最新高三化學(xué)專題復(fù)習(xí)測試卷1

精品文檔你我共享知識改變命運專題檢測卷(八)第5講電化學(xué)原理(45分鐘100分)一、選擇題(此題包括7小題，每題6分，共42分)1.(2023·上海高考)右圖裝置中發(fā)生反響的離子方程式為：Zn+2H+====Zn2++H2↑，以下說法錯誤的是〔〕A.a、b不可能是同種材料的電極B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D.該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸2.(2023·北京高考)人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料。如圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，以下說法不正確的是〔〕A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B.催化劑a外表發(fā)生氧化反響，有O2產(chǎn)生C.催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強D.催化劑b外表的反響是CO2+2H++2e-====HCOOH3.(2023·大綱版全國卷)①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是〔〕A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④4.(2023·三明質(zhì)檢)如下圖，將兩燒杯用導(dǎo)線如圖相連，Pt、Cu、Zn、C分別為四個電極，當(dāng)閉合開關(guān)后，那么以下表達正確的是〔〕A.C電極為電解池的陽極B.Cu電極附近OH-濃度增大C.Na+移向Pt電極D.Pt電極上有O2生成5.(2023·莆田一模)電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如下圖，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，以下說法正確的是〔〕A.a極與電源的負(fù)極相連B.產(chǎn)物丙為硫酸溶液C.離子交換膜d為陰離子交換膜D.a電極反響式：2H2O+2e-====H2↑+2OH-6.(2023·海南高考)Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反響方程式為：2AgCl+Mg====Mg2++2Ag+2Cl-。有關(guān)該電池的說法正確的是〔〕A.Mg為電池的正極B.負(fù)極反響為AgCl+e-====Ag+Cl-C.不能被KCl溶液激活D.可用于海上應(yīng)急照明供電7.(2023·浙江高考)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：以下說法不正確的是〔〕A.在陰極室，發(fā)生的電極反響為：2H2O+2e-====2OH-+H2↑B.在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因為陽極區(qū)H+濃度增大，使平衡2CrQUOTE+2H+Cr2QUOTE+H2O向右移動C.該制備過程總反響的化學(xué)方程式為：4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.測定陽極液中K和Cr的含量，假設(shè)K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d，那么此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1-QUOTE二、非選擇題(此題包括4小題，共58分)8.(13分)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，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。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計裝置示意圖，如下圖?！?〕實驗時假設(shè)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，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應(yīng)向污水中參加適量的________。A.BaSO4B.CH3CH2OHC.Na2SO4D.NaOH〔2〕電解池陽極發(fā)生了兩個電極反響，其中一個反響生成一種無色氣體，那么陽極的電極反響式分別是Ⅰ.___________________________________________________；Ⅱ.___________________________________________________。〔3〕電極反響Ⅰ和Ⅱ的生成物反響得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是_____________________________________________________。〔4〕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時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時必須有局部A物質(zhì)參加循環(huán)(見上圖)，A物質(zhì)的化學(xué)式是________________。9.(13分)(2023·漳州聯(lián)考)〔1〕甲醇(CH3OH)是重要的能源物質(zhì)，研究甲醇具有重要意義。為提高甲醇燃料的利用率，科學(xué)家創(chuàng)造了一種燃料電池，電池的一個電極通入空氣，另一個電極通入甲醇?xì)怏w，電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，在高溫下它能傳導(dǎo)O2-。電池工作時正極反響式為___________________。