新版【浙江專用】2023年高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)專題升級訓(xùn)練：電化學(xué)

PAGE2-專題升級訓(xùn)練6電化學(xué)(時(shí)間：45分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題包括7小題，每題6分，共42分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．某同學(xué)為了使反響2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計(jì)了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)，如以下圖所示，你認(rèn)為可行的方案是()。2．關(guān)于以下說法中正確的選項(xiàng)是()。A．用惰性電極電解熔融氯化鈉的離子方程式為：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－B．用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質(zhì)Cu和MgC．以下圖為電解足量氯化鈉溶液的裝置，一段時(shí)間后兩極收集到氣體的體積之比一定為1∶1D．電解精煉銅時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)陰極析出銅的質(zhì)量比陽極溶解銅的質(zhì)量大3．化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活密切相關(guān)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()。A．鋼鐵在海水中比在河水中更易生銹B．銅的金屬活動(dòng)性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝假設(shè)干銅塊以減緩其腐蝕C．鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生復(fù)原反響D．用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質(zhì)Cu和Mg4．(2023浙江理綜，10)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖：以下說法不正確的選項(xiàng)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?yàn)殛枠O區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O向右移動(dòng)C．該制備過程總反響的化學(xué)方程式為：4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2K2Cr2O7＋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(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1－eq\f(d,2)5．根據(jù)以下圖所示的裝置(甲中電極均為惰性電極)判斷以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()。A．利用該反響可持續(xù)生產(chǎn)硫酸銅，直至硫酸耗盡B．甲中b電極的電極反響為：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．通電初期乙中的總反響為：Cu＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(通電))CuSO4＋H2↑D．反響過程中甲、乙裝置中溶液的pH都逐漸減小6．某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，以下有關(guān)描述正確的選項(xiàng)是()。A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，總反響的離子方程式為：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(通電))Cl2↑＋H2↑B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反響為：Cl2＋2e－=2Cl－D．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極7．在pH為4～5的溶液中，Cu2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。某學(xué)生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質(zhì)量。該同學(xué)向pH＝3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3雜質(zhì)的CuSO4溶液中參加過量的黑色粉末X，充分?jǐn)嚢韬髮V液用如下圖裝置電解，其中某電極增重ag，另一電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體VmL。以下說法正確的選項(xiàng)是()。A．銅電極連接電源正極B．黑色粉末X是鐵粉C．銅的相對原子質(zhì)量的計(jì)算式是eq\f(22.4a,V)D．石墨電極上發(fā)生的反響是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O二、簡答題(此題包括4小題，共58分)8．(14分)A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子為Na＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，在如下圖裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如下圖。據(jù)此答復(fù)以下問題：(1)M為電源的______極(填寫“正〞或“負(fù)〞)，甲、乙兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)分別為__________________、________________(填寫化學(xué)式)。(2)計(jì)算電極f上生成的氣體為________mol。(3)寫出乙燒杯中的電解反響方程式：______________________________________。(4)假設(shè)電解后甲溶液的體積為10L，那么該溶液的pH為__________。9．(2023北京海淀期末，17)(14分)某課外小組分別用以下圖所示裝置對原電池和電解池原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。圖1圖2請答復(fù)：Ⅰ.用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。(1)在保證電極反響不變的情況下，不能替代Cu作電極的是______(填字母序號)。A．鋁B．石墨C．銀D．鉑(2)N極發(fā)生反響的電極反響式為_____________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，SOeq\o\al(2－,4)____________(填“從左向右〞“從右向左〞或“不〞)移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有____________________________________。Ⅱ.用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根(FeOeq\o\al(2－,4))在溶液中呈紫紅色。(4)電解過程中，X極區(qū)溶液的pH________(填“增大〞“減小〞或“不變〞)。(5)電解過程中，Y極發(fā)生的電極反響為Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O和____________。10．(2023高考試題改編)(15分)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(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，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(gè)電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，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·mol11．(15分)鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請答復(fù)以下問題：(1)黃鐵礦(FeS2，其中S為－1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個(gè)反響為3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(高溫))6SO2＋Fe3O4，氧化產(chǎn)物為__________，假設(shè)有3molFeS2參加反響，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________。(2)①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如下，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖，請?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反響式____________________________。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。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。高鐵電池的總反響為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH該電池放電時(shí)正極反響式為____________。用該電池電解100mL1mol·L－1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過0.1mol電子時(shí)，被電解溶液的pH為______(溶液體積變化忽略不計(jì))。

