2012年高考化学第二部分专题10 电化学原理
1.(2012.郑州.第一次质量预测)综合下图判断,下列正确的说法是
A. 装置I和装置II中负极反应均是
B. 装置I和装置II中正极反应均是
C. 装置I和装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D. 放电过程中,装置I左侧烧杯和装置II右侧烧杯中溶液的pH均增大
2.(2012.山西大同.调研)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池正极
的电极反应式为: 2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe,有关该电池的下列说法正确的是( )
A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价是+1价
B.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe—2e—=2Li++FeS
C.放电时,负极的电极反应式:Al—3e—=Al3+
D.该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
3.(2012.福州.期末)铁镍蓄电池放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液
B.电池的正极为Ni2O3、负极为Fe
C.电池放电时,负极反应为Fe+20H一一2e一 Fe(OH)2
D.电池充电时,阳极附近溶液的pH升高
3.【答案】D
【解析】由放电时的总反应知生成物均为氢氧化物,所以电池的电解液应为碱性溶液;由化合价的变化知Fe失去电子应作负极,Ni2O3作正极;充电时阳极为Ni(OH)2失电子,其电极反应式为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O,所以阳极附近溶液的pH降低,D项错误。
4. (2012.唐山.期末)碱性锌锰电池的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH),下列说法不正确的是( )
A.该电池Zn为负极,MnO2为正极,电解质是KOH
B.放电时外电路电流由Zn流向MnO2
C.电池工作时OH-向锌电极移动
D.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH—
5.(2012.江西协作体.联考)下列说法正确的是( )
A.蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程
B. MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,也常用于电解法冶炼镁、铝金属
C.铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应
D.由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键,不可能有非极性键
5.【答案】C
【解析】A项油脂不是高分子化合物;B项MgO熔点太高,常用电解熔融氯化镁冶炼镁;H2O2中存在非极性键,D项不正确。
7.(2012.南昌市.调研)用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是( )
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl
7.【答案】C
【解析】电解HCl溶液生成氢气和氯气,溶质减少,PH增大;电解NaOH实质是电解水,NaOH浓度增大,PH也增大,电解NaCl生成NaOH,PH增大。
8.(2012.杭州.第一次质检)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的
混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示,则下列有关说法中不正确的是( )
A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极
B.图中的b>a
C.阳极区pH增大
D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2
9.(2012.杭州.第一次质检)右图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是
A.食盐水中有气泡逸出
B.铁表面的反应为Fe - 3e→Fe 3+
C.红色首先在食盐水滴的中心出现
D.该实验研究的是金属的吸氧腐蚀
9.【答案】D
【解析】由于电解质溶液为中性,因此属于吸氧腐蚀,D项正确;图象中铁为负极,发生的反应为Fe-2e-=Fe2+,B项错误;正极为碳,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,即碳附近溶液显碱性,首先变红,C项错误;反应整个过程中没有气体生成,因此A项错误。
10.(2012.南昌市.调研)将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液
i.以电流强度为1A通电10分钟;
ii.10min后,反接电源,以电流强度为2A继续通电10分钟;下列图像分别表示:银电极质量,铂电极质量,及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。下确的是( )
A.①③ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
10.【答案】A
【解析】一开始银作阳极失电子形成Ag+,质量减少;铂作阴极,Ag+在阴极得电子生成银单质,所以铂电极质量增加;反接后银作阴极,质量增加,铂上的银失电子,质量减少,当银反应完后,由于铂是惰性电极所以OH-失电子产生氧气,再从电流强度和时间关系可得出①③正确。
11.(2012.济宁.期末)控制合适的条件,将反应
设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生的电极反应式为2I——2e—===I2
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中加入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
11.【答案】D
【解析】该反应不是可逆反应,故不能逆向进行,D项说法错误。
12.(2012.合肥市.第一次质量检测)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁
烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是 ( )
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.通入丁烷的一极是负极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体
12.【答案】D
【解析】燃料电池的O2-在正极产生,移向负极,A不正确;因是非水溶液,故B、C项
不正确。
14.(2012.福建泉州四校.第二次联考)右图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的
