2020届一轮复习人教版电化学基础作业(1) 7页

电化学基础 ‎1.用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是( )‎ A．H2SO4 ‎ B．NaOH C．Na2SO4 ‎ D．NaCl 解析：A、B、C实质上是电解水，浓度增大，A的pH减小，B的pH增大，C的pH不变；用石墨作电极电解NaCl(aq)时，生成NaOH，溶液中c(OH－)增大，pH增大。‎ 答案：C ‎2．下列有关说法正确的是（ ）‎ A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B．2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H＞0‎ C．加热0.1mol•L－1 Na2CO3溶液，CO32－的水解程度和溶液的pH均增大 D．对于乙酸与乙醇的酯化反应（△H＜0＝，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大 答案：C ‎ 解析：A．船体(Fe)、Cu及海水构成原电池，Fe比Cu活泼，作负极，加快海轮外壳的腐蚀，故A错误；‎ B．正反应为熵减的反应，常温下能自发进行，根据△H－T△S=△G＜0反应自发进行，可推知该反应△H＜0，故B错误；‎ C．碳酸钠溶液中碳酸根发生水解，溶液呈碱性，而盐类水解是吸热反应，升高温度，水解程度增大，溶液碱性增强，即溶液的pH均增大，故C正确；‎ D．浓硫酸起催化剂作用，加入浓硫酸加快反应速率，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故D错误。‎ ‎3．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ①有5.6 g金属被腐蚀；②有6.5 g金属被腐蚀；③在标准状况下有2.24 L气体放出；④在标准状况下有1.12 L气体放出。‎ ‎ A．①② B．②③ C．①④ D．③④‎ 答案：B ‎ 解析：镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－＝Zn2+，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H++2e－＝H2↑，生成0.1 mol H2。‎ ‎4.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是(　　)‎ A.Fe作正极，发生氧化反应 B.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 C.负极反应：2H＋＋2e－===H2↑‎ D.工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大 答案：　D 解析：　该装置是原电池。A项，在该原电池中Fe作负极，发生氧化反应；B项，工作一段时间后，左边的烧杯中会含有大量的Fe2＋，溶液的pH减小，右边烧杯中的H＋不断放电产生氢气，因此烧杯中溶液pH会逐渐增大；C项，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋；D项，工作一段时间后，左侧烧杯中由于Fe2＋不断进入溶液，根据溶液呈电中性原则，盐桥中的Cl－会进入该烧杯溶液中，则该烧杯溶液中c(Cl－)增大。‎ ‎5.用石墨作电极电解2 mol·L－1的NaCl和1 mol·L－1的MgSO4混合溶液时，下列曲线合理的是( )‎ 答案：D 解析：选D。电解时，发生的反应依次为Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，2H2O2H2↑＋O2↑。电解前，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性，pH＜7；电解完成后，溶液中的溶质为Na2SO4，pH＝7，故A、B不正确。电解开始即产生沉淀，当第一个反应完成后，沉淀的量不再变化，故C不正确，D正确。‎ ‎6.肼(N2H4)－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。下列说法中不正确的是( )‎ A．该电池放电时，通入肼的一极为负极 B．电池每释放1 mol N2转移的电子数为4NA C．通入空气的一极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将不变 答案：D 解析：选D。该碱性燃料电池的总反应方程式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，N2H4中N化合价升高发生氧化反应，通入N2H4的一极为负极，A项正确；每生成1 mol N2转移电子4 mol，B项正确；碱性条件下O2放电生成OH－，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项正确；从总反应可知放电过程生成H2O，KOH溶液浓度降低，pH减小，D项错误。‎ ‎7.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+MgMg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是( )‎ A.Mg为电池的正极 B.负极反应为AgCl+e-Ag+Cl-‎ C.不能被KCl溶液激活 D.可用于海上应急照明供电 解析:由电池总反应知Mg为负极,电极反应为Mg-2e-Mg2+,正极反应为AgCl+e-Ag+Cl-。海水中含大量电解质,所以可以被KCl溶液激活。可用于海上应急照明供电。‎ 答案:D ‎8.近年来,加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应方程式为KI + 3H2OKIO3+ 3H2↑。下列有关说法正确的是　( )‎ A.电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极 B.电解时,阳极反应是I--6e-+ 3H2OI+ 6H+‎ C.溶液调节至强酸性,对生产有利 D.电解前后溶液的pH增大 解析：选B。A.由电解方程式可知:在反应中I-失去电子变为I,因此电解时,石墨作阳极,不锈钢作阴极,A错误;B.由总反应方程式可知:电解时,阳极反应是I--6e-+ 3H2OI+6H+,B正确;C.溶液调节至强酸性,会与不锈钢电极反应,对生产不利,C错误;D.电解反应方程式为KI+3H2OKIO3+ 3H2↑,反应不断消耗水,但KI是强酸强碱盐,溶液始终呈中性,pH=7,D错误。‎ ‎9.电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是( )‎ A.装置①研究的是电解CuCl2溶液,b电极上有红色固体析出 B.装置①电解一段时间后,要使电解质溶液恢复,可加入适量的CuCl2‎ C.装置②研究的是电解饱和食盐水,B电极发生的反应:2Cl--2e-Cl2↑‎ D.两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 解析：选C。由电源正负极可知,B电极为阴极,发生得电子的还原反应,C选项错误。‎ ‎10.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,如图是电解污水的实验装置示意图,实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物(不导电)。下列有关推断明显不合理的是　( )‎ A.阴极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-‎ B.