化學(xué) 國慶節(jié)作業(yè)二 完成時(shí)間:105號(hào)試題含答案_第1頁
化學(xué) 國慶節(jié)作業(yè)二 完成時(shí)間:105號(hào)試題含答案_第2頁
化學(xué) 國慶節(jié)作業(yè)二 完成時(shí)間:105號(hào)試題含答案_第3頁
化學(xué) 國慶節(jié)作業(yè)二 完成時(shí)間:105號(hào)試題含答案_第4頁
化學(xué) 國慶節(jié)作業(yè)二 完成時(shí)間:105號(hào)試題含答案_第5頁
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文檔簡介

化學(xué)國慶節(jié)作業(yè)二完成時(shí)間:10.5號(hào)[復(fù)制]您的姓名:[填空題]*_________________________________班級(jí):[單選題]*○高二1班○高二2班1.液流式鉛蓄電池以可溶性的甲基磺酸鉛[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作為電解質(zhì)溶液,該電池充放電的總反應(yīng)為2Pb2++2H2OPb+PbO2+4H+,下列說法不正確的是()[單選題]*A.放電時(shí),電極質(zhì)量均減少B.放電時(shí),正極反應(yīng)是PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2OC.充電時(shí),溶液中Pb2+向陰極移動(dòng)D.充電時(shí),陽極周圍溶液的pH增大(正確答案)答案解析:【分析】電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣═Pb2+,正極反應(yīng)式為PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O,充電時(shí)為電解池,陽極反應(yīng)式為Pb2++2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H+,陰極反應(yīng)式為Pb2++2e﹣═Pb,充電時(shí)陽離子移向陰極,據(jù)此解答。

【解答】解:A、電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣═Pb2+,正極反應(yīng)式為PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O,則放電時(shí),電極質(zhì)量均減少,故A正確;

B、放電正極發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)式為PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O,故B正確;

C、電解池中陽離子向陰極移動(dòng),則充電時(shí),溶液中Pb2+向陰極移動(dòng),故C正確;

D、充電時(shí),陽極反應(yīng)式為Pb2++2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H+,陽極周圍溶液的pH減小,故D錯(cuò)誤;

故選:D。2.天津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以KOH溶液為電解質(zhì),CoP和Ni2P納米片為催化電極材料,電催化合成偶氮化合物()的裝置如圖所示(R代表烴基)。下列說法正確的是()[單選題]*A.若用鉛蓄電池作為電源,CoP極連接鉛蓄電池的正極B.Ni2P電極反應(yīng)式為RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣═RCN+4H2O(正確答案)C.合成1mol偶氮化合物,需轉(zhuǎn)移4mol電子D.離子交換膜是陽離子交換膜答案解析:【分析】該裝置為電解池,Ni2P電極上是RCH2NH2失電子生成RCN,發(fā)生氧化反應(yīng),Ni2P為陽極,電極反應(yīng)為:RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣=RCN+4H2O,消耗OH﹣,CoP電極上硝基苯變化為偶氮化合物,發(fā)生的是還原反應(yīng),為電解池的陰極,電極反應(yīng):2+8e﹣+4H2O=+8OH﹣,據(jù)此分析判斷。

【解答】解:A.CoP電極上硝基苯變化為偶氮化合物,發(fā)生的是還原反應(yīng),為電解池的陰極,故應(yīng)連接原電池負(fù)極,故A錯(cuò)誤;

B.Ni2P為陽極,電極反應(yīng)為:RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣=RCN+4H2O,故B正確;

C.陰極電極反應(yīng):2+8e﹣+4H2O=+8OH﹣,合成1mol偶氮化合物,需轉(zhuǎn)移8mol電子,故C錯(cuò)誤;

D.陽極消耗氫氧根離子,陰極產(chǎn)生氫氧根離子,故離子交換膜是陰離子交換膜,故D錯(cuò)誤;3.我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種將電解飽和食鹽水與電催化還原CO2相耦合的電解裝置(如圖)。下列說法錯(cuò)誤的是()[單選題]*A.生成CO的一極為陰極B.陰極上的電極反應(yīng)式為CO2+2e﹣+2H+═CO+H2OC.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陰極增重16g(正確答案)D.陰陽兩極的電解質(zhì)溶液均可用稀硫酸酸化答案解析:【分析】由圖可知,碳元素價(jià)態(tài)降低得電子,故CO生成極為陰極,電極反應(yīng)式為CO2+2e﹣+2H+═CO+H2O,右側(cè)為陽極,據(jù)此作答。

【解答】解:A.碳元素價(jià)態(tài)降低得電子,故CO生成極為陰極,故A正確;

B.CO生成極為陰極,電極反應(yīng)式為CO2+2e﹣+2H+═CO+H2O,故B正確;