參考答案一、選擇題1．C解析：反響不能自發(fā)進(jìn)行，只能設(shè)計(jì)成電解池且Ag作陽極。2．D解析：熔融的氯化鈉無水，A錯(cuò)誤；MgCl2溶液中的H＋得電子，B錯(cuò)誤；陰極2H＋＋2e－=H2↑、陽極2Cl－－2e－=Cl2↑，依據(jù)電子守恒生成的H2、Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶1，但氯氣溶于水，能與NaOH溶液反響，所以收集到的氯氣一定比氫氣少，C錯(cuò)誤；陰極只發(fā)生Cu2＋＋2e－=Cu，而陽極除發(fā)生Cu－2e－=Cu2＋，還可能發(fā)生Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋等，所以D正確。3．A解析：A選項(xiàng)海水中電解質(zhì)濃度大，易形成原電池，正確；C選項(xiàng)，均發(fā)生的是氧化反響；D選項(xiàng)，Mg的活動(dòng)性大于H的，所以電解MgCl2溶液不會(huì)生成Mg單質(zhì)，D錯(cuò)誤。4．D解析：因放電順序H＋＞K＋，故陰極電極反響式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；由于陽極的電極材料是惰性電極，故該電解池的陽極電極反響式為：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，由于反響生成了H＋，增大了H＋的濃度，故平衡＋2H＋＋H2O正向移動(dòng)，溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬?，故A、B項(xiàng)正確；將上述反響式合并可知C項(xiàng)正確；由總反響方程式4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑和電解裝置可知，電解過程中陽極室的K＋通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，從而生成KOH。現(xiàn)設(shè)K2CrO4的起始物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化的K2CrO4的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電解方程式可知生成的KOH的物質(zhì)的量為x，陽極室剩余K＋物質(zhì)的量為2mol－x，陽極室中Cr的物質(zhì)的量為1mol，由題意得：eq\f(2mol－x,1mol)＝d，解得x＝(2－d)mol，故鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為2－d，D項(xiàng)不正確。5．C解析：甲中的電極反響式為a電極(負(fù)極)2H2－4e－＋4OH－=4H2O、b電極(正極)O2＋2H2O＋4e－=4OH－，電池反響式為2H2＋O2=2H2O，所以甲中堿液濃度降低，pH都逐漸減小；乙池中陽極反響式為Cu－2e－=Cu2＋，陰極電極反響式：通電初期，溶液中陽離子只有H＋，反響式為2H＋＋2e－=H2↑，乙裝置pH逐漸增大，通電一段時(shí)間后溶液中的Cu2＋逐漸增多，為Cu2＋＋2e－=Cu，只有C正確。6．D解析：斷開K2，閉合K1時(shí)，裝置為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，說明石墨為陽極，銅為陰極(假設(shè)銅為陽極，那么銅溶解)，反響為2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))H2↑＋2OH－＋Cl2↑，因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2，在銅電極處產(chǎn)生H2，附近水的電離平衡被破壞使c(OH－)>c(H＋)，溶液變紅(兩極產(chǎn)生的氣體收集在裝置中可作斷開K1、閉合K2時(shí)的反響的物質(zhì))，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；斷開K1、閉合K2時(shí)，為原電池反響，銅電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反響為H2－2e－＋2OH－=2H2O，而石墨為正極，發(fā)生復(fù)原反響，電極反響為Cl2＋2e－=2Cl－，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。7．D解析：黑色粉末X是鐵粉，那么摻入了新的雜質(zhì)Fe2＋，所以應(yīng)為CuO；此裝置因?yàn)橛袣怏w生成，所以是電解CuSO4溶液，陽極電極反響式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑、陰極電極反響式為Cu2＋＋2e－=Cu，銅接電源負(fù)極，D正確；相對原子質(zhì)量無單位(或單位為1)，注意氧氣的體積單位為mL，銅的相對原子質(zhì)量的計(jì)算式為eq\f(11200a,V)，C錯(cuò)誤。二、簡答題8．答案：(1)負(fù)NaClAgNO3(2)0.025(3)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO3(4)12解析：(1)乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8g，可知乙燒杯中為AgNO3(因?yàn)榻饘訇栯x子只有Ag＋得電子)，c電極為陰極，所以M為負(fù)極；由pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖可知甲為NaCl溶液、丙為Na2SO4溶液；(2)(4)c電極生成0.1molAg轉(zhuǎn)移0.1mol電子，依4OH－－4e－=2H2O＋O2↑可知電極f上生成0.025molO2；依2H＋＋2e－=H2↑可知生成0.1molOH－，c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝10－12mol·L－1。9．答案：(1)A(2)2H＋＋2e－=H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－)(3)從右向左濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生(答出“紅褐色斑點(diǎn)〞或“紅褐色沉淀〞即可給分)(4)增大(5)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑解析：(1)鋁與CuSO4溶液反響，且比Zn活潑；(2)N極為陰極，發(fā)生得電子反響，溶液中只有H＋得電子；(3)SOeq\o\al(2－,4)向負(fù)極(左)移動(dòng)，濾紙上陰極有OH－生成、陽極有Fe2＋生成，兩離子生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；(4)X極是陰極，H＋得電子，所以pH增大；(5)由信息兩極均有氣體產(chǎn)生，可知陽極生成的氣體只能是氧氣。10．答案：(1)O2＋2H2O＋4e－=4OH－CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(2)H22NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)(1L/22.4L·mol－1)×8×9.65×104C·mol－1＝3.45×解析：(1)燃料電池的總反響就是燃料燃燒的反響，即CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O，故其正極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，我們用總反響式減正極反響式可得負(fù)極反響式CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。(2)分析圖中三池可看出1、2兩池是串聯(lián)的燃料電池，通入甲烷的一極是負(fù)極，故3池(電解池)中與其相連的電極為陰極，生成的氣體為氫氣，電解的總反響式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(3)根據(jù)(1)中的負(fù)極反響式，可知通入1mol甲烷時(shí)失電子8mol，總電量為8×96500C，由于圖中的兩個(gè)電池是串聯(lián)，故可知線路上轉(zhuǎn)移的電子與一個(gè)燃料電池時(shí)相同，結(jié)合甲烷的量，其1L為1/22.4mol，可求電量為(1L/22.4L·mol－1)×8×9.65×104C·mol－1＝3.45×104C；電解時(shí)得到氫氣為4