2020版高考化学二轮复习专题7电化学提升训练含解析.doc

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1、专题七电化学时间：45分钟满分：100分一、选择题(本大题共6小题，每小题9分，共54分)1(2019年年衡阳二模)在城市中，地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀，原理简化如图所示，则下列有关说法不正确的是()A原理图可理解为两个串联的电解装置B溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色C地下管道被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)D溶液中铁丝左侧的电极反应式为Fe2e=Fe2解析：由图可知，左侧Fe

2、电极与电源的正极相连为阳极，铁丝左侧为阴极，形成电解池；铁丝右侧为阳极，右侧Fe电极与电源负极相连为阴极，形成电解池，故该装置可看作两个串联的电解装置，A正确。铁丝左侧为阴极，发生还原反应：2H2O2e=2OHH2，左侧Fe电极生成的Fe2与OH结合生成Fe(OH)2白色沉淀，随后被氧化变成灰绿色，B正确，D错误。埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，可减缓金属管道的腐蚀，C正确。答案：C2(2019年四川成都高三诊断性检测)已知某高能锂离子电池的总反应为：2LiFeS=FeLi2S，电解液为含LiPF6SO(CH3)2的有机溶液(Li可自由通过)。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质

3、镍，工作原理如图所示。下列分析正确的是()A该锂离子电池正极反应为FeS2Li2e=FeLi2SBX与电池的Li电极相连C电解过程中c(BaC12)保持不变D若去掉阳离子膜将左右两室合并，则X电极的反应不变解析：A.由上述分析可知，FeS发生还原反应作正极，电极反应式为：FeS2Li2e=FeLi2S，故A正确；B.X为阳极，与FeS电极相连，故B错误；C.电解过程中，阳极发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2，阳极区的Ba2通过阳离子交换膜进入BaCl2溶液中；阴极发生还原反应：Ni22e=Ni，溶液中Cl通过阴离子交换膜进入BaCl2溶液中。故电解过程中，BaCl2的物质的量浓度将不断增大

4、，故C错误；D.若将阳离子交换膜去掉，因BaCl2溶液中含有C1，故阳极电极反应式为：2C12e=Cl2，故X电极的电极反应发生改变，选项D错误。答案：A3(2019年四川省遂宁市高三一模)某充电宝锂离子电池的总反应为：xLiLi1xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为：NiOOHMHMNi(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是()A锂离子电池放电时Li向正极迁移B镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOHH2Oe= Ni(OH)2OHC上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4xe= Li1xMn2O4xL

5、i解析：A.放电时，相当于原电池，则阳离子向正极移动，A正确；B.镍氢电池放电时，正极发生还原反应，元素的化合价降低，则NiOOH得到电子生成氢氧化镍，B正确；C.根据装置图中的电极材料可知，左图是锂离子电池的放电反应，上图是镍氢电池的充电反应，所以表示用锂离子电池给镍氢电池充电，C正确；D.锂离子电池充电时，阴极发生还原反应，所以锂离子得到电子生成Li单质，D错误。答案：D4(2019年辽宁朝阳市模拟)燃烧产生的尾气中含有一定量的NO。科学家们设计了一种间接电处理法除去其中NO的装置，如下图所示，它可以将NO转化为N2。下列说法正确的是()Aa连接电源的正极BPt电极B上发生的电极反应为2H

6、2O4e=O24HC当NO吸收柱中产生1 mol SO32时，理论上处理的NO气体的体积为8.96 L(标准状况)D图中的离子交换膜应为阴离子交换膜解析：根据图示，SO32在电极A上反应生成S2O42，反应中S元素的化合价由4价变成3价，化合价降低被还原，因此A为阴极，则B为阳极，在NO吸收柱中NO与S2O42反应生成氮气和SO32，据此分析解答。A根据上述分析，A为阴极，B为阳极，a连接电源的负极，故A错误；B.Pt电极B为阳极，发生氧化反应，电极反应为2H2O4e=O24H，故B正确；C.当NO吸收柱中产生1 mol SO32时，反应中消耗0.05 mol S2O42，转移1 mol电子，

7、根据得失电子守恒，处理的NO气体为0.5 mol，标准状况下的体积为11.2 L，故C错误；D.根据图示，阳极区硫酸的浓度基本不变，结合电极B的反应为2H2O4e=O24H，生成的氢离子需要向阴极区运动，离子交换膜应为阳离子交换膜，故D错误；故选B。答案：B5(2019年陕西榆林市高三二模)铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬致密，耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是()A阴极上有金属铝生成B电极A为石墨，电极B为金属铝COH在电极A上放电，有氧气生成D阳极的电极反应式为：2Al6e3H2O=Al2O36H解析：根据原

8、电池装置和题目信息可知电解总反应为：2Al3H2OAl2O3H2，则A.阴极氢离子放电，电极反应为：2H2e=H2，A错误；B.电极A与电源的正极相连，是阳极，发生失去电子的氧化反应，应是为Al，B错误；C.电解质为硫酸溶液，阳极反应为：2Al6e3H2O=Al2O36H，C错误；D.阳极反应为：2Al6e3H2O=Al2O36H，D正确。答案：D6(2019年重庆市高三三模)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示，下列叙述错误的是()AM室发生的电极反应式：2H2O4e=O24HBa、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜CN室中：a%b%D理论上每生成1 mol H3BO3，两

