2014届高考二轮复习参考第二阶段(考前5周)第二阶段【课时检测】四 电化学
发布时间:2024-11-17
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一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2012·上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H
===Zn2+H2↑,下列说法错误的是( ) ++
A.a、b不可能是同种材料的电极
B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸
D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸
解析:选A。该装置若为原电池,则Zn作负极,活泼性比Zn差的金属或碳棒作正极,盐酸或稀H2SO4作电解质溶液,则可发生反应Zn+2H===Zn2+H2↑,C、D选项正确;++
该装置若为电解池,Zn作阳极,碳棒(或Zn)作阴极,盐酸或稀H2SO4作电解质溶液,则可以发生反应:Zn+2H===Zn2+H2↑,B项正确,A错误。 ++
2.如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U型管中盛有pH=4
的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导
管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面。
以下有关解释合理的是( )
A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应
B.雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀
C.墨水液面回升时,正极反应式为:
O2+2H2O+4e===4OH
D.U型管中溶液pH逐渐减小
解析:选C。铁发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降,说明有气体生成,是析氢腐蚀;一段时间后液面上升,说明有气体被吸收,是吸氧腐蚀。故A、B、D错误,C正确。
3.(2012·大纲全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④ --
解析:选B。①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极;①③相连时,①为负极;②④相连时,②上有气泡,说明④为负极;③④相连时,③的质量减少,说明③为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②,选项B正确。
4.(2012·威海模拟)表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池,可使电动汽车的充电时
间仅需几分钟,该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是 .
( )
A.放电时,氧化石墨烯作正极
B.放电时,负极电极反应式为Li-e===Li
C.充电时,该电池是将电能转化为化学能
D.充电时,电解质溶液中的Li从阴极迁移到阳极
解析:选D。放电时,金属锂作负极失去电子,氧化石墨烯作正极得到电子;充电时,相当于电解装置,是将电能转化为化学能;充电时,电解质溶液中的Li从阳极迁移到阴极,故A、B、C项正确,D项错误。
5.用均滴有酚酞试液和氯化钠溶液的滤纸分别制作甲、乙两个装置。下列描述正确的是(
) ++-+
A.滤纸上的阴离子都向碳棒迁移
B.a、d两极的电极反应式相同
C.b、d两极附近的溶液都变红
D.b、c两极均有少量气体产生
解析:选C。甲装置是原电池,a极作负极,电极反应式为Fe-2e===Fe2,b极作正-+
极,电极反应式为2H2O+O2+4e===4OH,b极附近变红,滤纸上的阴离子向负极迁移。乙装置是电解池,c极作阳极,电极反应式为2Cl-2e===Cl2↑,d极作阴极,电极反应式为2H+2e===H2↑,d极附近变红,滤纸上的阴离子向阳极迁移。综上分析,只有选项C正确。
6.(2012·福建高考)将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是(
) +-----
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(SO24)增大 -
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
解析:选A。选项A,铜电极为原电池的正极,发生还原反应,A正确;选项B,在溶液中,发生移动的不是电子,B错误;选项C,甲池中c(SO24)不变,C错误;选项D,在-
b电极,OH放电,溶液显酸性,b点不变色,D错误。
7.(2012·四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e+H2O===CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是( )
A.检测时,电解质溶液中的H向负极移动
B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为:O2+4e+2H2O===4OH
解析:选C。电解质溶液中阳离子应向正极移动,A项错误;酸性溶液中,正极电极反应式为O2+4e+4H===2H2O,D项错误;结合正极反应式,转移0.4 mol电子时,消耗O2 0.1 mol,其在标准状况下的体积为2.24 L,B项错误;C项符合题目要求,正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(14分)如图甲、乙是电化学实验装置。
-+--+-+-
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为____________________________________________; ②乙中总反应的离子方程式为_______________________________________________; ③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸变蓝,写出该反应的离子方程式为 __________________________________________________________________。
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为______________________________________________; ②乙中一段时间后,石墨电极附近pH将________(填“增大”“不变”或减小)。 解析:(1)①遇到与甲类似的装置,首先想到的是吸氧腐蚀,O2在石墨棒上得电子;②由电子的转移方向可知石墨棒为阳极,Fe棒为阴极,乙装置实质是电解食盐水。