假設(shè)以該電池為電源，用石墨做電極電解100mL含有如下離子的溶液。離子Cu2+H+Cl-c/mol·L-11441電解一段時間后，當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為______mol?！?〕甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用以下圖裝置模擬上述過程：①寫出陽極電極反響式_________________；②除去甲醇的離子反響為6Co3++CH3OH+H2O====CO2↑+6Co2++6H+，該過程中被氧化的元素是____________，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCO2時，共轉(zhuǎn)移電子________mol。10.(18分)Ⅰ.(2023·山東高考)〔1〕CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，以下說法正確的是________。a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反響c.溶液中Cu2+向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬〔2〕利用反響2Cu+O2+2H2SO4====2CuSO4+2H2O可以制備CuSO4，假設(shè)將該反響設(shè)計為原電池，其正極電極反響式為____________________。Ⅱ.(2023·福建高考)〔1〕電鍍時，鍍件與電源的____________極連接?！?〕化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反響生成金屬單質(zhì)沉淀在鍍件外表形成的鍍層。假設(shè)用銅鹽進行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用______(填“氧化劑〞或“復(fù)原劑〞)與之反響。Ⅲ.(2023·重慶高考)尿素[CO(NH2)2]是首個由無機物人工合成的有機物。人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖：〔1〕電源的負(fù)極為______(填“A〞或“B〞)?！?〕陽極室中發(fā)生的反響依次為________、________?！?〕電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將________；假設(shè)兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，那么除去的尿素為________g。11.(14分)(2023·海南高考)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如下圖。答復(fù)以下問題：〔1〕甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反響分別為________________、______________。〔2〕閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是________，電解氯化鈉溶液的總反響方程式為_________________________；〔3〕假設(shè)每個電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反響完全，那么理論上通過電解池的電量為______(法拉第常數(shù)F=9.65×104C·mol-1，列式計算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為答案解析1.【解析】選A。此題通過電化學(xué)知識意在考查考生的電化學(xué)知識和考生對問題的分析、處理能力。圖示裝置既可以是電解池，陽極的電極材料為Zn、陰極的電極材料為Zn或其他可導(dǎo)電的材料，如Cu、石墨等，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故A項錯、B項正確；該裝置也可以是原電池，此時電池負(fù)極材料為Zn、正極材料為比Zn活潑性差的可導(dǎo)電的材料，如Cu、石墨等，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故C、D項正確。2.【解析】選C。題中沒有外加電源，應(yīng)是原電池裝置，由給出的反響物和生成物得出電池反響為2CO2+2H2O====2HCOOH+O2，再根據(jù)電子從a流向b，知a為負(fù)極，電極反響式是2H2O-4e-====O2↑+4H+，由于產(chǎn)生H+，其附近酸性增強；b是正極，電極反響式是CO2+2H++2e-====HCOOH，由于消耗H+，其附近酸性減弱。3.【解析】選B。具體分析結(jié)論(金屬活動性)電流從②流向①，①為負(fù)極①>②①③相連時③為正極①>③②④相連時②上有氣泡逸出，②為正極④>②③④相連時③的質(zhì)量減少，③為負(fù)極③>④4.【解析】選B。閉合開關(guān)后，碳和鋅及稀硫酸溶液構(gòu)成原電池，鉑和銅及NaCl溶液構(gòu)成電解池。原電池中鋅作負(fù)極，碳是正極，在電解池中與鋅相連的銅電極是陰極；與碳相連的Pt電極是陽極，所以A項錯誤；閉合開關(guān)后NaCl溶液中的H+在銅電極上得電子生成H2，所以銅電極附近的OH-濃度增大，導(dǎo)致溶液中的Na+向銅電極移動，所以B項正確，C項錯誤；NaCl溶液中的Cl-在Pt電極上失電子生成Cl2，所以D項錯誤。5.【解析】選B。電解硫酸鈉溶液實質(zhì)上是電解水，根據(jù)同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2可推知，甲為O2，乙為H2，那么a極為陽極，b極為陰極。a極與電源正極相連，SQUOTE、OH-移向a極，c為陰離子交換膜，OH-放電，產(chǎn)物丙為硫酸溶液。b極與電源負(fù)極相連，Na+、H+移向b極，d為陽離子交換膜，H+放電，產(chǎn)物丁為NaOH溶液。