【步步高】2012屆高考化學(xué)二輪 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 第1部分專題8 電化學(xué)原理及其應(yīng)用

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1、 專題八　電化學(xué)原理及其應(yīng)用 一、選擇題 1．下列有關(guān)電池的說法不正確的是(　　) A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極 2．中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述正確的是(　　) A．電解法制金屬鈉時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na B．電解法生產(chǎn)鋁時(shí)，需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純，在提純過程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性 C．在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，

2、NaOH在陽極附近產(chǎn)生 D．氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl，在電解時(shí)它們的陰極都是Cl－失電子 3．為體現(xiàn)“城市讓生活更美好”的主題，上海市政府承諾世博園區(qū)內(nèi)交通“零排放”、園區(qū)周邊交通“低排放”。2010年4月15日新能源車交車儀式在世博園舉行，該車裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示，下列敘 述正確的是(　　) A．通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng) B．通入氫氣的電極為正極 C．總反應(yīng)式為O2＋2H22H2O D．正極的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O 4．目前市場上的手提應(yīng)急燈，主要用的是“無液干粉”鉛酸蓄電池，其原理是將強(qiáng)腐蝕性的濃

3、硫酸灌注到硅膠中，使電解質(zhì)溶液不易發(fā)生泄漏，大大改善了電池的性能。所用的原料仍然是Pb-PbO2-H2SO4，下列關(guān)于該鉛酸蓄電池的說法正確的是(　　) A．充電時(shí)，電源的正極接蓄電池標(biāo)“＋”的一極，電池上標(biāo)有“－”的一極發(fā)生氧化反應(yīng) B．“無液干粉”鉛酸蓄電池徹底改變了原來的鉛酸蓄電池的原理 C．放電時(shí)在鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng) D．若用此鉛酸蓄電池電解飽和NaCl溶液，標(biāo)準(zhǔn)狀況下制備1.12 L Cl2，電池內(nèi)至少消耗H2SO4 0.10 mol 5．(2009·安徽理綜，12)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的一制取Cu2O的電解池示意圖如右，電解總反應(yīng)為2C

4、u＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C．銅電極接直流電源的負(fù)極 D．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成 6．下列關(guān)于金屬腐蝕敘述正確的是(　　) A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 C．金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行 D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是析氫腐蝕 7．被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。電

5、池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說法正確的是(　　) A．電池正極反應(yīng)式為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ B．電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極 C．當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×1023 D．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用 8．用鉑電極電解CuCl2與CuSO4的混合溶液(濃度均為2 mol·L－1)50 mL，當(dāng)陰極析出 9.6 g固體時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下陽極得到的氣體是(　　) A．3.36 L　　 B．2.8 L　　 C．6.72 L 　　D．4.48 L 二、非

6、選擇題 9．A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示： 陽離子 Na＋、K＋、Cu2＋ 陰離子 SO、OH－ 下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放250 mL足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。 　 接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了8 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問題： (1)M為電源的________極(填寫“正”或“負(fù)”)，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________________________________________________

7、___________。 (2)計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：______________________________。 (3)乙燒杯的電解反應(yīng)方程式為____________________________________________； 此時(shí)乙燒杯中溶液的pH＝__________。 (4)若經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了m g時(shí)，要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，具體操作是________________________________________________________________。 10．(1)已知298 K時(shí)，1 mol C2H6在氧氣

8、中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量1 558.3 kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________________________________________。 (2)利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，用多孔石墨作電極，在電極上分別充入乙烷和氧氣。寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：_____________________________。 (3)在如圖實(shí)驗(yàn)裝置中，石墨棒上的電極反應(yīng)式為_______________________________； 如果起始時(shí)盛有1 000 mL pH＝5的硫酸銅溶液(25 ℃)(CuSO4足量)，一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?，若要

