池的反應原理為：xMgMo3S4MgxMo3S4下列說法不正確的是()A放電時，Mo3S4發(fā)生氧化反應B放電時，正極反應式：Mo3S42xe=Mo3SC充電時，Mg2向陰極遷移D充電時，陰極反應式：xMg22xe=xMg解析：由題意可知，放電時發(fā)生原電池反應，Mg由0價變?yōu)?價，被氧化，發(fā)生氧化反應，作原電池的負極，A項不正確；放電時Mo3S4為正極，正極反應式為Mo3S42xe=Mo3S，B項正確；電池充電時發(fā)生電解反應，陰極發(fā)生還原反應，金屬陽離子Mg2放電，反應式為xMg22xe=xMg，電解質(zhì)溶液中，陽離子Mg2向陰極移動，C、D項均正確。答案：A8某實驗小組依據(jù)反應AsO2H2IAsOI2H2O設計如圖甲所示原電池，探究pH與電壓的關系如圖乙所示。下列有關敘述錯誤的是()A調(diào)節(jié)pH可以改變反應的方向BpH0.68時，反應處于平衡狀態(tài)CpH5時，負極電極反應式為2I2e=I2DpH>0.68，氧化性I2>AsO解析：由總反應方程式知，c(H)增大時，有利于反應向右進行，c(H)減小時有利于反應向左進行，故調(diào)節(jié)pH可以改變反應進行的方向，A項正確；當pH0.68時電壓為0，說明反應處于平衡狀態(tài)，B項正確；當pH>0.68時反應向左進行，此時I2是氧化劑，AsO是氧化產(chǎn)物，負極上是AsO失去電子，C項錯誤，D項正確。答案：C9500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作電極電解此溶液，通過一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為2 molL1B上述電解過程中共轉(zhuǎn)移6 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 molL1解析：根據(jù)題意，陽極是H2O電離出的OH放電：4OH4e=2H2OO2，陰極是Cu2放電、H2O電離出的H放電：Cu22e=Cu、2H2e=H2；根據(jù)陰、陽兩極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，知2n(Cu)2n(H2)4n(O2)，則n(Cu)(1 mol41 mol2)1 mol；A項，原混合溶液中c(Cu2)2 molL1，根據(jù)電荷守恒：2c(Cu2)c(K)c(NO)，則c(K)2 molL1；B項，根據(jù)陽極反應知，產(chǎn)生22.4 L O2(標準狀況)，轉(zhuǎn)移4 mol電子；D項，根據(jù)電極反應，陽極消耗4 mol OH，陰極消耗2 mol H，故電解后溶液中c(H)4 molL1。答案：A10(2016長春模擬)現(xiàn)用離子交換膜(只允許對應的離子通過)和石墨作電極的電解槽電解飽和的Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH和H2SO4，下列說法中正確的是()A氣體A是H2，溶液E是稀硫酸B氣體B是H2，溶液D是NaOH溶液CNa2SO4溶液由G口加入，F(xiàn)口通入稀硫酸D靠近陽極室一側(cè)的是陽離子交換膜，陰極室導出的是氫氣解析：據(jù)題意，電解飽和Na2SO4溶液時，陽極附近是OH放電生成氧氣，陰極附近是H放電生成氫氣，由于裝置中放置了離子交換膜，在兩極分別生成NaOH和H2SO4，需在陽極室一側(cè)放置陰離子交換膜，只允許通過陰離子，在陰極室一側(cè)放置陽離子交換膜，只允許通過陽離子，D項錯誤；接電源正極的是陽極，即A極放出氧氣，A項錯誤，B項正確；若由F口通入稀硫酸，則將NaOH中和掉，得不到產(chǎn)品，C項錯誤。答案：B11(2016河南安陽模擬)利用下圖裝置，可完成很多電化學實驗。下列有關敘述正確的是()A若X為鋅棒，開關K置于A處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陰極的陽極保護法B若X為銅棒，開關K置于A處，裝置中發(fā)生的總反應為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2C若X為碳棒，開關K置于B處，在鐵棒附近滴入硫氰化鉀溶液可看到溶液變紅色D若X為碳棒，開關K置于B處，向食鹽水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先變紅解析：若X為鋅棒，開關K置于A處，則構成電解池，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外加電流的陰極保護法，A項不正確；若X為銅棒，開關K置于A處，則構成電解池，銅作陽極，失去電子，鐵作陰極，B項不正確；若X為碳棒，開關K置于B處，則構成原電池，鐵作負極，失去電子生成亞鐵離子，因此在鐵棒附近滴入硫氰化鉀溶液看不到溶液變紅色，C項不正確；若X為碳棒，開關K置于B處，則構成原電池，鐵作負極，碳棒作正極，因此向食鹽水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先變紅，D項正確。