本文主要為考生提供“2013年高考化學(xué)知識(shí)點(diǎn)練習(xí)題”,希望對(duì)考生朋友有所幫助!
電化學(xué)原理及其應(yīng)用
1.家蠅的雌性信息素可用芥酸(來自菜籽油)與羧酸X在濃NaOH溶液中進(jìn)行陽極氧化得到。電解總反應(yīng)式為:
則下列說法正確的是( )
A.X為C2H5COOH
B.電解的陽極反應(yīng)式為:C21H41COOH+X-2e-+2H2O?→C23H46+2CO+6H+
C.電解過程中,每轉(zhuǎn)移a mol電子,則生成0.5a mol雌性信息素
D.陰極的還原產(chǎn)物為H2和OH-
解析:A項(xiàng)根據(jù)原子守恒可判斷X為C2H5COOH;B項(xiàng)由于電解質(zhì)溶液為濃NaOH,因此陽極反應(yīng)式應(yīng)為C21H41COOH+X-2e-+60H-?→C23H46+2CO+4H2O;C項(xiàng)根據(jù)電解總反應(yīng)可知每生成1 mol雌性信息素轉(zhuǎn)移2 mol電子,則C項(xiàng)正確;D項(xiàng)陰極的還原產(chǎn)物為H2,OH-并非氧化還原產(chǎn)物。
答案:AC
2.下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是( )
A.銅鋅原電池中銅是負(fù)極
B.用電解法精煉粗銅時(shí),粗銅作陰極
C.在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅做陽極
D.電解稀硫酸制H2和O2時(shí)銅做陽極
解析:銅鋅原電池中鋅活潑,鋅做負(fù)極;電解精煉銅時(shí),粗銅中的銅失去電子,做陽極;電鍍銅時(shí),應(yīng)選用銅片做陽極,鍍件做陰極,含有銅離子的溶液做電鍍液。電解稀硫酸時(shí),銅做陽極,失電子的是銅而不是溶液中的OH-,因而得不到氧氣。
答案:C
3.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2,溶液呈堿性。根據(jù)這一特點(diǎn),科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)(E)法測(cè)水泥初凝時(shí)間,此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為:2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag.
下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石
B.測(cè)量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O
D.在水泥固化過程中,由于自由水分子的減少,溶液中各離子濃度的變化導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)變化
解析:A項(xiàng)工業(yè)上制備普通水泥的主要原料正確;B項(xiàng)測(cè)量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應(yīng);C項(xiàng)負(fù)極材料Cu失電子,該電極反應(yīng)式正確;D項(xiàng)在溶液中通過離子移動(dòng)來傳遞電荷,因此各離子濃度的變化導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)變化。
答案:B
4. LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為:FePO4+Li放電充電LiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負(fù)極材料是石墨,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。
下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是( )
A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性
B.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
C.充電過程中,電池正極材料的質(zhì)量減少
D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為:FePO4+Li++e-===LiFePO4
解析:加入的硫酸會(huì)和金屬鋰反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),發(fā)生原電池反應(yīng),Li+(在負(fù)極生成,帶正電荷)在電池內(nèi)部向正極移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),負(fù)極:Li-e-===Li+,正極:FePO4+Li++e-===LiFePO4;充電時(shí),陽極:LiFePO4-e-===FePO4+Li+,陰極:Li++e-===Li,C、D兩項(xiàng)正確。
答案:CD
5.天津是我國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極
材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2),充電時(shí)LiCoO2中Li被氧化,Li+遷
鋰離子電池
移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(C6)中,以LiC6表示。電池反應(yīng)
為L(zhǎng)iCoO2+C6放電充電CoO2+LiC6,下列說法正確的是( )
A.充電時(shí),電池的負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)iC6-e-===Li++C6
B.放電時(shí),電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li++e-===LiCoO2
C.羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)
D.鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低
解析:A項(xiàng)充電時(shí),發(fā)生電解池反應(yīng),電池負(fù)極即為電解池陰極,發(fā)生還原反應(yīng):Li++C6+e-===LiC6;B項(xiàng)放電時(shí),發(fā)生原電池反應(yīng),電池正極發(fā)生還原反應(yīng);C項(xiàng)含活潑氫的有機(jī)物作電解質(zhì)易得電子;D項(xiàng)鋰相對(duì)原子質(zhì)量小、密度最小,所以鋰離子電池的比能量高,故正確選項(xiàng)為B項(xiàng)。