綜上所述，B正確。6.【解析】選D。Mg失去電子發(fā)生氧化反響，是電池的負(fù)極，A項錯誤；負(fù)極反響為Mg-2e-====Mg2+，B項錯誤；Mg-AgCl電池能夠被海水激活，改用KCl作電解質(zhì)溶液也能夠激活該電池，C項錯誤；Mg-AgCl電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能用于海上應(yīng)急照明供電，D項正確。7.【解析】選D。由反響的裝置分析，惰性電極為陽極，那么電解該溶液的實質(zhì)是電解水，所以陽極是溶液中的氫氧根離子失電子，而陰極是氫離子得電子，故在陰極發(fā)生的電極反響為2H2O+2e-====2OH-+H2↑，A對；由于陽極氫氧根離子放電所以剩余大量的氫離子，會使氫離子的濃度變大，故使平衡2CrQUOTE+2H+Cr2QUOTE+H2O向右移動，B對；根據(jù)陰、陽極放電的離子可以得知總反響式為4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，C對；假設(shè)陽極區(qū)的K的物質(zhì)的量為d，那么Cr的物質(zhì)的量為1。設(shè)CrQUOTE的轉(zhuǎn)化量是x，那么消耗的H+的物質(zhì)的量為x，那么進入陽極區(qū)的K+的物質(zhì)的量為x，由此可知K+的總物質(zhì)的量為d+x。n(K2CrO4)=1/2n(K+)=n(Cr)，所以1/2(d+x)=1，x=2-d，CrQUOTE的轉(zhuǎn)化率為x/1=2-d，所以D項錯。8.【解析】〔1〕為了增強溶液的導(dǎo)電性，因此可選用易溶性強電解質(zhì)溶液，排除A和B，考慮到題中要求電解時保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此不能添加NaOH。〔2〕電解時鐵作陽極，因此主要發(fā)生Fe-2e-====Fe2+，同時也發(fā)生副反響，即溶液中的OH-失電子被氧化生成O2?！?〕根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式?！?〕由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成，所以負(fù)極必有CQUOTE參加反響，同時根據(jù)碳守恒可知A必為CO2，負(fù)極反響式可表示為CH4+4CQUOTE-8e-====5CO2+2H2O。答案：〔1〕C〔2〕Fe-2e-====Fe2+4OH--4e-====2H2O+O2↑〔3〕4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3↓+8H+〔4〕CO29.【解析】〔1〕正極上氧氣得電子生成氧離子，電極反響式為O2+4e-====2O2-；n(Cu2+)=0.1mol，n(H+)=0.4mol，n(Cl-)=0.4mol，n(SQUOTE)=0.1mol，要想使兩極得到相同體積的氣體，陽極上有氧氣生成，設(shè)氧氣的物質(zhì)的量為x，電解時陰陽極上得失電子數(shù)相等，所以0.1mol×2+(x+0.2)mol×2=4x+0.4mol×1，x=0.1mol?！?〕①陽極上二價鈷離子失電子生成三價鈷離子，電極反響式為Co2+-e-Co3+②失電子的物質(zhì)作復(fù)原劑，被氧化，所以被氧化的是C或碳；6Co3++CH3OH+H2O====CO2↑+6Co2++6H+轉(zhuǎn)移e-22.4L6mol2.24L0.6mol故轉(zhuǎn)移電子0.6mol。答案：〔1〕O2+4e-====2O2-0.1〔2〕①Co2+-e-====Co3+②C或碳0.610.【解析】Ⅰ.〔1〕在電解過程中，會有一局部電能損失轉(zhuǎn)化為熱能，因此電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，a錯誤；c項，溶液中的Cu2+應(yīng)向陰極(精銅)移動，c錯誤；正確答案為b、d。〔2〕此題可采取兩種方法書寫：一是直接法，通過化學(xué)反響可以看出，O2發(fā)生復(fù)原反響，正極反響物一定為O2，其對應(yīng)的復(fù)原產(chǎn)物為H2O，故正極的電極反響為：O2+4e-+4H+====2H2O；方法二：先寫出負(fù)極電極反響：銅作為負(fù)極反響物，氧化產(chǎn)物為CuSO4，故其電極反響式為Cu-2e-+SQUOTE====CuSO4，在電量相同的前提下，用總反響式減去該電極反響式，可得正極的電極反響式為O2+4e-+4H+====2H2O。Ⅱ.〔1〕電鍍時，鍍層金屬作電解池的陽極，鍍件作電解池的陰極，與電源的負(fù)極相連?！?〕鍍銅是將Cu2+變成Cu，需要參加復(fù)原劑與之反響。Ⅲ.〔1〕圖中產(chǎn)生氯氣的電極為陽極，與陽極相連的電極為正極；〔2〕根據(jù)圖中信息，陽極上先產(chǎn)生氯氣，氯氣具有氧化性，尿素中的氮原子為-3價，具有復(fù)原性，兩者相遇發(fā)生氧化復(fù)原反響?！?〕反響過程中實際上發(fā)生兩個反響(條件略去)：2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑CO(NH2)2+3Cl2+H2O====N2+CO2+6HCl兩方程式相加消去中間產(chǎn)物可得：總反響方程式：CO(NH2)2+H2O====N2↑+CO2↑+3H2↑由此可知反響的最終結(jié)果是沒有酸或者堿生成，陰極室的酸堿性不會發(fā)生改變；兩極產(chǎn)生的氣體是氫氣、氮氣和二氧化碳，根據(jù)反響方程式假設(shè)設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為x，氮氣和二氧化碳各為x/3，x=0.36mol，然后根據(jù)總反響方程式計算出尿素的量。答案：Ⅰ.〔1〕b、d〔2〕4H++O2+4e-====2H2OⅡ.〔1〕負(fù)〔2〕復(fù)原劑Ⅲ.〔1〕B〔2〕2Cl--2e-====Cl2↑CO(NH2)2+3Cl2+H2O====N2+CO2+6HCl〔3〕不變7.211.【解析】〔1〕在堿性環(huán)境下，該燃料電池的總反響為：CH4+2O2+2OH-====C