第十二單元 電化學(xué)基礎(chǔ)西部(學(xué)生用卷)

1、全國100所名校單元測試示范卷·高三·化學(xué)卷(十二)第十二單元電化學(xué)基礎(chǔ)(90分鐘100分)可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1C 12O 16Na 23Cu 64Zn 65Ag 108第卷(選擇題共45分)一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意)1.下圖所示的日常生活裝置中,與iphone 5s手機(jī)充電的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是2.對埋在地下的鋼管常用如圖所示方法加以保護(hù),使其免受腐蝕。下列對金屬棒X的材料分析正確的是A.銅B.鈉C.鋅D.錫3.最近,中國人民銀行發(fā)行了2014年版熊貓紀(jì)念幣,其中銀紀(jì)念幣材料為銅芯鍍銀,下列有關(guān)銀紀(jì)念幣制作原

2、理的說法中正確的是A.銅芯一極與電源正極相連B.銅芯一極發(fā)生氧化反應(yīng)C.電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液D.銀棒一極得到電子4.下列化學(xué)反應(yīng)在理論上不能用于設(shè)計成原電池的是A.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)H<0B.CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H<0C.Al(OH)3(s)+NaOH(aq)NaAlO2(aq)+2H2O(l)H<0D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H<05.金屬M(fèi)與金屬N均能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出銅單質(zhì),它們與稀硫酸組成原電池時,M為正極,則金屬N可能是A.ZnB.NaC

3、.AgD.Cu6.同一溶液中相同物質(zhì)的量濃度的下列離子,在電解池的陽極最先放電的是A.Cl-B.OH-C.S2-D.I-7.在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過這樣一個悲劇:一艘名叫“阿那吉納號”的貨輪滿載著精銅砂,在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面積漏水,最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢?事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是A.精銅砂裝載過多導(dǎo)致沉船B.運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大超過船的承載能力C.在潮濕的環(huán)境中,船體與銅構(gòu)成了原電池,加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕D.在潮濕的環(huán)境中,船體與銅構(gòu)成了電解池,鋼制船體作陽極而被氧化

4、腐蝕8.已知單質(zhì)A、B和化合物C符合如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,則C物質(zhì)可能為A+BCA+BA.HClB.Na2O2C.CuOD.FeCl39.某無色溶液用惰性電極電解初期時有如下兩個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(1)陽極上有無色氣體產(chǎn)生;(2)陰極有白色沉淀生成。此溶液中可能大量共存的離子組是A.Na+、Ba2+、NO3-、Cl-B.NO3-、Mg2+、Na+、SO42-C.CO32-、K+、Cl-、Na+D.Fe3+、NO3-、SO42-、Na+10.下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是選項(xiàng)電極反應(yīng)式出現(xiàn)的環(huán)境AO2+2H2O+4e-4OH-堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)B4OH-4e-O2+2H2O弱酸性環(huán)境下鋼鐵的

5、吸氧腐蝕CCu-2e-Cu2+粗銅精煉的陽極反應(yīng)DH2-2e-2H+用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)11.現(xiàn)有一實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是A.該裝置不能發(fā)生原電池反應(yīng)B.活性炭是陰極C.總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3 D.電子從鋁箔流出,經(jīng)電流表、活性炭、濾紙回到鋁箔12.下表各項(xiàng)中的陳述和陳述均正確的是選項(xiàng)陳述陳述A用Zn和足量稀硫酸制取H2時可加入少量CuSO4溶液可以加快制取氫氣的速率B用Mg-Al-NaOH溶液可以構(gòu)成原電池Mg更活潑,作負(fù)極CAlCl3是離子化合物電解熔融的AlCl3制取金屬鋁D可以用電解法精煉銅電解法精煉銅時,純銅作陽極13.有如下3

6、個實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)1將金屬X與金屬Y用導(dǎo)線連接,浸入電解質(zhì)溶液中,Y不易腐蝕實(shí)驗(yàn)2將片狀的金屬X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生,W比X反應(yīng)劇烈實(shí)驗(yàn)3用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和金屬Z的硝酸鹽混合溶液,在陰極上首先析出單質(zhì)Z依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列推測正確的是A.金屬的活動性順序:Y>Z>X>WB.實(shí)驗(yàn)1中,Y作正極C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D.用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池,X作正極14.已知反應(yīng):Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)為一自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),將其設(shè)計成如圖所示原電池。下列說法中正確的是A.電極X是正極,其電極反應(yīng)為Cu

7、-2e-Cu2+B.銀電極板質(zhì)量逐漸減小,Y溶液中c(Ag+)增大C.當(dāng)X電極質(zhì)量變化0.64 g時,電解質(zhì)溶液中有0.02 mol電子轉(zhuǎn)移D.外電路中電流計的指針向銀極偏轉(zhuǎn)15.某電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有淀粉KI溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)右側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O。下列說法不正確的是A.石墨電極與電源的正極相連B.剛開始電解時,左側(cè)溶液的pH增大C.電解結(jié)束時,右側(cè)溶液中含有I-D.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為2KI+2H2OI2+H2+2KOH第卷(非選擇題共55分)二、非選擇題(本題包括

