（通用版）高考化學二輪復習 第一部分 考前復習方略 專題八 電化學原理限時訓練-人教版高三化學試題

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1、電化學原理 (建議用時：45分鐘) 1．Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)溶液是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應可表示為4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2，下列說法錯誤的是(　　) A．該電池工作時，正極反應為2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2 B．鋰電極作該電池負極，負極反應為Li－e－===Li＋ C．該電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極 D．該電池組裝時，必須在無水無氧條件下進行 解析：選C。A項，正極上SOCl2發(fā)生還原反應；B項，Li為負極，發(fā)生氧化反應：Li－e－===Li＋；C項，電池工

2、作時，電子通過外電路從負極流向正極；D項，Li能與水、氧氣反應，因此該電池組裝時必須在無水無氧條件下進行。 2．(2015·呼和浩特高三一模)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH。已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO。下列說法正確的是(　　) A．NiMH電池放電過程中，正極的電極反應式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充電過程中OH－離子從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陰極的電極反應式：H2

3、O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液 解析：選A。A項，放電過程中，NiOOH得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應，該項正確。B項，充電過程中發(fā)生電解池反應，OH－從陰極向陽極遷移，該項錯誤。C項，充電過程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價沒有發(fā)生變化，該項錯誤。D項，NiMH在KOH溶液、氨水中會發(fā)生氧化還原反應，該項錯誤。 3.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在右圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是(　　) 　　 選項 A B C D a電極 陽極 陰極 陽極

4、 陰極 d電極 正極 正極 負極 負極 Q離子 陽離子 陽離子 陰離子 陰離子 解析：選B。電子由電源的負極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中陽離子移向陰極。 4.將KCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．整個過程中兩電極反應2Cl－－2e－===Cl2↑、2H＋＋2e－===H2↑不可能同時發(fā)生 B．電解至c點時，往電解液中加入適量CuCl2固體，即可使電解液恢復至原來的濃度 C．a(chǎn)b段表示電解過程中H＋被還原，pH上升 D．原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度

5、之比恰好為2∶1 解析：選A。圖像分為三段，因此整個電解過程也有三個階段，第一個階段相當于電解CuCl2溶液，陽極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極反應為Cu2＋＋2e－===Cu，CuCl2水解呈酸性，隨著電解的進行，濃度減小，酸性減弱，pH上升，C錯誤。若原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為2∶1，則達b點時CuCl2消耗完，接著只電解水，pH不變，則與圖像不符，D錯誤。b→c溶液的pH明顯下降，說明b點時Cl－已耗完，而Cu2＋過量，相當于電解CuSO4溶液，陽極反應為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰極反應為2Cu2＋＋4e－===2Cu，由于有H＋生成，則溶

6、液的pH減小，又由于有O2生成，故電解至c點時，往電解質(zhì)溶液中加入CuCl2固體不能使電解質(zhì)溶液恢復至原來的濃度，B錯誤。c點時溶液中的電解質(zhì)為K2SO4與H2SO4，則cd段相當于電解水，陽極反應為2OH－－2e－===H2O＋O2↑，陰極反應為2H＋＋2e－===H2↑，A正確。 5．(2015·南寧高三質(zhì)檢)已知：鋰離子電池充放電時的總反應為LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，鋰硫電池充放電時的總反應為2Li＋SLi2S。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移 B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應 C．理論上兩種電池的比能量相同

7、 D．下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 解析：選B。鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li＋移向正極，A錯誤；鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時應為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。 6.(2015·重慶高三模擬)氣體的自動化檢測中常常應用原電池原理的傳感器。如圖為電池的工作示意圖：氣體擴散進入傳感器，

