2023高考化学一轮复习第七章电化学基础真题实战2

第七章电化学基础真题实战2[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)[2014·江苏高考]若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀。(　　)(2)[2014·天津高考]铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性。(　　)(3)[2013·江苏高考]电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极。(　　)(4)[2013·四川高考]用铜作电极电解CuSO4溶液：2Cu＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。(　　)(5)[2012·江苏高考]镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。(　　)(6)[2012·山东高考]电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(　　)(7)[2012·广东高考]自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。(　　)(8)[2012·浙江高考]在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中，将镀锌铁皮放入稀硫酸，待产生氢气的速率突然减小，可以判断锌镀层已反应完全。(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√解析：(1)在海轮外壳上附着一些铜，可形成铁、铜原电池，铁比铜活泼，作为负极被腐蚀，错误；(2)铁表面镀锌，可以形成原电池，锌作负极，增强铁的抗腐蚀能力，正确；(3)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，错误；(4)铜作电极电解CuSO4溶液时，阳极上Cu失去电子生成Cu2＋，不会得到O2，错误；(5)铁、铜形成原电池，铁作负极加快腐蚀，正确；(6)电解NaCl溶液的阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，产生标准状况下22.4LH2，可转移2NA个电子，错误。2．[2014·广东高考]某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则(　　)A.电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu\n答案：A解析：本题综合考查原电池与电解池知识，意在考查考生对电化学原理的掌握情况。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Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，所以电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ(电流方向与电子流动方向相反)，A正确；电极Ⅰ上铝失电子发生氧化反应，B错；电极Ⅱ上有铜析出，C错；电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－===Cu2＋，D错。3．[2013·浙江高考]电解装置如右图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O下列说法不正确的是(　　)A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IOC．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变答案：D解析：依题意，左侧溶液变蓝，说明左侧Pt电极为阳极，电极反应式为2I－－2e－===I2　①，右侧Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　②或2H＋＋2e－===H2↑，A正确；阴极生成的OH－通过阴离子交换膜迁移至左室，与I2发生反应：3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O　③，I2浓度逐渐减小，故蓝色逐渐变浅，电解结束后IO可通过阴离子交换膜扩散至右侧，B正确；①式×3＋②式×3＋③式得电解总反应：I－＋3H2OIO＋3H2↑，C正确；若换用阳离子交换膜，OH－不能迁移至左室，反应③无法发生，①式＋②式得电解总反应式为2I－＋2H2O2OH－＋I2＋H2↑，两种情况下电解总反应显然不同，D错误。4.[2013·大纲全国卷]电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋\n以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是(　　)A.阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O被还原答案：B解析：电解过程中，阳极发生氧化反应，A项正确；从题干信息中所给离子方程式可看出H＋减小，pH会升高，B项错误；pH升高，c(OH－)增大，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，C项正确；还原1molCr2O需要6molFe2＋，由Fe－2e－===Fe2＋得电路中转移的电子为2×6mol＝12mol，D项正确。5．[高考集萃]按要求填空。(1)[2014·课标全国卷Ⅰ]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式________________。②分析产品室可得到H3PO2的原因________________。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是____________________。(2)[2014·重庆高考]一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)②生成目标产物的电极反应式为________。\n③该储氢装置的电流效率η＝________。(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)(3)[2014·福建高考]铁及其化合物与生产、生活关系密切。如图是实验室研究海水对铁闸不同部分腐蚀情况的剖面示意图。①该电化腐蚀称为________。②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。(4)[2014·山东高考]离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。①钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。②为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。答案：(1)①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2　③PO　H2PO或H3PO2被氧化(2)①A→D　②C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12③64.3%(3)①吸氧腐蚀　②B(4)①负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2　②3解析：(1)①阳极为水电离出的OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。②阳极室中的H＋穿过阳膜进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2。③在阳极区H2PO或H3PO2可能失电子发生氧化反应，即生成物中会混有PO。(2)①―→得到电子，所以电子应该从电源A端流到D电极。②生成的目标产物是C6H12，在电解池右边H2O电离出的OH－失去电子生成O2，同时产生H＋，H＋通过高分子电解质膜到达D电极上，C6H6与H＋在D电极上反应生成C6H12，其电极反应式为：C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12\n。③根据电解池右边生成2.8molO2可知，转移电子的物质的量为4×2.8mol＝11.2mol，同时产生11.2molH＋。电解池左边开始时10mol混合气体中含有2.4molC6H6和7.6mol不参与反应的其他气体，电解过程中假设有xmolC6H6(g)参与反应，则消耗6xmolH＋，产生xmolC6H12(g)，(11.2－6x)molH＋产生H2，则电解后气体总物质的量为(15.6－3x)mol，其中含有(2.4－x)molC6H6(g)，则有：×100%＝10%，解得x＝1.2。生成目标产物消耗电子的物质的量为6×1.2mol＝7.2mol，共转移电子11.2mol，则有η＝×100%＝64.3%。(3)①在弱酸性或中性条件下，金属所发生的腐蚀是吸氧腐蚀。②铁闸发生吸氧腐蚀时，正极必须有氧气参与，因此与空气接触较多的B处生成铁锈最多。(4)①电镀时，钢制品为镀件，应作阴极，故应与电源的负极相连接。根据题意，阴极发生得电子的还原反应，应生成金属铝，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则Al2Cl、AlCl参与电极反应，故阴极的电极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl。电解AlCl3水溶液时，阴极为H＋得电子生成H2。②铝与NaOH溶液的反应中，还原产物为H2，当反应转移6mol电子时，生成3molH2。6.[2014·安徽高考]某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下实验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2\n时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是_____________。(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：_____________________________________；……(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。答案：(1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%②2.0③碳粉含量的影响(2)吸氧　　还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)(3)反应放热，温度升高(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)；②通入氩气排净瓶内空气；③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化、检验Fe2＋等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题，合理答案均可)解析：本题以探究弱酸性条件下铁的电化学腐蚀类型为目标，展开一系列实验探究，意在考查考生综合运用知识分析问题的能力以及实验设计能力。(1)对比实验①，实验②中碳粉的质量与实验①相同，醋酸的浓度与实验①不同，所以铁粉的质量应与实验①相同，即2.0g；实验③中碳粉质量与实验①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与实验①相同，显然实验③目的是探究碳粉含量的影响。(2)t2\n时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁吸氧腐蚀过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2＋，碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)。(3)0～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是：此反应是放热反应，温度升高。