高考化学二轮复习专题限时训练(七) [专题七 电化学原理](苏教)

[专题七电化学原理](时间：40分钟)1．如图7－1所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上描述合理的是()图7－12012．3.22，实验后的记录：①Cu为负极，Zn为正极②Cu极上有气泡产生，发生还原反应③SO2－4向Cu极移动④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体⑤电子的流向是：Cu―→Zn⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应A．①②③B．②④⑥C．③④⑤D．②④2．载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。

某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。

下列判断错误的是()A．上述电化学装置相当于电解池B．上述装置进行的总反应为2CO2===2CO＋O2C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D．失电子的电极发生的反应是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑3．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图7－2甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3—Na2O，O2－可以在其中自由移动。

图7－2下列有关叙述正确的的是()A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol4．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图7－3所示(a、b为石墨电极)。

图7－3下列说法中，正确的是()A．电池工作时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．电解时，a电极周围首先放电的是Br－而不是Cl－，说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者C．电解时，电子流动的路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，a极周围会产生0.71 g Cl25．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电电池。

图7－4为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是()图7－4A．当有0.1 mol电子转移时，a极产生1.12 L 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－===2H2OD．c极上进行还原反应，B中的H＋可以通过隔膜进入A6．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图7－5(已知电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。

下列说法正确的是()图7－5A．电解时，b极是阴极放出H2，发生氧化反应B．溶液中OH－逐渐向b极移动C．电解时，a极的电极反应式为：CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO2－3＋N2↑＋6H2OD．若在b极产生标况下224 mL氢气，则消耗尿素2 g7．高效能电池的研发制约电动汽车的推广。

有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2C2H6＋7O2＋8KOH===4K2CO3＋10H2O，有关此电池的推断正确的是()A．负极反应为：C2H6－14e－＋14OH－===2CO2＋10H2OB．放电过程中KOH的物质的量浓度不变C．每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 molD．放电一段时间后，负极周围的pH升高8．硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图7－6所示的实验装置，结果电流计指针发生了偏转，下列分析正确的是()图7－6A．如图装置的电流方向是从C1到C2B．C1是负极，发生的反应是2I－－2e－===I2C．K＋离子向C1电极流动D．装置发生的总反应是Hg2＋＋2I－===HgI2↓9．新型液流式铅酸蓄电池是二次电池，以甲基磺酸铅[Pb(CH3SO3)2]溶液为电解液，正极板上覆盖PbO2，负极板上覆盖Pb。

电池总反应为：Pb＋PbO2＋4H＋放电充电2Pb2＋＋2H2O(1)甲基磺酸铅可通过下列方法制备：以50%～58%的甲基磺酸(CH3SO3H)为电解液，分别以金属铅和石墨做电极，进行电解即可制得。

电解时，该电解池阳极为________________________________________________________________________；总反应方程式为________________________________________________________________________。

(2)铅酸蓄电池也存在缺点，主要有比能量低、________。

(任答一条)(3)利用高锰酸钾测定某铅氧化物样品(Pb 的化合价有＋2、＋4价)中铅元素含量，具体步骤为：称取样品0.734 0 g ，加入足量草酸还原＋4价的Pb ，调节溶液的p H ，使Pb 2＋全部沉淀为PbC 2O 4；过滤、洗涤后将沉淀完全溶于适量酸中；用0.040 0 mol·L －1 KMnO 4标准溶液滴定，达滴定终点时，消耗KMnO 4溶液30.25 mL(假设只发生反应：5H 2C 2O 4＋2MnO －4＋6H ＋===10CO 2↑＋2Mn 2＋＋8H 2O)。

试计算样品中铅元素的质量分数。

10．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、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为：2CH 3CHO ＋H 2O=====电解CH 3CH 2OH ＋CH 3COOH实验室中，以一定浓度的乙醛—Na 2SO 4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图7－7所示。

图7－7(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：①4OH－－4e－===O2↑＋2H2O②________________________________________________________________________阴极：①______________________________________________________②CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－(3)电解过程中，阴极区Na2S O4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(七)1．D[解析] 由图可知，锌为负极，铜为正极，电子流向是由锌到铜；SO2－4向负极移动，即向锌极移动；H＋在正极发生得电子还原反应。

2．C[解析] 根据题信息可知该电化学装置相当于电解池，A正确；根据提示的反应物与生成物可以写出反应的总反应式为2CO2===2CO＋O2，B正确；由总反应减去阴极反应，可以得到阳极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，D正确；阴极反应生成的OH－在阳极完全反应。

故反应前后溶液的pH并不变化，C错。

3．C[解析] 电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错；燃料电池中，通入燃料的一极为负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，B错；甲烷在负极发生失电子氧化反应，电极反应为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，C正确；1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，D错。

4．B[解析] A 项忽视了在酸性环境中不可能生成OH －；电解时阳极发生失电子氧化反应，还原性强的离子优先失电子，a 极产物应首先得到Br 2，其次才能得到Cl 2，故B 项正确，而D 项错误；电解时，电子不是通过溶液转移，而是通过溶液中的离子放电(阴离子失电子或阳离子得电子)转移的，C 项错误。

5．D[解析] b 极为阳极，发生失电子氧化反应，产生O 2，a 极为阴极，发生得电子还原反应，生成H 2，A 、B 项错误；d 极为燃料电池的负极，发生失电子氧化反应，电极反应为：H 2－2e －===2H ＋，生成的H ＋可透过隔膜进入A ，C 项错误，D 项正确。

6．C[解析] 电解时阴极发生得电子还原反应，生成氢气，故b 极为阴极，A 项错误；阴极消耗阳离子或生成阴离子，为保持溶液的电中性，溶液中的阴离子移向阳极，B 项错误；CO(NH 2)2中氮元素为－3价，碳元素为＋4价，尿素在阳极发生失电子反应生成N 2和CO 2－3，C 项正确； b 极产生标况下224 mL 氢气，转移电子0.02 mol ，根据电子守恒，a 极消耗尿素0.02 mol 6×60 g ·mol －1＝0.2 g ，D 项错误。

7．C[解析] 燃料乙烷在负极失去电子，生成二氧化碳，与溶液中OH －反应，生成CO 2－3，正确的负极电极反应式应为：C 2H 6－14e －＋18OH －===2CO 2－3＋12H 2O ，故A 、D 项错误；由电池总方程式看出，反应中消耗KOH ，故B 项错误；每消耗1 mol C 2H 6，消耗氧化剂O 2为3.5 mol ，转移电子3.5 mol ×4＝14 mol ，C 项正确。

8．B[解析] I －具有还原性，则C 1作负极，发生反应：2I －－2e －===I 2，B 项正确；C 2作正极，电流方向为正极流向负极，A 项错误；阳离子由负极移向正极，C 项错误；D 项所给方程式为复分解反应，不属于氧化还原反应，错误。

9．(1)PbPb ＋2CH 3SO 3H=====电解Pb(CH 3SO 3)2＋H 2↑ (2)产生废酸污染(或产生重金属离子污染) (3)w(Pb)＝85.3%[解析] (1)Pb 做阳极时，Pb 溶解。