答案:B
7.有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒,則下列說法正確的是( )
①每消耗1 mol CH4可以向外電路提供8 mol e-
②負(fù)極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O
③負(fù)極上是O2獲得電子,電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-===4OH-
④電池放電后,溶液pH不斷升高
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
解析:本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用,首先要判斷出電池的正負(fù)極,其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應(yīng),若發(fā)生的是失電子反應(yīng)則是原電池的負(fù)極,反之是正極。CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中的燃燒反應(yīng),即CH4→CO2,嚴(yán)格講生成的CO2還與KOH反應(yīng)生成K2CO3,化合價(jià)升高,失去電子,是電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O,1 mol CH4參加反應(yīng)有8 mol e-發(fā)生轉(zhuǎn)移,O2在正極上發(fā)生反應(yīng),獲得電子,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-===
4OH-。雖然正極產(chǎn)生OH-,負(fù)極消耗OH-,但從總反應(yīng)CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以電池放電時(shí)溶液的pH不斷下降,故①②正確,③④錯(cuò)誤。
答案:A
8.如圖裝置中,A、B中電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾,a、b為電源兩極。在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1,閉合K2、K3,通直流電,電解一段時(shí)間后A、B中均有氣體產(chǎn)生,如圖所示。
(1)電源的a極為________(填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液,現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
(3)寫出A中電極反應(yīng)式:_________________________________________________。
(4)若電解一段時(shí)間后A、B中均有氣體包圍電極。此時(shí)切斷K2、K3,閉合K1,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時(shí)B極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。
解析:(1)由圖示得電解時(shí)B中產(chǎn)生氣體的體積是A中的2倍,而電解KOH溶液的本質(zhì)是電解水,故A中生成的是氧氣,A為陽極,B為陰極;a為負(fù)極、b為正極;C作陰極、D作陽極。(2)MnO向陽極移動(dòng),故紫色移向D鉑夾。(3)A中是OH-放電。(4)中構(gòu)成了氫氧燃料電池,KOH溶液作電解質(zhì)溶液,B作負(fù)極,H2失去電子后與OH-結(jié)合生成水。
答案:(1)負(fù)極 (2)紫色向D鉑夾靠近 (3)4OH--4e-===O2↑+2H2O (4)H2-2e-+2OH-===2H2O
9.(1)今有2H2+O22H2O反應(yīng),構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極通的應(yīng)是________,正極通的應(yīng)是________,電極反應(yīng)式為________________、________________。
(2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)溶液,則電極反應(yīng)式為____________________、____________________。
(1)和(2)的電解液不同,反應(yīng)進(jìn)行后 高中英語,其溶液的pH各有何變化?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如把H2改為甲烷、KOH作導(dǎo)電物質(zhì),則電極反應(yīng)式為:____________________、____________________。
解析:根據(jù)電池反應(yīng)式可知H2在反應(yīng)中被氧化,O2被還原,因此H2應(yīng)在負(fù)極上反應(yīng),O2應(yīng)在正極上反應(yīng)。又因?yàn)槭菈A性溶液,此時(shí)應(yīng)考慮不可能有H+參加或生成,故負(fù)極反應(yīng)為:2H2+4OH--4e-===4H2O,正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-。若將導(dǎo)電物質(zhì)換成酸性溶液,此時(shí)應(yīng)考慮不可能有OH-參加或生成,故負(fù)極:2H2-4e-===4H+,正極:O2+4H++4e-===2H2O.由于前者在堿性條件下反應(yīng)KOH量不變,但工作時(shí)H2O增多故溶液變稀堿性減弱,pH將變小。而后者為酸溶液,H2SO4的量不變,水增多,溶液酸性減弱,故pH將變大。如把H2改為甲烷,用KOH作導(dǎo)電物質(zhì),根據(jù)反應(yīng)CH4+2O2===CO2+2H2O,則負(fù)極為發(fā)生氧化反應(yīng)的CH4,正極為發(fā)生還原反應(yīng)的O2,由于有KOH存在,此時(shí)不會(huì)有CO2放出。
答案:(1)H2 O2 負(fù)極:2H2+4OH--4e-===4H2O
正極:O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)負(fù)極:2H2-4e-===4H+
正極:O2+4H++4e-===2H2O (1)變小,(2)變大
(3)負(fù)極:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O
正極:2O2+4H2O+8e-===8OH-
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