高考化學二輪復習專項測試：專題十二 電化學基礎(chǔ) 4含解析

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1、 2020屆高考化學二輪復習專項測試專題十二 電化學基礎(chǔ)（4） 1、下列說法正確的是(???) A.在原電池中,電子由正極流向負極 B.在電解池中,物質(zhì)在陰極發(fā)生氧化反應 C.在原電池中,物質(zhì)在負極發(fā)生氧化反應 D.在電解池中,與電源正極相連的電極是陰極 2、在世界海運史上曾發(fā)生過這樣一個悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{”的貨輪滿載著精銅砂，在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是(　　) A．精銅砂裝載過多導致沉船 B．運輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧

2、化反應導致質(zhì)量增大超過船的承載能力 C．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負極的船體的腐蝕 D．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕 3、“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應為2Mg＋O2＋2H2O2Mg(OH)2。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是( ) A.Mg電極的電極反應式：Mg－2e－Mg2＋ B.這種電池的工作原理可以認為是鎂的吸氧腐蝕 C.活性炭電極上發(fā)生氧化反應 D.電池工作時實現(xiàn)了化學能向電能的轉(zhuǎn)化 4、利用如圖裝置探究鐵在海水中的電化學腐蝕與防護。下列說法不正確的

3、是 (　　) A. 若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，采用了犧牲陽極的陰極保護法 B. 若X為鋅棒，開關(guān)K置于N處，X極的反應：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O C. 若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，采用了外加電流的陰極保護法 D. 若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，X極的反應：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ 5、關(guān)于下列裝置說法正確的是(鹽橋中含有瓊脂和KCl飽和溶液)( ) A.裝置①中,一段時間后濃度增大 B.裝置②中滴入酚酞,a極附近變紅 C.用裝置③精煉銅時,c極為粗銅 D.裝置④中會發(fā)生吸氧腐蝕 6、如圖所示,能驗證氯化

4、鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是(?? ) A. B. C. D. 7、下列有關(guān)電化學裝置的說法正確的是( ) A．利用圖a裝置處理銀器表面的黑斑Ag2S，銀器表面發(fā)生的反應為Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－ B．圖b裝置電解一段時間后，銅電極溶解，石墨電極上有亮紅色物質(zhì)析出 C．圖c裝置中的X若為直流電源的負極，則該裝置可實現(xiàn)粗銅的精煉 D．若圖d裝置中的M為海水，則該裝置可通過“犧牲陽極的陰極保護法”使鐵不被腐蝕 8、鈉離子電池具有成本低、能量轉(zhuǎn)換效率高、壽命長等優(yōu)點。一種鈉離子電池用碳基材料(NamCn)作負極,利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現(xiàn)充放電,該鈉

5、離子電池的工作原理為Na1-mCoO2+NamCn NaCoO2+Cn。下列說法不正確的是(? ?) A.放電時,Na+向正極移動 B.放電時,負極的電極反應式為NamCn-m e-=m Na++Cn C.充電時,陰極質(zhì)量減小 D.充電時,陽極的電極反應式為NaCoO2-m e-=Na1-mCoO2+m Na+ 9、用鉛蓄電池電解甲、乙電解圖池中的溶液。已知鉛蓄電池的總反應為。電解一段時間后,發(fā)現(xiàn)極上析出紅色固體物質(zhì),下列說法正確的是(?? ) A. 極為陰極 B.若利用甲池精煉銅, 極應為粗銅 C.放電時鉛蓄電池負極的電極反應式為: D.若四個電極材料均為石墨,當析出

6、6.4時,兩池中共產(chǎn)生氣體3.36 (標準狀況下) 10、早在1807年化學家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉,反應原理為:4NaOH(熔融)4Na+2H2O+O2↑。后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉,反應原理為:3Fe+4NaOH=Fe3O4+4Na↑+2H2↑。下列有關(guān)說法不正確的是(?? ) A.電解熔融氫氧化鈉制鈉,陰極發(fā)生電極反應為:Na++e-=Na B.蓋·呂薩克法制鈉原理是嫡的增加帶動了反應的進行 C.若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉,則兩反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)比為1:1 D.目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖),電解槽中石墨極為陽極,鐵為陰極 1

