浙江选考版高考化学二轮复习专题训练电化学.docx

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浙江选考版高考化学二轮复习专题训练电化学

电化学

一、选择题

1．（2016·杭州市余杭区期末）电池是人类生产和生活中的重要的能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。

下列有关电池的叙述正确的是（　　）

A．构成电池的两极必须是活泼性不同的金属

B．锌锰干电池工作时，电池内部的电流方向由碳棒流向锌筒

C．甲醇燃料电池工作时，甲醇在负极发生氧化反应

D．银锌纽扣电池工作时，电子由锌极流出经过溶液后流向银极

解析　A．构成原电池的两个电极可能都是金属，也可能是金属和导电的非金属，故A错误；B.锌锰干电池中，锌是负极，石墨棒是正极，电池内部的电流方向是由锌筒流向碳棒，故B错误；C.负极发生氧化反应，所以甲醇在负极发生氧化反应，故C正确；D.电子沿导线定向移动，而不能在溶液中定向移动，所以电子由锌极流出经过导线后流向银极，故D错误。

答案　C

2．（2016·浙江绍兴市适应性试卷，17）某研究性学习小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置，示意图如下。

下列说法不正确的是（　　）

A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片

B．氢离子在铜片表面被还原

C．锌质量减少65g时，铜电极表面析出氢气是22.4L

D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换

解析　该装置组成为原电池，Zn为负极，Cu为正极，电子由锌片经导线流向铜片，A项正确；H＋在铜片上得电子，被还原，产生H2，B项正确；电池工作时化学能转换为电能，LED灯发光，则是电能转换为光能，D项正确；反应的离子方程式为：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

65g　　　　　　1mol

由方程式可知当65g锌消耗时产生1molH2，在标准状况下为22.4L，故C项错误。

答案　C

3．（加试题）（2016·金华外国语学校3月模拟）我国知名企业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V2O5＋xLi

LixV2O5。

下列说法中正确的是（　　）

A．电池在放电时，Li＋向负极移动

B．锂在放电时做正极，充电时为阳极

C．该电池充电时阳极的反应为LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋

D．V2O5只是锂发生反应的载体，不参与电池反应

解析　A．向外供电时，该装置是原电池，锂离子向正极移动，故A错误；B.该原电池中，锂失电子而作负极，V2O5得电子而作正极，故B错误；C.该电池充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，则阳极上LixV2O5失电子，阳极上电极反应式为：

LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋，故C正确；D.V2O5得电子而作正极，所以V2O5参与电池反应，故D错误。

答案　C

4．（2016·浙江萧山月考）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：

Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6（x<1）。

下列关于该电池的说法不正确的是（　　）

A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移

B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6

C．充电时，若转移1mole－，石墨（C6）电极将增重7xg

D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋

解析　放电时，负极反应为LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正极反应为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2，A、B正确；充电时，阴极反应为：

xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，转移1mole－时，石墨C6电极将增重7g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：

LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D项正确。

答案　C

5．（2015·浙江诸暨中学月考）某同学按如图所示的装置进行试验．A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。

当K闭合时，在交换膜处SO

从右向左移动。

下列分析正确的是（　　）

A．溶液中c（A2＋）浓度减小

B．B的电极反应：

B－2e－===B2＋

C．y电极上有H2产生，发生还原反应

D．反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

解析　A．当K闭合时，在交换膜处SO

从右向左移动，说明A为负极，B为正极，原电池中负极A上金属失电子发生氧化反应，生成金属阳离子进入溶液导致溶液中（A2＋）浓度增大，故A错误；B.当K闭合时，在交换膜处SO

从右向左移动，说明A为负极，B为正极，B极上溶液中的金属阳离子得电子生成金属单质，电极反应式为B2＋＋2e－===B，故B错误；C.右边装置中连接B的y极为阳极，连接A的x极为阴极，电解池工作时，y极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，故C错误；D.右边装置中x极上发生的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，由于氢离子放电而氢氧根离子不放电导致溶液呈碱性，铝离子和氢氧根离子反应生成难溶性的氢氧化铝，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠，故D正确。

