化学高三二轮电化学基础和应用检测试卷.doc

绝密启用前电化学基础及应用6*测试试卷考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx题号一二三四五总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单项选择1. 如下图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是()a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl22. 铅蓄电池的工作原理为Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O。如下图所示，A为PbO2电极，B为Pb电极，E、F均为PbSO4电极。先闭合K1足够长时间后断开K1。下列有关说法中不正确的是 A1mol Pb和1mol PbO2具有的总能量大于2mol PbSO4具有的总能量B若将两U形管中的溶液混合，混合液的质量分数仍为30%C两U型管均可单独作为原电池使用，正极分别为A和FD若再单独闭合K2，电极A、B的质量会逐渐增加，电极E、F的质量会逐渐减小3. 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点，科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法不正确的是()A工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石B测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生氧化反应C负极的电极反应式为：2Cu2OH2e=Cu2OH2OD在水泥固化过程中，由于自由水分子的减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化4. 下列说法正确的是（）A7.1g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数为0.26.021023B标准状况下，22.4LNO和11.2L O2混合后气体的分子总数为1.06.021023CVL amolL-1的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为6.021023，则Cl-的数目大于36.021023D工业用电解法进行粗铜精炼时，每转移1mol电子，阳极上溶解的铜原子数必为0.56.0210235. 下列过程需要通过电后才可进行的是（ ）电离 电解 电镀 电泳A B C D6. 中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是()A电解法制金属钠时，负极反应式为Nae=NaB电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl失电子7. 高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：Ni(OH)2MNiO(OH)MH，下列叙述正确的是（）A放电时正极附近溶液的碱性增强B放电时负极反应为：MH2Oe=MHOHC充电时阳极反应为：NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OHD放电时每转移1 mol 电子，正极有1 mol NiO(OH)被氧化8. 天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6 ，下列说法正确的是A充电时，电池的负极反应为 LiC6 e = Li + C6B放电时，电池的正极反应为 CoO2 + Li + e = LiCoO2 ，C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低9. 科学家近年来研制出的一种新型细菌燃料电池，是利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气又进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。该电池的负极反应为（）AH22OH2e=2H2O BO24H4e=2H2OCH22e=2H DO22H2O4e=4OH10. NiCd充电电池，可以发生如下反应：Cd2Ni(OH)22H2OCd(OH)22NiO(OH)，由此可知，该电池的负极材料是（）ACd BNiO(OH)CCd(OH)2 DNi(OH)211. 下列关于原电池的叙述中正确的是()A正极和负极必须是两种不同的金属B原电池是把化学能转化成电能的装置C原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.1 g氢气生成12. 如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法正确的是（）A吸收H2S的反应的离子方程式为Fe3H2S=Fe2S2HB电解过程中的阳极反应为2Cl2e=Cl2C该工艺流程体现绿色化学思想D实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S的污染13. 如图所示，将两烧杯用导线如下图相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关后，以下叙述正确的是（）ACu极附近OH浓度增大BCu极为原电池负极C电子流向是由C极流向Pt极D当C极上有4 mol电子转移时，Pt极上有1 mol O2生成14. 同一电路分别电解足量CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出64g铜，则可析出银的质（）A. 108g B. 54g C. 216g D. 64g15. 若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）标准状况下，2.24 L四氯化碳含碳原子数为0.1 NA标准状况下，a L的氧气和氮气的混合物含有的分子数为 NA电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA，则阳极质量减少64 g7 g CnH2n中含有的氢原子数为2NA常温下，7.1 g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数为0.1 NA1 L 2 molL1 FeCl3溶液中含Fe3数为2NA2 L 1 molL1的盐酸中所含氯化氢分子数为2NAA B C D16. 