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文档简介
专题十一电化学(测试)——高考化学二轮复习讲练测合集一、单项选择题:本题共18小题,每题4分,共72分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成和,下列说法不正确的是()A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大B.随着腐蚀的进行,溶液变大C.铁电极上的电极反应式为:D.每生成标准状况下,消耗2.某学习小组为了进一步研究锌与稀硫酸的反应,设计了如图I、图II所示的两个实验。已知:两个装置中锌片完全相同,稀硫酸的浓度和体积相同,0~2min内图I、图Ⅱ中锌片的质量变化分别为ag和bg(a≠b)。下列有关说法正确的是()A.b>aB.消耗等质量的锌时,温度计读数:图Ⅱ>图IC.2min时,图I中溶液的pH大于图Ⅱ的pHD.若图I中的锌换成粗锌,与图I装置相比,反应速率不变3.2015年报道了一种新型可逆电池。该电池的负极为金属铝,正极为(),式中Cn表示石墨;电解质为烃基取代咪唑阳离子()和阴离子组成的离子液体。电池放电时,在负极附近形成双核配合物。充放电过程中离子液体中的阳离子始终不变。下列说法不正确的是()A.电池放电时,负极的反应为B.电池放电时,每有2mol生成,转移电子数1.5molC.该电池所用石墨可通过甲烷在大量氢气存在下热解,将所得碳沉积在泡沫状镍模板表面制得,采用泡沫状镍的原因是增强吸附能力D.该电池充电时,电解质的含量增加4.有关下列各图所示装置的说法正确的是()A.图甲,验证铁的吸氧腐蚀 B.图乙,保护水体中的钢铁设备C.图丙,在铁制品表面镀锌 D.图丁,电池中的作用是催化剂5.一种光照充电电池结构如图所示,充电时光辅助电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为。下列说法正确的是()A.充电过程中,光能最终转化为电能B.充电效率与光照产生的电子和空穴量无关C.放电时,电极M为正极,电极反应为D.放电时N电极室增加离子,理论上外电路转移电子6.钠硫电池是一种新型储能电池,电池反应为:,其装置示意图如下。关于该装置的说法正确的是()A.放电时,Y极是负极B.放电时,通过固体氧化铝陶瓷向X极移动C.充电时,X极发生还原反应D.充电时,电路中每转移电子,Y极上可生成单质7.如图表示钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是()A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀B.正极为C,发生的反应为氧化反应C.在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀D.正极反应为8.如图所示的电化学装置中,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,下列说法正确的是()A.盐桥中电子从右侧流向左侧B.三个烧杯中的浓度都始终保持不变C.电极Ⅱ的质量减少,电极Ⅲ的质量增加D.电极Ⅲ的电极反应:9.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是()A.阴极的电极反应式为B.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快10.一种高性价比的液流电池,其工作原理为在充放电过程中,在液泵推动下,电解液不断流动,发生以下反应:,下列说法错误的是()A.放电时,电极B发生还原反应B.储液罐中浓度减小时,移向电极AC.充电时,电极B的电极反应式:D.放电时,电子由电极A经电解质溶液转移至电极B11.金属腐蚀会造成巨大的经济损失,甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件,设计了如图①②③三组实验。一段时间后,该同学观察到的现象是:①中铁钉生锈;②中铁钉不生锈;③中铁钉不生锈。下列说法错误的是()A.①中发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁钉中的碳作正极B.①中铁钉发生电化学腐蚀时,正极的电极反应式为C.此实验得出的结论:铁钉生锈需要和水以及空气接触D.②所用的水要经过煮沸处理,植物油可以用代替12.间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法错误的是()A.c电源正极B.电解一段时间后,a极区溶液降低(忽略溶液体积变化)C.理论上,电源提供电子能生成苯甲醛D.用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应13.利用下图装置研究铁的电化学腐蚀与防护,下列说法不正确的是()A.若M为锌棒,开关K掷于A处,可减缓铁的腐蚀B.若M为碳棒,开关K分别掷于B、C处,铁的腐蚀速率:C>BC.可用溶液检验铁是否发生腐蚀D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢14.高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是()A.充电时,中性电解质NaCl的浓度增大B.放电时,负极反应式为C.充电时,1mol转化为FQ转移2mol电子D.放电时,正极区溶液的pH增大15.