2019版高考化学一轮复习第四单元化学反应与能量转化小专题五电化学组合装置的破解策略课时练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 小专题五 电化学组合装置的破解策略 1某同学按下图所示的装置进行实验。 A、 B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当 K闭合时， SO24 从右向左通过交换膜移向 A极。下列分析正确的是 ( )。 A溶液中 c(A2 )减小 B B极的电极反应： B 2e =B2 C Y电极上有 H2产生，发生还原反应 D反应初期， X电极周围出现白色胶状沉淀 2 (2018 届陕西西安一模 )如下图所示，甲池的总反应式为 N2H4 O2=N2 2H2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是 ( )。 A该装置工作时， Ag 电极上有气体生成 B甲池和乙池中的溶液的 pH均减小

2、C甲池中负极反应为 N2H4 4e =N2 4H D当甲池中消耗 0.1 mol N2H4时，乙池中理沦上最多产生 6.4 g固体 3图 1 为甲烷和 O2构成的燃料电池示意图，电解质为 KOH 溶液，图 2 为电解 AlCl3溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到 x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是 ( )。 A图 1中电解质溶液的 pH 增大 B图 2中电解 AlCl3溶液的总反应为 2Cl 2H2O=通电 Cl2 H2 2OH C A处通入的气体为 CH4，电极反应式为 CH4 10OH 8e =CO23 7H2O D电解池中 Cl 向 x极移动 4下图所

3、示的 A、 B两个电解池中的电极均为铂，在 A池中加入 0.05 molL 1的 CuCl2溶液， B池中加入 0.1 molL 1的 AgNO3溶液，进行电解。 a、 b、 c、 d四个电极上析出的物质的物质的量之比是 ( )。 【 精品教育资源文库 】 A 2241 B 1121 C 211 1 D 2121 5 (2018届河北五校一模 )以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 ( )。 A燃料电池工作时，正极反应为 O2 2H2O 4e =4OH B a极是铜， b极是铁时，溶液中 CuSO4浓度减小 C a、 b两极若是石墨，在同温同压下 a极产生的气体

4、与电池中消耗乙烷的体积之比为72 D a极是纯铜， b 极是粗铜时， a极上有铜析出， b极逐渐溶解，两极质量变化相同 6下图装置闭合电键 K时，电流计 A的指针将发生偏转。试回答： (1)丙池是 _(填 “ 原电池 ” 或 “ 电解池 ”) ，甲中 a 电极的名称是_(填 “ 正极 ” 或 “ 负极 ”) ，丙中 c 电极的名称是 _(填 “ 阳极 ” 或 “ 阴极 ”) 。 (2)乙中 Cu 极的电极反应是 _，若电路中有 0.02 mol电子通过，则甲中 a电极溶解的质量为 _g。 (3)闭合电键 K 一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是 _ _。 (4)

5、如果要给丙中铁片上镀上一层 Cu，则丙池应作何改进： _ _。 7 (2018届甘肃天水一中月考 )电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污 水的 pH在 5.0 6.0 之间，通过电解生成 Fe(OH)3沉淀。 Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉 )浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如下图所示： 请回答下列问题： (1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此 时，应向污水中加入适量的 _。 a H2SO4 b

6、 BaSO4 c Na2SO4 d NaOH (2)电解池阳极的电极反应分别是 _ ； 4OH 4e =2H2O【 精品教育资源文库 】 O2 。 (3) 电 极 反 应 和 的 生 成 物 反 应 得 到 Fe(OH)3 沉 淀 的 离 子 方 程 式 是_。 (4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以 CH4 为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。 已知负极的电极反应是 CH4 4CO23 8e =5CO2 2H2O。正极的电极反应是_。 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分 A物质参加循环。则 A物质的化学式是 _。 (5)实验

7、过程中，若在阴极产生了 44.8 L(标准状况 )气体，则熔融盐燃料电池消耗 CH4(标准状况 )_L。 小专题五 电化学组合装置的破解策略 1 D 解析：根据 SO24 从右向左通过交换膜移向 A极，则 A极为负极，故 A极的电极反应为 A 2e =A2 ，溶液中 c(A2 )增大； B极为正极，发生还原反应； Y电极为阳极，有 Cl2产生；右边 U 形管中最初为电解 AlCl3溶液， X 电极为 H 放电， c(H )减小， c(OH )增大，且 Al3 移向 X极，因此会产生 Al(OH)3白色胶状沉淀， D正确。 2 B 解析：甲池作原电池，通入肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，负

