届高三化学二轮复习第一部分专题二 化学基本理论 专题限时训练6.docx

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届高三化学二轮复习第一部分专题二化学基本理论专题限时训练6

专题限时训练（六）　电化学基础

（时间：

60分钟　分数：

100分）

一、选择题（每小题7分，共56分）

1.（2015·广东中山模拟）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图。

下列说法正确的是（　　）

A．该电化学腐蚀为析氢腐蚀

B．图中生成铁锈最多的是C区域

C．A区域比B区域更易腐蚀

D．铁闸中的负极的电极反应：

Fe－2e－===Fe2＋

答案：

D　解析：

海水溶液为弱酸性，发生吸氧腐蚀，在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀，A错误；在B处，海水与氧气接触，发生的吸氧腐蚀的程度最大，生成铁锈最多，B、C项错误；Fe作负极失电子生成亚铁离子，则负极的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，故D正确。

2．（2014·新课标卷Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。

下列叙述错误的是（　　）

A．a为电池的正极

B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi

C．放电时，a极锂的化合价发生变化

D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移

答案：

C　解析：

图示所给出的是原电池装置。

A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。

B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。

C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。

D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极（a极）迁移，故正确。

3．（2015·安徽马鞍山模拟）下图为某原电池的结构示意图，下列说法中不正确的是（　　）

A．原电池工作时的总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应一定为放热反应

B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应

C．原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO4溶液蓝色变深

D．如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然作负极

答案：

C　解析：

由图可知：

原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，自发进行且放热的反应才能设计成原电池，A正确；Zn比Cu活泼，故做负极，失电子发生氧化反应，B正确，C不正确；Fe也不如Zn活泼，故Zn电极依然作负极，D正确。

4．（2015·福建卷）某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。

下列说法正确的是（　　）

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移

C．每生成1molO2，有44gCO2被还原

D．a电极的反应为：

3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O

答案：

B　解析：

结合装置图为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中H＋为阳离子，向a极（阴极）区移动，B项正确；右侧H2O→O2发生的是氧化反应，每生成1molO2，转移4mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是－2,3CO2→C3H8O，转移18mol电子，故生成1molO2消耗2/3molCO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：

3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。

5．（2015·广东茂名模拟）某小组利用下列装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是（　　）

A．X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极

B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大

C．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu极质量减轻

D．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Zn极质量减轻

答案：

C　解析：

A项，Zn作负极，电子由Zn极流向Cu极，错误；B项，Fe、Cu的活动性相差小，测得电流也小，错误；C项，X为Zn、Y为Cu，Cu作阳极，Cu被电解，质量减轻，C正确，D错误。

6.（2015·江苏苏州模拟）如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。

当闭合开关S后，以下表述正确的是（　　）

A．电流表指针不发生偏转

B．Al、Pt两极有H2产生

C．甲池pH减小，乙池pH不变

D．Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应

答案：

D　解析：

甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。

甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。

根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。

7．比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染，能量密度远远高于其他材料电池。

电池总反应为V2O4＋xLi

LixV2O4，下列说法正确的是（　　）

A．该电池充电时锂极与外电源的负极相连

B．电池在放电时，Li＋向负极移动

C．该电池充电时阴极的反应为LixV2O4－xe－===V2O4＋xLi＋

D．若放电时转移0.2mol电子，则用去的锂为1.4xg

答案：

A　解析：

B项，电池放电时，阳离子向正极移动，错误；C项，充电时阴极反应式为xLi＋＋xe－===xLi，错误；D项，xLi－xe－===xLi＋，当转移0.2mol电子时，则用去的锂为7g·mol－1×0.2mol＝1.4g，错误。

8.（2015·四川成都模拟）关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（　　）

A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应式是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

答案：

B　解析：

装置①中a为阳极，电解精炼铜时，应是粗铜；装置②中，铁的金属活动性大于铜，总反应式应是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；装置③中为保护钢闸门不被腐蚀，应使闸门与外接电源的负极相连；装置④中由于浓硫酸有强的吸水性，铁钉在干燥的空气中不易被腐蚀。

