高三化学一轮复习电化学基础训练卷新人教版Word文档格式.doc

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C．放电时Mg2＋向正极移动

D．放电时Mo3S4发生氧化反应

3．大功率镍氢动力电池及其管理模块，是国家“十五”“863”计划电动汽车重大专项中一项重要课题。

我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。

常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6（LaNi5H6中各元素化合价均为零），电池反应通常表示为

LaNi5＋6Ni（OH）2LaNi5H6＋6NiO（OH）

下列说法正确的是（　　）

A．放电时储氢合金作正极

B．充电时储氢合金作阳极

C．充电时阳极周围c（OH－）增大

D．放电时负极反应：

LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O

4．串联电路中四个电解池分别装有0.5mol·

L－1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，pH最小的是（　　）

A．KNO3溶液　　　　B．NaCl溶液

C．AgNO3溶液D．CuCl2溶液

图D7－2

5．如图D7－2所示，X为铁，Y为石墨电极，a是电解质溶液，实验开始前，在U形管的两边同时滴入几滴酚酞，下列叙述错误的是（　　）

A．合上K1、断开K2，若a是稀硫酸，则Y上有气泡冒出

B．合上K1、断开K2，若a是饱和食盐水，则Y电极附近溶液慢慢变为红色

C．合上K2、断开K1，若a是硫酸铜溶液，则Y电极上有红色物质析出

D．合上K2、断开K1，若a是氢氧化铁胶体，则X电极附近红褐色加深

6．用铅蓄电池电解AgNO3溶液、Na2SO4溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。

已知铅蓄电池的总反应式为：

Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）2PbSO4（s）＋2H2O（l），通电时a电极质量增加，下列说法正确的是（　　）

图D7－3

A．电路中转移1mol电子时，Y电极质量增加48g

B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：

PbO2（s）＋4H＋（aq）＋SO（aq）＋2e－===PbSO4（s）＋2H2O（l）

C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2

D．X是负极

7．用石墨作电极电解1000mL0.1mol·

L－1CuSO4溶液，通电一段时间后关闭电源，测得溶液的质量减少了9.8g。

下列有关叙述正确的是（NA代表阿伏加德罗常数）（　　）

A．电解过程中流经外电路的电子个数为0.2NA

B．在标准状况下，两极共产生4.48L气体

C．电解后溶液的pH为1（溶液体积不变）

D．加入11.1gCu2（OH）2CO3可将溶液彻底复原

二、非选择题（本题包括4个小题，共58分）

8．（14分）钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

（1）生产中可用盐酸来除铁锈。

现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_______________________。

（2）下列哪些装置可防止铁被腐蚀_________________________（填字母）。

图D7－4

（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。

装置如图D7－5：

图D7－5

①A电极对应的金属是________（写元素名称），B电极的电极反应式是____。

②若电镀前铁、铜两电极的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量之差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因________________。

9．（16分）某反应中反应物与生成物有：

FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。

（1）已知FeCl3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。

图D7－6

（2）将上述反应设计成的原电池如图D7－6甲所示，请回答下列问题：

①电解质溶液X是________；

②Cu电极上的电极反应式为_______________________；

③原电池工作时，盐桥中的________离子（填“K＋”或“Cl－”）不断进入X溶液中。

（3）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：

①M是________极；

②图丙中的②线是________离子的变化，当电子转移2mol时，向乙烧杯中加入________L5mol·

L－1NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。

10．（14分）图D7－7所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B外，其余电极均为石墨电极。

甲为铅蓄电池，其工作原理为：

Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，其两个电极的电极材料分别是PbO2和Pb。

图D7－7

闭合S，发现G电极附近的溶液变红，20min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同；

据此回答：

（1）A电极的电极材料是______________________________（填“PbO2”或“Pb”）。

（2）电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是________（填化学式）。

（3）到20min时，电路中通过电子的物质的量为________。

（4）0～20min，H电极上发生反应的电极反应式为______________。

（5）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在C、D两极间连上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时C电极为____极，D电极上发生反应的电极反应式为__。

