(广东专用)高考化学二轮复习 专题限时集训(九)专题九 电化学原理配套作业(解析版)

专题限时集训(九) [专题九电化学原理](时间：40分钟)1．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用纯铜作阳极C．在镀件上电镀铜时镀件不作阴极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜与电源正极相连2．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9－1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9－1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9－2所示(a、b为石墨电极)。

图9－2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9－3为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是( )图9－3A．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9－4(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9－4A．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．(双选)图9－5是化学能与电能相互转换的两套装置。

对此两套装置进行的实验分析正确的是( )图9－5A ．图2装置将电能转化为化学能B ．两装置中石墨电极上产生的气体都是H 2C ．图1装置中的铁电极发生氧化反应D ．两装置的原理都可以在现实生活中用来防止铁被腐蚀9．(双选)2011年7月19日，美国能源部西北太平洋国家实验室的科学家和来自中国武汉大学访问学者组成的研究小组合作开发钠离子充电电池，研究人员采用廉价的钠离子同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池，其工作示意图如下。

关于该电池说法中正确的是( )图9－6A ．放电时A 极作正极B ．放电时Na ＋向B 极移动C ．充电时是将化学能转化为电能D ．充电时阳极反应为：Li －e －===Li ＋10．新型液流式铅酸蓄电池是二次电池，以甲基磺酸铅[Pb(CH 3SO 3)2]溶液为电解液，正极板上覆盖PbO 2，负极板上覆盖Pb 。

电池总反应为：Pb ＋PbO 2＋4H ＋ 放电充电2Pb 2＋＋2H 2O (1)甲基磺酸铅可通过下列方法制备：以50%～58%的甲基磺酸(CH 3SO 3H)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pH ，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。

11．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9－7所示。

图9－7(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 －===O 2↑＋2H 2O②______________________________________________________________阴极：①_________________________________________________________②CH 3CHO ＋2e －＋2H 2O===CH 3CH 2OH ＋2OH －(3)电解过程中，阴极区Na 2SO 4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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

专题限时集训(九)1．A [解析] 用电解法精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故B 错；在镀件上电镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，故C 错；电解稀硫酸制H 2、O 2时，使用惰性电极，不能用铜作阳极，否则阳极产物是Cu 2＋，故D 错。

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2CO 2===2CO ＋O 2，B 正确；由总反应减去阴极反应，可以得到阳极反应为：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，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：CH 4＋4O 2－－8e －===CO 2＋2H 2O ，C 正确；1 mol O 2得4 mol 电子生成2 molO 2－，故当固体电解质中有1 mol O 2－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．AC [解析] 图1、2分别是原电池、电解池，分别是将化学能转化为电能、电能转化为化学能的装置，故A 正确；石墨在图1、2中分别是正极、阳极，前者产生氢气，后者产生氧气，故B 错；图1中铁是负极，发生氧化反应而被腐蚀，故C 正确；图2是外加电流的阴极保护法，图1中石墨更换为镁块或锌块后，才是牺牲阳极的阴极保护法，故D 错。