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),1mol二氧化碳生成1molCO,溶液質(zhì)量增加1molO原子,增加質(zhì)量為1mol×16g/mol=16,同時(shí)有2mol氫離子由右側(cè)遷移到左側(cè),質(zhì)量增加2mol×1g/mol=2g,質(zhì)量共增加16g+2g=18g,故C錯(cuò)誤;

D.由兩極生成物可知,兩極的電解質(zhì)溶液均可用稀硫酸酸化,故D正確;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理的應(yīng)用,題目難度中等,能依據(jù)圖象和題目信息準(zhǔn)確判斷陰陽極是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫。4.某地海水中主要離子的含量如表,現(xiàn)利用“電滲析法”進(jìn)行淡化,技術(shù)原理如圖所示(兩端為惰性電極,陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()離子Na+K+Ca2+Mg2+Cl﹣SO42﹣HCO3﹣含量mg/L9360832001100160001200118[單選題]*A.甲室的電極反應(yīng)式為:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑B.乙室和丁室中部分離子的濃度增大,淡水的出口為bC.淡化過程中易在戊室形成水垢D.通過甲室陽膜的離子的物質(zhì)的量為2mol時(shí),戊室收集到22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體(正確答案)答案解析:【分析】A.甲室中電極為陽極,陽極上陰離子失電子,Cl﹣放電能力大于OH﹣;

B.陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過,電解時(shí)丙室中陰離子移向乙室,陽離子移向丁室;

C.陰極上水得電子生成氫氣同時(shí)生成OH﹣,戊室發(fā)生的反應(yīng):OH﹣+Ca2++HCO3﹣═CaCO3↓+H2O、2OH﹣+Mg2+═Mg(OH)2↓;

D.戊室中氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e﹣═H2↑,根據(jù)電荷守恒分析。

【解答】解:A.甲室中電極為陽極,陽極上陰離子失電子,Cl﹣放電能力大于OH﹣,所以陽極的電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑,故A正確;

B.陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過,電解時(shí)丙室中陰離子移向乙室,陽離子移向丁室,所以丙室中物質(zhì)主要是水,淡水的出口為b,故B正確;

C.開始電解時(shí),陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上水得電子生成氫氣同時(shí)生成OH﹣,生成的OH﹣和Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2,反應(yīng)的離子方程式:2OH﹣+Mg2+═Mg(OH)2↓,生成的OH﹣和HCO3﹣反應(yīng)生成CO32﹣,Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀,所以戊室中易形成水垢,水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3,故C正確;

D.戊室中氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e﹣═H2↑,22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體的物質(zhì)的量為=1mol,轉(zhuǎn)移的電子為2mol,而通過甲室陽膜的離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等,由電荷守恒可知,則過甲室陽膜的離子的物質(zhì)的量小于2mol,故D錯(cuò)誤;

故選:D。5.利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是()[單選題]*A.電極a應(yīng)連接電源負(fù)極B.電解過程中,H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移(正確答案)C.電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO3﹣﹣8e﹣=CH4+8CO32﹣+2H2OD.電解時(shí)Na2SO4溶液濃度保持不變答案解析:【分析】由圖可知,b極碳元素價(jià)態(tài)降低得電子,故b極為陰極,電極反應(yīng)式為CO2+8HCO3﹣+8e﹣=CH4+8CO32﹣+2H2O,a極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+,據(jù)此作答。

【解答】解:A.a極為陽極,應(yīng)連接電源的正極,故A錯(cuò)誤;

B.電解時(shí),陽離子(H+)向陰極(b)遷移,故B正確;

C.b極為陰極,電極反應(yīng)式為CO2+8HCO3﹣+8e﹣=CH4+8CO32﹣+2H2O,故C錯(cuò)誤;

D.電解時(shí)左側(cè)溶液水的量減少,硫酸鈉濃度增大,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理的應(yīng)用,題目難度中等,能依據(jù)圖象和題目信息準(zhǔn)確判斷陰陽極和正負(fù)極是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫。6.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是()[單選題]*A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2B.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)C.放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)D.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移6mol電子,正極有1molK2FeO4被還原(正確答案)答案解析:【分析】由電池總反應(yīng)可知,放電時(shí),Zn元素價(jià)態(tài)升高失電子,故Zn作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2,K2FeO4作正極,電極反應(yīng)式為FeO42﹣+3e﹣+4H2O=Fe(OH)3+5OH﹣,據(jù)此作答。

【解答】解:A.放電時(shí),Zn元素價(jià)態(tài)升高失電子,故Zn作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2,故A正確;

B.放電時(shí)正極生成氫氧根離子,堿性變強(qiáng),故B正確;

C.放電時(shí),Zn元素價(jià)態(tài)升高失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;

D.K2FeO4作正極,電極反應(yīng)式為FeO42﹣+3e﹣+4H2O=Fe(OH)3+5OH﹣,每轉(zhuǎn)移6mol電子,正極有2molK2FeO4被還原,故D錯(cuò)誤;