答案　D

6．（2015·浙江杭州第一教学质量检测）电化学装置工作时，下列电极上发生的反应一定是氧化反应的是（　　）

A．阴极B．负极

C．铜电极D．石墨电极

解析　A．阴极发生还原反应，故A错误；B.负极发生氧化反应，故B正确；C.铜电极可能为原电池正极、负极，也可为电解池阳极、阴极，不能确定反应类型，故C错误；D.石墨电极可为原电池的正极，也可为电解池的阳极、阴极，不能确定反应类型，故D错误。

答案　B

7．（2016·9月台州市选考教学质量评估，17）Mg/AgCl电池是一种化学电源，以镁和表面镀氯化银的银为电极，饱和食盐水为电解液，如图所示，发生的反应方程式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag，下列说法正确的是（　　）

A．镁电极上发生还原反应

B．银电极的电极反应式：

AgCl＋e－===Ag＋Cl－

C．该装置中能量转化方式为电能转化为化学能

D．电池工作时，钠离子移向镁电极，氯离子移向银电极

解析　A项，镁电极上Mg失电子被氧化发生氧化反应，错误；B项，银电极的电极反应式为：

AgCl＋e－===Ag＋Cl－，正确；C项，原电池装置工作时能量转换形式为化学能转换为电能，错误；D项，电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故Na＋移向正极（银电极），Cl－移向负极（Mg）极，错误。

答案　B

8．（加试题）（2016·浙江省余杭区高二上期末）一种燃料电池中发生的化学反应为：

在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是（　　）

A．CH3OH＋O2===H2O＋CO2＋2H＋＋2e－

B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O

C．CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋

D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－

解析　燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，该燃料电池的电解质溶液呈酸性，所以负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：

CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。

答案　C

9．（2016·宁波3月模拟）为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（　　）

A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中

C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里

D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极

解析　A．Cu、Fe和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，所以Fe易被腐蚀，故A不选；B.Fe、石墨和海水构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，所以Fe易被腐蚀，故B不选；C.Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以Fe被保护，故C选；D.铸铁连接直流电源正极时作电解池阳极，加速被腐蚀，故D不选。

答案　C

10．（2016·浙江乐成寄宿学校高二下3月月考）如图所示，a、b是两根石墨棒。

下列叙述正确的是（　　）

A．a是正极，发生还原反应

B．b是阳极，发生氧化反应

C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变

D．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红

解析　左边装置能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，右边是电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，则a是阳极，b是阴极，A.a是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，故A错误；B.b是阴极，阴极上得电子发生还原反应，故B错误；C.左边装置中，负极上锌失电子生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以硫酸根离子不参加反应，则其物质的量不变，故C正确；D.a电极上氯离子放电生成氯气，b电极上氢离子放电生成氢气，同时b电极附近还生成氢氧根离子，导致碱性增强，所以b极附近颜色变红，故D错误。

答案　C

11．（2016·杭州市余杭区期末）用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质中（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（　　）

A．CuCl2[CuSO4]B．NaOH[NaOH]

C．NaCl[HCl]D．CuSO4[Cu（OH）2]

解析　A．惰性电极电解氯化铜溶液，电极生成物是氯气、铜，所以需要加入的是氯化铜，故A错误；B.惰性电极电解氢氧化钠溶液，实质是电解水，加入的应该是水，故B错误；C.电解氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠溶液，需要加入的是HCl，故C正确；D.惰性电极电解硫酸铜溶液，生成物是铜、氧气和硫酸，所以需要加入的是氧化铜或碳酸铜，加入氢氧化铜会多加水，故D错误。

答案　C

12．（2016·浙江余姚中学高二下期中）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

解析　A．根据电流的方向可知a为电解池的阳极，则用来精炼铜时，a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，故A正确；B.铁比铜活泼，为原电池的负极，发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故B错误；C.装置③为外加电源的阴极保护法，钢闸门与外接电源的负极相连，电源提供电子而防止铁被氧化，故C正确；D.浓硫酸具有吸水性，在干燥的环境中铁难以腐蚀，故D正确。

答案　B

13．（2016·浙江嘉兴一中高二下期末）下列各组中，每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是（　　）

