（浙江專用）高考化學二輪復習考點突破 專題十一 電化學（含解析）.docVIP

（浙江專用）2015高考化學二輪復習考點突破 專題十一 電化學（含解析）原電池原理及其應用 1.(2013年新課標全國理綜,11,6分)“zebra”蓄電池的結構如圖所示,電極材料多孔ni/nicl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是()a.電池反應中有nacl生成b.電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子c.正極反應為:nicl2+2e-ni+2cl-d.鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動2. (2013年安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示,其中作為電解質的無水liclkcl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為:pbso4+2licl+cacacl2+li2so4+pb。下列有關說法正確的是()a.正極反應式:ca+2cl- 2e-cacl2b.放電過程中,li+向負極移動c.每轉移0.1 mol電子,理論上生成20.7 gpbd.常溫時,在正負極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉3.(2013年江蘇化學,1,2分)燃料電池能有效提高能源利用率,具有廣泛的應用前景。下列物質均可用作燃料電池的燃料,其中最環(huán)保的是()a.甲醇 b.天然氣c.液化石油氣d.氫氣4. (2013年江蘇化學,9,2分)mg-h2o2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液,示意圖如圖所示。該電池工作時,下列說法正確的是()a.mg 電極是該電池的正極b.h2o2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應c.石墨電極附近溶液的ph 增大d.溶液中cl-向正極移動5.(2013年上?；瘜W,8,3分)糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()a.脫氧過程是吸熱反應,可降低溫度,延長糕點保質期b.脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應為:fe-3e-fe3+c.脫氧過程中碳作原電池負極,電極反應為:2h2o+o2+4e-4oh-d.含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 ml(標準狀況)6.(2013年新課標全國理綜,10,6分)銀質器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了ag2s的緣故。根據電化學原理可進行如下處理:在鋁質容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()a.處理過程中銀器一直保持恒重b.銀器為正極,ag2s被還原生成單質銀c.該過程中總反應為2al+3ag2s6ag+al2s3d.黑色褪去的原因是黑色ag2s轉化為白色agcl7.(2012年四川理綜,11,6分)一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀,負極上的反應為:ch3ch2oh-4e-+h2och3cooh+4h+。下列有關說法正確的是()a.檢測時,電解質溶液中的h+向負極移動b.若有0.4 mol電子轉移,則在標準狀況下消耗4.48 l氧氣c.電池反應的化學方程式為:ch3ch2oh+o2ch3cooh+h2od.正極上發(fā)生的反應為:o2+4e-+2h2o4oh-8.(2012年北京理綜,12,6分)人工光合作用能夠借助太陽能,用co2和h2o制備化學原料。如圖是通過人工光合作用制備hcooh的原理示意圖,下列說法不正確的是()a.該過程是將太陽能轉化為化學能的過程b.催化劑a表面發(fā)生氧化反應,有o2產生c.催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強d.催化劑b表面的反應是co2+2h+2e-hcooh9.(2011年福建理綜,11,6分)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以lioh為電解質,使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是()a.水既是氧化劑又是溶劑b.放電時正極上有氫氣生成c.放電時oh-向正極移動d.總反應為:2li+2h2o2lioh+h210.(2011年安徽理綜,12,6分)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電,在海水中電池總反應可表示為:5mno2+2ag+2naclna2mn5o10+2agcl下列“水”電池在海水中放電時的有關說法正確的是()a.