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查原電池原理,題目難度中等,能依據(jù)題目信息準(zhǔn)確判斷正負(fù)極是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫。7.2018年10月23日通車的最長跨海大橋“港珠澳大橋”全長近50公里,海中橋墩由將近1500根鋼管復(fù)合樁組成。下列有關(guān)鋼管樁的腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是()[單選題]*A.在鋼管樁表面涂上環(huán)氧樹脂涂料可以減緩鋼管樁的腐蝕B.鋼管樁在海水中的腐蝕速率比在淡水湖中的腐蝕速率慢(正確答案)C.將鋼管樁與外加直流電源的負(fù)極相連接,可以減緩鋼管樁的腐蝕速率D.在鋼管樁水下區(qū)域裝上若干鎂鋁合金,可以減緩鋼管樁的腐蝕速率答案解析:【解答】解:A.在鋼管樁表面涂上環(huán)氧樹脂涂料,可以隔絕空氣和水,減緩鋼管樁的腐蝕,故A正確;

B.海水中存在大量電解質(zhì),故離子濃度大于淡水,海水導(dǎo)電能力強(qiáng),鋼鐵在海水中腐蝕速度快,故B錯(cuò)誤;

C.鋼管樁與外加直流電源的負(fù)極相連接,作電解池的陰極被保護(hù),可以減緩鋼管樁的腐蝕速率,故C正確;

D.鎂鋁合金比鐵活潑,形成原電池時(shí),鐵作正極被保護(hù),可以減緩鋼管樁的腐蝕速率,故D正確;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查金屬的腐蝕與防護(hù),題目難度中等,掌握常見的金屬腐蝕原理和電化學(xué)保護(hù)措施是解題的關(guān)鍵。8.下列關(guān)于電化學(xué)腐蝕、防護(hù)與利用的說法中,正確的是()A.銅板打上鐵鉚釘后,銅板更易被腐蝕B.暖氣片表面刷油漆可防止金屬腐蝕C.連接鋅棒后,電子由鐵管道流向鋅D.陰極的電極反應(yīng)式為Fe﹣2e﹣═Fe2+[單選題]*AB(正確答案)CD答案解析:【分析】A.銅板打上鐵鉚釘形成的原電池中,金屬銅板做原電池的正極;

B.根據(jù)金屬生銹的條件以及防銹的措施來回答;

C.在原電池中,電子從負(fù)極流向正極;

D.電解池的陰極上是電解質(zhì)中的陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。

【解答】解:A.銅板打上鐵鉚釘形成的原電池中,金屬銅板做原電池的正極,正極是被保護(hù)的電極,所以銅板更不易被腐蝕,故A錯(cuò)誤;

B.暖氣片表面刷油漆可將金屬和空氣中的氧氣以及水蒸氣隔絕,防止金屬腐蝕,故B正確;

C.連接鋅棒后,形成原電池,金屬鋅是負(fù)極,電子從負(fù)極流向正極,即電子由鋅流向鐵管道,故C錯(cuò)誤;

D.電解池的陰極上是電解質(zhì)中的陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng),廢鐵是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Fe﹣2e﹣═Fe2+,故D錯(cuò)誤;

故選:B。9.打開如圖所示裝置中的止水夾,一段時(shí)間后,可能觀察到的現(xiàn)象是()[單選題]*A.燒杯中有氣泡產(chǎn)生B.試管內(nèi)有黃綠色氣體產(chǎn)生C.鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡(正確答案)D.燒杯內(nèi)溶液變紅色答案解析:【分析】試管中鐵發(fā)生吸氧腐生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵,氫氧化鐵失水生成鐵銹,所以鐵絲網(wǎng)的表面會(huì)生成鐵銹;試管中氣體體積減小,壓強(qiáng)減小,燒杯中飽和食鹽水加入試管,反應(yīng)過程中氯離子不會(huì)放電,所以不會(huì)生成灰綠色的氯氣、燒杯中也不會(huì)生成氣體,據(jù)此進(jìn)行解答.

