2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量 微專(zhuān)題強(qiáng)化突破12 電化學(xué)串聯(lián)裝置的兩大模型專(zhuān)題集訓(xùn) 新人教版.doc
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2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量 微專(zhuān)題強(qiáng)化突破12 電化學(xué)串聯(lián)裝置的兩大模型專(zhuān)題集訓(xùn) 新人教版.doc
微專(zhuān)題強(qiáng)化突破12 電化學(xué)串聯(lián)裝置的兩大模型一、選擇題1如圖用氫氧燃料電池電解硫酸鈉溶液(均為惰性電極),下列說(shuō)法正確的是()選項(xiàng)甲池乙池A放電過(guò)程中KOH濃度不變滴加酚酞試液d極區(qū)域溶液先變紅BOH移向a電極OH移向d電極Ca電極消耗2.24 L H2時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)c電極生成1.12 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) Da電極反應(yīng):H22e=2Hd電極反應(yīng):4OH4e=O22H2O解析:選C。甲池中a電極為負(fù)極,b電極為正極,乙池中c電極是陽(yáng)極,d電極是陰極,而放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水,氫氧化鉀的濃度降低,故A錯(cuò)誤。甲池中氫氧根離子移向a電極,乙池中氫氧根離子移向c電極,故B錯(cuò)誤。a電極消耗2.24 L的氫氣轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,則c電極生成0.05 mol 氧氣,即1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),故C正確。a電極是氫氣失電子但是為堿性環(huán)境,故書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤,d電極應(yīng)該進(jìn)行的是還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤。2某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A、B為兩種常見(jiàn)金屬,它們的硫酸鹽可溶于水,當(dāng)K閉合時(shí),Y極上產(chǎn)生黃綠色氣體。下列分析正確的是()A溶液中c(A2)減小BB極的電極反應(yīng):B2e=B2CY電極上有Cl2產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)初期,X電極周?chē)霈F(xiàn)白色膠狀沉淀解析:選D。根據(jù)Y極有黃綠色氣體生成,Y極電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2,發(fā)生氧化反應(yīng),即Y為電解池的陽(yáng)極,B為原電池的正極,A為原電池的負(fù)極,故A極的電極反應(yīng)為A2e=A2,溶液中c(A2)增大,A、C錯(cuò)誤;B極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;右邊U形管中最初為電解AlCl3溶液,X電極為H放電,c(H)減小,c(OH)增大,且Al3移向X極,因此會(huì)產(chǎn)生Al(OH)3 白色膠狀沉淀,D正確。3鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O,研讀下圖,下列判斷正確的是()AK閉合時(shí),d電極的電極反應(yīng)式:PbSO42e=PbSOB當(dāng)電路中通過(guò)0.2 mol電子時(shí),中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時(shí),中SO向c電極遷移DK閉合一段時(shí)間后,可單獨(dú)作為原電池,d電極為負(fù)極解析:選B。根據(jù)圖示,K閉合時(shí),為原電池,a為正極,b為負(fù)極;為電解池,c為陰極,d為陽(yáng)極。d發(fā)生氧化反應(yīng):PbSO42e2H2O=PbO24HSO,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)知,電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),中消耗0.2 mol H2SO4,B項(xiàng)正確;K閉合時(shí),中SO向陽(yáng)極(d極)遷移,C項(xiàng)錯(cuò)誤;K閉合一段時(shí)間后,c電極析出Pb,d電極析出PbO2,電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液,此時(shí)可以形成鉛蓄電池,d電極作正極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法,即保持污水的pH在5.06.0之間,通過(guò)電解生成Fe(OH)3膠體,F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下來(lái),起到凈水的作用,其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力,可向污水中加入適量乙醇C根據(jù)圖示,物質(zhì)A為CO2D甲烷燃料電池中CO向空氣一極移動(dòng)解析:選C。A項(xiàng),甲烷燃料電池中,通入甲烷的電極是負(fù)極,與負(fù)極相連的石墨電極是陰極,陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),乙醇是非電解質(zhì),不能增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)圖示,甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽作電解質(zhì),所以正極反應(yīng)為2CO2O24e=2CO,物質(zhì)A為CO2,正確;D項(xiàng),在燃料電池中,陰離子移向負(fù)極,所以CO向甲烷一極移動(dòng),錯(cuò)誤。