2022年高考化学电化学基础.pdf
《2022年高考化学电化学基础.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考化学电化学基础.pdf(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1.某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含Cn C-废水(p H约 为6)和淡化食盐水,其装置示意图如图所示。图 中D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜,Z为待淡化食盐水。已 知Cr完全沉淀所需的p H为5.6。下列说法不正确的是A.C 室的电极反应式为 Cr2O 7+6 e+8 H+=2 Cr(O H)31+H2OB.X为有机物污水,Y为含Cr2(方废水C.理论上处理I mo lO会废水的同时可脱除6 mo i的N aCID.E为阴离子交换膜2.以H 2、。2、熔融盐N a2 co 3组成燃料电池,采用电解法制备F e(0 H)2,装置如图所示,其中电解池两极材料分别为铁和石墨,
2、通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是A.石墨电极I I处的电极反应式为O z+4e-=2 0 2-B.X是铁电极C.电解池中有I mo l F e溶解,石 墨I耗H22 2.4 LD.若将电池两极所通气体互换,X、Y两极材料也互换,实验方案更合理。3.原电池结构如图所示,下列有关该原电池的说法正确的是聿 一A.能将电能转换成化学能B.电子从碳棒经外电路流向铁棒C.碳棒发生氧化反应D.总反应为 F e+H 2 sO 4=F e SO 4+H 2 T4.图 a、b、c 分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,七夕
3、表示水分子).下列说法正确的是hA.Y电极与电源负极相连B.能导电的装置中,Y电极产物相同C.N aCl是电解质,三种状态下都能导电D.图 b 说明通电后发生了:N aCl=N a+C r5.某水系锂离子电池可实现L i+和 Co?十分离回收,其装置如图。2 5 时,Co(O H)2 的K sp 分别为6.31 x 1 0-1 5,L i O H 的溶解度为1 2.7 g.下列说法不正确的是A.负极材料中发生变价的元素是TiB.交换膜a 为阳离子交换膜C.负极液和正极液中的c(Li+)均变大D.在过滤层可收集到CO(OH)26.某废水中含有H X,利用如图所示电化学装置可获得HX溶液。下列说法
4、错误的是电源HX溶液A.当电路中通过Imol电子时,在 m 极产生0.5mol 02B.电极m 应与电源的正极相连接C.电解一段时间后,H2sO4的浓度增大D.交换膜b 为阴离子交换膜7.用惰性电极电解下列各组中的三种溶液,电解过程中,溶液中c(H+)依次为升高、不变、降低的是()A.CuSC4、Na2so八 KC1 B.AgNCh、CuCL、Cu(NO3)2C.CaCL、KOH、NaNO3 D.HCK HNO3、K2SO48.如图是某装置示意图,下列说法不正确的是A.盐桥的作用是离子导体 B.负极反应物上发生还原反应C.正极发生的反应是Cu2+2e=Cu D.Zn2 S O j都没有参与电极
5、反应9.用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来完全一样的是A.CuCl2(CuO)B.NaCl(HCl)C.KNO3(KOH)D.CUSO4CU(OH)21 0.已知反应:2 C rO;(黄)+2 H+=C r2 O;(橙)+匕0,设计如图所示装置(均为惰性电极)电解N a z C rC U溶液制取N a2C r2O 7,下列有关叙述正确的是A.CQ:生成C o。;-的反应为非氧化还原反应,不能通过电解方法获得B.电源左侧是正极C.右侧电极的电极反应为:2 H 2 O+2 e=H 2 T+2 O H-D.N a+从右侧通过膜进入左侧
6、1 1.利用假单胞菌分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法错误的是用电器质子交换膜A.该过程将化学能转化为电能B.电流流向:B电极t用电器-A电极C.A电极上发生氧化反应,电极反应式为:X-2 e=Y+2 H+D.若有机物为乙酸,处理I mo l有机物,4 mo iH+透过质子交换膜移动到右室1 2 .下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用C.钢铁发生电化学腐蚀时,负极反应是F e-3 e=F e3+D.合金都比纯金属易被腐蚀1 3 .粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质,通过电解法将其精炼,下列说法不无
7、理的是A.锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围,成为阳极泥B.精铜作为阴极材料,不参与电极反应,电解过程中逐渐变粗C.用C u S0 4作电解质溶液,电解过程中C u SC U溶液浓度略减小D.粗铜与电源的正极相连发生氧化反应:C u-2 e=C u2+1 4 .某课题组以纳米F e?。?作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是A.放电时,正极的电极反应式为F e 2(D 3+6Li+6e-=2F e +3 L。B.该电池可以用水溶液作电解质溶液C.放电时,F e在负极失电
