高考化学复习备考精品资料十电化学原理及应用(限时：45分钟)一、选择题1下列有关电化学的示意图中正确的是()解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl在阳极放电产生Cl2，H在阴极获得电子而产生H2，正确。答案：D2(2016佛山二模)关于下列装置说法正确的是()A装置中的铜棒上冒气泡B装置中的a、b可能冒气泡C装置换上硫酸铜溶液，将实现锌片上镀铜D装置换上硫酸铜溶液，将实现“b极”镀铜答案：B3(2015福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原Da电极的反应为3CO218H18e=C3H8O5H2O解析：该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，H为阳离子，在电解池中向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2OO2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是2,3 CO2C3H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：3CO218H18e=C3H8O5H2O，D项错误。答案：B4有关电化学知识的描述正确的是()A理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池B某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液C因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe2e=Fe2D由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg2e2OH=Mg(OH)2解析：A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应；B项，因为电解质溶液中有Ag，盐桥内不能有Cl，因为二者反应会生成AgCl沉淀；C项，Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极，其负极反应式为Cu2e=Cu2；D项，由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2，Al作负极，负极反应式为Al3e4OH=AlO2H2O，D错。答案：A5镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。其中，镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A放电过程中OH移向正极B电池的总反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2ClC镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O22H2e=2H2O解析：本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。镁燃料电池，镁作负极，失电子，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液，生成Mg2，若为碱性溶液，生成Mg(OH)2。ClO在正极反应，由图可知有Cl和OH生成：ClOH2O2e=Cl2OH，OH向负极移动，生成Mg(OH)2，在镁过氧化氢燃料电池中，H2O2得e与H反应生成H2O。答案：A6(2016扬州调研)如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是()A电流表指针不发生偏转BAl、Pt两极有H2产生C甲池pH减小，乙池pH不变DMg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应解析：甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的H2、O2体积比为21，在一定条件下可以完全反应。答案：D7(2016许昌模拟)某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3，其原理如图所示，其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是()A电解质溶液中电流的方向由B到A，电子的流向与之相反B电极A表面反应之一为NO3e2H2O=NO4HC电极B附近的c(NO)增大D该电池工作时，每转移4 mol电子，生成22.4 L O2解析：该电池的工作原理(以NO为例)为4NO3O22H2O=4HNO3，则NO发生了氧化反应，故A极为负极，B极为正极。电子只能通过外电路，其流向为从A到B，A项错误；负极反应(以NO为例)为NO3e2H2O=NO4H，B项正确；原电池中阴离子(NO)向负极附近移动，C项错误；电池工作时，每转移4 mol电子，消耗1 mol O2，在标准状况下O2的体积为22.4 L，D项错误。答案：B二、非选择题8(2015山东高考，节选)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_(填化学式)溶液，阳极电极反应式为_，电解过程中Li向_(填“A”或“B”)电极迁移。解析：根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H2e=H2，剩余OH与Li结合生成LiOH，所以B极区电解液应为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极应为阳极。阳极区电解液应为LiCl溶液，电极反应式为2Cl2e=Cl2。根据电流方向，电解过程中Li向B电极迁移。答案：LiOH2Cl2e=Cl2B9(2016沈阳模拟)某蓄电池的反应为NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2。(1)该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是_(填下列字母)。放电时生成Fe(OH)2的质量为18 g，则外电路中转移的电子数是_。ANiO2BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体镶嵌Zn块，或与该蓄电池的_极(填“正”或“负”)相连。(3)以该蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示)_。(4)精炼铜时，粗铜应与直流电源的_极(填“正”或“负”)相连。精炼过程中，电解质溶液中的c(Fe2)、c(Zn2)会逐渐增大而影响进一步电解。甲同学设计如图除杂方案：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀时的pH2.37.55.66.2完全沉淀时的pH3.99.76.48.0则加入H2O2的目的是_。乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。解析：(1)该蓄电池充电时反应逆向进行，发生还原反应的电极为阴极，电极反应式为Fe(OH)22e=Fe2OH。放电时FeFe(OH)2，电极反应式为Fe2e2OH=Fe(OH)2,18 g Fe(OH)2的物质的量为0.2 mol，故转移0.4 mol电子。(2)外接电源的阴极保护法，船体应与蓄电池的负极相连。(3)铝制品发生钝化时，在铝表面形成致密的氧化膜，也会有Al3进入溶液与HCO发生反应Al33HCO=Al(OH)33CO2，溶液变浑浊。(4)精炼铜时，粗铜应与电源的正极相连。处理电解质溶液时加入H2O2将Fe2转化为Fe3，然后调节溶液的pH为4，可以使Fe3以Fe(OH)3的形式除去。若将溶液的pH调节到8，Cu2已经沉淀完全。答案：(1)C0.4NA(或2.4081023)(2)负(3)Al3e=Al3，Al33HCO=Al(OH)33CO2(4)正将Fe2氧化为Fe3不正确因为同时会使Cu2生成沉淀而除去10下图是一个化学过程的示意图。(1)图中甲池是_装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH移向_极(填“CH3OH”或“O2”)。(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式： _。(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为_极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式：_。(4)乙池中总反应的离子方程式：_。(5)常温下，当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，乙池的pH是_(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；此时丙池某电极析出1.60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是_(填序号)。AMgSO4 BCuSO4CNaCl DAgNO3解析：(1)(2)分析图中装置，甲池是碱性条件下的甲醇燃料电池，通入甲醇的电极作负极，通入O2的电极作正极，在碱性条件下甲醇被氧化为CO，由此写出负极反应式：CH3OH6e8OH=CO6H2O，原电池工作时溶液中的阴离子向负极移动。(3)(4)碳电极(A极)与原电池正极相连，作阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，则银电极(B极)作阴极，电极反应式为Age=Ag，电解过程的总反应式为4Ag2H2O4AgO24H。当向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液时，附近变红的电极为A极。(5)常温下，当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g，即析出Ag的物质的量为0.05 mol时，生成H的物质的量为0.05 mol，而乙池中溶液的体积为500 mL，由此可得溶液的pH1。根据放电规律，本题首先排除选项A和选项C。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时，此时转移的电子为0.05 mol，当丙池中电极上析出1.60 g金属铜时，正好转移0.05 mol电子，因此选项B符合题意。当丙装置中为AgNO3溶液，且AgNO3溶液足量时，析出金属(Ag)的质量也应为5.40 g，当AgNO3溶液不足时，析出金属(Ag)的质量必小于5.40 g，故选项D也符合题意。答案：(1)原电池CH3OH(2)CH3OH6e8OH=CO6H2O(3)A