学海导航 新课标高考化学总复习(第1轮)同步训练:第9章 电化学基础
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(全国版)19版高考化学一轮复习第9章电化学基础第2节电解池金属。
内部文件,版权追溯内部文件,版权追溯第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护考试说明1.了解电解池的工作原理,并能写出电极反应及总反应的方程式,认识电解在实现物质转化中的具体应用。
2.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
命题规律本节是高考的常考内容,其考查的内容有:一是电解过程的分析,多借助于图像考查电极上离子的放电顺序与产物的判断,电极反应式的书写;二是注重原电池与电解池相结合考查新型充电电池;三是考查新情境下电解原理的实际应用,如氯碱工业、电解精炼铜、电镀、电解除污、结合离子交换膜进行电解等;四是金属腐蚀的原因与防护措施。
考查题型有选择题和填空题两种。
考点1 电解原理1.电解(1)定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
在此过程中,电能转化为化学能。
(2)特点:①电解是不可逆的;②电解质导电一定发生化学变化。
2.电解池(1)概念:电解池是把电能转化为化学能的装置。
(2)电解池的构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl2溶液为例:1电解总反应方程式:CuCl2=====Cu+Cl2↑。
(4)电解池中电子和离子的移动方向①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
3.电解产物的判断及有关反应式的书写(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H和OH)。
(3)排出阴、阳两极的放电顺序+-(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子转移守恒。
(5)写出电解总反应式在两极转移电子数目相同的前提下,两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。
第28讲原电池一、选择题1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b 相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d 相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱为( ) A.a>b>c>d B.a>c>d>bC.c>a>b>d D.b>d>c>a2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应是Ag++e-===AgC.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.用该电池电解饱和食盐水,3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl23.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图。
下列有关该电池工作时的说法错误的是( )A.铝罐将逐渐被腐蚀B.电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→炭棒C.食盐水中的Na+向炭棒移动D.炭棒上发生的反应为:2H++2e-===H2↑4.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液混合溶液的玻璃皿中(如图所示平面图),经过一段时间后,两个实验中观察到的现象和对应方程式都正确的是( )A.Ⅰ附近溶液变红,Zn-2e-===Zn2+B.Ⅳ附近溶液变红,O2+2H2O+4e-===4OH-C.Ⅱ附近有黄绿色气体生成,2Cl--2e-===Cl2↑D.Ⅲ附近有无色气体生成,2H++2e-===H2↑5.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中不正确的是( )A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-===Al3+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-===AlO-2+2H2O C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+6.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )A .2Ag(s)+Cd 2+(aq)===2Ag +(aq)+Cd 2+(aq)B .Co 2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd 2+(aq)C .2Ag +(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd 2+(aq)D .2Ag +(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co 2+(aq)7.(2012·安徽卷)某兴趣小组设计如下微型实验装置。
章末检测卷 (九)班级:__________姓名:__________学号:__________一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共45分)1.以下有关钢材生锈的说法正确的选项是()A.红色铁锈的主要成分是Fe(OH)3B.钢材在空气中的反响只有氧化、复原及化合反响C.钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀,其负极的反响为Fe-3e-===Fe3+D.空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响2.据报道,摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电,其电池反响为2CH3OH+3O2+4OH-放电2CO2-3+6H2O,那么以下说法中错误的选项是()充电A.放电时,CH3OH参与反响的电极为负极B.充电时,电解质溶液的pH逐渐减小C.放电时,负极的电极反响为CH3OH-6e-+8OH-===CO2-3+6H2OD.充电时,每生成1molCH3OH转移6mol电子3.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中参加0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
那么电解过程中转移电子的物质的量为()A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol4.有以下4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极反响的产物为水的是()5.大容量Li-SO2电池有内阻小、放电功率高、能量大和低温性能好等特点。
其电解质是LiBr,溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈,电池总反响式为:2Li+2SO2放电Li2S2O4。