8、子,在正极得电子D.充电时,电池被磁铁吸引15.2019年2月27日至3月1日,第十届日本国际二次电池展在日本东京举行,各种新型二次电池在东京有明展览中心展出,其中以F e F e(C N)6为代表的新型可充电钠离子电池,格外引人注意,其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是A.放电时,正极反应式为:F e F e(C N)6 +2Na+2e-=Na2F e F e(C N)6B.放电时,电子自M g箔流出,经含Na+的电解质流向M。箔C.充电时,Na+通过离子交换膜从右室移向左室D.充电时,M o箔接电源的负极16.乙硼烷(B 2H 6)碱性燃料电池是一种新型电池,具有能量转化效率高、无污染
9、等优点,其结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是B 风尚N OH器液-了01/N.O H 溶液B O.I 一周f 2袂裳A.正极的电极反应式为O 2+4e-+2H 2O=4O H-B.电池工作时,Na,通过阳离子交换膜向右移动C.转移6mo i 电子理论上消耗乙硼烷的质量为14g D.消 耗 I mo lB 2H 6时负极参与反应的 n(O H-)为 12mo l17.一种以N a B H,和 H 2 O 2 为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是()Na交换膜A.电子从电极A 经外电路流向电极BB.Mi!。2层的作用是提高原电池的工作效率C.电池放电时,N a 卡 从 B极移
10、向A 极D.B极室的输出液经处理后可输入A 极室循环利用放电18.下列装置为锂机氧化物二次电池,其成本较低,且对环境无污染:V2O5+x Lif充电Li x V2O5;在图中用该电池电解含保酸性废水可得到单质保。下列说法正确的是A 电解质B碳棒阳离子膜阴离子膜镀锲铁棒0.5moVLNaOH溶液l%Na C l溶液含 N K cr酸性废水abA.该电池充电时,B电极的电极反应式为:Li x V2O5-x e-=V2O 5+x Li+B.锂钢氧化物二次电池可以用Li C l水溶液作为电解液C.电解过程中,b 中 NaCl溶液的物质的量浓度会增大D.当锂锐氧化物二次电池中有7gLi参与放电时,转移电
11、子数为0.5NA1 9.某工厂采用电解法处理含铭废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铭废水,工业设备如图所示,下列说法正确的是()pH 为 3.56.5A.A 接电源负极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应:Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OC.阴极区附近溶液pH减小D.若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L 时(标准状况下),有 0.2 mol 被还原2 0.如图所示原电池,盐桥中装有含琼胶的KC1饱和溶液,相关的叙述中,不正确的是f01C u n rhf?=力 Ag 片TZIZT I T-J甘 盐桥 J i,二:.二;b w .匕 竺t;:Cu(
12、N O j:溶液 AgNO,溶港A.正极的电极反应是Ag+e=AgB.电子沿导线由Cu片流向Ag片C.盐桥中的K+向 Cu片移动D.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应2 1.下列各种情况下能大量共存的离子组为()A.pH=7 的溶液中:Fe3 C h N a NO:B.水电离出的c(H+)=1.0水Omol/L的溶液中Na+、W C l KC.pH=l 的溶液中 NH4 C h Mg2+、SO42-D.AF+、HCO3 C l K+2 2.下列描述中,不符合生产实际的是A.电解熔融的氧化铝制取金属铝B.电解法精炼粗铜,用粗铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂银碳钢网作阴极D.在镀件上
13、电镀锌,用锌作阳极2 3.如图为通过电解NaB(0H)4溶液制备H3BO3的工作原理如图。下列说法正确的是b%NiOHa%NaOHA.a 膜为阴离子交换膜,c 膜为阳离子交换膜B.N 室中,进口和出口 NaOH溶液的浓度:a%b%C.若每生成2 moi H3BO3,两极室共生成33.6 L 气体(标准状况)D.电子从电源负极流出到达右侧石墨电极,经过电解质溶液到达左侧石墨电极,沿导线流回电源正极2 4.如图所示是在航天用高压氢银电池基础上发展起来的一种金属氢化物锲电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是A.放电时正极反应为 NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OHB.电池的电解液可
