第四章化学反应与电能第二节电解池强化习题 高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二节电解池一、选择题（共18题）1．下列说法中正确的是A．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C．焰色反应(试验)均应透过蓝色钴玻璃观察D．电解饱和食盐水制取钠2．下列装置由甲、乙部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是A．电子的流动方向M→Fe→CuSO4溶液→Cu-NB．当N极消耗5.6LO2时，则铁极增重32gC．一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变D．M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+16OH--16e-=2CO2↑+N2↑+12H2O3．用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A负极CuCl2溶液b管中有气体逸出B负极NaOH溶液溶液pH降低C正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色D正极AgNO3溶液b管中电极反应式是A．A B．B C．C D．D4．下列实验装置能达实验目的的是

A．甲装置用滴定溶液 B．用乙装置干燥氢气C．用丙装置在铁器上镀锌 D．丁装置检查装置气密性，此装置不漏气5．下列叙述正确的是A．石墨电极电解饱和食盐水，检验阳极产物时用湿润的淀粉碘化钾试纸，试纸变蓝B．电镀铜或电解精炼铜的过程中，电解液都会逐渐变质，需要定期更换C．电解精炼铜时，电路中每通过2mol，阳极质量一定减少64gD．电解熔融，可制得金属铝6．下面关于水电解实验的叙述正确的是A．实验说明水是由氢氧两种元素组成的B．实验说明水是由氢气和氧气组成的C．水电解的化学方程式：D．如图若试管气体为，则b试管气体为7．用石墨作电极电解与NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别为A．和 B．Cu和 C．和 D．Cu和8．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是A．装置①是原电池，总反应是：B．装置②通电一段时间后石墨I电极附近溶液红褐色加深(已知氢氧化铁胶粒带正电荷)C．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液D．若用装置④电镀，M为CuSO4溶液，可以实现在铁上镀铜9．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是。A．向溶液中加入过量氨水：B．硫酸酸化的淀粉溶液久置后变蓝：C．用惰性电极电解溶液：D．水垢上滴加溶液有气泡产生：10．将两个惰性电极插入到溶液中，通电电解，当电解质溶液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有放出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略)，则电极上析出银的质量是A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg11．用石墨烯锂硫电池电解制备的装置如图所示。电池放电时的反应为，电解池两极材料分别为Fe和石墨，工作一段时间后，右侧玻璃管产生大量的白色沉淀。下列说法不正确的是

A．X是铁电极，发生氧化反应B．电子流动的方向：C．正极可发生反应：D．锂电极减重0.14g时，电解池中溶液减重36g12．近年来复旦大学彭慧胜等设计了超低温电池，其放电时的原理如下图所示。基于火星大气层中的浓度高达96%，被认为是未来电池最有前途的应用领域。下列说法错误的是A．放电时，锂极为负极 B．放电时，电路中每流过，反应消耗C．充电时，铱基电极与外电源的正极相连 D．充电时，发生的电池反应为13．用代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．39g钾与氧气完全反应，生成转移电子，生成转移2电子B．常温常压下，与反应生成1mol时，转移电子数是2C．电解精炼铜时，当电路中转移个电子，阳极溶解32g铜D．在反应中，每生成3mol转移的电子数为614．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是A．溶液B．溶液C．溶液D．溶液15．我国科学家正在研究一种可充电Na-Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是

A．打开K1，闭合K2，a为电源负极B．打开K1，闭合K2，Zn极附近溶液的碱性减弱C．打开K2，闭合K1，OH-向极移动D．打开K2，闭合K1，正极反应式为16．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(括号内物质)，电解质溶液基本不变的是A．CuCl2(CuSO4) B．NaOH(H2O) C．NaCl(NaCl) D．CuSO4[Cu(OH)2]17．镍镉(Ni―Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是A．充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH――e-=NiOOH＋H2OB．放电过程是电能转化为化学能的过程C．放电时负极附近溶液的碱性增强D．放电时电子由镍电极经导线向镉电极18．下列离子方程式书写正确的是A．乙酸溶液滴到大理石上产生气泡：2H++CaCO3=CO2↑+Ca2++H2OB．在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOC．向含有FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2：2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-D．用石墨作阴极、铁作阳极电解食盐水：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑二、综合题（共4题）19．研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应原理对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。（1）合成氨中的H2可由下列反应制取：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+akJ/mol②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=-bkJ/mol则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=___。（2）燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原消除污染。请写出CH4与NO2反应的化学方程式___。（3）电解法处理含NO和Cl-的酸性废水，两极产物继续反应，最终生成N2逸出。其装置及转化如图所示：①阴极的电极反应式为___。②生成N2的离子方程式为___。（4）用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是___。A．电极Ⅰ为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B．电解时H+由电极II向电极Ⅰ迁移C．吸收塔中的反应为2NO+2S2O+2H2O=N2+4HSOD．每处理1molNO，可同时得到32gO220．(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示：化学反应平衡常数温度/℃500800①2H2(g)＋CO(g)⇌CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g)K21.02.5③3H2(g)＋CO2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)K3回答下列问题：(1)反应②是_______(填“吸热”或“放热”)反应。(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示，则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)(填“＞”“＜”或“=”)。(3)根据反应①、②与③可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______(用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻时，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v(正)_______v(逆)(填“＞”“=”或“＜”)。(4)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)～t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ：①当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_______。②当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_______。(Ⅱ)如图所示，某化学兴趣小组设计了一个燃料电池，并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氧气的电极为_______(填“正极”或“负极”)，通氢气一极的电极反应式为_______。(2)铁电极为_______(填“阳极”或“阴极”)，乙装置中电解反应的化学方程式为_______。(3)若在标准状况下，有1.12L氧气参加反应，丙装置中阴极增重的质量为_______g；21．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是：(至少答出两点)_______。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_______。（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH=_______(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。（3）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。（4）化工生产的副产品氢气，也是氢气的一种来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_______。22．有效控制大气温室气体浓度，推动绿色低碳发展，是科研工作者的研究方向之一。回答下列问题：(1)我国科研人员在实验室模拟了由A和B转化为C的催化反应历程，该历程示意图如下：已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C-CC-OC-HO-H键能()348351413463745①写出的热化学方程式：_______。②若上述反应在一定温度下的恒容密闭容器中发生，则下列说法能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．容器中混合气体的密度保持不变B．容器内的总压强不变C．B的物质的量浓度保持不变(2)工业上常用和反应生产甲醇，发生反应：。若在1.0L恒容密闭容器中投入1mol和2.5mol发生上述反应，实验测得不同温度及压强下，平衡时的物质的量变化如图甲所示。①压强大小关系：_______(填“>”、“<”或“=”，下同)，反应速率大小关系：v(b)_______v(c)。②上述反应在a点时达到平衡，则此时的转化率为_______%，_______不用化简)。(3)以为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯[]的工作原理如图乙所示：①B为直流电源的_______(填“正极”或“负极”)。②写出与直流电源A相连的电极上的电极反应式：_______。③每消耗标准状况下5.6L，同时消耗的物质的量为_______mol。参考答案1．B2．C3．A4．C5．A6．A7．B8．D9．B10．C11．D12．B13．B14．B15．B16．B17．A18．C19．（1）(a-b)kJ·mol-1（2）CH4+2NO2N2+CO2+2H2O（3）NO+8e-+10H+=NH+3H2O2NH+3HClO=N2↑+3Cl-+3H2O+5H+（4）BC20．吸热=K1·K2＞加入催化剂将容器的容积快速缩小至2L正极H2-2e-+2OH-=2H2O阴极2NaCl+2H2O