2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校小題精練系列 專題29 電化學(xué)綜合應(yīng)用.doc
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專題29 電化學(xué)綜合應(yīng)用 (滿分42分 時(shí)間20分鐘) 姓名:_______________ 班級(jí):_______________ 得分:_______________ 1.關(guān)于鋼鐵電化學(xué)保護(hù)兩種方法的說法錯(cuò)誤的是 A. 犧牲陽極陰極保護(hù)法利用的是原電池原理 B. 外加電流陰極保護(hù)法利用的是電解原理 C. 犧牲陽極陰極保護(hù)法中鋼鐵為負(fù)極 D. 外加電流陰極保護(hù)法中鋼鐵為陰極 【答案】C 【解析】 點(diǎn)睛:原電池中,失去電子的為負(fù)極,得到電子的為正極;電解池中,失去電子的為陽極,得到電子的為 陰極。 2.全釩液流儲(chǔ)能電池一次性充電后,續(xù)航能力可達(dá)1000km,而充電時(shí)間只需3~5min,被譽(yù)為“完美電池”,其原理如圖所示(已知V2+呈紫色,V3+呈綠色)。電池放電時(shí),左槽溶液質(zhì)量增加。下列說法正確的是 A. 充電時(shí)的陰極反應(yīng)為VO2++2H++e-=VO2++H2O B. 放電時(shí)的正極反應(yīng)為V3++e-=V2+ C. 放電過程中,右槽溶液由紫色變?yōu)榫G色 D. 若負(fù)載為用石墨電極電解食鹽水的裝置,生成4gNaOH時(shí)該電池中消耗0.1molH+ 【答案】C 【解析】 點(diǎn)睛:本題考查了原電池和電解池原理,解題關(guān)鍵:電池放電時(shí),左槽溶液質(zhì)量增加,判斷原電池的正負(fù)極,推斷充電時(shí)外接電源正負(fù)極,再結(jié)合電極反應(yīng)式來分析解答即可,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,選項(xiàng)D電解池和原電池相結(jié)合的計(jì)算,解題要點(diǎn),兩池轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,得關(guān)系式NaOH~2H+. 3.利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光分解水制氫。反應(yīng)過程中所需的電能由太陽能光電池提供,下列說法正確的是( ) A. 反應(yīng)體系中I2和Fe2+可循環(huán)使用 B. 光電池是原電池 C. 光催化反應(yīng)池中的反應(yīng)方程式為:2I—+2Fe3+ I2+2Fe2+ D. 進(jìn)入電解池B的溶液與從電解池B排出的溶液pH相同 【答案】A 【解析】 電解池A中反應(yīng)為2H++2I-H2↑+I2,電解池B中反應(yīng)為4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,光催化反應(yīng)池中的反應(yīng)為I2+2Fe2+2Fe3++2I-。A,循環(huán)過程中總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑,I2和Fe2+可循環(huán)使用,A項(xiàng)正確;B,光電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,不是原電池,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C,光催化反應(yīng)池中反應(yīng)方程式為I2+2Fe2+2Fe3++2I-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D,電解池B中反應(yīng)為4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,進(jìn)入電解池B的溶液的pH大于從電解池B排出的溶液的pH,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。 4.某課題組以納米Fe2O3 作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料),通過在室溫條件下對(duì)鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電,成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁性的可逆調(diào)控(如圖)。以下說法正確的是 A. 放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O B. 該電池可以用水溶液做電解質(zhì)溶液 C. 放電時(shí),F(xiàn)e作電池的負(fù)極,F(xiàn)e2O3作電池的正極 D. 充電時(shí),電池被磁鐵吸引 【答案】A 【解析】 5.熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為。下列有關(guān)說法正確的是 A. 正極反應(yīng)式: B. 放電過程中,向負(fù)極移動(dòng) C. 常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D. 每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成10.35gPb 【答案】D 【解析】 【分析】 由原電池總反應(yīng)可以知道Ca為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為Ca+2Cl--2e-=CaCl2,硫酸鉛為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb,原電池工作時(shí),陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),結(jié)合電解方程式計(jì)算。