2019-2020年高考化學(xué)備考30分鐘課堂集訓(xùn)系列專題9 電化學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定我國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、PtFe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池在這 種電池中()鋁合金是陽(yáng)極 鋁合金是負(fù)極海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)ABC D解析：電池電極只稱為正、負(fù)極，故錯(cuò)其中活潑的一極為負(fù)極，即為鋁合金，對(duì)電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，對(duì)鋁合金為負(fù)極，則發(fā)生氧化反應(yīng)，故錯(cuò)答案：A2近年，科學(xué)家們發(fā)明了一種能夠給電子設(shè)備提供動(dòng)力的生物燃料電池該電池包括兩個(gè)涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量氫氣的玻璃槽中由于氣體可以混合從而省去了昂貴的燃料隔離膜，其工作原理如圖所示下列說(shuō)法正確的是 ()A左邊為該電池的負(fù)極B該電池可在高溫環(huán)境下使用C該電池負(fù)極反應(yīng)為：H22e=2HD該電池正極反應(yīng)為O24e=2O2解析：根據(jù)燃料電池的原理，其正極通入空氣(或氧氣)，負(fù)極通入H2，故A錯(cuò)誤；而在高溫下氫氣與氧氣混合會(huì)導(dǎo)致爆炸且易變性，B錯(cuò)誤正極反應(yīng)不可能生成O2，應(yīng)該生成H2O，故D錯(cuò)誤答案：C3下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是 ()A銅鋅原電池中銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)，用銅作陽(yáng)極C電解法精煉銅時(shí)，粗銅連接電源的正極D電鍍銅和精煉銅時(shí)，均用純銅作陰極解析：銅鋅原電池中銅電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)，陽(yáng)極為石墨；電解法精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極被氧化，純銅作陰極，故C正確；電鍍銅時(shí)，銅作陽(yáng)極被氧化答案：C4電解CuCl2和NaCl的混合溶液，陰極和陽(yáng)極上分別析出的物質(zhì)是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 D. Cu和O2解析：陰極上陽(yáng)離子放電順序：Cu2>H>Na，所以Cu22e=Cu；陽(yáng)極上陰離子放電順序：Cl>OH，所以有2Cl2e=Cl2.答案：B5.按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)：A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液(足量)通電一段時(shí)間后，A極恰好全部溶解，此時(shí)B極質(zhì)量增加7.68 g，溶液質(zhì)量增加0.03 g，則A合金中銅、鋅原子個(gè)數(shù)比為 ()A41 B31 C21 D任意比解析：由圖可知A是陽(yáng)極，B是陰極B極上共析出0.12 mol Cu.陰極上析出的銅的物質(zhì)的量跟陽(yáng)極上溶解掉的Cu、Zn的物質(zhì)的量之和相等，所以每當(dāng)1 mol Zn溶解生成1 mol Zn2時(shí)必定同時(shí)有1 mol Cu2轉(zhuǎn)化為Cu，溶液質(zhì)量增加1 g所以鋅的物質(zhì)的量為0.03 mol，銅鋅原子個(gè)數(shù)比為(0.120.03)0.0331.答案：B6三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過(guò)程如下：用NaOH調(diào)節(jié)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳以下說(shuō)法正確的是 ()A可用鐵作陽(yáng)極材料B電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH升高C陽(yáng)極反應(yīng)方程式為：2Cl2e= Cl2D1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過(guò)了2 mol 電子解析：根據(jù)“用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5”，則電解液中含有Ni2、H、Na、Cl、OH，電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，故C正確，陽(yáng)極不可能是活性電極如鐵，故A錯(cuò)陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2與堿反應(yīng)，故pH值降低，故B錯(cuò)由Ni2e=Ni3，則1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，失去1 mol電子，所以D錯(cuò)誤答案：C7(xx宜昌模擬)如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色則以下說(shuō)法正確的是 ()A電源B極是正極B甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1222C欲用丙裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液D裝置丁中Y極附近紅褐色變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶負(fù)電荷解析：由乙中陰極 2H2e=H2；陽(yáng)極 2Cl2e=Cl2；向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色，說(shuō)明F極為陰極，即電源B極是負(fù)極. 