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  • 2021-05-13 发布

北京高考化学选修四电化学专题

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高二化学(选修4)化学反应原理 第四章 电化学基础 ‎【学习目标】‎ ‎1、原电池、电解池 原电池 电解池 电极名称 ‎_____极 ‎(电子流出)‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎(电子流入)‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎(与电源负极相连)‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎(与电源正极相连)‎ ‎__________反应 电极反应 ‎(以铜锌原电池为例)‎ 正极:__________________________‎ 负极:__________________________‎ 总反应:________________________‎ ‎(以电解氯化铜溶液为例)‎ 阴极:_______________________________‎ 阳极:_______________________________‎ 总反应:_____________________________‎ 电子 移动 方向 能量转化 ‎__________能转化为_________能 ‎__________能转化为_________能 ‎2、化学电池 ‎(1)一次电池:常见的有碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。‎ ‎ 写出碱性锌锰电池的电极反应:‎ ‎ 负极:________________________________________________________‎ ‎ 正极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ ‎(2)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。‎ ‎ 写出铅蓄电池放电的电极反应:‎ 负极:________________________________________________________‎ ‎ 正极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎(3)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。(只在负极发生氧化反应)‎ ‎ 写出氢氧燃料电池(酸性条件)电极反应:‎ 负极:_________________________________________________‎ ‎ 正极:_________________________________________________‎ ‎ 总反应:_______________________________________________‎ ‎3、电解原理应用:‎ ‎(1)氯碱工业:写出点解氯化钠溶液的电极反应:‎ 阴极:________________________________________________________‎ ‎ 阳极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ ‎(2)电镀:电镀时,通常把待镀金属制品作阴极,把镀层金属做阳极,用含有镀层金属离子的溶液做电镀液。‎ ‎ 冶炼粗铜:电解时,用纯铜作为阴极,粗铜作为负极,用硫酸铜溶液作为电解液。当直流电通过时,作为阳极的粗铜开始溶解,纯铜在阴极析出,粗铜中的杂志(贵重金属)会沉积在电解槽的底部。‎ ‎(3)电冶金:写出点解熔融氯化钠的电极反应:‎ 阴极:________________________________________________________‎ ‎ 阳极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ ‎4、金属的电化学腐蚀与防护 ‎(1)析氢腐蚀:‎ 负极:________________________________________________________‎ ‎ 正极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ ‎(2)吸氧腐蚀:‎ 负极:________________________________________________________‎ ‎ 正极:________________________________________________________‎ ‎ 总反应:______________________________________________________‎ 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 ‎(3)牺牲阳极的阴极保护法:将被保护的金属与更活泼的金属连接,构成原电池,使活泼金属作阳极被氧化,被保护的金属作阴极。‎ 外加电源的阴极保护法:利用外加直流电, 负极接在被保护金属上成为阴极,正极接其他金属。‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎【知识与方法】 ‎ ‎1、列关于化学电源的叙述错误的是( )‎ A.普通锌锰干电池中碳棒为正极 B.铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板 C.氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极 D.碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高 ‎2、关于原电池和电解池的叙述正确的是( )‎ ‎ A.原电池中失去电子的电极为阴极 ‎ ‎ B.原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应 ‎ C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 ‎ D.电解时电解池的阳极一定是阴离子放电 ‎3、为了保护地下钢管不受腐蚀,可使它与( )‎ A. 直流电源负极相连 B.铜板相连 C. 锡板相连 D.直流电源正极相连 ‎4、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e-=E,B-2e-=B2+ ( )‎ ‎ A.D2+>A2+>B2+>E2+ B.D2+>E2+>A2+>B2+ C.E2+>B2+>A2+>D2+ D.A2+>B2+>D2+>E2+‎ ‎5、埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率最慢的是( ) ‎ ‎ A.在含铁元素较多的酸性土壤中 B.在潮湿疏松的碱性土壤中 ‎ C.在干燥致密不透气的土壤中 D.在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中 ‎6、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )‎ A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极 ‎7、电解含下列离子的水溶液,若阴极析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是( )‎ ‎ A.Ag+ B.Cu2+ C.Na+ D.Hg2+‎ ‎8、下列变化中属于原电池反应的是(  )‎ ‎ A.白铁(镀Zn铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化 ‎ B.在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜 ‎ C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层 ‎ D.