正極反應式:ag+cl-e-agclb.每生成1 mol na2mn5o10轉移2 mol電子c.na+不斷向“水”電池的負極移動d.agcl是還原產物11.(2010年新課標全國理綜,12,6分)根據如圖,可判斷出下列離子方程式中錯誤的是()a.2ag(s)+cd2+(aq)2ag+(aq)+cd(s)b.co2+(aq)+cd(s)co(s)+cd2+(aq)c.2ag+(aq)+cd(s)2ag(s)+cd2+(aq)d.2ag+(aq)+co(s)2ag(s)+co2+(aq)12.(2010年浙江理綜,9,6分)lial/fes電池是一種正在開發(fā)的車載電池,該電池中正極的電極反應式為:2li+fes+2e-li2s+fe。有關該電池的下列說法中,正確的是()a.lial在電池中作為負極材料,該材料中l(wèi)i的化合價為+1價b.該電池的電池反應式為:2li+fesli2s+fec.負極的電極反應式為:al-3e-al3+d.充電時,陰極發(fā)生的電極反應式為:li2s+fe-2e-2li+fes13.(2010年安徽理綜,11,6分)某固體酸燃料電池以cshso4固體為電解質傳遞h+,其基本結構如圖,電池總反應可表示為:2h2+o22h2o,下列有關說法正確的是()a.電子通過外電路從b極流向a極b.b極上的電極反應式為:o2+2h2o+4e-4oh-c.每轉移0.1 mol電子,消耗1.12 l的h2d.h+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極14.(2013年新課標全國理綜,36,15分)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構造如圖(a)所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為:zn+2nh4cl+2mno2zn(nh3)2cl2+2mnooh該電池中,負極材料主要是,電解質的主要成分是,正極發(fā)生的主要反應是。與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是 。(2)圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。圖(b)中產物的化學式分別為a,b。操作a中得到熔塊的主要成分是k2mno4。操作b中,綠色的k2mno4溶液反應后生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應的離子方程式為。采用惰性電極電解k2mno4溶液也能得到化合物d,則陰極處得到的主要物質是(填化學式)。15.(2013年新課標全國理綜,27,15分)鋰離子電池的應用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(licoo2),導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6c+xli+xe-lixc6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}:(1)licoo2中,co元素的化合價為。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應的離子方程式。(3)“酸浸”一般在80 下進行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式 ;可用鹽酸代替h2so4和h2o2的混合液,但缺點是。(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式。(5)充放電過程中,發(fā)生licoo2與li1-xcoo2之間的轉化,寫出放電時電池反應方程式。(6)上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。在整個回收工藝中,可回收到的金屬化合物有(填化學式)。16.(2011年四川理綜,29,14分)開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(fes2)燃燒產生的so2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制h2so4,又能制h2。請回答下列問題:(1)已知1 g fes2完全燃燒放出7.1 kj熱量,fes2燃燒反應的熱化學方程式為 。(2)該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為 。(3)用化學平衡移動的原理分析,在hi分解反應中使用膜反應器分離出h2的目的是 。(4)用吸收h2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用mh表示),nio(oh)作為電池正極材料,koh溶液作為電解質溶液,可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為:nio(oh)+mhni(oh)2+m電池放電時,負極的電極反應式為。