高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)專(zhuān)題升級(jí)訓(xùn)練卷

專(zhuān)題升級(jí)訓(xùn)練6電化學(xué)(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，你認(rèn)為可行的方案是()。2．關(guān)于下列說(shuō)法中正確的是()。A．用惰性電極電解熔融氯化鈉的離子方程式為：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－B．用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質(zhì)Cu和MgC．右圖為電解足量氯化鈉溶液的裝置，一段時(shí)間后兩極收集到氣體的體積之比一定為1∶1D．電解精煉銅時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)陰極析出銅的質(zhì)量比陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量大3．化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活密切相關(guān)，下列說(shuō)法中正確的是()。A．鋼鐵在海水中比在河水中更易生銹B．銅的金屬活動(dòng)性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕C．鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)D．用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質(zhì)Cu和Mg4．(2012浙江理綜，10)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如右：下列說(shuō)法不正確的是()。A．在陰極室，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑B．在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬且驗(yàn)殛?yáng)極區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O向右移動(dòng)C．該制備過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑D．測(cè)定陽(yáng)極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1－eq\f(d,2)5．(2011山東威海二模)根據(jù)下圖所示的裝置(甲中電極均為惰性電極)判斷下列敘述中正確的是()。A．利用該反應(yīng)可持續(xù)生產(chǎn)硫酸銅，直至硫酸耗盡B．甲中b電極的電極反應(yīng)為：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．通電初期乙中的總反應(yīng)為：Cu＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(通電))CuSO4＋H2↑D．反應(yīng)過(guò)程中甲、乙裝置中溶液的pH都逐漸減小6．某鋰電池的電池總反應(yīng)為4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A．鋰電極作電池負(fù)極，放電過(guò)程中發(fā)生還原反應(yīng)B．1molSOCl2發(fā)生電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4molC．電池的正極反應(yīng)為2SOCl2＋2e－=4Cl－＋S＋SO2D．組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行7．(2012湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考，11)已知在pH為4～5的溶液中，Cu2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。某學(xué)生擬用電解CuSO4溶液的方法測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量。該同學(xué)向pH＝3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3雜質(zhì)的CuSO4溶液中加入過(guò)量的黑色粉末X，充分?jǐn)嚢韬髮V液用右上圖所示裝置電解，其中某電極增重ag，另一電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體VmL。下列說(shuō)法正確的是()。A．銅電極連接電源正極B．黑色粉末X是鐵粉C．銅的相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式是eq\f(22.4a,V)D．石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O二、簡(jiǎn)答題(本題包括4小題，共58分)8．(2012吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)六模，27)(14分)A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子為Na＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，在如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)M為電源的______極(填寫(xiě)“正”或“負(fù)”)，甲、乙兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)分別為_(kāi)_______________、________________(填寫(xiě)化學(xué)式)。(2)計(jì)算電極f上生成的氣體為_(kāi)_______mol。(3)寫(xiě)出乙燒杯中的電解反應(yīng)方程式：______________________________________。(4)若電解后甲溶液的體積為10L，則該溶液的pH為_(kāi)_________。9．(2012北京海淀期末，17)(14分)某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解池原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。圖1圖2請(qǐng)回答：Ⅰ.用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu作電極的是______(填字母序號(hào))。A．鋁 B．石墨 C．銀 D．鉑(2)N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，SOeq\o\al(2－,4)____________(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有____________________________________。Ⅱ.