在铁与稀H2SO4反应时,加几滴CuSO4溶液,可加快H2的产生 ‎9、下列过程需通电后才能进行的是( )‎ ‎ A.电离 B.电解 C.电化腐蚀 D.电泳 ‎10、用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后( )‎ ‎ A.溶液的pH变大 B.c(Na+)与c (CO32-)的比值变大 ‎ C.溶液浓度变大,有晶体析出 D.溶液浓度不变,有晶体析出 ‎11、下列关于金属腐蚀的说法中不正确的是( )‎ A.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化B.金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀 C.纯的金属一般难以发生电化学腐蚀 D.钢铁在酸性环境中会发生吸氢腐蚀 ‎12、银器的保护主要是维持它的原貌,对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器,可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中,经一定时间污迹消失,取出后用水洗于净,再用软布或棉团擦光。有关叙述正确的是( )‎ ‎ A.溶液中的OH-离子向正极移动 B.在银表面上的反应为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-‎ ‎ C.在铝表面的反应为:Al-3e-=Al3+ D.在铝表面的反应为:Al+4OH—+3e-=AlO2-+2H2O ‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎13、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为: Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-‎ 根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是:( )‎ ‎ A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH减小B使用过程中,电子由Ag20极经外电路流向Zn极 C.Zn是负极,Ag2O是正极 D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应 ‎14、若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是( )‎ ‎ ①将铜片接在电池的正极上,②将银片接在电源的正极上,③在铜片上发生的反应是:Ag++e-=Ag,④在银片上发生的反应是:4OH--4e-=O2+2H2O,⑤需用CuSO4溶液,⑥需用AgNO3溶液作电解液 ‎ A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥‎ ‎15、下列关于铜电极的叙述正确的是( )‎ ‎ A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 ‎ C.在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 ‎16、有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,G在空气中放置极易生锈。‎ 则A是___ _,B是___ _,C是__ __,D是_ ___,E是_ ___,F是____ ,G是____ ‎ ‎17、右图为以惰性电极进行电解: ‎ ‎(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式:‎ A________________________________‎ B________________________________‎ C________________________________‎ D________________________________‎ ‎(1)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为________________________。‎ ‎18、将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.1mol Cu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎【能力与探究】‎ ‎1、(2009北京)下列叙述不正确的是 A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:‎ D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反应:‎ ‎2、(2010北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-=Fe3+‎ ‎3、(2011北京)结合右图判断,下列叙述正确的是 A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 ‎ C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 ‎ D.Ⅰ和Ⅱ中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀 ‎4、(2013北京)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是 A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块 ‎5、(2013北京)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是 A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极发生反应:Cu2++2e-=Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体 ‎6、关于实现下列物品用途的主要物质的说法,不正确的是 ‎7、下列叙述正确的是 A. 电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极 B. 氯碱工业是电解熔融的NaCl,在阳极能得到Cl2‎ C. 氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e—=2H2O D. 右图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的Cl—移向CuSO4溶液 ‎8.查处酒后驾驶采用的"便携式乙醇测量仪"以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为 X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=X+2H+。下列说法中正确的是 ‎ A. 电池内部H+由正极向负极移动 B. 另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- C. 乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎ D. 电池总反应为:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O ‎9、用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结论的叙述正确的是 选项 电极a 电极b A溶液 B溶液 现象或结论 A Cu Zn CuSO4‎ ZnSO4‎ 一段时间后,a增加的质量与b减少的质量相等 B Cu Zn 稀H2SO4‎ ZnSO4‎ 盐桥中阳离子向b极移动 C Fe C NaCl FeCl3‎ 外电路电子转移方向:b→a D C C FeCl3‎ KI、淀粉混合液 若开始时只增大FeCl3溶液浓度,b极附近溶液变蓝的速度加快 ‎10、空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是 A. 