电解普通水(H2O)和重水(D2O)的混合物，通电一段时间以后，两极共生成气体18.5 g，其体积为33.6 L(标况下)，在所生成的气体中重氢和普通氢的原子个数比为（）A23 B25C12 D1317. 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是钢管与电源正极连接，钢管可被保护铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是18. 图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料，请根据图示判断下列说法正确的是（）A两个装置之间没有盐桥，故不能形成电流Ba电极的电极反应式C2H5OH16OH12e=2CO3211H2OC一段时间后，乙池d电极周围的溶液呈现棕褐色D乙池在反应前后溶液的pH不变19. 据报道，最近摩托罗拉公司研制了一种有甲醇和氧气，以及强碱作电解质的新型手机电池，电量可达到现用镍氢电池的10倍，有关此电池的叙述错误的是（ ）A溶液中的阳离子移向正极B负极反应式：CH3OH + 8OH 6e= CO32 + 6H2OC电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH)不变D当外电路通过6 mol电子时，理论上消耗1.5 mol O220. 某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）A.铅笔端作阳极，发生还原反应B.铂片端作阴极，发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负极，b点是正极第II卷（非选择题）请修改第II卷的文字说明评卷人得分二、实验题21. 为比较铜与锌的金属活动性相对强弱，甲、乙、丙三位同学用中学化学常见的药品和仪器(用品)，设计了下列实验。试回答下列问题：(1)甲同学将锌片插入CuSO4溶液中，结果锌片的表面析出一层红色物质，该反应的离子方程式为_。(2)乙同学将铜片和锌片插入同一个盛有稀H2SO4的烧杯中(铜片与锌片不接触)，观察到的现象是_。(3)丙同学接着乙同学的实验，用导线将铜片和锌片连接起来组成原电池，此时作电池正极的是_，负极的电极反应式为_。(4)甲、乙、丙三位同学所设计的实验中能达到比较铜和锌的金属活动性相对强弱的实验目的的是_(填字母)。A只有甲同学B甲和乙同学C乙和丙同学D甲、乙和丙同学评卷人得分三、计算题22. 开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。请回答下列问题：（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_。（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_。（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)MHNi(OH)2M电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_评卷人得分四、推断题23. 新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO)2Fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800左右、稀有气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800左右、稀有气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在稀有气体氛围中进行。其原因是_。(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_、_、_(填化学式)生成。(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为_。(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。(5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为_。评卷人得分五、填空题24. 如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。（1）中反应的离子方程式为 。 （2）中的电极反应：Fe： ,Sn： 。（3）中被腐蚀的金属是 ，其电极反应式为 。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。25. 电镀废水、废渣的处理和综合利用体现了绿色化学的思想。.含铬电镀废水的处理可采用以下方法：（1）电解法。往废水中加入适量氯化钠，以铁为电极进行电解，电解过程中，阳极的电极反应式为 。（2）沉淀法。含铬废水中存在平衡：Cr2O72+H2O2CrO42+2H+。往废水中加入BaCl2，铬元素转化为铬酸钡（BaCrO4）沉淀，此过程中，还应加入NaOH，理由是 。 . 某工厂利用富含镍（Ni）的电镀废渣（含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）制备NiSO46H2O。其生产流程如下图所示：（3）步骤中加入H2SO4后，需充分搅拌的目的是 。（4）步骤中，在酸性条件下，H2O2使Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为 。（5）已知：KspFe(OH)3 = 2.51039、Ksp Cr(OH)3= 6.31031；溶液中离子浓度小于105 molL1时，可视为沉淀完全。25时，若沉淀E为Fe(OH)3和Cr(OH)3，步骤中，应控制溶液的pH不小于 。（提示：lg2.51039 =38.6，lg6.51031 =30.2）（6）溶液C中溶质的主要成分是 。26. ZnMnO2干电池应用非常的广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl的混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZn cFe dNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol 电子，MnO2的理论产量为_g。