2023年高考化学二轮复习10 电化学及其应用.pdf

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1、1.下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是（）A.锌 铉 碱 性 电 池 B.硅太阳能电池,转化为电能的装置；C.氢燃料电池，将化学能转化成电能的装置；D.铅蓄电池，将化学能转化成电能的装置；所以B能量转化形式与其他三个不同，故选B。2.下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是（）A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程D.铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应解析：选D。A.钢铁在潮湿的空气中易形成原电池，所以钢铁在:潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀，故A正确；B.中性或弱酸性条件下，金属发生

2、吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀，则电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，故B正确：C.金属腐蚀时失电子生成阳离子，则金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，故C正确；D.铝的表面易形成致密的氧化月真，氧化膜能阻止内部金属不被腐蚀，所以铝具有很强的抗腐蚀能力，故D错误。故 选D。3.下列有关2个电化学装置的叙述正确的是（）A.图I,电流形成的完整过程是：负极Zn2e=ZM+,电子经导线流向,正极，正 极Cu2+2e=CuB.图I,在不改变总反应的前提下，可用Na2s。4替换ZnS04,用石墨替换Cu棒C.图I I,通电后M和Na卡 先从阳极区移动到阴极，然后阴极才发生反应2H*+

3、2e=H2个D.图H,通电后，由于OH一 向阳极迁移，导致阳极附近pH升高解析：选B。A.活泼金属锌失去电子，电极反应式为：Z n-2 e-=Z n;,电子沿导线流向正极，正 极Cu；-+2 e-=C u,内电路离子的定向移动，构成闭合回路，才是电流形成的完整过程，故A错误；B.N&SO.昔换ZnSO,负极仍是锌放电，原电池中的铜本身未参与电极反应，所以可用能导电的石墨替换C u棒，故B正确；C.溶液中氢离子来源于水的电离，氢离子浓度很小，所以通电后Na-先从阳极区移动到阴极，阴极周围的水电离出氢离子在阴极放电，故C错误；D.阳极是氯离子放电，生成氯气，氯离子放电结束后是水电离出的氮氧根离子放

4、电，导致阳极附近PH降低，故D错误；故 选B。4.某可充电电池的原理如图所示，已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性，充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是（）外接电源或电器注：V2为紫色，W+为绿色VO2蓝色，VO；黄色A.充电时，b极接直流电源正极，a极接直流电源负极B.充电过程中，a极的电极反应式为：VO?+2H+e=VO2，+H2OC.放电时，成从左槽迁移进右槽D.放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色解析：选D。A.充电时，b电极为阴极，a极为阳极，则b极接直流电源负极，a极接直流电源正极，故A错误；B.充电过程中，a极是电解池阳极，a极的反应式为V O 2-e +H2O=VO

5、+2 H 故B错误；C.放电时，阳离子向正极移动，所以氢离子向左槽移动，故C错误；D.放电时，a电极为原电池正极，左槽中得电子发生还原反应，所以溶液颜色由黄色变为蓝色，故D正确；故选D。5.锌澳液流电池用溪化锌溶液作电解液，并在电池，间不断循环。下列有关说法正确的是（）漠化锌溶液阳离子交换膜漠化锌溶液A.充电时ZM+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B.放电时每转移2 m o i电子负极增重130 gC.充电时阴极的电极反应式为-Br2+2e=2BrD.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全解析：选A。A.充电时，为电解池，阳离子应流向阴极，Zn 通过阳离子交换膜由左侧流向右侧，正确;B.放电

6、时，负极为锌失电子生成锌离子，电极应减重，错误 C.充电时，阴极的反应式应为Zn：-+2 e-=Z n,错误；D.若将电解液改为氧化锌溶液放电会生成靠气，氯气有毒，不会更安全，错误。6.碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取，电极材料是石墨和不锈钢，化学方程式是：电解Kl+3H2O=KIC）3 +3H2个，有关说法不正确的是（）A.石墨作阳极，不锈钢作阴极B.在阳极放电，H+在阴极放电C.电解过程中电解质溶液的pH变小D.电解转移3 m oi移时,理论上可制得KIO3107 g解析：选&A.根据电池反应式知，阳极上碘离子放电生成碘酸根离子，则阳极应该为惰性电极石墨，阴极为不锈钢，故A正

