高考二輪化總復(fù)習(xí)專題限時訓(xùn)練6

專題限時訓(xùn)練(六)電化學(xué)基礎(chǔ)(時間：60分鐘分數(shù)：100分)一、選擇題(每小題7分，共56分)1.(2015·廣東中山模擬)如圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面圖。下列說法正確的是()A．該電化學(xué)腐蝕為析氫腐蝕B．圖中生成鐵銹最多的是C區(qū)域C．A區(qū)域比B區(qū)域更易腐蝕D．鐵閘中的負極的電極反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋答案：D解析：海水溶液為弱酸性，發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性較強的條件下才發(fā)生析氫腐蝕，A錯誤；在B處，海水與氧氣接觸，發(fā)生的吸氧腐蝕的程度最大，生成鐵銹最多，B、C項錯誤；Fe作負極失電子生成亞鐵離子，則負極的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，故D正確。2．(2014·新課標卷Ⅱ)2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移答案：C解析：圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確。B項，電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D項，放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。3．(2015·安徽馬鞍山模擬)下圖為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中不正確的是()－=xLi＋，當轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則用去的鋰為7g·mol－1×0.2mol＝1.4g，錯誤。8.(2015·四川成都模擬)關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是()A．用裝置①精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B．裝置②的總反應(yīng)式是Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋C．裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連D．裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕答案：B解析：裝置①中a為陽極，電解精煉銅時，應(yīng)是粗銅；裝置②中，鐵的金屬活動性大于銅，總反應(yīng)式應(yīng)是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；裝置③中為保護鋼閘門不被腐蝕，應(yīng)使閘門與外接電源的負極相連；裝置④中由于濃硫酸有強的吸水性，鐵釘在干燥的空氣中不易被腐蝕。二、非選擇題(共44分)9．(15分)(2015·陜西師大附中模擬)25℃時，用兩個質(zhì)量相同的銅棒作電極，電解500mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，電解過程中，電解液的pH變化如表所示(假定溶液溫度保持不變)。電解2h后，取出電極，對電極進行干燥，并稱量，測得兩電極的質(zhì)量差為9.6g。已知，25℃時0.1mol·L－1CuSO4溶液的pH為4.17。時間/h0.511.52pH1.32.43.03.0(1)實驗剛開始階段電解池陰極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________。(2)電解進行到1.5h后，電解質(zhì)溶液的pH不再發(fā)生變化的原因是__________________________________________________；用離子反應(yīng)方程式表示0.1mol·L－1CuSO4溶液的pH為4.17的原因______________________________________________________。(3)電解進行的2h中，轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量________0.15mol(填“<”“＝”或“>”)。(4)若欲使所得電解質(zhì)溶液復(fù)原到500mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，應(yīng)對溶液進行怎樣處理？___________________。答案：(1)2H＋＋2e－=H2↑(2)電解持續(xù)進行，H＋濃度降到一定程度后，電解過程發(fā)生轉(zhuǎn)變，陽極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，電解質(zhì)溶液的組成、濃度不再發(fā)生變化，溶液的pH也不再發(fā)生變化Cu2＋＋2H2O=Cu(OH)2＋2H＋(3)>(4)向溶液中通入約0.05molH2S解析：根據(jù)題意及表中數(shù)據(jù)可知，電解剛開始階段，陽極反應(yīng)式是Cu－2e－=Cu2＋，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑；隨著電解的繼續(xù)，溶液中Cu2＋的濃度增大，此時陽極反應(yīng)不變，當H＋濃度降低到一定程度后，陰極反應(yīng)則變成Cu2＋＋2e－=Cu；若電解過程中只有電鍍銅的過程，陽極溶解的銅與陰極生成的銅質(zhì)量相同，溶液的組成保持不變，則陽極銅的質(zhì)量減少為9.6g/2＝4.8g，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15mol，而實際上先有H2產(chǎn)生，后有電鍍銅的過程，故實際轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量大于0.15mol；要使溶液復(fù)原則需要通入H2S，H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4。10．(14分)(2015·河北石家莊模擬)已知鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up15(放電),\s\do15(充電))2PbSO4＋2H2O，現(xiàn)用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時鐵電極的質(zhì)量減少11.2g。請回答下列問題：(1)A是鉛蓄電池的________極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為______________________________________________________。(2)Ag電極的電極反應(yīng)式是_________________________，該電極的電極產(chǎn)物共________g。(3)Cu電極的電極反應(yīng)式是__________________，CuSO4溶液的濃度________(填“減小”“增大”或“不變”)。(4)如圖表示電解進行過程中某個量(縱坐標x)隨時間的變化曲線，則x表示________。a．各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積b．各U形管中陽極質(zhì)量的減少量c．各U形管中陰極質(zhì)量的增加量答案：(1)負PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O(2)2H＋＋2e－=H2↑0.4(3)Cu－2e－=Cu2＋不變(4)b解析：根據(jù)在電解過程中鐵電極質(zhì)量的減少可判斷A是電源的負極，B是電源的正極，電解時Ag極作陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，F(xiàn)e作陽極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，左側(cè)U形管中總反應(yīng)式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。右側(cè)U形管相當于電鍍裝置，Zn電極作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，銅電極作陽極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，電鍍過程中CuSO4溶液的濃度保持不變，根據(jù)上述分析可得答案。11．(15分)(2015·廣東深圳模擬)最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡單、電耗較低等優(yōu)點，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸，總反應(yīng)為2CH3CHO＋H2O→CH3CH2OH＋CH3COOH實驗室中，以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置示意圖如圖所示。(1)若以甲烷燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應(yīng)通入________(填化學(xué)式)氣體。(2)電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無色氣體。電極反應(yīng)如下：陽極：①4OH－－4e－=O2↑＋2H2O②______________陰極：①__________________________________________②CH3CHO＋2e－＋2H2O=CH3CH2OH＋2OH－(3)電解過程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)在實際工藝處理中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為3000mg/L的廢水，可得到乙醇________kg(計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位)。答案：(1)CH4(2)CH3CHO－2e－＋H2O=CH3COOH＋2H＋4H＋＋4e－=2H2↑或4H2O＋4e－=2H2↑＋4