高考化学二轮复习 上篇 专题一 第6讲 电化学基础提升

电化学基础能力提升训练1．有关电化学知识的描述正确的是( )A．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2解析A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应；B项，因为电解质溶液中有Ag＋，盐桥内不能有Cl－，因为二者反应会生成AgCl沉淀；C项，Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；D项，由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，Al作负极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O，D错。

答案 A2．下列说法正确的是( )A．用甲装置电解精炼镁B．用乙装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀C．用丙装置构成铜锌原电池D．用丁装置利用电解法制铝解析Mg2＋和Al3＋在溶液中不放电，选项A和D错。

丙装置中两种电解液互换才能构成铜锌原电池，C错。

答案 B3．(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H 2O 和CO 2转化为O 2和燃料(C 3H 8O)。

下列说法正确的是( )A ．该装置将化学能转化为光能和电能B ．该装置工作时，H ＋从b 极区向a 极区迁移C ．每生成1 mol O 2，有44 g CO 2被还原D ．a 电极的反应为：3CO 2＋18H ＋－18e －===C 3H 8O ＋5H 2O解析 A 项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H 2O 在光催化剂的表面转化为O 2和H ＋，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B 项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H ＋从阳极b 极区向阴极a 极区迁移，正确；C 项，该电解池的总反应式为：6CO 2＋8H 2O=====电解2C 3H 8O ＋9O 2。

根据总反应方程式可知，每生成1 mol O 2，有23 mol CO 2被还原，其质量为883g ，错误；D 项，a 电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO 2＋18H ＋＋18e －===C 3H 8O ＋5H 2O ，错误。

答案 B4．某化学小组设计的电解饱和食盐水的装置如图所示，通电后两极均有气泡产生。

下列说法正确的是( )A ．观察到铜电极附近有黄绿色气体产生B ．通电后，石墨电极附近溶液立即变红色C ．溶液中的Na ＋向石墨电极移动D ．铜电极上发生还原反应解析 根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则金属铜电极一定是阴极，该电极上的反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，阳极上氯离子失电子，发生的电极反应为2Cl－－2e －===Cl 2↑。

铜电极上产生的H 2为无色气体，A 项说法错误；石墨电极是阳极，该电极上发生的反应为2Cl －－2e －===Cl 2↑，可以观察到黄绿色气体产生，由于阳极反应不产生OH－，而阴极反应产生的OH －迁移至阳极附近需要一段时间，故通电后，石墨电极附近溶液不能立即变红色，B 项说法错误；电解池中，阳离子移向阴极，即Na ＋移向铜电极，C 项说法错误；金属铜电极是阴极，阴极发生还原反应，D项说法正确。

答案 D5．利用如图所示装置，可以完成很多电化学实验。

下列有关此装置的叙述中，正确的是( )A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小解析A项，若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，该装置为原电池，铁棒作正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，错误；B项，若X为碳棒，Y 为NaCl溶液，开关K置于N处，该装置为电解池，铁棒作阴极，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向碳棒电极(阳极)移动，错误；C项，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，该装置为原电池铁棒作负极，铜棒作正极，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动，正确；D项，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，该装置为电镀池，铁棒质量将增加，但由于阳极铜溶解，溶液中铜离子浓度不变，错误。

答案 C6．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。

一般研究的镁燃料电池可分为镁­空气燃料电池、镁­海水燃料电池、镁­过氧化氢燃料电池和镁­次氯酸盐燃料电池。

其中，镁­次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是( )A．放电过程中OH－移向正极B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2＋Cl－C．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D．镁­过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O解析本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。

镁燃料电池，镁作负极，失电子，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液，生成Mg2＋，若为碱性溶液，生成Mg(OH)2。

ClO －在正极反应，由图可知有Cl －和OH －生成：ClO －＋H 2O ＋2e －===Cl－＋2OH －，OH －向负极移动，生成Mg(OH)2，在镁­过氧化氢燃料电池中，H 2O 2得e －与H ＋反应生成H 2O 。

答案 A7．(2015·浙江理综，11)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H 2O 、CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。

下列说法不正确．．．的是( )A ．X 是电源的负极B ．阴极的电极反应式是：H 2O ＋2e －===H 2＋O 2－、CO 2＋2e －===CO ＋O 2－C ．总反应可表示为：H 2O ＋CO 2=====通电H 2＋CO ＋O 2D ．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1解析 由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X 极为电源的负极，A 、B 项正确；C 项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D 项，因阳极电极反应式为2O 2－－4e －===O 2↑，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，错误。

答案 D8．如图a 、b 、c 、d 均为石墨电极，通电进行电解(电解液足量)下列说法正确的是( )A ．向乙中加入适量盐酸，溶液组成可以恢复B ．电解时向乙中滴入酚酞溶液，c 电极附近变红C ．当b 极有64 g Cu 析出时，c 电极产生2 g 气体D ．甲中a 极上的电极反应式为：4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O电解解析由图可知a为阳极，b为阴极，c为阳极，d为阴极。

乙池的总反应为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离溶液的是H2和Cl2，恢复组成通HCl，A项错误；c为阳极，溶液中的Cl－放电生成Cl2，d为阴极，水中的H＋放电：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，乙池中滴入酚酞，d极附近变红，B项错误；当b极有64 g Cu析出，由Cu2＋＋2e－===Cu，可知转移2 mole－，c极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，生成1 mol Cl2，质量为71 g，C项错误；a极为阳极，溶液中的OH－放电，正确。

答案 D9．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al电极，其他均为Cu电极，则下列叙述正确的是( )A．电子流动方向：电极Ⅳ→→电极ⅠB．电极Ⅰ发生氧化反应C．电极Ⅱ质量不变D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析由题给装置可知，左边烧杯和中间烧杯组成一个原电池装置，Al作负极，Cu作正极，右边烧杯是一个电解池装置。

电子从负极流出，即电子流动方向：电极Ⅰ→→电极Ⅳ，A选项错误；电极Ⅰ是负极，发生氧化反应，B选项正确；电极Ⅱ上Cu2＋得电子生成单质铜，电极Ⅱ质量增加，C选项错误；电极Ⅲ与原电池的正极相连，是阳极，发生反应Cu－2e－===Cu2＋，D选项错误。

答案 B10．通过NO x传感器可监测NO x的含量，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是( )A．Pt电极是该装置的正极B．该电池的正极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．负极的电极反应式：NO－2e－＋O2－===NO2D．固体电解质中O2－向负极移动解析由离子的定向移动可知NiO电极为原电池的负极，Pt电极为原电池的正极，故A项正确；正极发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，故B项错误；NiO为负极，电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为NO＋O2－－2e－===NO2，故C项正确；原电池中阴离子向负极移动，故D项正确。

答案 B11．(1)下列金属防腐的措施中，①水中的钢闸门连接电源的负极使用的是法；②地下钢管连接镁块使用的是法。

(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，石墨Ⅰ为电池的极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为。

(3)以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。

回答下列问题：①B极为电池极，电极反应式为。

②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 (标准状况下)。

答案(1)①外加电流的阴极保护②牺牲阳极的阴极保护(2)负NO2＋NO－3－e－===N2O5(3)①负CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O ②1.12 L12．下图是一个化学过程的示意图。

(1)图中甲池是 装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH －移向 极(填“CH 3OH”或“O 2”)。

(2)写出通入CH 3OH 的电极的电极反应式：。

(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为 极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式： 。