备考2020年高考化学二轮专题 10 电化学及其应用_试卷库

备考2020年高考化学二轮专题 10 电化学及其应用

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一、单选题（共13小题）

1、有A，B，C，D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）

A . D>C>A>B B . D>A>B>C C . D>B>A>C D . B>A>D>C

2、碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn＋2MnO₂＋2H₂O＝Zn(OH)₂＋2MnOOH，下列说法错误的是（）

A . 电池工作时锌为负极 B . 电池正极的电极反应式为：2MnO₂＋2H₂O＋2eˉ=2MnOOH＋2OHˉ C . 放电前后电解质溶液的pH保持不变 D . 外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少 6.5g

3、锌铁氧化还原液流电池工作原理如图所示

下列说法正确的是（）

A . 膜Ⅹ、膜Y分别是阴离子、阳离子交换膜 B . 放电时，M极上的电势比N极上的高 C . 放电时，负极电极反应式为：Zn+4OH^--2e^-=Zn(OH)₄^2- D . 充电时，阳极电极反应式为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺

4、一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入溶液乙烷和氧气。有关此电池的推断正确的是（）

A . 负极反应为14H₂O+7O₂+28e^-=28OH^- B . 放电一段时间后，负极周围的pH升高 C . 每消耗1molC₂H₆ ，则电路上转移的电子为14mol D . 放电过程中KOH的物质的量浓度不变

5、铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述错误的是（）

A . 正极反应为：Cu²⁺+2e^–= Cu B . 电池反应为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺ +Cu C . 在外电路中，电子从负极流向正极 D . 盐桥中的K⁺移向ZnSO₄溶液

6、下列金属防腐措施中，利用原电池原理的是（）

A . 在金属表面喷漆 B . 在金属中加入一些铬或镍制成合金 C . 在轮船的壳体水线以下部分装上锌块 D . 使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜

7、下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（）

A .

B .

C .

D .

8、钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na₂S_x）分别作为两个电极的反应物，固体Al₂O₃陶瓷(可传导Na⁺)为电解质，其反应原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A . 电子流向：A电极→用电器→B电极→电解质→A 电极 B . 若用该电池电解精炼铜，电路中转移1mol电子时，阳极质量减少32 g C . 充电时，电极B与外接电源正极相连，电极反应式为 S_x^2-－2e^-=xS D . 若用该电池在铁器上镀锌，则铁器应与B电极相连接

9、我国科学家研制了一种新型的高比能量锌－碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是（）

A . 放电时，a电极反应

B . 放电时，溶液中离子的数目增大 C . 充电时，a电极接外电源负极 D . 充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I^－被氧化

10、用石墨电极完成下列电解实验。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是（）

A . a为电解池的阴极 B . b处有氯气生成，且与水反应生成了盐酸和次氯酸 C . c处发生了反应：Fe－3e^－＝Fe³^＋ D . d处：2H₂O＋2e^－＝H₂↑＋2OH^－

11、根据Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu的反应原理所设计原电池装置，正确的是（）

A .

B .

C .

D .

12、下列措施中，不符合生产实际的是（）

A . 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴扱 B . 利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连 C . 为保护地下管道中的金属铁，可将其与锌极相连 D . 在镀件上电镀锌，用锌作阳极

13、如图所示，甲池的总反应式为： $\text{[math]}$ ，下列关于该电池工作时的说法正确的是（）

A . 该装置工作时，Ag电极上有气体生成 B . 甲池中负极反应为 $\text{[math]}$ C . 甲池和乙池中的溶液的pH均减小 D . 当甲池中消耗 $\text{[math]}$ 时，乙池中理论上最多产生6.4g固体

二、综合题（共5小题）

1、某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。

(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。

(2)正极反应式为，负极反应式为。

(3)按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是。

a．用纯氧气代替具支试管内的空气

b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物

c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水

2、如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答以下问题：

(1)电极A是。(填“正极”或“负极”)

(2)甲装置中电解反应的总化学方程式。

(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56mL (标准状况下)气体，电解后溶液体积为500mL时，求所得溶液在25℃时的p=。

(4)欲用丙装置给铜镀银。G应该是(填“银”或“铜”)，电镀液的主要成分是(填化学式)

3、开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

(1)已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）＝2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁＝﹣1275.6kJ•mol^﹣1

②2CO（g）+O₂（g）＝2CO₂（g）△H₂＝﹣566.0kJ•mol^﹣1

③H₂O（g）＝H₂O（l）△H₃＝﹣44.0kJ•mol^﹣1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

(2)工业上甲醇利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H₂(g)=CH₃OH(g) ΔH<0。在一定条件下，将1 mol CO和2 mol H₂通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH₃OH的体积分数φ(CH₃OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH₃OH的体积分数为10%，则CO的转化率为。

②X轴上a点的数值比b点(填“大”或“小”)。

③生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H＞0

一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图1．则T₁T₂（填“＜”、“＞”、“＝”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小关系为。

(3)现以H₂、O₂、熔融盐Na₂CO₃组成的燃料电池，采用电解法制备N₂O₅ ，装置如图2所示，其中Y为CO₂。写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式。在电解池中生成N₂O₅的电极反应式为。

4、观察下列装置，回答下列问题。

(1)甲装置中通入乙醇的电极反应式为。

(2)用上图装置电解200 mL 1mol/L CuSO₄溶液，石墨电极上的电极反应式是，在Ag电极附近观察到的现象是。

(3)电解一段时间，当甲池消耗了112 mLO₂(标况下)，此时乙装置中溶液的pH为(忽略电解前后体积变化)。若要将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要补充的物质是，其物质的量为。

(4)丙装置中总反应的离子方程式为。

5、地球上的氮元素对动植物有重要作用，其中氨的合成与应用是当前的研究热点。

(1)人工固氮最主要的方法是 Haber-Bosch 法。通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃ 和10~30 MPa 的条件下，由氮气和氢气直接合成氨。

① 已知上述反应中生成 1 mol NH₃ 放出 46 kJ 热量，该反应的热化学方程式为。

②该反应放热，但仍选择较高温度。其原因是。

(2)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示：

① 阴极生成氨的电极反应式为。

② 阳极氧化产物只有 O2。电解时实际生成的 NH3 的总量远远小于由 O2 理论计算所得 NH3 的量，结合电极反应式解释原因：。

(3)氨是生产氮肥的原料，经如下转化可以得到 NH₄NO₃。

已知：氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比

上述反应③的氮原子利用率为 66.7%。要使原料 NH₃ 转化为 NH₄NO₃ 的整个转化过程

中氮原子利用率达到 100%，可采取的措施是