2017高考化學(xué)電化學(xué)原理專項(xiàng)練習(xí)題答案解析

　　1.【解析】選A。本題通過電化學(xué)知識意在考查考生的電化學(xué)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(xiàng)錯、B項(xiàng)正確;該裝置也可以是原電池，此時電池負(fù)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(xiàng)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(fù)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(qiáng);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(fù)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(fù)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(fù)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(xiàng)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(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤;NaCl溶液中的Cl-在Pt電極上失電子生成Cl2，所以D項(xiàng)錯誤。

　　5.【解析】選B。電解硫酸鈉溶液實(shí)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(fù)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(fù)極，A項(xiàng)錯誤;負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e-====Mg2+，B項(xiàng)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(xiàng)錯誤;Mg-AgCl電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能用于海上應(yīng)急照明供電，D項(xiàng)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(shí)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(jìn)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(xiàng)錯。

　　8.【解析】(1)為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，因此可選用易溶性強(qiáng)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(fù)極產(chǎn)物有水生成，所以負(fù)極必有C 參加反應(yīng)，同時根據(jù)碳守恒可知A必為CO2，負(fù)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(xué)能，a錯誤;c項(xiàng)，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(xué)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(fù)極電極反應(yīng)：銅作為負(fù)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(fù)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(shí)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?dú)夂投趸迹鶕?jù)反應(yīng)方程式若設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為x，氮?dú)夂投趸几鳛閤/3，x=0.36 mol，然后根據(jù)總反應(yīng)方程式計(jì)算出尿素的量。

　　答案：Ⅰ.(1)b、d

　　(2)4H++O2+4e-====2H2O

　　Ⅱ.(1)負(fù) (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(fù)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(jì)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(fù)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(jì)算導(dǎo)致失分。

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