2019高考化学专题26电化学（二）考点讲解.doc

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1、1专题 26 电化学（二）【高考演练】上接 25 电化学（一）1 （2018 届厦门外国语学校三模）全钒液流电池装置如图，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法错误的是A充电时，氢离子通过交换膜移向右侧B充电时，电源负极连接 a 电极C放电时装置发生的总反应为：VO 2+V 2+2H +VO 2+V 3+H 2OD质子交换膜可阻止 VO2+与 V2+直接发生反应【答案】B2(2018湖南十二校联考)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是A. 图 1 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B. 图 2 中，往烧杯中滴加几滴 KSCN 溶液，溶液变红色C. 图 3 中，燃气灶的中心部位容易生

2、锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀2D. 图 4 中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于 原电池的正极【答案】C3 （2018福州期末）有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着二氧化锰。电池总反应为 Zn2MnO 2H 2O=ZnO2MnO(OH)，关于此电池，下列说法正确的是( )A该电池 Zn 为负极，ZnO 为正极，MnO 2催化剂B该电池的正极反应为 MnO2e H 2O=MnO(OH)OH C放电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2，内电路电子由 MnO2流向 ZnD电池工作时 OH 通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动【答案】B

3、【解析】从总反应看，电解质环 境为碱性。Zn 发生氧化反应(负极)：Zn2e 2OH =ZnOH 2O，MnO 2发生还原反应(正极)：MnO 2e H 2O=MnO(OH)OH ，A 项错误、B 项正确；外电路电子由 Zn 流向 MnO2，内电路通过离子导电，OH 移向锌极，即原电池闭合回路的形成遵循“电子不下水，流向负到正；离子不上岸，阳离子向正，阴离子向负” ，C、D 项错误。 4银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )A处理过程中银器一直

4、保持恒重B银器为正极，Ag 2S 被还原生成单质银C该过程中总反应为 2Al3Ag 2S=6AgAl 2S3D黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl 【答案】B【解析】负极反应为 2Al6e =2Al3 ；正极反应为 3Ag2S6e =6Ag3S 2 。溶液中的 Al3 与 S2 进一步发生反应 2Al3 3S 2 6H 2O=2Al(OH)33H 2S，故总反应为 3Ag2S2Al6H 2O=6Ag2Al(OH)33H 2S，C 项错误；由总反应式可知 Ag2S 转化为 Ag，银器质量减轻，A 项错误；黑色褪去说明 Ag2S转化为 Ag，D 项错误；银器为正极，Ag 2S 被还

5、原为 Ag，B 项正确。 5(2018马鞍山高三模拟)用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为 Pb(s)PbO 2(s)2H 2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H 2O(l)。电解一段时间后向 c 极和 d 极附近分别滴加酚酞试剂，放 电 充 电c 极附近溶液变红，下列说法正确的是( )3Ac 极变红，说明 OH 大量移向 c 极，故 c 为阳极B放电时铅蓄电池负极的电极反应式为 PbO2(s)4H (aq)SO (aq)4e =PbSO4(s)2H 2O(l)24C若有 1 mol Pb 反应完，则甲池中 b 极产生 1 mol CuD若四个电极材料均为石墨，当析出 6

6、.4 g Cu 时，两池中共产生气体 5.6 L(标准状况下)【答案】D6按如图所示装置进行下列不同的操作，说法不正确的是 ( )A铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合 K1只闭合 K3都断开只闭合 K2B只接通 K1，一段时间后，U 形管中出现白色沉淀C只接通 K2，U 形管左、右两端液面均下降D若只接通 K1，一段时间后，漏斗中液面上升；若只接通 K2，漏斗液面下降【答案】D【解析】只闭合 K1，铁作阳极电解 NaCl 溶液，Fe 失电子生成 Fe2 ，H 在阴极得电子生成 H2，从而使溶液中产 生较多 OH ，二者扩散到 U 形管底部相遇生成白色 Fe(OH)2沉淀，B 项正确；只接通 K

7、2，铁作阴极，不能失电子，此时相当于惰性电极，该极上生成 H2，石墨电极上生成 Cl2，C 项正确；综上分析只接通 K1铁腐蚀最快，只闭合 K3，形成原电池 ，铁腐蚀的速率次之，都断开时铁自然腐蚀，而只接通 K2时为铁作阴极被保护，腐蚀速率最慢，A 项正确。 7下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )AHCl、 CuCl 2、 Ba(OH) 24BNaOH、CuSO 4、 H 2SO4CNaOH、H 2SO4、 Ba(OH) 2DNaBr、 H 2SO4、 Ba(OH) 2【答案】C8 （2018安师大、安庆一中期末）空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(R

