1、基础组时间:20分钟满分:48分选择题(每小题6分,共计48分)12016武邑中学预测甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源,其工作原理如图所示,下列有关叙述正确的是()A通氧气的一极为负极BH从正极区通过交换膜移向负极区C通甲醇的一极的电极反应式为CH3OHH2O6e=CO26HD甲醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极答案C解析通氧气的一极发生还原反应,为正极,A项错误;H从负极区通过交换膜移向正极区,B项错误;通甲醇的一极为负极,发生氧化反应:CH3OHH2O6e=CO26H,C项正确;甲醇在负极上发生反应,电子由负极经外电路流向正极,D项错误。22016衡水二中模拟有两
2、只串联的电解池,甲池中盛有一定量的CuSO4溶液,乙池中盛有一定量的某硝酸盐的稀溶液,用惰性电极电解,一段时间后,甲池的阴极上析出3.2 g金属,乙池的阴极上析出5.4 g金属,下列关于乙池中溶液的说法正确的是()溶质可能是Al(NO3)3溶质可能是AgNO3溶质可能是Cu(NO3)2溶质可能是Mg(NO3)2A BC D答案B解析根据电解质溶液中离子的放电顺序及电解质的量解题。阴极上有金属析出可首先排除,因为水中H的放电能力强于Al3、Mg2;题中没有给出甲池中CuSO4的量,电解过程中可能出现电解完CuSO4接着电解H2SO4溶液的情况,因此并不能依据甲池的阴极上析出3.2 g金属判断出电
3、路中转移的电子数目,由此分析可知合理。32016枣强中学期末下列有关电化学装置的说法正确的是()A用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S),银器表面发生的反应为Ag2S2e=2AgS2B用图2装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓度基本不变C图3装置中若直流电源的X极为负极,则该装置可实现粗铜的电解精炼D图4装置中若M是铜,则该装置能防止铁被腐蚀答案A解析题图1装置中,银器、铝与食盐水构成原电池,银器是正极,银器上的Ag2S发生还原反应生成银,A项正确;题图2装置中,铜电极是阴极,铜不参与电极反应,B项错误;题图3装置中若X极为负极,则粗铜是阴极,电解精炼铜时粗铜应作阳极,C项错
4、误;题图4装置中,铁作负极,铁被腐蚀,D项错误。42016衡水二中仿真镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的焦点。其中一种镁原电池的反应为xMgMo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是 ()A放电时Mg2向正极迁移B充电时阳极反应为Mo3S2xe=Mo3S4C充电时Mo3S4发生氧化反应D放电时负极反应为xMg2xe=xMg2答案C解析A项,放电时阳离子向正极移动,正确;B项,充电时阳极发生氧化反应,所以Mo3S失去电子生成Mo3S4,正确;C项,充电时Mo3S4是生成物,错误;D项,放电时负极发生氧化反应,Mg失去电
5、子成为Mg2,正确。52016枣强中学期中下列实验装置,其中按要求设计正确的是 ()答案B解析Fe与电源正极相连,为阳极,则阳极不生成氯气,不能利用淀粉KI溶液检验氯气的生成,显然不合理,故A错误;Zn为负极,Cu为正极,图中构成Cu、Zn原电池,产生的电流由正极流向负极,故B正确;电镀银时,Ag为阳极,镀件为阴极,电解质溶液为硝酸银溶液,图中电解质溶液为硝酸钠溶液,不合理,故C错误;粗铜精炼时,粗铜为阳极,纯铜为阴极,图中与之相反,不合理,故D错误。62016衡水二中热身如图X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列
6、判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小,Pt电极质量增大C烧杯中溶液的pH增大D烧杯中SO向Cu电极定向移动答案A解析由图可知,该装置为电解装置,由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知,d为阳极(MnO向阳极移动),b为电源的正极,a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,c点H放电,则OH浓度增大,所以滤纸上c点附近会变红色,故A项正确;Cu电极上Cu2得到电子生成Cu,Pt电极上OH失去电子,故Cu电极质量增大,Pt电极质量不变,B项错误;Pt电极上OH失去电子,故烧杯中溶液的pH减小,C项错误;Cu电极为阴极,Pt电极为阳极,烧杯中SO向Pt电极定向移动,D