当有0.1mol电子转移时,a极产生1.12L O2(标准状况下)‎ B. b极上发生的电极反应是:4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-‎ C. d极上发生的电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O ‎ D. c极上进行还原反应,B中的H+可以通过隔膜进入A ‎11、某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为:‎ Li1-xCoO2 +LixC6 = 6C + LiCoO2其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是 A. 放电时LixC6发生氧化反应 B. 充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动 C. 充电时将电池的负极与外接电源的负极相连 D. 放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2 + xLi+ + xe− = LiCoO2‎ ‎12、将反应Cu (s) + 2Ag+ (aq) Cu2+ (aq) + 2Ag (s)设计成原电池,某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示,有关叙述正确的是 A. KNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液 B. 当电流计指针为0时,该反应达平衡,平衡常数K=0‎ C. 若此时向AgNO3溶液中加入NaCl固体,随着NaCl量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转 D. 若此时向Cu(NO3)2溶液中加入NaOH固体,随着NaOH量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转 ‎13、铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O= 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,正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH−−2e−=Fe(OH)2‎ C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 电化学专题 第18页(共18页)‎ D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH−−2e−=Ni2O3+3H2O ‎14、铅蓄电池是最常见的二次电池,其构造示意图如下。发生反应的化学方程式为:‎ Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)‎ 下列说法不正确的是 A. 放电时,正极反应为:‎ ‎ PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +2e- == PbSO4(s) + 2H2O(l)‎ B. 充电时,应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱A相接 C. 实验室用铅蓄电池做电源精炼粗铜时,应将粗铜与接线柱B相连接 D. 铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时,当有2 mol O2产生时,消耗8 mol H2SO4‎ ‎15、一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾 K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列说法不正确的是 A. K+移向催化剂b B. 催化剂a表面发生反应:Fe(CN)64--e-=Fe(CN)63-‎ C. Fe(CN)63-在催化剂b表面被氧化 D. 电解质溶液中 Fe(CN)63-和Fe(CN)64-浓度基本保持不变 ‎16、关于下列各装置图的叙述不正确的是 ‎① ② ③ ④‎ A. 用装置①精炼铜,a极为粗铜,电解质溶液为硫酸铜溶液 B. 装置②盐桥中KCl的Cl- 移向乙烧杯 ‎ C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 ‎ D. 装置④可以验证温度对化学平衡的影响 ‎17、用石墨作电极,电解盛放在形管中的饱和溶液(滴有酚酞溶液),如下图。下列叙述正确的是 A. 阴极附近溶液先变红 B. 电解时在阳极得到氯气,阴极得到金属钠 C. 电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 D. 当阳极生成气体时,整个电路中转移了 ‎18、关于右图装置说法正确的是 ‎ A.装置中电子移动的途径是:负极®Fe ®M溶液®石墨®正极 B.若 M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClO ‎ C.若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁 电化学专题 第18页(共18页)‎ D.若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 ‎19、有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是 图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅-硫酸蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂 ‎ B. 图II所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C. 图III所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D. 图IV所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag ‎20、下列说法不正确的是 ‎ A B C D 稀硫酸 C C ‎ NaCl溶液 Fe Pt ‎ NaCl溶液 e-‎ C(甲) ‎ 直流电源 e-‎ C(乙) ‎ CuCl2溶液 FeCl3溶液 盐桥 Cu ‎ ‎ C 通电一段时间后,搅拌均匀,溶液的pH增大 甲电极上的电极反应为:‎ ‎2Cl- - 2e- == Cl2↑‎ Pt电极上的电极反应为:‎ O2+2H2O+4e-==4OH-‎ 总反应的离子方程式为:‎ ‎2Fe3++Cu==Cu2++ 2Fe2+‎ ‎21、关于下列各装置图的叙述中,正确的是 A. 若采用装置①精炼铜,则a极为纯铜, b极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液 B. 装置②是原电池,能将化学能转化为电能,锌电极发生还原反应 C. 装置③中X若为四氯化碳,则此装置可用于吸收氨气,并防止倒吸 D. 装置④可用于实验室配置一定物质的量浓度的稀硫酸 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎22、根据右图回答,下列说法正确的是 A. 若a为粗铜,b为纯铜,X为CuSO4,该装置可用于铜的精炼 B. 若a为纯铁,b为纯铜,X为CuSO4 该装置用于铁表面镀铜 ‎ C. 燃料电池中正极反应为: O2(g) + 2e- +2H+= H2O ‎ D. 当X为NaCl时,b极上产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 ‎23、加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),现以电解法制备碘酸钾,实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加入阴极区,开始电解。