答案：D12(2016湖南十二校聯(lián)考)空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結(jié)合的充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關說法正確的是()A當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，a極產(chǎn)生標準狀況下1.12 L O2Bb極上發(fā)生的電極反應是：4H2O4e=2H24OHCc極上發(fā)生還原反應，B中的H可以通過隔膜進入ADd極上發(fā)生的電極反應是：O24H4e=2H2O解析：由圖可知a為陰極、b為陽極則氣體X為H2、氣體Y為O2、c為正極、d為負極。正極、陰極發(fā)生還原反應，負極、陽極發(fā)生氧化反應，A項、B項、D項錯誤；在原電池中陽離子移向正極，C項正確。答案：C13(2016長沙一模)鋁生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開采、氧化鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構成。請回答下列問題：(1)工業(yè)上采用電解氧化鋁冰晶石(Na3AlF6)熔融體的方法冶煉得到金屬鋁：2Al2O3(熔融)4Al3O2，加入冰晶石的作用是_。(2)上述工藝所得鋁材中往往含有少量Fe和Si等雜質(zhì)，可用電解方法進一步提純，該電解池中陽極的電極反應式為_，下列可作陰極材料的是_(填字母序號)。A鋁材B石墨C鉛板 D純鋁(3)陽極氧化能使金屬表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸為電解液，鋁陽極發(fā)生的電極反應式為_。(4)在鋁陽極氧化過程中，需要不斷地調(diào)整電壓，理由是_。(5)下列說法正確的是_(填字母序號)。A陽極氧化是應用原電池原理進行金屬材料表面處理的技術B鋁的陽極氧化可增強鋁表面的絕緣性能C鋁的陽極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨性下降D鋁的陽極氧化膜富有多孔性，有很強的吸附性能，能吸附染料而呈各種顏色答案：(1)降低Al2O3的熔點(2)Al3e=Al3D(3)2Al6e3H2O=Al2O36H(4)鋁陽極表面不斷生成氧化物，電阻增大，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大電壓(5)B、D14全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動的液態(tài)電池，目前釩電池技術已經(jīng)趨近成熟。下圖是釩電池基本工作原理示意圖：請回答下列問題：(1)硫酸在電池技術和實驗室中具有廣泛的應用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是_。(2)釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價態(tài)的釩離子(V2、V3、VO2、VO)為正極和負極電極反應的活性物質(zhì)，電池總反應為VO2V3H2OV2VO2H。 放電時的正極反應式為_，充電過程中，電解液的pH_(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)通過電解將含氰廢水(含NaCN)轉(zhuǎn)化為無毒氣體的同時得到副產(chǎn)品，CN轉(zhuǎn)化為CO2和N2，則電解時陽極的電極反應式為_，陰極區(qū)生成的氣體及副產(chǎn)品溶質(zhì)的化學式分別是_、_。解析：(1)見答案。(2)根據(jù)電池反應知，原電池工作時只有釩元素化合物變化，因此，負極反應式為V2e=V3，正極反應式為VOe2H=VO2H2O。充電過程中生成H，c(H)增大，pH降低。(3)電解NaCN溶液時，陰極反應式為10H10e=5H2，促進陰極附近水的電離，生成NaOH；陽極反應式為2CN4H2O10e=2CO2N28H。