二、非选择题（共44分）

9．（15分）（2015·陕西师大附中模拟）25℃时，用两个质量相同的铜棒作电极，电解500mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，电解过程中，电解液的pH变化如表所示（假定溶液温度保持不变）。

电解2h后，取出电极，对电极进行干燥，并称量，测得两电极的质量差为9.6g。

已知，25℃时0.1mol·L－1CuSO4溶液的pH为4.17。

时间/h

0.5

1

1.5

2

pH

1.3

2.4

3.0

3.0

（1）实验刚开始阶段电解池阴极所发生反应的电极反应式为

_____________________________________________________。

（2）电解进行到1.5h后，电解质溶液的pH不再发生变化的原因是__________________________________________________；

用离子反应方程式表示0.1mol·L－1CuSO4溶液的pH为4.17的原因______________________________________________________。

（3）电解进行的2h中，转移电子的总物质的量________0.15mol（填“<”“＝”或“>”）。

（4）若欲使所得电解质溶液复原到500mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，应对溶液进行怎样处理？

___________________。

答案：

（1）2H＋＋2e－===H2↑　

（2）电解持续进行，H＋浓度降到一定程度后，电解过程发生转变，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液的组成、浓度不再发生变化，溶液的pH也不再发生变化　Cu2＋＋2H2O===Cu（OH）2＋2H＋　（3）>　

（4）向溶液中通入约0.05molH2S

解析：

根据题意及表中数据可知，电解刚开始阶段，阳极反应式是Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；随着电解的继续，溶液中Cu2＋的浓度增大，此时阳极反应不变，当H＋浓度降低到一定程度后，阴极反应则变成Cu2＋＋2e－===Cu；若电解过程中只有电镀铜的过程，阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同，溶液的组成保持不变，则阳极铜的质量减少为9.6g/2＝4.8g，转移电子的物质的量为0.15mol，而实际上先有H2产生，后有电镀铜的过程，故实际转移电子的物质的量大于0.15mol；要使溶液复原则需要通入H2S，H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。

10．（14分）（2015·河北石家庄模拟）已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。

请回答下列问题：

（1）A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为

______________________________________________________。

（2）Ag电极的电极反应式是_________________________，

该电极的电极产物共________g。

（3）Cu电极的电极反应式是__________________，

CuSO4溶液的浓度________（填“减小”“增大”或“不变”）。

（4）如图表示电解进行过程中某个量（纵坐标x）随时间的变化曲线，则x表示________。

a．各U形管中产生的气体的体积

b．各U形管中阳极质量的减少量

c．各U形管中阴极质量的增加量

答案：

（1）负　PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O　

（2）2H＋＋2e－===H2↑　0.4　（3）Cu－2e－===Cu2＋　不变　（4）b

解析：

根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断A是电源的负极，B是电源的正极，电解时Ag极作阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Fe作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，左侧U形管中总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

右侧U形管相当于电镀装置，Zn电极作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，铜电极作阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。

11．（15分）（2015·广东深圳模拟）最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为2CH3CHO＋H2O―→CH3CH2OH＋CH3COOH

实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图所示。

（1）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________（填化学式）气体。

（2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。

电极反应如下：

阳极：

①4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　②______________

阴极：

①__________________________________________

②CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－

（3）电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。

若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为3000mg/L的废水，可得到乙醇________kg（计算结果保留小数点后1位）。

答案：

（1）CH4　

（2）CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋　4H＋＋4e－===2H2↑或4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－（写成“2H＋＋2e－===H2↑”也可）　（3）不变　（4）1.9

解析：

（3）电解过程中，Na＋、SO

均没有损耗，所以Na2SO4的物质的量不变。

（4）废水中CH3CHO的质量3g/L×1000L＝3kg。

由关系CH3CHO～CH3CH2OH

　　　60　　　　62

　3kg×60%　　m

m＝1.9kg。