9、极室共产生标准状况下16.8 L气体解析：M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H，电极反应式为2H2O4e=O24H，故A正确；原料室中的B(OH)4通过b膜进入产品室、Na通过c膜进入N室，M室中氢离子通入a膜进入产品室，则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B错误 ；N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室：a%b%，故C正确；理论上每生成1 mol产品，M室生成1 mol H，转移电子1 mol，M、N室电极反应式分别为2H2O4e=O24H、2H2O2e=H22OH，N室生成0.5

10、mol H2，M室生成0.25 mol氧气，两极室共产生标准状况下16.8 L气体，故D正确。答案：B二、非选择题(共46分)7(15分)(1)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液镍氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为H22NiOOH2Ni(OH)2.根据所给信息判断，混合动力车刹车或下坡时，乙电极周围溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为：_

11、(2)图2是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验回答下列问题：A极为电源_(填“正”或“负”)极，写出A极的电极反应式：_要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与_极(填“C”或“D”)相连当消耗标准状况下2.24LCO时，C电极的质量变化为_g.解析：(1)混合动力车刹车或下坡时，是电解池工作原理，乙电极为阳极，是Ni(OH)2转化为NiOOH的过程，电极方程式为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，乙电极周围因氢氧根离子的浓度减小，pH将减小。(2)CO具有还原性，

12、在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：CO2eCO32=2CO2。因A为负极，B为正极，粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极相连。当消耗标准状况下2.24LCO时，电极反应式：CO2eCO32=2CO2，失去电子为20.1 mol，精铜电极电极反应式：Cu22e=Cu，由电子得失守恒可知Cu2的物质的量为0.1 mol，精铜电极的质量增加的质量为：0.1 mol64 g/mol6.4 g。答案：(1)减小Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O(2)负极CO2eCO32=2CO2D 6.48(16分)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。已知Na2FeO4在强碱性

13、溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示： (1)写出向NaOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：_。(2)向溶液中加入Fe(NO3)3溶液发生反应，该反应的氧化剂是_，每制得49.8 g Na2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为_ mol。(3)从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图甲所示。电解过程中阳极的电极反应式为_。图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图乙所示。工作过程中该电源的正极反应式为_，Na由_(填“a”或“b”，下同)极区移向_极区。解析：(1)Cl2与NaOH溶液发生歧化反

14、应生成NaCl、NaClO、和H2O，由此可写出离子方程式。(2)结合(1)分析和流程知溶液中溶质主要是NaClO，因此加入Fe(NO3)3溶液后生成Na2FeO4，此反应中，氧化剂为NaClO，还原剂为Fe(NO3)3；利用得失电子守恒得：3NaClO2Na2FeO4，由此可知生成49.8 g Na2FeO4消耗氧化剂的物质的量49.8 g/166 gmol13/20.45 mol。(3)电解时阳极Fe失去电子被氧化为FeO42，结合电解质溶液为碱性可得，阳极电极反应式为Fe8OH6e=FeO424H2O；电池工作时正极发生还原反应，结合图示原理可知正极反应为H2O2得电子，被还原为OH；电

15、解质溶液中的阳离子由负极区移向正极区。答案：(1)2OHCl2=ClOClH2O(2)NaClO(或次氯酸钠)0.45(3)Fe8OH6e=FeO424H2OH2O22e=2OHab9(15分)(2019年湖北黄冈高三模拟)铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。(1)铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，其反应的化学方程式为_。(2)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：过程1中分离

16、提纯的方法是_，滤液2中的溶质主要是_(填物质的名称)。过程1中，在Fe2催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_。电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向_极室(填“阴”或者“阳”)加入_(填化学式)。解析：(1)盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，则该气体为氯气，根据氧化还原反应的规律及元素守恒可知，产物还有PbCl2和水，其化学

17、方程式为：PbO24HCl(浓)=PbCl2Cl24H2O。(2)过程1中得到了滤液和不溶物PbSO4，则过程1的操作方法为过滤；PbSO4与氢氧化钠反应生成物除了PbO以外，应还有硫酸钠，则滤液2中的溶质主要是硫酸钠，在Fe2催化下，Pb和PbO2在稀硫酸作用下发生归中反应生成PbSO4的方程式为：PbPbO22H2SO4 PbSO42H2O。(3)电解时阴极PbCl42 得电子生成Pb，其电极反应式为PbCl422e=Pb4Cl；电解过程中，惰性电极a(阳极)上水失电子发生氧化反应，其电解反应式为：2H2O4e=O24H，为平衡电荷，生成的H会通过阳离子交换膜移向阴极；电解过程中，阴极发生电极反应：PbCl422e=Pb4Cl，则可在阴极补充PbO生成PbCl42 ，使Na2PbCl4电解液浓度恢复。答案：(1)PbO24HCl(浓)=PbCl2Cl24H2O(2)过滤硫酸钠PbPbO22H2SO42PbSO42H2O (3)PbCl422e=Pb4ClH阴PbO- 8 -