2019届高考化学复习第6讲电化学基础专题跟踪训练

1第6讲电化学基础专题跟踪训练(六)能力练(20分钟50分)一、选择题(每小题6分,共42分)1．(2018·云南曲靖一模)下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．锌锰干电池中,锌电极是负极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极[解析]A项,锂电池属于可充电电池,属于二次电池,故说法正确;B项,锌锰干电池中,锌是活泼金属,作负极,故说法正确;C项,燃料电池是把化学能转化成电能的装置,故说法正确;D项,原电池的工作原理,电子从负极经外电路流向正极,锌作负极,铜作正极,电子从锌电极经外电路流向铜极,故说法错误。[答案]D2．下图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是()[解析]A项是将电能转化成化学能;B项是将水的势能转化成电能;C项是将太阳能转化成热能;D项是将化学能转化成电能。[答案]A3．下列有关电化学的示意图中正确的是()2[解析]A项,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极;B项,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换;C项,粗铜应连接电源正极;D项,电解饱和NaCl溶液,Cl－在阳极放电产生Cl2,溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2,正确。[答案]D4．(2018·江西赣州统考)根据图示判断下列叙述符合事实的是()A．按图①连接并放置一段时间后,Fe片表面会“镀”上一层铜B．按图②连接好导线后(Zn片与Cu片相接触),灵敏电流表指针会发生非常明显的偏转C．按图③连接并放置片刻,在Fe片附近加一滴KSCN溶液,溶液变为红色D．按图④连接并放置一段时间后,在Sn片上有无色气泡聚集[解析]按图①连接后,铁与电源的正极相连,作阳极,铁失去电子,Fe片表面不会“镀”上一层铜,A不正确;按图②连接好导线后,由于Zn片与Cu片相接触,电子直接传递到铜片,因此灵敏电流表指针不会发生非常明显的偏转,B不正确;按图③连接后构成原电池,锌比铁活泼,锌是负极,铁是正极,溶液中不会产生铁离子,所以在Fe片附近加一滴KSCN溶液,溶液不可能变为红色,C不正确;按图④连接后构成电解池;Sn与电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,因此在Sn片上有无色气泡聚集,D正确。[答案]D5．(2018·四川省绵阳市高三第二次诊断考试)用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池,电极分别是二硫化亚铁和金属锂,电解液是含锂盐的有机溶剂。下列说法错误的是()A．金属锂作电池的负极B．电池正极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2SC．放电时,Li＋向负极迁移D．电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S3[解析]该电池中金属锂为负极,二硫化亚铁为正极,A项正确;电池正极上FeS2发生还原反应,且电解液中Li＋向正极移动参与反应,电极反应式为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S,B项正确;C项错误;电池负极反应为Li－e－===Li＋,则电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S,D项正确。[答案]C6．某电化学研究学习小组设计如图装置。下列叙述正确的是()A．K与M、N均断开,一段时间后电解质溶液质量变大B．K分别与M、N相连时,铁均受到保护C．K与M相连时,每转移1mol电子Fe表面生成32gCuD．K与N相连时,碳棒上产生使湿润的淀粉—KI试纸变蓝的气体[解析]K与M、N均断开,发生铁置换出溶液中的铜的反应,一段时间后电解质溶液质量变小,故A错误;K与M相连时,构成原电池,铁是负极,铁被腐蚀,故B错误;K与M相连时,构成原电池,铁是负极,碳是正极,每转移1mol电子,碳棒表面生成32gCu,故C错误;K与N相连时,构成电解池,碳棒是阳极,发生电极反应2Cl－－2e－===Cl2↑,故D正确。[答案]D7．(2018·河北省石家庄市高三质检)银－Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为①在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2;②Fe3＋与产生的Ag定量反应生成Fe2＋;③Fe2＋与Ferrozine形成有色配合物;④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是()A．①中,负极上消耗1mol甲醛时转移2mol电子B．①溶液中的H＋由正极移向负极C．理论上消耗的甲醛与生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶4D．④中,甲醛浓度越大,吸光度越小[解析]①中,负极的电极反应式：HCHO－4e－＋H2O===CO2↑＋4H＋;正极的电极反应式：2Ag2O＋4H＋＋4e－===4Ag＋2H2O。负极上消耗1mol甲醛时转移4mol电子,A项错误;①溶液中的H＋由负极向正极迁移,B项错误;存在关系式：HCHO～4Ag～4Fe2＋,故理论上消耗的甲醛与生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶4,C项正确;甲醛浓度越大,理论上生成的Fe2＋的浓度越4大,进而得到有色配合物的浓度也越大,溶液吸光度越大,D项错误。[答案]C二、非选择题(8分)8．电解原理在工业生产中有广泛的应用。(1)如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图,下列说法不正确的是________。(填字母序号)A．直流电源的左侧为负极B．从E口逸出的气体是H2C．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性D．从C口出来的溶液为NaOH溶液E．每生成22.4LCl2,便产生2molNaOHF．粗盐水中含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO2－4等离子,精制时先加Na2CO3溶液G．该离子交换膜为阳离子交换膜(2)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾：以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定,会产生红褐色絮状物质及气泡,则该过程的离子方程式为___________________。