放電完成時,ni(oh)2全部轉化為nio(oh)。若繼續(xù)充電將在一個電極產生o2,o2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應被消耗,從而避免產生的氣體引起電池爆炸,此時,陰極的電極反應式為。電解原理及應用1.(2013年北京理綜,9,6分) 用石墨電極電解cucl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是()a.a端是直流電源的負極b.通電使cucl2發(fā)生電離c.陽極上發(fā)生的反應:cu2+2e-cud.通電一段時間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體2.(2013年天津理綜,6,6分)為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以al作陽極、pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下:電池:pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)2pbso4(s)+2h2o(l)電解池:2al+3h2oal2o3+3h2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池ah+移向pb電極h+移向pb電極b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正極:pbo2+4h+2e-pb2+2h2o陽極:2al+3h2o-6e-al2o3+6h+d3.(2013年浙江理綜,11,6分)電解裝置如圖所示,電解槽內裝有ki及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。已知:3i2+6oh-i+5i-+3h2o,下列說法不正確的是()a.右側發(fā)生的電極反應式:2h2o+2e-h2+2oh-b.電解結束時,右側溶液中含有ic.電解槽內發(fā)生反應的總化學方程式:ki+3h2okio3+3h2d.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內發(fā)生的總化學反應不變4.(2012年福建理綜,9,6分)將如圖所示實驗裝置的k閉合,下列判斷正確的是()a.cu電極上發(fā)生還原反應b.電子沿znabcu路徑流動c.片刻后甲池中c(s)增大d.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色5.(2012年安徽理綜,11,6分)某興趣小組設計如圖微型實驗裝置。實驗時,先斷開k2,閉合k1,兩極均有氣泡產生;一段時間后,斷開k1,閉合k2,發(fā)現(xiàn)電流表a指針偏轉。下列有關描述正確的是()a.斷開k2,閉合k1時,總反應的離子方程式為:2h+2cl-cl2+h2b.斷開k2,閉合k1時,石墨電極附近溶液變紅c.斷開k1,閉合k2時,銅電極上的電極反應式為:cl2+2e-2cl-d.斷開k1,閉合k2時,石墨電極作正極6.(2012年浙江理綜,10,6分)以鉻酸鉀為原料,電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下:下列說法不正確的是()a.在陰極室,發(fā)生的電極反應為:2h2o+2e-2oh-+h2b.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?是因為陽極區(qū)h+濃度增大,使平衡2cr+2h+cr2+h2o向右移動c.該制備過程中總反應的化學方程式為4k2cro4+4h2o2k2cr2o7+4koh+2h2+o2d.測定陽極液中k和cr的含量,若k與cr的物質的量之比(nk/ncr)為d,則此時鉻酸鉀的轉化率為1-7.(2011年大綱全國理綜,10,6分)用石墨作電極電解cuso4溶液。通電一段時間后,欲使電解液恢復到起始狀態(tài),應向溶液中加入適量的()a.cuso4b.h2oc.cuod.cuso45h2o8.(2011年新課標全國理綜,11,6分)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為:fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2下列有關該電池的說法不正確的是()a.電池的電解液為堿性溶液,正極為ni2o3、負極為feb.電池放電時,負極反應為fe+2oh-2e-fe(oh)2c.電池充電過程中,陰極附近溶液的ph降低d.電池充電時,陽極反應為2ni(oh)2+2oh-2e-ni2o3+3h2o9.(2013年山東理綜,28,12分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應。(1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是。a.fe2o3b.naclc.cu2sd.al2o3(2)輝銅礦(cu2s)可發(fā)生反應:2cu2s+2h2so4+5o24cuso4+2h2o,該反應的還原劑是。