1、2018 届高考大题狂练专题 27 电化学综合应用（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源 接通后，F 极附近呈 红色。请回答： （1）B 极是电源的_ ，一段时间后，甲中溶液颜色 _，丁中 X 极附近的颜色逐渐变浅，Y 极附近的颜色逐渐变深，这表明 _ ，在电场作用下向 Y 极移动。 （2）若甲、乙装置中的 C、 D、E、F 电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 _。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则
2、H 应该是_ （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是_ 溶液（填写化学式）。当乙中溶液的 pH 是 13 时（此时乙溶液体积为 500mL），丙中镀件上析出银的质量为 _ ，甲中溶液的 pH_（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）若将 C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。【答案】 负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶体粒子带正电荷 1:2:2:2 镀件 AgNO3 5.4g 变小 Fe+Cu2+ Fe2+Cu（2）若甲、乙装置中的 C、 D、E、F 电极均只有一种单质生成时，单质依次是 O2、Cu、Cl 2、H 2，由于串联电路中通过的电量相等，所以对应单质的物质的量
3、之比为 1:2:2:2。（3）现用丙装置给铜件镀银，则 H 应该是镀件，电镀液是 AgNO3 溶液。当乙中溶液的 pH 是 13 时（此时乙溶液体积为 500mL），c(OH )=0.1mol/L，n(OH )=0.05mol= n(Ag)，丙中镀件上析出银的质量为0.05mol108g/mol=5.4g，甲中溶液的 pH 由于水的 OH 放电而变小。（4）若将 C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是 Fe+Cu2+ Fe2+Cu。2高铁酸盐在能源，环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾（K 2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图 1 是高
4、铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为 lA，电池工作 10 min，理论消耗 Zn_g（己知 F965OOC/mol，计算结果小数点后保留一位数字）。（2）盐桥中盛有饱和 KCl 溶液，此盐桥中氯离子向 _（填“左”或“右”，下同）池移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_移动。（ 3）图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线由此可得出高铁电地的优点有_。第三代混合动力车，可以用电动机，内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。（4）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以
5、辛烷 C8H18 计）和氧气充分反应，生成 1 mol 水蒸气放热 550kJ；若 1 g 水蒸气转化为液态水放热 2.5kJ，则辛烷燃烧热的热化学方程式为_。（5）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以 M 表示）为负极，碱液（主要为 KOH）为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：H2+2NiO OH 2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时乙电极周围溶液的 pH_（填“增大”,“减小”或“不变”），该电极的电极反应式为_。（6）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的
6、 Zn 块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_（填“正”或“负”）极相连，铅酸蓄电池放电时的总反应式为_。来源:学科网（7）市售一次电池品种很多，除熟知的普通锌锰干电池外还有碱性锌锰电池，锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为_，该电池放电时的电极反应式为_。.催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。（8）人们常用催化剂来选择反应进行的方向图 1 所示为一定条件下 1 mol CH3OH 与 O2 发生反应时生成 CO 、CO 2 或 HCHO 的能量变化图反应物 O2(g)和生成物 H2O(g)略去。在有催化剂作用下，CH3OH 与 O2 反应主要生成_ （填“CO” 、
7、“CO 2”或“HCHO ”）；2HCHO (g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) H=_。【答案】 FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- 0.2 右 左 使用时间长、工作电压稳定 C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H =-5355kJ/mol 增大 NiOOH+H 2O+e-=Ni(OH)2+OH- 吸氧 负 5Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- HCHO -470kJ/mol中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电
