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1、第12题化学反应原理综合判断题组一电化学原理及应用 答题模板答题模板,分析思路(要点)(1)判断装置,看有无外接电源,有电源的为电解池,无电源的为原电池(2)确定电极名称,原电池:负极发生氧化反应电解池:与直流电源的正极相连的是阳极,发生氧化反应(3)写电极反应式,电极材料是否参与电池反应;电解质溶液是否参与电池反应;电解质溶液是否与电极产物反应(4)计算,串联装置中各电极得失电子的总数相等挑战满分(限时20分钟)1如图所示的装置中,金属片紧贴着滤纸,下列判断错误的是()A两处的锌片均发生氧化反应B左侧铜片上的电极反应为2H2OO24e=4OHC阳离子移动方向分别由、D最先观察到红色的区域是答
2、案C解析左边是原电池,锌作负极被氧化,铜作正极,铜电极上发生吸氧腐蚀:O22H2O4e=4OH,B正确;右边是电解池,锌作阳极被氧化,铜作阴极2H2e=H2使处呈碱性(速率快于),A、D正确;左侧阳离子移动方向是由,C错误。2我国科学家设计出的一种装置(如图所示),实现了“太阳能电能化学能”的转化,总反应为2CO2=2COO2。下列有关说法正确的是()A该装置属于原电池B人体呼出的水蒸气参与Y极反应:CO2H2O2e=CO2OHC反应完毕,该太阳能装置中的电解质溶液碱性增强DX极电极反应式为O22H2O4e=4OH答案B解析该装置实现了太阳能电能化学能的转化,而将电能转化为化学能属于电解池,A
3、项错误;由图可知Y极发生的是得电子的反应,人体呼出的气体中含有CO2和H2O,B项正确;由得失电子守恒原理知,X极消耗的OH总量等于Y极生成的OH总量,即电解质溶液的碱性没有改变,C项错误;从电子的流向看,X电极失去电子,故X电极是负极,电极反应式为4OH4e=2H2OO2,D项错误。3锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A该电池放电时,正极的反应式为O24e4H=2H2OB该电池充电时,阴极发生了氧化反应:Lie=LiC电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替D正极区产生的LiOH可回收利用答案D解析正极的反应式为O24e2H2O=4OH,A项错误;电池
4、充电时,阴极发生还原反应,B项错误;有机电解液不能用稀盐酸代替,因为金属锂与稀盐酸能发生反应,C项错误。4电化学在日常生活中用途广泛,下图是镁次氯酸钠燃料电池,电池总反应为MgClOH2O=ClMg(OH)2。下列说法不正确的是()A镁电极是该电池的负极B惰性电极上发生氧化反应C正极反应式为ClOH2O2e=Cl2OHD进料口加入NaClO溶液,出口为NaCl溶液答案B解析根据化学方程式知Mg是还原剂作负极,ClO在惰性电极上得电子发生还原反应,生成Cl。5AlH2O2电池功率大,可作为许多机械的动力电池,其结构如图所示。下列说法不正确的是()A铝作负极,电池工作时将不断溶解B该电池不是二次电
5、池,不可充电C碳纤维电极的电极反应是H2O22e2H=2H2OD电池工作时OH从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极答案C解析该电池的负极为铝,正极是碳纤维,A项正确;该电池不是二次电池,不能充电,B项正确;电解质溶液为KOH溶液,电极反应式中无H,C项错误;电池工作时,阴离子移向负极,D项正确。6利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是()Aa为直流电源的负极B阴极的电极反应式为2HSO2He=S2O2H2OC阳极的电极反应式为SO22H2O2e=SO4HD电解时,H由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室答案C解析由装置左侧反应可知,电极上S
6、O2发生反应后生成H2SO4,电极反应式为SO22e2H2O=SO4H,为电解池的阳极,故a极为电源的正极,A项错误,C项正确;在阴极上HSO得电子生成S2O,根据两者中S的化合价可知,1 mol HSO得到1 mol电子,B项错误;电解池中阳离子由阳极室通过离子交换膜进入到阴极室,D项错误。7利用下图装置进行实验,甲、乙两池中均为1 molL1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始时先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流表指针偏转(Ag浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是()A闭合K1,断开K2后,A电极增重B闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上
7、升C断开K1,闭合K2后,NO向B电极移动D断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应答案C解析闭合K1,断开K2,构成电解池,阴极(A)析出银,质量增加,阳极(B)溶解使银离子浓度增大,甲池中NO移向乙池,A、B正确;断开K1,闭合K2后形成原电池,乙池银离子浓度大,氧化性强,故B为正极,A为负极,阴离子向负极移动,A极发生氧化反应,C错误,D正确。8厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A表示乳酸根离子,乳酸的摩尔质量为90 gmol1)。下列有关说法中正确的是()A阳极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2BH从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C
