高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)檢測：專題八電化學(xué)原理及其應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題八電化學(xué)原理及其應(yīng)用1．家蠅的雌性信息素可用芥酸（來自菜籽油）與羧酸X在濃NaOH溶液中進行陽極氧化得到.電解總反應(yīng)式為：則下列說法正確的是(）A．X為C2H5COOHB．電解的陽極反應(yīng)式為：C21H41COOH＋X－2e－＋2H2O→C23H46＋2COeq\o\al（2－,3)＋6H＋C．電解過程中,每轉(zhuǎn)移amol電子,則生成0.5amol雌性信息素D．陰極的還原產(chǎn)物為H2和OH－解析：A項根據(jù)原子守恒可判斷X為C2H5COOH；B項由于電解質(zhì)溶液為濃NaOH,因此陽極反應(yīng)式應(yīng)為C21H41COOH＋X－2e－＋60H－→C23H46＋2COeq\o\al(2－，3）＋4H2O;C項根據(jù)電解總反應(yīng)可知每生成1mol雌性信息素轉(zhuǎn)移2mol電子，則C項正確;D項陰極的還原產(chǎn)物為H2，OH－并非氧化還原產(chǎn)物．答案：AC2．下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是（）A．銅鋅原電池中銅是負極B．用電解法精煉粗銅時,粗銅作陰極C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅做陽極D．電解稀硫酸制H2和O2時銅做陽極解析:銅鋅原電池中鋅活潑，鋅做負極；電解精煉銅時，粗銅中的銅失去電子,做陽極;電鍍銅時，應(yīng)選用銅片做陽極，鍍件做陰極，含有銅離子的溶液做電鍍液。電解稀硫酸時，銅做陽極，失電子的是銅而不是溶液中的OH－，因而得不到氧氣。答案：C3．普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca（OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點,科學(xué)家發(fā)明了電動勢（E）法測水泥初凝時間，此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為：2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石B．測量原理裝置圖中，Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應(yīng)C．負極的電極反應(yīng)式為：2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2OD．在水泥固化過程中，由于自由水分子的減少，溶液中各離子濃度的變化導(dǎo)致電動勢變化解析：A項工業(yè)上制備普通水泥的主要原料正確；B項測量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應(yīng)；C項負極材料Cu失電子,該電極反應(yīng)式正確；D項在溶液中通過離子移動來傳遞電荷,因此各離子濃度的變化導(dǎo)致電動勢變化。答案：B4．LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為：FePO4＋Lieq\o（,\s\up10（放電），\s\do10(充電))LiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是(）A．可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B．放電時電池內(nèi)部Li＋向負極移動C．充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少D．放電時電池正極反應(yīng)為：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4解析：加入的硫酸會和金屬鋰反應(yīng),A項錯誤；放電時，發(fā)生原電池反應(yīng)，Li＋(在負極生成，帶正電荷)在電池內(nèi)部向正極移動，B項錯誤；放電時，負極:Li－e－=Li＋，正極：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4；充電時，陽極：LiFePO4－e－=FePO4＋Li＋,陰極：Li＋＋e－=Li,C、D兩項正確。答案：CD5．天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2)，充電時LiCoO2中Li被氧化，Li＋遷鋰離子電池移并以原子形式嵌入電池負極材料碳(C6）中，以LiC6表示。電池反應(yīng)鋰離子電池為LiCoO2＋C6eq\o(,\s\up10（放電）,\s\do8(充電）)CoO2＋LiC6，下列說法正確的是(）A．充電時，電池的負極反應(yīng)為LiC6－e－=Li＋＋C6B．放電時，電池的正極反應(yīng)為CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2C．羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D．鋰離子電池的比能量（單位質(zhì)量釋放的能量）低解析:A項充電時,發(fā)生電解池反應(yīng)，電池負極即為電解池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：Li＋＋C6＋e－=LiC6;B項放電時，發(fā)生原電池反應(yīng)，電池正極發(fā)生還原反應(yīng)；C項含活潑氫的有機物作電解質(zhì)易得電子；D項鋰相對原子質(zhì)量小、密度最小,所以鋰離子電池的比能量高，故正確選項為B項。答案：B7．有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是()①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole－②負極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式：CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al（2－,3)＋7H2O③負極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－④電池放電后，溶液pH不斷升高A．①②B．①③C．①④D．③④解析：本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用，首先要判斷出電池的正負極，其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應(yīng),若發(fā)生的是失電子反應(yīng)則是原電池的負極，反之是正極。CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中的燃燒反應(yīng)，即CH4→CO2，嚴格講生成的CO2還與KOH反應(yīng)生成K2CO3，化合價升高，失去電子，是電池的負極,電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al（2－,3)＋7H2O，1molCH4參加反應(yīng)有8mole－發(fā)生轉(zhuǎn)移，O2在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－.雖然正極產(chǎn)生OH－，負極消耗OH－,但從總反應(yīng)CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O可看出是消耗KOH，所以電池放電時溶液的pH不斷下降，故①②正確，③④錯誤。答案：A8．如圖裝置中，A、B中電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，a、b為電源兩極.在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1,閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體產(chǎn)生，如圖所示。(1)電源的a極為________(填“正極”或“負極”)。（2）在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液，現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(3）寫出A中電極反應(yīng)式：_________________________________________________。（4）若電解一段時間后A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K2、K3，閉合K1，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時B極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。解析：(1)由圖示得電解時B中產(chǎn)生氣體的體積是A中的2倍，而電解KOH溶液的本質(zhì)是電解水，故A中生成的是氧氣，A為陽極,B為陰極；a為負極、b為正極；C作陰極、D作陽極。（2）MnOeq\o\al（－,4）向陽極移動,故紫色移向D鉑夾。(3）A中是OH－放電。(4)中構(gòu)成了氫氧燃料電池，KOH溶液作電解質(zhì)溶液,B作負極,H2失去電子后與OH－結(jié)合生成水。答案:（1）負極(2)紫色向D鉑夾靠近（3)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O(4）H2－2e－＋2OH－=2H2O9．(1)今有2H2＋O2eq\o(=,\s\up7（KOH)）2H2O反應(yīng),構(gòu)成燃料電池，則負極通的應(yīng)是________，正極通的應(yīng)是________,電極反應(yīng)式為________________、________________。（2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為____________________、____________________。（1）和(2)的電解液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH各有何變化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如把H2改為甲烷、KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為:____________________、____________________。解析：根據(jù)電池反應(yīng)式可知H2在反應(yīng)中被氧化，O2被還原，因此H2應(yīng)在負極上反應(yīng),O2應(yīng)在正極上反應(yīng)。又因為是堿性溶液，此時應(yīng)考慮不可能有H＋參加或生成,故負極反應(yīng)為：2H2＋4OH－－4e－=4H2O,正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。若將導(dǎo)電物質(zhì)換成酸性溶液，此時應(yīng)考慮不可能有OH－參加或生成，故負極：2H2－4e－=4H＋，正極：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。由于前者在堿性條件下反應(yīng)KOH量不變，但工作時H2O增多故溶液變稀堿性減弱，pH將變小。而后者為酸溶液，H2SO4的量不變，水增多，溶液酸性減弱，故pH將變大。如把H2改為甲烷，用KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)CH4＋2O2=CO2＋2H2O，則負極為發(fā)生氧化