A．HCl、CuCl2、Ba（OH）2

B．NaOH、CuSO4、H2SO4

C．NaOH、H2SO4、Ba（OH）2

D．NaBr、H2SO4、Ba（OH）2

解析　A．电解HCl生成氢气和氯气，电解CuCl2生成Cu和氯气，电解Ba（OH）2生成氢气和氧气，故A不选；B.电解NaOH生成氢气和氧气，电解CuSO4生成Cu、氧气、硫酸，电解H2SO4生成氢气和氧气，故B不选；C.电解NaOH、H2SO4、Ba（OH）2，均只生成氢气和氧气，故C选；D.电解NaBr生成溴、氢气、NaOH，电解H2SO4生成氢气和氧气，电解Ba（OH）2生成氢气和氧气，故D不选。

答案　C

二、填空题

14．（2016·浙江省武义一中高二下期中）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为____________________________________。

（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________（填写字母序号）。

A．铜B．钠

C．锌D．石墨

（3）图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

解析　

（1）发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得到电子。

（2）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。

（3）属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。

答案　

（1）负极：

2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－　

（2）C　

（3）负

15．（2016·浙江省温州中学高二下期末）铜锌原电池（如图）工作时，回答下列问题：

（1）________（选填“Zn”或“Cu”，下同）为原电池负极。

（2）在外电路中，电子从________极流向________极。

（3）正极反应式为________________________________。

（4）电池反应的离子方程式为_______________________________。

（5）盐桥中的K＋移向________（选填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液。

解析　

（1）活泼性强的金属作负极，活泼性弱的作正极，则Zn为负极；

（2）外电路中电子从负极移向正极，Zn失电子为负极，Cu为正极，则电子从Zn流向铜；（3）正极上铜离子得电子，正极上的电极反应式为：

Cu2＋＋2e－===Cu；（4）电池反应为Zn与铜离子的置换反应，则电池反应的离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu；（5）溶液中阳离子向正极移动，所以盐桥中的K＋移向CuSO4溶液。

答案　

（1）Zn　

（2）Zn　Cu　（3）Cu2＋＋2e－===Cu　（4）Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu　（5）CuSO4

16．（2015·上海化学，27、28、29）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。

下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空：

（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式____________________________

（2）离子交换膜的作用为：

________________、________________。

（3）精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中________位置流出。

（选填“a”、“b”、“c”或“d”）

解析　

（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H＋在阴极得到电子变为H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl－在阳极失去电子，发生氧化反应，产生Cl2。

反应的离子方程式是2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－。

（2）图中的离子交换膜只允许阳离子通过，是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH－进入阳极室，与氯气发生反应，阻止Cl－进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。

同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。

（3）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。

精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H＋不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。

答案　

（1）2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－

（2）阻止OH－进入阳极室，与Cl2发生副反应：

2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O　阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸　（3）a　d

17．（加试题）（2016·浙江宁波镇海中学月考）

（1）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。

则阳极产生ClO2的电极反应式为__________________________________。

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解。

通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：

_______________________________________

（2）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2－。

电池工作时正极反应式为____________________________，若以该电池为电源，用石墨作电极电解100mL含有以下离子的溶液。

离子

Cu2＋

H＋

Cl－

SO

c/mol·L－1

1

4

4

1

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），阳极上收集到氧气的物质的量为_____mol。

解析　

（1）①阳极失去电子发生氧化反应。

②水电离产生的H＋在阴极上放电产生氢气，转移电子的物质的量n（e－）＝2n（H2）＝2×（0.112L÷22.4L·mol－1）＝0.01mol，则在内电路中移动的电荷为0.01mol，每个Na＋带一个单位的正电荷,则通过的Na＋为0.01mol。

（2）电池工作时,正极上O2得电子发生还原反应生成O2－。

结合离子浓度可知电解过程可分为三个阶段：

先是电解CuCl2、然后电解HCl、最后电解水,由此可见阴极首先析出0.1molCu（同时阳极析出0.1molCl2），然后析出氢气；阳极上先是析出0.2molCl2（此时阴极已析出0.1molH2），再析出氧气，设阳极析出xmolO2时两极析出气体体积相等,由题意可得：

0.2＋x＝0.1＋2x，解得x＝0.1。

答案　

（1）①Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋　②0.01　在阴极发生2H＋＋2e－===H2↑，H＋浓度减小，使H2O

H＋＋OH－的平衡向右移动，OH－浓度增大，pH增大

（2）O2＋4e－===2O2－　0.1