湖北省黃岡市2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練題.doc

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電化學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練題李仕才一、選擇題1分別放置在以下裝置(都盛有0.1 mol/L H2SO4)中的四個相同的純鋅片，腐蝕最快的是()2某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B該裝置工作時，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原Da電極的反應(yīng)為：3CO216H18e=C3H8O4H2O3用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是() Aa端是直流電源的負(fù)極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu22e=CuD通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體4如圖是利用一種微生物將廢水中的有機(jī)物(假設(shè)是淀粉)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，并利用此電能在鐵上鍍銅，下列說法中正確的是()A質(zhì)子透過離子交換膜由右向左移動B銅電極應(yīng)與X相連接CM電極反應(yīng)式：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nHD當(dāng)N電極消耗0.25 mol氣體時，則鐵電極增重16 g5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。下列分析正確的是()AK1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H2eH2BK1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高CK2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法DK2閉合，電路中通過0.002 NA個電子時，兩極共產(chǎn)生0.001 mol氣體6下列敘述不正確的是()A用惰性電極電解硫酸銅溶液一段時間后(陰極無氣體放出)。可加入CuO使溶液復(fù)原B如圖：若X為銅棒，開關(guān)K置于A或B處均可加快鐵的腐蝕C在總反應(yīng)為Zn2H=Zn2H2的原電池中，正極材料為石墨，稀硝酸或稀鹽酸均可以用作電解質(zhì)溶液D將反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O設(shè)計(jì)成原電池，則正極電極反應(yīng)式為O24H4e=2H2O7雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖所示，利用該裝置電解硫酸鈉溶液可以制取硫酸和氫氧化鈉，并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是()Aa氣體為氫氣，b氣體為氧氣BA溶液為氫氧化鈉，B溶液為硫酸Cc隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜，通過陽離子交換膜的離子總數(shù)和通過陰離子交換膜的離子總數(shù)相等D電解反應(yīng)總方程式為：2Na2SO46H2O2H2SO44NaOHO22H2二、非選擇題8(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_溶液(填化學(xué)式)，陽極電極反應(yīng)式為_，電解過程中Li向_電極遷移(填“A”或“B”)。(2)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程 。(3)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。圖中a極要連接電源的(填“正”或“負(fù)”)_極，C口流出的物質(zhì)是_。SO放電的電極反應(yīng)式為_。9電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連請回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中陰極上的電極反應(yīng)式為：_ ，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是溶液呈_。陽極上的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是純銅 ，電極反應(yīng)是_。Y電極的材料是粗銅 ，電極反應(yīng)式是_。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出) (3)如果要在鐵上銀鍍，則Y極物質(zhì)為_。10(1) MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應(yīng)式是_。(2)下圖為電解精煉銀的示意圖，_(填a或b)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。(3) 氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中電解法是一種重要方法，其原理是電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液，制氫的裝置示意圖如下(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極)。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為 。11某小組同學(xué)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(fù)”)極相連，氫氣從_(填“A”、“B”、“C”或“D”)口導(dǎo)出。(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”，下同)交換膜，N為_交換膜。(3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極)，則電池負(fù)極的反應(yīng)式為 。(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，制得11.2 L氫氣，則生成硫酸的質(zhì)量是_，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_。答案解析1解析：A項(xiàng)中Zn為化學(xué)腐蝕；B項(xiàng)中Mg比Zn活潑，Mg作負(fù)極腐蝕，保護(hù)了Zn；C項(xiàng)中Zn比Sn活潑，Zn作負(fù)極腐蝕；D項(xiàng)中Zn作陰極被保護(hù)。所以，C裝置中Zn腐蝕最快。