利用电化学富集海水中锂的电化学系统如图所示。该电化学系统的工作步骤如下:①启动电源1,所在腔室的海水中的进入结构而形成;②关闭电源1和海水通道,启动电源2,使中的脱出进入腔室2。下列说法不正确的是()A.启动电源1时,电极1为阳极,发生氧化反应B.启动电源2时电极反应式为:C.电化学系统提高了腔室2中LOH的浓度D.启动至关闭电源1,转化的与生成的之比为20:3,可得中的16.以间硝基甲苯为原料,采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。电源为铅蓄电池。反应的原理示意图如下。下列说法正确的是()A.B电极连接电源的电极为Pb电极B.A电极反应为:C.间氨基苯甲酸能与碱溶液反应,但不能与酸溶液反应D.1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时转移17.科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G-CHO代表葡萄糖)。下列说法正确的是()A.工作时,电极I附近pH升高B.该燃料电池电极电势电极I<电极IIC.工作时,电子流向:电极II→血液→电极ID.工作时,电极II的电极反应式为18.以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是()A.电极a连接电源负极B.加入Y的目的是补充C.电解总反应式为D.催化阶段反应产物物质的量之比二、非选择题:本题共2小题,未标注的每空为1分,共28分。19.(14分)电化学方法在研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。I.海水中含有等离子,呈弱碱性,过量排放使海洋表层海水的pH由8.3变为8,严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取。(1)a室发生的电极反应方程式为________________________________(2分)。(2)b室实现提取的离子方程式为____________________________(2分)。(3)用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理的方法是_____________________________________________(2分)。II.某化学兴趣小组按下图所示装置探究不同条件下电解溶液的电极反应产物。(4)该小组同学电解溶液,观察到如下现象:实验条件操作及现象电压pH阳极阴极i1.5v4.91无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体无气泡产生,4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着①取少量充分洗涤后的银灰色固体,加稀有气泡产生,再向溶液中加入氯水和KSCN,溶液变为血红色,证明该固体为______(填化学式)。②该小组同学分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为,可氧化最终生成,乙同学认为_____________________________(2分)。(5)该小组同学进一步探究影响电极产物的因素。实验条件操作及现象电压pH阳极阴极ii1.5v1.00无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色有气泡产生,无固体附着iii3.0v4.91无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生极少量气泡产生,1分钟出现银灰色金属状固体iv6.0v4.91有气泡产生,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,溶液逐渐变浑浊大量气泡产生,迅速出现银灰色金属状固体①写出实验ii中电解溶液的离子方程式________________________(2分)。②对比实验i、iii、iv可以得出结论:增大电压,不仅可以改变离子的放电能力,也可以____________________________。(6)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与_____________有关。20(14分).“双碳(即碳达峰与碳中和)”要求加快降低碳排放步伐,引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。电催化制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求,又能实现的资源化利用。回答下列问题:(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬,零碳甲醇是指采用为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理,产生的进行电催化合成甲醇的工作原理如下图所示,这实现了废水处理的无废碳过程。①左图中,的移动方向是__________(填“向左移动”或“向右移动”)。②右图中,生成甲醇的电极为__________(填“阳极”或“阴极”),其电极反应式为__________________________(2分)。