7、1、如圖所示,A、B兩個裝置中的燒杯分別盛有足量的CuCl2溶液。 （1）A、B、C三個裝置中屬于原電池的是__________(填標號,下同),屬于電解池的是_________。 （2）A池中Zn是__________極,電極反應式為__________;Cu是__________極,電極反應式為__________,A中總反應的方程式為__________。 （3）B池中總反應的方程式為__________。 （4）C池中Zn是__________極,電極反應式為__________;Cu是__________極,電極反應式為__________。 12、如圖所示，甲、乙兩裝

8、置電極材料都是鐵棒與碳棒，請回答下列問題： 1.若兩裝置中均為CuSO4溶液，反應一段時間后： ①有紅色物質(zhì)析出的是甲裝置中的 棒，乙裝置中的 棒； ②乙裝置的電化學防護法稱為___________________，其中碳極的電極反應式是： 　　 。 ③取少量甲裝置中負極附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象為________________，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________ 2.若兩裝置中均為飽和NaCl溶液： ①寫出乙裝置中總反應的離子方程式：

9、 　 。 ②甲裝置碳極的電極反應屬于 （填“氧化反應”或“還原反應”）； ③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙裝置碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍，解釋其原因____________ 3.用鉑作電極電解飽和的下列物質(zhì)的水溶液，一會兒后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同的是(　 ) A．KI B．H2SO4 C．CuCl2 D．AgNO3 13、某小組同學設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。 (1)X極與電源的______________(填“正”或“負”)

10、極相連。 (2)離子交換膜只允許一類離子通過，則M為________(填“陰離子”或“陽離子”)交換膜，如果將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極)，則電池正極的電極反應式為____________________。 (3)若在標準狀況下，制得11.2L氫氣，則生成硫酸的物質(zhì)的量是________。 14、膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應用,有人設(shè)想利用電化學原理制備少量H2SO4和綠色硝化劑N2O5,制備裝置如圖1所示: (1)A裝置是______(填“原電池”或“電解池”,下同),B裝置是______。 (2)N2O5在電解池的_______(填“陽

11、極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應式為_____________________。 (3)通入O2一極的電極反應式為____________________。 (4)若通入SO2的速率為2.24L·min-1(標準狀況),為持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),H2SO4溶液的濃度應維持不變,則左側(cè)水的注入速率應為_____g·min-1。 (5)電解NO可以制備NH4NO3,其工作原理如圖2所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充物質(zhì)A。A是_______(填化學武),說明理由:__________________。 (6)電化學降解的原理如圖3所示。若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子,則膜兩側(cè)電解液的

12、質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為_____g。 答案以及解析 1答案及解析： 答案：A 解析：在原電池中較活潑的金屬作負極,失去電子,發(fā)生氧化反應。電子經(jīng)導線傳遞到正極上,所以溶液中的陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。正極得到電子,發(fā)生還原反應,所以選項A正確,其余選項都是錯誤的,答案選A。 2答案及解析： 答案：C 解析： 3答案及解析： 答案：C 解析： 4答案及解析： 答案：B 解析： 5答案及解析： 答案：B 解析：裝置①為原電池,Zn作負極,Cu作正極,溶

13、液中不參與反應,故一段時間后濃度不變,A項錯誤;裝置②為電解池,陰極(a極)上發(fā)生氫離子得電子生成氫氣的還原反應,該極附近有生成,故滴入酚酞,a極附近變紅,B項正確;用裝置③精煉銅時,陽極(d極)應該是粗銅,陰極(c極)是純銅,故C項錯誤;裝置④中電解液顯酸性,發(fā)生析氫腐蝕,D項錯誤。 6答案及解析： 答案：D 解析：A.由電子流向可知,左端為陽極生成氯氣,右端為陰極生成氫氣,檢驗方法錯誤,故A不選; B.由電子流向可知,左端為陰極生成氫氣,右端為陽極生成氯氣,但氯氣與NaOH反應的現(xiàn)象不明顯,不能驗證產(chǎn)物,故B不選; C.由電子流向可知,左端為陽極生成氯氣,右端為陰極

14、生成氫氣,檢驗方法錯誤,故C不選; D.由電子流向可知,左端為陰極生成氫氣,右端為陽極生成氯氣,且氯氣能使KI淀粉溶液變藍,能夠驗證產(chǎn)物,故D正確; 故選D. 7答案及解析： 答案：A 解析： 8答案及解析： 答案：C 解析：A.放電時,陽離子向正極移動,即Na+向正極移動,正確; B.放電時,負極失去電子,電極反應式為NamCn-m e-=m Na++Cn,正確; C.充電時,Na+在陰極上得電子,發(fā)生還原反應,電極質(zhì)量會增大,錯誤; D.充電時,陽極上發(fā)生失電子的氧化反應:NaCoO2-m e-=Na1-mCoO2+m Na+,正確,故選

