【步步高】2012屆高考化學二輪 專題復習訓練 第1部分專題8 電化學原理及其應用

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1、 專題八　電化學原理及其應用 一、選擇題 1．下列有關電池的說法不正確的是(　　) A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池 B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C．甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負極 2．中學階段介紹的應用電解法制備的物質主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關于這三個工業(yè)生產的描述正確的是(　　) A．電解法制金屬鈉時，負極反應式為Na＋＋e－===Na B．電解法生產鋁時，需對鋁土礦進行提純，在提純過程中應用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性 C．在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產生的是H2，

2、NaOH在陽極附近產生 D．氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl，在電解時它們的陰極都是Cl－失電子 3．為體現(xiàn)“城市讓生活更美好”的主題，上海市政府承諾世博園區(qū)內交通“零排放”、園區(qū)周邊交通“低排放”。2010年4月15日新能源車交車儀式在世博園舉行，該車裝著“綠色心臟”——質子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示，下列敘 述正確的是(　　) A．通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應 B．通入氫氣的電極為正極 C．總反應式為O2＋2H22H2O D．正極的電極反應式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O 4．目前市場上的手提應急燈，主要用的是“無液干粉”鉛酸蓄電池，其原理是將強腐蝕性的濃

3、硫酸灌注到硅膠中，使電解質溶液不易發(fā)生泄漏，大大改善了電池的性能。所用的原料仍然是Pb-PbO2-H2SO4，下列關于該鉛酸蓄電池的說法正確的是(　　) A．充電時，電源的正極接蓄電池標“＋”的一極，電池上標有“－”的一極發(fā)生氧化反應 B．“無液干粉”鉛酸蓄電池徹底改變了原來的鉛酸蓄電池的原理 C．放電時在鉛酸蓄電池的負極發(fā)生還原反應 D．若用此鉛酸蓄電池電解飽和NaCl溶液，標準狀況下制備1.12 L Cl2，電池內至少消耗H2SO4 0.10 mol 5．(2009·安徽理綜，12)Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的一制取Cu2O的電解池示意圖如右，電解總反應為2C

4、u＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．石墨電極上產生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應 C．銅電極接直流電源的負極 D．當有0.1 mol電子轉移時，有0.1 mol Cu2O生成 6．下列關于金屬腐蝕敘述正確的是(　　) A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．金屬的化學腐蝕的實質是M－ne－===Mn＋，電子直接轉移給氧化劑 C．金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行 D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕 7．被稱之為“軟電池”的紙質電池，采用一個薄層紙片作為傳導體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。電

5、池總反應為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說法正確的是(　　) A．電池正極反應式為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ B．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極 C．當0.1 mol Zn完全溶解時，流經電解液的電子個數(shù)為1.204×1023 D．該電池反應中二氧化錳起催化作用 8．用鉑電極電解CuCl2與CuSO4的混合溶液(濃度均為2 mol·L－1)50 mL，當陰極析出 9.6 g固體時，標準狀況下陽極得到的氣體是(　　) A．3.36 L　　 B．2.8 L　　 C．6.72 L 　　D．4.48 L 二、非

6、選擇題 9．A、B、C三種強電解質，它們在水中電離出的離子如下表所示： 陽離子 Na＋、K＋、Cu2＋ 陰離子 SO、OH－ 下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放250 mL足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。 　 接通電源，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了8 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系圖如上。據(jù)此回答下列問題： (1)M為電源的________極(填寫“正”或“負”)，電極b上發(fā)生的電極反應為_____________________________________________________________

7、___________。 (2)計算電極e上生成的氣體在標準狀況下的體積：______________________________。 (3)乙燒杯的電解反應方程式為____________________________________________； 此時乙燒杯中溶液的pH＝__________。 (4)若經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了m g時，要使丙恢復到原來的狀態(tài)，具體操作是________________________________________________________________。 10．(1)已知298 K時，1 mol C2H6在氧氣

8、中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量1 558.3 kJ。寫出該反應的熱化學方程式：_________________________________________。 (2)利用該反應設計一個燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質溶液，用多孔石墨作電極，在電極上分別充入乙烷和氧氣。寫出負極的電極反應式：_____________________________。 (3)在如圖實驗裝置中，石墨棒上的電極反應式為_______________________________； 如果起始時盛有1 000 mL pH＝5的硫酸銅溶液(25 ℃)(CuSO4足量)，一段時間后溶液的pH變?yōu)?，若要