下列说法正确的是 ‎ A. a电极是阴极 B. a极区的KI最终转变为KIO3‎ C. 阳极电极反应:4OH—-4e— ====2H2O+O2↑ ‎ D. 电解过程中OH—从a极区通过离子交换膜c进入b极区 ‎ ‎24、某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如右,下列说法不正确的是 A. A为电源正极 B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O C. 阴极区附近溶液pH降低 D. 若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L(标准状况)时,有0.1 mol Cr2O72-被还原 ‎24 25‎ ‎25、下列关于右图装置的说法正确的是 A. 若断开K1关闭K2,X、Y均为石墨,Z是NaCl溶液,则X附近能得到氢氧化钠 B. 若断开K1关闭K2,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4溶液,则该装置可用于铜的精炼 C. 若断开K2关闭K1,X是Cu,Y是Fe,Z是含有空气的海水,则该装置可用于保护Fe D. 若断开K2关闭K1,X是Cu,Y是Zn,Z是稀H2SO4,则溶液中的SO42-移向Y极 ‎26、下列叙述正确的是 A. K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 B. K与N连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:2H++2e—=H2↑‎ C. K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 D. K与M连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:4OH—-4e—=2H2O+O2↑‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎27、下图是一套电化学装置,对其有关说法错误的是 ‎ 28‎ A装置A是原电池,装置B是电解池 B. 反应一段时间后,装置B中溶液PH增大 C. a口若消耗1mol CH4,d口可产生4mol气体 D. a口通入C2H6时的电极反应为 C2H6 -14e- + 18OH- = 2CO32- + 12H2O ‎28、将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是 A. 电极上发生还原反应 B. 电子沿ZnabCu路径流动 C. 片刻后甲池中c(SO42−)增大 D. 片刻后可观察到滤纸b点变红色 ‎29、下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程 B. 铝制品的耐腐蚀性强,说明铝的化学性质不活泼 C. 将海水中钢铁闸门与电源的负极相连,可防止闸门被腐蚀 D. 铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e- = Fe3+‎ ‎30、下列说法不正确的是 ‎ A. 与铜质水龙头连接处的钢制水管易发生腐蚀 B. 把被保护的钢铁设备作为阴极,外加直流电源可进行保护 C. 原电池产生电流时,阳离子移向正极,阴离子移向负极 D. 铅蓄电池是最常见的二次电池,正极板上覆盖有Pb ‎31、下列说法正确的是 A. 电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、腐蚀速度更快;但后者比前者的腐蚀危害更大 B. 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术 C. 燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的一次电池 D. 钢铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程中只发生了氧化还原反应 ‎32、下列关于电化学的实验事实正确的是 出 现 环 境 实 验 事 实 A 弱酸性环境下钢铁腐蚀 负极处产生H2,正极处吸收O2‎ B 电解CuCl2溶液 电子经过负极®阴极阳极®正极 C 以稀H2SO4为电解质的Cu~Zn原电池 正极上发生还原反应, 产生H2‎ D 将钢闸门与外加电源负极相连 牺牲阳极阴极保护法,可防止钢闸门腐蚀 ‎33、下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 图1‎ 图2‎ 图3‎ 图4‎ A. 图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B. 图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现 C. 图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D. 图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极 ‎34、一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:下列说法不正确的是 电化学专题 第18页(共18页)‎ pH ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎6.5‎ ‎8‎ ‎13.5‎ ‎14‎ 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+‎ Fe3O4‎ Fe2O3‎ FeO2-‎ A. 在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀 B. 在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀 C. 在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e—=2H2O D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓 红墨水 pH=3的 雨水浸 泡过的 铁钉 ‎35、右图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U型管左端红墨水水柱下降,一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是 A. 开始时发生的是析氢腐蚀 B. 一段时间后发生的是吸氧腐蚀 C. 两种腐蚀负极的电极反应均为:Fe - 2e- == Fe2+‎ D. 析氢腐蚀的总反应为:2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)2‎ K A B 食盐水 X Fe ‎36、模拟铁的电化学防护的实验装置如右图所示,下列说法不正确的是 A. 若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B. 若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀 C. 若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e—=H2↑‎ D. 若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极上发生的反应为2H++2e—=H2↑‎ ‎37、某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列叙述不正确的是 A. a和b用导线连接时,正极发生的反应:Cu2+ +2e- ==Cu B. a和b不连接时,铁片质量会增加,原因是发生:Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+‎ C. 