新高考人教版高考化學(xué)三輪專題突破綜練專題九電化學(xué)基礎(chǔ)

專題九電化學(xué)基礎(chǔ)(時(shí)間：45分鐘分值：88分)一、選擇題：本題共10小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．[2016湖南湘潭考前沖刺，7]研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()A．水既是氧化劑又是溶劑B．放電時(shí)正極上有氫氣生成C．放電時(shí)OH－向正極移動(dòng)D．總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑【答案】C【解析】電池的名稱叫鋰水電池，可推測其總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Li－2e－=2Li＋，正極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，故A、B、D項(xiàng)正確。原電池放電時(shí)OH－向負(fù)極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．[2016屆遼寧大連模擬二，13]下列關(guān)于銅鋅原電池(如圖所示)的說法正確的是()A．Zn是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．Cu是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．銅片上有氣體逸出D．電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片【答案】C【解析】A項(xiàng)，銅鋅原電池中，Zn為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cu為正極，H＋得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Cu電極上H＋得到電子生成H2，有氣體逸出，正確；D項(xiàng)，電子由Zn片通過導(dǎo)線流向Cu片，錯(cuò)誤。3．[2016新疆烏魯木齊二中模擬，9]下列敘述不正確的是()A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑【答案】A【解析】A項(xiàng)，電鍍時(shí)待鍍金屬鐵作陰極，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Zn的活潑性比Fe強(qiáng)，Zn失去電子而保護(hù)了船體，正確；C項(xiàng)，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，O2在正極獲得電子，正確；D項(xiàng)，Cl－的失電子能力強(qiáng)于OH－，電解飽和食鹽水時(shí)，Cl－在陽極失去電子變?yōu)镃l2，正確。4．為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()A．正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成C．若向自來水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹D．分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現(xiàn)得快【答案】D【解析】鐵是負(fù)極，失電子被氧化成Fe2＋，在正極O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH－，故將O2吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快；向自來水中加入NaCl(s)，可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，加快腐蝕速率；若將石墨電極換成Mg電極，則負(fù)極為Mg，F(xiàn)e被保護(hù)，難以看到鐵生銹。5．[2016屆山東臨沂三月質(zhì)檢，12]下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的是()A．利用圖a裝置處理銀器表面的黑斑Ag2S，銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－B．圖b電解一段時(shí)間，銅電極溶解，石墨電極上有亮紅色物質(zhì)析出C．圖c中的X極若為負(fù)極，則該裝置可實(shí)現(xiàn)粗銅的精煉D．圖d中若M溶液是海水，該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”使鐵不被腐蝕【答案】A【解析】A項(xiàng)，形成原電池，Al為負(fù)極，被氧化，Ag2S為正極被還原，正極反應(yīng)式為Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－，正確；B項(xiàng)，銅為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，不能溶解，石墨電極上生成氧氣，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，圖c中的X極若為負(fù)極，粗銅為陰極，而電解精煉時(shí)，粗銅作陽極，純銅作陰極，不能進(jìn)行粗銅的精煉，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該裝置有外接電源，屬于“有外加電源的陰極保護(hù)法”，錯(cuò)誤。6．[2016屆河北衡水中學(xué)六調(diào)，11]金屬鋰燃料電池是一種新型電池，比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時(shí)也無需充電，只需更換其中的某些材料即可，其工作示意圖如圖所示：下列說法正確的是()A．放電時(shí)，空氣極為負(fù)極B．放電時(shí)，電池反應(yīng)為4Li＋O2=2Li2OC．有機(jī)電解液可以是乙醇等無水有機(jī)物D．在更換鋰電極的同時(shí)，要更換水性電解液【答案】D【解析】A項(xiàng)，放電時(shí)，Li極為負(fù)極，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，電池反應(yīng)為4Li＋O2＋2H2O=4LiOH，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，有鋰存在，不能用乙醇，鋰和乙醇反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在更換鋰電極的同時(shí)，更換水性電解液，回收LiOH，正確。7．[2016屆廣東揭陽學(xué)業(yè)水平考試，11]如圖所示為以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。關(guān)于該電池的敘述不正確的是()A．該電池不能在高溫下工作B．電池的負(fù)極反應(yīng)為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，電子從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)每轉(zhuǎn)移1mol，便有1molH＋從陽極室進(jìn)入陰極室D．微生物燃料電池具有高能量轉(zhuǎn)換效率、原料廣泛、操作條件溫和、有生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，值得研究與推廣【答案】C【解析】A項(xiàng)，高溫條件下微生物會死亡，電池不能正常工作，正確；B項(xiàng)，電池的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，即葡萄糖失電子生成CO2氣體，正確；C項(xiàng)，放電過程中，電子從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)轉(zhuǎn)移，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，結(jié)合題給條件分析，正確。8．某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為nLi＋Li1－nMn2O4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LiMn2O4，某鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MHeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))M＋Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是()A．鋰離子電池放電時(shí)Li＋向正極遷移B．鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4－ne－=Li1－nMn2O4＋nLiC．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電D．鎳氫電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－【答案】B【解析】A項(xiàng)，鋰離子電池放電時(shí)陽離子移向正極，所以Li＋向正極移動(dòng)，正確；B項(xiàng)，鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：Li＋＋e－=Li，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因?yàn)殇嚤萅i(OH)2易失電子，所以鋰離子電池放電，鎳氫電池充電，正確；D項(xiàng)，放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為NiOOH＋e－＋H2O=Ni(OH)2＋OH－，正確。9．