2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷 原電池 電解池1（含解析）

《2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷 原電池 電解池1（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷 原電池 電解池1（含解析）（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷 原電池 電解池1（含解析） 可能用到的相對原子質(zhì)量：H~1 O~16 S~32 N~14 Cl~35.5 C~12 Na~23 Al~27 K~39 He~4 P~31 Cu~64 Ba~137 Ca~40 Cu~64 Mg~24 一 、選擇題（本大題共15小題。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的） 1.一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是（ ） A．反應(yīng)CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol 電子 B．電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H2＋2

2、OH－－2e－=2H2O C．電池工作時，CO32－向電極B移動 D．電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－ 2.鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是（ ） A、 銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B、 電池工作一段時間后，甲池的c(SO42－)減小 C、 電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加 D、 陰陽離子離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡 3.用右圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液PH為9~10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣

3、體，下列說法不正確的是（ ） A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應(yīng)式為：Cl－ + 2OH－－2e－= ClO－ + H2O C．陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O + 2e－ = H2↑ + 2OH－ D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－+ 5ClO－ + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+ H2O 4.微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是（ ） A．正極反應(yīng)中有CO2生成 B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移

4、向正極區(qū) D．電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 5.在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法不正確的是（ ） A．X是電源的負(fù)極 B．陰極的反應(yīng)式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉCO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ C．總反應(yīng)可表示為：H2O＋CO2H2＋CO＋O2 D．陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1︰1 6.（xx?西城區(qū)校級模擬）下列有關(guān)電池的說法正確的是（　　） 　 A． 手機(jī)和電腦用的鋰離子電池都屬于二次電池 　 B．

5、 銅鋅原電池工作時，電子經(jīng)電解質(zhì)溶液從鋅電極流向銅電極 　 C． 燃料電池能夠把燃料儲存的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為電能 　 D． 鋅錳干電池中鋅電極是負(fù)極，工作時鋅被還原 7.下列敘述中正確的是（ ） A．圖①中正極附近溶液pH降低 B．圖①中電子由Zn流向Cu，鹽橋中的Cl—移向CuSO4溶液 C．圖②正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4eˉ 4OHˉ D．圖②中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成 8.某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池： 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4==2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋

6、8H2O 鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液，下列敘述中正確的是（ ） A．乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng) B．甲燒杯中溶液的pH逐漸減小 C．電池工作時，鹽橋中的SO移向甲燒杯 D．外電路的電流方向是從a到b 9.如右圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中， Fe C K1 K2 飽和NaCl溶液 G 下列分析正確的是（ ） A．K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－→H2↑ B．K1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高 C．K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法 D．K2閉合，電路中通過

7、0.4NA個電子時，兩極共產(chǎn)生標(biāo)況下4.48L氣體 10.RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。右圖為RFC工作原理示意圖，下列有關(guān)說法正確的是（ ） 圖1 圖2 A．圖1把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，圖2把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，水得到了循環(huán)使用 B．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，a極產(chǎn)生0.56 L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） C．c極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O D．圖2中電子從c極流向d極，提供電能 11.某興趣

8、小組設(shè)計如圖所示微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是 A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時，總反應(yīng)的離子方程式為：2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑ B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅 C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl2＋2e－===2Cl－ D．?dāng)嚅_K1，閉合K2時，石墨電極作正極 12.下列說法正確的是 A. 化合反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) B. 乙二醇和丙三醇都易溶于水和乙醇 C. 犧牲陽極的陰極保護(hù)法是利用了電解原理 D. 相同條件下，CuSO4溶液比FeC

9、l3溶液使H2O2分解速率更快 13.如圖為鋅銅顯示原電池裝置圖，下列說法不正確（ ） A．電子由Zn極流向Cu極 B．該裝置的總反應(yīng) C．一段時間后，A池帶正電荷，B池帶負(fù)電荷 D．取出鹽橋，電流計指針不再偏轉(zhuǎn) 14.鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池，新型液流式鉛酸蓄電池以可溶性的甲基磺酸鉛為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)為：Pb +PbO2 + 4H+ 2Pb2+ + 2H2O. 下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說法正確的是（ ） A. 放電時負(fù)極反應(yīng)式為Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 B. 充放電時，溶液的導(dǎo)電能力變化不大 C. 以該電池