【解答】解:吸氧腐蝕中,鐵作負(fù)極,鐵失去電子被氧化,所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Fe﹣2e﹣=Fe2+;正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子,電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣,電極總反應(yīng)為:2H2O+O2+2Fe=4Fe(OH)2;

A.根據(jù)分析可知,該反應(yīng)過程中,燒杯中飽和食鹽水會(huì)進(jìn)入試管,所以燒杯中不會(huì)有氣泡產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤;

B.試管中鐵發(fā)生了吸氧腐蝕,所以不會(huì)生成灰綠色的氯氣,故B錯(cuò)誤;

C.氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵,氫氧化鐵脫水形成鐵銹,故C正確;

D.燒杯中飽和食鹽水進(jìn)入試管,所以燒杯中溶液不會(huì)顯示堿性,溶液不會(huì)變成紅色,故D錯(cuò)誤;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了鐵的電化學(xué)腐蝕,題目難度中等,注意掌握鐵的腐蝕原理,能夠正確書寫電極反應(yīng),正確分析裝置中鐵的腐蝕原理為解答本題的關(guān)鍵.10.氨氣含氫量高,是一種安全、易儲(chǔ)運(yùn)的優(yōu)良小分子儲(chǔ)氫載體。利用電解原理,可將氨氣轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示.已知:起始時(shí)兩極電解質(zhì)溶液質(zhì)量相等,法拉第常數(shù)F(F=96500C?mol﹣1)為阿伏加德羅常數(shù)與元電荷的乘積。下列說法正確的是()[單選題]*A.a(chǎn)為電源正極,陽極上的電極反應(yīng)式為2NH3﹣6e﹣═N2+6H+B.反應(yīng)一段時(shí)間后,右室KOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小C.當(dāng)電源輸出8Ah電量時(shí),產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為3.34L(正確答案)D.忽略氣體溶解產(chǎn)生的質(zhì)量變化,當(dāng)電路中有0.1mol電子通過時(shí),兩室電解質(zhì)溶液的質(zhì)量差為1.8g答案解析:【分析】左室中NH3→N2,發(fā)生氧化反應(yīng),右室中有H2生成,發(fā)生還原反應(yīng),故左室為陽極室,右室為陰極室,則a為電源正極、b為電源負(fù)極,陽極電極反應(yīng)式為2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2↑+6H2O,陰極電極反應(yīng)式為6H2O+6e﹣=3H2↑+6OH﹣,OH﹣通過陰離子交換膜由右側(cè)移向左側(cè),電解池總反應(yīng)式為2NH3N2↑+3H2↑。

【解答】解:A.左室中NH3→N2,發(fā)生氧化反應(yīng),右室中有H2生成,發(fā)生還原反應(yīng),故左室為陽極室,右室為陰極室,則a為電源正極、b為電源負(fù)極,堿性條件下,陽極電極反應(yīng)式為2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2↑+6H2O,故A錯(cuò)誤;

B.右室為陰極室,陰極電極反應(yīng)式為6H2O+6e﹣=3H2↑+6OH﹣,OH﹣通過陰離子交換膜由右側(cè)移向左側(cè),右室中鉀離子的量不變,右室KOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)電源輸出8Ah電量時(shí),轉(zhuǎn)移電子為,則生成氫氣體積=××22.4L/mol≈3.34L,故C正確;

D.當(dāng)電路中有0.1mol電子通過時(shí),陰極電極反應(yīng)式為6H2O+6e﹣=3H2↑+6OH﹣,有0.1mol水電解,生成0.05molH2與0.1molOH﹣,生成的0.1molOH﹣移向陽極室,陰極室質(zhì)量減少0.1mol×18g/mol=1.8g,陽極電極反應(yīng)式為2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2↑+6H2O,有=molN2生成,陰極室溶液質(zhì)量增加0.1mol×17g/mol﹣mol×28g/mol=(1.7﹣)g,則左室溶液質(zhì)量表示為(m﹣1.8)g,右室溶液質(zhì)量表示為[m+(1.7﹣)]g,則兩室溶液質(zhì)量之差為[m+(1.7﹣)]g﹣(m﹣1.8)g=(1.8+1.7﹣)g≈3.03g,故D錯(cuò)誤;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理,側(cè)重考查分析、判斷及計(jì)算能力,明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)、電量與物質(zhì)的量的關(guān)系是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是C、D的計(jì)算,題目難度中等。11.次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]廣泛應(yīng)用于化學(xué)電鍍,工業(yè)上利用電滲析法制取次磷酸鈷的原理圖如圖所示。下列說法中正確的是()已知:①該裝置的電極材料分別為金屬鈷和不銹鋼。②Co(H2PO2)2溶液在強(qiáng)堿性條件下通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鈷。[單選題]*A.膜Ⅱ、膜Ⅲ均為陰離子交換膜(正確答案)B.M電極反應(yīng)為Co﹣2e﹣+2H2PO2﹣═Co(H2PO2)2C.a(chǎn)為電源的負(fù)極D.Co(H2PO2)2溶液化學(xué)鍍鈷過程中反應(yīng)可能為Co2++H2PO2﹣+3OH﹣═Co+HPO3﹣+2H2O答案解析:【分析】以金屬鈷和次磷酸鈉為原料,采用六室5個(gè)離子透過膜電滲析槽電解法制備次磷酸鈷[Co(H2PO2)2],由圖可知,a為電源的正極,M為陽極,陽極上Co失去電子生成Co2+,通過膜I進(jìn)入產(chǎn)品室,H2PO2﹣通過膜III、II進(jìn)入產(chǎn)品室,陰極室NaOH溶液中H2O(或H+)得到電子生成H2,電極反應(yīng)式為2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑(或2H++2e﹣=H2↑),強(qiáng)堿性條件下,Co(H2PO2)2通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Co和HPO32﹣,以此來解答。