7、项错误。72016武邑中学期末利用下图装置,可完成很多电化学实验。下列有关叙述正确的是()A若X为锌棒,开关K置于A处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法B若X为铜棒,开关K置于A处,装置中发生的总反应为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2C若X为碳棒,开关K置于B处,在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液可看到溶液变红色D若X为碳棒,开关K置于B处,向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红答案D解析开关K置于A处,则构成电解池,铁作阴极,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为外加电流的阴极保护法,但一般用石墨作阳极,A项不正确;若X为铜棒,开关K置于A处,则构成电解池,铜作阳极,失去电子,铁作阴
8、极,B项不正确;若X为碳棒,开关K置于B处,则构成原电池,铁作负极,失去电子生成亚铁离子,因此在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液看不到溶液变红色,C项不正确;若X为碳棒,开关K置于B处,则构成原电池,铁作负极,碳棒作正极,因此向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红,D项正确。82016衡水二中预测关于下列装置的说法正确的是()A装置中盐桥内的K移向CuSO4溶液B装置将电能转变为化学能C若装置用于铁棒镀铜,则N极为铁棒D若装置用于电解精炼铜,溶液中的Cu2浓度保持不变答案A解析装置是原电池,Zn是负极,Cu是正极,阳离子K移向CuSO4溶液,A正确,B错误;装置是电解池,N是阳极,M是阴极,铁棒镀
9、铜时M极应为铁棒,C错误;电解精炼铜时,溶液中的Cu2浓度降低,D错误。能力组时间:25分钟满分:46分一、选择题(每小题6分,共计18分)92016枣强中学月考工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知:Ni2在弱酸性溶液中发生水解氧化性:Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)A碳棒上发生的电极反应:4OH4e=O22H2OB电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pHD若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解总反应式发生改变答案B解析由题图知,碳棒与电源正极相连,是电解池的阳极,电极反应为4
10、OH4e=2H2OO2;镀镍铁棒与电源负极相连,是电解池的阴极,电极反应为Ni22e=Ni。电解过程中为平衡A、C中的电荷,A中的Na和C中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中,这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。因Ni2在弱酸性溶液中易发生水解,且氧化性:Ni2(高浓度)HNi2(低浓度),故为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH。若将题图中阳离子膜去掉,由于放电顺序ClOH,则Cl移向阳极放电:2Cl2e=Cl2,电解总反应式会发生改变。102016衡水二中猜题某小组用如图装置进行实验,下列说法正确的是()A闭合K,外电路电流方向为Fe电极石墨电极B盐桥中的电解质可以用
11、KClC闭合K,石墨电极上只生成铜D导线中流过0.15 mol e时,加入5.55 g Cu2(OH)2CO3,CuSO4溶液可恢复原组成答案D解析左侧两个烧杯构成了一个原电池,Fe为负极,Ag为正极;右侧烧杯为电解池。原电池中电流从正极流向负极,故外电路电流方向为Ag电极Pt电极,石墨电极Fe电极,A项错误。KCl中的Cl与Ag反应,故盐桥中的电解质不能是KCl,B项错误。闭合K,石墨连接原电池的负极,石墨为阴极,发生还原反应,Cu2被完全还原成Cu后,H再被还原生成氢气,C项错误。右侧烧杯中n(CuSO4)0.05 L1 mol/L0.05 mol,加入的nCu2(OH)2CO35.55
12、g222 gmol10.025 mol。导线中流过0.1 mol电子时,发生反应:2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2;再流过0.05 mol电子时,发生反应:2H2O2H2O2;消耗了CuSO4和H2O,其中n(CuSO4)0.05 mol,n(H2O)0.05 mol0.025 mol0.075 mol;反应后,加入0.025 mol碱式碳酸铜,发生反应Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO43H2OCO2,生成的n(CuSO4)0.05 mol,n(H2O)0.075 mol,D项正确。112016衡水二中一轮检测某充电宝锂离子电池的总反应为xLiLi1xMn2O4LiMn
