高考化学二轮复习第7讲电化学课后达标检测 10页

‎【2019最新】精选高考化学二轮复习第7讲电化学课后达标检测 ‎ [课后达标检测][学生用书P137(单独成册)]‎ ‎1．下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是(　　)‎ 解析：选B。A.锌锰碱性电池是将化学能转化成电能的装置；B.硅太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置；C.氢燃料电池是将化学能转化成电能的装置；D.铅蓄电池是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．下列说法中，不正确的是(　　)‎ A．钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀 B．钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀 C．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好 D．钢闸门作为阴极而受到保护 10 / 10‎ 解析：选C。A项，当钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性时，铁在负极放电，氧气在正极上放电，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，故A正确；B项，当钢铁表面的水膜呈酸性时，铁在负极放电，水膜中的氢离子在正极放电生成氢气，发生的是钢铁的析氢腐蚀，故B正确；C项，在原电池中，正极被保护，当将锌板换成铜板后，铜作正极被保护，钢闸门作负极被腐蚀，起不到对钢闸门的保护作用，故C错误；D项，在电解池中，阴极被保护，故要保护钢闸门，就要将钢闸门作电解池的阴极，故D正确。‎ ‎3．关于下列装置的说法正确的是(　　)‎ A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液 B．装置①将电能转化为化学能 C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒 D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2＋浓度保持不变 解析：选A。A.Zn比Cu活泼，为负极，Cu为正极，K＋移向CuSO4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②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Cu2＋浓度减小，故D错误。‎ ‎4．下列有关两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Zn－2e－===Zn2＋，电子经导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu B．图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒 C．图Ⅱ，通电后H＋和Na＋先从阳极区移动到阴极，然后阴极才发生反应2H＋＋2e－===H2↑‎ D．图Ⅱ，通电后，由于OH－向阳极迁移，导致阳极附近pH升高 10 / 10‎ 解析：选B。A.活泼金属锌失去电子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，电子沿导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu，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.Na2SO4替换ZnSO4，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Cu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氢氧根离子放电，导致阳极附近pH降低，故D错误。‎ ‎5．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pH与电解前相比将升高 C．阳极室中发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑‎ D．若两极共收集到气体13.44 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H2，发生还原反应，故b为电源的负极，故A错误；阴极反应为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，阳极反应为6Cl－－6e－===3Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，根据上述反应可以看出阳极室中反应产生的H＋通过质子交换膜进入阴极室与OH－恰恰好反应成水，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，13.44 L气体的物质的量为＝0.6 mol，由两极反应可知n(N2)＝n(CO2)＝0.6 mol×＝0.12 mol，生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol，则m[CO(NH2)2]＝0.12 mol×60 g·mol－1＝7.2 g，故D正确。‎ ‎6．锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是(　　)‎ 10 / 10‎ A．充电时Zn2＋通过阳离子交换膜由左侧流向右侧 B．放电时每转移2 mol电子负极增重130 g C．充电时阴极的电极反应式为Br2＋2e－===2Br－ ‎ D．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，Zn2＋通过阳离子交换膜由左侧流向右侧，正确；B.放电时，负极为锌失电子生成锌离子，电极应减重，错误；C.充电时，阴极的电极反应式应为Zn2＋＋2e－===Zn，错误，D.若将电解液改为氯化锌溶液放电会生成氯气，氯气有毒，不会更安全，错误。‎ ‎7．利用如图装置进行实验，甲、乙两池中均为1 mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1，断开K2，一段时间后，断开K1，闭合K2，形成浓差电池，电流计指针偏转(Ag＋浓度越大其氧化性越强)。下列说法正确的是(　　)‎ A．闭合K1，断开K2后，A极质量逐渐减小，电极反应式为Ag－e－===Ag＋‎ B．闭合K1，断开K2后，乙池中AgNO3溶液浓度增大，B极发生还原反应 C．若甲、乙两池溶液的体积均为100 mL，当闭合K1，断开K2后，电路上有0.05 mol的电子通过，此时乙池中的c(NO)＝1.5 mol·L－1‎ D．断开K1，闭合K2后，A极是正极，B极为负极 10 / 10‎ 解析：选C。A项错误，当闭合K1，断开K2后，此装置为电解池，B极为阳极，Ag被氧化成Ag＋，A极为阴极，甲池中的Ag＋被还原成Ag：Ag＋＋e－===Ag，所以A极质量逐渐增加；B项错误，乙池中随c(Ag＋)增大，c(AgNO3)增大，但B极发生氧化反应；C项正确，当闭合K1，断开K2后，在此电解池的电路上有0.05 mol的电子通过，乙池中将增加0.05 mol Ag＋，甲池将有0.05 mol NO进入乙池，所以乙池中的c(NO)将由1 mol·L－1增大到1.5 mol·L－1；D项错误，一段时间后断开K1，闭合K2后，乙池中的c(AgNO3)大于甲池的，形成浓差电池，乙池中Ag＋发生还原反应，B极为正极，A极为负极。‎ ‎8．(1)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。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。‎ ‎①电解过程中阳极的电极反应式为____________________________________。‎ ‎②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。‎ ‎(2)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。