14、为KOH溶液C.充电时负极反应为MH+OH=H2O+M+eD.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高2 5.以铅蓄电池为外电源,A1作阳极、P b 作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。已知:铅蓄电池中的总反应方程式为:P b (s)+P b()2(s)+2 H 2 s O 4(a q避霾 2 P b S 04(s)+2 H2O(1)通电.电解的化学方程式:2 A 1+3 H2OA12O3+3 H2 T对该电解过程,下列判断错误的是A.电解池:溶液的pH 减小B.电解池:S O/移向A1电极C.铅蓄电池:负极质量不变D.铅蓄电池:工作一段时间后,进行充电时铅蓄电池的负极接电源
15、的负极26.下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由快到慢的顺序为Fe Sn f iF e Zn C 21 Fe Fe r_1 Cu Fe H1-!Cu|I If 1 1 1(II If 1|IfitioV A.B.C.D.二、填空题27.(9分)Zn-M nCh干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCLNH4cl混合溶液。(1)该 电 池 的 负 极 材 料 是。电池工作时,电子流向(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2-N H4C l混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 o欲除去C M+,最 好 选 用 下 列 试 剂 中 的(填 代 号)。a.NaOH
16、 b.Zn c.Fe d.NH3 H2O(3)MnCh的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 o若电解电路中通过2 m ol电子,MnO2的理论产量为 g。28.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。(1)下 列 哪 个 装 置 可 防 止 铁 棒 被 腐 蚀。C u S O.溶 液A电 极 对 应 的 金 属 是(写 元 素 名 称),B电极的电极反应式是若电镀前A、B两金属片质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为5.1 2 g,则电镀时电路中通过的电子为 m
17、 o L镀层破损后,不易被腐蚀的是(填 A或 B)。A.镀铜铁 B.镀锌铁 C.镀锡铁2 9.铝及其化合物在生产、生活中有极其广泛的用途。(1)化学式M g 1 7 A l i 2 的合金是一种新型的纳米储氢合金,其储氢原来理为Mg l 7A 11 2+1 7 H2=1 7 M g H2+1 2 A 1,得到的混合物X (1 7 M g H2+1 2 A l)在一定条件下能释放出H2OM g H 2 中氢元素的化合价为一。将X与足量的N a O H 溶液混合可得到H z,则 7 6 6 g X 充分反应后可得到 m o l H?。(2)将铝片放在汞盐溶液中,其表面会形成铝汞合金(铝表面的氧化膜
18、被破坏了),从溶液中取出铝并放置在空气中,铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”(主要成分为A 12O3),同时放出大量的热.导致迅速长出“白毛”的原因可能有:一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池,加速了铝的氧化反应;二是。确定前一种可能原因是否存在的简单方法是 o(3)无水A l C b 可用作有机合成的催化剂,工业上可用A I 2O 3、C L、焦炭混合反应制备无水A l C b,该反应的另一种产物是可燃性气体,写出该反应的化学方程式:_。(4)聚合氯化铝铁(P A F C)的组成可表示为A lF e(O H)n C kn m,它是应用广泛的高效净水剂。P A F C 在强酸性和强碱性溶液中均
19、会失去净水作用,原 因 是。为检测P A F C 中 A I 和 F e的含量,设计如图所示的流程:p/辰 足-广F e(0 H)3 弩 F e2O3 不L溶液 过,”(0 H)3-A 1 2 O3试剂A是,步骤中发生反应的离子方程式是。参考答案1.D【分析】该装置为原电池装置,根据电子流向可知A室为负极,C室为正极,B室中待净化食盐水中氯离子需要流向负极,所以D为阴离子交换膜,钠离子需要流向正极,E为阳离子交换膜;C o。子转化为C r(0 H)3 时需要被还原,所以应通入原电池的正极,则 Y为含C O 歹废水,X为有机物污水。【详解】A.根据分析可知,C室通入含er 2。子废水,得电子发生
20、还原反应,结合电子守恒和电荷守恒可知方程式为er 2。,+6 e+8H+=2C r(O H)3 1+H2O,故 A正确;B.根据分析可知X为有机物污水,Y为含er 2。京废水,故 B正确;C.该 原 电 池 正 极 电 极 反 应 式 为 歹+6 e+8H+=2C r(O H R+H 2O,理论上处理I m o l的.。夕时转移电子6moL则 N a+、分别定向移动6 m o L 即可脱除6 m o i的 NaCL故 C正确;D.该原电池中碳电极为正极,放电时阳离子移向正极,阴离子移向负极,为了淡化食盐水,需要N a+移向C室,。一 移向A室,所以E为阳离子交换膜,故 D错误;故答案为D。2.