13、2O4,某手机镍氢电池总反应为NiOOHMHMNi(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确的是()A锂离子电池放电时Li向正极迁移B镍氢电池放电时,正极的电极反应式:NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHC上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:LiMn2O4xe=Li1xMn2O4xLi答案D解析电池工作时,阳离子(Li)向正极迁移,A项正确;镍氢电池放电时,正极得电子,电极反应式:NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH,B项正确;根据电池总反应知,左侧锂电池作电源给右侧电池充电,C项正确;锂离子电池充电时,阴极的电极反应式为Lie=Li
14、,D项错误。二、非选择题(共计28分)122016冀州中学周测(12分)将含有1 mol CuSO4的溶液、1 mol NaCl的溶液、1 mol KNO3的溶液分别置于甲、乙、丙三个烧杯中进行电解(电极均为石墨且质量相等),如图1所示。接通电源一段时间后,b电极质量增加;常温下,三个烧杯中溶液的pH随通电时间的变化如图2。(1)M是直流电源的_(填“正极”或“负极”);c电极的电极反应式为_。(2)0t1 s内,e电极上生成的气体在标准状况下的体积为_L,t1 s时,电极b、c的质量差为_g。(3)t2 s时,若将直流电源正、负极对调,则电解至各电极质量均不再发生变化的过程中,a电极的电极反
15、应式为_。答案(1)正极2Cl2e=Cl2(2)5.632(3)2H2e=H2、Cu22e=Cu解析(1)由于b电极质量增加,所以b是阴极,则N是电源负极,M是电源正极。c是阳极,电极反应式为2Cl2e=Cl2。(2)观察图2,t1 s时乙对应的曲线斜率改变,即Cl放电结束,则电路中转移1 mol电子。0t1 s内e电极的电极反应式为2H2O4e=4HO2,根据得失电子守恒可计算出O2为0.25 mol,标准状况下为5.6 L。b电极析出0.5 mol Cu,因此电极b、c的质量差为32 g。(3)“电解至各电极质量均不再发生变化”实际上意味着b电极上附着的铜重新溶解。此时a为阴极,先发生反应
16、:2H2e=H2,在此过程中阳极生成的Cu2会逐渐移向阴极放电,发生反应:Cu22e=Cu。132016冀州中学热身(16分)某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答:.用图1所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨C银 D铂(2)N极发生反应的电极反应式为_。(3)实验过程中,SO_(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有_。.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解
17、液仍然澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中,X极区溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O和_。(6)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少_g。(7) 在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO43Zn=Fe2O3ZnO2K2ZnO2。该电池正极发生的反应的电极反应式为_。答案(1)A(2)2H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)(3)从右向左滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红
18、褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可)(4)增大(5)4OH4e=2H2OO2(6)0.28(7)2FeO6e5H2O=Fe2O310OH解析本题考查原电池和电解池的综合应用。.(1)图1中左侧是原电池装置,Zn为负极,Cu为正极,Cu电极也可以换成比Zn活泼性弱的金属或石墨。(2)图1中右侧是电解池装置,则M为阳极,N为阴极,H在阴极得电子,发生还原反应。(3)在原电池中阴离子移向原电池的负极,图1中左侧装置实质是M电极(Fe)被腐蚀,故滤纸上最后会出现Fe(OH)3。.(4)图2为电解NaOH溶液的装置,在此装置中X(C)为阴极,Y(Fe)为阳极,电解过程中,溶液中的H在X极上放电,故c(H)降低,pH增大。(5)由题干知,Y电极上有气体生成,应为OH放电得到O2。(6)电解池中电子守恒,H得到的电子等于OH与铁失去的电子之和,列出方程式即可求解。