9、使溶液恢復到起始濃度(忽略溶液體積的變化)，可向溶液中加入__________(填物質名稱)，其質量約為__________。 11．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。 Ⅰ.將CO2轉化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)。 (1)綠色植物通過光合作用可將CO2轉化為有機物。該有機物經過一系列變化可轉化為乙醇。用乙醇代替汽油作為燃料的優(yōu)點是_______________________________________。 (任寫一項) (2)科學家最近成功開發(fā)出一種能將CO2轉化為液體燃料的轉基因藍藻。這種藍藻能通過光合作用消耗CO2并產

10、生異丁醇[(CH3)2CHCH2OH]，其名稱是______________________(系統(tǒng)命名)。實驗測得37 g異丁醇完全燃燒放出1 333.8 kJ熱量，異丁醇燃燒反應的熱化學方程式為_______________________________________________。 Ⅱ.開發(fā)低碳能源是未來的發(fā)展趨勢。 鋰-空氣電池能夠提供相當于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術。下圖是鋰-空氣電池放電和充電時的工作示意圖。 (3)圖Ⅰ中電極a是　　　　極。 (4)用鋰-空氣電池電解100 mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液，當電池中消耗1

11、.4 g Li時，在陰極會析出_______g銅。 (5)電池中間的固體電解質(含陽離子交換膜)還能阻止H2O、N2、O2等物質的通過，防止Li和這些物質反應。Li和水在常溫下發(fā)生反應的化學方程式為____________________。 (6)當給圖Ⅱ中的鋰-空氣電池充電時，d極應接電源的　　　極，該電極的電極反應式為________________________________________________________________________。 12．鋅(Zinc)是第四“常見”的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，在現(xiàn)代工業(yè)中對于電池制造有不可磨滅的貢獻。 Ⅰ.濕法煉鋅

12、某種冶煉過程可用下圖簡略表示 (1)ZnS焙燒反應的化學方程式為___________________________________________。 (2)電解過程中析鋅一極的電極反應式為____________________________________。 (3)氧化鋅像氧化鋁一樣，屬于兩性氧化物，則氧化鋅與氫氧化鈉反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (已知：“鋅酸”的化學式可寫成H2[Zn(OH)4]) Ⅱ.鋅電池 用鋅作負極的電池生活中

13、隨處可見，如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。 (4)鋅錳堿性電池，以二氧化錳為正極，鋅粉為負極，氫氧化鉀為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。電池總反應式為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 堿性電池中，負極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點是_________________________________； 正極反應式為_______________________________________________________。 (5)新型鋅空電池(如圖)與鋰電池相比，鋅空氣充電電池的儲存電量是它的三倍，成本是鋰電池的一半，并且完

14、全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應為2Zn+O2===2ZnO，電解質溶液為KOH溶液，則負極的電極反應式為_____________________________。 若以該電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有10.8 g銀析出，至少需要　　　L空氣(折算成標準狀況)進入該電池。 答案 1．B　2．B　3．D　4．D　5．A　6．B　7．A 8．B　 9．(1)負　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　(2)2.8 L (3)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4　0 (4)向丙燒杯中加m g水 10．(1)2C2H6(g)＋7O2(g)==

15、=4CO2(g)＋6H2O(1) ΔH＝－3 116.6 kJ·mol－1 (2)C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　氧化銅(或碳酸銅)　4g(或6.2 g) 11．Ⅰ.(1)可減少汽車廢氣的排放，從而降低對大氣的污染或可減少對不可再生能源石油的依賴或抑制溫室效應或乙醇可以再生 (2)2-甲基-1-丙醇　(CH3)2CHCH2OH(l)＋6O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 667.7 kJ·mol－1 Ⅱ.(3)負　(4)3.2　(5)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ (6)正　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 12．(1)2ZnS＋3O22SO2＋2ZnO (2)[Zn(NH3)4]2＋＋2e－===Zn＋4NH3↑ (3)ZnO＋2OH－＋H2O===[Zn(OH)4]2－ (4)增大了負極的反應面積，提高了放電效率　2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋ 2OH－ (5)Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O　2.8(2.7同樣得分) 5 用心 愛心 專心