2012届高考化学二轮复习精练专题8 电化学原理及其应用

专题八 电化学原理及其应用一、选择题1．下列有关电池的说法不正确的是( )A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C ．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D ．锌锰干电池中，锌电极是负极2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。

下列关于这三个工业生产的描述正确的是( )A ．电解法制金属钠时，负极反应式为Na ＋＋e －===NaB ．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C ．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H 2，NaOH 在阳极附近产生D ．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl ，在电解时它们的阴极都是Cl －失电子3．为体现“城市让生活更美好”的主题，上海市政府承诺世博园区内交通“零排放”、园区周边交通“低排放”。

2010年4月15日新能源车交车仪式在世博园举行，该车装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是( )A ．通入氧气的电极发生氧化反应B ．通入氢气的电极为正极C ．总反应式为O 2＋2H 2=====点燃2H 2OD ．正极的电极反应式为O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O4．目前市场上的手提应急灯，主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。

所用的原料仍然是Pb-PbO 2-H 2SO 4，下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是( )A ．充电时，电源的正极接蓄电池标“＋”的一极，电池上标有“－”的一极发生氧化反应B ．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C ．放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D ．若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl 溶液，标准状况下制备1.12 L Cl 2，电池内至少消耗H 2SO 4 0.10 mol5．(2009·安徽理综，12)Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一制取Cu 2O 的电解池示意图如右，电解总反应为2Cu ＋H 2O=====电解Cu 2O ＋H 2↑。

下列说法正确的是( )A ．石墨电极上产生氢气B ．铜电极发生还原反应C ．铜电极接直流电源的负极D ．当有0.1 mol 电子转移时，有0.1 mol Cu 2O 生成6．下列关于金属腐蚀叙述正确的是( )A ．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋n 2H 2↑ B ．金属的化学腐蚀的实质是M －n e －===M n ＋，电子直接转移给氧化剂 C ．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D ．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7．被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。

电池总反应为Zn ＋2MnO 2＋H 2O===ZnO ＋2MnO(OH)。

下列说法正确的是( )A ．电池正极反应式为2MnO 2＋2H 2O ＋2e －===2MnO(OH)＋2OH －B ．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极C ．当0.1 mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023D ．该电池反应中二氧化锰起催化作用8．用铂电极电解CuCl 2与CuSO 4的混合溶液(浓度均为2 mol·L －1)50 mL ，当阴极析出 9.6 g 固体时，标准状况下阳极得到的气体是( )A ．3.36 LB ．2.8 LC ．6.72 LD ．4.48 L二、非选择题9．A 、B 、C下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放250 mL 足量的A 溶液、足量的B溶液、足量的C 溶液，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c 电极质量增加了8 g 。

常温下各烧杯中溶液的pH 与电解时间t 的关系图如上。

据此回答下列问题：(1)M 为电源的________极(填写“正”或“负”)，电极b 上发生的电极反应为________________________________________________________________________。

(2)计算电极e 上生成的气体在标准状况下的体积：______________________________。

(3)乙烧杯的电解反应方程式为____________________________________________； 此时乙烧杯中溶液的pH ＝__________。

(4)若经过一段时间后，测得乙中c 电极质量增加了m g 时，要使丙恢复到原来的状态，具体操作是________________________________________________________________。

10．(1)已知298 K 时，1 mol C 2H 6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1 558.3 kJ 。

写出该反应的热化学方程式：_________________________________________。

(2)利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，用多孔石墨作电极，在电极上分别充入乙烷和氧气。

写出负极的电极反应式：_____________________________。

(3)在如图实验装置中，石墨棒上的电极反应式为_______________________________；如果起始时盛有1 000 mL pH＝5的硫酸铜溶液(25 ℃)(CuSO4足量)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化)，可向溶液中加入__________(填物质名称)，其质量约为__________。

11．CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。

因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

Ⅰ.将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。

(1)绿色植物通过光合作用可将CO2转化为有机物。

该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。

用乙醇代替汽油作为燃料的优点是_______________________________________。

(任写一项)(2)科学家最近成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。

这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇[(CH3)2CHCH2OH]，其名称是______________________(系统命名)。

实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1 333.8 kJ热量，异丁醇燃烧反应的热化学方程式为_______________________________________________。

Ⅱ.开发低碳能源是未来的发展趋势。

锂-空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术。

下图是锂-空气电池放电和充电时的工作示意图。

(3)图Ⅰ中电极a 是 极。

(4)用锂­空气电池电解100 mL 0.5 mol ·L -1 CuSO 4溶液，当电池中消耗1.4 g Li 时，在阴极会析出_______g 铜。

(5)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H 2O 、N 2、O 2等物质的通过，防止Li 和这些物质反应。

Li 和水在常温下发生反应的化学方程式为____________________。

(6)当给图Ⅱ中的锂­空气电池充电时，d 极应接电源的 极，该电极的电极反应式为________________________________________________________________________。

12．锌(Zinc)是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜，在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的贡献。

Ⅰ.湿法炼锌某种冶炼过程可用下图简略表示(1)ZnS 焙烧反应的化学方程式为___________________________________________。

(2)电解过程中析锌一极的电极反应式为____________________________________。

(3)氧化锌像氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(已知：“锌酸”的化学式可写成H 2[Zn(OH)4])Ⅱ.锌电池用锌作负极的电池生活中随处可见，如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。

(4)锌锰碱性电池，以二氧化锰为正极，锌粉为负极，氢氧化钾为电解液。

其具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

电池总反应式为Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。

碱性电池中，负极锌由片状改变成粒状的优点是_________________________________； 正极反应式为_______________________________________________________。

(5)新型锌空电池(如图)与锂电池相比，锌空气充电电池的储存电量是它的三倍，成本是锂电池的一半，并且完全没有过热爆炸的安全隐患。

该电池的总反应为2Zn+O 2===2ZnO ，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_____________________________。

若以该电池为电源，用惰性电极电解硝酸银溶液，为保证阴极有10.8 g 银析出，至少需要 L 空气(折算成标准状况)进入该电池。

答案：1．B 2．B 3．D 4．D 5．A 6．B 7．A 8．B9．(1)负 4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ (2)2.8 L(3)2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 0(4)向丙烧杯中加932m g 水 10．(1)2C 2H 6(g)＋7O 2(g)===4CO 2(g)＋6H 2O(1)ΔH ＝－3 116.6 kJ·mol －1 (2)C 2H 6＋18OH －－14e －===2CO 23 ＋12H 2O (3)4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ 氧化铜(或碳酸铜) 4g(或6.2 g)11．Ⅰ.(1)可减少汽车废气的排放，从而降低对大气的污染或可减少对不可再生能源石油的依赖或抑制温室效应或乙醇可以再生(2)2-甲基-1-丙醇 (CH 3)2CHCH 2OH(l)＋6O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－2 667.7 kJ·mol －1 Ⅱ.(3)负 (4)3.2 (5)2Li ＋2H 2O===2LiOH ＋H 2↑(6)正 4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑12．(1)2ZnS ＋3O 2=====焙烧2SO 2＋2ZnO(2)[Zn(NH 3)4]2＋＋2e －===Zn ＋4NH 3↑ (3)ZnO ＋2OH －＋H 2O===[Zn(OH)4]2－(4)增大了负极的反应面积，提高了放电效率 2MnO 2＋2H 2O ＋2e －===2MnO(OH)＋ 2OH －(5)Zn －2e －＋2OH －===ZnO ＋H 2O 2.8(2.7同样得分)。