2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 核心考點(diǎn)總動(dòng)員 專題13 電化學(xué)基本原理及應(yīng)用（含解析）.doc

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電化學(xué)基本原理及應(yīng)用 題型介紹： 電化學(xué)是高考的必考考點(diǎn)，對(duì)原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應(yīng)式的書寫、兩電極附近溶液性質(zhì)的變化、電子的轉(zhuǎn)移或電流方向的判斷等，在第Ⅱ卷中會(huì)以應(yīng)用性和綜合性進(jìn)行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護(hù)等)相聯(lián)系，也與無(wú)機(jī)推斷、實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等 分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為： 3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A．放電時(shí)，ClO4－向負(fù)極移動(dòng) B．充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2 C．放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO2+4e? ＝2CO32－+C D．充電時(shí)，正極反應(yīng)為：Na++e?＝Na 【答案】D 【解析】分析：原電池中負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，充電可以看作是放電的逆反應(yīng)，據(jù)此解答。 點(diǎn)睛：本題以我國(guó)科學(xué)家發(fā)表在化學(xué)頂級(jí)刊物上的“一種室溫下可呼吸的鈉、二氧化碳二次電池”為載體考查了原電池和電解池的工作原理，掌握原電池和電解池的工作原理是解答的關(guān)鍵，注意充電與發(fā)電關(guān)系的理解。本題很好的弘揚(yáng)了社會(huì)主義核心價(jià)值觀個(gè)人層面的愛(ài)國(guó)精神，落實(shí)了立德樹(shù)人的教育根本任務(wù)。 名師揭秘】可充電電池在分析過(guò)程中搞清楚兩個(gè)過(guò)程——充電和放電，充電為電解池，放電為原電池；用雙線橋法首先分析該氧化還原反應(yīng)，找出兩極反應(yīng)的物質(zhì)，寫出兩極反應(yīng)的電極方程式，然后根據(jù)電解質(zhì)溶液進(jìn)行后面的分析。 高頻考點(diǎn)二：燃料電池 【典例】【江西重點(diǎn)中學(xué)盟校2019屆高三第一次聯(lián)考】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700～900℃時(shí)，O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng)，反應(yīng)生成物均為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．電池總反應(yīng)為：N2H4+2O2=2NO+2H2O B．電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲 C．當(dāng)甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時(shí)，乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng) D．電池正極方程式為：O2 + 4e-+2H2O=4OH- 【答案】B 【 名師揭秘】這類試題本身難度不大，但綜合性強(qiáng)，在解題過(guò)程中首先分清楚池型，是原電池還是電解池；然后找電極，寫出電極反應(yīng)，再分析電子、離子流向。 高頻考點(diǎn)四：電解規(guī)律及應(yīng)用 【典例】【河南示范性高中2019屆上學(xué)期期終】利用如圖所示裝置可制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iCl溶液和LiOH溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A．B極區(qū)的電極反應(yīng)式2H2O+2e－=H2↑+2OH－ B．A極的電勢(shì)一定比B極的高 C．實(shí)際電解過(guò)程中A極區(qū)pH減小 D．若改為陰離子交換膜，則兩極氣體產(chǎn)物仍相同 【答案】B 【 接觸面積大，能增加電解效率，故B說(shuō)法正確；C、陰極應(yīng)為陽(yáng)離子得電子，根據(jù)離子放電順序應(yīng)是H＋放電，即2H＋＋2e?=H2↑，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、根據(jù)電解原理，電解時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，故D說(shuō)法正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查電解原理的應(yīng)用，如本題得到致密的氧化鋁，說(shuō)明鋁作陽(yáng)極，因此電極方程式應(yīng)是2Al?6e?＋3H2O=Al2O3＋6H＋，這就要求學(xué)生不能照搬課本知識(shí)，注意題干信息的挖掘，本題難度不大。 5．【2017新課標(biāo)3卷】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】考查二次電池的使用，涉及原電池工作原理，原電池工作時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，而電池充電時(shí)，原來(lái)的負(fù)極連接電源的負(fù)極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，而原來(lái)的正極連接電源的正極為電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，解題是通過(guò)結(jié)合反應(yīng)原理，根據(jù)元素化合價(jià)的變化，判斷放電時(shí)正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)，再結(jié)合電解質(zhì)書寫電極反應(yīng)方程式。 6．【2017江蘇卷】下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH < 0，ΔS >0 B．地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕 C．常溫下，Ksp[Mg(OH)2]=5.610?12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.610?4 molL?1 D．常溫常壓下，鋅與稀H2SO4反應(yīng)生成11.2 L H2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.021023 【答案】BC 【名師點(diǎn)睛】本題考查了對(duì)熵變、金屬的電化學(xué)防腐措施、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移、氣體摩爾體積以及阿伏加德羅常數(shù)的掌握情況。