8、在敏感電極上發(fā)生反應，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應產(chǎn)物。則下列說法中正確的是(　　) 待測氣體 敏感電極部分產(chǎn)物 NO2 NO Cl2 HCl CO CO2 H2S H2SO4 A.上述氣體檢測時，敏感電極均作原電池正極 B．檢測Cl2氣體時，敏感電極的電極反應為Cl2＋2e－===2Cl－ C．檢測H2S氣體時，對電極充入空氣，對電極上電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．檢測H2S和CO體積分數(shù)相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同 解析：選B。A項，NO2―→NO，得電子，作正極，Cl2―→HCl，

9、得電子，作正極，CO―→CO2，失電子，作負極，H2S―→H2SO4，失電子，作負極；B項，根據(jù)產(chǎn)物可以判斷Cl2得電子，生成Cl－，正確；C項，應為O2＋4e－＋4H＋===2H2O；D項，H2S生成H2SO4失去8e－，而CO生成CO2失去2e－，所以檢測體積分數(shù)相同的兩氣體時傳感器上產(chǎn)生的電流大小不相同。 7．硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如圖，該電池工作時反應為4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5。下列說法正確的是(　　) A．電極a為電池負極 B．圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過 C．電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向電極a D．

10、VB2極發(fā)生的電極反應為2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O 解析：選D。電極反應式為正極：11O2＋44e－＋22H2O===44OH－，負極：4VB2＋44OH－－44e－===2V2O5＋4B2O3＋22H2O。A項，電極a為電池正極；B項，因為負極上消耗OH－，所以選擇性透過膜應只讓陰離子選擇性透過；C項，電子不會進入電解質(zhì)溶液。 8．液流電池是一種新型可充電的高性能蓄電池，其工作原理如圖。兩邊電解液存儲罐盛放的電解液分別是含有V3＋、V2＋的混合液和VO、VO2＋酸性混合液，且兩極電解液分開，各自循環(huán)。 下列說法不正確的是(　　) A．充電

11、時陰極的電極反應是V3＋＋e－===V2＋ B．放電時，VO作氧化劑，在正極被還原，V2＋作還原劑，在負極被氧化 C．若離子交換膜為質(zhì)子交換膜，充電時當有1 mol e－發(fā)生轉(zhuǎn)移時，左槽電解液的H＋的物質(zhì)的量增加了1 mol D．若離子交換膜為陰離子交換膜，放電時陰離子由左罐移向右罐 解析：選C。放電時的電極反應式為負極：V2＋－e－===V3＋，正極：VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O；充電時的電極反應式為陰極：V3＋＋e－===V2＋，陽極：VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋。A、B正確；D項，放電時右罐正電荷增多，所以陰離子由左罐移向右罐，正確；C項，根據(jù)電解池電極反

12、應式，充電時當有1 mol e－發(fā)生轉(zhuǎn)移時，左槽電解液的H＋增加2 mol，錯誤。 9．(2016·皖南八校聯(lián)考)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中有機廢水中有機物用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．b電極為該電池的負極 B．b電極附近溶液的pH減小 C．a(chǎn)電極反應式：C6H10O5－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋ D．中間室：Na＋移向左室，Cl－移向右室 解析：選C。b電極上有N2生成，N2為NO的還原產(chǎn)物，故b電極反應式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，b電極發(fā)生還原反應，是電池的正極，A項錯誤；b電極

13、發(fā)生的反應消耗H＋，故該電極附近溶液的pH增大，B項錯誤；a電極為負極，C6H10O5失電子生成CO2，C項正確；因左側(cè)為Cl－交換膜，故Cl－只能在左室與中間室之間交換，右側(cè)為Na＋交換膜，故Na＋只能在右室與中間室之間交換，D項錯誤。 10．(1)含乙酸鈉和對氯苯酚()的廢水可以利用微生物電池除去，其原理如圖所示： ①B是電池的______(填“正”或“負”)極； ②A極的電極反應式為______________________。 (2)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根離子)。 ①陽極的電極反應式為_____

14、___________________________________________________________________； ②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