8、A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D400 mL 10 gL1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 gL1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为4.48 L答案C解析阳极:2H2O4e=O24H。阴极区A移向浓缩室,阳极区H浓度增大,移向浓缩室,得到浓乳酸溶液,增加的乳酸的物质的量为0.6 mol,所以产生H2的体积(标准状况)为22.4 Lmol16.72 L。9电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A铁电极的电极反应式为Fe2e=Fe2B通入甲烷的石墨电极的电极反应式为CH44CO8e=5CO22H2OC为了增强污水的导电能力,可向
9、污水中加入适量工业用食盐D若左池石墨电极产生44.8 L(标准状况)气体,则消耗1.0 mol甲烷答案D解析右池中充入甲烷的一极为原电池的负极,充入空气的一极为原电池的正极,故左池中Fe电极为阳极,石墨电极为阴极,Fe电极发生失电子的氧化反应:Fe2e=Fe2,A项正确;原电池的负极发生氧化反应,B项正确;食盐(NaCl)是易溶的离子化合物,加入食盐可使溶液的导电能力增强,C项正确;电解池中石墨电极(阴极)上阳离子(即酸性污水中的H)发生还原反应,电极反应式为2H2e=H2,n(e)2n(H2)24 mol,而每消耗1 mol CH4,转移8 mol e,D项错误。题组二溶液中的离子平衡 解题
10、指导比较溶液中粒子浓度的思维模型挑战满分(限时15分钟)1下列选项中的数值前者小于后者的是()A25 和100 时H2O的KwB同温同浓度的KHCO3溶液和NH4HCO3溶液中的c(HCO)C同温同浓度的NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pHD中和25 mL 0.1 molL1 NaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量答案A解析NH4HCO3中NH与HCO相互促进水解,使c(HCO)浓度比KHCO3中的小,B项错误;由酸性CH3COOH大于H2CO3知,HCO的水解程度比CH3COO的水解程度大,溶液的pH前者大于后者,C项错误;中和25 mL 0.1 molL1 NaOH溶液所
11、需CH3COOH和HCl物质的量相等,D项错误。2一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是()ApH5的H2S溶液中,c(H)c(HS)1105molL1BpHa的氨水溶液,稀释10倍后,其pHb,则ab1CpH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO三种溶液的c(Na):答案D解析pH5的H2S溶液中,存在H2SHSH,HSS2H,所以c( H)c(HS),A项错误;因为NH3H2O为弱碱,稀释10倍,pH改变小于1个单位,所以ab1,B项错误;当草酸与氢氧化钠溶液混合后,溶
12、液中还存在C2O,C项错误;根据CH3COOH、HClO、H2CO3的酸性相对强弱可以确定三种溶液的浓度大小,D项正确。3室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是()选项加入物质结论A50 mL 1 molL1 H2SO4反应结束后c(Na)c(SO)B0.05 mol CaO溶液中增大C50 mL H2O由水电离出的c(H) c(OH)不变D0.1 mol NaHSO4固体反应完全后,溶液pH减小,c(Na)不变答案B解析Na2CO3溶液中存在水解平衡COH2OHCOOH,所以溶液呈碱性。A项,向溶液中加入50 mL 1
13、molL1 H2SO4,Na2CO3与H2SO4恰好反应生成0.05 mol Na2SO4,根据物料守恒可得c(Na)2c(SO),错误;B项,向Na2CO3溶液中加入0.05 mol CaO后,发生反应CaOH2O=Ca(OH)2,生成0.05 mol Ca(OH)2恰好与Na2CO3反应:Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH,则c(CO)减小,c(OH)增大,c(HCO)减小,所以增大,正确;C项,加入50 mL H2O,CO的水解平衡正向移动,但c(OH)减小,溶液中的OH全部来源于水的电离,由水电离出的H、OH浓度相等,故由水电离出的c(H)c(OH)减小,错误;D项,加入
14、的0.1 mol NaHSO4固体与0.05 mol Na2CO3恰好反应生成0.1 mol Na2SO4,溶液呈中性,故溶液pH减小,加入NaHSO4,引入Na,所以c(Na)增大,错误。4足量的NaHSO3溶液和Na2CO3溶液混合后能产生CO2气体。下列说法正确的是()A反应的离子方程式为2HCO=H2OCO2B若向Na2CO3溶液中通入足量SO2气体,也可得到CO2CHSO的水解程度大于其电离程度DK1(H2SO3)K1(H2CO3)K2(H2SO3)K2(H2CO3)答案B解析亚硫酸是弱酸,故在离子方程式中“HSO”应作为一个整体来书写,A错误;由生成CO2知亚硫酸氢钠溶液呈酸性,HSO的电离程度大于其水解程度,C错误;因HSO能将CO转化为CO2,这说明亚硫酸的二级电离常数大于碳酸的一级电离常数,D错误。5若保持温度不变,向氨水中通入一定量HCl气体,下列会减小的是()Ac(NH) Bc(OH)/c(H)CKw DKb(NH3