③若右图中的“直流电源”用左图装置代替,则电极A连接__________(填“C”或“D”)极。(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置,该装置在室温下即能以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯()。①直流电源的正极为______________(填“p”或“q”)。②电解总过程的化学方程式为______________________________(2分)。③该电化学反应机理中,充当氧化剂的物质有__________(2分)(填一种,填化学式或结构简式)。(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使电催化转化为乙烯,乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示:①环氧乙烷是氯碱电化学体系的__________(填“阴”或“阳”)极产物(2分)。②电极H上生成67.2L(标准状况)时,理论上氯碱电化学体系可得到__________(2分)g环氧乙烷。
答案以及解析1.答案:C解析:A.氨水浓度越大,越容易生成,腐蚀趋势越大,A正确;B.腐蚀的总反应为,有离子生成,溶液变大,B正确;C.该电化学腐蚀中Zn作负极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上的电极反应式为:,C错误;D.根据得失电子守恒,每生成标准状况下,转移电子数为,消耗,D正确;故选C。2.答案:A解析:A.图Ⅱ构成原电池,图I中锌棒溶解的速率比图II的慢,则b>a,A正确;B.图I中化学能主要转化为热能,图Ⅱ中化学能主要转化为电能,温度计的示数不相等,且消耗等质量的锌时,温度计读数:图Ⅱ<图I,B错误;C.图Ⅱ构成原电池,反应速率更快,消耗氢离子更多,则2min时,图I中溶液的pH小于图Ⅱ的pH,C错误;D.若图I中的锌换成粗锌,粗锌中杂质和锌形成原电池,改变了反应速率,则与图I装置相比,反应速率改变,D错误;故选A。3.答案:A解析:A.根据分析可知,电池放电时,负极的反应:,故A错误;B.根据分析可知,负极电极反应式:,每有2mol生成,转移电子数1.5mol,故B正确;C.采用泡沫状镍的原因是可增强吸附能力,故C正确;D.根据总反应:可知,该电池充电时,电解质的含量增加,故D正确;答案选A。4.答案:A解析:A.由图可知,用食盐水浸泡过的铁钉在中性条件下发生吸氧腐蚀,插入水中的导气管会产生液柱,选项A正确;B.由图可知,铁比铜活泼,形成铁铜原电池时,铁做原电池负极发生氧化反应被腐蚀,则不能用此装置保护水体中的钢铁设备,选项B错误;C.在铁制品表面镀锌时,锌应做电镀池的阳极,铁制品做阴极,电解质溶液选用硫酸锌溶液,由图可知,电解质溶液为硫酸亚铁溶液,所以不可能在铁制品表面镀锌,选项C错误;D.电池中得电子被还原,作用是氧化剂,选项D错误;答案选A。5.答案:D解析:A.结合该装置,充电过程中,光能最终转化为化学能,故A错误;B.充电效率与光照产生的空穴量有关,故B错误;C.放电时,电极M为负极,电极反应为,故C错误;D.放电时N电极做正极,电极反应为,理论上当外电路转移电子,有从M电极室移向N电极室,所以N电极室共增加离子,故D正确:故选D。6.答案:C解析:A.根据总反应,放电时,钠失电子发生氧化反应,X极是负极,故A错误;B.放电时,X是负极、Y是正极,通过固体氧化铝陶瓷向Y极移动,故B错误;C.充电时,X极为阴极,得电子生成金属钠,发生还原反应,故C正确;D.根据总反应,充电时,电路中每转移电子,Y极上可生成单质,故D错误;选C。7.答案:D解析:钢铁中含有铁和碳,在海水环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极,从图中看出,空气中的参加反应,所以发生了吸氧腐蚀,A项错误;碳作正极,发生的反应为还原反应,B项错误;在酸性条件下,原电池的正极发生得电子的还原反应,析出,即在酸性条件下发生析氢腐蚀,C项错误;发生吸氧腐蚀时,O在正极发生得电子的还原反应:,D项正确;故选D8.答案:B解析:电子只能在外电路中移动,不能在盐桥中移动,故A错误;硫酸根离子不参加反应,且溶液体积不变,浓度不变,故B正确;电极Ⅱ是正极,正极上发生反应:,所以电极Ⅱ质量增大,电极Ⅲ为阳极,铜失去电子变为铜离子,电极反应式为,质量减小,故C、D错误;故选B9.答案:C解析:该装置为原电池原理的金属防护措施,为牺牲阳极的阴极保护法,金属M作负极,钢铁设备作正极。阴极的钢铁设施实际作原电池的正极,正极金属被保护不失电子,A错误;阳极金属M实际为原电池装置的负极,电子流出,原电池中负极金属比正极活泼,因此M活动性比Fe的活动性强,B错误;金属M失电子,电子经导线流入钢铁设备,从而使钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被保护,C正确;海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度,离子浓度越大,溶液的导电性越强,因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快,D错误。10.答案:D解析:A.由分析知,放电时电极B做正极,电极反应式为:,发生还原反应,A正确;B.根据总反应可知放电时消耗,即储液罐中的浓度减少时为原电池,原电池反应过程中电解质溶液中阴离子向负极移动,因此氢氧根离子向电极A移动,B正确;C.