15、______； ③電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為6～8，此時進入濃縮室的OH－可忽略不計。400 mL 10 g·L－1乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145 g·L－1(溶液體積變化忽略不計)，陰極上產(chǎn)生的H2在標準狀況下的體積約為______ L。(乳酸的摩爾質(zhì)量為90 g·mol－1) 解析：(1)電極反應式為負極：CH3COO－－8e－＋2H2O (2)陰極：4H＋＋4e－===2H2↑，陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。陰極區(qū)H＋減少，A－移向濃縮室，陽極區(qū)H＋濃度增大，H＋移向濃縮室，得到濃乳酸溶液，增加的乳酸的物質(zhì)的量為＝0.6 mol，

16、所以產(chǎn)生H2的體積為×22.4 L·mol－1＝6.72 L。 答案：(1)①負 (2)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ ②陽極OH－放電，c(H＋)增大，H＋從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室；陰極區(qū)H＋放電，c(H＋)減小，A－通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室，H＋＋A－===HA，乳酸濃度增大 ③6.72 11．(2015·長春五校聯(lián)考)海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.5～8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表： 成分 Na＋ K＋ Ca2＋ Mg2＋ Cl－ SO HCO 含量/ mg·L－1 9 360 83

17、 200 1 100 16 000 1 200 118 (1)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。 ①陰極的電極反應式為________________________________________________________________________； ②電解一段時間，陰極區(qū)會產(chǎn)生水垢，其成分為CaCO3和Mg(OH)2，寫出生成CaCO3的離子方程式：_____________________________________________________________________

18、___； ③淡水的出口為a、b、c中的________出口。 (2)海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料，如LiFePO4電池。某電極的工作原理如圖所示： 該電池電解質(zhì)為傳導Li＋的固體材料。放電時該電極是電池的____________(填“正”或“負”)極，電極反應式為________________________________________________________________________。 解析：(1)①電解海水，陰極是H＋得電子：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。②主要考查電解知識，在陰極上陽離子放電，

19、陽離子中H＋的還原性最強，先放電，因此有2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，由此可知陰極區(qū)的堿性增強，生成CaCO3沉淀的離子方程式是Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O。③要從兩個方面考慮離子的遷移，電解時溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，而最左側(cè)的陽離子交換膜阻礙了Cl－的遷移，最右側(cè)的陰離子交換膜阻礙了Na＋的遷移，因此a、c出口出來的仍為鹽水，同理分析只有b出口出來的為淡水。 (2)放電時的電極反應式分別為負極：Li－e－===Li＋，正極：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。 答案：(1)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②Ca2＋＋

20、OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O ③b (2)正　FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4 12．(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示，其總反應式為H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。 圖1 根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應式為_________________________________________________________________

21、_______。 (2)圖2是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質(zhì)，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現(xiàn)以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗。 圖2　　　　　 　　　圖3 回答下列問題： ①A極為電源______(填“正”或“負”)極，寫出A極的電極反應式：__________________________。 ②要以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則B極應該與______(填“C”或“D”)極相連。 ③當消耗標準狀況下2.24 L CO時，C電極的質(zhì)量變化為____________。 解析：(1)上坡或加速時，電動機工作，為原電池，

22、乙電極中NiOOH→Ni(OH)2，Ni的化合價降低，乙電極為正極，電極反應式為NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，周圍溶液的pH增大。(2)①在燃料電池中可燃性氣體作負極，即A為負極，根據(jù)所給新型燃料電池的構(gòu)成原理裝置圖，結(jié)合原電池的工作原理，可直接寫出A極的電極反應式：CO－2e－＋CO===2CO2。②根據(jù)電解精煉原理，粗銅應與電源的正極相連，精銅應與電源的負極相連，因B極是正極，所以B極應與D極相連。③標準狀況下2.24 L CO失去0.2 mol e－，根據(jù)得失電子守恒，C極上增加Cu的質(zhì)量為6.4 g。 答案：(1)增大　NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－ (2)①負　CO－2e－＋CO===2CO2　②D ③增加6.4 g