8、6小題,共55分)16.(10分)某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組對電化學(xué)問題進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)探究。探究一:探究金屬腐蝕的防護(hù)措施利用圖1裝置探究金屬的防護(hù)措施,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解,鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式:。 某同學(xué)認(rèn)為,鐵電極可能參與反應(yīng),并對產(chǎn)物作出假設(shè):假設(shè)1:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe2+假設(shè)2:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe3+假設(shè)3:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe2+和Fe3+(2)為了探究假設(shè)1、2,他采取如下操作:取0.01 mol·L-1 FeCl3溶液2 mL于試管中,加入過量鐵粉;取操作試管的上層清液加入2滴K3Fe(CN)6溶液,生成藍(lán)色

9、沉淀;取少量正極附近溶液加入2滴K3Fe(CN)6溶液,未見藍(lán)色沉淀生成;取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液,未見溶液變血紅色。據(jù)、現(xiàn)象得出的結(jié)論是。 探究二:探究電解現(xiàn)象利用圖2裝置做電解50 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)記錄:A.陽極上有黃綠色氣體產(chǎn)生,該氣體使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埾茸兯{(lán)后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.電解一段時間以后,陰極表面除有銅吸附外,還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。(3)分析實(shí)驗(yàn)記錄A中試紙顏色變化,用離子方程式解釋:; 。 (4)分析實(shí)驗(yàn)記錄B中淺藍(lán)色固體可能是(寫化學(xué)式)。

10、60;17.(9分)全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動的液態(tài)電池,目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。下圖是釩電池基本工作原理示意圖:請回答下列問題:(1)硫酸在電池技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室中具有廣泛的應(yīng)用,在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中,硫酸是。 (2)釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價態(tài)的釩離子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)為正極和負(fù)極電極反應(yīng)的活性物質(zhì),電池總反應(yīng)為VO2+V3+H2OV2+VO2+2H+。放電時的正極反應(yīng)式為,充電過程中,電解液的pH(填“升高”“降低”或“不變”)。 (3) 通過電解將含氰廢水(含NaCN)轉(zhuǎn)化為無毒氣體的同時得到副產(chǎn)品,電解時陽極的電極反應(yīng)式

11、為2CN-+4H2O-10e-2CO2+N2+8H+,陰極區(qū)生成的氣體及副產(chǎn)品溶質(zhì)的化學(xué)式分別是、。 18.(8分)隨著尖端技術(shù)的發(fā)展,氟的用途日益廣泛,如用F2將UF4氧化成UF6,然后用氣體擴(kuò)散法使鈾的同位素235U和238U分離。而氟單質(zhì)的制備通常采用電解氧化法。電解熔融的氟氫化鉀(KHF2)和無水氟化氫的混合物的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(1)已知陰極的電極反應(yīng)式為2HF2-+2e-H2+4F-,則電解的總反應(yīng)為。 (2)出口1處的物質(zhì)是 (填化學(xué)式,下同),出口2處的物質(zhì)是。 (3)隨著電解的進(jìn)行,有一種物質(zhì)會不斷被消耗,需要從入口處進(jìn)行補(bǔ)充,則從入口處加入的物

12、質(zhì)是(填化學(xué)式)。 19.(10分)下表列出了兩種燃煤煙氣脫硫方法的原理。方法將SO2與I2反應(yīng)制H2SO4和HI,同時分解HI制H2和I2,I2循環(huán)使用方法用Na2SO4溶液吸收SO2,再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫(1)方法中,用SO2與碘反應(yīng)生成H2SO4和HI,SO2與I2反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為;制得的H2可用儲氫合金轉(zhuǎn)化為MH,現(xiàn)分別用NiO(OH)、MH作正、負(fù)極材料,KOH溶液作電解質(zhì)溶液,可制得高容量的鎳氫電池。電池總反應(yīng)為: NiO(OH)+MHNi(OH)2+M則電池放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為。 (2)利用如圖裝置可實(shí)現(xiàn)方法的轉(zhuǎn)化。b端應(yīng)連

13、接電源的(填“正極”或“負(fù)極”)。 用Na2SO4溶液代替水吸收煙氣中的SO2使之轉(zhuǎn)化為H2SO3,其目的是。 電解過程中,陰極的電極反應(yīng)式為。 20.(10分)當(dāng)pH為45時,Cu2+幾乎不水解,而Fe3+幾乎完全沉淀。某同學(xué)欲用電解純凈CuSO4溶液的方法來測定銅的相對原子質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)過程中使用肼(N2H4)-空氣燃料電池作直流電源,其實(shí)驗(yàn)過程如圖所示:(1)步驟中所加A的化學(xué)式為。 (2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時,正極的電極反應(yīng)式是。 (3)步驟中所用的部分儀器如圖,則肼-空氣燃料電