答案：C2解析：A選項(xiàng)：根據(jù)圖示可知，該裝置將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。B選項(xiàng)：根據(jù)外接電源的正負(fù)極，可以確定外電路的電子流動方向，從而可以確定內(nèi)電路的離子流動方向。C選項(xiàng)：該反應(yīng)的總方程式是：6CO28H2O=2C3H8O9O2。根據(jù)反應(yīng)方程式可知，每生成1 mol O2，有2/3mol CO2被還原，其質(zhì)量是88/3 g。D選項(xiàng)：根據(jù)圖示可知與電源負(fù)極連接的a 電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極的反應(yīng)式為：3CO218H18e=C3H8O5H2O。答案：B3解析：陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，可知a為負(fù)極、b為正極，A項(xiàng)正確；陽極發(fā)生失電子的反應(yīng)生成Cl2、陰極發(fā)生得電子的反應(yīng)生成Cu，C、D兩項(xiàng)錯誤；電解質(zhì)的電離與是否通電無關(guān)，B項(xiàng)錯誤。答案：A4解析：甲圖中M極有機(jī)物失電子為負(fù)極，N極氧氣得電子為正極，所以外電路電子從M流向N，交換膜處H從左流向右，A選項(xiàng)錯誤；鍍銅時銅作陽極應(yīng)接外電源的正極，所以B選項(xiàng)錯誤。答案：C5解析：A選項(xiàng)：若閉合K1，該裝置沒有外接電源，所以構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬鐵作負(fù)極，負(fù)極上鐵失電子，F(xiàn)e2e=Fe2；B選項(xiàng)：若閉合K1，該裝置沒有外接電源，所以構(gòu)成了原電池；不活潑的石墨棒作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OH，所以石墨棒周圍溶液pH逐漸升高；C選項(xiàng)：K2閉合，F(xiàn)e與負(fù)極相連為陰極，鐵棒不會被腐蝕，屬于外加電源的陰極保護(hù)法；D選項(xiàng)：K2閉合，電路中通過0.002 NA個電子時，陰極生成0.001 mol氫氣，陽極生成0.001 mol氯氣，兩極共產(chǎn)生0.002 mol氣體。答案：B6解析： 惰性電極電解硫酸銅溶液時一極析出銅，一極析出氧氣，加入氧化銅可復(fù)原，A正確；開關(guān)置于A處時組成電解池，陽極腐蝕加快，開關(guān)置于B處時組成原電池，負(fù)極腐蝕加快，B正確；在上述的總反應(yīng)中，電解質(zhì)溶液不能選取稀硝酸，C錯誤；上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池時，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式正確，D正確。答案：C7解析：根據(jù)圖中外加電源，可以確定左側(cè)為陽極，OH離子向左側(cè)移動并放電產(chǎn)生氧氣，右側(cè)為陰極，H通過d隔膜向右側(cè)移動并放電產(chǎn)生H2。答案：D8解析：(1)根據(jù)示意圖，B極區(qū)生產(chǎn)H2，同時生成LiOH，則B極區(qū)電解液不能是LiCl溶液，如果是LiCl溶液則無法得到純凈的LiOH，則B極區(qū)電解液為LiOH溶液；電極A為陽極，陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，根據(jù)放電順序，陽極電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2；根據(jù)電流方向，電解過程中Li向B電極遷移。(2)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，Al作陽極，石墨作陰極。Al在陽極放電，溶液中的H在陰極放電，破壞了水的電離平衡，使的溶液中的OH濃度增大，與產(chǎn)生的Al3結(jié)合生成Al(OH)3，故總反應(yīng)方程式為：2Al6H2O2Al(OH)33H2。(3)從圖中離子移動方向可以確定a為陰極。答案：(1)LiOH；2Cl2e=Cl2；B(2)2Al6H2O 2Al(OH)33H2(3) 負(fù)硫酸SO2e H2O=SO2H9解析：(1)和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H2e=H2，X電極負(fù)極水的電離被破壞，氫氧根離子濃度增大，溶液呈紅色，和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即 2Cl2e=Cl2，檢驗(yàn)氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)生成的氣體，氣體能使試紙變藍(lán)色。(2)X電極材料是純銅，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，Y電極材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。答案：(1)2H2e=H2；紅色； 2Cl2e=Cl2；用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)生成的氣體，氣體能使試紙變藍(lán)色(2)Cu22e=Cu；Cu2e=Cu2(3)銀10解析：(1)電解池中陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，則陽極是Mn2放電，其陽極電極反應(yīng)式為Mn22H2O2e=MnO2 4H。答案：(1)Mn22H2O2e=MnO24H(2)a；NO3e4H=NO2H2O(3)CO(NH2)26OH6e=CO2 N25H2O11解析：題圖中左邊加入含硫酸的水，暗示左邊制硫酸，即OH在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，使左邊溶液中H增多，為了使溶液呈電中性，硫酸鉀溶液中的SO通過M交換膜向左邊遷移，即M為陰離子交換膜，由此推知X為陽極，與電源正極相連，B出口產(chǎn)生氧氣，A出口流出硫酸；同理，右側(cè)加入含KOH的水，說明右邊制備KOH溶液，H在Y極發(fā)生還原反應(yīng)，說明Y極為陰極，與電源負(fù)極相連，右邊溶液中OH增多，硫酸鉀溶液中K向右遷移，N為陽離子交換膜，所以C出口產(chǎn)生氫氣，D出口流出KOH溶液。(3)若將制得的氫氣和氧氣在氫氧化鉀溶液中構(gòu)成原電池，正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，負(fù)極反應(yīng)式為2H24e4OH=4H2O。(4)n(H2)0.5 mol，2H2e=H2，得電子1 mol，X極的反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，根據(jù)得失電子守恒知，生成H的物質(zhì)的量為1 mol，故生成0.5 mol H2SO4，m(H2SO4)49 g。答案：(1)正C(2)陰離子陽離子(3)H22e2OH=2H2O(4)49 g6.021023(或NA)