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查原電池的工作原理,注意根據(jù)原電池的總反應(yīng)式結(jié)合物質(zhì)所含元素化合價(jià)的變化判斷原電池的正負(fù)極,把握電極方程式的書寫方法,易錯(cuò)點(diǎn)為D,注意把握原電池的構(gòu)成條件。 6.堿性硼化釩(VB2)-空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為:4VB2 +11O24B2O3 +2V2O5 。用該電池為電源,選用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí),B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標(biāo)況),則下列說法中正確的是 A. VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為: 2VB2+11H2O – 22e?V2O5+2B2O3+22H+ B. 外電路中電子由c電極流向VB2電極 C. 電解過程中,b電極表面先有紅色物質(zhì)析出,然后有氣泡產(chǎn)生 D. 若B裝置內(nèi)的液體體積為200mL,則CuSO4溶液的濃度為0.05mol/L 【答案】D 【解析】 【分析】 硼化釩-空氣燃料電池中,VB2在負(fù)極失電子,氧氣在正極上得電子,電池總反應(yīng)為:4VB2 +11O24B2O3 +2V2O5,則與負(fù)極相連的c為電解池的陰極,銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),與氧氣相連的b為陽極,氫氧根失電子發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此分析計(jì)算。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查原電池及其電解池的工作原理,題目難度不大,本題注意把握電極反應(yīng)式的書寫,利用電子守恒計(jì)算。 7.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是( ?。? A. 正極的電極方程式為:O2+ 2H2O + 4e-═ 4OH- B. 將石墨電極改成Mg電極,難以觀察到鐵銹生成 C. 若向自來水中加入少量NaCl(s),可較快地看到鐵銹 D. 向鐵電極附近吹入O2比向石墨電極附近吹入O2,鐵銹出現(xiàn)得快 【答案】D 【解析】 8.最近科學(xué)家利用下列裝置圖成功地實(shí)現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4。下列敘述錯(cuò)誤的是 A. 電池工作時(shí),實(shí)現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 B. 銅電極為正極,電極反應(yīng)式為CO2-8e-+8H+=CH4+2H2O C. 電池內(nèi) H+ 透過質(zhì)子交換膜從左向右移動(dòng) D. 為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量稀硫酸 【答案】B 【解析】 【詳解】 A.由電池裝置圖可知電池工作時(shí),實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故正確;B.電子流入的極是正極,所以銅是正極,銅上二氧化碳得到電子生成甲烷,即CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故錯(cuò)誤;C.電池內(nèi)氫離子透過質(zhì)子交換膜向正極移動(dòng),電子流入的極是正極,所以銅是正極,即電池內(nèi)氫離子透過質(zhì)子交換膜從左向右移動(dòng),故正確;D.向裝置中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)溶液稀硫酸可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力,提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,故正確。故選B。 【點(diǎn)睛】 在原電池中,電子從負(fù)極流出,經(jīng)過導(dǎo)電流向正極,溶液中的陽離子向正極移動(dòng)。 9.向新型燃料電池的兩極分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO3固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-。圖中濾紙用含有酚酞的氯化鈉溶液浸泡過,c、d、e、f均為惰性電極,工作后e極周圍變紅。下列敘述正確的是( ) A. c極為正極,A處通入甲烷氣體 B. d極的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- = 4OH- C. 固體電解質(zhì)中O2-由d極向c極移動(dòng) D. e極上發(fā)生氧化反應(yīng),pH增大 【答案】C 【解析】 10.如圖裝置(Ⅰ)為一種可充電電池的示意圖,其中的離子交換膜只允許K+通過,該電池放電、充電的化學(xué)方程式為2K2S2+KI3K2S4 +3KI。裝置(Ⅱ)為電解池的示意圖,當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí),電極X附近溶液先變紅。則閉合K時(shí),下列說法不正確的是( ) A. K+從左到右通過離子交換膜 B. 電極A上發(fā)生的反應(yīng)為I3-+2e-=3I- C. 電極Y上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑ D. 當(dāng)有0.1 molK+通過離子交換膜,X電極上產(chǎn)生1.12L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 【答案】B 【解析】 【詳解】 11.