當1 mol o2發(fā)生反應時,還原劑所失電子的物質的量為mol。向cuso4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是。(3)如圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產生,則生成該氣體的電極反應式為 。(4)為處理銀器表面的黑斑(ag2s),將銀器浸于鋁質容器里的食鹽水中并與鋁接觸,ag2s轉化為ag,食鹽水的作用是 。10.(2013年重慶理綜,11,14分)化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1) 催化反硝化法中,h2能將n還原為n2。25 時,反應進行10 min,溶液的ph由7變?yōu)?2。n2的結構式為 。上述反應離子方程式為 ,其平均反應速率v(n)為moll-1min-1。還原過程中可生成中間產物n,寫出3種促進n水解的方法。(2)電化學降解n的原理如圖所示。電源正極為(填“a”或“b”),陰極反應式為 。若電解過程中轉移了2 mol電子,則膜兩側電解液的質量變化差(m左-m右)為g。11.(2012年重慶理綜,29,14分)尿素co(nh2)2是首個由無機物人工合成的有機物。(1)工業(yè)上尿素由co2和nh3在一定條件下合成,其反應方程式為 。(2)當氨碳比=4時,co2的轉化率隨時間的變化關系如圖1所示。a點的逆反應速率v逆(co2)b點的正反應速率v正(co2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。nh3的平衡轉化率為。(3)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素,原理如圖2。電源的負極為(填“a”或“b”)。陽極室中發(fā)生的反應依次為 、 。電解結束后,陰極室溶液的ph與電解前相比將;若兩極共收集到氣體13.44 l(標準狀況),則除去的尿素為g(忽略氣體的溶解)。12.(2010年大綱全國理綜,29,15分)如圖是一個用鉑絲作電極,電解稀的mgso4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的ph變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答下列問題:(1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號);a管溶液由紅變黃;b管溶液由紅變黃;a管溶液不變色;b管溶液不變色;(2)寫出a管中發(fā)生反應的反應式: ;(3)寫出b管中發(fā)生反應的反應式: ;(4)檢驗a管中氣體的方法是 ;(5)檢驗b管中氣體的方法是 ;(6)電解一段時間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內觀察到的現(xiàn)象是 。金屬的腐蝕與防護1.(2013年北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是()a.水中的鋼閘門連接電源的負極b.金屬護欄表面涂漆c.汽車底盤噴涂高分子膜d.地下鋼管連接鎂塊2.(2012年山東理綜,13,4分)下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()a.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重b.圖b中,開關由m改置于n時,cu-zn合金的腐蝕速率減小c.圖c中,接通開關時,zn腐蝕速率增大,zn上放出氣體的速率也增大d.圖d中,zn-mno2干電池自放電腐蝕主要是由mno2的氧化作用引起的3.(2012年海南化學,10,4分)下列敘述錯誤的是()a.生鐵中含有碳,抗腐蝕能力比純鐵弱b.用錫焊接的鐵質器件,焊接處易生銹c.在鐵制品上鍍銅時,鍍件為陽極,銅鹽為電鍍液d.鐵管上鑲嵌鋅塊,鐵管不易被腐蝕4.(2011年浙江理綜,10,6分)將nacl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是()a.液滴中的cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移b.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應為:o2+2h2o+4e-4oh-c.液滴下的fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕,生成的fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的oh-形成fe(oh)2,進一步氧化、脫水形成鐵銹d.若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板,在銅鐵接觸處滴加nacl溶液,則負極發(fā)生的電極反應為:cu-2e-cu2+5.