2019-2020年高三化學二輪復習 作業(yè)卷 原電池 電解池2（含解析）.doc

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2019-2020年高三化學二輪復習 作業(yè)卷 原電池 電解池2（含解析） 可能用到的相對原子質量：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10小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1.以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是 A. 黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B. 生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹 C. 鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹 D. 銀制獎牌久置后表面變暗 2.用石墨作電極電解A1C13溶液時，下圖的電解過程變化曲線合理的是（ ） 時間 A B C D 時間 時間 時間 0 0 0 0 7 7 pH pH 沉 淀 量 沉 淀 量 第2題圖 3.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是( ) A.該電池能夠在高溫下工作 B.電池的負極反應為: C.放電過程中, 從正極區(qū)向負極區(qū)遷移 D.在電池反應中,每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標準狀況下 氣體 4.將鎂片.鋁片平行插入到一定濃度的NaOH溶液中，用導線連接成閉合回路，該裝置在工作時，下列敘述正確的是 (　　) A.鎂比鋁活潑，鎂失去電子被氧化成Mg2＋ B.鋁是電池的負極，開始工作時溶液中會立即有白色沉淀生成 C.該裝置的內.外電路中，均是電子的定向移動形成電流 D.該裝置開始工作時，鋁片表面的氧化膜可不必處理 5.有一種燃料電池，所用燃料為H2和空氣，電解質為熔融的K2CO3。電池的總反應式為2H2+O22H2O，負極反應為H2+－2e－H2O+CO2。該電池放電時，下列說法中正確的（?。? A.正極反應為 B.向正極移動 C.電子由正極經(jīng)外電路流向負極 D.電池中的物質的量將逐漸減少 融 熔 鹽 6. 以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備Fe(OH)2，裝置如下圖所示，其中P端通入CO2。通電一段時間后，右側玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。則下列說法中正確的是 A．X、Y兩端都必須用鐵作電極 B．不可以用NaOH溶液作為電解液 C．陰極發(fā)生的反應是：2H2O＋ 2e－= H2↑+ 2OH－ D．X端為電解池的陽極 7.現(xiàn)在污水治理越來越引起人們重視，可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚（），其原理如圖所示，下列說法正確的是（ ） A．當外電路中有0.2mole－轉移時，通過質子交換膜的H+的個數(shù)為0.2NA B．A極的電極反應式為 + e－=Cl－+ C．電流方向從B極沿導線經(jīng)小燈泡流向A極 D．B為電池的正極，發(fā)生還原反應 8.右圖是模擬工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖，下列敘述不正確的是 A．a(chǎn) 為電源的負極 B．Fe電極的電極反應是4OH――4e－= 2H2O＋O2↑ 電解 C．通電一段時間后，鐵電極附近溶液先變紅 D．電解飽和食鹽水的化學方程式是2NaCl + 2H2O==2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 9.某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗．濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡．據(jù)此，下列敘述正確的是（　?。? 　 A． 鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應 B． 鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應 　 C． 鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D． a點是負極，b點是正極 10.關于下列各裝置圖的敘述中，正確的是 A．裝置①陽極有紅色物質析出 B．裝置②的總反應為 C．裝置③中a為負極，發(fā)生的電極反應式為 D．用裝置④精煉銅，則a極為純銅，電解質溶液可為CuSO4溶液 二 、填空（本大題共4小題） 11.（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，最終將鉻轉化為Cr(OH)3沉淀，達到凈化目的。某科研小組利用以上方法處理污水，設計了熔融鹽電池和污水電解裝置如下圖所示。 （1）Fe電極為 （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、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，該熔融鹽電池的負極的電極反應是CH4–8e–+4CO32–==5CO2+2H2O，則正極的電極反應式為 。 （4）實驗過程中，若電解池陰極材料質量不變，產(chǎn)生4.48L（標準狀況）氣體時，熔融鹽燃料電池消耗CH4的體積為 L（標準狀況）。 (5) 已知某含Cr2O的酸性工業(yè)廢水中鉻元素的含量為104.5 mgL－1，處理后鉻元素最高允許排放濃度為0.5 mgL－1。處理該廢水1 000 m3并達到排放標準至少消耗鐵的質量為 kg。 12. 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_____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 電負性 熔點 沸點 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度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 0-t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是_____,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______。 13.金屬鉻和氫氣在工業(yè)上都有重要的用途。已知：鉻能與稀硫酸反應，生成氫氣和硫酸亞鉻（CrSO4）。 Cr2+ （1）銅鉻構成原電池如右圖1，其中盛稀硫酸燒杯中的現(xiàn)象為： 。鹽橋中裝的是飽和KCl瓊脂溶液，下列關于此電池的說法正確的是： A．鹽橋的作用是使整個裝置構成通路、保持溶液呈電中性，凡是有鹽橋的原電池，鹽橋中均可以用飽和KCl瓊脂溶液 B．理論上1molCr溶解，鹽橋中將有2molCl-進入左池，2molK+進入右池 C．此過程中H+得電子，發(fā)生氧化反應 D．電子從鉻極通過導線到銅極，又通過鹽橋到轉移到左燒杯中 （2）如構成圖2電池發(fā)現(xiàn)， 銅電極上不再有圖1的現(xiàn)象，鉻電極上產(chǎn)生大量氣泡，遇空氣呈紅棕色。寫出正極電極反應式： 。 （3）某同學把已去掉氧化膜的鉻片直接投入氯化銅溶液時，觀察到了預料之外的現(xiàn)象：①鉻片表面上的銅沒有緊密吸附在鉻片的表面而是呈蓬松的海綿狀；②反應一段時間后有大量氣泡逸出，且在一段時間內氣泡越來越快，經(jīng)點燃能發(fā)出爆鳴聲，證明是氫氣。請解釋這兩種現(xiàn)象的原因____________________________________________ 14. 電化學原理在醫(yī)學醫(yī)療中有重要應用。 (1)碘可用作心臟起搏器電—鋰碘電池的材料。該電池反應如下： 則△H=_____________________；碘電極作為該電池的_______極。 (2)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO(NH2)2]，其原理如圖所示。 請回答下列問題： ①直流電的負極為___________(填“A”或“B”)； ②陽極室中發(fā)生的反應依次為______________________、 _______________________； ③電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將_____________(填“增大”、“減小”或“不變”)；若兩極共收集到氣體13.44L(標準狀況)，則除去的尿素為___________g(忽略氣體的溶解)。 xx萬卷作業(yè)卷（原電池 電解池2）答案解析 一 、選擇題 1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】B 4.解析：對NaOH溶液而言Al比Mg活潑，故Al為負極，Mg為正極，負極電極反應式為：Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O，故A.B兩項均不正確；內電路是陰.陽離子定向移動形成電流，故C項不正確；Al表面氧化膜不必另外處理，溶液中NaOH即可使其溶解，故D項正確。 答案：D 5.【答案】A 【解析】本題考查原電池原理。A.轉移電子數(shù)目相同時，用總反應式減去負極反應式就是正極反應式，正極反應為:，正確；B.原電池中陰離子向負極移動，錯誤；C.電子由負極經(jīng)外電路流向正極，錯誤；D.根據(jù)負極反應式和正極反應式，放電過程中電池中的物質的量不變，錯誤，故選A。 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】B 9. 分析： 此為電解氯化鈉溶液的實驗裝置，電解時的陰極反應為：2H++2e﹣═H2↑，或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，陽極發(fā)生的反應為：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑， 總反應為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，陰極溶液呈堿性，滴加酚酞溶液呈紅色，以此回答題中各項問題． 