要求學(xué)生會(huì)判斷一些常見(jiàn)反應(yīng)的熵變，能合理運(yùn)用熵判據(jù)和焓判據(jù)來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行；搞懂犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外接電流的陰極保護(hù)法的原理及其區(qū)別；會(huì)進(jìn)行有關(guān)溶度積的簡(jiǎn)單計(jì)算；會(huì)判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；弄清氣體摩爾體積的使用條件及阿伏加德羅常數(shù)的含義和近似值。 7．【2016年高考新課標(biāo)Ⅱ卷】Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ） A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+ B．正極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag C．電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移 D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 【答案】B 【解析】 試題分析：根據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應(yīng)為：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e-=Mg2+，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)原電池來(lái)說(shuō)，陰離子由正極移向負(fù)極，所以電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移，C項(xiàng)正確；由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D項(xiàng)正確；答案選B。 【考點(diǎn)定位】考查原電池的工作原理。 【名師點(diǎn)睛】本題以Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池為載體，考查原電池電極反應(yīng)式的書寫，離子的遷移方向等知識(shí)?；瘜W(xué)電源是高考中的熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)，學(xué)生要結(jié)合原電池的知識(shí)來(lái)推斷試題給出的化學(xué)電源的工作原理，然后結(jié)合化合價(jià)的變化判斷正、負(fù)極。 8．【2016年高考北京卷】用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二 裝置 現(xiàn)象 a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化 兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；…… 下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是 （ ） A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑ C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+ D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅 【答案】B 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查電解原理的應(yīng)用 【名師點(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)主要是物質(zhì)變化，同時(shí)也伴隨著能量變化。電化學(xué)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，它可以使不能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽(yáng)極，與外接電源的負(fù)極連接的電極為陰極。陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。若陽(yáng)極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽(yáng)離子放電，放電順序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，與金屬活動(dòng)性順序剛好相反。因此掌握電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。注意依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析可能發(fā)生的電極反應(yīng)。 9．【2016年高考上海卷】圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示 （ ） A．銅棒的質(zhì)量 B．c(Zn2+) C．c(H+) D．c(SO42-) 【答案】C 【考點(diǎn)定位】考查原電池基本原理和溶液中離子濃度變化。 【名師點(diǎn)睛】原電池原理無(wú)論在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和科學(xué)研究領(lǐng)域都有著重要用途，尤其在金屬的腐蝕與防護(hù)、新能源的開(kāi)發(fā)和利用方面有著不可替代的作用，因此也是歷年高考必考知識(shí)點(diǎn)之一。無(wú)論題型如何變化，如果把握原電池的工作原理、電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。在原電池中，一般活潑金屬做負(fù)極、失去電子、發(fā)生氧化反應(yīng)（金屬被氧化）、逐漸溶解（或質(zhì)量減輕）；不活潑金屬（或?qū)щ姷姆墙饘伲┳稣龢O、發(fā)生還原反應(yīng)、有金屬析出（質(zhì)量增加）或有氣體放出；電子從負(fù)極流出經(jīng)過(guò)外電路流回正極，電流方向正好相反；溶液中離子濃度變化及移動(dòng)方向由電極反應(yīng)決定。 10．【2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42－可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。 下列敘述正確的是 （ ） A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C．負(fù)極反應(yīng)為2 H2O–4e–=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成 【答案】B 【考點(diǎn)定位】考查電解原理的應(yīng)用的知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)主要是物質(zhì)變化，同時(shí)也伴隨著能量變化。電化學(xué)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，它可以使不能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽(yáng)極，與外接電源的負(fù)極連接的電極為陰極。陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。