(2010年上海綜合能力測試,11,3分)鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學性質,某同學將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如圖所示)。數天后,他觀察到的現(xiàn)象是()a.鐵屑不生銹,試管內液面上升b.鐵屑不生銹,試管內液面高度不變c.鐵屑生銹,試管內液面上升d.鐵屑生銹,試管內液面高度不變6.(2010年北京理綜,6,6分)下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()a.鋼管與電源正極連接,鋼管可被保護b.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護內部不被腐蝕c.鋼管與銅管露天堆放在一起時,鋼管不易被腐蝕d.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,負極反應是fe-3e-fe3+7.(2013年廣東理綜,33,17分)化學實驗有助于理解化學知識,形成化學觀念,提高探究與創(chuàng)新能力,提升科學素養(yǎng)。(1)在實驗室中用濃鹽酸與mno2共熱制取cl2并進行相關實驗。下列收集cl2的正確裝置是。將cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。設計實驗比較cl2和br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和ccl4于試管中, 。(2)能量之間可以相互轉化:電解食鹽水制備cl2是將電能轉化為化學能,而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池,探究其能量轉化效率。限選材料:znso4(aq),feso4(aq),cuso4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導線。完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖),并作相應標注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。銅片為電極之一,cuso4(aq)為電解質溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負極 。甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是,其原因是 。(3)根據犧牲陽極的陰極保護法原理,為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應選作陽極。8.(2010年山東理綜,29,14分)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是 (用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的。a.nh3 b.co2c.naohd.hno3以鋁材為陽極,在h2so4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應式為 。取少量廢電解液加入nahco3溶液后產生氣泡和白色沉淀,產生沉淀的原因是 。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是 。(3)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護。若x為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關k應置于處。若x為鋅,開關k置于m處,該電化學防護法稱為。原電池原理及其應用1.(2013云南玉溪一中模擬)氫氧燃料電池可同時供應電和水蒸氣,所用燃料為h2,電解質為熔融的k2co3。已知該電池的正極反應為:o2+2co2+4e-2c。下列敘述正確的是()a.放電時c向正極移動b.放電時oh-向負極移動c.負極反應為h2+c-2e-h2o+co2d.當該電池產生的水蒸氣折算成標準狀況下的體積為22.4 l 時,轉移電子4 mol2.(2012合肥質檢)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質是摻雜氧化釔(y2o3)的氧化鋯(zro2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導o2-。下列對該燃料電池說法正確的是()a.在熔融電解質中,o2-由負極移向正極b.通入空氣的一極是正極,電極反應為:o2+2h2o+4e-4oh-c.通入丁烷的一極是負極,電極反應為:c4h10+26e-+13o2-4co2+5h2od.在電池反應中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標準狀況下co2氣體為l3.(2013江南十校模擬)鎂燃料電池作為一種高能化學電源,具有良好的應用前景。下圖是鎂空氣燃料電池工作原理示意圖。