7、确；B.电解时，阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上碘离子放电生成KI03,故B正确；C.碘化钾和碘酸钾都是强酸强碱盐，其溶液都呈中性，电解过程中水参加反应，导致溶液浓度增大，但pH几乎不变，故C错误；D.KI+3H 2。电解MO3+3H2个，当电解过程中转移6 mole一时，理论上可制得1 mol M O 3,所以当电解过程中转移3 m oi-时，理论上可制得KIO3IO7 g,故D正确；故选C。7.关于下列装置的说法正确的是（）A.装置中盐桥内的K+移向CUSO4溶液B.装置将电能转变为化学能C.若装置用于铁棒镀铜，则N极为铁棒D.若装置用于电解精炼铜，溶液中的Ci?+浓度保持不变解析：选A。

8、A.Zn比铜活泼为负极，Cu为正极，k移向CuSO.溶液，故A正确；B.原电池是将化学能转化为电能，故B错误；C.若装置用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，故C错误；D.电解精炼铜时溶液中的Cu；一浓度减小,故D错误；故选鼠8.利用环境中细菌对有机质的催化降解能力，科学家开发出了微生物燃料电池，其装置如图所示，a、b为惰性电极。利用该装置可将污水中的有机物（以C6Hl2。6为例）经氧化而除去，从而达到净化水的目的。下列说法不正确的是（）A.a为负极，电极反应式为：C6Hl2。6+6氏。-24=6（：。2个+24H-B.反应过程中产生的质子透过离子交换膜扩散到好氧区C.装置中的离子交换膜是阳离子交换膜D

9、.该装置可把电能转化为生物质能解析：选D。该燃料电池中C6H。6在负极反应生成二氧化碳，电极反应式为C6H12。6+6出0 24e=6CC）2个+2 4 H,故A正确；根据装置图可知，质子透过离子交换膜扩散到好氧区，故B正确；C项，质子可透过离子交换膜扩散到好氧区，所以装置中的离子交换膜是阳离子交换膜，故c正确；该装置为原电池，可将生物质能转化为电能，故D不正确。9.电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2,以下说法正确的是（）气体甲产物丙NaiSO,溶液含 丙 的 后 分稀 溶 联 三三气体乙产物丁含丁的

10、稀溶液离子交换膜A.a极与电源的负极相连B.产物丙为硫酸C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.a电极反应式:2H2。+2丁=出个+2 0K解析：选B。阳极反应式为2凡O-4e-K：T +4 H,阴极反应式为4 H：O 4-4 e-=2 H：T+4 0 H-,则气体甲为氧气，气体乙为氢气，则a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换腹。1 0.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。下列有关说法正确的是（）A.a为电源的负极B.电解结束后，阴极室溶液的p H 与电解前相比将升高C.阳极室中发生的电极反应为2 H+2 5=出

11、个D.若两极共收集到气体1 3.4 4 L（标准状况），则除去的尿素为7.2 g（忽略气体的溶解）解析：选 D。由图可知，右室电解产 物 为 发 生 还 原 反 应，故 b为电源的负极，A错误；阴极反应为6 H；0 +6 e-=0 H-+3 H；T （或 6 H-+6 e-=3 H；T）,阳极反应为 6 C l-6 e-=3 C l：T x C O（N H：）：+3 C 1：+H：O=N；+C O：+6 H C 1,根据上述反应可以看出阳极室中反应产生的I T 通过质子交换膜进入阴极室与0 旷恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的PH不变，故 B、C错误；标准状况下，1 3.4 4 L 气

12、体的物质的量为1 3 4 4 L1T T-r；一=0-6 m o l,由两极反应可知 n（N：）=n（C 0：）=0.6 m o l x-=0.1 2 m o l,生成 0.1 2 m o l N：所消耗4 L m o l的 C O（N H：）；的物质的量也为 0.1 2 m o l,则虱C O（N H：）：=0.1 2 m o l 6 0 g m o l-l=7.2 g,故 D 正确。1 1.如图X是直流电源。Y 槽中c、d为石墨棒，Z 槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。饱和NaCl溶液筑化铜溶液（含少量酣歆）（1）电源上b为 极（用 正、负、阴 或 阳 填空）。Z