8、FC)，RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为 RFC 工作原理示意图，有关说法正确的是( ) A转移 0.1mol 电子时，a 电极产生 1.12LH2Bb 电极上发生还原反应C酸性电解质溶液中 H 移向 c 电极Dd 电极上发生的电极反应是：O 24H 4e =2H2O【答案】C9(2018潍坊模拟)为研究金属腐蚀的条件和速率，其课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分5别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期，下列对实验结束时现象描述不正确的是( )A装置左侧的液面一定会上升B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎

9、没被腐蚀【答案】B【解析】装置中挥发出的水蒸气为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，左侧的液面一定会上升；装置中挥发出HCl 气体和水蒸气，呈酸性，铁钉发生析氢腐蚀，左侧的液面下降，故左侧液面装置比装置的高；装置中铜与铁构成原电池，腐蚀最为严重；装置中铁钉处于干燥环境，几乎没被腐蚀。 10 （2018 届福州市三模）某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A电池工作时 OH-向负极迁移B正极反应式为 2Fe + =Fe2O3+5H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电子由 Zn 电极流出，经 KOH 溶液流向正极【答案】A【解析】分析：某电池以 K2F

10、eO4和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液，原电池工作时，Zn 被氧化，为原电池的负极， K 2FeO4具有氧化性，为正极，碱性条件下被还原生成 Fe(OH)3，总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；结合电极方程式以及离子的定向移动解答该题。 11 （2018广西四市联考）如图所示，X、Y、Q、W 都是惰性电极，将电源接通后，W 极附近颜色逐渐加深。下列说法中不正确的是( )6A电源的 N 极为负极B甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为 11C甲装置中溶液的 pH 减小D欲用乙装置给铁镀上一层银，U 极应该是 Ag，电镀液

11、可选择 AgNO3溶液【答案】B【解析】Fe(OH) 3胶粒带正电荷，通电后移向 W 极，则该极为阴极，N、M 分别为电源的负极、正极，A 项正确；甲池是 CuSO4溶液电解：2CuSO 42H 2O 2CuO 22H 2SO4，X、Y 两电极单质产物之= = = = =电 解 比为 12，溶液的 pH 减小，B 项错误、C 项正确；电镀银则银为阳极，即银为 U 电极材料，AgNO 3溶液为电解质溶液，D 项正确。 12(2018湖南十二校联考)空间实验室“天 宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图 为 RFC 工

12、作原理示意图，有关说法正确的是A.当有 O.1 mol 电子转移时，a 极产生标准状况下 1.12 L O2B.b 极上发生的电极反应是 :C.c 极上发生还原反应，B 中的 H可以通过隔膜进人 AD.d 极上发生的电极反应是 :O24H 4e 2H 2O【答案】C7【解析】 A 项，a 为阴极，产生的是氢气，错误；B 项，b 为阳极，发生氧化反应，生成氧气，错误；C 项，c 为正极，发生电极反应为 :O24H 4e 2H 2O，溶液中的阳离子向正极移动，正确；D 项，d 极为负极，电极反应为 H2-2e =2H ，错误。 13(2018九江高三检测)用 a、b 两个 质量相等的 Pt 电极电

13、解 AlCl3和 CuSO4的混合溶液 n(AlCl3)n(CuSO4)19。 t1时刻 a 电极得到混合气体，其中 Cl2在标准状况下为 224 mL(忽略气体的溶解)； t2时刻 Cu 全部在电极上析出。下列判断正确的是( )Aa 电极与电源的负极相连B t2时刻，两电极的质量相差 3.84 gC电解过程中，溶液的 pH 不 断增大D t2时刻后，b 电极的电极反应是 4OH 4e =2H2OO 2【答案】B14( 2018浙 江 衢州二中综合练习) 甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型，下列有关说

14、法正确的是AY 极为电池的负极 BX 极的电极反应式 CH3OH H 2O -6e = CO26H C若常温下以该电池电解 100 mL KCl 溶液至 pH=12 时，电池质子交换膜迁移的 A 为 0.01 molD空气以 20%为氧气计算，X 极每消耗 1 mol 甲醇，Y 极必消耗 168 L 空气中的氧气【答案】B15(2018 届保山市一模)臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压8放电法和电解纯水法原理如图所示，下列有关说法不正确的是 ( )A高压放电法,反应的原理为 3O2 2O3B高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物C电解纯水时，电极

15、b 周围发生的电极反应有 6OH-6e-=O3+3H 2O 和 4OH-4e-=O2+2H 2OD电解水时，H +由电极 a 经聚合电解质薄膜流向电极 b【答案】D【解析】分析：本题给出高压放电法和电解纯水法制取臭 氧原理图，以此进行分析解答。D、a 电极生成氢气，H +在 a 电极放电，H +由电极 b 经聚合固体电解质膜流向电极 a，故 D 错误；综合以上分析，本题正确答案选 D。16甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：(1)若两池中均盛放 CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的_棒，乙池中的_棒。在乙池中阳极的电极反应式是_。 9(2)若两池中均