用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根(FeOeq\o\al(2－,4))在溶液中呈紫紅色。(4)電解過(guò)程中，X極區(qū)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)電解過(guò)程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O和____________。(6)若在X極收集到672mL氣體，在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積)，則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少__________g。(7)在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為：2K2FeO4＋3Zn=Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________。10．(15分)工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來(lái)，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去(或撇掉)浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用該原理處理污水，設(shè)計(jì)裝置示意圖如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無(wú)法使懸浮物形成浮渣。此時(shí)應(yīng)向污水中加入適量的________。a．H2SO4b．CH3CH2OHc．Na2SO4d．NaOHe．BaSO4(2)電解池陽(yáng)極實(shí)際發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無(wú)色氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是Ⅰ.____________；Ⅱ.______________。(3)該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，稀土金屬材料作電極。為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)(見(jiàn)上圖)。A物質(zhì)的化學(xué)式是________________。(4)已知燃料電池中有1.6gCH4參加反應(yīng)，則C電極理論上生成氣體______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。11．(15分)鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)黃鐵礦(FeS2，其中S為－1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(高溫))6SO2＋Fe3O4，氧化產(chǎn)物為_(kāi)___________，若有3molFeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_________。(2)①鋼鐵的電化腐蝕簡(jiǎn)單示意圖如右，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡(jiǎn)單示意圖，請(qǐng)?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。②寫(xiě)出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式_____________________________________________________________________________________。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH①該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為_(kāi)___________。用該電池電解100mL1mol·L－1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.1mol電子時(shí)，被電解溶液的pH為_(kāi)_____(溶液體積變化忽略不計(jì))。②高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，工業(yè)上可先制得高鐵酸鈉，制備高鐵酸鈉的兩種方法的主要反應(yīng)原理如下：干法制備——2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑濕法制備——2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O然后在低溫下向高鐵酸鈉溶液中加入一定量的KOH，可析出高鐵酸鉀。由以上信息可知：高鐵酸鉀溶解度比高鐵酸鈉________(填“大”或“小”)。已知高鐵酸鈉和水反應(yīng)，有氫氧化鐵和氧氣生成，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)過(guò)程的離子反應(yīng)方程式______________________________。

參考答案一、選擇題1．C解析：反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，只能設(shè)計(jì)成電解池且Ag作陽(yáng)極。2．D解析：熔融的氯化鈉無(wú)水，A錯(cuò)誤；MgCl2溶液中的H＋得電子，B錯(cuò)誤；陰極2H＋＋2e－=H2↑、陽(yáng)極2Cl－－2e－=Cl2↑，依據(jù)電子守恒生成的H2、Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶1，但氯氣溶于水，能與NaOH溶液反應(yīng)，所以收集到的氯氣一定比氫氣少，C錯(cuò)誤；陰極只發(fā)生Cu2＋＋2e－=Cu，而陽(yáng)極除發(fā)生Cu－2e－=Cu2＋，還可能發(fā)生Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋等，所以D正確。3．A解析：A選項(xiàng)海水中電解質(zhì)濃度大，易形成原電池，正確；C選項(xiàng)，均發(fā)生的是氧化反應(yīng)；D選項(xiàng)，Mg的活動(dòng)性大于H的，所以電解MgCl2溶液不會(huì)生成Mg單質(zhì)，D錯(cuò)誤。4．D解析：因放電順序H＋＞K＋，故陰極電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；由于陽(yáng)極的電極材料是惰性電極，故該電解池的陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，由于反應(yīng)生成了H＋，增大了H＋的濃度，故2CrOeq\o(2－4,\s\do7((黃色)))＋2H＋Cr2Oeq\o(2－7,\s\do7((橙色)))＋H2O平衡正向移動(dòng)，溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬?，故A、B項(xiàng)正確；將上述反應(yīng)式合并可知C項(xiàng)正確；由總反應(yīng)方程式4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑和電解裝置可知，電解過(guò)程中陽(yáng)極室的K＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室，從而生成KOH?，F(xiàn)設(shè)K2CrO4的起始物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化的K2CrO4的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電解方程式可知生成的KOH的物質(zhì)的量為x，陽(yáng)極室剩余K＋物質(zhì)的量為2mol－x，陽(yáng)極室中Cr的物質(zhì)的量為1mol，由題意得：eq\f(2mol－x,1mol)＝d，解得x＝(2－d)mol，故鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為(2－d)，D項(xiàng)不正確。5．C解析：甲中的電極反應(yīng)式為a電極(負(fù)極)2H2－4e－＋4OH－=4H2O、b電極(正極)O2＋2H2O＋4e－=4OH－，電池反應(yīng)式為2H2＋O2=2H2O，所以甲中堿液濃度降低，pH都逐漸減?。灰页刂嘘?yáng)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，陰極電極反應(yīng)式：通電初期，溶液中陽(yáng)離子只有H＋，反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，乙裝置pH逐漸增大，通電一段時(shí)間后溶液中的Cu2＋逐漸增多，為Cu2＋＋2e－=Cu，只有C正確。6．D解析：根據(jù)總反應(yīng)式可知Li被氧化，作電池的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SOCl2被還原為S，為正極反應(yīng)，1molSOCl2發(fā)生電極反應(yīng)只生成0.5molS，轉(zhuǎn)移2mol電子，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)電子轉(zhuǎn)移不守恒，電荷不守恒，錯(cuò)誤；Li為活潑金屬，能與水、氧氣反應(yīng)，故該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧條件下進(jìn)行，D正確。7．D解析：黑色粉末X是鐵粉，則摻入了新的雜質(zhì)Fe2＋，所以應(yīng)為CuO；此裝置因?yàn)橛袣怏w生成，所以是電解CuSO4溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑、陰極電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，銅接電源負(fù)極，D正確；相對(duì)原子質(zhì)量無(wú)單位(或單位為1)，注意氧氣的體積單位為mL，銅的相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式為eq\f(11200a,V)，C錯(cuò)誤。二、簡(jiǎn)答題8．答案：(1)負(fù)NaClAgNO3(2)0.025(3)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO3(4)12解析：(1)乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8g，可知乙燒杯中為AgNO3(因?yàn)榻饘訇?yáng)離子只有Ag＋得電子)，c電極為陰極，所以M為負(fù)極；由pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖可知甲為NaCl溶液、丙為Na2SO4溶液；(2)(4)c電極生成0.1molAg轉(zhuǎn)移0.1mol電子，依4OH－－4e－=2H2O＋O2↑可知電極f上生成0.025molO2；依2H＋＋2e－=H2↑可知生成0.1molOH－，c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝10－12mol·L－1。9．答案：(1)A(2)2H＋＋2e－=H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－)(3)從右向左濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生(答出“紅褐色斑點(diǎn)”或“紅褐色沉淀”即可給分)(4)增大(5)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(6)0.28(7)2FeOeq\o\al(2－,4)＋6e－＋5H2O=Fe2O3＋10OH－解析：(1)鋁與CuSO4溶液反應(yīng)，且比Zn活潑；(2)N極為陰極，發(fā)生得電子反應(yīng)，溶液中只有H＋得電子；(3)SOeq\o\al(2－,4)向負(fù)極(左)移動(dòng)，濾紙上陰極有OH－生成、陽(yáng)極有Fe2＋生成，兩離子生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；(4)X極是陰極，H＋得電子，所以pH增大；(5)由信息兩極均有氣體產(chǎn)生，可知陽(yáng)極生成的氣體只能是氧氣；(6)X極收集n(H2)＝0.03mol，得0.06mol電子，Y極收集n(O2)＝0.0075mol，OH－失去0.03mol電子，所以參加反應(yīng)的n(Fe)＝eq\f(0.06mol－0.03mol,6)＝0.005mol；(7)第一步標(biāo)化合價(jià)看化合價(jià)變化：鐵的化合價(jià)降低3價(jià)；第二步依據(jù)得失電子寫(xiě)2FeOeq\o\al(2－,4)＋6e－→Fe2O3；第三步依據(jù)電荷守恒，結(jié)合電解質(zhì)溶液顯堿性配平得反應(yīng)式：2FeOeq\o\al(2－,4)＋6e－＋5H2O=Fe2O3＋10OH－。10．答案：(1)c(2)Fe－2e－=Fe2＋4OH－－4e－=O2↑＋2H2O(3)CO2(4)8.96解析：H2SO4顯酸性、CH3CH2OH是非電解質(zhì)、NaOH顯堿性、BaSO4不溶于水；Na2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)顯中性電解時(shí)Na＋、SOeq\o\al(2－,4)均不放電，只有c符合；(2)乙裝置通入空氣的電極為原電池正極，所以甲裝置Fe為陽(yáng)極，鐵失電子，由信息(生成一種無(wú)色氣體)可知還生成氧氣，所以還有OH－失電子；(3)由乙中電解質(zhì)可知，甲烷燃燒生成CO2和H2O，所以A為CO2，在正極發(fā)生電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)；(4)首先標(biāo)化合價(jià)看化合價(jià)變化：eq\o(C,\s\up6(－4))H4→eq\o(C,\s\up6(＋4))O2，0.1molCH4轉(zhuǎn)移0.8mol電子，C電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，所以生成n(H2)＝0.4mol。11．答案：(1)SO2、Fe3O432mol(2)①②O2＋2H2O＋4e－=4O