2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训9-电化学原理.docx

提能专训(九)电化学原理 (时间60分钟满分100分)一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)1(2022河北石家庄质检)烧过菜的铁锅未准时洗涤，会消灭红棕色锈斑。整个过程中，不行能发生的反应为()A2H2OO24e=4OHBFe3e=Fe3CFe22OH=Fe(OH)2D4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3答案：B解析：铁锅是铁碳合金材料，烧过菜的铁锅未洗涤时，水膜中含有少量食盐，掩盖在铁锅表面，简洁形成铁碳原电池，负极反应为Fe2e=Fe2，正极反应为2H2OO24e=4OH，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧气氧化为Fe(OH)3，同时部分Fe(OH)3发生分解，得到红棕色锈斑，锈斑是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物。综上所述，B项错误。2(2022湖北重点中学联考)甲醇空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是()AH从正极区通过交换膜移向负极区B负极的电极反应为CH3OH(l)H2O(l)6e=CO2(g)6HCd导出的是CO2D图中b、c加入的分别是O2、甲醇答案：B解析：H为阳离子，应当从负极区通过交换膜移向正极区，A项错误；甲醇空气燃料电池中，甲醇是还原剂，在负极发生失电子的氧化反应，B项正确；依据H的移动方向可知甲电极为负极，因此a导出的是CO2，C项错误；由上述分析可知b、c加入的分别为甲醇、O2，D项错误。3(2022四川成都诊断)目前创造的电动势法检测溶液中OH浓度的原理如图所示，总反应方程式为CuAg2O=CuO2Ag。下列有关说法正确的是 ()A电池工作时，Cu电极表面的c(OH)增大B该电池反应说明氧化性Ag2O强于CuOC负极的电极反应为Ag2O2e=2AgO2D该电池也可以测量盐酸溶液中c(OH)答案：B解析：原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，依据电池总反应方程式可知该电池的负极反应为Cu2OH2e=CuOH2O，铜电极表面的c(OH)减小，A、C项错误；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Ag2O的氧化性强于CuO的氧化性，B项正确；盐酸能与Ag2O发生反应生成AgCl沉淀，无法进行测量，D项错误。4(2022山东潍坊联考)某小组为争辩电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述错误的是()Aa和b不连接时，铁片质量会增加Ba和b用导线连接时，正极发生的电极反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀Da和b分别连接电源正、负极时，Fe电极发生的电极反应为4OH4e=2H2OO2 答案：D解析：本题考查电化学原理，意在考查考生对原电池原理和电解池原理的理解及应用力量。a和b不连接时，Fe与溶液中的Cu2发生置换反应，因Fe的相对原子质量比Cu的小，故铁片质量增加，A项正确；a和b用导线连接时，铁、铜、硫酸铜溶液构成原电池，正极反应为Cu22e=Cu，B项正确；a和b连接时，Fe作负极而被腐蚀，a和b不连接时，Fe与Cu2发生置换反应而被腐蚀，C项正确；a连接电源正极、b连接电源负极时，铁片作阳极，发生氧化反应，Fe失电子，而不是OH失电子，D项错误。5(2022江苏南通第一次调研)下列有关试验原理或试验操作正确的是()A用甲装置验证铜与稀硝酸的反应产物是NOB通过乙装置实现化学反应：2CuO24H=2Cu22H2OC用适量铜粉除去CuCl2溶液中少量的FeCl3D在乙酸乙酯样品中加入适量的乙醇加热，可除去其中混有的少量乙酸答案：B解析：A项，原烧瓶中有空气，铜与稀硝酸反应产生的NO与氧气快速反应生成NO2，错；B项，铜比C活泼，失去电子作负极，O2在酸性条件下得电子生成H2O，右侧通入N2，目的是将b烧杯中的O2驱除，以免O2和Cu及HCl在b烧杯中反应，正确；C项，铜粉与FeCl3反应后有新杂质FeCl2生成，错；D项，乙醇与乙酸生成乙酸乙酯属于可逆反应，故加入乙醇反应无法彻底除去乙酸，还引入新的杂质，错。6(2022湖北武昌调研)争辩发觉，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是()A将熔融CaF2CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的B阳极的电极反应式为C2O24e=CO2C在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减小D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱应连接Pb电极答案：B解析：钙能与水发生反应，因此不能用Ca(NO3)2溶液作电解质，A错误。电解池的阳极发生氧化反应，依据图示可知B正确。CaO中Ca2在电极槽中得电子生成钙，钙与二氧化钛反应重新生成CaO，所以在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，C错误。铅蓄电池中Pb电极是负极，应与“”接线柱连接，D错误。