10、電解NaCl溶液時，當(dāng)消耗207gPb時，在陽極生成Cl222.4L D. 充電時的陽極反應(yīng)式為Pb 2+ + 2e- + 4OH- = PbO2 +2H2O 15.（xx?中山市校級模擬）如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面圖．下列說法正確的是（　?。? 　 A． 該電化腐蝕為析氫腐蝕 　 B． 圖中生成鐵銹最多的是C區(qū)域 　 C． A區(qū)域比B區(qū)域更易腐蝕 　 D． 鐵閘中的負(fù)極的電極反應(yīng)：Fe﹣2e﹣=Fe2+ 二 、填空（本大題共3小題） 16.C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。 （1）Si位于元素周期表第____周期第___

11、__族。 （2）N的基態(tài)原子核外電子排布式為_____；Cu的基態(tài)原子最外層有___個電子。 （3）用“>”或“<”填空： 原子半徑 電負(fù)性 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) Al_____Si N____O 金剛石_____晶體硅 CH4____SiH4 （4）常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池（圖1），測得原電池的電流強(qiáng)度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 0-t1時，原電池的負(fù)極是Al片，此時，正極的電極反應(yīng)式是_____,溶液中的H+向___極移動，t1時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是______。 17

12、.酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是有碳粉，二氧化錳，氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH，回收處理該廢電池可以得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下圖所示： 溶解度/(g/100g水) 溫度/℃ 化合物 0 20 40 60 80 100 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-

13、39 回答下列問題： （1）該電池的正極反應(yīng)式為 ，電池反應(yīng)的離子方程式為： （2）維持電流強(qiáng)度為0.5A，電池工作五分鐘，理論消耗Zn g。（已經(jīng)F=96500C/mol） （3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨，兩者可以通過____分離回收，濾渣的主要成分是二氧化錳、______和 ，欲從中得到較純的二氧化錳，最簡便的方法是 ，其原理是 。 （4）用廢電池的鋅皮制作七水合硫酸鋅，需去除少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加入新硫酸和雙氧水，溶解，鐵變?yōu)?

14、 加堿調(diào)節(jié)PH為 ，鐵剛好完全沉淀（離子濃度小于1×10-5mol/L時，即可認(rèn)為該離子沉淀完全）。繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)PH為 ，鋅開始沉淀（假定Zn2＋濃度為0.1mol/L）。若上述過程不加雙氧水的后果是 ，原因是 。 18.（14分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O，會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，電解法是一種行之有效的除去鉻的方法之一。該法用Fe和石墨作電極電解含Cr2O的酸性廢水，最終將鉻轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀，達(dá)到凈化目的。某科研小組利用以上方法處理污水，設(shè)計了熔融鹽電池和污水電解裝置如下圖所示。 （1）Fe電極為

15、 （填“M”或“N”）；電解時 (填“能”或“不能”)否用Cu電極來代替Fe電極，理由是 。 （2）陽極附近溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ；陰極附近的沉淀有 。 （3） 圖中熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)、CH4為燃料、空氣為氧化劑、稀土金屬材料為電極的新型電池。已知，該熔融鹽電池的負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4–

16、8e–+4CO32–==5CO2+2H2O，則正極的電極反應(yīng)式為 。 （4）實(shí)驗(yàn)過程中，若電解池陰極材料質(zhì)量不變，產(chǎn)生4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，熔融鹽燃料電池消耗CH4的體積為 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。 (5) 已知某含Cr2O的酸性工業(yè)廢水中鉻元素的含量為104.5 mg·L－1，處理后鉻元素最高允許排放濃度為0.5 mg·L－1。處理該廢水1 000 m3并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)至少消耗鐵的質(zhì)量為 kg。

17、 xx萬卷作業(yè)卷（原電池 電解池1）答案解析 一 、選擇題 1.【答案】D 【解析】 試題分析：A、1molCH4→CO，化合價由-4價→+2上升6價，1molCH4參加反應(yīng)共轉(zhuǎn)移6mol電子，故錯誤； B、環(huán)境不是堿性，否則不會產(chǎn)生CO2，其電極反應(yīng)式：CO＋H2＋2COe－=3CO2＋H2O，故B錯誤； C、根據(jù)原電池工作原理，電極A是負(fù)極，電極B是正極，陰離子向負(fù)極移動，故C錯誤；D、根據(jù)電池 原理，O2、CO2共同參加反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正確。 考點(diǎn)：

