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【步步高】2012屆高考化學(xué)二輪 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 第1部分專題8 電化學(xué)原理及其應(yīng)用

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1、 專題八 電化學(xué)原理及其應(yīng)用 一、選擇題 1.下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是(  ) A.手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B.銅鋅原電池工作時(shí),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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D.鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極 2.中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)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(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述正確的是(  ) A.電解法制金屬鈉時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為Na++e-===Na B.電解法生產(chǎn)鋁時(shí),需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純,在提純過(guò)程中應(yīng)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(chǎn)生的是H2,

2、NaOH在陽(yáng)極附近產(chǎn)生 D.氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl,在電解時(shí)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(nèi)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(zhì)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(yīng) B.通入氫氣的電極為正極 C.總反應(yīng)式為O2+2H22H2O D.正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-===2H2O 4.目前市場(chǎng)上的手提應(yīng)急燈,主要用的是“無(wú)液干粉”鉛酸蓄電池,其原理是將強(qiáng)腐蝕性的濃

3、硫酸灌注到硅膠中,使電解質(zhì)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(guān)于該鉛酸蓄電池的說(shuō)法正確的是(  ) A.充電時(shí),電源的正極接蓄電池標(biāo)“+”的一極,電池上標(biāo)有“-”的一極發(fā)生氧化反應(yīng) B.“無(wú)液干粉”鉛酸蓄電池徹底改變了原來(lái)的鉛酸蓄電池的原理 C.放電時(shí)在鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng) D.若用此鉛酸蓄電池電解飽和NaCl溶液,標(biāo)準(zhǔn)狀況下制備1.12 L Cl2,電池內(nèi)至少消耗H2SO4 0.10 mol 5.(2009·安徽理綜,12)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的一制取Cu2O的電解池示意圖如右,電解總反應(yīng)為2C

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

5、池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.電池正極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH- B.電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 C.當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí),流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×1023 D.該電池反應(yīng)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(dāng)陰極析出 9.6 g固體時(shí),標(biāo)準(zhǔn)狀況下陽(yáng)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(qiáng)電解質(zhì),它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示: 陽(yáng)離子 Na+、K+、Cu2+ 陰離子 SO、OH- 下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)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(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了8 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問(wèn)題: (1)M為電源的________極(填寫“正”或“負(fù)”),電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)____________________________________________________________

7、___________。 (2)計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:______________________________。 (3)乙燒杯的電解反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________________; 此時(shí)乙燒杯中溶液的pH=__________。 (4)若經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了m g時(shí),要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),具體操作是________________________________________________________________。 10.(1)已知298 K時(shí),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(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________________________。 (2)利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)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(fù)極的電極反應(yīng)式:_____________________________。 (3)在如圖實(shí)驗(yàn)裝置中,石墨棒上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________; 如果起始時(shí)盛有1 000 mL pH=5的硫酸銅溶液(25 ℃)(CuSO4足量),一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,若要

9、使溶液恢復(fù)到起始濃度(忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入__________(填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為_(kāi)_________。 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(yīng)的有效途徑。 Ⅰ.將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。 (1)綠色植物通過(guò)光合作用可將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。該有機(jī)物經(jīng)過(guò)一系列變化可轉(zhuǎn)化為乙醇。用乙醇代替汽油作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________。 (任寫一項(xiàng)) (2)科學(xué)家最近成功開(kāi)發(fā)出一種能將CO2轉(zhuǎn)化為液體燃料的轉(zhuǎn)基因藍(lán)藻。這種藍(lán)藻能通過(guò)光合作用消耗CO2并產(chǎn)

10、生異丁醇[(CH3)2CHCH2OH],其名稱是______________________(系統(tǒng)命名)。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。 Ⅱ.開(kāi)發(fā)低碳能源是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)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(shù)。下圖是鋰-空氣電池放電和充電時(shí)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(dāng)電池中消耗1

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

12、某種冶煉過(guò)程可用下圖簡(jiǎn)略表示 (1)ZnS焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。 (2)電解過(guò)程中析鋅一極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________。 (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(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (已知:“鋅酸”的化學(xué)式可寫成H2[Zn(OH)4]) Ⅱ.鋅電池 用鋅作負(fù)極的電池生活中

13、隨處可見(jiàn),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(fù)極,氫氧化鉀為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。電池總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。 堿性電池中,負(fù)極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________; 正極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________________________。 (5)新型鋅空電池(如圖)與鋰電池相比,鋅空氣充電電池的儲(chǔ)存電量是它的三倍,成本是鋰電池的一半,并且完

14、全沒(méi)有過(guò)熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________。 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(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)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(fù) 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(duì)大氣的污染或可減少對(duì)不可再生能源石油的依賴或抑制溫室效應(yīng)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(fù) (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(fù)極的反應(yīng)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(ài)心 專心

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