2015高考化学电化学基础课堂例题(有解析)
1. [2014·北京高考]下列电池工作时,O2在正极放电的是( )
解析:氢燃料电池中,负极上H2放电,正极上O2放电,A、C、D中均不存在O2放电,故选B。
答案:B
2. [2014·天津高考]已知:锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2,锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S。
有关上述两种电池说法正确的是( )
A. 锂离子电池放电时,Li+向负极迁移
B. 锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应
C. 理论上两种电池的比能量相同
D. 如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
解析:
A项,在原电池内部,阳离子应移向正极;二次电池充电过程为电解的过程,阴极发生还原反应,B项正确;C项,比能量是指这种电池单位质量或单位体积所能输出的电能,当二者质量相同时,转移电子的物质的量不相等,即比能量不同;D项,左边装置已经是放完电的电池,应为锂硫电池给锂离子电池充电。
答案:B
3.[2012·福建高考]将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )
A. Cu电极上发生还原反应
B. 电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C. 片刻后甲池中c(SO)增大
D. 片刻后可观察到滤纸b点变红色
解析:K闭合后,甲和乙装置通过盐桥形成原电池,Zn是负极,发生氧化反应,Cu是正极,发生还原反应,A选项正确;电子不经过溶液,B选项错误;在原电池中阴离子由正极移向负极,盐桥中的Cl-向甲池移动,K+向乙池移动,两池中的c(SO)均不变,C选项错误;a是电解池的阴极,电极反应式为2H++2e-===H2↑,由于H+来自于水的电离,所以H+放电的同时溶液中产生了OH-
,所以滤纸的a点变红,D选项错误。
答案:A
4. [2012·山东高考]下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A. 图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B. 图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C. 图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D. 图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
解析:A项,靠近海面溶解O2
多,腐蚀速率大,A错误;B项,由M改置于N后,锌作原电池的负极,Cu-Zn合金应充当原电池的正极,受到了一定的保护,腐蚀速率减小,B正确;C项,接通开关时,锌作原电池的负极,腐蚀速率变大,但是气体不在锌(负极)上产生,而是在铂(正极)上产生,C错误;D项,Zn-MnO2干电池发生放电反应,导致Zn被腐蚀,主要原因是锌发生氧化反应,体现了锌的还原性,D错误。
答案:B
5.
[2013·安徽高考]热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如右图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-===CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
解析:负极反应为Ca失电子,A错;放电过程中,阳离子移向正极,B错;由电池总反应方程式可知,每转移2 mol e-,生成1 mol Pb,即每转移0.1 mol电子,理论上生成10.35 g Pb,故C错;D项,由题干信息可知,常温下,该电池反应不能发生,故D正确。
答案:D
6. 如图所示,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为200 mL。
(1)电源F为________极;第②极为________极;B池为________池;
(2)A池中第②极上的电极反应式为_______________;A池中第①极上产生气体体积为________mL(标准状况下);
(3)通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度为________。
解析:(1)由第③极增重2.16 g可知①③是电解池的阴极,②④是电解池的阳极,E是电源的负极,F是电源的正极。又因为B池的阳极是银,电解质溶液是硝酸银,故该池是电镀池;(2)A池中,第②极只发生反应4OH--4e-===2H2O+O2↑,因为第③极增重2.16 g是银的质量,即转移电子是2.16 g÷108 g·mol-1=0.02 mol,所以产生氧气是0.02 mol÷4×22.4 L·mol-1=0.112 L,即112 mL,在阴极,发生电极反应Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑,且氢气的体积是224 mL-112 mL=112 mL; (3)产生氢气的物质的量为0.005 mol,据电子守恒得Cu2+的物质的量是(0.02 mol-0.005 mol×2)÷2=0.005 mol,故通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度为0.005 mol÷0.2 L=0.025 mol·L-1。
答案:(1)正 阳 电解(镀) (2)4OH--4e-===2H2O+O2↑
112 (3)0.025 mol·L-1