18、考查原電池的工作原理和電極反應(yīng)式書寫。 2.【答案】C 【解析】鋅銅原電池，鋅為負(fù)極，銅為正極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銅極上Cu2+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；由于兩池間是陽離子交換膜，陰離子不能通過，故甲池中c(SO42－)不變，B項(xiàng)錯誤；由于Zn2+通過陽離子交換膜進(jìn)人乙池，Cu2+得到電子析出銅，由于Zn的相對原子質(zhì)量大于銅，故乙池溶液的總質(zhì)量增大，C項(xiàng)正確；由于陽離子交換膜陰離子不能透過，故該裝置中，陰離子不移動，只有陽離子向正極移動，D項(xiàng)錯誤。 3.【答案】D 【解析】陽極產(chǎn)生ClO－，故石墨作陽極，F(xiàn)e作陰極，A項(xiàng)正確；陽極Cl－失去電子生成，發(fā)生反應(yīng)： Cl

19、－ + 2OH－－2e－= ClO－ + H2O，B項(xiàng)正確；陰極水中的H+放電產(chǎn)生氫氣，發(fā)生反應(yīng)：2H2O + 2e－ = H2↑ + 2OH－， C項(xiàng)正確；該電解過程是在堿性條件下發(fā)生的，故反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+，D項(xiàng)錯誤。 4.【答案】A 【解析】在該微生物電池中，正極放電的物質(zhì)是氧氣，電極反應(yīng)為O2+4H+4e=2H2O，因此正極反應(yīng)中不可能生成CO2，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)題意可知B項(xiàng)正確；在原電池中，質(zhì)子(H)從負(fù)極移向正極，C項(xiàng)正確；電池總反應(yīng)相當(dāng)于C6H12O6在氧氣中完全燃燒生成水和二氧化碳，D項(xiàng)正確。 5.【答案】D 【解析】H2O和CO2混合氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镠2和CO，說明該電極

20、上發(fā)生了還原反應(yīng)，該電極為陰極，則X為負(fù)極，A項(xiàng)正確；陰極完成的是H2O→H2，CO2→CO，對應(yīng)的電極反應(yīng)為H2O +2eˉ== H2+ O2ˉ，CO2+2eˉ：==CO+ O2ˉ，B項(xiàng)正確；根據(jù)電子得失守恒，總反應(yīng)為H2O＋CO2H2＋CO＋O2，C項(xiàng)正確；陰極與陽極產(chǎn)生的氣體，其物質(zhì)的量之比為2：1，D項(xiàng)錯誤。 6.【答案】A 考點(diǎn)： 原電池和電解池的工作原理． 專題： 電化學(xué)專題． 分析： A．能多次充放電的電池為二次電池； B．銅鋅原電池放電時，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極； C．燃料電池是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能； D．鋅錳干電池中，鋅是負(fù)極，放電時被氧化． 解答：

21、 解：A．能多次充放電的電池為二次電池，鋰離子電池能多次充放電，所以屬于二次電池，故A正確； B．銅鋅原電池放電時，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，故B錯誤； C．燃料電池是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，不需要燃燒，故C錯誤； D．鋅錳干電池中，鋅是負(fù)極，放電時鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而被氧化，故D錯誤； 故選A． 點(diǎn)評： 本題考查原電池原理，側(cè)重考查基本概念、基本原理即可解答，易錯選項(xiàng)是B，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中陰陽離子定向移動形成電流，為易錯點(diǎn)． 　 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】C 11.【答案】D 12

22、.【答案】B 13.【答案】C 【命題立意】本題考查原電池基本原理。 【解析】銅鋅原電池中鋅為負(fù)極，銅為正極，電子由Zn極移向Cu極；原電池總反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；取出鹽橋，原電池中閉合回路斷開，不再存在電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；鹽橋中陽離子移向B池，陰離子移向A池，A池和B池中溶液仍然保持電中性。 14.【答案】B 15.【答案】D 考點(diǎn)： 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)． 分析： A．海水溶液為弱酸性，發(fā)生吸氧腐蝕； B．在B處最易形成原電池； C．根據(jù)吸氧腐蝕的發(fā)生條件分析； D．Fe作負(fù)極失電子生成亞鐵離子． 圖中A發(fā)生化學(xué)腐蝕，B發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C已

