届高三化学一轮复习电化学基础综合测试100分.docx
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届高三化学一轮复习电化学基础综合测试100分
2020届高三化学一轮复习电化学基础(综合测试)
一、选择题(每小题3分,共60分)
1、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是( )
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:
Al3++3e-===Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
答案 C
2、工业上为了处理含有Cr2O
的酸性工业废水,采用下面的处理方法:
往工业废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。
关于上述方法,下列说法错误的是( )
A.阳极反应:
Fe-2e-===Fe2+
B.阴极反应:
2H++2e-===H2↑
C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性
D.可以将铁电极改为石墨电极
答案 D
3、一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极上通入乙烷和氧气,其电极反应式为C2H6+18OH--14e-===2CO
+12H2O、7H2O+7/2O2+14e-===14OH-,有关此电池的推断正确的是( )
A.通氧气的电极为负极
B.参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度不变
D.电解质溶液中,CO
向正极移动
答案 B
4、如图所示,铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池,下列说法正确的是( )
A.构成原电池时,Cu极反应式为Cu-2e-===Cu2+
B.构成电解池时,Cu极质量可能减少也可能增加
C.构成电解池时,Fe极质量一定减少
D.构成的原电池或电解池在工作时的反应原理一定不同
答案 B
5控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-
2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流表读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极
答案 D
6.用电解乙二醛制备乙二酸(HOOC—COOH)的装置如图所示,通电后,b电极上产生的氯气将乙二醛氧化为乙二酸,下列说法正确的是( )
A.b接电源的负极,发生还原反应
B.a极上的电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+
C.盐酸的作用是提供Cl-和增强导电性
D.电路上每转移1mol电子产生45g乙二酸
答案 C
7.某种利用垃圾渗透液发电的装置示意图如下。
工作时,下列说法中不正确的是( )
A.盐桥中Cl-向Y极移动
B.化学能转变为电能
C.电子由X极沿导线流向Y极
D.Y极发生的反应为2NO
+10e-+12H+===N2↑+6H2O,周围pH增大
答案 A
8.华盛顿大学的研究团队采用新型的太阳能热过程生产水泥,可实现CO2零排放。
当电解温度低于800℃时,碳酸钙先分解成为CaO和CO2,电解质为熔融的碳酸钠,基本原理如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.生产过程中能量转化方式是光能、电能转化为化学能
B.石墨电极的电极反应式为3CO2+4e-===C+2CO
C.电解过程中熔融碳酸钠的物质的量不发生变化
D.电解过程中若产生11.2LO2,则转移2mol电子
答案 D
9、观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.装置①工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极产生金属,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜,并且电流表示数不断变小
C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
答案 B
10.钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按下图装置进行电解。
通电后。
a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。
下列有关叙述正确的是( )
A.已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+6C,则Li1-xCoO2作负极,失电子
B.当外电路中转移0.2mol电子时,电极b处有2.24LCl2生成
C.电极d为阴极,电解开始时的电极反应式为Cu+Cl--e-===CuCl
D.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH-===CuOH+Cl-
答案 D
11.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。
下列有关说法正确的是( )
A.b电极为该电池的负极
B.b电极附近溶液的pH减小
C.a电极反应式:
C6H10O5-24e-+7H2O===6CO2↑+24H+
D.中间室:
Na+移向左室,Cl-移向右室
答案 C
12.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,还原性比NaHSO3更强,工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。
工业上可用惰性电极电解NaHSO3溶液得到连二亚硫酸钠(Na2S2O4),如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2HSO
+2e-===S2O
+2OH-
B.a为阳极
C.连二亚硫酸钠产品在阴极得到
D.若不加隔膜,则得不到连二亚硫酸钠
答案 B
13、Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解总反应为2Cu+H2O
Cu2O+H2↑。
下列说法正确的是( )
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成
答案 A
14.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+
Fe2++Cr3+。
下列说法正确的是( )
A.电池充电时,阴极的电极反应式为Cr3++e-===Cr2+
B.电池放电时,负极的电极反应式为Fe2+-e-===Fe3+
C.电池放电时,Cl-从负极穿过选择性透过膜移向正极
D.电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol·L-1
答案 A
15、利用如图所示装置进行实验,甲、乙两池均为1mol·L-1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。
实验开始先闭合K1,断开K2,一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大,氧化性越强)。
下列说法不正确的是( )
A.闭合K1,断开K2后,A极质量增大
B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度增大
C.断开K1,闭合K2后,NO
向B极移动
D.断开K1,闭合K2后,A极发生氧化反应
答案 C
16.利用普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用如图所示的双膜(阴离子交换膜和过滤膜,其中过滤膜可阻止阳极泥及漂浮物进入阴极区)电解装置可制备高纯度的铜。
下列有关叙述正确的是( )
A.电极a为粗铜,电极b为精铜
B.阳极质量减少64g,则穿过交换膜进入阳极区的阴离子的物质的量为2mol
C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区
D.当电路中通过1mol电子时,可生成32g铜
答案 D
17.某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
下列叙述中正确的是( )
A.乙烧杯中发生还原反应
B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
C.电池工作时,盐桥中的SO
移向甲烧杯