13、槽中e 为 极（同上）。连接Y、Z 槽线路中，电子流动的方向是d e（用 玲 或 填空）。写出c 极上反应的电极反应式：写出Y槽中总反应的化学方程式:写出Z 槽中e 极上反应的电极反应式:解析：d 极附近显红色，说 明 d 为阴极，电极反应式为2 H-+2 e-=H；3 c 为阳极，电极反应式为2 c l-2e-=Cl：T,Y槽电解饱和N a C l 溶液的总反应方程式为2 N a C l +2 氐 0电解,2 N a O H+C l：T +R T;直流电源中 a 为正极，b为负极，Z槽 中 f 为阴极，e 为阳极，活性电极作阳极，电极本身失电子发生氧化反应，电极反应式为C u-2 e-=C

14、u;_,电子流动方向由ed o答案：（1）负 阳 一（2）（D 2 C l-2 e-=C l：T2 N a C l+2 R O 电解,2 N a O H+H：T +C l；1d）C u 2 e-=C u-1 2.高铁酸钠（NazFeO/易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。已 知NazFe。,在强碱性溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示：写出向N a O H溶 液 中 通 入 足 量Cl2发 生 反 应 的 离 子 方 程 式：（2）向溶液H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 gNa2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为 mol（3）从环境保护的角

15、度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图甲所示。铁丝网；电源；石墨NaOH浓溶液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 出。2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：（l）C L与N a O H溶液发生歧化反应生成N a Cl、N a ClO和凡0,由此可写出离子方程式。（2）结合（1）分析和流程知溶液II中溶质主要是N a ClO,因此加入Fe（N O：）：溶液后生成N a：FeO；,此反应中，氧化剂为N a ClO,还原剂为Fe（NOj;利用得失电

16、子守恒得：3 N a C1 0-2 N a；Fe0.,由此可知生成4 9.8 g N a；FeO,消耗氧化剂的物质的量为小：g T*：0.4 5 m o l。电解时阳极Fe失电子被氧化为F e O T,结合电解质溶液为碱性可得，阳极电极反应式为Fe+8 O H-6e-=FeO；-+4 H：Oi电池工作时正极发生还原反应，结合图示原理知正极反应为凡。:得电子，被还原为0旷；电解质溶液中的阳离子（N a i应由负极区（a极）移向正极区G极）。答案：（1）2 O H+CI2=CIO +CI+H2 O（2）N a CI。（或次氯酸钠）0.4 5（3）F e+8 O H-6 e =FeO F+4 H2O

17、 Hz Ch+Z e=2 0 H a b1 3.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择（填字母序号）。a.碳棒 b.锌板 c.铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：o（2）图2中，钢闸门C做 极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为，检 测 该 电 极 反 应 产 物 的,方 法 是镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为镁-次氯酸盐燃料电池原理示意图，电极为镁合金和钳合金。E为 该 燃 料 电 池 的 极（填 正 或 负 ）。F电,极 上 的 电 极 反

18、应 式 为镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因 乙醛酸（HO O C-C H O）是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M 电极的产物反应生成乙醛酸。（DN电极上的电极反应式为 若 有 2 m o l H*通 过 质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _m o lo解析：（D形成原电池时，Fe 作正极被保护，则要选择活泼性比Fe 强的金属作负极，所以选锌；锌的活泼性比Fe 强作负极，不断遭受

19、腐蚀，需定期拆换；&）Fe 作阴极被保护，则钢闸门C 做阴极；电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应为：2 C r-2 e-=C l：T,检蛉氧气用湿润的淀粉碘化锦试纸，即用湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气；镁-次氯酸盐 燃料电池中失电子的为负极，则 Mg 为负极；正极上C10-得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为：CIO-+2e_+H：O=C 1-+20 H-jM g的活泼性较强能与水反应生成氢气，其反应为：Mg +2H；O=M g（0 H）;+R T;（4）N电极上H O O C-CCO I得电子生成H O O C-CH O,则电极反应式为H O

20、O C-CO O H+2e +2H =H O O C-CH 0 +H；0;2 m o l IT 通过质子交换膜，则电池中转移2 m o l 电子，根据电极方程式H 0 0 C-C0 0 H+2e-+2H-=HOOC-CHO+H O,可知生成1 m o l 乙醛酸，由于两极均有乙醛酸生成，所以生成的乙醛酸为2 m o l。答案：（l）b 锌等做原电池的负极，（失电子，Z n-2e =Z n2+）,不断遭受腐蚀，需 定 期 拆 换（2）阴2CI-2e =Cb 个 湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气 负 CIO+2e+FhO=Cr+20H Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 个(4)HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O 2