②电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为_____________。[答案](1)ABDEF(2)①4FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8OH－＋3O2↑②Fe2O3＋10OH－－6e－===2FeO2－4＋5H2O拔高练(25分钟50分)一、选择题(每小题6分,共30分)1．利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是()5A．X电极是负极B．Y电极的电极反应式为Cm(H2O)n－4me－===mCO2↑＋(n－2m)H2O＋4mH＋C．H＋由左向右移动D．有1molCO2生成时就会消耗1molMnO2[解析]由图可知Y电极上Cm(H2O)n中的C为0价,被氧化生成CO2,故Y电极是负极,A项错误、B项正确;电解质溶液中阳离子移向正极,H＋由右向左移动,C项错误;有1molCO2生成时,转移4mol电子,由得失电子守恒知,需要消耗2molMnO2,D项错误。[答案]B2．用氟硼酸(HBF4,属于强酸)溶液代替稀硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,总反应方程式为Pb＋PbO2＋4HBF4放电充电2Pb(BF4)2＋2H2O,Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质,下列说法正确的是()A．放电时,负极反应式为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2OB．放电时,当正极质量减少23.9g时,溶液中转移0.2mol电子C．充电时,PbO2电极附近溶液的pH减小D．充电时,Pb电极的电极反应式为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O[解析]由总反应方程式知,Pb是还原剂,Pb在负极上失去电子,A项错误;放电时正极上电极反应式为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O,23.9g就是减少的PbO2的质量,其物质的量为0.1mol,转移电子的物质的量为0.2mol,但电子只能通过导线转移,B项错误;充电时PbO2电极与电源正极相连作阳极,电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋,电极附近溶液pH减小,C项正确;充电时,Pb电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Pb2＋＋2e－===Pb,D项错误。[答案]C3．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示,下列说法正确的是()6A．电池工作时,光能转变为电能,电极X为电池的正极B．电解质溶液中发生反应：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I－3C．镀铂导电玻璃的作用是传递I－D．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度均不断减小[解析]由图知,在光照条件下Ru2＋在电极X上失去电子转化为Ru3＋,I－3在电极Y上得到电子转化为I－,则镀铂导电玻璃的作用是传递I－,故电极X为电池的负极,A项错误,C项正确;电解质溶液中的反应为2Ru2＋＋I－3===3I－＋2Ru3＋,B项错误;电池工作时I－3→I－,c(I－)增大,D项错误。[答案]C4．ClO2是一种安全稳定的消毒剂。工业上利用惰性电极电解氯化铵和盐酸制备ClO2的原理如图所示,下列有关说法错误的是()A．b电极接直流电源的负极B．a电极上的电极反应式为NH＋4－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋C．若有2gH2生成,通过阴离子交换膜的Cl－的物质的量为1molD．发生器中反应的离子方程式为6ClO－2＋NCl3＋3H＋===6ClO2↑＋NH3↑＋3Cl－[解析]由图知b电极上产生氢气,发生还原反应,故b电极是阴极,与直流电源负极相连,A项正确;由图知a电极上有NCl3生成,故参与放电的离子有NH＋4与Cl－,B项正确;当有2gH2生成时,电路中有2mol电子发生转移,通过阴离子交换膜的Cl－的物质的量为2mol,C项错误;由图中信息知,生成物有ClO2、NH3,故反应物有NCl3、ClO－2,再结合电荷守恒等分析知7D项正确。[答案]C5．以铅蓄电池为电源、石墨为电极,电解浓度均为1mol/L的FeSO4、CuSO4混合溶液的装置如图所示,该混合溶液的体积为200mL。若4min末Y电极上有12.8g红色物质析出,下列说法正确的是()A．a为铅蓄电池的负极B．4min末,溶液中的阳离子只有H＋C．继续通电后,Y电极质量继续增大到一定程度后保持不变D．4min末,X电极上有0.2molH2生成[解析]Cu2＋转化为Cu,发生还原反应,故Y电极是阴极、b是铅蓄电池负极,A项错误;因溶液中H＋只来源于水的电离,其浓度很小,故放电能力Cu2＋＞Fe2＋＞H＋,4min末,Cu2＋恰好放电完全,溶液中还有Fe2＋,B项错误;继续通电后,先是Fe2＋获得电子转化为Fe沉积在Y电极上导致其质量增加,当Fe2＋放电完全后,溶液中H＋放电生成氢气逸出,Y电极质量不变,C项正确;X电极是阳极,阳极上是OH－放电生成O2,D项错误。[答案]C二、非选择题(20分)6．(12分)(2018·北京通州期中)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)。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_________________。8(2)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2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为该燃料电池的________(填“正”或“负”)极。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,用化学用语解释其原因：__________________________。(3)乙醛酸(HOOC—CHO)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3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2molH＋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。9[解析](1)形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择