‎ ‎①电源上b为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。‎ ‎②Z槽中e为________极。‎ ‎③连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d__________e(填“→”或“←”)。‎ ‎④写出c极的电极反应式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎⑤写出e极的电极反应式：‎ 10 / 10‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①电解时阳极Fe失电子被氧化为FeO，结合电解质溶液为碱性可得阳极电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O；②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H2O2得电子，被还原为OH－；电解质溶液中的阳离子(Na＋)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。‎ ‎(2)d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；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Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向为e→d。‎ 答案：(1)①Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O ‎②H2O2＋2e－===2OH－　a　b ‎(2)①负　 ②阳　 ③ ←‎ ‎④2Cl－－2e－===Cl2↑‎ ‎⑤Cu－2e－===Cu2＋‎ ‎9．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：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 10 / 10‎ ‎(2)图2中，钢闸门C作________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________________________________________________________________________。‎ ‎(3)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，电极为镁合金和铂合金。‎ ‎①E电极为该燃料电池的______极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为______________________________。‎ ‎②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，用化学方程式解释其原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)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，不断遭受腐蚀，需定期拆换。(2)Fe作阴极被保护，则钢闸门C作阴极；电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸。(3)①“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ClO－得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－；②Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气，其反应为Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。‎ 10 / 10‎ 答案：(1)b　锌作原电池的负极(失电子，Zn－2e－===Zn2＋)，不断遭受腐蚀，需定期拆换 ‎(2)阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　将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 ‎(3)①负　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－‎ ‎②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ ‎10．(1)乙醛酸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。‎ ‎①N电极上的电极反应式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②若有2 mol 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________mol。‎ ‎(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，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－离子(O2＋4e－===2O2－)。‎ ‎①c电极为________极，d电极上的电极反应式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②如图2所示为用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·‎ 10 / 10‎ L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 若a电极产生56 mL(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．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3‎ 解析：(1)①由H＋的迁移方向可知N为阴极，发生得电子的还原反应，结合题意“两极室均可产生乙醛酸”，可知N电极为乙二酸发生得电子的还原反应生成乙醛酸。②1 mol乙二酸在阴极得到2 mol电子，与2 mol H＋反应生成1 mol乙醛酸和1 mol H2O，同时在阳极产生的 1 mol Cl2能将1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，两极共产生2 mol乙醛酸。‎ ‎(2)①电流从正极流向负极，故c、d电极分别为正极、负极。燃料电池的负极为通入燃料的一极，故其电极反应式为CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O。②a电极为电解池的阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；b电极为阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，当阳极产生56 mL(标准状况)气体时，被电解的OH－的物质的量为×4＝0.01 mol，故溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，故溶液的pH＝1。此时阴极析出0.005 mol Cu，消耗0.005 mol Cu2＋。为恢复电解质溶液的原状，根据“出什么加什么”原理，只要相当于加入CuO即可，a项可以，b项 Cu(OH)2可以拆为CuO·H2O，c项 10 / 10‎ ‎ CuCO3拆为CuO·CO2，d项Cu2(OH)2CO3可拆为2CuO·H2O·CO2，其中c项也可选。‎ 答案：(1)①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===H2O＋HOOC—CHO　②2‎ ‎(2)①正　CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O ‎②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　1　ac 10 / 10‎