若陽(yáng)極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽(yáng)離子放電，放電順序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，與金屬活動(dòng)性順序剛好相反。溶液中的離子移方向符合：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，即陽(yáng)離子向陰極區(qū)移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)。掌握電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。本題難度適中。 11．【2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷】鋅–空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K+向陽(yáng)極移動(dòng) B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中逐漸減小 C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH) D．放電時(shí)，電路中通過(guò)2mol電子，消耗氧氣22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況） 【答案】C 【考點(diǎn)定位】考查原電池和電解池的工作原理 【名師點(diǎn)睛】本題考查原電池的工作原理和電解池工作原理，這是兩個(gè)裝置的重點(diǎn)，也是新電池的考查點(diǎn)，需要熟記，同時(shí)考查對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用；電極反應(yīng)式的書寫是電化學(xué)中必考的一項(xiàng)內(nèi)容，一般先寫出還原劑（氧化劑）和氧化產(chǎn)物（還原產(chǎn)物），然后標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，最后根據(jù)原子守恒和電荷守恒完成缺項(xiàng)部分和配平反應(yīng)方程式，作為原電池，正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充電是電解池，陽(yáng)離子在陰極上放電，陰離子在陽(yáng)極上放電，即陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，對(duì)可充電池來(lái)說(shuō)，充電時(shí)原電池的正極接電源正極，原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，不能接反，否則發(fā)生危險(xiǎn)或電極互換，電極反應(yīng)式是原電池電極反應(yīng)式的逆過(guò)程；涉及到氣體體積，首先看一下有沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)狀況，如果有，進(jìn)行計(jì)算，如果沒(méi)有必然是錯(cuò)誤選項(xiàng)。掌握原電池和電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。本題難度適中。 2．【2019年3月湖北省七市州教科研協(xié)作體高三聯(lián)合考試】現(xiàn)有二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池，其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A．該電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合 B．該電池工作時(shí)質(zhì)子從Pt1電極經(jīng)過(guò)內(nèi)電路流到Pt2電極 C．Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為：SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋ D．Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為：O2＋2e－＋2H2O＝4H+ 【答案】D 3．【遼寧凌源市二中2019屆高三上學(xué)期期末】關(guān)于下列各裝置圖的敘述不正確的是 （ ） A．用圖①裝置精煉銅，a極為粗銅，b為精銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 B．圖②裝置鹽橋中KCl的Cl﹣移向甲燒杯 C．圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的正極相連獲得保護(hù) D．圖④兩個(gè)裝置中通過(guò)導(dǎo)線的電子數(shù)相同時(shí)，消耗負(fù)極材料的物質(zhì)的量不同 【答案】C 4．【山東濟(jì)南市2019屆高三上學(xué)期期末】金屬-硫電池價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)，能量密度高，因而在電池研究領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。常溫下新型Mg-S電池放電時(shí)的總反應(yīng)為：Mg+nS=MgSn。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法中正確的是 （ ） A．負(fù)極材料為金屬鎂，正極材料為固體硫 B．電解質(zhì)溶液可選用硫酸銅溶液 C．放電時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng) D．將金屬鎂換成金屬鈉或鋰也可以形成原電池 【答案】D 【解析】A.根據(jù)總反應(yīng)方程式可知，在反應(yīng)中Mg失去電子，所以金屬鎂作原電池的負(fù)極，而固態(tài)S不能導(dǎo)電，因此不能作電極，A錯(cuò)誤；B.若電解質(zhì)溶液選用硫酸銅溶液，則在正極上就不能是S獲得電子變?yōu)殛庪x子，B錯(cuò)誤；C.在原電池放電時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)電荷較多的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D.若將金屬鎂換成金屬鈉或鋰，由于這兩種金屬的活動(dòng)性也很強(qiáng)，因此也可以形成原電池，D正確；故合理選項(xiàng)是D。 5．【云南省通海二中2019屆高三9月月考】為探究原電池和電解池的工作原理，某研究性小組分別用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （1）甲裝置中，a電極的反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________。 （2）乙裝置中，陰極區(qū)產(chǎn)物為_(kāi)________________________。 （3）丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器。外接電源a為_(kāi)____________(填“正”或“負(fù)”)極，該裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________。 （4）若甲裝置作為乙裝置的電源，一段時(shí)間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________(不考慮氣體的溶解)。 