《(通用版)高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第7講 電化學(xué)原理及應(yīng)用對(duì)點(diǎn)規(guī)范訓(xùn)練-人教版高三化學(xué)試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第7講 電化學(xué)原理及應(yīng)用對(duì)點(diǎn)規(guī)范訓(xùn)練-人教版高三化學(xué)試題(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、電化學(xué)原理及應(yīng)用
1.(2016·四川卷)某電動(dòng)汽車(chē)配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是( C )
A.放電時(shí),Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移
B.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-===xLi++C6
C.充電時(shí),若轉(zhuǎn)移1 mol e-,石墨(C6)電極將增重7x g
D.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+
解析:A項(xiàng)原電池中陽(yáng)離子由負(fù)極向正極遷移,A項(xiàng)正確;B項(xiàng)放電時(shí),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-
2、xe-===xLi++C6,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)充電時(shí),若轉(zhuǎn)移1 mol電子,石墨電極質(zhì)量將增重7 g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+,D項(xiàng)正確。
2.(2016·河北唐山一模)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)査閱相關(guān)資料知,氧化性:Cr2O>Fe3+,設(shè)計(jì)了鹽橋式的原電池,如右圖。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2SO4溶液.下列敘述中正確的是( C )
A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)
B.乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr3++7H2O-6e-===Cr2O+14H+
C.外電路的電流方向是從b到a
D.電池工作時(shí),鹽橋中的SO移向乙燒杯
3、
解析:氧化性:Cr2O>Fe3+,所以該原電池反應(yīng)中,F(xiàn)e2+是還原劑,Cr2O是氧化劑,即甲為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為Fe2+-e-===Fe3+,乙為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)式為Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤;外電路的電流是由正極流向負(fù)極,即由b流向a,C項(xiàng)正確;電池工作時(shí),鹽橋中的陰離子移向負(fù)極,即SO移向甲燒杯,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2016·四川成都二模)全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池,工作原理如圖所示,a、b均為惰性電極,放電時(shí)左槽溶液顏色由黃色變?yōu)樗{(lán)色。下列敘述正確的是( D )
注:V2+為紫色
4、,V3+為綠色,VO2+為藍(lán)色,VO為黃色
A.充電時(shí),右槽溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色
B.放電時(shí),b極發(fā)生還原反應(yīng)
C.充電過(guò)程中,a極的電極反應(yīng)式為VO+2H++e-===VO2++H2O
D.電池的總反應(yīng)可表示為VO+V2++2H+VO2++V3++H2O
解析:放電時(shí),左槽溶液顏色由黃色變?yōu)樗{(lán)色,即VO得電子被還原為VO2+ ,故左槽為原電池的正極,右槽為原電池的負(fù)極。充電時(shí)右槽電極應(yīng)與電源負(fù)極相連,右槽電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),即V3+得電子被還原為V2+ ,溶液顏色由綠色變?yōu)樽仙?,A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),裝置為原電池,b極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;充電過(guò)程中,a極與電源正極相
5、連,為陽(yáng)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)裝置圖結(jié)合以上分析可知,總反應(yīng)為VO+V2++2H+VO2++V3++H2O,D項(xiàng)正確。
4.(2016·河南開(kāi)封調(diào)研)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中有機(jī)廢水中的有機(jī)物可用C6H10O5表示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( C )
A.b電極為該電池的負(fù)極
B.b電極附近溶液的pH減小
C.a(chǎn)電極反應(yīng)式:C6H10O5-24e-+7H2O===6CO2↑+24H+
D.中間室:Na+移向左室,Cl-移向右室
解析:由圖示可知,通入C6H10O5的電極為負(fù)極,即a電極為電池的負(fù)極,且負(fù)極反應(yīng)式為C6H10O5-24e-+
6、7H2O===6CO2↑+24H+,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;同樣由圖示可知,b電極為正極,且正極反應(yīng)式為2NO+10e-+12H+===N2↑+6H2O,故b電極附近溶液的H+濃度減小,pH增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池中,Na+移向正極,即移向右室,Cl-移向負(fù)極,即移向左室,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.(2016·河北衡水模擬)某同學(xué)利用下圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)條件。下列說(shuō)法不合理的是( A )
A.①區(qū)Cu電極上產(chǎn)生氣泡,F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]后出現(xiàn)藍(lán)色,F(xiàn)e被腐蝕