9、使溶液恢復(fù)到起始濃度(忽略溶液體積的變化)，可向溶液中加入__________(填物質(zhì)名稱)，其質(zhì)量約為__________。 11．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。 Ⅰ.將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。 (1)綠色植物通過光合作用可將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。該有機(jī)物經(jīng)過一系列變化可轉(zhuǎn)化為乙醇。用乙醇代替汽油作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________。 (任寫一項(xiàng)) (2)科學(xué)家最近成功開發(fā)出一種能將CO2轉(zhuǎn)化為液體燃料的轉(zhuǎn)基因藍(lán)藻。這種藍(lán)藻能通過光合作用消耗CO2并產(chǎn)

10、生異丁醇[(CH3)2CHCH2OH]，其名稱是______________________(系統(tǒng)命名)。實(shí)驗(yàn)測得37 g異丁醇完全燃燒放出1 333.8 kJ熱量，異丁醇燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。 Ⅱ.開發(fā)低碳能源是未來的發(fā)展趨勢。 鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術(shù)。下圖是鋰-空氣電池放電和充電時(shí)的工作示意圖。 (3)圖Ⅰ中電極a是　　　　極。 (4)用鋰-空氣電池電解100 mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液，當(dāng)電池中消耗1

11、.4 g Li時(shí)，在陰極會(huì)析出_______g銅。 (5)電池中間的固體電解質(zhì)(含陽離子交換膜)還能阻止H2O、N2、O2等物質(zhì)的通過，防止Li和這些物質(zhì)反應(yīng)。Li和水在常溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 (6)當(dāng)給圖Ⅱ中的鋰-空氣電池充電時(shí)，d極應(yīng)接電源的　　　極，該電極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 12．鋅(Zinc)是第四“常見”的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，在現(xiàn)代工業(yè)中對(duì)于電池制造有不可磨滅的貢獻(xiàn)。 Ⅰ.濕法煉鋅

12、某種冶煉過程可用下圖簡略表示 (1)ZnS焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。 (2)電解過程中析鋅一極的電極反應(yīng)式為____________________________________。 (3)氧化鋅像氧化鋁一樣，屬于兩性氧化物，則氧化鋅與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (已知：“鋅酸”的化學(xué)式可寫成H2[Zn(OH)4]) Ⅱ.鋅電池 用鋅作負(fù)極的電池生活中

13、隨處可見，如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。 (4)鋅錳堿性電池，以二氧化錳為正極，鋅粉為負(fù)極，氫氧化鉀為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 堿性電池中，負(fù)極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________； 正極反應(yīng)式為_______________________________________________________。 (5)新型鋅空電池(如圖)與鋰電池相比，鋅空氣充電電池的儲(chǔ)存電量是它的三倍，成本是鋰電池的一半，并且完

14、全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________。 若以該電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有10.8 g銀析出，至少需要　　　L空氣(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入該電池。 答案 1．B　2．B　3．D　4．D　5．A　6．B　7．A 8．B　 9．(1)負(fù)　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　(2)2.8 L (3)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4　0 (4)向丙燒杯中加m g水 10．(1)2C2H6(g)＋7O2(g)==

15、=4CO2(g)＋6H2O(1) ΔH＝－3 116.6 kJ·mol－1 (2)C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　氧化銅(或碳酸銅)　4g(或6.2 g) 11．Ⅰ.(1)可減少汽車廢氣的排放，從而降低對(duì)大氣的污染或可減少對(duì)不可再生能源石油的依賴或抑制溫室效應(yīng)或乙醇可以再生 (2)2-甲基-1-丙醇　(CH3)2CHCH2OH(l)＋6O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 667.7 kJ·mol－1 Ⅱ.(3)負(fù)　(4)3.2　(5)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ (6)正　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 12．(1)2ZnS＋3O22SO2＋2ZnO (2)[Zn(NH3)4]2＋＋2e－===Zn＋4NH3↑ (3)ZnO＋2OH－＋H2O===[Zn(OH)4]2－ (4)增大了負(fù)極的反應(yīng)面積，提高了放電效率　2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋ 2OH－ (5)Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O　2.8(2.7同樣得分) 5 用心 愛心 專心