2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题（六）电化学1.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答：（1）b极上的电极反应式为，甲电池的总反应化学方程式是。
（2）在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在d电极上发生的电极反应为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是，电解一段时间后，电解液中的金属离子有。
（3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则e电极的材料是（填“铁制品”或“镍块”，下同），f电极的材料是。
（4）若e电极的质量变化118g，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为。
【答案】（1）2H++2e﹣===H2↑2NaCl+2H2O===2NaCl+Cl2↑+H2↑（2）粗铜板Cu2++2e﹣===Cu Au、Ag Cu2+、Fe2+（3）镍块铁制品（4）44.8L【解析】（1）甲是电解饱和食盐水，M为正极，则a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣===H2↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，总反应化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
（2）用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，该装置中M为原电池的正极，N为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应，即Cu2++2e﹣===Cu；作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，所以Fe发生Fe﹣2e﹣===Fe2+反应，以Fe2+的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是Au、Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有Cu2+、Fe2+。
（3）要在铁制品上镀镍（二价金属），则铁作阴极与电源负极N相连即f极，镍为阳极与电源正极M相连即e极。
（4）若e电极的质量变化118g，根据转移电子数相等，Ni～2e﹣～Cl2，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为×22.4L·mol-1=44.8L。
2.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是（填字母序号）。
A.铝B.石墨C.银D.铂（2）N极发生反应的电极反应式为。
Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO）在溶液中呈紫红色。
（3）电解过程中，X极区溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）电解过程中，Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e﹣+8OH﹣===FeO+4H2O若在X极收集到672mL 气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少g。
（5）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4+3Zn====Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为。
【答案】（1）A（2）2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e﹣===H2↑+2OH﹣)（3）增大（4）0.28（5）2FeO+6e﹣+5H2O===Fe2O3+10OH﹣【解析】（1）在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜。
（2）N电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e ﹣===H2↑（或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣）。
（3）电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的pH增大。
（4）X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为x g，根据转移电子数相等得×2=×4+，x=0.28。
（5）正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣。
3.（1）如图所示，若C为浓硝酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为Cu，则B电极的电极反应式为_____________________，A电极的电极反应式为；反应进行一段时间后溶液C的pH将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
（2）我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光。
则电源的负极材料是________，负极反应为___________；正极反应为_____________________________。
（3）熔盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。
负极反应式为2CO＋2CO－4e－===4CO2，正极反应式为__________________________________，电池总反应式为______________________________。
【答案】（1）4H++2NO+2e-===2NO2+2H2O Cu2e-===Cu2+升高（2）铝4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－====12OH－（3）O2＋2CO2＋4e－===2CO2CO＋O2===2CO2【解析】（1）若C为浓硝酸，常温下铁遇浓硝酸钝化，不能继续反应，若此时电流表指针发生偏转，B电极材料为正极，A电极材料Cu为负极，负极电极反应为Cu2e-===Cu2+，正极反应为4H++2NO+2e-===2NO 2+2H2O，反应一段时间后溶液pH会升高。
（2）以铝、海水电池作为能源的新型海水标志灯，Al为负极，发生氧化反应：4Al12e-===4Al3+，空气中的氧气为正极，正极材料为石墨，该电极上发生还原反应：3O2+6H2O+12e-===12OH-。
（3）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO，负极上燃料CO失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳，电极反应式为2CO+2CO4e-===4CO2，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O2===2CO2-。
4.A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。
常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。
据此回答下列问题：(1)M为电源的________(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为______________________。
(2)写出乙烧杯中的电池反应方程式：________________________。
(3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________________________________________________________________。
(4)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作是__________________________。
【答案】(1)负4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2)2CuSO 4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4(3)能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应(4)向丙烧杯中加入一定量水【解析】(1)乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，即c电极为阴极，由此可推出b 为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。
测得乙中c电极质量增加，说明有金属析出，则乙溶液中含Cu2＋，而Cu2＋只能和SO结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH溶液，C为Na2SO4或K2SO4。
甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
(2)乙烧杯中是电解CuSO 4溶液，反应方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(3)乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解反应仍能继续进行。
5.如图所示，通电5min后，③极增重2.16g，此时CuSO4恰好电解完。
设A池中原混合溶液的体积为200 mL。
(1)电源F为________极；②极为________极；B池为________池。
(2)A池中②极上的电极反应式为_____________________________________________。
(3)通电前A池中原混合溶液Cu2＋的浓度为________。
【答案】(1)正阳电镀(2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(3)0.05mol·L－1【解析】(1)由③极增重2.16g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，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。
(2)A池中，②极只发生反应4OH －－4e－===2H2O＋O2↑。
(3)因为③极增重2.16g是银的质量，即转移电子是2.16g÷108g·mol－1＝0.02mol，而①极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，故原Cu2＋物质的量为0.02mol×＝0.01mol，故Cu2＋的物质的量浓度为0.05mol·L－1。
6.下图是一个电化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O，请回答下列问题：(1)写出图中甲、乙两池的名称：甲池是________装置，乙池是________装置。
(2)写出下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是________。
(3)写出下列电极反应式：通入O2电极：________________________________________________；A(Fe)电极：_____________________________________________________。