[2016山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)第一次月考，13]某小組進(jìn)行電化學(xué)研究，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖的裝置圖1，乙同學(xué)利用圖1的裝置和圖2中的藥品與材料，不能完成的實(shí)驗(yàn)是()A．使甲同學(xué)的正極變成負(fù)極B．設(shè)計(jì)一個(gè)新的原電池C．在碳電極上鍍鋅D．使鋅電極受到保護(hù)【答案】C【解析】A項(xiàng)，圖1是原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極，若將鋅換成石墨，電解質(zhì)溶液換成硝酸銀溶液時(shí)，即銅變成負(fù)極，可以完成；B項(xiàng)，將鋁、石墨和硝酸銀溶液組成一個(gè)新的原電池，可以完成；C項(xiàng)，因?yàn)橹挥辛蛩徙~和硝酸銀兩種電解質(zhì)溶液，并且銅離子和銀離子的氧化性都比鋅離子強(qiáng)，所以不可能析出鋅，不能完成；D項(xiàng)，將鋅與鋁組合形成原電池，鋅作正極被保護(hù)，可以完成。10．[2016福建莆田二十五中期中，23]500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3－)＝0.3mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是()A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2mol·L－1B．電解后溶液中c(H＋)＝0.2mol·L－1C．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子D．電解后得到的Cu的物質(zhì)的量為0.1mol【答案】B【解析】陽極是陰離子放電(放電能力：OH－>NO3－)，根據(jù)題給信息，陽極一定是OH－放電，生成0.05mol氧氣，轉(zhuǎn)移0.2mol電子；陰極離子放電能力：Cu2＋>H＋>Na＋，所以Cu2＋先放電，然后是H＋放電，陰極生成0.05mol氫氣時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，根據(jù)得失電子守恒知，Cu2＋放電轉(zhuǎn)移0.1mol電子，n(Cu2＋)＝0.05mol，所以原溶液中n[Cu(NO3)2]＝0.05mol，n(NO3－)＝0.3mol·L－1×0.5L＝0.15mol，n(NaNO3)＝0.05mol。原混合溶液中c(Na＋)＝0.1mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合以上分析及電解總方程式：Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋H2↑＋O2↑＋2H＋可知，生成0.05molCu、0.05molO2、0.05molH2和0.1molH＋，電解后溶液中c(H＋)＝eq\f(0.1mol,0.5L)＝0.2mol·L－1，B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤；上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題：本題共2小題。11．(14分)[2016屆遼寧撫順第一中學(xué)一模，18]電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。(1)圖1中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇________(填字母)。a．碳棒b．鋅板c．銅板用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因：_______________________________________________________________________________________________________。(2)圖2中，鋼閘門C作________極。若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D為石墨塊，則D上的電極反應(yīng)為__________________________________________________________________________________________，檢測該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是___________________________________________。(3)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂－次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。①E為該燃料電池的________極(填“正”或“負(fù)”)。F電極上的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________。②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語解釋其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)b鋅等作原電池的負(fù)極，不斷遭受腐蝕，需定期拆換(2)陰2Cl－－2e－=Cl2↑將濕潤的淀粉-KI試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成Cl2(或取陽極附近溶液滴加淀粉-KI溶液，變藍(lán))(3)①負(fù)ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－②Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑【解析】(1)圖1采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法，犧牲的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，材料B可以為鋅板。(2)圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則D作陽極，Cl－在陽極發(fā)生失電子反應(yīng)生成Cl2?？梢杂脻駶櫟牡矸?KI試紙或淀粉-KI溶液來檢驗(yàn)Cl2。(3)①鎂具有較強(qiáng)的還原性，且由圖3可知Mg轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故E為負(fù)極。ClO－具有強(qiáng)氧化性，且由圖3可知在F電極(正極)上ClO－轉(zhuǎn)化為Cl－，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。②Mg可與水緩慢反應(yīng)生成H2(與熱水反應(yīng)較快)，即發(fā)生自腐蝕現(xiàn)象。12．(14分)[2017屆安徽屯溪第一中學(xué)期中，20]某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行電化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)探究，回答下列問題：(1)通O2的Pt電極為電池________極(填電極名稱)，其電極反應(yīng)式為_________________________________________________。(2)若B池為電鍍池，目的是在某鍍件上鍍一層銀，則X電極材料為________，電解質(zhì)溶液為____________。(3)若B池為精煉銅，且粗銅中含有Zn、Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，在________電極(填“X”或“Y”)周圍有固體沉積，該電極的電極反應(yīng)式為____________________________。(4)若X、Y均為Pt，B池的電解質(zhì)溶液為500mL1.0mol·L－1的NaCl溶液，當(dāng)電池工作一段時(shí)間后斷開電源K，Y電極有560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)無色氣體生成(假設(shè)電極產(chǎn)生氣體完全溢出，溶液體積不變)。恢復(fù)到常溫下，B電池溶液的pH＝________，要使該溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需加入________________(填物質(zhì)并注明物質(zhì)的量)。(5)若X、Y均是銅，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，電池工作一段時(shí)間，X極附近生成磚紅色沉淀，查閱資料得知是Cu2O，寫出該電極的電極反應(yīng)式：_________________________________________________________________________。(6)若X、Y均是Pt，電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液，通電一段時(shí)間后，在陰極上逸出amol氣體，同時(shí)有wgNa2SO4·10H2O晶體析出，若溫度不變，此時(shí)剩余溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________________________________________________________________。【答案】(1)正O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)AgAgNO3溶液(3)XZn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Cu－2e－=Cu2＋(4)130.05molHCl(5)2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O(6)eq\f(7100w,161（w＋18a）)%【解析】(1)A池是燃料