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1、提能专训(九)电化学原理 (时间60分钟满分100分)一、选择题(共14小题，每题3分，共42分)1(2014河北石家庄质检)烧过菜的铁锅未及时洗涤，会出现红棕色锈斑。整个过程中，不可能发生的反应为()A2H2OO24e=4OHBFe3e=Fe3CFe22OH=Fe(OH)2D4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3答案：B解析：铁锅是铁碳合金材料，烧过菜的铁锅未洗涤时，水膜中含有少量食盐，覆盖在铁锅表面，容易形成铁碳原电池，负极反应为Fe2e=Fe2，正极反应为2H2OO24e=4OH，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧气氧化为Fe(OH)3，同时部分Fe(OH)
2、3发生分解，得到红棕色锈斑，锈斑是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物。综上所述，B项错误。2(2014湖北重点中学联考)甲醇空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是()AH从正极区通过交换膜移向负极区B负极的电极反应为CH3OH(l)H2O(l)6e=CO2(g)6HCd导出的是CO2D图中b、c加入的分别是O2、甲醇答案：B解析：H为阳离子，应该从负极区通过交换膜移向正极区，A项错误；甲醇空气燃料电池中，甲醇是还原剂，在负极发生失电子的氧化反应，B项正确；根据H的移动方向可知甲电极为负极，因此a导出的是CO2，C项错误；由上述分析可知b
3、、c加入的分别为甲醇、O2，D项错误。3(2014四川成都诊断)目前发明的电动势法检测溶液中OH浓度的原理如图所示，总反应方程式为CuAg2O=CuO2Ag。下列有关说法正确的是 ()A电池工作时，Cu电极表面的c(OH)增大B该电池反应说明氧化性Ag2O强于CuOC负极的电极反应为Ag2O2e=2AgO2D该电池也可以测量盐酸溶液中c(OH)答案：B解析：原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据电池总反应方程式可知该电池的负极反应为Cu2OH2e=CuOH2O，铜电极表面的c(OH)减小，A、C项错误；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Ag2O的氧化性强于CuO的氧化性，B项
4、正确；盐酸能与Ag2O发生反应生成AgCl沉淀，无法进行测量，D项错误。4(2014山东潍坊联考)某小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述错误的是()Aa和b不连接时，铁片质量会增加Ba和b用导线连接时，正极发生的电极反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀Da和b分别连接电源正、负极时，Fe电极发生的电极反应为4OH4e=2H2OO2 答案：D解析：本题考查电化学原理，意在考查考生对原电池原理和电解池原理的理解及应用能力。a和b不连接时，Fe与溶液中的Cu2发生置换反应，因Fe的相对原子质量比Cu的小，故铁片质量增加，A项正确；a和b用导线连接时，铁、铜、硫酸铜溶液
5、构成原电池，正极反应为Cu22e=Cu，B项正确；a和b连接时，Fe作负极而被腐蚀，a和b不连接时，Fe与Cu2发生置换反应而被腐蚀，C项正确；a连接电源正极、b连接电源负极时，铁片作阳极，发生氧化反应，Fe失电子，而不是OH失电子，D项错误。5(2014江苏南通第一次调研)下列有关实验原理或实验操作正确的是()A用甲装置验证铜与稀硝酸的反应产物是NOB通过乙装置实现化学反应：2CuO24H=2Cu22H2OC用适量铜粉除去CuCl2溶液中少量的FeCl3D在乙酸乙酯样品中加入适量的乙醇加热，可除去其中混有的少量乙酸答案：B解析：A项，原烧瓶中有空气，铜与稀硝酸反应产生的NO与氧气迅速反应生成
6、NO2，错；B项，铜比C活泼，失去电子作负极，O2在酸性条件下得电子生成H2O，右侧通入N2，目的是将b烧杯中的O2驱除，以免O2和Cu及HCl在b烧杯中反应，正确；C项，铜粉与FeCl3反应后有新杂质FeCl2生成，错；D项，乙醇与乙酸生成乙酸乙酯属于可逆反应，故加入乙醇反应无法彻底除去乙酸，还引入新的杂质，错。6(2014湖北武昌调研)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是()A将熔融CaF2CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的B阳极的电极反应式为C2O24e=CO2C
7、在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减小D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱应连接Pb电极答案：B解析：钙能与水发生反应，因此不能用Ca(NO3)2溶液作电解质，A错误。电解池的阳极发生氧化反应，根据图示可知B正确。CaO中Ca2在电极槽中得电子生成钙，钙与二氧化钛反应重新生成CaO，所以在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，C错误。铅蓄电池中Pb电极是负极，应与“”接线柱连接，D错误。7(2014山西忻州联考)如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图，其中b极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是()A在电解过程中，含有杂质的粗银