以下说充电法不正确的选项是()A.放电时,负极反响式为Li-e-===Li+B.充电时,阳极反响式为S2O2-4-2e-===2SO2C.放电时Li+向负极移动D.该电池的溶液不使用水溶液,原因是Li易与水反响6.以下表达正确的选项是()A.纯锌与稀硫酸反响时,参加少量CuSO4溶液,可使反响速率加快B.甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中,其负极上发生的反响为:CH3OH +6OH-+6e-===CO2↑+5H2OC.在铁上镀铜时,金属铜作阴极D.电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子浓度不变7.如下列图装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,那么以下说法正确的选项是()A.x是正极,y是负极,CuSO4溶液的pH逐渐减小B.x是正极,y是负极,CuSO4溶液的pH保持不变C.x是负极,y是正极,CuSO4溶液的pH逐渐减小D.x是负极,y是正极,CuSO4溶液的pH保持不变8.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池〞。
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第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(每题7分,共70分)1.铅蓄电池的示意图如图所示。
下列说法正确的是()A.放电时,N为负极,其电极反应式:PbO2+SO2-,4+4H++2e-===PbSO4+2H2OB.放电时,c(H2SO4)不变,两极的质量增加C.充电时,阳极反应式:PbSO4+2e-===Pb+SO错误!D.充电时,若N连电源正极,则该极生成PbO2答案D解析放电时铅是负极,A错误;硫酸参与电极反应,浓度会减小,B错误;充电时,阳极发生氧化反应,失去电子,C错误;充电时正极连接到电源正极上作阳极,生成二氧化铅,D正确.2.下列关于电化学的叙述正确的是()A.图①两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时石墨一极变红B.图②装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法C.图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀,碳棒一极的电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-D.上述4个装置中,图①、②中Fe腐蚀速率较快,图③中Fe腐蚀速率较慢答案C解析图①阳极为惰性电极石墨,电解时阳极产生Cl2,阴极产生H2,两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时Fe电极附近溶液变红,A错误.牺牲阳极的阴极保护法利用的原电池原理,将受保护的金属作原电池的正极,而图②为电解池,可验证外加电源的阴极保护法,B错误。
高考化学复习第九章电化学基础第28讲原电池一、选择题1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U 形管)构成—个原电池(如图)。
以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-===Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应是Ag++e-===AgC.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.用该电池电解饱和食盐水,3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl23.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图。
下列有关该电池工作时的说法错误的是()A.铝罐将逐渐被腐蚀B.电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→炭棒C.食盐水中的Na+向炭棒移动D.炭棒上发生的反应为:2H++2e-===H2↑4.下列反应不可用于设计原电池的是()A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑B.2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2OC.NaOH+HCl===NaCl+H2OD.4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)35.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中不正确的是( )A .由Al 、Cu 、稀H 2SO 4组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -===Al 3+B .由Mg 、Al 、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -+4OH -===AlO -2+2H 2OC .由Fe 、Cu 、FeCl 3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+D .由Al 、Cu 、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+6.(2013辽宁铁岭一中期中卷)某原电池装置如图所示。
下列有关叙述正确的是( )A .Fe 作正极,发生氧化反应B .负极反应: 2H ++2e -===H 2↑C .工作一段时间后,NaCl 溶液中c (Cl -)增大D .工作一段时间后,两烧杯中溶液pH 均不变7.(2012·安徽)某兴趣小组设计如下微型实验装置。
实验时,先断开K 2,闭合K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K 1,闭合K 2,发现电流表A 指针偏转。
下列有关描述正确的是( )A .断开K 2,闭合K 1时,总反应的离子方程式为:2H ++2Cl -=====通电Cl 2↑+H 2↑B .断开K 2,闭合K 1时,石墨电极附近溶液变红C .断开K 1,闭合K 2时,铜电极上的电极反应为:Cl 2+2e -===2Cl -D .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极作正极二、非选择题8.在由铜片、锌片和200 mL 一定浓度的稀硫酸组成的原电池中,若锌片只发生电化学腐蚀,当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的H 2时,硫酸恰好用完,请填空:(1)正极的电极反应式为________________________________________________________________________;负极的电极反应式为________________________________________________________________________;(2)通过导线的电子的物质的量为 0.3 mol ;(3)原稀硫酸的物质的量浓度为 0.75 mol/L 。
9.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol/L H 2SO 4溶液中,乙同学将电极放入6 mol/L 的NaOH 溶液中,如图所示。