【解答】解:A.H2PO2﹣通過膜III、II進(jìn)入產(chǎn)品室,膜Ⅱ、膜Ⅲ均為陰離子交換膜,故A正確;

B.M為陽極,陽極上Co﹣2e﹣=Co2+,Co2+通過膜I進(jìn)入產(chǎn)品室,發(fā)生:Co2++2H2PO2﹣═Co(H2PO2)2,故B錯(cuò)誤;

C.M為陽極,a為電源的正極,故C錯(cuò)誤;

D.Co(H2PO2)2通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Co和HPO32﹣,Co(H2PO2)2溶液化學(xué)鍍鈷過程中反應(yīng)可能為Co2++H2PO2﹣+3OH﹣═Co+HPO32﹣+2H2O,產(chǎn)物HPO3﹣不對(duì),故D錯(cuò)誤;

故選:A。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理、離子交換膜的應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)離子方程式書寫的知識(shí),題目難度中等,掌握電解規(guī)律是解題關(guān)鍵,注意強(qiáng)化雙基訓(xùn)練。12.如圖某工廠用NO氣體制取NH4NO3溶液,下列說法正確的是()[單選題]*A.陽極的電極反應(yīng)式為:NO﹣3e﹣+2H2O=NO2﹣+4H+B.物質(zhì)B與物質(zhì)C是同一種物質(zhì)C.A物質(zhì)可為氨氣(正確答案)D.陰、陽兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為5:3答案解析:【分析】電解NO制備NH4NO3,陽極反應(yīng)為NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,陰極反應(yīng)為:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,從兩極反應(yīng)可看出,要使得失電子守恒,陽極產(chǎn)生的NO3﹣的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的NH4+的物質(zhì)的量,總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充NH3,據(jù)此分析。

【解答】解:A.電解NO制備NH4NO3,陽極反應(yīng)為NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,陰極反應(yīng)為:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,故A錯(cuò)誤;

B.陰極反應(yīng)為:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,所以B為銨根離子,陽極反應(yīng)為NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,所以C為NO3﹣,故B錯(cuò)誤;

C.總反應(yīng)方程式為:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充NH3,則A為NH3,故C正確;

D.電解過程中電子守恒,陰陽兩極通過的電子數(shù)相等,故D錯(cuò)誤;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電解原理的應(yīng)用等,明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,側(cè)重于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力,題目難度中等,注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握。13.近日,上海交通大學(xué)周保學(xué)教授等人提出了一種如圖所示的光電催化體系,該體系既能將SO2轉(zhuǎn)化為SO42﹣所釋放的化學(xué)能用于驅(qū)動(dòng)陰極H2O2的高效生成,也可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫SO2。則下列說法錯(cuò)誤的是()[單選題]*A.陰極反應(yīng)為:2H++O2+2e﹣═H2O2B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,陽極區(qū)pH降低C.每生成1molSO42﹣,伴隨著1molH2O2的生成D.電解液中有2個(gè)離子交換膜,靠近陽極的為陽離子交換膜,靠近陰極的為陰離子交換膜(正確答案)答案解析:【分析】根據(jù)裝置知道,左側(cè)電極為二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸根離子的過程,S元素化合價(jià)升高,失電子,做陽極,則直流電源的左側(cè)是正極,右側(cè)是陰極,為氧氣得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫的過程,據(jù)此回答即可。

【解答】解:根據(jù)裝置知道,左側(cè)電極為二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸根離子的過程,S元素化合價(jià)升高,失電子,做陽極,則直流電源的左側(cè)是正極,右側(cè)是陰極,為氧氣得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫的過程,

A.右側(cè)是陰極,為氧氣得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫的過程,反應(yīng)為:2H++O2+2e﹣═H2O2,故A正確;

B.根據(jù)裝置知道,左側(cè)電極為二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸根離子的過程,氫氧根離子被消耗,堿性減弱,pH降低,故B正確;

C.二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸根離子,每生成1mol硫酸根離子,伴隨2mol電子轉(zhuǎn)移,根據(jù)電子守恒,得到過氧化氫是1mol,故C正確;

D.根據(jù)裝置知道,氫氧根離子靠近陽極的交換膜進(jìn)入陽極參加反應(yīng),應(yīng)該為陰離子交換膜;氫離子通過靠近陰極的交換膜進(jìn)入陰極參加反應(yīng),應(yīng)該是陽離子交換膜,故D錯(cuò)誤;