14、池中通入肼的一端應(yīng)接(填“銅”或“石墨”)電極。銅電極上的電極反應(yīng)式為。 (4)銅的相對原子質(zhì)量為(用含有m、V的代數(shù)式表示)。 21.(8分)如圖是甲醇燃料電池工作的示意圖,其中A、B均為石墨電極,工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(1)B極為(填“陰極”或“陽極”)。 (2)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為。 (3)A極析出的氣體為(寫化學(xué)式),其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。 答案1解析:A項(xiàng)是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能;B項(xiàng)是將水的勢能轉(zhuǎn)化成電能;C項(xiàng)是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能;D項(xiàng)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。答案:A2解析:金屬棒X的材料為鋅時,

15、形成鋅鐵原電池,鐵作正極,被保護(hù)。答案:C3解析:電鍍時,待鍍金屬制品作陰極,鍍層金屬作陽極,含鍍層金屬的離子為電解質(zhì)溶液。本題是銅上鍍銀。答案:C4解析:只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池,故C項(xiàng)符合題意。答案:C5解析:金屬活潑性:N>M>Cu,A項(xiàng)正確。答案:A6解析:在陽極還原性強(qiáng)的先放電,還原性順序?yàn)镾2->I->Br->Cl->OH-,C項(xiàng)符合題意。答案:C7解析:精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣的反應(yīng)也很慢,但當(dāng)它與鐵、水膜(溶解有O2)形成原電池時會加快反應(yīng)速率,使得作為負(fù)極的船體加速被腐蝕。答案:C8解析:若C為Na2O2,用惰性電極電解N

16、aOH的水溶液,得不到金屬鈉,B項(xiàng)錯誤;若C為CuO,則不溶于水,C項(xiàng)錯誤;若C為FeCl3,用惰性電極電解含F(xiàn)e3+的溶液不能得到Fe單質(zhì),D項(xiàng)錯誤。答案:A9解析:A、C兩項(xiàng)中用惰性電極電解時,陽極上Cl-失電子生成Cl2,不是無色氣體;D項(xiàng)中Fe3+有顏色。答案:B10解析:所給電極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式,A項(xiàng)錯誤;在弱酸性環(huán)境下,鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕,B項(xiàng)錯誤;用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)為4OH-4e-O2+2H2O,D項(xiàng)錯誤。答案:C11解析:該裝置能發(fā)生原電池反應(yīng),活性炭是正極,電子只能在外電路中流動,不能在內(nèi)電路中流動,故A、B、D三項(xiàng)均錯誤。答案:C12解析:B項(xiàng)Al作

17、負(fù)極;C項(xiàng)中,AlCl3是共價化合物;D項(xiàng)中,電解法精煉銅時,純銅作陰極。答案:A13解析:由實(shí)驗(yàn)1、2、3分別得到金屬的活潑性為X>Y、W>X、Y>Z,綜合可得W>X>Y>Z,A項(xiàng)錯誤;實(shí)驗(yàn)1中,Y作正極,B項(xiàng)正確;Z和Cu的活潑性無法比較,C項(xiàng)錯誤;用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池,X作負(fù)極,D項(xiàng)錯誤。答案:B14解析:結(jié)合電池反應(yīng)知,X電極為負(fù)極,電極材料Cu在此失去電子被氧化,A項(xiàng)錯誤;銀電極作正極,電解質(zhì)溶液中的Ag+得電子形成Ag附著在電極板上是質(zhì)量增加,溶液中的c(Ag+)減小,B項(xiàng)錯誤;內(nèi)電路中不會出現(xiàn)電子流動,C項(xiàng)錯誤;電流計G表指針偏轉(zhuǎn)方向與電子流向相同,從負(fù)極銅流向正極,D項(xiàng)正確。答案:D15解析:右側(cè)變藍(lán),則右側(cè)的電極反應(yīng)為2I-2e-I2(氧化反應(yīng)),石墨為陽極,A項(xiàng)正確;左側(cè)電極反應(yīng)為2H2O+2e-H2+2OH-,B項(xiàng)正確;左側(cè)生成的OH-移向右側(cè)與右側(cè)I2反應(yīng),故C項(xiàng)正確;總化學(xué)方程式應(yīng)為KI+3H2OKIO3+3H2,D項(xiàng)錯誤。答案:D16答案:(1)Zn-2e-Zn2+(2)正極附近溶液不含F(xiàn)e2+和Fe3+(3)2I-+Cl2I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2IO3-+12H+(4)Cu(OH)2(每空2分)17答案:(1)電解質(zhì)溶液(1分)(2)VO2+2H+e-VO2+H2O;