8、应是电极aBb极生成气体的电极反应式为NO3e4H=NO2H2OC当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子D电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方答案：C解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，A项正确；b电极生成NO，该气体是NO得电子发生还原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阴极上Ag发生还原反应，NO也发生还原反应，故纯银片增重2.16 g时，电路中通过的电子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，以单质的形式沉积在a极下方，D项正确。8(2014河南郑州质检)如图X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，
9、滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大C烧杯中溶液的pH增大D烧杯中SO向Cu电极定向移动答案：A解析：由图可知，该装置为电解装置，由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知，d为阳极(MnO向阳极移动)，b为电源的正极，a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点H放电，则OH浓度增大，所以滤纸上c点附近会变红色，A项正确；Cu电极上Cu2得到电子生成Cu，Pt电极上OH失去电子，故Cu电极质量增大，Pt电极质量不变，B项错误；Pt电极上OH失去电子，故烧杯中溶液的pH减小，
10、C项错误；Cu电极为阴极，Pt电极为阳极，烧杯中SO向Pt电极定向移动，D项错误。9(2014安徽皖南八校联考)铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，电解装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极电极反应方程式为Al6OH3e=Al2O33H2OB随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大C当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 gD电解过程中H移向Al电极答案：C解析：本题考查电解原理及应用，意在考查考生对电解原理的理解以及计算能力。由题给电解装置图可知，铝作阳极，发生反应：2Al3H2O6e=Al2O
11、36H，A选项错误；阴极发生反应：6H6e=3H2，溶液中水被消耗，pH逐渐减小，B选项错误；阴极生成气体3.36 L(标准状况)即物质的量为0.15 mol，转移电子0.3 mol，则阳极增重2.4 g，C选项正确；电解过程中阳离子移向阴极，即H移向石墨电极，D选项错误。10(2014陕西质检)根据图示回答，下列说法不正确的是()A此装置用于铁表面镀铜时，a极为铁B此装置用于电镀铜时，硫酸铜溶液的浓度不变C燃料电池中正极反应为O22e2H=H2OD若用该装置进行粗铜的精炼，当有1 mol水生成时，可得到64 g精铜答案：A解析：根据题图可知H2失电子，发生氧化反应，故通入H2一侧电极为燃料电
12、池负极，则b极为阴极，a极为阳极，该装置用于铁表面镀铜时，铜作阳极，铁作阴极，因此a极为Cu，b极为Fe，A项错误；电镀铜时，阳极反应为Cu2e=Cu2，阴极反应为Cu22e=Cu，CuSO4溶液的浓度不变，B项正确；燃料电池中正极上O2发生还原反应，且H向正极移动参与反应，C项正确；燃料电池总反应为2H2O2=2H2O，当生成1 mol水时转移2 mol电子，根据Cu22e=Cu可知，若转移2 mol电子，则得到精铜的质量为64 g，D项正确。11(2014宁夏银川一中质检)电化学在日常生活中用途广泛，图是镁次氯酸钠燃料电池，电池总反应为MgClOH2O=ClMg(OH)2，图是含Cr2O的
13、工业废水的处理装置。下列说法正确的是()A图中Cr2O向惰性电极移动，与该极附近的OH结合转化成Cr(OH)3被除去B图的电解池中，有0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有336 mL的气体产生C图中发生的还原反应是Mg2ClOH2O2e=ClMg(OH)2D若图中3.6 g镁溶解产生的电量用以图废水处理，则理论上可产生10.7 g氢氧化铁沉淀 答案：C解析：图为电解池，Cr2O向阳极(Fe)移动，A项错误；图中阳极上发生的反应为Fe2e=Fe2，阴极上发生的反应为2H2O2e=H22OH，阳极上0.084 g铁参与反应，阴极上产生气体的体积(标准状况)为22.4 Lmol10.033 6
14、L，B项错误；图为原电池，正极上ClO发生还原反应，且Mg2向正极移动参与反应，电极反应为Mg2ClOH2O2e=ClMg(OH)2，C项正确；若图中3.6 g镁溶解，根据得失电子守恒，则图中阳极上放电的铁的质量为m(Fe)56 gmol1n(Fe)56 gmol1n(Mg) 56 gmol18.4 g，根据Fe元素守恒知，产生Fe(OH)3的质量为107 gmol116.05 g，D项错误。12(2014东北师大附中一模)下列电化学实验装置能达到实验目的的是()答案：B解析：本题考查电解精炼、电镀及原电池的构成等电化学知识，意在考查考生对电化学原理的理解和运用能力。粗铜精炼时，应让粗铜作阳极，故A错误，电解饱和NaCl溶液时，碳棒作阳极，产生氯气，可用淀粉碘化钾溶液检验，铁棒作阴极，产生氢气，收集后可用点燃后有爆鸣声检验，电解液中生成的OH可用酚酞检验，故B正确。在铁制品上镀铜时，应使铁制品作阴极，故C错误。欲将Fe与FeCl3溶液的反应构成原电池，则两者不能直接接触，如果将装置中的FeCl2溶液与FeCl3溶液互换即可达到目的，故D错误。13(2014河南豫东、豫北十所名校联考)以乙醇空气、KOH溶液构成的燃料电池为电源，电解熔融氯化镁冶炼镁。电解过程中，下列判断合理的是()选项电解池燃料电池A阴极：