甲電解反應(yīng)為2CuSO42H2O 2CuO22H2SO4；根據(jù)串聯(lián)電路通過(guò)的電量相等， B正確. 鍍銀時(shí)銀應(yīng)為陽(yáng)極，C錯(cuò)誤. 氫氧化鐵膠粒帶正電荷，故向電源負(fù)極移動(dòng)，D錯(cuò)誤答案：B8市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到的標(biāo)記為L(zhǎng)iion的電池稱為“鋰離子電池”它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料這里鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列說(shuō)法不正確的是 ()A放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Lie=LiB充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D放電過(guò)程中Li向負(fù)極移動(dòng)解析：A項(xiàng)，放電時(shí)Li為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，充電時(shí)Li0.85NiO2既是氧化劑，又是還原劑；C項(xiàng)，用水作電解質(zhì)，Li要與水反應(yīng)；D項(xiàng)，放電時(shí)，正極得電子而吸引陽(yáng)離子Li.答案：D9如圖所示，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)生a極板質(zhì)量增加，b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出符合這一情況的是()A極板B極板X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2解析：a極板質(zhì)量增加，必定是金屬在a極析出a極一定是陰極，則X一定為電源的負(fù)極，所以C選項(xiàng)電源電極名稱錯(cuò)，B選項(xiàng)Z溶液為NaOH溶液，電解時(shí)無(wú)金屬析出，被排除又因?yàn)閎極有無(wú)色無(wú)臭氣體放出，該氣體只能是O2，而D選項(xiàng)電解CuCl2溶液，陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是黃綠色的有刺激性氣味的Cl2，D選項(xiàng)被排除. 答案：A10某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl與H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為31.用石墨作電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段下列敘述不正確的是()A陰極自始至終只有H2B陽(yáng)極先析出Cl2后析出O2C電解最后階段為電解水D溶液pH不斷增大，最后為7解析：電解所分三個(gè)階段可認(rèn)為是(1)電解鹽酸，(2)電解氯化鈉溶液，(3)電解硫酸鈉溶液，電解鹽酸為分解型，電解氯化鈉溶液生成堿，電解硫酸鈉溶液為電解水型，所以最終溶液呈堿性答案：D11如圖所示，下列敘述正確的是()AY為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)BX為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)CY與濾紙接觸處有氧氣生成DX與濾紙接觸處變紅解析：考查原電池、電解池的反應(yīng)原理根據(jù)圖示的裝置可以得出左側(cè)的裝置為原電池，右側(cè)的裝置為電解池根據(jù)原電池的構(gòu)成規(guī)律：Zn為負(fù)極，Cu為正極；由圖示連接情況可知X為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)分別為Cu22e=Cu2、2H2e=H2.因?yàn)樵赮電極附近H的濃度減小，將使H2OHOH平衡向右移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是c(OH)c(H)，溶液顯堿性，所以溶液附近電極變紅色所以只有A選項(xiàng)正確答案：A12用石墨作電極電解1 mol/L CuSO4溶液，當(dāng)c(Cu2)為0.5 mol/L時(shí)，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質(zhì)可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來(lái)狀況 ()ACuSO4BCuOCCu(OH)2 DCuSO45H2O解析：電解CuSO4溶液的總反應(yīng)方程式為2CuSO42H2O電解,2CuO22H2SO4，故從溶液中析出的物質(zhì)是Cu和O2，每放出1 mol O2即析出2 mol Cu，Cu與O的物質(zhì)的量之比為11，所以，加入CuO可使溶液恢復(fù)原狀答案：B13按下圖所示裝置做實(shí)驗(yàn)，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示()c (Ag)c(NO)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的pHAB C D解析：由圖象知：裝置是電鍍池，所以AgNO3溶液不變故得答案答案：D14金屬鎳有廣泛應(yīng)用粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知氧化性Fe2Ni2Cu2) ()A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其主要電極反應(yīng)式：Ni22e=NiB電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中含有Cu和Pt解析：電解精煉鎳的化學(xué)原理與電解精煉銅相同，電解時(shí)將粗鎳作陽(yáng)極由已知的氧化性Fe2<Ni2<Cu2可推測(cè)金屬單質(zhì)還原性Zn>Fe>Ni>Cu>Pt，電解時(shí)陽(yáng)極上Ni和雜質(zhì)Zn、Fe失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬溶解進(jìn)入溶液，Cu和Pt不能失電子而形成陽(yáng)極泥在陽(yáng)極附近沉積在陰極上只有Ni2得電子析出金屬鎳，在通過(guò)相同電量時(shí)，陰陽(yáng)兩極反應(yīng)的元素不完全相同，所以兩極質(zhì)量的變化值不等電解時(shí)的電解液為含Ni2的鹽溶液，電解過(guò)程中Ni2濃度略有減少，所以溶液中仍含有大量的Ni2.