8、极反应为 N2H4 4e 4OH =N2 4H2O，正极反应为 O2 4e 2H2O=4OH 。乙池为电解池，银极为阴极，石墨为阳极，阴极反应为 Cu2 2e =Cu，阳极反应为 4OH 4e =2H2O O2 。由以上分析可知， A、 C错误；甲池生成水，导致溶液中 KOH浓度降低，则溶液 pH 减小，乙池中氢氧根离子放电，导致溶液 pH 减小， B 正确；甲池消耗 0.1 mol N2H4时，转移 0.4 mol电子，乙池生成 0.2 mol铜，即 12.8 g固体， D错误。 3 C 解析：甲烷和 O2 构成的燃料电池为原电池，甲烷在负极发生氧化反应，由于观察到 x电极附近出现白色沉淀说

9、明产生氢氧化铝沉淀， x电极为电解池的阴极， a为原电池的负极，甲烷失电子，被氧化， C正确；电解 AlCl3溶液应生成氢氧化铝沉淀， B错误；图 1中甲烷的 燃料电池不断消耗碱，溶液的 pH 减小， A错误；电解池中 Cl 向阳极移动， x极为阴极， D错误。 4 A 解析：由电解规律可知： a、 c 为阴极， b、 d 为阳极。 a 极上析出 Cu， b 极上析出 Cl2， c极上析出 Ag， d极上析出 O2。由电子守恒可得出： 2e Cu Cl2 2Ag 12O2，所以a、 b、 c、 d四个电极上析出物质的物质的量之比为 112 12 2241 。 5 B 解析：根据图示知乙烷燃料电

10、池中左侧电极为电源的正极，右侧电极为电源的负极， a为电解池的阴极， b为电解池 的阳极。该燃料电池工作时，负极产物为 CO2，说明电解质溶液呈酸性，正极反应为 O2 4H 4e =2H2O， A 错误； a 极是铜， b 极是铁时，电解总反应为 Fe CuSO4=FeSO4 Cu，溶液中硫酸铜浓度减小， B正确； a、 b两极若是石墨， a极反应式为 Cu2 2e =Cu，当硫酸铜溶液足量时没有气体产生， C 错误； a 极是纯铜， b 极是粗铜时，为铜的电解精炼， a 极上有铜析出， b 极逐渐溶解，但溶解的不只是铜，两极质量变化不相同， D错误。 6 (1)电解池 阳极 负极 (2)Cu

11、2 2e =Cu 0.65 (3)2NaCl 2H2O=通电 2NaOH H2 Cl2 (4)将 “C” 换成 “Cu” 、 “NaCl 溶液 ” 换成 “CuSO 4溶液 ” 解析： (1)甲、乙构成原电池，则丙为电解池，由电子流向可知，锌作负极，即 a 为负【 精品教育资源文库 】 极， c连接 b， b为正极，故 c为阳极。 (2)Cu作正极，电极反应式为 Cu2 2e =Cu， a极上发生反应 Zn 2e =Zn2 ，转移 0.02 mol电子，消耗锌的质量为 0.01 mol65 gmol 1 0.65 g。 (3)闭合 K，丙池电解饱 和食盐水： 2NaCl 2H2O=通电 2N

12、aOH H2 Cl2 。 (4)电镀：待镀金属作阴极，电解质溶液含镀层离子，镀层金属作阳极，故应将 “C” 换成 “Cu” 、“NaCl 溶液 ” 换成 “CuSO 4溶液 ” 。 7 (1)c (2)Fe 2e =Fe2 (3)4Fe2 10H2O O2=4Fe(OH)3 8H (4)O 2 2CO2 4e =2CO23 (或 2O2 4CO2 8e =4CO23 ) CO2 (5)11.2 解析： (1)保持污水的 pH 在 5.0 6.0 之间，通过电解生成 Fe(OH)3沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水、显中性的盐，答案选 c。 (2)活泼金属电极作电解池的阳极时，电

13、极本身放电，所以阳极的电极反应为 Fe 2e =Fe2 。 (3)Fe2 具有还原性，能被氧气氧化为 Fe3 ，则反应得到 Fe(OH)3 沉淀的离子方程式是 4Fe2 10H2OO2=4Fe(OH)3 8H 。 (4) 燃料电池中，正极反应一定是氧气得电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以正极 的电极反应为 O2 2CO2 4e =2CO23 或 2O2 4CO2 8e=4CO23 ； 电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，所以 A物质的化学式为 CO2。 (5)阴极的电极反应为 2H 2e =H2 ，阴极产生了 44.8 L(标准状况 )即 2 mol的氢气，所以转移电子的物质的量为 4 mol，根据电池的负极电极反应是 CH4 4CO23 8e =5CO2 2H2O，当转移 4 mol电子时，消耗 CH4(标准状况 )的体积 V nVm 0.5 mol22.4 Lmol 1 11.2 L。