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1、电化学综合题的突破方法专题训练一、选择题12016上海高考图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()A铜棒的质量 Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)答案C解析根据图2可知，随着电路中电子流入的增多，y轴表示的量逐渐减少。A项，随着电子的流入，铜电极即正极质量不变，错误；B项，随反应进行，负极金属锌溶解，溶液中锌离子浓度逐渐增大，错误；C项，随着反应进行，氢离子在正极放电，溶液中的氢离子浓度逐渐减小，正确；D项，反应和硫酸根离子无关，故其浓度不变，错误。2乙烷燃料电池的原理如图所示，下列说法正确的是()Aa为负极，电极反应式为CH3CH314e18O
2、H=2CO12H2OB电子从a极经导线移向b极，再经溶液移向a极C电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大D用该电池电解硫酸铜溶液(电解池的电极为惰性电极)，消耗氧气的物质的量与析出铜的物质的量之比为21答案A解析通入乙烷的a极为负极，乙烷失电子，A项正确；原电池中电子从负极经导线流向正极，但电子不进入溶液，B项错误；该电池的总反应为2CH3CH37O28OH=4CO10H2O，因为反应中消耗OH，所以电池工作一段时间后，电解质溶液的pH减小，C项错误；1 mol O2参与反应转移4 mol电子，而1 mol Cu2放电需要2 mol电子，所以消耗氧气的物质的量与析出铜的物质的量之比为12，D项
3、错误。3热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。该电池以Ca为负极，熔融无水LiClKCl混合物作电解质，结构如图所示。正极反应式为PbSO42Li2e=Li2SO4Pb。下列说法不正确的是()A放电过程中，Li向正极移动B常温下电解质是不导电的固体，电池不工作C每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb答案C解析原电池放电过程中，阳离子向正极移动，A正确；根据信息可知，此电池为热激活电池，常温下电解质是不导电的固体，电池不工作，B正确；根据正极反应式PbSO42Li2e=Li2SO4Pb可知，每转移0.1 mol电
4、子，理论上生成10.35 g Pb，C错误；该电池以Ca为负极，负极反应式为Ca2e=Ca2，故该电池总反应为PbSO4 2LiClCa=CaCl2 Li2SO4Pb，D正确。42016海南高考(双选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()AZn为电池的负极B正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向负极迁移答案AD解析A项，依据化合价升降判断，Zn只能失电子，为电池的负极材料，K2FeO4为正极材料，正确；B项，电解质溶液为KOH溶液，则正极反应式为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)3
5、 10OH，错误；C项，由题意可知放电时总反应方程式为2K2FeO43Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24KOH，电解质溶液浓度增大，错误；D项，原电池工作时OH向负极迁移，正确。5高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。实验室中用14 molL1 NaOH溶液作电解液，石墨、铁作电极，在58 条件下通过一定强度的电流可制备高铁酸盐(FeO)，装置如图所示。下列有关判断正确的是()已知：2FeO3H22H2O=2Fe(OH)3 4OHAa电极为石墨电极B阳极反应式为Fe2e=Fe2Ca、b电极在电解槽中的上下位置可颠倒D总反应为Fe2H2O2OH=FeO3H2答案D解析A项，根据图示，
6、a电极为阳极，根据制备原理，阳极上为Fe发生氧化反应转化为FeO，故a电极为铁电极，错误；B项，阳极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O，错误；C项，根据2FeO3H22H2O=2Fe(OH)34OH，a、b电极在电解槽的上下位置不能颠倒，否则FeO容易与阴极产物H2反应转化为Fe(OH)3，错误；D项，总反应为Fe2H2O2OH=FeO3H2，正确。6某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生且溶液不变蓝，下列叙述正确的是()A铜电极上发生还原反应B石墨电极附近溶液呈红色C溶液中的Na向石墨电极移动D铜电极附近观察到黄绿色气体答案A解析A项，根据两极均有气泡产生且溶液不变蓝色
7、，说明石墨作阳极，铜作阴极，铜电极上发生还原反应，正确；B项，石墨电极上Cl失电子发生氧化反应，c(OH)不变，溶液不呈红色，错误；C项，电解池中阳离子(Na)向阴极(铜电极)移动，错误；D项，铜电极上H得电子发生还原反应，产生无色的H2，错误。7如图所示装置可用于制备N2O5，有关说法正确的是()A阳极区产生1 mol N2O5的同时阴极区产生1 mol H2B阳极发生的电极反应式为N2O42HNO32e=2N2O52HCH由阴极移向阳极D电子的移动方向：电源负极阴极阳极电源正极答案B解析A项，由题意及图示可知阳极发生的是N2O4失去电子被氧化生成N2O5的反应，电极反应式为N2O42HNO