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生電解池的工作原理的應(yīng)用知識(shí),屬于知識(shí)的靈活應(yīng)用,難度不大。14.納米Fe2O3在常壓電化學(xué)法合成氨過程中起催化作用。該電解裝置如圖所示。已知熔融NaOH﹣KOH為電解液,F(xiàn)e2O3在發(fā)生反應(yīng)時(shí)生成中間體Fe。下列說法正確的是()[單選題]*A.惰性電極是電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)B.產(chǎn)生2.24LO2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NAC.惰性電極Ⅰ的電極反應(yīng):Fe2O3+3H2O﹣6e﹣═2Fe+6OH﹣D.生成氨氣的反應(yīng):2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3(正確答案)答案解析:【分析】根據(jù)圖象可知,電極I生成NH3,故為陰極,惰性電極生成氧氣,故為陽極。而納米Fe2O3在常壓電化學(xué)法合成氨過程中起催化作用,F(xiàn)e2O3在陰極發(fā)生反應(yīng)生成中間體Fe,則意味著鐵先生成,后又消耗,而Fe2O3先消耗,又生成,故電極I上Fe2O3先放電生成Fe,后Fe又將N2還原為NH3,故電極I的反應(yīng)為:Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣,2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3;惰性電極的反應(yīng)為:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,據(jù)此分析。

【解答】解:A、惰性電極生成氧氣,故為陽極,發(fā)氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤;

B、氧氣所處的狀態(tài)不明確,故其物質(zhì)的量無法計(jì)算,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)無法計(jì)算,故B錯(cuò)誤;

C、電極I上首先Fe2O3得電子生成Fe單質(zhì),由于是堿性環(huán)境,故反應(yīng)為:Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣,故C錯(cuò)誤;

D、電極I上首先Fe2O3得電子生成Fe單質(zhì):Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣,后來生成的鐵單質(zhì)將氮?dú)膺€原為氨氣,鐵又被氧化為Fe2O3:2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3,故生成氨氣的反應(yīng)為2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3,故D正確。

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電解池中電極反應(yīng)的書寫以及轉(zhuǎn)移電子的計(jì)算,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,難度中等,分析時(shí)要根據(jù)題給信息,結(jié)合相關(guān)原理進(jìn)行解答。15.最近科學(xué)家采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種電解氯化氫回收氯氣的新工藝,其原理如圖,下列說法錯(cuò)誤的是()[單選題]*A.電源b端為正極B.Fe3+對(duì)總反應(yīng)起催化作用C.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑(正確答案)D.電路中轉(zhuǎn)移1mole﹣,需要消耗5.6LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案解析:【分析】根據(jù)圖示,氫離子向左側(cè)移動(dòng),左側(cè)為陰極,接電源負(fù)極,整個(gè)過程是電解條件下、Fe3+起催化劑作用,HCl與O2反應(yīng)生成Cl2和H2O,所以該工藝的總反應(yīng)式為4HCl+O22Cl2+2H2O,電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,H+向陰極移動(dòng),陽極的電極反應(yīng)為:2HCl(g)﹣2e﹣═Cl2(g)+2H+,陰極區(qū)上Fe3+得電子生成Fe2,F(xiàn)e3+與Fe2+間循環(huán)轉(zhuǎn)化,陰極區(qū)反應(yīng)有Fe3++e﹣═Fe2+,然后發(fā)生4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,據(jù)此分析解答。

【解答】解:A.電解池左側(cè)發(fā)生反應(yīng)Fe3+→Fe2+,左側(cè)是陰極,電源a端為負(fù)極,故A正確;

B.陰極區(qū)上Fe3+得電子生成Fe2,F(xiàn)e3+與Fe2+間循環(huán)轉(zhuǎn)化,陰極區(qū)反應(yīng)有Fe3++e﹣═Fe2+,F(xiàn)e3+對(duì)總反應(yīng)起催化作用,故B正確;

C.根據(jù)圖示,b是正極,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2HCl﹣2e﹣=2H++Cl2,故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)電子守恒,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,需要消耗0.25mol氧氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是5.6L,故D正確;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電解原理的應(yīng)用,明確新的工藝方案的流程圖、電解池原理以及電極方程式是解題關(guān)鍵,注意掌握電極的判斷方法及電極反應(yīng)式的書寫原則,試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力,題目難度不大。16.液氨中存在平衡:2NH3?NH4++NH2﹣。如圖所示為電解池裝置,以KNH2的液氨溶液為電解液,電解過程中a、b兩個(gè)惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是()[單選題]*A.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a(chǎn)電極的反應(yīng)為2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣(正確答案)C.電解過程中,陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1答案解析:【分析】由圖可知,b極生成氮?dú)?,氮元素由?價(jià)升高為0價(jià)價(jià)態(tài)升高失電子,故b極為陽極,a極為陰極,電極反應(yīng)式為2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣,據(jù)此作答。