答案：(1)電解質(zhì)溶液(2)VO2He=VO2H2O降低(3)2CN4H2O10e=2CO2N28HH2NaOH15.某實驗小組A設計生產(chǎn)亞氯酸鈉(NaClO2)的主要流程如圖，已知NaClO2是一種強氧化性漂白劑，廣泛應用于紡織、印染工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。(1)H2O2的電子式為_，裝置中發(fā)生反應的還原劑是_(填化學式)。(2)A的化學式是_，裝置電解池中A在_極區(qū)產(chǎn)生，若裝置中生成氣體a 11.2 L(標準狀況)，則理論上通過電解池的電量為_(已知法拉第常數(shù)F9.65104 Cmol1)。(3)裝置中反應的離子方程式是_。.某實驗小組B測定金屬錫合金樣品的純度(僅含少量鋅和銅，組成均勻)，將樣品溶于足量鹽酸Sn2HCl=SnCl2H2，過濾，洗滌。將濾液和洗滌液合并再加過量的FeCl3溶液。最后可用一定濃度的K2Cr2O7酸性溶液滴定生成的Fe2，此時還原產(chǎn)物為Cr3。現(xiàn)有錫合金試樣1.23 g，經(jīng)上述反應、操作后，共用去0.200 mol/L的K2Cr2O7的酸性溶液15.00 mL。(4)列式計算樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)。(5)用上述樣品模擬工業(yè)上電解精煉錫，如圖：b極發(fā)生的電極反應為_，當?shù)玫?1.90 g純錫時，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54 g，則錫合金質(zhì)量減少_g(結(jié)果保留一位小數(shù))。解析：(1)H2O2中H原子滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構，O原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構，而且分子中存在OO鍵，故其電子式為HO O H。裝置中加入的物質(zhì)為Na2SO3和NaClO3，生成物為Na2SO4和ClO2，故Na2SO3為還原劑，NaClO3為氧化劑。(2)裝置中電解Na2SO4溶液，而實際上電解的是水，因為離子隔膜的存在，陽極區(qū)有H生成，最終得到硫酸，陰極區(qū)有OH生成，最終得到NaOH溶液，氣體b為氫氣，氣體a為氧氣，A溶液為硫酸。理論上，生成標準狀況下的氧氣11.2 L(0.5 mol)時，轉(zhuǎn)移電子2 mol，通過電解池的電量為2 mol9.65104 Cmol11.93105 C。(3)根據(jù)流程圖可知，裝置中加入的物質(zhì)為ClO2、H2O2和NaOH溶液，生成物有O2、NaClO2，再結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒可以寫出反應的離子方程式(注意生成物中有水)。(4)發(fā)生的反應有：Sn2H=Sn2H2，Sn22Fe3=Sn42Fe2，Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。因此有關系式：3Sn3Sn26Fe2Cr2O，n(Sn)30.200 mol/L0.015 L0.009 mol，樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)為100%87.1%。(5)b極接電源正極，為陽極，發(fā)生氧化反應，故該電極為粗錫，金屬Sn和Zn發(fā)生失電子的反應，電極反應為Sn2e=Sn2、Zn2e=Zn2。銅為陽極泥，電解液質(zhì)量減少是因為陽極Sn和Zn發(fā)生反應生成Sn2、Zn2，而陰極只析出了Sn，ZnSn差值 65 119 54故溶解的Zn的質(zhì)量為65 gmol10.65 g，陰極得到11.90 g Sn，根據(jù)得失電子守恒可知：陽極溶解的錫的物質(zhì)的量n(Sn)11.90 g119 gmol10.65 g65 gmol10.09 mol。又錫合金樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)為87.1%，故錫合金減少的質(zhì)量為12.3 g。答案：(1)HHNa2SO3(2)H2SO4陽1.93105 C(3)2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O(4)由關系式6Fe23Sn2Cr2O得出n(Sn)0.009 molw(Sn)100%87.1%(5)Sn2e=Sn2、Zn2e=Zn212.3