11．（14分）请按要求回答下列各题：

图D7－8

（1）某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨，设计如图D7－8甲所示的装置。

①电极B为________极；

电极A发生的电极反应式为___。

②该电池工作一段时间后，电解质溶液pH______________

（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）某人设想以如图乙所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）以石墨电极电解饱和NaCl溶液，反应装置及现象如图丙所示。

①M是电源的________极（填“正”或“负”）。

②该电解反应的化学方程式是

③已知饱和食盐水的体积为1L，一段时间后，测得右试管中气体体积为11.2mL（标准状况），若电解前后溶液的体积变化忽略不计，电解后将溶液混合均匀，此时溶液的pH为________。

45分钟单元电化学基础训练卷答案和解析

1．C　[解析]A项，电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极；

B项，氯碱工业是电解饱和NaCl溶液；

D项，盐桥中的Cl－移向负极区域，即ZnSO4溶液。

2．D　[解析]放电时，Mg在负极上发生氧化反应：

xMg－2xe－===xMg2＋，Mo3S4在正极上发生还原反应：

Mo3S4＋2xe－===Mo3S；

放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

充电时，阴极的电极反应式为：

xMg2＋＋2xe－===xMg，阳极的电极反应式为：

Mo3S－2xe－===Mo3S4。

故D项错误。

3．D　[解析]镍氢电池放电时作原电池，发生反应：

LaNi5H6＋6NiO（OH）===LaNi5＋6Ni（OH）2，可知NiO（OH）发生还原反应，作正极，储氢合金作负极，得负极反应：

LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O，正极反应为6NiO（OH）＋6H2O＋6e－===6Ni（OH）2＋6OH－，D项正确；

充电时，LaNi5为阴极，Ni（OH）2作阳极。

4．C　[解析]电解KNO3溶液的实质是电解水，pH不变。

电解NaCl溶液，H＋在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；

阳极上Cl－放电，阳极区域H＋、OH－浓度基本保持不变，整个溶液pH变大。

电解AgNO3溶液，阴极Ag＋放电；

阳极是OH－放电，阳极区域H＋浓度变大，溶液pH变小。

电解CuCl2溶液，H＋或OH－都没有放电，但CuCl2是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大（实际上由于生成HCl、HClO，溶液呈酸性）。

5．C　[解析]A项铁作负极，石墨作正极，石墨上产生氢气；

B项Y电极作正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使酚酞变红；

C项Y作阳极，产生氧气；

D项氢氧化铁胶粒带正电荷移向阴极即X电极。

6．A　[解析]a极质量增加，即析出Ag，a为阴极，则Y为负极，X是正极，D项错误；

放电时铅蓄电池Y电极的电极反应式为：

Pb（s）＋SO（aq）－2e－===PbSO4（s），据此可知，电路中转移1mol电子时，Y电极质量增加48g，A项正确；

B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；

C项，c极为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。

7．B　[解析]用石墨作电极电解CuSO4溶液的电解方程式为：

2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，从溶液质量减小的角度看，相当于析出了CuO，而CuSO4全部消耗完时，根据铜元素的守恒，共析出0.1mol，即8.0g，故可知还有1.8g水被电解，共转移电子0.4mol，A项错误；

阳极共得到氧气＝0.1mol，阴极得到0.1molCu，得到氢气0.1mol，两极共得到气体0.2mol，B项正确；

由电解方程式看出共生成硫酸0.1mol，氢离子浓度为0.2mol·

L－1，故C项错误；

电解质溶液复原时，根据“丢什么补什么”的原则，加入0.1molCuO和0.1molH2O（或相当于这些物质的元素）即可，11.1gCu2（OH）2CO3为0.05mol，相当于加入0.1molCuO和0.05molH2O，故D项错误。

8．

（1）2FeCl3＋Fe===3FeCl2

（2）B、D

（3）①Cu　Cu2＋＋2e－===Cu

②0.08

③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀（叙述合理即可）

[解析]

（1）当铁锈被除尽后，溶液中发生的反应有：

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑和2FeCl3＋Fe===3FeCl2，前者为置换反应，后者为化合反应。