B.②區(qū)Cu電極附近滴加酚酞后溶液變成紅色,F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]出現(xiàn)藍(lán)色,F(xiàn)e被腐蝕
C.③
7、區(qū)Zn電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+,F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]未出現(xiàn)藍(lán)色,F(xiàn)e被保護(hù)
D.④區(qū)Zn電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]出現(xiàn)藍(lán)色,F(xiàn)e被腐蝕
解析:①區(qū)構(gòu)成原電池,鐵作為負(fù)極,銅作為正極,發(fā)生吸氧腐蝕,所以銅電極吸收氧氣,沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,A項(xiàng)錯(cuò)誤;②區(qū)為電解池,銅為陰極,陰極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,H+減少,使H2OH++OH-的平衡正向移動(dòng),OH-濃度增大,電極附近溶液顯堿性,滴加酚酞溶液后變紅色,鐵為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+,滴加K3[Fe(CN)6]出現(xiàn)藍(lán)色,B項(xiàng)正確;③區(qū)
8、構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-e-===Zn2+,鐵作為正極,鐵被保護(hù),不產(chǎn)生Fe2+,滴加K3[Fe(CN)6]不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色,C項(xiàng)正確;④區(qū)鋅作電解池的陰極,電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,鐵作陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+,滴加K3[Fe(CN)6]出現(xiàn)藍(lán)色,D項(xiàng)正確。
6.(2016·北京卷)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)二
裝置
現(xiàn)象
a、d處試紙變藍(lán);b處變紅,局部褪色;c處無(wú)明顯變化
兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生……
下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是( B )
A.a(chǎn)、d處:2H2O+2e-
9、=H2↑+2OH-
B.b處:2Cl--2e-=Cl2↑
C.c處發(fā)生了反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理,實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅
解析:根據(jù)a、d處試紙變藍(lán),可判斷a、d兩點(diǎn)都為電解池的陰極,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A項(xiàng)正確:b處變紅,局部褪色,說(shuō)明b為電解池的陽(yáng)極,2Cl--2e-===Cl2↑,氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸:Cl2+H2O===HCl+HClO,HCl溶液顯酸性,HClO具有漂白性,B項(xiàng)不正確;c處為陽(yáng)極,鐵失去電子生成亞鐵離子,發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+,C項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)一中ac形成電解池,db形成電解池
10、,所以實(shí)驗(yàn)二中也形成電解池,銅珠的左端為電解池的陽(yáng)極,銅失電子生成銅離子,m、n是銅珠的右端,為電解池的陰極,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氣體,后來(lái)銅離子得到電子生成單質(zhì)銅,故D項(xiàng)正確。
7.(2016·天津卷節(jié)選)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來(lái)源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH- FeO+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
(1)電解一段時(shí)間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽(yáng)極室(填“陰極室”或“陽(yáng)極
11、室”)。
(2)電解過(guò)程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低。
(3)c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn),分析c( Na2FeO4)低于最高值的原因:M點(diǎn):c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢__N點(diǎn):c(OH-)過(guò)高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低。
解析:(1)根據(jù)電解總反應(yīng):Fe+2H2O+2OH-FeO+3H2↑,結(jié)合陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)知,陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O,結(jié)合陰極發(fā)生還原反應(yīng)知,陰極反應(yīng)式為2H2O+2e
12、-===2OH-+H2↑??紤]FeO易被H2還原,所以應(yīng)使用陽(yáng)離子交換膜防止FeO、H2接觸,則陽(yáng)極室消耗OH-且無(wú)補(bǔ)充,故c(OH-)降低。(2)結(jié)合題給信息“Na2FeO4易被氫氣還原”知,陰極產(chǎn)生的氫氣不能接觸到Na2FeO4,故需及時(shí)排出。(3)圖示中隨著c(NaOH)增大,c(Na2FeO4)先增大后減小,結(jié)合已知信息“Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定”知,M點(diǎn)c(Na2FeO4)低的原因是c(OH-)低,反應(yīng)速率小且Na2FeO4穩(wěn)定性差。結(jié)合已知信息“若氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)”知,N點(diǎn)c(Na2FeO4)低的原因是c(OH-)過(guò)高,鐵電極上產(chǎn)生Fe(OH)3或Fe2O3,使Na2FeO4產(chǎn)率降低。