【解答】解:A.b極為陽極,連接電源的正極,故A錯(cuò)誤;

B.a極為陰極,電極反應(yīng)式為2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣,故B正確;

C.電解過程中,陽離子向陰極移動(dòng),陰極附近K+濃度增大,故C錯(cuò)誤;

D.每產(chǎn)生1mol氫氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,每產(chǎn)生1mol氮?dú)猓D(zhuǎn)移6mol電子,故陰極產(chǎn)生氫氣和陽極產(chǎn)生氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之比為3:1,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理的應(yīng)用,題目難度中等,能依據(jù)圖象準(zhǔn)確判斷陰陽極是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫。17.根據(jù)下圖回答,下列說法不正確的是[單選題]*

A.燃料電池中正極反應(yīng)為O2+4e-+4H+===2H2OB.此裝置用于電鍍銅時(shí),硫酸銅溶液的濃度不變(正確答案)C.此裝置用于鐵表面鍍銅時(shí),a為鐵D.若用該裝置進(jìn)行粗銅的精煉,當(dāng)有1mol水生成時(shí),可得到64g精銅答案解析:【分析】金屬陽極DSA發(fā)生2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,陰極的主要電極反應(yīng)式為,據(jù)此答題。

【解答】解:A.失去的電子由金屬陽極DSA經(jīng)導(dǎo)線流入直流電源正極,電子不會(huì)進(jìn)入溶液,故A錯(cuò)誤;

B.陰極上對(duì)硝基苯甲酸得電子發(fā)生還原反應(yīng),生成對(duì)氨基苯甲酸,則陰極的主要電極反應(yīng)式為,故B正確;

C.陽極發(fā)生反應(yīng)2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,氧氣逸出,氫離子跨過陽離子交換膜移向陰極,當(dāng)轉(zhuǎn)移4mole﹣時(shí),陽極電解質(zhì)溶液減少2mol水,則轉(zhuǎn)移1mole﹣時(shí),陽極電解質(zhì)溶液減少0.5mol水,質(zhì)量為9g,故C錯(cuò)誤;

D.由C項(xiàng)分析知,陽極反應(yīng)消耗陽極區(qū)的水,則反應(yīng)結(jié)束后陽極區(qū)硫酸的濃度增大,pH減小,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題側(cè)重考查電解知識(shí),為高頻考點(diǎn),解答本題,注意把握電解的原理,題目難度中等,有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。18.雙極膜電滲析一步法鹽制酸堿的技術(shù)進(jìn)入到了工業(yè)化階段,某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示),模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a,d),已知在直流電源的作用下,雙極膜內(nèi)蟲間顯面層發(fā)生水的解離,生成H+和OH﹣下列說法正確的是()[單選題]*A.電極y連接電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng)B.I口排出的是混合堿,Ⅱ口排出的是淡水C.電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生(正確答案)D.a(chǎn)左側(cè)膜為陽離子交換膜,c為陰離子交換膜答案解析:【分析】A、電極y是陰極,連接電源的負(fù)極;

B、鈉離子移向Ⅲ室,氯離子移向Ⅰ室;

C、加入Na2SO4溶液,增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,避免有害氣體產(chǎn)生;

D、OH﹣向左移動(dòng),a左側(cè)膜為陰離子交換膜。

【解答】解:A、電極y是陰極,連接電源的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;

B、鈉離子移向Ⅲ室,氯離子移向Ⅰ室,I口排出的是稀鹽酸,Ⅱ口排出的是淡水,故B錯(cuò)誤;

C、Na2SO4溶液,增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,氯離子移向Ⅰ室,氫離子通過a移向Ⅰ室,在Ⅰ室生成HCl,避免有害氣體產(chǎn)生,故C正確;

D、OH﹣向左移動(dòng),a左側(cè)膜為陰離子交換膜,鈉離子移向Ⅲ室,c為陽離子交換膜,故D錯(cuò)誤;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查海水的淡化,涉及到電化學(xué)知識(shí),注意陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a,b)的應(yīng)用。19.對(duì)氨基苯甲酸()是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體,以對(duì)硝基苯甲酸()為原料,采用電解法合成對(duì)氨基苯甲酸的裝置如圖。下列說法正確的是()[單選題]*A.電子由金屬陽極DSA經(jīng)導(dǎo)線流入直流電源B.陰極的主要電極反應(yīng)式為(正確答案)C.每轉(zhuǎn)移1mole﹣時(shí),陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少8gD.反應(yīng)結(jié)束后陽極區(qū)pH增大答案解析:【分析】金屬陽極DSA發(fā)生2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,陰極的主要電極反應(yīng)式為,據(jù)此答題。