（2）A、C发生钢铁的吸氧腐蚀，B是牺牲阳极的阴极保护法，D是外加电源的阴极保护法。

（3）①电镀时镀层金属作阳极，故A电极对应的金属是Cu，B电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。

②当两极质量之差为5.12g，阳极溶解的铜和阴极析出的铜均为2.56g，物质的量为0.04mol，故电路中通过的电子为0.08mol。

9．

（1）Cu

（2）①FeCl2和FeCl3

②Cu－2e－===Cu2＋

③K＋

（3）①负

②Fe2＋　2.8

[解析]

（1）FeCl3得到电子生成FeCl2，则Cu失电子生成CuCl2，故Cu是还原剂。

（2）由于反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，所以电解质溶液X是FeCl2和FeCl3的混合溶液；

Cu电极为原电池的负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；

盐桥中的K＋向正极移动进入X溶液中。

（3）电解时Cu溶解发生氧化反应，故Cu电极为阳极，N为电源的正极，M为电源的负极；

电解时阳极：

Cu－2e－===Cu2＋，阴极：

2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电解质溶液中Fe2＋、Cu2＋的物质的量不断增大，但电解开始时Cu2＋的物质的量为0，故②线表示Fe2＋的变化；

当电子转移2mol时，溶液中n（Fe3＋）＝4mol－2mol＝2mol，n（Fe2＋）＝1mol＋2mol＝3mol，n（Cu2＋）＝1mol，要使所有的金属阳离子沉淀完全，则需NaOH的物质的量为：

2mol×

3＋3mol×

2＋1mol×

2＝14mol，故NaOH溶液的体积为14mol÷

5mol·

L－1＝2.8L。

10．

（1）PbO2

（2）H2O

（3）0.4mol

（4）2Cl－－2e－===Cl2↑，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（5）负　O2＋4e－＋4H＋===2H2O

[解析]

（1）闭合S，G电极附近的溶液变红，说明G电极上水电离出的H＋得电子被还原成H2，从而促进了水的电离，使G电极附近的溶液呈碱性，G电极是阴极，H电极为阳极，故A电极是原电池的正极，A电极的电极材料是PbO2。

（2）电解Al2（SO4）3溶液实际上是电解水，要使Al2（SO4）3溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水。

（3）到20min时，C、D两极上产生的气体体积相同，说明乙池C极（阴极）上生成了Cu和H2，而D极（阳极）只生成O2，根据电子守恒：

n（Cu）×

2＋n（H2）×

2＝n（O2）×

4,0.1mol×

4，解得n（O2）＝n（H2）＝0.1mol，所以电路中通过电子的物质的量为0.1mol×

4＝0.4mol。

（4）电路中通过电子的物质的量为0.4mol，丁池中n（Cl－）＝0.2mol，故H电极上发生反应的电极反应式依次为2Cl－－2e－===Cl2↑、4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。

（5）此时乙装置变成了原电池，C电极上的H2失电子发生氧化反应，C电极是原电池的负极，电解质溶液为硫酸溶液，D电极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。

11．

（1）①负　N2＋8H＋＋6e－===2NH

②增大

（2）SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋

（3）负　2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑　11

[解析]

（1）甲装置中电池反应的总反应式为N2＋3H2＋2H＋===2NH，H2在电极B上放电，电极B为原电池的负极，其电极反应式为3H2－6e－===6H＋，用总反应式减去负极电极反应式得正极（A电极）反应式：

N2＋8H＋＋6e－===2NH；

由电池反应的总反应式可知，该电池工作一段时间后，电解质溶液pH增大。

（2）乙装置中电池反应的总反应式为2SO2＋O2＋2H2O===4H＋＋2SO，正极电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，以上两式相减得：

2SO2＋4H2O－4e－===8H＋＋2SO，即SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋。

（3）惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，由于Cl2在水中的溶解度大于H2，并结合装置可知，左边试管内产生的是氢气，故M为电源的负极；

n（Cl2）＝11.2mL÷

22400mL·

mol－1＝5×

10－4mol，n（OH－）＝2n（Cl2）＝1×

10－3mol，c（OH－）＝1×

10－3mol·

L－1，故溶液pH＝11。

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