1、2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题八电化学（5）1、种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极,两电极插入KOH溶液中,向两极分别通入乙烷和氧气,其电极反应式为C2H6+18OH-14e-+12H2O,2H2O+O2+4e-4OH-。有关此电池的推断正确的是( )A.电池工作过程中,溶液的pH逐渐减小B.正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2:7C.通入乙烷的电极为正极D.电解质溶液中的OH-向正极移动2、在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )A.按图装置实验,为了更快更清晰地观察到液柱上
2、升,可采用下列方法:用酒精灯加热具支试管B.图是图所示装置的原理示意图,图的正极材料是铁C.铝制品表面出现白斑可以通过图装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:2Cl-2e-=Cl2D.图装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑3、某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-xCoO2+LixC =LiCoO2+C。下列说法不正确的是( ) A.放电时,电子从b极经用电器流向a极B.放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7gC.充电时,锂离子通过隔膜进入右室D.充电时,a极反应:LiCoO2-xe-=
3、Li1-xCoO2+xLi+4、某原电池装置如图所示,阳离子交换膜电池总反应为。下列说法正确的是( )A.正极反应为B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mol 时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子5、一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，与在多孔碳材料电极处生成。下列说法正确的是( )A.放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中向多孔碳材料区迁移D.充电时，电池总反应为6、利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂，装 置如图所
4、示，下列说法正确的是( )A.b电极反应式是B.电解后乙装置d电极附近的pH不变C.c电极反应式为D.甲中每消耗，乙装置中有通过隔膜7、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为:Zn-2e-+ 2OH-=Zn(OH)2B.充电时阳极反应为:C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强8、三氧化二镍()可用于制造高能电池元件。电解法制备过程如下：NaOH溶液将溶液
5、的pH调至7. 5(该PH下溶液中的不沉淀），加入适量硫酸钠固体后进行电解。电解过程中产生的 (不考虑的逸出)在弱碱条件下生成，再把二价镍（可简单写成)氧化为，再将经一系列反应后转化为，电解装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.加入适量硫酸钠的作用是增加离子浓度，增强溶液的导电能力B.电解过程中阴、阳两极附近溶液的pH均升高C.当有1 mol时，外电路中通过的电子数目为1N 阳离子交换膜的数目为1 D.反应前后b池中浓度几乎不变9、双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段，某科研小组研究采用BMED膜堆(如图所示)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。BMED膜堆包括阳离子交换
6、膜、阴离子交换膜和双极膜(a、d)已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成H+和OH。下列说法正确的是( )A电极Y连接电源的正极，发生还原反应BI口排出的是混合碱，口排出的是淡水C电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生Da左侧膜为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜10、用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的( )A.电解过程中,Ca2+向阳极移动B.阳极的电极反应式为:C+2O2-4e-CO2C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱是Pb电极1
7、1、亚磷酸是二元弱酸,亚磷酸主要用作尼龙增白剂,电解溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图(其中阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列说法不正确的是( )A.阳极的电极反应式为B.产品室中发生的离子反应为C.原料室中浓度保持不变D.阴极室中溶液的逐渐升高12、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.图2:可以在铁件上镀铜C.图3:溶液中c(Cu2+)保持不变.图4:将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀13、甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下：CO+2H2CH3OHCO2+3H
8、2CH3OH+H2O CO2+H2CO+H2O请回答下列问题：(1) 已知三种物质的标准燃烧热如下表：物质CO(g)H2(g)CH3OH(l)燃烧热(kJmol1)2830285872651书写25、101kPa条件时CO燃烧热的热化学方程式_。计算25、101kPa条件时反应的H=_kJmol1 。(2) 甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell)属于质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示： c处产生的气体是_ 负极的电极反应式是_。(3) 下图是甲醇燃料电池工作示意图，其中A，B，D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A，B两极上产生的气体体积相同
9、。乙中B极的电极反应式_乙中A极析出的气体在标况下的体积_丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图，则线表示的是_的变化，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要_ml 5mol/l NaOH溶液。14、“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:1.已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) 1=+180.5kJmol-1C(s)+O2(g)=CO2(g) 2=-393.5kJmol-12C(s)+O2(g)
10、=2CO(g) 3=-221kJmol-1若某反应的平衡常数表达式,则此反应的热化学方程式为_。2.N2O5在一定条件下可发生分解反应:2N2O5(s) 4NO2(g)+O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得浓度随时间的变在如表所示:t/min012345c(N2O5)/(molL-1)1.000.710.500.350.250.17 反应开始时体系压强为p0,第2min时体系压强为p1,则p1:p0=_。25min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为_。 一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_(填标号)。a.NO2
11、和O2的浓度比保持不变b.容器中压强不再变化c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.气体的密度保持不变3.Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正p(NO2)p(CO),逆反应速率v逆=k逆p(NO)p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为_(用k正、k逆表示)。4.如图,在密闭反应器中按n(N2) n(H2)=13投料后,在200、400、600下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线,已知该反应为放热反应。 曲线
12、a对应的温度是_。 M点对应的H2的转化率是_。5.利用工业生产中产生的SO2废气,用如图方法可获得H2SO4。写出电解的阳极反应式:_。15、某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色1.甲认为电解过程中阳极产生的_是溶液变绿的原因。2.乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl- CuCl42-(黄色) H0。据此乙认为:电解过程中,CuCl42-(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中CuCl42-浓度增大的原因:_。3.