下列有關該電池的說法正確的是()a.該電池mg作負極,發(fā)生還原反應b.該電池的正極反應式為:o2+2h2o+4e-4oh-c.電池工作時,電子通過導線由碳電極流向mg電極d.當電路中通過0.2 mol電子時,消耗的o2體積為1.12 l電解原理及應用4.(2013寧波二模)近年來,加“碘”食鹽較多地使用了碘酸鉀(kio3),碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極,以ki溶液為電解液,在一定條件下電解,反應的化學方程式為:ki+3h2okio3+3h2。下列有關說法不正確的是()a.電解時,石墨作陽極,不銹鋼作陰極b.電解時的陽極電極反應式:i-6e-+3h2oi+6h+c.當電解過程中轉移3 mol e-時,理論上可制得kio3 107 gd.電解一段時間后,電解質溶液的ph變小5.(2012寧波八校模擬)1 l k2so4和cuso4的混合溶液中c(s)=2.0 moll-1,用石墨電極電解此溶液,當通電一段時間后,兩極均收集到22.4 l(標準狀況)氣體,則原溶液中c(k+)為()a.2.0 moll-1b.1.5 moll-1c.1.0 moll-1d.0.5 moll-16.(2013安徽示范高中統(tǒng)考)用a、b兩個質量相等的pt電極電解alcl3和cuso4的混合溶液n(alcl3)n(cuso4)=19。t1時刻a電極得到混合氣體,其中cl2在標準狀況下為224 ml(忽略氣體的溶解);t2時刻cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是()a.a電極與電源的負極相連b.t2時,兩電極的質量相差3.84 gc.電解過程中,溶液的ph不斷增大d.t2時,b的電極反應是4oh-4e-2h2o+o2金屬的腐蝕與防護7.(2013邯鄲一中質檢)如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()a.b.c.d.8.(2012安徽江南十校聯(lián)考)如圖裝置中,小試管內為紅墨水,帶有支管的u形管中盛有ph=4的雨水和生鐵片。經觀察,裝置中有如下現(xiàn)象:開始時插在小試管中的導管內的液面下降,一段時間后導管內的液面回升,略高于u形管中的液面。以下有關解釋合理的是()a.生鐵片中的碳是原電池的負極,發(fā)生還原反應b.雨水酸性較強,生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕c.墨水液面回升時,正極反應式為:o2+2h2o+4e-4oh-d.u形管中溶液ph逐漸減小9.(2012安徽江南十校聯(lián)考)用如圖裝置,完成很多電化學實驗。下列有關此裝置的敘述中,不正確的是()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,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法b.若x為碳棒,y為nacl溶液,開關k置于n處,可減緩鐵的腐蝕,溶液中的陽離子向鐵電極移動c.若x為銅棒,y為硫酸銅溶液,開關k置于m處,銅棒質量將增加,此時外電路中的電子向銅電極移動d.若x為銅棒,y為硫酸銅溶液,開關k置于n處,鐵棒質量將增加,溶液中銅離子濃度將減小10.(2013四川南充高三統(tǒng)考)用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置圖如圖所示,下列說法中正確的是()a.燃料電池工作時,正極反應為:o2+2h2o+4e-4oh-b.a極是鐵,b極是銅時,b極逐漸溶解,a極上有銅析出c.a極是粗銅,b極是純銅時,a極逐漸溶解,b極上有銅析出d.a、b兩極均是石墨時,在相同條件下a極產生的氣體與電池中消耗的h2體積相等11.(2012邯鄲二模)工業(yè)上常用fe作電極電解處理含cr2的酸性廢水,最終使鉻元素以cr(oh)3沉淀的形式除去。某科研小組用該原理處理污水,設計裝置如圖所示。下列說法一定不正確的是()a.燃料電池中若有1.6 g ch4參加反應,則甲中c電極理論上生成氣體體積為8.96 lb.實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,可加入適量的na2so4c.該燃料電池正極的電極反應式為:o2+4e-+2co22cd.甲中陽極附近溶液中的離子反應方程式是:cr2+6fe2+14h+2cr3+6fe3+7h2o12.(2012四川盧縣九中模擬)家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,某同學擬對其原理及條件進行分析:(1)該同學準備了下列實驗用品:20% nacl溶液、蒸餾水、酚酞試液、kscn溶液、新制氯水、純鐵絲、碳棒、u形管、導線等;請你幫他設計一個實驗方案來驗證鋼鐵吸氧腐蝕的電極產物,簡述操作過程并寫出溶液中有關反應的離子方程式。(2)將一銅棒、碳棒用導線連接后,插入內盛20%氯化鈉溶液的u形管中,請根據此裝置在下列兩項中擇一回答:若不是原電池,請說明原因:(如果回答此題,下面的不用回答)。