2020届二轮复习 电化学 专题卷(全国通用)

电化学能力练(20分钟)一、选择题1．(2019·开封市高三定位考试)根据图示判断下列说法错误的是()A．盐桥中的阳离子会移向a池B．Fe为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．电池总反应为2Zn＋O2＋2H2O===2Zn2＋＋4OH－D．该装置中通入的N2可用氩气来代替[解析]在原电池中，阳离子移向正极，所以盐桥中的阳离子移向a池，A项正确；Fe 电极为正极，氧气在正极放电生成OH－，其电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B 项错误；Zn电极为负极，发生氧化反应，其电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋，由正、负电极反应式可得电池总反应为：2Zn＋O2＋2H2O===2Zn2＋＋4OH－，C项正确；氩气为不活泼气体，故可同N2一样用作该装置的保护气，D项正确。

[答案] B2．(2019·合肥市教学质量检测一)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe ＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。

下列有关该电池的说法不正确的是() A．放电时，溶液中OH－移向负极B．放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O[解析]根据原电池放电时阴离子向负极移动，知放电时OH－移向负极，A项正确；根据放电时总反应知，负极上Fe发生氧化反应转化为Fe(OH)2，负极反应为：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，B项正确；充电时的阴极反应与放电时的负极反应互为逆反应，故充电时阴极反应为：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，阴极附近c(OH－)增大，pH增大，C项错误；充电时阳极上发生氧化反应，Ni(OH)2转化为Ni2O3，D项正确。

[答案] C3．(2019·湖南省四校调研联考)LED系列产品是一类新型节能产品。

图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置示意图，图乙是LED发光二极管的装置示意图。

下列叙述错误的是()A．电池应选用阳离子交换膜，Na＋向A极区移动B．电池A极区的电极反应式为：H2O2＋2e－===2OH－C．每有1 mol NaBH4参加反应，转移电子数为4N AD．要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的B极相连[解析]A极上H2O2转化为OH－，发生还原反应：H2O2＋2e－===2OH－，则A极为正极，根据图示，Na＋能透过离子交换膜进入A极区生成NaOH，则离子交换膜为阳离子交换膜，A项正确，B项正确；B极为负极，发生氧化反应：BH－4＋8OH－－8e－===BO－2＋6H2O，每有1 mol NaBH4参加反应，转移电子数为8N A，C项错误；根据LED发光二极管中电荷移动情况知，导线a应与负极相连，导线b应与正极相连，故图乙中的导线a应与图甲中的B极相连，D项正确。

[答案] C4．(2019·郑州市质量预测二)如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag＋的固体电解质。

O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成Al2O3和I2，通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。

下列说法正确的是()A．正极反应为：3O2＋12e－＋4Al3＋===2Al2O3B．协同总反应为：3O2＋4AlI3＋12Ag===2Al2O3＋12AgIC．外电路通过0.01 mol电子时，消耗O2的体积为0.56 LD．给传感器充电时，Ag＋向多孔石墨电极移动[解析]O2通过聚四氟乙烯膜与AlI3发生反应：4AlI3＋3O2===2Al2O3＋6I2，此时Ag 电极为负极，电极反应式为Ag－e－===Ag＋，多孔石墨电极为正极，电极反应式为I2＋2e－＋2Ag＋===2AgI，A项错误；原电池总反应为I2＋2Ag===2AgI，协同总反应为4AlI3＋3O2＋12Ag===2Al2O3＋12AgI，B项正确；外电路通过0.01 mol电子时，消耗0.0025 mol O2，其在标准状况下的体积为0.056 L，C项错误；给传感器充电时，多孔石墨电极作阳极，Ag 电极作阴极，Ag＋向阴极移动，D项错误。

[答案] B5．(2019·黑龙江省重点中学第三次联考)H2S转化是环保和资源利用的研究课题。

将烧碱吸收H2S后的溶液加入如图装置，可以回收单质硫，甲为二甲醚(CH3OCH3)－空气燃料电池。

下列推断正确的是()A．Y极充入二甲醚B．电子移动方向：X→W→溶液→Z→YC．电解后，乙装置右池中c(NaOH)减小D．Z极反应式为S2－－2e－===S[解析]据图分析甲为原电池，乙为电解池，电解池右侧有H2产生，则W极为阴极，Z极作阳极，连接的Y极为原电池的正极，发生还原反应，所以Y极应充入氧气，A项错误；电子不进入溶液，B项错误；乙装置右池中发生电极反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，氢氧化钠溶液浓度增大，C项错误；Z极电极反应为S2－－2e－===S，D项正确。