(2)①铁为负极失电子;②石墨棒为阳极,OH失电子,pH减小。
答案:(1)①O2+2H2O+4e===4OH
②2Cl+2H2O=====2OH+H2↑+Cl2↑
③Cl2+2I===2Cl+I2 ------通电-
(2)①Fe-2e===Fe2 ②减小 -+
9.(14分)随着国家大力发展清洁能源产业的要求,以太阳能为代表的新能源产业规模得以迅速地壮大。试完成下列问题:
(1)现在电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,如图所示,这是一种典型的
可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO22PbSO44充电+-放电
+2H2O。则电池放电时,溶液的pH会________(填“增大”或“减小”),
写出负极反应式为________________________________________。充电
时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的________极相连。
(2)为体现节能减排的理念,中国研制出了新型燃料电池汽车,该车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池原理示意图。该电池的正极是________(填“a”或“b”,下同)极,工作过程中,质子(H)透过质子交换膜移动到________极。写出该电池的负极反应式为:________________________________________。
+
解析:(1)铅蓄电池放电时,负极为Pb,失去电子发生氧化反应Pb-2e+SO24--===PbSO4,正极为PbO2,得到电子发生还原反应;铅蓄电池在充电时,是电解池装置,与充电器电源的负极相连的叫做阴极,即它放电时的负极,阳极失去电子转移到充电器电源的正极,阳极反应是PbSO4+2H2O-2e===PbO2+SO24+4H。 --+
(2)原电池的负极发生的反应为H2-2e===2H,正极反应为O2+4H+4e===2H2O。 答案:(1)增大 Pb-2e+SO24===PbSO4 负 ---++-
(2)b b H2-2e===2H
10.(15分)如图是一个电化学过程的示意图。
-+
请回答下列问题:
(1)图中甲池是________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。
(2)A(石墨)电极的名称是________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。
(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:
________________________________________________________________________。
(4)乙池中反应的化学方程式为________________________,当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g,甲池中理论上消耗O2的体积为________ L(标准状况下),此时丙池中某电极析出
1.6 g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是________。
A.MgSO4溶液
C.NaCl溶液 B.CuSO4溶液 D.AgNO3溶液
解析:(1)根据图中信息,甲池是燃料电池,即为原电池,通入氧气的电极为电池的正极,通入CH3OH的电极为负极,其他两个装置为电解池。
(2)A与电池的正极相连接,故为阳极。
(3)通CH3OH的电极为负极,发生氧化反应,电极反应为CH3OH-6e+8OH===CO23---+6H2O。
(4)乙池是电解AgNO3溶液,电解方程式为4AgNO3+2H2O=====4Ag+4HNO3+O2↑;
5.4当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g,得到的电子的物质的量为mol=0.05 mol,由电子守108
恒可知,生成氧气的物质的量为0.05 mol=0.012 5 mol,在标准状况下的体积为0.012 5 4电解
mol×22.4 L/mol=0.28 L。此时丙池中某电极析出1.6 g某金属,设该金属为+2价金属,则M=1.6 g/(0.5 mol/2)=64 g/mol,则该金属为Cu,故选B。
答案:(1)原电池 (2)阳极
(3)CH3OH-6e+8OH===CO23+6H2O ---
(4)4AgNO3+2H2O=====4Ag+O2↑+4HNO3 0.28 B
11.(15分)某校探究性学习小组对消毒液次氯酸钠(NaClO)的制备与性质等
进行了探究。
(1)甲同学:为制备消毒液,探究并制作了一种家用环保型消毒液(NaClO溶
液)发生器,设计了如图所示的装置,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。请完
成下列问题:若通电时,为使生成的Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消
毒液,则电源的a电极名称为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),与其相连的电极的电极反应式为___________________________________________________;
装置溶液中反应生成NaClO的离子方程式为________________________。
(2)乙同学:从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:
电解
用烧杯取少量样品,将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯,浸泡一段时间。预期的实验现象是____________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)为了进一步探究碳钢钉在该消毒液(NaClO)中的腐蚀原理,丙同学设计了如图实验装置,写出碳(C)极上发生的电极反应式________________________________。
解析:甲同学为制备消毒液,要求阳极产生的氯气在底部,从而保证上升过程中与阴极产生的氢氧化钠溶液充分反应。
乙同学探究次氯酸钠的性质要充分考虑它能水解显碱性。探究其对碳钢制品的腐蚀原理,根据其强氧化性可知它可氧化铁生成三价铁,再考虑到溶液的碱性会生成氢氧化铁,氢氧化铁失水得到红棕色铁锈。在原电池中碳棒作正极,次氯酸根得电子被还原生成氯离子。
答案:(1)负 2H+2e===H2↑
Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O
(2)碳钢钉表面有红褐色物质生成
(3)ClO+H2O+2e===Cl+2OH
-------+-