新編高考化學二輪復習 專題二 基本理論 第5講 電化學原理及應用

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1、新編高考化學備考資料 高效演練 1.(2014·海南高考)以石墨為電極,電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列說法錯誤的是　(　　) A.陰極附近溶液呈紅色　　　　　 B.陰極逸出氣體 C.陽極附近溶液呈藍色 D.溶液的pH變小 【解析】選D。惰性電極電解碘化鉀溶液,陰極氫離子得電子生成氫氣,同時生成氫氧化鉀,因此溶液變紅(堿使酚酞變紅),A、B說法正確;陽極產(chǎn)生碘單質(zhì),碘使淀粉變藍,C說法正確;陰極氫離子得電子生成氫氣,同時生成氫氧化鉀,堿性增強,D說法錯誤。 2.(2014·蚌埠模擬)根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是　(　　) A.向燒杯a中加入少量K3溶液

2、,有藍色沉淀生成 B.燒杯b中發(fā)生反應為2Zn-4e-2Zn2+ C.電子從Zn極流出,流入Fe極,經(jīng)鹽橋回到Zn極 D.燒杯a中發(fā)生反應O2+4H++4e-2H2O,溶液pH降低 【解析】選B。鋅比鐵活潑,鋅是負極,失去電子,發(fā)生氧化反應生成鋅離子,2Zn-4e-2Zn2+;鐵是正極,通入的氧氣得到電子,反應為O2+2H2O+4e-4OH-,得不到藍色沉淀,A錯誤、B正確;外電路電子由負極流向正極,電池內(nèi)部由離子定向移動導電,電子不可能在溶液中傳遞,C錯誤;燒杯a中反應生成OH-,pH升高,D錯誤。 3.( 2014·淮北一模)以石墨層間化合物氟化石墨為正極,鋰為負極,用溶有LiC

3、lO4的有機溶劑作電解質(zhì)新型鋰電池,能使輸出電壓比普通電池提高2倍,該電池具有體積小、重量輕、貯藏性好等特性。電池總反應:nLi+(CF)nnLiF+nC,則下列說法不正確的是　(　　) A.放電過程中,Li+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移 B.負極反應式:nLi-ne-nLi+ C.正極反應式:(CF)n+nLi++ne-nC+nLiF D.可以用水代替有機溶劑 【解析】選D。A項,放電是原電池,原電池中陽離子移向正極,正確。B項,負極失去電子,化合價升高,正確。C項,正極得到電子,化合價降低,正確。D項,鋰與水反應,因此不能用水代替有機溶劑,錯誤。 4.(2014·蚌埠三模)化學家正在研

4、究尿素動力燃料電池,尿液也能發(fā)電。用這種電池直接去除城市廢水中的尿素,既能產(chǎn)生凈化的水,又能發(fā)電。尿素燃料電池結構如圖所示,下列有關描述正確的是　(　　) A.電池工作時H+移向負極 B.該電池用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液 C.甲電極反應式為CO(NH2)2+ H2O - 6e-CO2↑+ N2↑+ 6H+ D.電池工作時,理論每凈化1 mol CO(NH2)2,消耗33.6 L O2 【解析】選C。該裝置是原電池,原電池中陽離子移向正極,A錯誤;根據(jù)圖中的交換膜是質(zhì)子交換膜,因此不能用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,B錯誤;據(jù)圖可知,乙電極的c處通入氧氣,因此是正極,甲電極是負極,C正

5、確;由于沒有給出氧氣所處的外界條件,因此不能求其體積是多少,D錯誤。 5.有關下圖裝置的敘述中,正確的是　(　　) A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為外接電源的陰極保護法 B.若X為碳棒,Y為飽和NaOH溶液,開關K置于N處,保持溫度不變,則溶液的pH保持不變 C.若X為銀棒,Y為硝酸銀溶液,開關K置于N處,鐵棒質(zhì)量將增加,溶液中銀離子濃度將減小 D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時外電路中的電子向鐵電極移動 【解析】選B。A項,該裝置是原電池,鋅作負極被腐蝕,鐵被保護,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法

6、,錯誤;B項,該裝置是電解池,碳棒是陽極,鐵棒是陰極,雖然電解后溶液的體積減小,但溫度不變,飽和氫氧化鈉溶液的濃度不變,則溶液的pH不變,正確;C項,該裝置是電鍍池,鐵棒質(zhì)量將增加,但溶液中銀離子濃度將不變,錯誤;D項,鐵作負極被腐蝕,銅棒上因銅離子得電子析出銅而使銅棒質(zhì)量增加,此時外電路中的電子向銅電極移動,錯誤。 6.(2014·蕪湖模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖所示為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定,請回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是　　　　,在導線中電子流動方向為 　　　　(用a、b表示)。 (

7、2)正極反應式為　 。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因為　 。 (4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下: Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2OLiOH+H2↑ ①反應Ⅱ中的氧化劑是　　　　。 ②如圖所示是一個電化學裝置示意圖,用該燃料電池作此裝置的電源。 ⅰ.若A為粗銅(含F(xiàn)e、Ag、Co雜質(zhì)),

8、B為純銅,C為CuSO4溶液。通電一段時間后,B極的電極反應式為　　　　,溶液中Cu2+的濃度將　　　　(填“增大”“不變”或“減小”)。 ⅱ.若A為鉑電極,B是石墨電極,C為氯化鈉溶液,電解池的總反應方程式為 　 。 【解析】(1)燃料電池的能量轉(zhuǎn)化形式均是化學能轉(zhuǎn)化成電能,而通H2的一極為電池的負極,通O2的一極為電池的正極,而在外電路中電子的流向是由負極流向正極,即從a流向b。 (2)堿性氫氧燃料電池的正極反應式為O2+2H2O+4e-4OH-。 (3)由

9、于是鉑粉,所以表面積會增大,加大了對H2、O2的吸附能力,加快了電極反應速率。 (4)①在反應Ⅱ中,LiH中的H從-1價變到H2中的0價,失電子,是還原劑,而H2O中的H從+1價變到0價,得電子,是氧化劑。 ②ⅰ.由圖可知,B為電解池的陰極,則電極反應式為Cu2++2e-Cu,而A為陽極,反應中陽極自身溶解,會發(fā)生Cu-2e-Cu2+,但在這個過程中由于Fe失電子能力比銅強,故陽極還會發(fā)生Fe-2e-Fe2+的反應,所以溶液中Cu2+的濃度會減小。 ⅱ.若把電解質(zhì)溶液改為NaCl溶液,則電解的總反應方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 答案:(1)由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b (2)O2+4e-+2H2O4OH- (3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應速率 (4)①H2O　②ⅰ.Cu2++2e-Cu　減小 ⅱ.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