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2014届高考化学二轮复习必做训练 电化学原理及其应用练习卷(带解析)

适用年级:高三 | 试卷年份:2014年 | 省份:全国 | 试卷类型:专题试卷 | 上传日期:累计组卷次数 | 下载word版

选择题

镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳。其中一种镁电池的反应为xMg+Mo3S4MgxMo3S4,下列说法错误的是(  )

A.放电时Mg2向正极迁移1 G+ X' B$ `0 d8 @' M: H8 B) Y
B.放电时正极反应为Mo3S4+2xe=Mo3S42x-1 G+ X' B$ `0 d8 @' M: H8 B) Y
C.充电时Mo3S4发生氧化反应1 G+ X' B$ `0 d8 @' M: H8 B) Y
D.充电时阴极反应为Mg2+2e=Mg1 G+ X' B$ `0 d8 @' M: H8 B) Y

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某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。下列说法中错误的是(  )

A.图1中,若开始实验时开关K与a连接,则B极的电极反应式为Fe-3e=Fe3, e; J U D3 I* U* K7 X
B.图1中,若开始实验时开关K与b连接,则一段时间后向电解液中通入适量HCl气体可恢复到电解前的浓度, e; J U D3 I* U* K7 X
C.图2中,若开始实验时开关K与a连接,则电解液的溶质质量分数变小, e; J U D3 I* U* K7 X
D.图2中,若开始实验时开关K与b连接,则A极减少的质量等于B极增加的质量, e; J U D3 I* U* K7 X
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某化学学习小组学习电化学后,设计了下面的实验装置图:

下列有关该装置图的说法中正确的是(  )

A.合上电键后,盐桥中的阳离子向甲池移动% V3 a1 D: F7 `
B.合上电键后,丙池为电镀银的电镀池% V3 a1 D: F7 `
C.合上电键后一段时间,丙池中溶液的pH增大% V3 a1 D: F7 `
D.合上电键后一段时间,当丙池中生成标准状况下560 mL气体时,丁池中理论上最多产生2.9 g固体% V3 a1 D: F7 `

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目前人们掌握了可充电锌—空气电池技术,使这种电池有了更广泛的用途。这种电池使用特殊技术吸附空气中的氧,以苛性钠溶液为电解质,电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,下列判断正确的是(  )

A.放电时,OH向负极方向移动$ T! W# S( D' X
B.放电时,正极反应式为Zn+2OH-2e=ZnO+H2O$ T! W# S( D' X
C.充电时,Zn发生氧化反应$ T! W# S( D' X
D.充电时,阴极反应为O2+2H2O+4e=4OH$ T! W# S( D' X

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高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是(  )

A.铁是阳极,电极反应为Fe-6e+4H2O=FeO42-+8H
7 ^( B, `9 a4 a2 c: Q6 V
B.镍电极上的电极反应为2H+2e=H2
7 ^( B, `9 a4 a2 c: Q6 V
C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH自右向左移动
7 ^( B, `9 a4 a2 c: Q6 V
D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,最终溶液pH不变
7 ^( B, `9 a4 a2 c: Q6 V

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“神舟九号”与“天宫一号”成功对接,是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图,下列有关说法正确的是(  )

A.图甲把化学能转化为电能,图乙把电能转化为化学能,水得到了循环使用
B.当有0.1 mol电子转移时,a极产生0.56 L O2(标准状况下)
C.c极上发生的电极反应是O2+4H+4e=2H2O
D.图乙中电子从c极流向d极,提供电能

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高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述正确的是(  )

A.充电时阳极反应为Zn-2e+2OH=Zn(OH)2- [3 I L+ ?5 j2 G" L9 `& f
B.充电时OH向阳极移动- [3 I L+ ?5 j2 G" L9 `& f
C.放电时每转移3 mol e正极有1 mol K2FeO4被氧化- [3 I L+ ?5 j2 G" L9 `& f
D.充电时,电源的正极应与电池的Zn(OH)2极相连- [3 I L+ ?5 j2 G" L9 `& f

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电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁—次氯酸钠燃料电池,电池总反应为Mg+ClO+H2O=Cl+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。下列说法正确的是(  )

A.图乙中Cr2O72-向惰性电极移动,与该极近的OH结合转化成Cr(OH)3除去 b4 F9 G7 ?9 R4 H 
B.图乙的电解池中,有0.084 g阳极材料参与反应,阴极会有336 mL的气体产生 b4 F9 G7 ?9 R4 H 
C.图甲中发生的还原反应是Mg2+ClO+H2O+2e=Cl+Mg(OH)2 b4 F9 G7 ?9 R4 H 
D.若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理,理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀 b4 F9 G7 ?9 R4 H 

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甲烷燃料电池,分别选择H2SO4溶液和NaOH溶液做电解质溶液,下列有关说法正确的是(  )

A.总反应式都为CH4+2O2=CO2+2H2O2 Q( Y" K5 P0 _5 c3 `# M# ?% @
B.H2SO4和NaOH的物质的量都不变,但浓度都减小2 Q( Y" K5 P0 _5 c3 `# M# ?% @
C.若用H2SO4溶液做电解质溶液,负极反应式为CH4-4e+H2O=CO2+4H2 Q( Y" K5 P0 _5 c3 `# M# ?% @
D.若用NaOH溶液做电解质溶液,正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH2 Q( Y" K5 P0 _5 c3 `# M# ?% @

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电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图甲表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。则下列说法不正确的是(  )

A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液
B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量
C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol
D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L-1
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填空题

过氧化银(Ag2O2)是银锌碱性电池正极的活性物质,可通过下列反应制备:
K2S2O8+2AgNO3+4KOHAg2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
(1)已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键,则该反应________ (填“是”或“不是”)氧化还原反应;已知下列反应:Mn2+S2O82-+H2O→MnO4-+SO42-+H(未配平),反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)制备Ag2O2的反应进行完全后,经过滤、洗涤、干燥,即可得到Ag2O2,检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是________。
(3)一种银锌(Ag2O2、Zn)碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极生成Ag,负极只生成一种化合物(只含有Zn、K、H、O),其中Zn元素的质量分数为30%,钾、锌两种元素的质量比为7865,则该电池的总反应方程式为________。
(4)用银锌电池电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液可制取H2,其装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过,M、N均为惰性电极)。

①N极与银锌电池的________(填“Zn”或“Ag2O2”)相连。
②M极的电极反应式为________________________。

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硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用。请回答下列问题:
(1)铜与浓硫酸共热是制备硫酸铜的方法之一,写出反应的化学方程式:__________________。但该反应生成的气体污染环境。为避免环境污染,可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气,反应的总化学方程式为____________________。
(2)将铜粉置于稀硫酸中不发生反应,加入双氧水,则铜粉可逐渐溶解。写出反应的离子方程式:____________________。
(3)将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体。为了节约原料,H2SO4和HNO3的物质的量之比最佳为________________。
(4)用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图甲所示。图乙是电解过程中产生气体的总体积V与转移电子的物质的量n(e)的关系图。

电解过程中,a电极的现象是______________;b电极的电极反应式为____________________。

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化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

(1)催化反硝化法中,H2能将NO3-还原为N2。25℃时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为____________________,其平均反应速率v(NO3-)为________mol·L-1·min-1
③还原过程中可生成中间产物NO2-,写出3种促进NO2-水解的方法________。
(2)电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为________(填“A”或“B”),阴极反应式为______________。
②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm-Δm)为________g。

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