无论a和b是否连接,铁片均被腐蚀,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D. a和b分别连接电源正、负极,Cu电极发生的反应:‎ ‎4OH-_ 4e- = 2H2O +O2 ↑‎ ‎38、将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧(如下图所示)。在每次实验时,记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表:(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大。)‎ 依据记录数据判断,下列结论中正确的是 A. 金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜 B. 甲、乙形成合金时,将该合金露置在空气中,甲先被腐蚀 C. 在四种金属中乙的还原性最强 D. 甲、丁若形成原电池时,甲为正极 ‎39、电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+,其原理示意图如下:‎ ‎(1)阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是 。‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎(2)一段时间后,试管底部出现沉淀。解释生成沉淀的原因: 。‎ ‎ 39 40‎ ‎40、砷酸盐可发生如下反应:AsO+2I﹣+2H+ AsO+I2+H2O。下图装置中,C1、C2是石墨电极。‎ ‎(1)A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液,B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液,当连接开关K,并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C2上发生的电极反应是 。‎ ‎(2)一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位时,再向B中滴加过量浓NaOH溶液,可观察到电流计指针 (填“不动”、“向左偏”或“向右偏”)。‎ ‎41、下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图,电池以固体金属氧化物作电解质,该电解质能传导O2-离子。‎ ‎(1)正极反应式为 。‎ ‎(2)S(g)在负极发生的反应为 、‎ ‎ 。‎ ‎(3)用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因 。‎ ‎(4)每生产1L浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸,理论上可向用电器提供 mol电子,将消耗 mol氧气。‎ ‎(5)已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应,请分析为提高硫磺蒸气的转化率,该工艺采取的措施有 。‎ ‎42、Ⅰ. 电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎(1)阴极的电极反应式为 。‎ ‎(2)电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式 。‎ ‎(3)淡水的出口为a、b、c中的__________出口。‎ Ⅱ. 海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:‎ 该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),电极反应式为 。‎ ‎43、铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。‎ ‎(1)铝在元素周期表中的位置是 。‎ ‎(2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值:‎ 元素 钠 镁 铝 硅 电负性 ‎0.9‎ ‎1.2‎ χ ‎1.8‎ ‎① 铝的电负性χ的范围是 。‎ ‎② 电负性的数值与元素金属性的关系是 。‎ ‎③ 下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 。‎ a.测定镁和铝的导电性强弱 b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液 ‎(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。‎ 已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 = -3352 kJ/mol Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 = -521 kJ/mol Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。‎ ‎(4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”) 极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是 。‎ ‎44、某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ 等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:‎ 阴离子膜法电解装置如右图所示:‎ ‎(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。‎ ‎(2)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:‎ 离子 Fe3+‎ Al3+‎ Fe2+‎ Mn2+‎ Mg2+‎ 开始沉淀的pH ‎2.7‎ ‎3.7‎ ‎7.0‎ ‎7.8‎ ‎9.3‎ 沉淀完全的pH ‎3.7‎ ‎4.7‎ ‎9.6‎ ‎9.8‎ ‎10.8‎ 加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是 ,‎ 滤液中含有的阳离子有H+和 。‎ ‎(3)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因 。‎ ‎(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的 极。实际生产中阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 。‎ ‎(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式 。‎ ‎45、以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整 催化作用提供反应气的燃料电池示意图如右:‎ ‎(1)外电路电子流动方向:由 流向 (填字母)。‎ ‎(2)空气极发生反应的离子方程式是 。‎ ‎(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e转移,有 g 精铜析出。‎ ‎46、某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。 ‎ ‎(1)该电池正极的电极反应式为:‎ ‎ ;‎ ‎(2)工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为: ;‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎47、甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:‎ ‎ 请回答:‎ ‎(1)甲烷燃料电池的负极反应式是 。