若是原電池,現(xiàn)要求利用此裝置(電極材料、溶液濃度均不變),采取適當的措施來提高電池的放電效率,該操作可以是: 。(3)目前我國許多大型銅質文物露天放置腐蝕嚴重,在不影響觀瞻效果的條件下,除用加保護層法保護外,請你再提出一項簡單而有效的保護方法并簡述其保護原理: 。13.(2013杭州地區(qū)七校聯(lián)考)(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以ch4和h2o為原料,通過下列反應來制備甲醇。:ch4 (g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+206.0 kjmol-1:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h=129.0 kjmol-1ch4(g)與h2o(g)反應生成ch3oh(g)和h2(g)的熱化學方程式為(2)甲醇對水質會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,其原理是:通電后,將co2+氧化成c,然后以c作氧化劑把水中的甲醇氧化成co2而凈化。實驗室用如圖裝置完成上述過程:寫出陽極電極反應式: 。寫出除去甲醇的離子方程式: 。(3)寫出以nahco3溶液為介質的al空氣原電池的負極電極反應式: 。專題十一電化學真題考點高效突破考點一:原電池原理及其應用【真題題組】 1.b由該電池的正、負極材料可知,電池反應式為nicl2+2nani+2nacl,因此a正確,b錯誤;正極為nicl2,電極反應式為nicl2+2e-ni+2cl-,c正確;電池工作時,na+通過鈉離子導體由負極移向正極,d正確。2.d正極上應是pbso4發(fā)生還原反應,生成pb,a項錯誤;放電過程中l(wèi)i+向正極移動,b項錯誤;由電池總反應式可知,每轉移0.1 mol電子,理論上生成0.05 mol pb,質量為10.35 g,c項錯誤;常溫下,電解質不是熔融態(tài),離子不能自由移動,不能導電,因此連接電流表或檢流計,指針不偏轉,d項正確。3.d氫氣作為燃料,反應產物只生成水,對環(huán)境無任何污染及影響,故d項最環(huán)保。4.c該電池總反應為mg+h2o2mg(oh)2;負極反應為mg-2e-mg2+,即mg作負極,a項錯誤;正極反應為h2o2+2e-2oh-,h2o2發(fā)生還原反應生成oh-,故b項錯誤、c項正確;原電池中陰離子cl-移向負極,d項錯誤。5.d脫氧過程是放熱的,a項錯誤;脫氧過程中鐵作負極,發(fā)生反應:fe-2e-fe2+,碳作正極,發(fā)生反應:o2+2h2o+4e-4oh-,b、c項錯誤;由電池總反應及后續(xù)反應:2fe+o2+2h2o2fe(oh)2,4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3,可知:4fe3o2,則1.12 g鐵粉,即0.02 mol鐵粉最多可吸收標準狀況下o2為:322.4 lmol-11 000 mll-1=336 ml,d項正確。6.b由題干信息知,銀器的這一處理過程運用了原電池原理。其中銀器作正極,鋁質容器為負極,食鹽溶液為電解質溶液,負極反應式為:2al-6e-2al3+,正極反應式為:3ag2s+6e-6ag+3s2-,由此可知,b項正確,a、d項錯誤,又因al3+與s2-可以相互促進水解,則原電池的總反應方程式為:3ag2s+2al+6h2o6ag+2al(oh)3+3h2s,故c項錯誤。7.c由負極的反應式可知,該電池應該是ch3ch2oh被氧化為ch3cooh的過程,所以總反應式為c選項的方程式。再由總反應式-負極反應式=正極反應式,則正極反應式為:o2+4e-+4h+2h2o,電池負極生成h+,正極消耗h+,溶液中h+向正極移動,a錯;從正極電極反應看,有0.4 mol電子轉移,消耗o2 0.1 mol,標準狀況下體積為2.24 l,b錯。8.c由題意知,這是太陽能電池,是太陽能引發(fā)原電池反應,形成電能,再轉化為化學能,a項正確;由e-轉移方向判斷a為負極,b為正極。co2和水生成hcooh的化學方程式為:,負極a反應為:2h2o-4e-4h+o2,b項正確,c項錯;正極b反應為:2co2+4h+4e-2hcooh,d項正確。9.cli和h2o反應,h2o是氧化劑,a項正確;放電時正極反應為2h2o+2e-2oh-+h2,b項正確;放電時oh-移向負極,c項錯誤;參照na與水的反應,d項正確。10.b正極為電子流入的一極,元素的原子得電子被還原,化合價降低,因此ag為負極,mno2為正極,a錯;每生成1 mol na2mn5o10,同時有2 mol ag發(fā)生反應,轉移2 mol電子,b正確;na+向電池正極移動,c錯,agcl是氧化產物,d錯。11.a結合兩裝置可以判斷活潑性:cdcoag,根據金屬單質間的置換規(guī)律可知a錯。12.b在lial/fes電池中,負極材料為lial,該材料中l(wèi)i以游離態(tài)存在,0價,故a錯;負極反應式為2li-2e-2li+,c錯;已知正極反應式為2li+fes+2e-li2s+fe,則總反應為2li+fesli2s+fe,故b對;充電時,陰極反應為li2s+2e-2li+s2-,故d錯。