参考答案一、单项选择1.【答案】A2.【答案】A3.【答案】B【解析】A项工业上制备普通水泥的主要原料正确；B项测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生还原反应；C项负极材料Cu失电子，该电极反应式正确；D项在溶液中通过离子移动来传递电荷，因此各离子浓度的变化导致电动势变化。4.【答案】C【解析】氯气和氢氧化钠溶液的反应中，氯气既是氧化剂，也是还原剂，转移1个电子，A不正确；B不正确，因为生成物NO2存在化学平衡2NO2N2O4，所以B不正确；氯化铁溶液中，铁离子存在水解平衡，所以选项C正确；粗铜精炼时，阳极最初失去电子的不是铜，而是活泼性强于铜的锌等金属，D不正确，答案选C。5.【答案】B6.【答案】B7.【答案】A【解析】放电时正极反应为NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH，正极附近c(OH)增大，溶液碱性增强，A对；放电时负极反应为MHOHe=MH2O，B错；充电时阳极反应为Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O，C错；放电时正极发生还原反应，放电时每转移1 mol 电子，正极上有1 mol NiO(OH)被还原，D错。8.【答案】B9.【答案】C【解析】该电池的特点：电解质溶液显酸性，故负极电极方程式中H2失去电子生成H，C项正确。10.【答案】A【解析】发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金属作负极，发生氧化反应，故Cd是负极材料。11.【答案】B【解析】原电池是把化学能转化成电能的装置，它的正、负极可以是活泼性不同的金属，也可以是金属与非金属，工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应。当锌片上有6.5 g锌溶解，根据两极得失电子守恒，正极上析出0.2 g氢气。12.【答案】C【解析】吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3H2S=2Fe2S2H，A错；滤液为FeCl2溶液，由于还原性Fe2Cl，故电解时阳极上Fe2先放电，然后Cl放电，B错；该工艺流程中吸收H2S，制取H2和S，且FeCl3溶液循环使用，C对；点燃H2S会产生有毒的SO2，应选择碱液或CuSO4溶液消除H2S的污染，D错。13.【答案】A【解析】闭合开关后，右侧装置中有自发的氧化还原反应，是原电池，Zn作原电池的负极，C作正极。左侧装置是电解池，Cu作阴极，Pt作阳极，B项错误。Cu电极的电极反应式为2H2e=H2，OH浓度增大，A项正确。电子流向应由电解池的阳极Pt流向原电池的正极C，C项错误。Pt电极的电极反应式为2Cl2e=Cl2，当有4 mol电子转移时，Pt电极上有2 mol Cl2生成，D项错误。14.【答案】C【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，根据串联电路中，电子转移数目相同，生成64g铜，转移2mol电子，所以生成2mol银。15.【答案】D【解析】标准状况下，四氯化碳是液体，不能用气体的摩尔体积计算其物质的量；电解精炼铜时，阴极得到电子数为2NA，则阳极失去的电子数也是2NA，但阳极溶解的金属不仅仅是铜，所以阳极减少的质量不是64 g；7 g CnH2n中含有0.5 mol CH2原子团，其中的氢原子数为NA；FeCl3溶液中，Fe3会因发生水解而减少；盐酸中没有氯化氢分子，HCl完全电离为H和Cl。16.【答案】D【解析】2H2O2H2O2，2D2O2D2O2，所以气体体积为1.5 mol，据化学方程式可知：n(O2)1.5 mol0.5 mol，n(氢气)1.5 mol1 mol，所以m(O2)0.5 mol32 g/mol1 6 g，所以氢气总质量为18.5 g16 g2.5 g，设D2和H2物质的量分别为x、y则17.【答案】B【解析】A中钢管与电源正极连接，成为电解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，故A项不符合题意。铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，故B正确。钢管与铜管露天堆放在一起，潮湿的空气作为电解质溶液，铜管为正极、钢管为负极发生电化学腐蚀，加速了钢管的腐蚀，故C项不合题意。钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应应是Fe2e=Fe2+，故D项不合题意。18.【答案】B【解析】该图中甲池为原电池，乙池为电解池，不需要盐桥，A错；乙醇是燃料，作还原剂，失电子，B正确；c电极为阳极，产物为单质碘，故c电极周围呈棕褐色，C错；乙池中，阳极反应为2I2e=I2，阴极反应为2H2O2e=H22OH，故溶液的pH增大，D错。19.【答案】C【解析】A项，溶液中的阳离子移向发生还原反应的一极即正极；B项，负极CH3OH发生氧化反应；C项，电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH)减少；D项，1 mol O2消耗可转移4mol电子，外电路通过6 mol电子时，消耗1.5 mol O2。20.【答案】D 【解析】本题以新颖的命题形式考查了电解饱和食盐水的趣味实验，电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气，由电极反应式可知，在阴极生成氢氧化钠，出现红色字迹，所以铅笔做阴极，a为电源负极。二、实验题21.【答案】(1)ZnCu2=CuZn2(2)锌片表面产生大量气泡，锌片逐渐溶解，铜片表面无明显现象(3)铜片；Zn2e=Zn2(4)D三、计算题22.【答案】（1）4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408kJ/mol （2）2H2OSO2=H2SO4H2（3）减小氢气的浓度，使HI分解平衡正向移动，提供HI的分解率（4）MHOHe=MH2O 2H2OO24e=4OH【解析】本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。四、推断题23.【答案】(1)为了防止亚铁化合物被氧化(2)CO2H2ONH3(3)FeH2POLi2e=LiFePO42H (5)FePO4Lie=LiFePO4【解析】(1)因制备该电池电极材料的原料为乙