5如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)一段時(shí)間后,乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)B乙裝置中鐵電極為陰極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2C通入氧氣的一極為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OHD反應(yīng)一段時(shí)間后,丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變解析:選A。甲裝置為甲醚燃料電池,通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng),為電池的正極,通入甲醚的一極為電池的負(fù)極;乙裝置為電解飽和氯化鈉的裝置,F(xiàn)e電極為陰極,C電極為陽(yáng)極,丙裝置為電解精煉銅的裝置,粗銅為陽(yáng)極,純銅為陰極。A項(xiàng),乙裝置中鐵電極反應(yīng)2H2e=H2,所以反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū),正確;B項(xiàng),乙裝置中鐵電極反應(yīng)為2H2e=H2,錯(cuò)誤;C項(xiàng),通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng),為原電池的正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH,錯(cuò)誤;D項(xiàng),丙裝置中,粗銅極除了銅發(fā)生氧化反應(yīng)外,活動(dòng)性在銅前面的金屬也要反應(yīng),但是在純銅極,除銅離子被還原外,沒(méi)有其他離子能被還原,根據(jù)得失電子相等,可知硫酸銅溶液濃度減小,錯(cuò)誤。6假設(shè)圖中原電池產(chǎn)生的電壓、電流強(qiáng)度均能滿(mǎn)足電解、電鍍要求,即為理想化。為各裝置中的電極編號(hào)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A當(dāng)K閉合時(shí),A裝置發(fā)生吸氧腐蝕,在電路中作電源B當(dāng)K斷開(kāi)時(shí),B裝置鋅片溶解,有氫氣產(chǎn)生C當(dāng)K閉合后,整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)?;D當(dāng)K閉合后,A、B裝置中pH變大,C、D裝置中pH不變解析:選A。當(dāng)K閉合時(shí),B裝置構(gòu)成原電池,在電路中作電源,整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)?;B裝置中消耗H,pH變大,A裝置中相當(dāng)于電解飽和食鹽水,pH變大;C裝置中相當(dāng)于在銀上鍍銅,pH不變;D裝置中相當(dāng)于銅的電解精煉,pH不變。二、非選擇題7在如圖所示的裝置中,若通直流電5 min時(shí),銅電極質(zhì)量增加2.16 g。試回答下列問(wèn)題。(1)電源中X電極為直流電源的_極。(2)pH變化:A:_(填“增大”“減小”或“不變”,下同),B_,C_。(3)通電5 min時(shí),B中共收集224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體,溶液體積為200 mL,則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。(4)若A中KCl足量且溶液的體積也是200 mL,電解后,溶液的pH為_(kāi)(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。解析:(1)三個(gè)裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3溶液時(shí),Ag在陰極發(fā)生還原反應(yīng)變?yōu)锳g,所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極,則銀電極是陽(yáng)極,Y是正極,X是負(fù)極。(2)電解KCl溶液生成KOH,溶液pH增大;電解CuSO4、K2SO4溶液,生成H2SO4,溶液pH減?。浑娊釧gNO3溶液,銀為陽(yáng)極,不斷溶解,Ag濃度基本不變,pH不變。(3)通電5 min時(shí),C中析出0.02 mol Ag,電路中通過(guò)0.02 mol電子。B中共收集0.01 mol氣體,若該氣體全為氧氣,則電路中需通過(guò)0.04 mol電子,電子轉(zhuǎn)移不守恒,因此,B中電解分為兩個(gè)階段,先電解CuSO4溶液,生成O2,后電解水,生成O2和H2,B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設(shè)電解CuSO4溶液時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為x,電解H2O時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為y,則4x4y0.02 mol(電子轉(zhuǎn)移守恒),x3y0.01 mol(氣體體積之和),解得xy0.002 5 mol,所以n(CuSO4)20.002 5 mol0.005 mol,c(CuSO4)0.005 mol0.2 L0.025 molL1。(4)通電5 min時(shí),A中放出0.01 mol H2,溶液中生成0.02 mol KOH,c(OH)0.02 mol0.2 L0.1 molL1,pH13。答案:(1)負(fù)(2)增大減小不變(3)0.025 molL1(4)13