8、中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动；（3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定；来源:Zxxk.Com（4）辛烷 C8H18 和氧气充分反应，生成 lmol 水蒸气放热 550kJ，当生成 9mol 水蒸气则会放出550kJ9=4950kJ 的能量；若 1g 水蒸气转化为液态水放热 2.5kJ，则 9mol 水蒸气转化为液态水放出的热量是 2.5kJ918405kJ，因此辛烷燃烧热的热化学方程式为 C8H18(l)+ O2(g)8CO 2(g)+9H2O(l) 5H=-5355kJ/mol；（4
9、）混合动力车上坡或加速时，发生的是放电过程，在乙电极，发生电极反应：NiOOH+H2O+e-Ni(OH) 2+OH-，该极附近氢氧根浓度增大，所以碱性增强，电极周围溶液的 pH 增大；（6）钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀， 在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里 的 Zn 块相连，或与电源的负极相连；铅酸蓄电池放电时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO 4+2H2O；点睛：该题的难点是电极反应式的书写，明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意电极名称的判断、离子的移动方向、电解质溶液的酸碱性以及是否存在交换膜等。注意掌握电极反应式的书写方法，即
10、“二判二析一写” 。二判：判断阴阳极；判断是 电极材料放电还是溶液中的离子放电。二析：分析溶液中离子的种类；根据离子放电顺序，分析电极反应。一写：根据电极产物，写出电极反应式。3已知铅蓄电池的工作原理为 PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当 铅蓄电池中转移 0.4 mol 电子时铁电极的质量减少 11.2 g。请回答下列问题。（1）A 是铅蓄电池的_ 极，铅蓄电池正极反应式为_，放电过程中电解液的密度_ (填“减小”、“增大”或“不变”)。（2）Ag 电极的电极反应式是 _，该电极的电极产物共_g。（3）Cu 电极的电极反应式是 _，
11、CuSO 4 溶液的浓度 _(填“减小”、“增大”或“不变”)来源:学科网 ZXXK（4）如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标 x)随时间的变化曲线 ，则 x 表示_。来源:学科网 ZXXKa各 U 形管中产生的气体的体积 b各 U 形管中阳极质量的减少量c各 U 形管中阴极质量的增加量【答案】 负 PbO24H SO 42-2e =PbSO42H 2O 减小 2 H 2e =H2 0.4 Cu2e =Cu2 不变 B（2）银作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为 2H+2e-H 2，生成氢气的质量=0.4mol/22g/mol=0.4g；（3）铜作阳极，阳极上铜失电子发
12、 生氧化反应，电极反应式为 Cu-2e-Cu 2+，阴极上析出铜，所以该装置是电镀池，电解质溶液中铜离子浓度不变；（4）右边 U 形管不析出气体，左边 U 形管析出气体，所以稀硫酸析出气体体积大于硫酸铜溶液， a 错误；当转移相等电子时，溶解金属的物质的量相等，铜的摩尔质量大于铁，所以右边 U 形管阳极减少的质量大于左边 U 形管阳极减少的质量， b 正确；当转移相等电子时，析出物质的物质的量相等，但铜的摩尔质量大于氢气，所以左边 U 形管析出氢气的质量小于右边 U 形管析出铜的质量，c 错误。学/科+网考点：考查电解原理及计算4世界能源消费的 90%以上依靠化学技术。(1)工业制氢的一个重要
13、反应是利用 CO 还原 H2O(g)。已知：C(石墨，s )O 2(g)=CO2(g) H 394 kJmol 12C(石墨，s ) O2(g)=2CO(g) H 222 kJmol 1H2(g) O2(g)=H2O(g) H 242 kJmol 1则 CO 还原 H2O(g)的热化学方程式为_。(2)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源，写出碱式氢氧燃料电池工作时的负极电极反应式：_。(3)一种新型锂离子二次电池磷酸铁锂(LiFePO 4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如下图，写出该电池充电时的阳极电极反应式：_。(4)LiOH 是制备锂离子电池正极材料的重要原料，其电
14、解法制备装置如下图。气体 a 通入淀粉KI 溶液中，发现溶液变蓝，持续一段时间后，蓝色逐渐褪去。则 M 极为电源的_(填“正”或“负”)极，B 极区电解液为_(填化学式)溶液，该离子交换膜是_(填“阳”或“阴”)离子交换膜，解释蓝色褪去的原因_。来源:学。科。网【答案】 CO(g)H 2O(g)=CO2(g) H 2(g) H 41 kJmol1 H22e 2OH =2H2O LiFePO4xe =Li(1x) FePO4xLi 负 LiCl 阳 氯气将生成的 I2 继续氧化为更高价态的碘的化合物(2)燃料电池的负极上是燃料氢气失电子的氧化反应，根据电解质是碱性环境，所以负极上的电极反应式：H
15、2-2e-+2OH-2H 2O，故答案为：H 2-2e-+2OH-2H 2O；(3)充电时发生氧化反应为阳极，电极反应式为：LiFePO 4-xe-Li (1-x)FePO4+xLi+，故答案为：LiFePO 4-xe-Li (1-x)Fe PO4+xLi+；(4)电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液，由图可知，左侧生成氢气，则 A 中氢离子放电，可知 A 为阴极，M 是负极，在 A 中制备 LiOH，Li +由 A 经过阳离子交换膜向 B 移动，离子交换膜是阳离子交换膜；B 中为 LiCl 溶液，氯离子放电生成氯气，Cl 2 将 I2 氧化成更高价态的碘的化合物，导致蓝色褪去故答案为：负；LiCl；阳；气体 a(Cl2)将 I2 氧化成更高价态的碘的化合物。点睛：本题考查反应热有关计算、原电池原理和电解原理及其应用。注意利用盖斯定律构造目标热化学方程式，本题的易错点和难点是电极的判断和电极方程式的书写。学科 2 网