【答案】H2-2e-+2OH-=2H2O 氫氧化鈉和氫氣 負(fù) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑, Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3:4 （4）若甲裝置作為乙裝置的電源，因此滿足電子轉(zhuǎn)移守恒。每消耗2mol氫氣同時(shí)消耗1mol氧氣，轉(zhuǎn)移4mol電子。而在乙裝置中可以產(chǎn)生2mol氫氣和2mol氯氣，所以一段時(shí)間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為3:4。 能力拓展： 6．【西安市藍(lán)田縣2019屆高三第一次模擬】某新型水系鈉離子電池工作原理如圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽(yáng)光照下充電，充電時(shí)Na2S4還原為Na2S，下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A．充電時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．放電時(shí)，a極為負(fù)極 C．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為3I――2e－=13－ D．M是陰離子交換膜 【答案】D 7．【山東濟(jì)寧市2019屆高三一?！侩p極膜電滲析一步法鹽制酸堿的技術(shù)進(jìn)入到了工業(yè)化階段，某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H+和OH-。下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．電極Y連接電源的正極，發(fā)生還原反應(yīng) B．I口排出的是混合堿，Ⅱ口排出的是淡水 C．電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生 D．a(chǎn)左側(cè)膜為陽(yáng)離子交換膜，c為陰離子交換膜 【答案】C 8．【遼寧撫順市2019屆高三一?！坑幸环N新型二次電池其放電時(shí)的工作原理如圖所示：電池兩極區(qū)用陽(yáng)離子交換膜隔開(kāi)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A．電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為：I3-+ 2e-= 3I- B．電池充電時(shí)，電解質(zhì)為K2S2和K2S4極區(qū)的電極連接外加電源的負(fù)極 C．電池放電時(shí)當(dāng)有0.2mol K+通過(guò)離子交換膜，電路中轉(zhuǎn)移了0.2mole- D．利用該電池電解100mL 0.2mol/L的CuSO4溶液 ，當(dāng)電路中有0.1mol e-通過(guò)時(shí)，理論上可析出3.2g金屬銅 【答案】D 【解析】該電池放電時(shí)屬于原電池，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，充電時(shí)，該裝置是電解池，陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極連接電源負(fù)極。A．放電時(shí)，由圖知K+從K2S2和K2S4極區(qū)移向KI3-KI極區(qū)，則K2S2和K2S4極區(qū)為負(fù)極，KI3-KI極區(qū)為正極，正極反應(yīng)為：I3-+ 2e-= 3I-，故A項(xiàng)正確；B．電池充電時(shí)，K2S2和K2S4極區(qū)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)為陰極，電極連接外加電源的負(fù)極，KI3-KI極區(qū)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)為陽(yáng)極，電極連接外加電源的正極，故B項(xiàng)正確；C．電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為2S22--2e-=S42-，故當(dāng)有0.2mol K+通過(guò)離子交換膜，電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-，故C項(xiàng)正確；D．100mL 0.2mol/L的CuSO4溶液n(Cu2+)===0.02mol，根據(jù)反應(yīng)式：Cu2+ +2e-=Cu，Cu2+完全轉(zhuǎn)化為Cu單質(zhì)，則m(Cu)== =1.28g，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選答案D。 9．【2019屆四省名校高三第三次大聯(lián)考】一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A．甲為正極，丙為陰極 B．丁極的電極反應(yīng)式為MnO42――e－===MnO4－ C．KOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：c%>a%>b% D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲電極上每消耗22.4L氣體時(shí)，理論上有4molK+移入陰極區(qū) 【答案】C 10．【山東臨沂十九中2019屆高三第六次調(diào)研】鉻是常見(jiàn)的過(guò)渡金屬之一,研究鉻的性質(zhì)具有重要意義。 （1）在上圖裝置中，觀察到裝置甲銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣體；而裝置乙中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生，鉻電極上產(chǎn)生大量紅棕色氣體。由此可得到的結(jié)論_______________。 （2）工業(yè)上使用下圖裝置，采用石墨作電極電解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,其轉(zhuǎn)化原理為_(kāi)____。 （3）CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它們是工業(yè)廢水造成鉻污染的主要原因。要將Cr(VI)轉(zhuǎn)化為Cr(III)常見(jiàn)的處理方法是電解法和鐵氧磁體法。 ①電解法：將含Cr2O72-的廢水通入電解槽內(nèi)，用鐵作陽(yáng)極，在酸性環(huán)境中，加入適量的NaC1進(jìn)行電解，使陽(yáng)極生成的Fe2+和Cr2O72-發(fā)生反應(yīng)，其離子方程式為_(kāi)__________。陰極上Cr2O72-、H+、Fe3+都可能放電。若Cr2O72-放電，則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________；若H+放電，則陰極區(qū)形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。 ②鐵氧磁體法：在含Cr(VI)的廢水中加入綠礬，在pH＜4時(shí)發(fā)生反應(yīng)使Cr(VI)轉(zhuǎn)化為Cr(III),調(diào)節(jié)溶液pH為6～8，使溶液中的Fe(I)、Fe(Ⅱ)、Cr(III)析出組成相當(dāng)于Fe(Ⅱ)[Fe(III)xCr (III)2-x]O4(鐵氧磁體 的沉淀，則鐵氧磁體中x=_________。 