16、盛放饱和 NaCl 溶液。写出甲池中正极的电极反应式：_。写出乙池中的总反应的离子方程式：_。据资料显示电解氯化钠稀溶液可制备“84 消毒液”(主要成分为 NaClO)，通电时氯气被溶液完 全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出该电解过程的化学方程式：_。【满分解答】(1)碳(或 C) 铁(或 Fe) 4OH 4e =2H2OO 2 (2)O 22H 2O4e =4OH2Cl 2H 2O 电 解 2OH H 2Cl 2 NaClH 2O 电 解 NaClOH 217某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：.用图 1 所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的

17、情况下，不能替代 Cu 做电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨C银 D铂(2)N 极发生反应的电极反应式为_。(3)实验过程中，SO _(填“从左向右” 、 “从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有24_。.用图 2 所示装置进行第二组实验。 实验过程中，两极均有气体产生，Y 极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO )在溶液中呈紫红色。24(4)电解过程中，X 极区溶液的 pH_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。(5)电解过程中，Y 极发生的电极反应为 Fe6e 8OH =FeO 4H 2O 和 4OH 4e =2H2

18、OO 2，若24在 X 极收集到 1 344 mL 气体，在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则 Y 电极(铁电极)质量减少_ _g。【满分解答】(1)A10(2)2H 2e =H2(或 2H2O2e =H22OH )(3)从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可给分)(4)增大 (5)0.84 (5)根据电子转移守恒可得关系式：1 344/22 4002 168/22 4004 n(Fe)6，解之得 n(Fe)0.015 mol， m(Fe)0.84 g18(2018苏中一模)碘被称为“智力元素” ，科学合理地补充碘可防止碘缺

19、乏病，KI、K1O 3曾先后用于加碘盐中。(1)工业上可以通过铁屑法生产 KI，其工艺流程如下：反应 I 生成铁与碘的化合物，若 该化合物中铁元素与碘元素的质量比为 21：127，则加入足量碳酸钾时，反应的化学方程式 为 。 操作 A 包括 ；用冰水洗涤的目的是 。(2)KIO3可以通过 H2O2氧化 I2先制得 HIO3，然后再用 KOH 中和的方法进行生产。烹饪时，含 KIO3的食盐常在出锅前加入，其原因是 ，若制得 1284 kg KIO3固体，理论上至少需消耗质量分数为 30的双氧水 kg。KIO 3还可通过下图 所示原理进行制备。电解时总 反应的离子方程式为 。若忽略溶液体积的变化，

20、则电解结束后阴极区的 pH 与电解前相比 (选填“增大” 、 “减小”或“不变”)。11【满分解答】(1)Fe 3I84K 2CO3=Fe3O48KI4CO 2加热浓缩、冷却结晶、过滤 洗涤除去表面可溶性杂质，同时减少 KI 的溶解性损失(2)在较高温度下 KIO3易分解1.7I 3H 2O 通 电 IO 3H 2 不变【解析】(1)由铁元素与碘元素的质量比为 21：127 可知该化合物中 n(Fe)： n(I)= ： =3：8，化学2156 127127式为 Fe3I8，根据题给信息反应方程式易得。对滤液进行操作制得 KI 固体，需要加热浓缩、冷却结晶，最后过滤即可；冰水洗涤一是洗涤杂质，二

21、是降低温度，减少 KI 的溶解。(2)KIO 3在较高温度下易分解，烹饪时若提前加入会造成碘元素损失。反应过程用方程式表示为5H2O2I 22KOH=2KIO 36H 2O，即 5H2O2-2KIO3，计算得：需要 n(H2O2)= =15 mol，则52 1284g214g/mol理论上需消耗质量分数为 30的双氧水的质量：15 mol34 g/mol30=1.7Kg。根据电解原理，电解化学方程式：KI3H 2O 通 电 KIO33H 2 ，离子方程式易得。阴极发生的反应：2H 2e =H2，产生的OH-通过阴离子交换膜移向阳极区，电解结束后阴极区的 pH 不变，或从电解总方程式中可看出。1

22、9尿素CO(NH 2)2是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图：(1)电源的负极为_(填“A”或“B”)(2)阳极室中发生的反应依次为_、_。(3)电解结束后，阴极室溶液的 pH 与电解前相比将_；若两极共收集到气体 13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g。【满分解答】.(1)负 (2)还原剂.(1) B (2)2Cl 2e =Cl2、CO(NH 2)2H 2O3Cl 2=N2CO 26HCl (3)不变 7.21220新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入 CH4和 O2，电解质溶液为 KOH 溶液。某研究小组将两个

23、甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_、_。 (2)闭合 K 开关后，a、b 电极上均有气体产生，其中 b 电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_；(3)若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数 F9.6510 4 C mol1 ，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。【满分解答】(1)2O 24H 2O8e =8OH CH 48e 10OH =CO 7H 2O (2)H 2 232NaCl2H 2O 电 解 2NaOHH 2Cl 2 (3) 89.65104 Cmol1 3.4510 4 C 41 L22.4 Lmol 113