通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe(OH)3‎ C.通电过程中会产生气泡,把悬浮物带到水面形成浮渣除去 D.如果实验用污水导电性不良,可加入少量Na2SO4固体以增强导电性 解析：选A。A项中阴极H2O电离出的H+得电子,电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑。‎ ‎11．由A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。‎ 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题：‎ ‎(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________________________。‎ ‎(2)装置乙中正极的电极反应式是_______________________________________。‎ ‎(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是____________。‎ 答案：：(1)A－2e－===A2＋（2分）　(2)Cu2＋＋2e－===Cu（1分）‎ ‎(3)变大（1分）　 (4)D＞A＞B＞C（2分）‎ 解析：：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A＞B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B＞C；丙中A上有气体即有H2产生，则A为正极，活泼性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。‎ ‎12．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．NaOH b．Zn c．Fe d．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2 mol电子，MnO2的理论产量为________g。‎ 解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子从负极流向正极。‎ ‎(2)Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀。‎ ‎(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H＋＋2e－===H2↑；每生成1 mol MnO2‎ 需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。‎ 答案：(1)Zn(或锌) 正极 ‎(2)锌与还原出来的铜构成铜－锌原电池而加快锌的腐蚀　b ‎(3)2H＋＋2e－===H2↑ 87‎ ‎13.镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)上述反应式中左边物质的总能量________ (填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。‎ ‎(2)放电时负极发生反应的物质是________，放电时正极的反应式为______________。‎ ‎(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是_________________。‎ 解析：(1)原电池放电过程中将化学能转化为电能，即反应物总能量大于生成物总能量。‎ ‎(2)根据总反应式可知放电时：负极(Cd)反应式：Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2，正极(NiOOH)反应式：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。‎ ‎(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染。‎ 答案：(1)大于 ‎ (2)Cd NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ ‎(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染 ‎14.硫化物通常有“废物”之称。硫化物按其溶解性可以分三类：①易溶于水的只有K2S、Na2S、(NH4)2S；②易溶于无氧化性强酸，不溶于水的仅有FeS、ZnS；③大部分的硫化物既不溶于水也不溶于无氧化性强酸，如HgS、Ag2S、CuS、Cu2S。其中，Ag2S、CuS、Cu2S能溶于硝酸发生氧化还原反应，而HgS只能溶于王水(硝酸与盐酸的混合液)。‎ 氢硫酸溶液中存在下列平衡：H2S H＋＋HS－，HS－ H＋＋S2－‎ (1) 推测硫化氢通入硫酸铜溶液中生成硫酸的原因是____________________________；‎ ‎(2)在氢硫酸溶液中改变下列条件，使溶液中c(OH－)、c(S2－)都增大的是( )‎ A．加入少量的漂白粉 ‎ B．通入氨气 C．加入少量过氧化钠粉末 ‎ D．加入少量硝酸银溶液 ‎(3)难溶电解质在水溶液里存在着溶解平衡，在常温下，溶液中各离子浓度以它们的计量数幂的乘积在一定温度下是一个常数，该常数叫溶度积(Ksp)。例如，Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。已知在常温下，FeS的Ksp＝6.25×10‎ ‎－18，H2S饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在如下关系：[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22(mol·L－1)3。在该温度下，将适量FeS投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，应调节溶液的c(H＋)为________。‎ 答案：(1)硫化铜和稀硫酸能共存 ‎ ‎(2)B ‎ ‎(3)4×10－3 mol·L－1‎ 解析：本题综合考查电离平衡相关知识以及新信息处理能力。涉及氮族、卤素、碱金属、氧族元素性质，综合性强，问题设置具有梯度。‎ ‎(1)依题意，CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，因为稀硫酸不能溶解硫化铜，所以该反应能发生，即提供“弱酸制取强酸”的典型实例。‎ ‎(2)讨论平衡移动时特别注意加入物质的特殊性质，如漂白粉溶液中含有次氯酸根离子，在酸性溶液中具有强氧化性，发生HClO＋H2S===S↓＋HCl＋H2O，溶液中S2－浓度减小，类似的还有过氧化钠具有强氧化性；硝酸银与S2－反应：2Ag＋＋S2－===Ag2S↓，产物有硝酸，能氧化硫化银，所以c(S2－)和c(H＋)都减小；通入氨气，NH3＋H＋===NH，促进硫化氢电离平衡向正方向进行，即c(S2－)增大，c(H＋)减小。根据水的离子积知，c(H＋)减小，c(OH－)增大。答案B正确。‎ ‎(3)依题意，由c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.25×10－18，求得c(S2－)＝6.25×10－18 mol·L－1，[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22(mol·L－1)3，c(H＋)＝4×10－3 mol·L－1。‎