请回答:(1)写出甲池中正极的电极反应式:________________________________________________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极________________________________________________________________________________________________________________________________________________,总反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 Mg 活动性更强,而乙会判断出 Al 活动性更强(填写元素符号)。
10.为节省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、硫酸铜溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器,进行巧妙构思,以“接力”的方式,设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。
试填写下列空白:(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜、锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是 锌片表面有气泡产生,铜片表面没有气泡 ;甲同学设计思路是 在金属活动性顺序表中,锌排在氢前面,可以和稀硫酸反应,铜排在氢后面,不可以和稀硫酸反应 。
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加 CuSO 4 溶液,进而观察到的现象是, 。
乙同学判断锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是 在金属活动性顺序表中,锌排在铜的前面,可将铜从其盐溶液中置换出来,锌表面产生的铜与锌构成原电池的两极,使锌与稀硫酸的反应加快 。
(3)丙同学使用直流电源和石墨电极组装电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作电解液)。
电解过程中所发生的化学方程式为 2CuSO 4+2H 2O 2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 。
观察到的实验现象主要有 阳极产生无色气泡,阴极表面产生红色固体 。
(4)请你再单独设计一个简单的实验(仪器、试剂任选),探究和证实铜、锌元素金属活动性相对强弱(简要说明操作) 取两块相同的铁片,分别放入盛有ZnSO 4和CuSO 4溶液的两支试管中,观察铁片表面的变化(其他合理答案也可以) 。
11.Ag 2O 2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH 溶液中加入适量AgNO 3溶液,生成Ag 2O 沉淀,保持反应温度为80 ℃,边搅拌边将一定量K 2S 2O 8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。
反应方程式为2AgNO 3+4KOH +K 2S 2O 8=====△Ag 2O 2↓+2KNO 3+2K 2SO 4+2H 2O 。
回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO 3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全) 。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH 溶液,电池放电时正极的Ag 2O 2转化为Ag ,负极的Zn 转化为K 2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: Ag 2O 2+2Zn +4KOH +2H 2O 2K 2Zn(OH)4+2Ag 。
(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag 2O 2和Ag 2O)2.588 g ,在一定的条件下完全分解为Ag 和O 2,得到224.0 mL O 2(标准状况下)。
计算样品中Ag 2O 2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
第29讲化学电源一、选择题1.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:2PbSO4+2H2O,则下列说法正确的是() Pb+PbO2+4H++2SO2-4放电充电A.电子流动方向由A到BB.放电时:正极反应是Pb-2e-+SO2-4===PbSO4C.充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D.充电时:阳极反应是PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+SO2-4+4H+2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示,关于该电池的叙述正确的是()A.该电池的a极为负极B.电池的负极反应为:C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2↑+24H+C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中,每消耗1 mol O2,理论上能生成CO2气体33.6 L(标准状况下)3.(2013绍兴一模)航天器中常使用可充电电池,构造示意图如图(氢化物电极为储氢金属,可看做H2直接参加反应)。
白天太阳能帆板发电,将一部分电量储存在镍氢电池里,夜晚镍氢电池供电。
下列说法正确的是()A.在使用过程中此电池要不断补充水B.放电时NiOOH在电极上发生氧化反应C.充电时阴极区电解质溶液pH升高D.充电时阴极反应为Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O4.燃料电池能量利用率可高达80%,下列有关的说法错误的是()A.燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,产物为水经过处理之后可供宇航员使用C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,负极反应为C2H5OH-12e-===2CO2↑+3H2O D.H2SO4作电解质,甲烷燃料电池的正极反应为O2+4H++4e-===2H2O5.LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。
已知该电池放电时的电极反应式为:正极FePO4+Li++e-===LiFePO4,负极Li-e-===Li+。
下列说法中正确的是()A.充电时的总反应为FePO4+Li===LiFePO4B.充电时,与外接电源的正极相连的电极发生氧化反应C.放电时电池内部Li+向负极移动D.放电时,在正极上是Li+得电子被还原6.工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。
有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是()A.两极材料都用石墨,用稀盐酸做电解质溶液B.通入氢气的电极为原电池的阴极C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动D.通氯气的电极反应为Cl2+2e-===2Cl-7.目前市场上主流手机所配的电池基本上都是锂离子电池。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料,组成为C6Li,其中碳作为金属锂的载体,电解质为一种能传导Li+的有机导LiCoO2。