答案： D15如圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是 ()解析：電子流出的一極是電源的負(fù)極，電解飽和的氯化鈉溶液時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，能使碘化鉀淀粉溶液變藍(lán)；陰極產(chǎn)生H2，陰極區(qū)顯堿性，能使酚酞變紅答案：D16有人設(shè)計(jì)將兩根Pt絲作電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池該電池中反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH42O22KOH = K2CO33H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說(shuō)法正確的是(一個(gè)電子所帶電量為1.61019 C) ()A通入甲烷的電極為電池的正極，通入氧氣的電極為負(fù)極B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗5.6 L O2，可向外提供8.3104 C的電量C通入甲烷電極的電極反應(yīng)為：CH410OH8e = CO7H2OD放電一段時(shí)間后，溶液pH升高解析：在燃料電池中，可燃物是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，在電池中作負(fù)極，所以A錯(cuò)從原電池的總反應(yīng)式看在反應(yīng)中由于生成的CO2消耗了溶液中的OH，使得溶液pH值降低，所以D錯(cuò)消耗5.6 L O2即0.25 mol O2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，可向外提供6.0210231.61019C9.6104C的電量，所以B錯(cuò)答案：C二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17(6分)用惰性電極電解NaCl與NaHCO3混合溶液，測(cè)得溶液pH變化如圖所示(1)在0t時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：_；陰極：_.(2)用離子方程式表明0t1時(shí)間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因：_.解析：陽(yáng)極陰離子放電順序ClOHHCO；陰極陽(yáng)離子放電順序HNa；由于陰極生成OH；與HCO反應(yīng)，故pH升高比較緩慢答案：(1)2Cl2e = Cl22H2e = H2(2)HCOOH = COH2O18(6分)將鋁件與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進(jìn)行電解，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成一層Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部分存在著小孔，電流從小孔通過(guò)并產(chǎn)生熱量使Al(OH)3分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜某校課外興趣小組根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO3溶液為電解液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)鋁件表面形成Al(OH)3的電極反應(yīng)式是：_.(2)電解過(guò)程中，必須使電解液pH保持相對(duì)穩(wěn)定(不能太大，也不能太小)的原因是_.答案：(1)Al3e3HCO=Al(OH)33CO2(或Al3e=Al3；Al33HCO=Al(OH)33CO2)(2)Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過(guò)強(qiáng)，都會(huì)使所形成的Al2O3薄膜溶解19(10分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀若用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀兩極材料分別為石墨和鐵(1)a電極材料為_(kāi)，其電極反應(yīng)式為_(kāi)(2)電解液d可以是_，則白色沉淀在電極上生成；也可以是_，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成A純水 BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)液體c為苯，其作用是_，在加入苯之前，對(duì)d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是_.