15、C. 9答案及解析： 答案：B 解析： 10答案及解析： 答案：C 解析：A、電解池中陰極得到電子發(fā)生還原反應,則電解熔融氫氧化鈉制鈉,陰極發(fā)生電極反應為Na++e-=Na,A正確; B、根據(jù)反應式3Fe+4NaOH=Fe3O4+4Na↑+2H2↑可知,該反應是熵值增加的反應,因此蓋·呂薩克法制鈉原理是嫡的增加帶動了反應的進行,B正確; C、根據(jù)反應方程式可知,若制得1mol鈉,則戴維法與蓋·呂薩克法中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol、2mol,C不正確; D、電解池中陽極失去電子,陰極得到電子,因此用電解熔融氯化鈉法制鈉時,電解槽中石墨極為陽極,鐵為

16、陰極,則D正確,答案選C。 11答案及解析： 答案：（1）A; BC; （2）負極;Zn-2e-=Zn2+;正極;Cu2++2e-=Cu;Zn+Cu2+=Zn2++Cu; （3）CuCl2Cu+Cl2↑;（4）陰極;Cu2++2e=Cu;陽極;Cu-2e-=Cu2+ 解析： 12答案及解析： 答案：1. ①碳；鐵；②外加電流的陰極保護法；2H2O -4e-= O2↑+4H+；③產(chǎn)生藍色沉淀， 3Fe2++2 [Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓ 2.①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ②還原反應；③在乙裝置碳棒電極

17、上生成Cl2，Cl2與I-反應生成I2，I2遇淀粉變藍 3.B 解析： 13答案及解析： 答案：（1）正 （2）陰離子; O2+4e-+2H2O=4OH- （3）0.5mol 解析： 14答案及解析： 答案：(1)原電池;電解池 (2)陽極;N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ (3)O2+4e-+4H+=2H2O (4)13.4 (4)NH3;根據(jù)總反應8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,可知反應中有HNO3生成,需要補充NH3將HNO3轉(zhuǎn)化為NH4NO3(其他合理答案也可) (6)14.4 解析：(1)A裝置中S

18、O2與O2自發(fā)反應生成H2SO4,符合原電池原理,且B裝置中c、d兩極均為惰性電極,不符合構(gòu)成原電池的條件,因此可推知A裝置為原電池,用來制備H2SO4;B裝置為電解池,用來制備N2O5。 (2)裝置B中,N2O4被氧化生成N2O5,N2O5在陽極區(qū)即c電極生成(N2O5是硝酸的酸酐,極易和水反應,不可能在d極生成)。陽極區(qū)是無水硝酸,HNO3沒有電離,溶液中不存在H+和,在電極反應式中應保留其化學式,所以陽極的電極反應式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。 (3)通入O2的電極為正極,O2得到電子被還原,電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O。 (4)A裝置中通入S

19、O2的一極發(fā)生氧化反應,電極反應式為5O2-2e-+2H2O=4H++,為持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),H2SO4溶液的濃度維持不變,SO2的消耗速率為0.1mol·min-1,消耗H2O的速率為0.2mol·min-1,同時生成H2SO4的速率為0.1mol·min-1,即9.8g·min-1,所以加入水的速率為(0.2×18+9.8)g·min-1=13.4g·min-1。 (5)方法一：電解的總反應為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,在電解過程中有HNO3產(chǎn)生,需要補充NH3將HNO3轉(zhuǎn)化為NH4NO3; 方法二：由圖示可知,陰極電極反應為NO+5e-+6H+=+H2O,陽極反應為NO-3

20、e-+2H2O=+4H+,根據(jù)得失電子守恒可判斷出：當轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同時,陽極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量多于陰極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需要補充NH3。 (6)右室中被還原生成N2,右室是陰極室,陰極電極反應為2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-;陽極電極反應為2H2O-4e-=4H++O2↑。若反應中轉(zhuǎn)移2mol電子,陽極放出0.5mol O2,同時生成的2mol H+經(jīng)質(zhì)子交換膜進入電解池的右側(cè),則Δm左=0.5×32g+2×1g=18g;陰極放出0.2mol N2,同時有2mol H+進入,則Δm右=0.2×28g-2×lg=3.6g;故Δm左-Δm右=18g-3.6g=14.4g。