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(gè)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(shuō)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(shí)，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 D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2＋16H＋－18e－===C3H8O＋4H2O 3．用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是(　　) A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極 B．通電使CuCl2發(fā)生電離 C．陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu D．通電一段時(shí)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(shuō)法中正確的是(　　) A．質(zhì)子透過(guò)離子交換膜由右向左移動(dòng) B．銅電極應(yīng)與X相連接 C．M電極反應(yīng)式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋ D．當(dāng)N電極消耗0.25 mol氣體時(shí)，則鐵電極增重16 g 5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(　　) 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(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 D．K2閉合，電路中通過(guò)0.002 NA個(gè)電子時(shí)，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(shí)間后(陰極無(wú)氣體放出)?？杉尤隒uO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Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2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)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O設(shè)計(jì)成原電池，則正極電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O 7．雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)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(duì)該裝置及其原理判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)氣體為氫氣，b氣體為氧氣 B．A溶液為氫氧化鈉，B溶液為硫酸 C．c隔膜為陽(yáng)離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子總數(shù)和通過(guò)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：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑ 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(guò)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L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為________溶液(填化學(xué)式)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為________________，電解過(guò)程中Li＋向________電極遷移(填“A”或“B”)。 (2)電解制備Al(OH)3時(shí)，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(shí)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(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問(wèn)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(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 ①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________。 ②陽(yáng)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 ①X電極的材料是純銅 ，電極反應(yīng)是____________。 ②Y電極的材料是粗銅 ，電極反應(yīng)式是________。(說(shuō)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(jí)電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽(yáng)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(chǔ)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(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí)，陽(yáng)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(lái)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(guò)，則M為________(填“陰離子”或“陽(yáng)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：C 2．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(dòng)方向，從而可以確定內(nèi)電路的離子流動(dòng)方向。C選項(xiàng)：該反應(yīng)的總方程式是：6CO2＋8H2O===2C3H8O＋9O2。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：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O。 答案：B 3．解析：陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)、陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，可知a為負(fù)極、b為正極，A項(xiàng)正確；陽(yáng)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(cuò)誤；電解質(zhì)的電離與是否通電無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 4．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(cuò)誤；鍍銅時(shí)銅作陽(yáng)極應(yīng)接外電源的正極，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 5．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)e－2e－===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2H2O＋O2＋4e－===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(huì)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(guò)0.002 NA個(gè)電子時(shí)，陰極生成0.001 mol氫氣，陽(yáng)極生成0.001 mol氯氣，兩極共產(chǎn)生0.002 mol氣體。 答案：B 6．解析： 惰性電極電解硫酸銅溶液時(shí)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(shí)組成電解池，陽(yáng)極腐蝕加快，開關(guān)置于B處時(shí)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(cuò)誤；上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式正確，D正確。 答案：C 7．解析：根據(jù)圖中外加電源，可以確定左側(cè)為陽(yáng)極，OH－離子向左側(cè)移動(dòng)并放電產(chǎn)生氧氣，右側(cè)為陰極，H＋通過(guò)d隔膜向右側(cè)移動(dòng)并放電產(chǎn)生H2。 答案：D 8．解析：(1)根據(jù)示意圖，B極區(qū)生產(chǎn)H2，同時(shí)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(wú)法得到純凈的LiOH，則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液；電極A為陽(yáng)極，陽(yáng)極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液，根據(jù)放電順序，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－===Cl2↑；根據(jù)電流方向，電解過(guò)程中Li＋向B電極遷移。 (2)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，Al作陽(yáng)極，石墨作陰極。Al在陽(yáng)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：2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑。 (3)從圖中離子移動(dòng)方向可以確定a為陰極。 答案：(1)LiOH；2Cl－－2e－===Cl2↑；B (2)2Al＋6H2O 2Al(OH)3↓＋3H2↑ (3) 負(fù)　硫酸　SO－2e－ ＋H2O===SO＋2H＋ 9．解析：(1)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2H＋＋2e－===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，②和電源的正極相連的電極Y極是陽(yáng)極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即 2Cl－－2e－===Cl2↑，檢驗(yàn)氯氣的方法是用濕潤(rùn)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)①X電極材料是純銅，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，②Y電極材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋。 答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑；紅色； 2Cl－－2e－===Cl2↑；②用濕潤(rùn)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)①Cu2＋＋2e－===Cu；②Cu－2e－===Cu2＋ (3)銀 10．解析：(1)電解池中陽(yáng)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(yáng)極是Mn2＋放電，其陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2 ＋ 4H＋。 答案：(1)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ (2)a；NO＋3e－＋4H＋===NO↑＋2H2O (3)CO(NH2)2＋6OH－－6e－===CO2↑ ＋N2↑＋5H2O 11．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(yáng)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(guò)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(yáng)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(shuō)明右邊制備KOH溶液，H＋在Y極發(fā)生還原反應(yīng)，說(shuō)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(yáng)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O2＋2H2O＋4e－===4OH－，負(fù)極反應(yīng)式為2H2－4e－＋4OH－===4H2O。(4)n(H2)＝0.5 mol，2H＋＋2e－===H2↑，得電子1 mol，X極的反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，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(yáng)離子　(3)H2－2e－＋2OH－===2H2O　(4)49 g　6.021023(或NA)