(4)為了在短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是_A改用稀硫酸作電解液B適當(dāng)增大電源電壓C適當(dāng)縮小兩電極間距離D適當(dāng)降低電解液溫度(5)若d改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_(kāi)解析：制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是防止O2對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，加液體覆蓋層，對(duì)電解液加熱處理的目的都是為了排除O2的干擾答案：(1)FeFe2e = Fe2(2)CB(3)隔絕空氣，防止Fe(OH)2被氧氣氧化加熱一段時(shí)間除去溶液中溶解的氧氣(4)BC(5)白色沉淀立即變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色20(9分) LiSOCl2電池可用于心臟起搏器該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2.電池的總反應(yīng)可表示為：4Li2SOCl2 =4LiCl S SO2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電池的負(fù)極材料為_(kāi)，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；(4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是_.解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑(1)負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑)，電極反應(yīng)為L(zhǎng)ie= Li.(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl2 4 e= 4Cl S SO2.(3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒(méi)有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以SOCl2與水反應(yīng)的現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的兩個(gè)主要成分中Li能和氧氣、水反應(yīng)，SOCl2也與水反應(yīng)答案：(1)鋰Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng)21(10分)利用太陽(yáng)光分解水制氫是未來(lái)解決能源危機(jī)的理想方法之一某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光分解水制氫反應(yīng)過(guò)程中所需的電能由太陽(yáng)能光電池提供，反應(yīng)體系中I2和Fe2等可循環(huán)使用(1)寫(xiě)出下列反應(yīng)中的離子方程式：電解池A：_；電解池B：_；光催化反應(yīng)池：_.(2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，電解池B中生成Fe2的物質(zhì)的量為_(kāi)(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol/L和b mol/L，光催化反應(yīng)生成Fe3的速率為c mol/min，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的溶液體積)試用所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q_.解析：(1)2H2I H2I24Fe32H2O O24H4Fe22Fe2I2 2Fe32I(2)n(H2)0.150 mol；電子的物質(zhì)的量為n(e)2n(H2)20.150 mol0.300 mol.因?yàn)殡娊獬谹、B是串聯(lián)電解池，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等所以，n(Fe2)n(e)0.300 mol.(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Fe2I22Fe32I；光催化反應(yīng)生成I的速率v(I)v(Fe3)c mol/min電解池A中消耗I的速率應(yīng)等于光催化反應(yīng)池中生成I的速率a mol/LQb mol/LQc mol/min，故Q L/min.答案：(1)2H2IH2I24Fe32H2OO24H4Fe22Fe2I22Fe32I(2)0.300 mol(3) L/min22(11分)如圖(a)為持續(xù)電解飽和CaCl2水溶液的裝置(以鉑為電極，A為電流表)，電解1小時(shí)后Cl放電完畢，圖(b)從1小時(shí)起將CO2連續(xù)通入電解液中，請(qǐng)?jiān)趫D(b)中完成實(shí)驗(yàn)(a)中電流對(duì)時(shí)間的變化關(guān)系圖，并回答有關(guān)問(wèn)題：(1)完成實(shí)驗(yàn)(a)中電流對(duì)時(shí)間的變化關(guān)系圖(2)電解時(shí)F極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_(kāi)；通CO2前電解的總化學(xué)方程式為_(kāi).(3)通CO2前電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象：_；_；_.解析：電解CaCl2時(shí)，陽(yáng)極Cl放電產(chǎn)生Cl2，陰極H放電產(chǎn)生H2，總電極反應(yīng)為CaCl22H2O = Ca(OH)2Cl2H2；溶液最后變?yōu)镃a(OH)2溶液，通入CO2，會(huì)變渾濁而溶質(zhì)由CaCl2變?yōu)镃a(OH)2(溶解度很小)再變?yōu)镃aCO3過(guò)程中，導(dǎo)電性不斷減弱，通入過(guò)量CO2時(shí)，CaCO3溶解變?yōu)镃a(HCO3)2，溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)答案：(1)(2)氧化2Cl2e=Cl2CaCl22H2O=Ca(OH)2Cl2H2(3)F極有氣泡產(chǎn)生且能聞到刺激性氣味E極附近溶液呈紅色且有氣泡冒出連續(xù)通入CO2，溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，而后沉淀又逐漸消失