新編高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題二 基本理論 第5講 電化學(xué)原理及應(yīng)用

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1、新編高考化學(xué)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(shuō)法錯(cuò)誤的是　(　　) A.陰極附近溶液呈紅色　　　　　 B.陰極逸出氣體 C.陽(yáng)極附近溶液呈藍(lán)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(shí)生成氫氧化鉀,因此溶液變紅(堿使酚酞變紅),A、B說(shuō)法正確;陽(yáng)極產(chǎn)生碘單質(zhì),碘使淀粉變藍(lán),C說(shuō)法正確;陰極氫離子得電子生成氫氣,同時(shí)生成氫氧化鉀,堿性增強(qiáng),D說(shuō)法錯(cuò)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(lán)色沉淀生成 B.燒杯b中發(fā)生反應(yīng)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(yīng)O2+4H++4e-2H2O,溶液pH降低 【解析】選B。鋅比鐵活潑,鋅是負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子,2Zn-4e-2Zn2+;鐵是正極,通入的氧氣得到電子,反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-,得不到藍(lán)色沉淀,A錯(cuò)誤、B正確;外電路電子由負(fù)極流向正極,電池內(nèi)部由離子定向移動(dòng)導(dǎo)電,電子不可能在溶液中傳遞,C錯(cuò)誤;燒杯a中反應(yīng)生成OH-,pH升高,D錯(cuò)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(fù)極,用溶有LiC

3、lO4的有機(jī)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(yīng):nLi+(CF)nnLiF+nC,則下列說(shuō)法不正確的是　(　　) A.放電過(guò)程中,Li+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移 B.負(fù)極反應(yīng)式:nLi-ne-nLi+ C.正極反應(yīng)式:(CF)n+nLi++ne-nC+nLiF D.可以用水代替有機(jī)溶劑 【解析】選D。A項(xiàng),放電是原電池,原電池中陽(yáng)離子移向正極,正確。B項(xiàng),負(fù)極失去電子,化合價(jià)升高,正確。C項(xiàng),正極得到電子,化合價(jià)降低,正確。D項(xiàng),鋰與水反應(yīng),因此不能用水代替有機(jī)溶劑,錯(cuò)誤。 4.(2014·蚌埠三模)化學(xué)家正在研

4、究尿素動(dòng)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(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)描述正確的是　(　　) A.電池工作時(shí)H+移向負(fù)極 B.該電池用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液 C.甲電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+ H2O - 6e-CO2↑+ N2↑+ 6H+ D.電池工作時(shí),理論每?jī)艋? 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(yáng)離子移向正極,A錯(cuò)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(cuò)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(fù)極,C正

5、確;由于沒(méi)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(cuò)誤。 5.有關(guān)下圖裝置的敘述中,正確的是　(　　) A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)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(hù)法 B.若X為碳棒,Y為飽和NaOH溶液,開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向鐵電極移動(dòng) 【解析】選B。A項(xiàng),該裝置是原電池,鋅作負(fù)極被腐蝕,鐵被保護(hù),這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

6、,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該裝置是電解池,碳棒是陽(yáng)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(xiàng),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(cuò)誤;D項(xiàng),鐵作負(fù)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(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng),錯(cuò)誤。 6.(2014·蕪湖模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)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(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,請(qǐng)回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是　　　　,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)? 　　　　(用a、b表示)。 (

7、2)正極反應(yīng)式為　 。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)椤? 。 (4)該電池工作時(shí),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(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料,吸氫和放氫原理如下: Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2OLiOH+H2↑ ①反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是　　　　。 ②如圖所示是一個(gè)電化學(xué)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(shí)間后,B極的電極反應(yīng)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(yīng)方程式為 　 。 【解析】(1)燃料電池的能量轉(zhuǎn)化形式均是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,而通H2的一極為電池的負(fù)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(fù)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(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-。 (3)由

9、于是鉑粉,所以表面積會(huì)增大,加大了對(duì)H2、O2的吸附能力,加快了電極反應(yīng)速率。 (4)①在反應(yīng)Ⅱ中,LiH中的H從-1價(jià)變到H2中的0價(jià),失電子,是還原劑,而H2O中的H從+1價(jià)變到0價(jià),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(yīng)式為Cu2++2e-Cu,而A為陽(yáng)極,反應(yīng)中陽(yáng)極自身溶解,會(huì)發(fā)生Cu-2e-Cu2+,但在這個(gè)過(guò)程中由于Fe失電子能力比銅強(qiáng),故陽(yáng)極還會(huì)發(fā)生Fe-2e-Fe2+的反應(yīng),所以溶液中Cu2+的濃度會(huì)減小。 ⅱ.若把電解質(zhì)溶液改為NaCl溶液,則電解的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 答案:(1)由化學(xué)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(yīng)速率 (4)①H2O?、冖?Cu2++2e-Cu　減小 ⅱ.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