ZTH038-高考化学二轮复习专题9电化学原理及其应用

1电化学原理及其应用一、选择题1．中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。下列说法正确的是()A．绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B．加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C．此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D．绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是()A．电解法制金属钠时，负极反应式为：Na＋＋e－===NaB．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子3．(2010·全国理综Ⅰ，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-I3+2e-―→3I-2TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I3下列关于该电池叙述错误的是()A．电池工作时，I－在镀铂导电玻璃电极上放电B．电池工作时，是将太阳能转化为电能C．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少D．电池中镀铂导电玻璃为正极4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H22D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极5．(2010·浙江理综，9)Li­Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe，有关该电池的下列说法中，正确的是()A．Li­Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋FeC．负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS6．下列关于金属腐蚀叙述正确的是()A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O===M(OH)n＋n2H2↑B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7．下列叙述正确的是()A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOHD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8．以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8gCu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol二、非选择题9．(2009·山东理综，29)Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是____________。电池工作时，电子流向______________(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为____________g。10．(2010·全国Ⅱ，29)右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)；3①A管溶液由红变黄；②B管溶液由红变黄；③A管溶液不变色；④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：__________________________________________；(3)写出B管中发生反应的反应式：__________________________________________；(4)检验a管中气体的方法是________________________________________________；(5)检验b管中气体的方法是________________________________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_______________。11．某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出B装置中的电极反应：阴极：_______________________________________________________________；阳极：_______________________________________________________________。(2)观察到A装置中的现象是：①___________________________________________________________________；②___________________________________________________________________；③___________________________________________________________________。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：__________________________________________________________________。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：_______________________________________________________________________。12．（创新探究）某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验，请分析实验结果后回答相应问题。4(1)实验一中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计指针偏转，但较短时间内电流即明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94g，铜片增重了3.84g，则该原电池的工作效率是(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。(2)实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了。为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+？________________________________________________________________________。(3)实验三中盐桥中的K+流向溶液(填ZnSO4或CuSO4)，如果Zn的消耗速率为1×10-3mol/s，则K+的迁移速率为mol/s。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是________________________________________________。(4)你根据实验一、二、三可得出的结论是_________________________(写出两点即可)。(5)实验四中，调节低压电源的电压到6V，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，图示中的“+”连接到电源的正极上，“-”连接到电源的负极上，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为2∶1，去掉电源，该装置就成为一只氢氧燃料电池，用带有一小灯泡的导线连接a、b，灯泡即可发亮。下列说法错误的是。A．在电解KOH溶液制备H2和O2时，KOH的作用是增强溶液的导电性，一段时间后其浓度增大B．当作为氢氧燃料电池时，c极发生氧化反应，d极发生还原反应C．当作为氢氧燃料电池时，电解质溶液中的OH－向着d极移动D．如将KOH溶液换成稀H2SO4，且作为氢氧燃料电池时，c极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－5参考答案1．D2．B3．A4．D5．B6．B7．C8．D9．(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出来的Cu构成锌铜原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H＋＋2e－===H2↑8710．(1)①④(2)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓(3)4OH--4e-===2H2O+O2↑(写2H2O-4e-===4H++O2↑也可)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)11．(1)2H2O+2e-===H2↑+2OH-(或2H++2e-===H2↑)Fe-2e-===Fe2+(2)①A烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉②烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平③最后A烧杯溶液呈红色，导管有气泡溢出(3)Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3或写成总反应式：4Fe2++8OH-+2H2O+O2===4Fe(OH)3↓(4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等12．(1)60%(2)未形成闭合的回路(3)CuSO42×10－3Zn和Cu2＋不直接接触发生置换反应，电子只能通过导线发生转移(4)Zn的活泼性比Cu强，原电池需形成闭合回路才能产生持续电流或正、负极在同一电解质溶液中时工作效率降低(其他合理答案也可)(5)BD