高考化學電化學原理專項練習題答案

　　1.【解析】選A。本題通過電化學知識意在考查考生的電化學知識和考生對問題的分析、處理能力。圖示裝置既可以是電解池，陽極的電極材料為Zn、陰極的電極材料為Zn或其他可導(dǎo)電的材料，如Cu、石墨等，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故A項錯、B項正確;該裝置也可以是原電池，此時電池負極材料為Zn、正極材料為比Zn活潑性差的可導(dǎo)電的材料，如Cu、石墨等，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故C、D項正確。

　　2.【解析】選C。題中沒有外加電源，應(yīng)是原電池裝置，由給出的反應(yīng)物和生成物得出電池反應(yīng)為2CO2+2H2O====2HCOOH+O2，再根據(jù)電子從a流向b，知a為負極，電極反應(yīng)式是2H2O-4e-====O2↑+4H+，由于產(chǎn)生H+，其附近酸性增強;b是正極，電極反應(yīng)式是CO2+2H++2e-====HCOOH，由于消耗H+，其附近酸性減弱。

　　3.【解析】選B。

　　具體分析 結(jié)論(金屬活動性)

　　電流從②流向①，①為負極 ①>②

　　①③相連時③為正極 ①>③

　　②④相連時②上有氣泡逸出，②為正極 ④>②

　　③④相連時③的質(zhì)量減少，③為負極 ③>④

　　4.【解析】選B。閉合開關(guān)后，碳和鋅及稀硫酸溶液構(gòu)成原電池，鉑和銅及NaCl溶液構(gòu)成電解池。原電池中鋅作負極，碳是正極，在電解池中與鋅相連的銅電極是陰極;與碳相連的Pt電極是陽極，所以A項錯誤;閉合開關(guān)后NaCl溶液中的H+在銅電極上得電子生成H2，所以銅電極附近的OH-濃度增大，導(dǎo)致溶液中的Na+向銅電極移動，所以B項正確，C項錯誤;NaCl溶液中的Cl-在Pt電極上失電子生成Cl2，所以D項錯誤。

　　5.【解析】選B。電解硫酸鈉溶液實質(zhì)上是電解水，根據(jù)同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2可推知，甲為O2，乙為H2，則a極為陽極，b極為陰極。a極與電源正極相連，S 、OH-移向a極，c為陰離子交換膜，OH-放電，產(chǎn)物丙為硫酸溶液。b極與電源負極相連，Na+、H+移向b極，d為陽離子交換膜，H+放電，產(chǎn)物丁為NaOH溶液。綜上所述，B正確。

　　6.【解析】選D。Mg失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，是電池的負極，A項錯誤;負極反應(yīng)為Mg-2e-====Mg2+，B項錯誤;Mg-AgCl電池能夠被海水激活，改用KCl作電解質(zhì)溶液也能夠激活該電池，C項錯誤;Mg-AgCl電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能用于海上應(yīng)急照明供電，D項正確。

　　7.【解析】選D。由反應(yīng)的裝置分析，惰性電極為陽極，則電解該溶液的實質(zhì)是電解水，所以陽極是溶液中的氫氧根離子失電子，而陰極是氫離子得電子，故在陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-====2OH-+H2↑，A對;由于陽極氫氧根離子放電所以剩余大量的氫離子，會使氫離子的濃度變大，故使平衡2Cr +2H+ Cr2 +H2O向右移動，B對;根據(jù)陰、陽極放電的離子可以得知總反應(yīng)式為4K2CrO4+4H2O 2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，C對;假設(shè)陽極區(qū)的K的物質(zhì)的量為d，則Cr的物質(zhì)的量為1。設(shè)Cr 的轉(zhuǎn)化量是x，則消耗的H+的物質(zhì)的量為x，則進入陽極區(qū)的K+的物質(zhì)的量為x，由此可知K+的總物質(zhì)的量為d+x。n(K2CrO4)=1/2n(K+)=n(Cr)，所以1/2(d+x)=1，x=2-d，Cr 的轉(zhuǎn)化率為x/1=2-d，所以D項錯。

　　8.【解析】(1)為了增強溶液的導(dǎo)電性，因此可選用易溶性強電解質(zhì)溶液，排除A和B，考慮到題中要求電解時保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此不能添加NaOH。

　　(2)電解時鐵作陽極，因此主要發(fā)生Fe-2e-====Fe2+，同時也發(fā)生副反應(yīng)，即溶液中的OH-失電子被氧化生成O2。

　　(3)根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式。

　　(4)由于原電池的負極產(chǎn)物有水生成，所以負極必有C 參加反應(yīng)，同時根據(jù)碳守恒可知A必為CO2，負極反應(yīng)式可表示為CH4+4C -8e-====5CO2+2H2O。