[答案] D6．(2019·成都市摸底测试)下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()A．图1：铁钉发生析氢腐蚀B．图2：可以在铁件上镀铜C．图3：溶液中c(Cu2＋)保持不变D．图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀[解析]图1，电解质溶液若呈酸性，则铁钉发生析氢腐蚀，电解质溶液若呈碱性或中性，则铁钉发生吸氧腐蚀，A项错误；图2，在铁件上镀铜，铜片作阳极，应与电源正极相连，待镀铁件做阴极，应与电源负极相连，B项错误；图3，电解精炼铜时，阳极上锌先放电，铜后放电，而阴极上是Cu2＋放电，故电解质溶液中c(Cu2＋)减小，C项错误；图4采用外加电流的阴极保护法，将输油管与电源负极相连，输油管作阴极，可以防止腐蚀，D项正确。

[答案] D7．(2019·黄石调研)如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，下列说法正确的是()A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O===CO2－3＋8H＋C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D ．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O 2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g 固体[解析] 由题意和题图知，甲池为原电池，乙、丙池均为电解池，故甲池是化学能转化为电能的装置，乙、丙池是电能转化为化学能的装置，A 项错误；结合甲池的总反应及甲池中的电解质溶液为KOH 溶液，可知通入CH 3OH 的电极反应式为CH 3OH －6e －＋8OH－===CO 2－3＋6H 2O ，B 项错误；乙池中石墨电极为阳极，Ag 电极为阴极，乙池的总反应为：2CuSO 4＋2H 2O=====通电2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，溶液中减少的是“2Cu ＋O 2↑”，因此加入CuO 能使CuSO 4溶液恢复到原浓度，C 项错误；甲池通入O 2的电极反应式为：O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －，丙池的总反应为：MgCl 2＋2H 2O=====通电Mg(OH)2↓＋H 2↑＋Cl 2↑(转移2e －)，根据各电极上转移电子数目相同，可得关系式：O 2～2Mg(OH)2，则甲池中消耗280 mL(标准状况下)O 2时，丙池中产生Mg(OH)2固体的质量为0.280 L 22.4 L·mol－1×2×58 g·mol －1＝1.45 g ，D 项正确。

[答案] D二、非选择题8．(2019·成都摸底测试)电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。

(1)电解NO 制备NH 4NO 3原理如图1所示。

①阳极为________(填“X”或“Y”)，Y 的电极反应式为_________。

②为使电解产物完全转化为NH 4NO 3，需要补充的物质A 的化学式为________。

(2)用图2装置进行模拟电解NO 2气体实验，可回收硝酸。

①电解时NO 2发生反应的电极反应式为________________。

②若有标准状况下2.24 L NO 2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H ＋为________mol 。

[解析] (1)①通过分析装置图1可知Y 极上NO 转化为NO －3，则该电极是阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为NO ＋2H 2O －3e －===NO －3＋4H ＋。

②X 电极反应式为NO ＋6H ＋＋5e －===NH ＋4＋H 2O ；生成一个NH ＋4需要得到5个电子，生成一个NO －3需要失去3个电子，根据转移电子相等知，生成的NH ＋4浓度小于NO －3浓度，要使NO －3完全转化为NH4NO3，应该加入NH3，所以加入的A为NH3。

(2)①通过分析装置图2知左室为电解池的阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右室为电解池的阳极，NO2发生氧化反应生成硝酸，电极反应式为NO2＋H2O－e－===NO－3＋2H＋。

②根据阴、阳两极的电极反应式知若有标准状况下2.24 LNO2被吸收，转移电子0.1 mol，阴极区生成的OH－为0.1 mol，为维持电荷守恒通过阳离子交换膜的H＋为0.1 mol。

[答案](1)①Y NO＋2H2O－3e－===NO－3＋4H＋②NH3(2)①NO2＋H2O－e－===NO－3＋2H＋②0.1拔高练(25分钟)一、选择题1．(2019·长春市质量监测一)下列有关四个常用电化学装置的叙述，正确的是()A．图Ⅰ所示电池中，MnO2是催化剂B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度保持不变C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度不断增大D．图Ⅳ所示电池工作过程中，外电路中电子由锌极流向氧化银极[解析]图Ⅰ所示电池中MnO2是氧化剂，作正极，得电子，发生还原反应，A项错误；图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，放电过程中消耗H2SO4，生成H2O，使硫酸浓度减小，B项错误；图Ⅲ电解精炼铜的过程中，阳极粗铜中比铜活泼的金属优先失去电子，之后是铜失电子，阴极上Cu2＋得电子生成Cu，因此电解质溶液中Cu2＋浓度减小，C项错误；图Ⅳ所示电池工作过程中，外电路中电子由锌极流向氧化银极，D项正确。

[答案] D2．(2019·武汉部分市级示范高中联考)在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使SO2－4与H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。