銅板上鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中,形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會(huì)被腐蝕,示意圖如圖所示。下列說法不正確的是 A. 因鐵的金屬性比銅強(qiáng),所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕 B. 若水膜中溶解了SO2,則鐵鉚釘腐蝕的速率變小 C. 銅極上的反應(yīng)是2H++2e? =H2↑、O2+4e?+4H+=2H2O D. 在金屬表面涂一層油脂,能防止鐵鉚釘被腐蝕 【答案】B 【解析】 12.如圖所示進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),電極材料為銅和另一電極X,則以下說法中錯(cuò)誤的是 A. 銅電極上既可能發(fā)生反應(yīng):Cu-2e- =Cu2+,又可能發(fā)生 Cu2++2e- =Cu B. 該裝置既可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,又能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 C. X電極上既可能產(chǎn)生H2,又可能產(chǎn)生O2 D. 該裝置既可做電鍍銅的實(shí)驗(yàn),又可以研究精煉銅的原理 【答案】C 【解析】 【詳解】 A. 該裝置若為鋅銅原電池,則銅電極上發(fā)生反應(yīng):Cu2++2e- =Cu;若該裝置為電解池,銅做陽極,發(fā)生反應(yīng):Cu-2e- =Cu2+, A正確; B. 該裝置若為原電池,可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能;若為電解池,可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,B正確; C.產(chǎn)生H2的反應(yīng)為還原反應(yīng),只能在原電池的正極或電解池的陰極發(fā)生;產(chǎn)生O2的反應(yīng)為氧化反應(yīng),只能在電解池的陽極發(fā)生,所以X電極上可能產(chǎn)生H2,就不可能產(chǎn)生O2;產(chǎn)生氧氣,就不能產(chǎn)生氫氣;C錯(cuò)誤; D. X電極為鐵,做陰極,該裝置既可做電鍍銅的實(shí)驗(yàn);X電極為粗銅做陽極,又可以研究精煉銅的原理,D正確; 正確選項(xiàng)C。 【點(diǎn)睛】 電鍍的特點(diǎn):待鍍金屬做陰極,鍍層金屬做陽極,含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液,電鍍前后,電鍍液的濃度保持不變。而粗銅精煉過程,粗銅做陽極,純銅做陰極,含有銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液,精煉前后,電解質(zhì)的溶液的濃度變小。 13.下列裝置由甲、乙兩部分組成(如圖所示),甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A. 甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng) B. M極電極反應(yīng)式:H2N (CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+ C. 一段時(shí)間后,乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變 D. 當(dāng)N極消耗0.25 mol O2時(shí),則鐵極增重16 g 【答案】D 【解析】 【分析】 根據(jù)題給信息知,甲圖中裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池,M是負(fù)極,N是正極,電解質(zhì)溶液為酸性溶液,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng);乙部分是在鐵上鍍銅,則鐵為陰極應(yīng)與負(fù)極相連,銅為陽極應(yīng)與正極相連,根據(jù)得失電子守恒計(jì)算,以此解答該題。 【詳解】 選項(xiàng)B正確;C.乙部分是在鐵上鍍銅,電解液濃度基本不變,所以乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變,選項(xiàng)C正確;D.當(dāng)N電極消耗0.25 mol氧氣時(shí),則轉(zhuǎn)移0.254=1mol電子,所以鐵電極增重mol64g/mol=32g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。 【點(diǎn)睛】 本題考查了原電池原理以及電鍍原理,側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查,明確原電池正負(fù)極上得失電子、電解質(zhì)溶液中陰陽離子移動(dòng)方向即可解答,難度中等。 14.目前,科學(xué)家提出了一種經(jīng)濟(jì)而且理想的獲得氫能源的循環(huán)體系(如圖)。關(guān)于此循環(huán)體系,下列說法中錯(cuò)誤的是( ) A. 燃料電池能夠使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能 B. 燃料電池中通入H2的一極作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) C. 在此循環(huán)中發(fā)生了反應(yīng):2H2O 2H2↑+ O2↑ D. 目前化學(xué)家急需解決的問題是尋找合適的光照條件下分解水的催化劑 【答案】C 【解析】- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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