　　答案：(1)C

　　(2)Fe-2e-====Fe2+　4OH--4e-====2H2O+O2↑

　　(3)4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3↓+8H+

　　(4)CO2

　　9.【解析】(1)正極上氧氣得電子生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e-====2O2-;n(Cu2+)=0.1 mol，n(H+)=0.4 mol，n(Cl-)=0.4 mol，n(S )=0.1 mol，要想使兩極得到相同體積的氣體，陽極上有氧氣生成，設(shè)氧氣的物質(zhì)的量為x，電解時陰陽極上得失電子數(shù)相等，所以0.1 mol×2+(x+0.2)mol×2=4x+0.4 mol×1，x=0.1 mol。

　　(2)①陽極上二價鈷離子失電子生成三價鈷離子，電極反應(yīng)式為Co2+-e- Co3+

　　②失電子的物質(zhì)作還原劑，被氧化，所以被氧化的是C或碳;

　　6Co3++CH3OH+H2O====CO2↑+6Co2++6H+　轉(zhuǎn)移e-

　　22.4 L 6 mol

　　2.24 L 0.6 mol

　　故轉(zhuǎn)移電子0.6 mol。

　　答案：(1)O2+4e-====2O2-　0.1

　　(2)①Co2+-e-====Co3+　②C或碳　0.6

　　10.【解析】Ⅰ.(1)在電解過程中，會有一部分電能損失轉(zhuǎn)化為熱能，因此電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學能，a錯誤;c項，溶液中的Cu2+應(yīng)向陰極(精銅)移動，c錯誤;正確答案為b、d。

　　(2)本題可采取兩種方法書寫：一是直接法，通過化學反應(yīng)可以看出，O2發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)物一定為O2，其對應(yīng)的還原產(chǎn)物為H2O，故正極的電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+====2H2O;方法二：先寫出負極電極反應(yīng)：銅作為負極反應(yīng)物，氧化產(chǎn)物為CuSO4，故其電極反應(yīng)式為Cu-2e-+S ====CuSO4，在電量相同的前提下，用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式，可得正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+====2H2O。

　　Ⅱ.(1)電鍍時，鍍層金屬作電解池的陽極，鍍件作電解池的陰極，與電源的負極相連。(2)鍍銅是將Cu2+變成Cu，需要加入還原劑與之反應(yīng)。

　　Ⅲ.(1)圖中產(chǎn)生氯氣的電極為陽極，與陽極相連的電極為正極;

　　(2)根據(jù)圖中信息，陽極上先產(chǎn)生氯氣，氯氣具有氧化性，尿素中的氮原子為-3價，具有還原性，兩者相遇發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

　　(3)反應(yīng)過程中實際上發(fā)生兩個反應(yīng)(條件略去)：

　　2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑

　　CO(NH2)2+3Cl2+H2O====N2+CO2+6HCl

　　兩方程式相加消去中間產(chǎn)物可得：

　　總反應(yīng)方程式：CO(NH2)2+H2O====N2↑+CO2↑+3H2↑

　　由此可知反應(yīng)的最終結(jié)果是沒有酸或者堿生成，陰極室的酸堿性不會發(fā)生改變;

　　兩極產(chǎn)生的氣體是氫氣、氮氣和二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)方程式若設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為x，氮氣和二氧化碳各為x/3，x=0.36 mol，然后根據(jù)總反應(yīng)方程式計算出尿素的量。

　　答案：Ⅰ.(1)b、d

　　(2)4H++O2+4e-====2H2O

　　Ⅱ.(1)負 (2)還原劑

　　Ⅲ.(1)B

　　(2)2Cl--2e-====Cl2↑

　　CO(NH2)2+3Cl2+H2O====N2+CO2+6HCl

　　(3)不變　7.2

　　11.【解析】(1)在堿性環(huán)境下，該燃料電池的總反應(yīng)為：

　　CH4+2O2+2OH-====C +3H2O，正極反應(yīng)為：2O2+4H2O+8e-====8OH-，則兩式相減得出負極反應(yīng)為：CH4+10OH--8e-====C +7H2O。

　　(2)根據(jù)圖示得知該裝置是兩個串聯(lián)的電源和一個電解池，由于甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)因而與甲烷相連的電解池的b極為陰極，產(chǎn)生的氣體為氫氣。

　　(3)1 mol甲烷氧化失去電子8 mol，電量為8×9.65×104C，因題中燃料電池是串聯(lián)的，但電子的傳遞只能用一個電池計算，由于甲烷失去電子是氯離子失電子數(shù)的8倍，所以CH4～4Cl2。

　　答案：(1)2O2+4H2O+8e-====8OH-

　　CH4+10OH--8e-====C +7H2O

　　(2)H2　2NaCl + 2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑

　　(3) ×8×9.65×104C•mol-1=3.45×104C　4

　　【誤區(qū)警示】(1)書寫負極反應(yīng)式時，易忽視電解質(zhì)溶液的環(huán)境，把生成物C 寫成CO2而導(dǎo)致錯誤。

　　(2)因漏掉“電解”而導(dǎo)致電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式失分。

　　(3)不注意審題，只寫結(jié)果而不列式計算導(dǎo)致失分。

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