13、丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。装置现象电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U型管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是_,否定乙的依据是_。4.丙继续查阅资料:i. 电解CuCl2溶液时可能产生CuCl2-,CuCl2-掺杂Cu2+后呈黄色ii. 稀释含CuCl2-的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为:电解过程中,产生CuCl2-掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。丙进行如下实验:a.取电解后绿色溶液2 m
14、L,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含CuCl2-的黄色溶液。c. 冷却后向上述溶液d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。 a的目的是_。 写出b中生成CuCl2-的离子方程式:_。 补充c中必要的操作及现象:_。丙据此得出结论:电解时阴极附近生成CuCl2-是导致溶液变绿的原因。 答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：电池总反应为,故电池工作过程中,溶液的pH逐渐减小,A项正确;正、负极上参加反应的气体的物质的量之比为7:2,B项错误;通入乙烷的电极为负极,C项错误;
15、电解质溶液中的OH-向负极移动,D项错误。 2答案及解析：答案：D解析：如果加热具支试管则管内气体受热膨胀,不能更快更清晰地观察到液柱上升,故A错误;铁作负极,故B错误;负极反应式为Al-3e-Al3+,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式为4Al+3O2+6H2OAl(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑,故C错误,D正确。 3答案及解析：答案：B解析： 4答案及解析：答案：D解析：原电池的正极发生得电子的还原反应: ,负极发生失电子的氧化反应: ,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成,若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01mol电子时,负
16、极消耗0.01mol ,右侧正极生成0.01mol ,左侧溶液中应有0.01mol 移向右侧,约减少0.02mol离子。 5答案及解析：答案：D解析：放电时,O2与Li+在多孔碳电极处反应,说明电池内,Li+向多孔碳电极移动,因为阳离子移向正极,所以多孔碳电极为正极,选项A错误。因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极),选项B错误。充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时,Li+向多孔碳电极移动,充电时向锂电极移动,选项C错误。根据题图和上述分析,电池的正极反应应该是O2与Li+得电子转化为Li2O2-x,电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li
17、+,所以总反应为,充电的反应与放电的反应相反,所以为,选项D正确。 6答案及解析：答案：B解析：A项，甲装置为原电池，其中a电极为负极、b电极为正极，正极 电极反应式为，A项错误；B项，乙装置是电解池，均采用了惰性电极，d电极为阴极.电极反应式为，虽然消耗了，但同时有等量的从阳极区迁移过来， 故溶液的pH不变.B项正确；C项，c电极为阳极，发生氧化反应：，C项错误；D项，甲装置中消耗转移2 mol电子，乙装置中有2通过隔膜，D项错误。 7答案及解析：答案：C解析：放电为原电池,负极失电子发生氧化反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,A对。充电时是电解池,阳极发生氧化反应为,B对。原电池
18、中正极得电子,发生的是还原反应,C错。正极反应为2K2FeO4+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-,有OH-生成,所以正极附近碱性增强,D对。 8答案及解析：答案：B解析： A.硫酸钠是一种强电解质，向其中加入硫酸钠，是为了增加离子浓度，增强溶液的导电能力，A 正确；B.在电解过程中，阴极上发生反应：，促进了水的电离平衡.溶液中增大，该电极附近溶液的pH升高；在阳极发 生反应：，电解过程中阳极附近 产生的氯气溶于水反应产生盐酸和次氯酸，使溶液的 pH降低，B错误;C.当有1 mol氧化为时， Ni元素化合价升高1价，由于电子转移数目与元素化合价升高数目相等.所以外电路中通过的电子数
19、目为1，通过阳离子交换膜的数目为1,C正确；D.在阳极发生反应：，电解过程中阳极附近产生的氯气溶于水反应产生盐酸和次氯酸，HClO将溶液中氧化为.发生反应：,HC1O 又被还原为，所以物质的量不变.体积不变， 因此浓度也不变，D正确。 9答案及解析：答案：C解析：A氢氧根离子向左侧移动，这说明电极Y为阴极，所以电极Y连接电源的负极，发生还原反应，故A错误；B浓海水中的氯离子向左侧移动，钠离子向右侧移动；双极膜中，氢离子向右侧迁移、氢氧根离子向左侧迁移，因此口排出的是淡水，I口排出的是盐酸、口排出的是碱液，故B错误；C由于氯离子放电会产生有毒的气体氯气，加入Na2SO4溶液，目的是增加溶液的导电
20、性，氯离子移向室，氢离子通过a移向室，在室得到HCl，可避免有害气体的产生，故C正确；D钠离子移向室，c为阳离子交换膜，氢氧根离子向左侧移动，所以a左侧膜为阴离子交换膜，故D错误。故选C。 10答案及解析：答案：B解析：电解过程中,阳离子(Ca2+)向阴极移动,A错误;从图中可以看出,阳极处有CO2生成,C的化合价升高,失去电子,电解质为熔融物,故用O2-平衡电荷,B正确;电解过程中,CaO电离产生Ca2+,Ca2+得电子生成Ca,2Ca+TiO22CaO+Ti,由Ca元素守恒知,装置中CaO的总量不变,C错误;铅蓄电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,其中PbO2作