是( )
A.若X为碳棒,开关K置于N处,会加快铁的腐蚀
B.若X为锌,开关K置于N处,则X极上有黄绿色气体生成
C.若X为碳棒,开关K置于M处,则铁电极的电极反应式为:Fe-3e-=Fe3+
D.若X为锌,开关K置于M处,则总反应方程式为:2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2
15.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中
c(SO42-) = 2.0 mol·L-1,用石墨电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L
(标准状况)气体,则原溶液中c(K+)为
A.2.0 mol·L-1 B.1.5 mol·L-1 C.1.0 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
15.【答案】A
【解析】根据题意,阳极反应为:4OH—4e-=O2↑;阴极反应为:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑。则生成22.4LO2、H2转移电子分别为4mol、2mol,则溶液中Cu2+浓度为1mol/L。根据电荷守恒:c(K+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-),c(K+)=2.0 mol·L-1。
16.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)某心脏起搏器的动力来源于Li-SOCl2电池。该电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。下列关于该电池的说法正确的是
A.放电过程中Li+向负极移动
B.该电池的电解质溶液为NaCl水溶液
C.正极电极反应式为: 2SOCl2+4e- = 4Cl— +S +SO2
D.当0.4mol Li完全溶解时,流经电解液的电子个数为2.408×1023
16.【答案】C
【解析】放电过程中,Li为负极:Li-e-=Li+,则Li+将向正极移动,A错误;SOCl2为正极,电极反应为:2SOCl2+4e- = 4Cl— +S +SO2,C项正确;由于Li为活泼金属能够与水反应,故该电池应该为非水溶液,B项错误;电子是通过外电路(导线)从负极流向正极的,D项错误。
18.(2012九江市第一次统考)如图所示甲、乙两个装置,所盛溶液体积和浓度均相同且
足量,当电路中通过的电子都是0.1mol时,下列说法正确的是( )
A.溶液的质量变化:甲减小乙增大
B.溶液pH值变化:甲减小乙增大
C.相同条件下产生气体的体积:V甲=V乙
D.电极反应式:甲中阴极:Cu2++2e—= Cu, 乙中负极:Mg - 2e—= Mg2+
19.(2012.石景山.期末)金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。
现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式______。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是______g,溶液中的c(SO)=______mol/L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则X极是 (正、负极),电极
反应式 。Y极的材料名称是 ,电极反应式 。
19.【答案】
(1) Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+---------------------------------------------------------2分
(2) 0.64 --------------------------------------------------------------------------------1分
0.5 --------------------------------------------------------------------------------1分
(3)负极,Cu-2e-===Cu2+------------------------------------------------------------1+1分
碳(石墨、金、铂、银), 2Fe3++2e-===2Fe2+------------------------------1+1分
20.(2012.潍坊.期末)(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射,标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮,偏二甲肼可用胼来制备.
①用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=10.7kJ· mol-1
N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-543 kJ· mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 .
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施): .
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空.如图l所示装置中,以稀土金属材料做惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y203的Zr02固体,它在高温下能传导阳极生成的02-离子(02+4e 202-).
①c电极的名称为 ,d电极上的电极反应式为 .
②如图2所示电解l00mL0.5 mol·L-1CuS04溶液,a电极上的电极反应式为
.若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入 (填序号).
a. CuO b. Cu(OH)2 c.CuC03 d.Cu2(OH)2C03
20.【答案】
21.(2012.山东莱芜.期末)工业上金属的冶炼过程复杂。
(1)炼铁涉及的2个热化学方程式:
则反应的 。
(2)工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件,使难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式 。
(3)将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板,这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后,锌将作为原电池的 极发生 反应。(填“氧化”或“还原”)
(4)实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L,则该反应转移的电子数为
,消耗硫酸的物质的量是 。
21.【答案】 (2分)
(2分)
负极 (1分) 氧化(1分)
0.4 (2分) 0.2mol(2分)
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