【答案】由裝置甲知鉻的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)；由裝置乙知常溫下鉻在濃硝酸中鈍化 陽(yáng)極 4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O，使c(H+)增大，從而導(dǎo)致2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O反應(yīng)發(fā)生 Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O Cr2O72-+6e-+14H+＝2Cr3++7H2O 1.5 （2）石墨電極電解Na2CrO4溶液，實(shí)現(xiàn)了Na2CrO4到Na2Cr2O7的轉(zhuǎn)化，這是由于電解池中陽(yáng)極是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣：4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O，溶液酸性增強(qiáng)，使c(H+)增大，從而導(dǎo)致2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O反應(yīng)發(fā)生，所以實(shí)現(xiàn)了Na2CrO4到Na2Cr2O7的轉(zhuǎn)化； （3）①重鉻酸根離子具有強(qiáng)的氧化性，可以將亞鐵離子氧化，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒和電荷守恒可知反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O；在陰極上是溶液中的離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，若Cr2O72-放電，則陰極的電極反應(yīng)式為Cr2O72-+6e-+14H+＝2Cr3++7H2O； ②根據(jù)反應(yīng)Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O可知Cr3+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為1：3，則：(2?x)/x=1：3，解得x=1.5。 14．【四川省江油中學(xué)2019屆高三下學(xué)期第一次月考】我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展，利用如圖裝置進(jìn)行脫硫，將硫化氫氣體轉(zhuǎn)化成硫沉淀。已知甲、乙池中發(fā)生的反應(yīng)為(右圖)：下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．該裝置中電能轉(zhuǎn)化為光能 B．電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，甲池溶液質(zhì)量變化 3.4g，乙池溶液質(zhì)量保持不變 C．光照時(shí)乙池電極上發(fā)生的反應(yīng)為：H2S+I3-=3I-+S+2H+ D．甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為：AQ+2H+-2e-=H2AQ 【答案】B 15．【聊城一中2019屆高三第一學(xué)期期中】某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 請(qǐng)回答： 用圖 1 所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)（K 閉合） （1）Zn 極為_(kāi)____極。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲中 SO42－________________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動(dòng)；反應(yīng)初期乙中 N 極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)________________________________。 （2）反應(yīng)一段時(shí)間后，打開(kāi) K，向乙中加入 0.1mol Cu(OH)2 后恰好復(fù)原，則上述電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_____________NA。用圖 2 所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中兩極均有氣體產(chǎn)生，且 Y 極區(qū)產(chǎn)生 FeO42－，溶液呈淺紫紅色。 （3）Y 極上 Fe 變?yōu)镕eO42－的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________ （4）電解過(guò)程中，X 極區(qū)溶液的 pH_____（填“增大” 、“減小”或“不變”）。若在 X 極收集到 672 mL 氣體，在 Y 極收集到 168 mL 氣體（均為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則 Y 電極質(zhì)量減少_____g。 （5）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)式為：2K2FeO4+3Zn = Fe2O3 +ZnO+2K2ZnO2 該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為_(kāi)____。 【答案】負(fù) 從右向左 Cu2＋＋2e－==Cu 0.4 Fe－6e－+8OH－==FeO42-＋4H2O 增大 0.28 2FeO42- +6e- +5H2O = Fe2O3 +10OH- （2） 加入0.1mol Cu(OH)2的溶液可復(fù)原，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)有CuSO4、水，0.1mol Cu(OH)2的作用相當(dāng)于有0.1molCuO和0.1molH2O反應(yīng)；n(CuSO4)=0.1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.12=0.2mol，又有0.1mol的水電解，其轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.12=0.2mol，因此共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol電子數(shù)目為0.4NA； （3）在圖2電解池中，F(xiàn)e作陽(yáng)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，由于溶液顯堿性，所以Y 極上 Fe 變?yōu)镕eO42－的電極反應(yīng)式為Fe－6e－+8OH－=FeO42-＋4H2O； （5）在正極上高鐵酸根離子獲得電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式是：2FeO42- +6e- +5H2O = Fe2O3 +10OH-。 解決電化學(xué)一系列問(wèn)題的基本步驟是：首先是判斷是原電池，還是電解池―→根據(jù)題目條件判斷出正負(fù)極（陰陽(yáng)極）―→電極上的物質(zhì)（陰陽(yáng)離子）―→發(fā)生的電極反應(yīng)―→帶來(lái)的變化（離子濃度變化、pH變化、電子流向、現(xiàn)象等等）―→得出合理答案。