高二化学原电池期末复习(2)

2019-04-23 18:43

溶液呈碱性,酚酞变红。铁棒另一端(丁区)作负极,丁区发生的电极反应式:Fe-2e-= Fe2+,遇K3Fe(CN)6呈现蓝色,综上,A错误。

10.【命题立意】本题以盐桥电池为背景,考查原电池原理。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)分析题干中的氧化还原反应得失电子情况,由此判断正负极;(2)Y溶液发生的变化;(3)X电极质量变化时,转移的电子情况。

【答案】D【解析】根据电池反应知,X为负极,电极材料Cu在此失去电子被氧化,A项错误;银电极作正极,电解质溶液中的Ag+得电子形成Ag附着在极板上质量增加,溶液中的c(Ag+)减小,B项错误;内电路中不会出现电子流动,C项错误;该装置为原电池,所以电流表的指针有偏转,D项正确。

11.【命题立意】本题以KIO3的制备为背景,考查电解原理及相关计算。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)分析题干中反应方程式得失电子情况,由此确定阴阳极反应;(2)电解时电解质溶液的pH变化。(3)电解时转移电子的情况。

【答案】C【解析】本题利用电解原理制取碘盐中的碘酸钾,由方程式可知,发生氧化反应的物质是I-,故应用惰性材料作阳极,A项正确;电解池工作时,阴极上H+

放电生成H2,B项正确;电解前后电解质溶液pH不变,C项错误;

转移6mole-,生成1molKIO3,故每转移

0.6mole-理论上可得到0.1mol无水KIO3的晶体,D项正确。

12.【命题立意】本题考查新型电池的工作原理。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)原电池正负极的判断;(2)原电池正负极的电极反应。

【答案】B【解析】放电时负极反应为MH+OH--e-

=== M+H2O,A错;充电时阳极反应为: Ni(OH)----2+OH-e=== NiOOH+H2O,B对;放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e=== Ni(OH)2+OH,正极附近溶液酸性减弱,C错;充电时阴极的反应为M+H-2O+e=== MH+OH-,M的化合价不变,D错。

13.【命题立意】本题以电解未知溶液为背景,考查电解计算。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)X和Y的电极判断;(2)X和Y的电极反应;(3)电化学计算的技巧。

【答案】B【解析】蓝色溶液中可能含有Cu2+

,并且在电解过程中析出红色固体,进一步验证析出的是铜,X电极是阴极,A正确;Y电极上析出无色气体是O2+

2,电解的离子方程式:2Cu

+2H2O

2Cu+O(O1

2↑+4H+。根据电解离子方程式得:n2)=2

×n(Cu)=0.0125mol,在标准

状况下的体积V(O2)=22.4L·mol-1×0.0125mol=0.28L,B错误;n(H+)=2n(Cu2+)=2×

1.6 g64 g·mol-1

=0.05mol,故溶液中c(H+

)=0.05 mol0.5 L

=0.1mol·L-1,溶液的pH=1,C正确;要恢复溶液,可以加入CuO或CuCO3,D正确。 14.【命题立意】本题考查电解图象的分析与计算。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)电解硫酸铜溶液的过程?(2)图乙图象的分析?

【答案】D【解析】由电流方向可知,b电极为阳极,电解过程中,a电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生;b电极上发生的反应方程式为:4OH--4e-

=== 2H2O十O2↑;曲线0~P段是阴极产生铜,阳极产生O2,曲线P~Q段是阴极产生H2,阳极产生O2,故ABC正确。从开始到Q点收集到的混合气体中O2为0.1mol,H2为0.1mol,故混合气体的平均摩尔质量为17g·mol-1。 15.【命题立意】本题考查盐桥原电池的设计。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)盐桥原电池的构成条件;(2)原电池原理。

【答案】(1)如下图(3分)

(2)2I--2e-=I2(1分) (3)无(2分) (4)负(2分)

【解析】(1)先分析氧化还原反应,找出正负极反应,即可确定正负极区电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极,I-失电子。(3)反应达到平衡时,无电子流动,故无电流产生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,平衡逆向移动,此时FeCl2溶液失电子,变成负极。

16.【命题立意】本题通过2个装置,综合考查电化学知识。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)图甲中开关闭合的装置判断?(2)电解硫酸钠溶液的原理?(3)氢氧燃料电池电极反应式的书写。

【答案】(1)①吸氧(1分) ②2Cl-+2H2OH2↑+C12↑+2OH-(2分) (2)①小于(1分) ②D(1分)

③H+放电促进水的电离,使OH-浓度增大(2分) ④H--

2-2e+4OH= 2H2O(2分)

【解析】(1)开关K与a连接,是原电池装置,Fe发生电化学腐蚀。电解质溶液呈中性,故发生吸氧腐蚀。若K与b连接,则为石墨是阳极、Fe作阴极、电解饱和食盐水的装置。(2)电解Na2-2SO4溶液时:①SO4通过阴离子交换膜,Na+通过阳离子交换膜,所以阴离子数小于阳离子数;②NaOH是阴极产物,从阴极室D口导出;③H+在阴极放电,破坏水的电离平衡,因而c(OH-

)增大,pH增大。④由“H2-O2-NaOH溶液”组合成燃料电池,在负极发生氧化反应,总反应为2H2+O2 === 2H2O。 17.【命题立意】本题通过氯碱工业新工艺,考查电解池与燃料电池知识。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)电解池的阴极发生的电极反应;(2)燃料电池中阳离子的移动方向和电极反应情况;(3)氢氧化钠溶液浓度变化情况。 【答案】(1)2H-2O+2e-=== H2↑+2OH(2分) (2)正极(1分) 从左向右(1分) (3)1(2分) (4)c>a>b(2分)