解答： A、用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡，說明鉛筆做陰極，反應為：2H++2e﹣═H2↑，或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，溶液呈堿性，滴加酚酞溶液呈紅色，故A錯誤； B、陰極發(fā)生還原反應，陽極發(fā)生氧化反應，在該電解池中，鉛筆做陰極，鉑片做陽極，故B錯誤； C、鉛筆做陰極，反應為：2H++2e﹣═H2↑，或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，有氫氣產(chǎn)生，故C錯誤； D、用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡，說明鉛筆做陰極，連接電源的負極，即a為負極，則b為正極，故D正確． 故選：D． 點評： 本題考查電解原理及應用，本題難度不大，做題時注意從反應的現(xiàn)象判斷電解池的陰陽極入手來解答，注意把握電極反應和溶液離子濃度的變化． 10.【答案】C 解析：A、應該為陰極有紅色物質析出，故A錯誤；B、鐵比銅的還原性強，裝置②是原電池，總反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B錯誤； C、在燃料電池的負極，氫氣發(fā)生氧化反應，C正確；D、根據(jù)電流方向知a為陽極，應該是粗銅，b極應該為純銅，故D錯誤。 故答案選C 【思路點撥】本題考查了原電池原理、電解池原理，理解時要與氧化還原反應原理結合。 二 、填空 11.(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） (5)336 （2分） 12.答案：（1）三 ⅣA ，（2）1s22s22p3，1 （3）>，<，>，<（4）2H+ + NO3--e-=NO2 + H2O，正，隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，銅做負極反應，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，原子晶體熔沸點與原子半徑呈反比，而碳原子半徑小于硅，故金剛石熔點高；CH4和SiH4都是分子晶體，均沒有氫鍵，所以直接根據(jù)相對分子質量可以判斷SiH4沸點較高。（4）反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生，說明硝酸反應生成二氧化氮，則此時正極的電極反應式是2H+ + NO3--e-=NO2↑+ H2O；溶液中的H+向正極即銅極移動；濃硝酸具有強氧化性，隨著反應進行鋁表面被氧化生成了氧化膜，阻礙其與濃硝酸反應，故銅參與反應變?yōu)樨摌O，電流方向改變。 13.【解析】（1）銅電極上有氣泡冒出； B； （2）4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O （3）Cu2+的水解使溶液呈酸性，鉻與酸性溶液反應生成氫氣，氣泡使生成的銅疏松；生成的銅和鉻形成原電池，使產(chǎn)生氫氣的速率加快 解析：（1）銅鉻構成原電池，鉻活潑性大于銅，故鉻作負極，銅作正極，正極上析出氫氣，故其中盛稀硫酸燒杯中的現(xiàn)象為有氣泡冒出；A、如果電解質溶液中含有銀離子，鹽橋中就不能用飽和KCl瓊脂溶液，故錯誤；B、理論上1molCr溶解，轉移2mol電子，陰離子進入負極，陽離子進入正極，故鹽橋中將有2molCl-進入左池，2molK+進入右池，正確；C、此過程中H+得電子，發(fā)生還原反應，故錯誤；D、電子不能在電解質溶液中移動，故錯誤； （2）圖2中Cu與稀硝酸反應，負極為Cu，正極為Cr，生成NO氣體；電極反應式為： 4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O； （3）Cu2+的水解使溶液呈酸性，鉻與酸性溶液反應生成氫氣，氣泡使生成的銅疏松；生成的銅和鉻形成原電池，使產(chǎn)生氫氣的速率加快； 【思路點撥】本題考查了原電池的工作原理，為高頻考點，把握原電池的工作原理、正負極及電極反應為解答的關鍵，注重基礎知識的考查，題目難度不大 。 14. 【答案】 解析：⑴根據(jù)蓋斯定律△H= ，碘發(fā)生還原反應，作為該電池的正極 ⑵①由圖產(chǎn)生H2極為陰極，知A為正極，B為負極。 ②陽極室發(fā)生的反應依次為2Cl－－2e－=Cl2↑，由產(chǎn)物CO2、N2知CO(NH2)2在此室反應被氧化，CO(NH2)2→CO2＋N2，發(fā)生還原反應的為Cl2，故方程式為CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl。 ③陰極室2H＋＋2e－=H2↑，陽極室產(chǎn)生的H＋通過質子交換膜進入陰極室，從而使陰極室H＋濃度保持不變，pH與電解前相比不變。 兩極共收集到的氣體n(氣體)＝13.44/22.4＝0.6 mol m[CO(NH2)2]＝＝7.2 g 【思路點撥】根據(jù)蓋斯定律求算總反應的反應熱；根據(jù)電解池兩極產(chǎn)物判斷陰陽極進而判斷外接電源的正負極。