7(2022山西忻州联考)如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图，其中b极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是()A在电解过程中，含有杂质的粗银应是电极aBb极生成气体的电极反应式为NO3e4H=NO2H2OC当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子D电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方答案：C解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，A项正确；b电极生成NO，该气体是NO得电子发生还原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阴极上Ag发生还原反应，NO也发生还原反应，故纯银片增重2.16 g时，电路中通过的电子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，以单质的形式沉积在a极下方，D项正确。8(2022河南郑州质检)如图X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中心滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中心的紫红色色斑向d端集中。下列推断正确的是()A滤纸上c点四周会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大C烧杯中溶液的pH增大D烧杯中SO向Cu电极定向移动答案：A解析：由图可知，该装置为电解装置，由通电后Y中心的紫红色色斑向d端集中知，d为阳极(MnO向阳极移动)，b为电源的正极，a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点H放电，则OH浓度增大，所以滤纸上c点四周会变红色，A项正确；Cu电极上Cu2得到电子生成Cu，Pt电极上OH失去电子，故Cu电极质量增大，Pt电极质量不变，B项错误；Pt电极上OH失去电子，故烧杯中溶液的pH减小，C项错误；Cu电极为阴极，Pt电极为阳极，烧杯中SO向Pt电极定向移动，D项错误。9(2022安徽皖南八校联考)铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的自然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，电解装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极电极反应方程式为Al6OH3e=Al2O33H2OB随着电解的进行，溶液的pH渐渐增大C当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 gD电解过程中H移向Al电极答案：C解析：本题考查电解原理及应用，意在考查考生对电解原理的理解以及计算力量。由题给电解装置图可知，铝作阳极，发生反应：2Al3H2O6e=Al2O36H，A选项错误；阴极发生反应：6H6e=3H2，溶液中水被消耗，pH渐渐减小，B选项错误；阴极生成气体3.36 L(标准状况)即物质的量为0.15 mol，转移电子0.3 mol，则阳极增重2.4 g，C选项正确；电解过程中阳离子移向阴极，即H移向石墨电极，D选项错误。10(2022陕西质检)依据图示回答，下列说法不正确的是()A此装置用于铁表面镀铜时，a极为铁B此装置用于电镀铜时，硫酸铜溶液的浓度不变C燃料电池中正极反应为O22e2H=H2OD若用该装置进行粗铜的精炼，当有1 mol水生成时，可得到64 g精铜答案：A解析：依据题图可知H2失电子，发生氧化反应，故通入H2一侧电极为燃料电池负极，则b极为阴极，a极为阳极，该装置用于铁表面镀铜时，铜作阳极，铁作阴极，因此a极为Cu，b极为Fe，A项错误；电镀铜时，阳极反应为Cu2e=Cu2，阴极反应为Cu22e=Cu，CuSO4溶液的浓度不变，B项正确；燃料电池中正极上O2发生还原反应，且H向正极移动参与反应，C项正确；燃料电池总反应为2H2O2=2H2O，当生成1 mol水时转移2 mol电子，依据Cu22e=Cu可知，若转移2 mol电子，则得到精铜的质量为64 g，D项正确。11(2022宁夏银川一中质检)电化学在日常生活中用途广泛，图是镁次氯酸钠燃料电池，电池总反应为MgClOH2O=ClMg(OH)2，图是含Cr2O的工业废水的处理装置。下列说法正确的是()A图中Cr2O向惰性电极移动，与该极四周的OH结合转化成Cr(OH)3被除去B图的电解池中，有0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有336 mL的气体产生C图中发生的还原反应是Mg2ClOH2O2e=ClMg(OH)2D若图中3.6 g镁溶解产生的电量用以图废水处理，则理论上可产生10.7 g氢氧化铁沉淀 答案：C解析：图为电解池，Cr2O向阳极(Fe)移动，A项错误；图中阳极上发生的反应为Fe2e=Fe2，阴极上发生的反应为2H2O2e=H22OH，阳极上0.084 g铁参与反应，阴极上产生气体的体积(标准状况)为22.4 Lmol10.033 6 L，B项错误；图为原电池，正极上ClO发生还原反应，且Mg2向正极移动参与反应，电极反应为Mg2ClOH2O2e=ClMg(OH)2，C项正确；若图中3.6 g镁溶解，依据得失电子守恒，则图中阳极上放电的铁的质量为m(Fe)56 gmol1n(Fe)56 gmol1n(Mg) 56 gmol18.4 g，依据Fe元素守恒知，产生Fe(OH)3的质量为107 gmol116.05 g，D项错误。