D.外电路的电流方向是从a到b
答案 D
18.“摇椅型”钠离子电池充放电原理为NaCoO2+Cn
Na1-xCoO2+NaxCn,电池结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.放电时,Na+向负极移动
B.放电时,钴的化合价升高
C.充电时,阴极的质量减小
D.充电时,阳极的电极反应式为NaCoO2-xe-===Na1-xCoO2+xNa+
答案 D
19.重铬酸钾是化学实验室中的一种重要分析试剂。
工业上以铬酸钾(K2CrO4)(黄色)为原料,采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)(橙色)。
制备装置如图所示。
下列说法错误的是( )
A.阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
B.电解过程中阳极附近溶液的pH变小
C.K2CrO4在阳极区被氧化成K2Cr2O7
D.阴极每生成1mol气体,有2mol带正电荷的阳离子从阳极室移向阴极室
答案 C
20.金属燃料电池中的锌—空气电池被我国列入“863”重点科技项目,其是由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,其中活性炭浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示,负极产物是ZnO。
下列有关锌—空气电池的说法正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附氧气,为电池提供氧化剂
B.隔离膜为质子交换膜
C.负极反应式为Zn-2e-+H2O===ZnO+2H+
D.电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗3.2gO2
答案 A
二、非选择(共40分)
21、(10分)工业上处理含Cr2O
的酸性工业废水常用以下方法:
①往工业废水里加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe作电极进行电解,经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。
试回答:
(1)电解时的电极反应:
阳极为________,阴极为________。
(2)Cr2O
转变成Cr3+的离子方程式:
_____________________________。
(3)电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?
(4)能否用Cu电极来代替Fe电极?
________(填“能”或“不能”),简述理由。
答案
(1)Fe-2e-===Fe2+
2H++2e-===H2↑
(2)6Fe2++Cr2O
+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
(3)在阴极反应及Cr2O
与Fe2+反应的过程中,将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促进Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)不能;因为阴极产生的Cu2+不能将Cr2O
还原为Cr3+。
22、(10分)电解原理在化学工业中有广泛应用。
如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式是__________________________________。
②Y电极上的电极反应式为________________________________________,
检验该电极反应产物的方法是_____________________________________。
③该反应的总反应方程式是_____________________________________。
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是________,电极反应式为___________________________。
②Y电极的材料是________,电极反应式为___________________________。
答案
(1)①2H++2e-===H2↑
②2Cl--2e-===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
③2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)①纯铜 Cu2++2e-===Cu ②粗铜 Cu-2e-===Cu2+
23.(10分)
(1)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
电化学降解NO
的原理如图,电源正极为________(填“A”或“B”),阴极反应式为___________________________________________________________________。
(2)如图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5,则所得溶液中c(NH
)________(填“>”“<”或“=”)c(NO
)。
②Ir—Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式为
______________________________________________________________。
③理论上电路中每转移3mole-,最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是________g。
(3)电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。
其原理如下图所示,KHCO3应进入________(填“阴极”或“阳极”)室。
简述再生K2CO3的原理_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
答案
(1)A 2NO
+12H++10e-===N2↑+6H2O
(2)①< ②O2+2H++2e-===H2O2 ③17
(3)阴极 水电离出H+在阴极得电子生成H2,使水的电离平衡正移,产生的OH-和HCO
反应生成CO
,使得K2CO3再生
24.(10分)
(1)(2017·江苏化学,16)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
①“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________________________________________________________________。
②“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为__________________________,阴极产生的物质A的化学式为________。
(2)与常规方法不同,有研究者用HCl—CuCl2做蚀刻液。
蚀铜结束,会产生大量含Cu+废液,采用如图所示方法,可达到蚀刻液再生,回收金属铜的目的。
此法采用掺硼的人造钻石BDD电极,可直接从水中形成一种具有强氧化性的氢氧自由基(HO·),请写出BDD电极上的电极反应_______________________________________________________,
进一步反应可实现蚀刻液再生,请写出刻蚀液再生的离子方程式____________________________________________________________。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为_________________________________________。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:
______________________________
_____________________________________________________________。
答案
(1)①石墨电极被阳极上产生的O2氧化
②4CO
+2H2O-4e-===4HCO
+O2↑ H2
(2)OH--e-===HO·
Cu++HO·+H+===Cu2++H2O
(3)①4OH--4e-===2H2O+O2↑
②阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H++A-===HA,乳酸浓度增大
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