充电时,电极B做阳极,电极反应式:,C正确;D.在原电池中,电子不能通过电解质溶液,D错误;故答案选D。11.答案:D解析:①中不纯的铁钉在有水和氧气的环境中,铁钉发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁为负极、铁钉中的碳作正极,电极反应式为,A、B正确;与①相比,②中植物油隔绝了氧气,③中碱石灰吸收了水分,一段时间后,根据该同学观察到的现象,可得出结论:铁钉生锈需要和水以及空气接触,C正确;②所用的水要经过煮沸处理以除去溶解氧,但密度大于水,植物油不可以用代替,D错误;故选D12.答案:B解析:A.电极a是阳极,与电源正极c相连,A正确;B.电解一段时间后,氧化池生成的氢离子进入a极区,通过质子交换膜进入b极区,则a极区溶液pH不变(忽略溶液体积变化),B错误;C.a极二价锰被氧化为三价锰:,三价锰进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛,发生的反应为:,由电子守恒可知,提供电子能生成苯甲醛,C正确;D.用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中被氧化,防止其放电发生副反应,D正确;故选B。13.答案:B解析:A.若M为锌棒,开关K掷于A处,M为负极,Fe为正极,可减缓铁的腐蚀,A正确;B.若M为碳棒,开关K分别掷于B、C处,与B相连时M为阴极,Fe为阳极,Fe被腐蚀,与C相连时,M为阳极,Fe为阴极,被保护,铁的腐蚀速率:B>C,B错误;C.可用溶液检验铁是否发生腐蚀,腐蚀产生的与溶液产生蓝色沉淀,C正确;D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢,因为海水中电解质离子浓度大,腐蚀速率快,D正确;故选B。14.答案:A解析:A.充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,故A错误;B.放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为,故B正确;C.充电时电解池,阳极反应为,则1mol转化为FQ时转移2mol电子,故C正确;D.放电时为原电池,正极反应式为,即正极区溶液的pH增大,故D正确;故选:A。15.答案:B解析:A.由分析知,室1中电极1连接电源1的正极,作阳极,发生氧化反应,故A正确;B.启动电源2时作阳极,电极反应式:,故B错误;C.电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度,故C正确;D.根据分析可知,启动至关闭电源1,转化的与生成的之比为20:3,可得中的,故D正确;答案选B。16.答案:B解析:由图可知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,离子在阴极得到电子发生还原反应生成离子,电极反应式为,阴极区中离子与间硝基苯甲酸酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、和水,反应的离子方程式为,电极B为阳极,水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子,电极反应式为,阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸,反应的离子方程式为+,电解时,氢离子通过阳离子交换膜由阳极区加入阴极区,据此作答。A.由分析知,电极B为阳极,与电源正极连接,在铅蓄电池中为正极,故B电极连接电源的电极为电极,A错误;B.由分析知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,离子在阴极得到电子发生还原反应生成离子,电极反应式为,B正确;C.间氨基苯甲酸中氨基显碱性,能与酸溶液反应,C错误;D.由+知,1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时转移,D错误;故选B。17.答案:A解析:由图可知,通入氧气的电极I为燃料电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极II为负极,G-CHO在负极失去电子发生氧化反应生成G-COOH和氢离子。A.由分析可知,通入氧气的电极I为燃料电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,放电消耗溶液中的氢离子,所以附近溶液pH升高,故A正确;B.由分析可知,通入氧气的电极I为燃料电池的正极,电极II为负极,则电极I的电势高于电极II,故B错误;C.血液不能传递电子,工作时,电子流向:电极II→传感器→电极I,故C错误;D.由分析可知,电极II为负极,G-CHO在负极失去电子发生氧化反应生成G-COOH和氢离子,电极反应式为,故D错误;故选A。18.答案:B解析:电极b上发生失电子的氧化反应转化成,电极b为阳极,电极反应为;则电极a为阴极,电极a的电极反应为;电解总反应式为;催化循环阶段被还原成循环使用、同时生成,实现高效制和,即Z为。A.根据分析,电极a为阴极,连接电源负极,A项正确;B.根据分析电解过程中消耗和,而催化阶段被还原成循环使用,故加入Y的目的是补充,维持NaBr溶液为一定浓度,B项错误;
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