【解答】解:A.金屬陽極DSA發(fā)生2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,失去的電子由金屬陽極DSA經(jīng)導(dǎo)線流入直流電源正極,不是流入直流電源,故A錯(cuò)誤;

B.陰極的主要電極反應(yīng)式為,故B正確;

C.由金屬陽極DSA發(fā)生2H2O﹣4e﹣=O2+4H+知,每轉(zhuǎn)移1mole﹣時(shí),消耗0.5mol水,以氧氣形式放出的是8g,通過陽離子交換膜的氫離子1g,陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少9g,故C錯(cuò)誤;

D.陽極區(qū)電解的是水,硫酸的濃度增大,反應(yīng)結(jié)束后陽極區(qū)pH減小,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題側(cè)重考查電解知識(shí),解答本題,注意把握電解的原理,題目難度中等,有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。20.電解高濃度RCOONa(羧酸鈉)的NaOH溶液,在陽極RCOO﹣放電可得到R﹣R(烷烴)。下列說法正確的是()*

A.電解總反應(yīng)方程式:2RCOONa+2H2OR﹣R+2CO2↑+H2↑+2NaOHB.RCOO﹣在陽極放電,發(fā)生氧化反應(yīng)(正確答案)C.陰極的電極反應(yīng):2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑(正確答案)D.電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷(正確答案)答案解析:【分析】A.堿性環(huán)境不能生成CO2氣體放出;

B.陽極氧化反應(yīng);

C.陰極水電離出的氫離子放電;

D.CH3COONa、CH3CH2COONa中烴基有三種組合。

【解答】解:A.因?yàn)殛枠ORCOO﹣放電可得到R﹣R(烷烴)和產(chǎn)生CO2,在強(qiáng)堿性環(huán)境中,CO2會(huì)與OH﹣反應(yīng)生成CO32﹣和H2O,故陽極的電極反應(yīng)式為2RCOO﹣﹣2e﹣+4OH﹣=R﹣R+2CO32﹣+2H2O,陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2,同時(shí)生成OH﹣,陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,因而電解總反應(yīng)方程式:2RCOONa+2NaOHR﹣R+Na2CO3+H2↑,故A錯(cuò)誤;

B.RCOO﹣在陽極放電,電極反應(yīng)式為2RCOO﹣﹣2e﹣+4OH﹣=R﹣R+2CO32﹣+2H2O,﹣COO﹣中碳元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià),發(fā)生氧化反應(yīng),烴基﹣R中元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化,故B正確;

C.陰極水電離出的氫離子放電,電極反應(yīng):2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑,故C正確;

D.根據(jù)題中信息,由上述電解總反應(yīng)方程式可以確定下列反應(yīng)能夠發(fā)生:

2CH3COONa+2NaOHCH3﹣CH3+2Na2CO3+H2↑,

2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2﹣CH2CH3+2Na2CO3+H2↑,

CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3﹣CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。

因此,電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷,故D正確;

故選:BCD。21.1L0.1mol·L-1的AgNO3溶液在以Ag做陽極,F(xiàn)e做陰極的電解槽中電解,當(dāng)陰極上增重2.16g時(shí),下列判斷不正確的是()[單選題]*A.電解質(zhì)AgNO3溶液的濃度仍為0.1mol·L-1B.陽極上產(chǎn)生112mLO2(標(biāo)況)(正確答案)C.轉(zhuǎn)移1.204×1022個(gè)電子D.反應(yīng)中有0.02mol的Ag被氧化答案解析:[解析]該電解池中陽極反應(yīng)為:Ag-e-===Ag+,陰極反應(yīng)為:Ag++e-===Ag,由上述分析可知,電解過程中溶液中AgNO3溶液的濃度不變,故A不符合題意;

陽極上反應(yīng)不產(chǎn)生O2,故B符合題意;

根據(jù)陰陽極電極反應(yīng)以及轉(zhuǎn)移電子守恒可知,陰極析出0.02molAg時(shí),陽極將有0.02mol的Ag被氧化,故D不符合題意。當(dāng)陰極上增重2.16g即=0.02molAg,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.02×6.02×1023=1.204×1022,故C不符合題意;根據(jù)陰陽極電極反應(yīng)以及轉(zhuǎn)移電子守恒可知,陰極析出0.02molAg時(shí),陽極將有0.02mol的Ag被氧化,故D不符合題意。22.由于具有超低耗電量、壽命長的特點(diǎn),LED產(chǎn)品越來越受歡迎,下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是

[單選題]*A.電池負(fù)極電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-===2H2O(正確答案)B.a處通入氧氣,b處通入氫氣C.該裝置中能量轉(zhuǎn)化只涉及兩種形式的能量D.P型半導(dǎo)體連接的是電池負(fù)極答案解析:解析根據(jù)LED發(fā)光二極管中電子移動(dòng)方向可判斷N型半導(dǎo)

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