21、D【分析】左边装置是原电池,通入氢气的电极I 是负极,发生氧化反应;通入氧气的电极H是正极,正极发生还原反应。右边装置是电解池,X是阴极、Y是阳极,F e作阳极发生氧化反应,据此分析解答。【详解】左边装置是原电池,通入氢气的电极I 是负极、通入氧气的电极I I 是正极,负极反应式为H2-2e+C O 32=C O 2+H 2O,正极反应式为。2+4 口+2c o 2=2C C h2-。右边装置是电解池,X是阴极、Y是阳极,阴极反应式为2H 2O+2e=H 2T+2 0 H,阳极反应式为F e-2e+2O H =F e(O H)2hA.通入氧气的电极H是正极,正极上氧气获得电子,发生还原反应,电
22、极反应式为O 2+4 e+2C O 2=2C O32-,A 错误;B.X与负极连接,作阴极,Y与电源正极连接,作阳极,要制取F e(0 H)2,阳极Y必须是答案第1页,总14页铁电极,X电极为石墨电极,B错误;C.电解池中有一 I m o lF e溶解,失去2m o i电子,根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知在石墨I耗H 21m o l,但未指明气体所处的条件,因此不能确定氢气的体积就是22.4 L,C错误;D.若将电池两极所通气体互换,则I是正极,X是阳极,X电极材料是F e,该电极产生的F e2+和碱反应得到F e(0 H)2白色沉淀,可以将沉淀和氧气隔绝,实验方案更合理,D正确;故答
23、案选D o【点睛】本题考查原电池和电解池的反应原理,明确在燃料电池中通入燃料H 2的电极为负极,与电源负极连接的电极为阴极,F e电极与电源正极连接作阳极,发生氧化反应变为F e 2+是解本题关键,难点是电极反应式的书写,注意该原电池中电解质是熔融碳酸盐而不是酸或碱溶液。3.D【详解】A.该装置是原电池,是将化学能转变为电能的装置,故A错误;B.铁为负极,碳为正极,电子从铁棒沿导线流向碳棒,故B错误;C.碳棒上氢离子得电子发生还原反应,故C错误;D.该原电池的电池反应式为:F e+H2S O 4=F e S O4+H2T,故D正确;故选D。4.A【详解】A.氯离子半径大于钠离子,则图中 代 表
24、的离子是c r,b图中阴离子向x极移动,失电子生成氯气,则X为阳极,接电源正极,Y电极为阴极,与电源负极相连,故A正确;B.b e中存在自由移动的离子,为能导电的装置,Y是阴极,图b中是N a+得电子生成N a单质,图c中是水电离的H+得电子生成H 2,产物不同,故B错误;c.N a C l是电解质,N a C l在晶体状态没有自由移动的电子和离子,不导电,即图a不导电,故C错误;D.熔融状态下,N a C l通电生成N a和C3氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离,不需要通电也能电离,故D错误;答案选A。5.B答案第2页,总14页【解析】【详解】A、由图可知,通入02的电极为正极,放电过程中
25、,负极材料Li2Ti2(PO4)2中Ti元素化合价升高,故 A 不符合题意;B、正极发生反应:O2+4e+2H2O=4OH-,为实现Li,和 Co?+分离回收,交换膜b 应选用阳离子交换膜,由溶液呈电中性可知,交换膜a 为阴离子交换膜,故 B 符合题意;C、负极材料中Ti元素化合价升高,生成Li+,废液中Li+向正极液中移动,故负极液和正极液中的c(Li+)均变大,故 C 不符合题意;D、正极液中生成了 0H,C02+与 会 反 应 生 成CO(OH)2,在过滤层中沉积,故 D 不符合题意;故答案为B6.A【分析】由题意可知m 为阳极,电极反应式为2H2。-4eO?T+4H+,a 为阳离子膜,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 年高 化学 电化学 基础
限制150内