21、正极,故“+”接线柱应是PbO2电极,D错误。 11答案及解析：答案：C解析：阳极室中H2O发生氧化反应,生成氧气和氢离子,A项正确,阳极室中的氢离子通过阳膜到达产品室,原料室中的HPO32-通过阴膜到达产品室,二者发生离子反应生成H3PO3,B项正确,原料室中的钠离子向阴极室移动,因此原料室中的Na+浓度减小,C项错误。阴极室中发生的反应为 2H2O+2e-=2OH-+H2,溶液的pH逐渐升高,D项正确 12答案及解析：答案：D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
22、作阴极,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。 13答案及解析：答案：(1)CO (g)+O2(g)= CO2(g) H= -2830 kJmol-1、 -128.09 (2)CO2 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ (3) Cu2+ + 2e-=Cu 2H+2e-=H2 2.24L Fe2+ 280ml解析： 14答案及解析：答案：1.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
23、 =-746.5kJmol-12.7:4;0.22molL-1min-1;b;34.200 ;75%;5.Mn2+2H2O-2e-=MnO2+4H+解析：1.若某反应的平衡常数表达式,则其化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),将题中3个已知热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律,由2-,可得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-393.5kJmol-12-180.5kJmol-1-(-221kJmol-1)=-746.5kJmol-1。2.根据题表中数据列三段式： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)开始(molL-1) 1.00 0
24、0转化(molL-1) 0.50 1.00 0.252 min时(molL-1) 0.50 1.00 0.25该反应在恒温恒容条件下发生,反应前后气体的压强之比等于物质的量之比,也等于物质的量浓度之比,所以p1:p0=(0.50+1.00+0.25) 1.00=74.25 min内, ,v(NO2)=2v(N2O5)=0.22 molL-1min-1。反应过程中NO2和O2的浓度比始终保持不变,a项不能说明反应已经达到化学平衡状态;该反应在反应前后气体分子数不相等,反应过程中容器中压强为变量,容器中压强不再变化可以说明反应已经达到化学平衡状态,b项符合题意;v正(NO2)=2v逆(N2O5)时
25、,正、逆反应速率相等,而2v正(NO2)=v逆(N2O5)时,正、逆反应速率不相等,c项不能说明反应已经达到化学平衡状态;反应物和生成物全为气体,气体总质量不变,而容器恒容,故反应过程中气体密度始终不变,d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。3.,v正=k正p(NO2)p(CO),v逆=k逆p(NO)p(CO2),平衡时正、逆反应速率相等,即k正p(NO2)p(CO)=k逆p(NO)p(CO2),则,故。4.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NH3的产率降低,NH3的物质的量分数减小,曲线a、b、c中,在相同条件下曲线a对应NH3的物质的量分数最高,其反应温度最低,所以曲线
26、a对应的温度为200 。M点对应的NH3的物质的量分数为60%,设NH3为0.6a mol,则N2、H2共为0.4a mol,因为反应器中按n(N2) n(H2)=13投料,结合N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；可知,M点时对应的H2为0.3a mol,转化的H2的物质的量为0.9a mol,所以M点对应H2的转化率。5.由题图可知在电解池的阳极发生Mn2+转化为MnO2的反应,电极反应式为Mn2+2H2O-2e-=MnO2+4H+。 15答案及解析：答案：1.Cl2; 2.电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl- CuCl42-正向移动;3.阳极附近溶液仍为蓝色; U型管冷却
27、后阴极附近溶液仍为绿色4.证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在CuCl2-Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2CuCl2-;加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。解析：1.电解过程中阳极发生氧化反应,溶液中的氯离子放电生成氯气,氯气溶于水,溶液可能呈现绿色,故答案为:Cl2;2Cl-2e-= Cl2;2.阳极生成了氯气,但阳极附近溶液仍为蓝色,说明不是生成氯气的缘故;4.根据信息,取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀,说明电解后的绿色溶液中存在CuCl2-,故答案为:证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在CuCl2-;氯化铜晶体和铜粉加入2 mL浓盐酸中,加热获得含CuCl2_的黄色溶液,反应的离子方程式为Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2CuCl2-,故答案为:Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2CuCl2-;c的步骤就是证明电解时阴极附近生成CuCl2_是导致溶液变绿的原因,因此操作及现象为加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同,故答案为:加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。