13.d原電池反應中,正極上發(fā)生還原反應,負極上發(fā)生氧化反應,電子從負極流向正極,h2發(fā)生氧化反應,a極為負極,b極為正極,酸性條件下不出現(xiàn)oh-,則負極反應:2h2-4e-4h+,正極反應:o2+4h+4e-2h2o,故a、b項錯誤;該反應中轉移0.1 mol 電子,消耗標準狀況下1.12 l h2,c項未指明標準狀況,錯誤;h+移向正極,d正確。14.解析:(1)由普通鋅錳電池放電發(fā)生的主要反應可知,zn作負極,電解質的主要成分為nh4cl,正極反應為mno2+n+e-mnooh+nh3。堿性鋅錳電池的負極在電池的內部,不易發(fā)生因負極的消耗而使電解質泄漏;由于金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中穩(wěn)定,故堿性鋅錳電池使用壽命較長。(2)黑色固體混合物中溶于水的物質有nh4cl、zn(nh3)2cl2,不溶于水的物質有mno2、mnooh,因此濾液中含zn(nh3)2cl2、nh4cl,加鹽酸后生成zncl2和nh4cl,故得到的化合物a是zncl2,b是nh4cl;由操作b的現(xiàn)象可推知,k2mno4在溶液中發(fā)生歧化反應生成kmno4和mno2;用惰性電極電解k2mno4溶液時,陰極是h+得電子,生成h2。答案:(1)znnh4clmno2+n+e-mnooh+nh3堿性電池不易發(fā)生電解質的泄漏,因為消耗的負極改裝在電池的內部;堿性電池使用壽命較長,因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高(答對一條即可,其他合理答案也給分)(2)zncl2nh4cl3mn+2co22mn+mno2+2ch215.解析:(1)已知在licoo2中l(wèi)i為+1價,o為-2價,依據化合物中元素化合價代數和為零原則,可算得co的化合價為+3價。(2)在正極堿浸的條件下,正極材料中的鋁箔和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應:2al+2oh-+6h2o+3h2。(3)酸浸是在80 下進行,h2o2會發(fā)生分解,2h2o22h2o+o2;另外h2o2具有還原性,+3價的co可以將h2o2氧化,反應為2licoo2+3h2so4+h2o2li2so4+2coso4+o2+4h2o;若用鹽酸代替h2so4和h2o2,在反應過程中鹽酸被氧化,生成氯氣,會污染環(huán)境。(4)在coso4溶液中加入nh4hco3,然后過濾得到coco3,說明沉淀鈷過程中生成碳酸鈷沉淀,同時hc在轉化為coco3的過程中,會電離出h+,因此還會有co2和水生成,反應方程式為coso4+2nh4hco3coco3+(nh4)2so4+h2o+co2。(5)充電時,陰極反應為6c+xli+xe-lixc6,則放電時,負極反應式為lixc6-xe-6c+xli+,該反應中c的化合價升高,屬于氧化反應,則另一極發(fā)生還原反應,應是li1-xcoo2轉化為licoo2的過程,其電極反應式為:li1-xcoo2+xli+licoo2。此時電池反應方程式為:li1-xcoo2+lixc6licoo2+6c。(6)放電時li+從負極流出,并向正極移動,正極上便富集了鋰,由流程圖可得可回收的金屬化合物有al(oh)3、li2so4、coco3。答案:(1)+3(2)2al+2oh-+6h2o+3h2(3)2licoo2+3h2so4+h2o2li2so4+2coso4+o2+4h2o、2h2o22h2o+o2有氯氣生成,污染較大(4)coso4+2nh4hco3coco3+(nh4)2so4+h2o+co2(5)li1-xcoo2+lixc6licoo2+6c(6)li+從負極流出,經電解質向正極移動并進入正極材料中al(oh)3、coco3、li2so416.解析:(1)fes2完全燃燒生成fe2o3和so2,因為1 g fes2燃燒放出7.1 kj熱量,則1 mol fes2燃燒放出852 kj熱量,故fes2燃燒反應的熱化學方程式為:4fes2(s)+11o2(g)2fe2o3(s)+8so2(g)h=-3 408 kjmol-1。(2)該循環(huán)工藝中,反應物為so2和h2o,產物為h2so4和h2,故總反應方程式為:2h2o+so2h2so4+h2。(3)在hi分解反應中:2hi(g)h2(g)+i2(g),從平衡移動原理分析,減少h2的量,上述平衡正向移動,hi的分解率增大。(4)分析充、放電總反應式:nio(oh)+mhni(oh)2+m。則電池放電時,負極上發(fā)生氧化反應:mh失去電子生成m、h+,在堿性環(huán)境中h+與oh-結合生成h2o:mh+oh-e-m+h2o。電池繼續(xù)充電時,o2在另一電極上被消耗,則該電極反應式為:o2+2h2o+4e-4oh-。答案:(1)4fes2(s)+11o2(g)2fe2o3(s)+8so2(g)h=-3 408 kjmol-1(2)2h2o+so2h2so4+h2(3)減少h2的量,使hi分解平衡正向移動,提高hi的分解率(4)mh+oh-e-m+h2oo2+2h2o+4e-4oh-考點二:電解原理及應用【真題題組】1.