8、32e=2N2O52H，产生2 mol N2O5的同时阴极产生1 mol H2，错误；C项，阳离子(H)流向阴极，错误；D项，电子的流动方向：负极阴极、阳极正极，而电解质溶液中是阴阳离子的定向移动，错误。8随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车族的“新宠”。某电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图所示，且电解质为一种能传导Li的高分子材料，隔膜只允许Li通过，电池反应式为LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2。下列说法不正确的是()A放电时，正极锂的化合价未发生改变B充电时Li移动方向：右室左室C放电时负极的电极反应式：LixC6xe=C6xLiD充电时阳极的电极
9、反应式：Li1xCoO2xLixe=LiCoO2答案D解析A项，根据电池反应式，无论是放电还是充电，锂的化合价均为1，化合价不变，正确；B项，充电时，左室为阴极，右室为阳极，Li向阴极移动，即右室左室，正确；C项，根据电池反应式，放电时负极上LixC6发生氧化反应：LixC6xe=C6xLi，正确；D项，充电时，阳极上LiCoO2发生氧化反应：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，错误。9新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，KOH溶液为电解液。某研究小组用甲烷燃料电池作为电源，进行粗铜的电解实验，实验装置如图所示：下列说法不正确的是()Aa极为粗铜，发生的
10、反应为Cu2e=Cu2Bb为阴极，发生的反应为Cu22e=CuC电池负极发生的反应为2O24H2O8e=8OHD甲烷电池中，溶液的pH逐渐减小答案C解析根据甲烷燃烧的化学方程式可知，甲烷作还原剂，在负极发生反应CH410OH8e=CO7H2O；氧气在正极发生反应2O24H2O8e=8OH，C项符合题意，根据正负极反应生成和消耗OH量的关系得出反应过程中溶液的pH逐渐减小，D项不符合题意。电解精炼铜时，与电源正极相连的是粗铜，与电源负极相连的是纯铜，故a极是粗铜，发生的反应为Cu2e=Cu2；b极是纯铜，发生的反应为Cu22e=Cu，A、B项均不符合题意。10某同学组装了如图所示的电化学装置。电
11、极为Al，其他电极均为Cu，则()A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu答案A解析首先应根据图示判断左边两池通过盐桥构成原电池，产生电流对右边硫酸铜溶液进行电解(相当于精炼铜)。电极为负极，电极为正极，所以电流方向：电极电极(电流方向与电子流动方向相反)，A正确；电极上铝失电子发生氧化反应，B错；电极上有铜析出，C错；电极的电极反应：Cu2e=Cu2，D错。二、非选择题11下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，其两个电极的电极材料分别为Pb
12、O2和Pb。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红，20 min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同。据此回答：(1)a电极的电极材料是_(填“PbO2”或“Pb”)。(2)丙装置中发生电解的总反应方程式为_。(3)电解20 min后，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是_。(4)20 min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时c电极为_极，d电极上发生反应的电极反应式为_。答案(1)PbO2(2)2H2O2H2O2(3)0.1 mol Cu(OH)2或0.1 mol CuO和0.1 mol H2O
13、(4)负O24H4e=2H2O解析g电极附近的溶液先变红，说明g为阴极，依次可推出h为阳极，a为正极，b为负极，c为阴极，d为阳极，e为阴极，f为阳极。(1)a为正极，铅蓄电池的正极材料为PbO2。(2)Al2(SO4)3为活泼金属的含氧酸盐，电解其水溶液的实质是电解水。(3)阴极上先析出Cu，溶液中Cu2反应完后产生H2，阳极上始终产生O2，设两极均产生气体a mol，根据得失电子守恒可得：4a0.122a，解得a0.1，即电解过程中析出了0.1 mol Cu、0.1 mol H2和0.1 mol O2，要使电解质溶液复原，根据“析出什么补什么”，知需要加入0.1 mol Cu(OH)2或0
14、.1 mol CuO和0.1 mol H2O。(4)电解20 min 后，c电极处有H2生成，d电极处有O2生成，电解质溶液为H2SO4溶液，断开K，c、d两极间连接上灵敏电流计后形成氢氧燃料电池，c电极作负极，d电极作正极发生还原反应：O24H4e=2H2O。12如图装置甲是某可充电电池的示意图，该电池放电的化学方程式为2K2S2KI3=K2S43KI，图中的离子交换膜只允许K通过，C、D、F均为石墨电极，E为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时C、D两电极产生的气体体积相同，E电极质量减少1.28 g。(1)装置甲的A电极为电池的_极，电解质的K从离子交换膜的_(填“左侧”或“右侧”，下同)向离子交换膜的_迁移；B电极的电极反应式为_。(2)装置乙D电极析出的气体是_，体积为_ mL(标准状况)。(3)若将装置丙中的NaCl溶液改换成FeCl2和FeCl3的混合溶液。从反应初始至反