‎ ‎(2)当线路中有0.1 mol电子通过时,________(填“a”或“b”)极增重________g。‎ ‎48、最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、电解 阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为: 2CH3CHO + H2O === CH3CH2OH + CH3COOH 实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如右图所示。‎ ‎(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入 (填化学式)气体。‎ ‎(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:‎ 阳极:① 4OH- - 4e- == O2↑+ 2H2O ‎ ② ‎ 阴极:① ‎ ‎ ② CH3CHO + 2e- + 2H2O == CH3CH2OH + 2OH- ‎ ‎(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是 (填字母序号)。‎ a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍 ‎ b. c(Na+) = 2c(CH3COOH) + 2c(CH3COO-)‎ c. c(Na+) + c(H+) =c(SO42-) + c(CH3COO-) + c(OH-) ‎ d. c(Na+) > c(CH3COOH) > c(CH3COO-) > c(OH-) ‎ ‎(5)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。‎ ‎49、通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:‎ ‎(1)Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。‎ ‎(2)写出NiO电极的电极反应式: 。‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎50、原料通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加入阴极区。‎ ‎(1)电解时,阳极反应: ;阴极上观察到的实验现象: 。‎ ‎(2)电解过程中,需通过检验阳极电解液中是否有Iˉ存在以确定电解是否完成。请设计判断电解是否完成的实验方案,并填入下表。仪器不限、可选的试剂:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。‎ 实验操作 实验现象及结论 电化学专题 第18页(共18页)‎ 化学选修四 化学反应原理 第四章 电化学基础 参考答案 ‎【学习目标】‎ ‎1、答案参考课本82页、89页表格。 2、答案参考课本75~78页。‎ ‎3、答案参考课本79~81页。 4、答案参考课本85~86页。‎ ‎【知识与方法】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 B B A C C B C AD 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 BD D D BD AC B AC ‎16、A:K B:Cu C:Ag D:Zn E:Sn F:Pt G:Fe ‎17、(1)Cu2++2e-==Cu;2C1--2e-==C12↑ 2Ag++2e-==2Ag;4OH--4e-==2H2O+O2↑;(2)2∶2∶4∶1‎ ‎18、设另一电极上析出气体在标准状况的体积为x,根据题意得:在另一电极上得到的气体全是氯气,即电解方程式为: Cu2+ + 2 C1- == C12↑ + Cu ‎ 22.4L 1mol ‎ x 0.1mol ‎ ‎ 22.4L / x = 1mol / (0.1mol) x = 2.24L ‎ ‎ 答:另一电极上析出气体在标准状况的体积为2.24L ‎【能力与探究】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 A B A A A D C D 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 D D B C C B C B 题号 ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ ‎22‎ ‎23‎ ‎24‎ 答案 A B D A C A B C 题号 ‎25‎ ‎26‎ ‎27‎ ‎28‎ ‎29‎ ‎30‎ ‎31‎ ‎32‎ 答案 D A B A C D B C 题号 ‎33‎ ‎34‎ ‎35‎ ‎36‎ ‎37‎ ‎38‎ 答案 C C D C D B ‎39、(1) 6Fe2+ +Cr2O72- + 14H+ == 6Fe3+ +2Cr3+ + 7H2O ‎ ‎(2)随着电解进行,溶液中c(H+) 逐渐减少,c(OH- )浓度增大,生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀 ‎40、(1)AsO+ 2e- + 2H+ = AsO+ H2O (2)向左偏 ‎41、(1) O2 + 4e-= 2O2- (2) S- 4e- + 2O2- = SO2 S- 6e- +3O2- = SO3‎ ‎(3)SO3 + H2O = H2SO4 (4)110.4 27.6‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎ ‎(5)硫磺(二氧化硫)循环使用;用稀硫酸吸收SO3(减小生成物浓度,有利于提高S转化率)‎ ‎42、Ⅰ(1)2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-(2H++2e-=H2↑)(2)Ca2++OH-+HCO3-= CaCO3↓+H2O (3) b Ⅱ 正 FePO4+e- +Li+=LiFePO4 ‎ ‎43、(1)第3周期第ⅢA族(2)①电负性数值越大,元素的金属性越弱 ② 1.2<χ<1.8 ③ c ‎(3)4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s) ΔH=–1789 kJ/mol ‎(4)阴 在阳极发生反应2O2—– 4e— =O2↑,C+O2=CO2,石墨由于被消耗需要不断补充 ‎44、(1)MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O(2)Al(OH)3、Fe(OH)3 Mn2+、Mg2+、NH4+‎ ‎(3)MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+(4)负极 4OH--4e-=O2↑+2H2O ‎(5)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+‎ ‎45、(1)由A流向B (2)O2+4e- +2CO2=2CO32- (3)19.2‎ ‎46、(1) O2 + 2H2O + = (2)2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6H2O ‎ ‎47、(1)CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ (2)b 3.2‎ ‎48、(1)CH4(2)CH3CHO -2e- + H2O == CH3COOH + 2H+ 4H+ + 4e- == 2H2↑或4H2O + 4e- == 2H2↑+ 4OH- (写成“2H+ + 2e- == H2↑”不扣分)(3)不变 (4)abd (5)蒸馏 ‎49、(1)还原 (2)NO+O2--2e-=NO2‎ ‎50、(1)I-+6OH—6e-=IO3-+3H2O 有气泡生成 实验操作 实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。‎ 如果不变蓝,说明无。(如果变蓝,说明有。)‎ ‎(2)‎ 电化学专题 第18页(共18页)‎