23、經(jīng)腐蝕后有氧化層，D在金屬內(nèi)部． 解答： 解：A．海水溶液為弱酸性，發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性較強(qiáng)的條件下才發(fā)生析氫腐蝕，故A錯誤； B．在B處，海水與氧氣接觸，與Fe最易形成原電池，發(fā)生的吸氧腐蝕的程度最大，生成鐵銹最多，故B錯誤； C．在B處，海水與氧氣接觸，與Fe最易形成原電池，所以B區(qū)域比A區(qū)域更易腐蝕，故C錯誤； D．Fe作負(fù)極失電子生成亞鐵離子，則負(fù)極的電極反應(yīng)：Fe﹣2e﹣=Fe2+，故D正確． 故選D． 點(diǎn)評： 本題考查了金屬的電化學(xué)腐蝕，明確吸氧腐蝕發(fā)生的條件是解題的關(guān)鍵，題目難度不大． 　 二 、填空 16.答案：（1）三 ⅣA ，（2）1s22s2

24、2p3，1 （3）>，<，>，<（4）2H+ + NO3--e-=NO2 + H2O，正，隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行，銅做負(fù)極反應(yīng)，電流方向相反。 【解析】（1）硅元素為14號元素，故位于元素周期表第三周期ⅣA族。（2）N為7號元素，故基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3，銅基態(tài)原子核外價電子排布式為3d102s1,故基態(tài)原子最外層有1個電子。（3）鋁和硅位于同周期，鋁在硅的前面，故原子半徑大于硅；N和O同周期，同周期電負(fù)性前小后大；金剛石和晶體硅均為原子晶體，原子晶體熔沸點(diǎn)與原子半徑呈反比，而碳原子半徑小于硅，故金剛石熔點(diǎn)高；CH4和SiH4都是分子晶體，均沒有氫

25、鍵，所以直接根據(jù)相對分子質(zhì)量可以判斷SiH4沸點(diǎn)較高。（4）反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生，說明硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，則此時正極的電極反應(yīng)式是2H+ + NO3--e-=NO2↑+ H2O；溶液中的H+向正極即銅極移動；濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面被氧化生成了氧化膜，阻礙其與濃硝酸反應(yīng)，故銅參與反應(yīng)變?yōu)樨?fù)極，電流方向改變。 17.【答案】（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH （2）0.05g （3）加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；鐵粉、MnOOH；在空氣中加熱；碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，MnOOH氧化為MnO2 （4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋

26、和Fe2＋分離不開；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 【解析】（1）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Zn—2e—＝Zn2＋。中間是碳棒，碳棒中正極，二氧化錳得到電子，則正極電極反應(yīng)式為MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH，總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH。 （2）維持電流強(qiáng)度為0.5A，電池工作五分鐘，則通過的電量是150，因此通過電子的物質(zhì)的量是，鋅在反應(yīng)中失去2個電子，則理論消耗Zn的質(zhì)量是。 (3)由表中數(shù)據(jù)知，、均易溶于水，故可采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié) 晶的方法得到相應(yīng)的晶體。濾渣中還含有碳粉、MnOOH，除去這

27、兩種雜質(zhì) 的最簡單方法是在空氣中加熱，使C轉(zhuǎn)化為，MnOOH被氧化為MnO。 (4)反應(yīng)中Fe被氧化為Fe，經(jīng)計算可知，當(dāng)Fe沉淀完全時，溶液中c()=mol·L，故pH=2．7時，F(xiàn)e沉淀完全。同時可計算出當(dāng)Zn開始沉淀時 ()×O.1=，c()= mol·L，pH=6。若不加，則形成Zn(OH)時，會產(chǎn)生Fe(0H)沉淀，因?yàn)閆n(OH)、Fe(0H)組成形式相同、相近，故二者易同時形成沉淀。 18. (1)M（1分） 不能（1分） 因陽極產(chǎn)生的Cu2＋不能還原Cr2O72-（2分）。 (2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O（2分） 有Cr(OH)3 (1分) Fe(OH)3（1分） (3)O2+2CO2+4e–2CO32– （或2O2+4CO2+8e–==4CO32–） （2分） (4)1.12（2分） (5)336 （2分）