12(2022东北师大附中一模)下列电化学试验装置能达到试验目的的是()答案：B解析：本题考查电解精炼、电镀及原电池的构成等电化学学问，意在考查考生对电化学原理的理解和运用力量。粗铜精炼时，应让粗铜作阳极，故A错误，电解饱和NaCl溶液时，碳棒作阳极，产生氯气，可用淀粉碘化钾溶液检验，铁棒作阴极，产生氢气，收集后可用点燃后有爆鸣声检验，电解液中生成的OH可用酚酞检验，故B正确。在铁制品上镀铜时，应使铁制品作阴极，故C错误。欲将Fe与FeCl3溶液的反应构成原电池，则两者不能直接接触，假如将装置中的FeCl2溶液与FeCl3溶液互换即可达到目的，故D错误。13(2022河南豫东、豫北十所名校联考)以乙醇空气、KOH溶液构成的燃料电池为电源，电解熔融氯化镁冶炼镁。电解过程中，下列推断合理的是()选项电解池燃料电池A阴极：Mg22e=Mg负极：CH3CH2OH12e16OH=2CO11H2OB阳极：还原反应正极：氧化反应C每生成4 mol镁消耗46 g乙醇D化学能转化成电能电能转化成化学能答案：A解析：在电解池中电解熔融氯化镁冶炼镁，阴极得到Mg，阳极得到Cl2，在乙醇空气、KOH溶液构成的燃料电池中，乙醇在负极失电子，电极反应式为CH3CH2OH12e16OH=2CO11H2O，A项正确；电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，在燃料电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，B项错误；每生成4 mol镁转移8 mol电子，依据电极反应式计算可得消耗乙醇a%c%解析：(1)应先加入足量Ba(OH)2除去SO和Mg2，然后加入足量Na2CO3除去Ca2、Ba2等，过滤后加入适量稀盐酸可除去OH和CO，A项正确。(2)电解饱和NaCl溶液，阴极区得到H2和NaOH溶液，故乙电极为电解池的阴极，丙电极通入的气体为H2，作燃料电池的负极，该电极的电极反应为H22OH2e=2H2O。(3)因乙电极为电解池的阴极，发生反应2H2O2e=H22OH，有OH生成，故pH增大。(4)依据2Cl2H2OCl2H22OH可知，每转移2 mol e生成22.4 L(标准状况)Cl2，若转移0.5 mol e，则生成5.6 L(标准状况)Cl2。(5)电解饱和NaCl溶液得到a% NaOH溶液，一部分a% NaOH溶液进入丙电极，依据(2)中丙电极的电极反应可知，OH作为反应物被消耗，所以c%小于a%；另一部分a% NaOH溶液进入燃料电池正极，燃料电池正极发生反应O22H2O4e=4OH，燃料电池中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，反应后NaOH溶液的浓度上升，即a%小于b%，所以b%a%c%。17(20分)(2022天津河西摸底)某试验小组利用饱和食盐水、导线、直流电源(用“”或“”表示)、烧杯、灵敏电流计(用“”表示)和两个电极棒(分别是M、N)进行电化学试验探究。甲同学安装好仪器，接好直流电源通电几分钟后，发觉M处溶液渐渐变浅绿色，过一段时间，溶液变得浑浊且渐渐消灭红棕色。乙同学所用的仪器和甲同学的看上去相同，但接好直流电源通电几秒钟后，却闻到一股刺鼻的气味，马上停止通电。丙同学安装好仪器，线路闭合几秒钟后，却没有发觉明显现象，他又很快接入灵敏电流计，发觉电流计的指针发生了偏转。请依据上述同学的试验现象回答以下问题：(1)M电极棒材料是_(写化学式)，N电极棒材料是_(写化学式)。(2)在下列虚框内完成对应三个同学的装置图：(3)按下表要求写出乙、丙同学试验过程中涉及的反应方程式：要求乙丙M电极方程式N电极方程式总反应方程式离子方程式：化学方程式：(4)用化学方程式解释甲同学试验时观看到M处溶液消灭浑浊后转为红棕色现象的缘由：_。(5)丙同学为了爱护M电极不被腐蚀，他可以将N电极棒更换为_(写化学式)。为验证该防护方法有效，他又做下列对比试验：接通电路2 min后，在M电极区滴入2滴黄色K3Fe(CN)6溶液，发觉没有更换N电极棒的烧杯中的现象是_，发生反应的离子方程式是_，他还可选用的检验试剂是_。答案：(1)FeC(或Pt等惰性电极)(2)(3)2H2e=H2Fe2e=Fe22Cl2e=Cl2O22H2O4e=4OH2Cl2H2O电解,Cl2H22OH2FeO22H2O=2Fe(OH)2(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)Zn(合理即可)溶液中产生蓝色沉淀3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62酸性KMnO4溶液或KSCN溶液和氯水解析：本题考查电化学学问和试验分析、设计力量。(1)从甲同学的试验现象看，M电极是铁；乙同学的试验中得到的气体是Cl2，被氧化的是Cl，则阳极是惰性电极。(2)甲试验中M电极做阳极，乙试验中M电极做阴极，丙试验不是电解，但试验中产生电流，所以丙装置是原电池。(3)乙试验是用惰性电极电解饱和食盐水，丙试验相当于是铁的吸氧腐蚀。(4)甲试验中电解生成的Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3。(5)要使M电极不被腐蚀，应将N电极换成比铁活泼的金属。没有更换N电极棒的烧杯中，Fe被氧化为Fe2，只要加入能与Fe2反应且产生明显试验现象的物质，都能满足要求。