【解析】(2)氧气是氧化剂,在正极消耗,生成氢氧根离子,所以正极需要阳离子补充电荷,所以阳离子从左向右移动;(3)产生2mol Cl2,转移4mol电子,所以消耗氧气1mol;(4)阴极产生的a%的氢氧化钠加入燃料电池的正负极,正极生成氢氧化钠使浓度增大,负极氢气失电子生成的氢离子消耗氢氧根离子,所以负极出来的氢氧化钠浓度减小,所以c>a>b。 18.【命题立意】本题以高铁酸盐为背景,考查电解知识。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)根据电极反应分析铜电极的实验现象;(2)铁电极附近溶液碱性变化。

【答案】(1)3ClO-+10OH-+2Fe3+

=== 2FeO2--4+3Cl+5H2O (2分) (2)①除去铁表面的氧化膜 (1分)②

(1分) ③2H--2O+2e=== H2+2OH (1分) 减弱(1分) Fe+8OH--6e-

===

FeO2-4+4H2O(1分) (3)高铁酸钠具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为Fe3+,Fe3+水解产物Fe(OH)3吸附水中悬浮杂质,具有净水作用(1分)

【解析】(1)该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒配平方程式。(2)①打磨铁电极表面,主要是除去铁电极表面的氧化物。②铁电极作阳极,与电源正极相连,铜电极作阴极,与电源负极相连。③铜电极上电极反应为:2H-2O+2e-=== H2+2OH,因此有气泡冒出,铁电极上电极反应为:Fe+8OH--6e-=== FeO2-4+4H2O,因此附近溶液减小减弱。(3)高铁酸钠具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为Fe3+,Fe3+水解产物Fe(OH)3吸附水中悬浮杂质,具有净水作用。

19.【命题立意】本题以电解铜箔的制备为背景,考查电解原理的应用。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)读懂题目中的流程图;(2)电

镀原理。

【答案】(1)2Cu+O2+2H2SO4 === 2CuSO4+2H2O(1分) (2)①(1分)②4OH--4e-= O2↑

+2H2O(1分)(3)①除去锈斑 (1分)

去除油污 (1分) ②(2分)

【解析】(1)该反应为Cu、O2和硫酸的反应。(2)①以惰性电极电解硫酸铜溶液时,阳极产生氧气,阴极析出Cu,因此产生氧气的电极与电源正极相连。②电解硫酸铜水溶液时阳极为OH-

放电。(3)①铜箔镀锌前,砂纸打磨是为了除去锈斑,碱液浸泡是为了除去油污。②铜片镀锌时锌片作为阳极,与电源正极相连,铜片作为阴极,与电源负极相连。 20.【命题立意】本题以串联装置为背景,考查电化学。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)判断“原电池”、“电解池”或“电镀池”;(2)正负极和阴阳极的判断。

【答案】(每空1分)(1)原电池 CH--2-3OH-6e+8OH=== CO3+6H2O (2)阳极 4AgNO3+2H2O

4Ag+O2↑+4HNO3 (3)280 D 1.6 (4)增大 减小

【解析】(1)甲池为原电池,通入CH3OH的电极为负极,电极反应为:CH2-3OH-6e-+8OH-=== CO3+6H2O。

(2)乙池中为用惰性电极电解AgNO3溶液,总反应为:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。

1.

根据各电极上转移的电子相同,则n(Ag)=4n(OV(O15.402)=2n(Cu),故2)=4×108×22.4L

=0.28L=280mL,

m(Cu)=15.402×

108×64g=1.60g。

2. 若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,根据丙中总反应2NaCl+2H2O

2NaOH+

H2↑+Cl2↑,溶液pH增大,而甲中总反应为2CH3OH+3O2+4KOH === 2K2CO3+6H2O,溶液pH减小。

21.【命题立意】本题以电解装置为背景,考查电解原理及相关计算。

【思路点拨】解答本题需要掌握以下几个关键的知识点:(1)电解装置中电极反应的分析;(2)电极计算要依据电子守恒。

【答案】(1)2Cl--2e-= Cl2↑(2分) (2)橙黄(1分);蓝(1分) (3)吸收未反应的氯气,防止其污染环境(1分) (4)2Fe+3Cl2分) (5)HCl(1分);3.65(1分)

【解析】本题立意以电解氯化钠溶液为基础,同时考查Cl2、Br2、I2间的置换及性质特点。解题时,以电极与电源相接点为突破口,电极反应:阴极(铁丝)2H++2e= H2↑,阳极(碳棒):2Cl--2e= Cl2↑,三个棉球中涉及到的反应为卤素间的置换及氯气的尾气处理反应。第四问X线反应方程式为:M+Cl2 === MCl2或者M2+Cl2 === 2MCl;Y线反应方程式为:2M+3Cl2 === 2MCl3,所以X、Y产物中元素化合价通常分别为:X线中若为M2,非金属M为+1、若为M,金属M显+2价,Y线金属+3价。第五问考查有关电解计算的问题,设所取饱和食盐水质量为Xg 2NaCl — Cl2 117g 22.4L

26%X 1.12L X=22.5 电解总反应:2NaCl+2H2O

Cl2↑+H2↑+2NaOH,从溶液中减少什么物质在复原时加入什么物

2FeCl3(或2Al+3Cl2

2AlCl3) (2

质,因此应加入HCl,质量=1.12/22.4×2×36.5g=3.65g。


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