鲁科版高中化学电解与电池单元测试

1、,名校名师推荐 ,电解与电池1(2017 全国卷 )用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为h 2so4-h 2c2o4 混合溶液。下列叙述错误的是 ()a待加工铝质工件为阳极b可选用不锈钢网作为阴极c阴极的电极反应式为al3 3e=ald硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案c解析 该电解池阳极发生的电极反应为 2h2o 4e =4h o2，氧气将铝制品表面氧化形成致密的氧化膜，所以待加工铝质工件应为阳极， a 正确；阴极发生的电极反应为 2h2e=h2 ，阴极可选用不锈钢网作电极， b 正确， c 错误；电解质溶液中的阴离子向阳极移动， d 正确。2(2016

2、上海高考 )图 1 是铜锌原电池示意图。图2 中，x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y 轴表示 ()a铜棒的质量bc(zn 2 )2)cc(hdc(so4答案c解析该原电池中 zn 是负极， cu 是正极，在正极 cu 上溶液中的 h 获得电子变为氢气， 铜棒的质量不变， a 错误；由于 zn 是负极，发生反应 zn 2e=zn2，所以溶液中 c(zn 2 )增大， b 错误；由于1,名校名师推荐 ,反应不断消耗 h ，所以溶液中 c(h )逐渐降低， c 正确；so24不参加反应，其浓度不变， d 错误。3(2016 四川高考 )某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反

3、应为：li 1 xcoo2li xc6=licoo 2c6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()a放电时， li 在电解质中由负极向正极迁移b放电时，负极的电极反应式为 li xc6xe=xli c6 c充电时，若转移 1 mol e，石墨 (c6)电极将增重 7x gd充电时，阳极的电极反应式为licoo 2 xe =li1xcoo2xli答案c解析由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为li xc6xe =c6xli ，正极反应式为 li 1xcoo2xexli =licoo 2，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移， a、b 均正确；充电时阴极反应式为 c6xli xe=lixc6

4、，阳极反应式为 licoo 2xe=li1 xcoo2xli ，转移 x mol e，石墨电极增重 7x g，若转移 1 mol e，石墨电极将增重 7 g，c 错误， d 正确。4(2015 浙江高考 )在固态金属氧化物电解池中， 高温下电解 h2o co 2 混合气体制备 h 2 和 co 是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是 ()ax 是电源的负极b阴极的电极反应式是：2,名校名师推荐 ,h2o 2e=h2o2，co 22e=coo2通电c总反应可表示为： h2oco 2=h2co o2 d阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 11 答案 d解析h 2o 和 co

5、2 混合气体转变为h2 和 co 的过程发生了还原反应，该电极为阴极，则x 为电源的负极， a 正确；阴极的电极反应式为 h2o2e=h2o2，co22e=coo2，b 正确；制备通电过程的总反应为 h2oco 2=co h 2o 2，c 正确；阴极与阳极产生的气体，其物质的量之比为 21，d 错误。5.(2013 浙江高考 )电解装置如下图所示，电解槽内装有 ki 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知： 3i 26oh =io3 5i 3h2o下列说法不正确的是 ()a右侧发生的电极反应式： 2h2o2e =h2 2oh

6、b电解结束时，右侧溶液中含有 io 3通电c电解槽内发生反应的总化学方程式：ki 3h2o=kio 3 3h2d如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变答案d3,名校名师推荐 ,解析依题意，左侧溶液变蓝，说明左侧pt 电极为阳极，电极反应式为 2i 2e=i 2, ，右侧 pt 电极为阴极，电极反应式为2h2o2e=h22oh , 或 2h 2e =h2，a 正确；阴极生成的 oh 通过阴离子交换膜迁移至左室，与 i2 发生反应： 3i 26oh =5i io 3 3h2o, ，i 2 浓度逐渐减小，故蓝色逐渐变浅，电解结束后 io 3 可通过阴离子交换膜扩散至右侧，b

7、 正确； 式通电3式3式得电解总反应： i 3h2o=io 3 3h2，c正确；若换用阳离子交换膜， oh 不能迁移至左室， 反应 无法发生，通电式 式得电解总反应式为 2i 2h2o=2oh i 2 h2，两种情况下电解总反应显然不同， d 错误。6(2017 江苏高考 )铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为al2o3，含 sio2 和 fe2o3 等杂质 )为原料制备铝的一种工艺流程如下：注： sio2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“ 碱 溶 ” 时 生 成 偏 铝 酸 钠 的 离 子 方 程 式 为_。(2) 向 “ 过 滤 ” 所得 滤液 中加 入 nahco 3 溶 液

8、， 溶液的ph_(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融 al2o3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 _。(4)“电解”是电解na2co 3 溶液，原理如下图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质a 的化学式为_。4,名校名师推荐 ,(5)铝粉在 1000 时可与 n2 反应制备 aln 。在铝粉中添加少量 nh 4cl 固体并充分混合，有利于 aln 的制备，其主要原因是_。答案(1)al 2o32oh =2alo2 h2o(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的o2 氧化(4)4co23 2h2o4e=4hco 3 o2h2(5)nh 4cl 分解产生的 hcl

9、能够破坏 al 表面的 al2o3 薄膜解析(1)强碱条件下， al2o3 与 oh 发生反应的离子方程式为al2o32oh =2alo2h 2o。(2)“过滤 ” 所得滤液的主要成分是naalo 2，显强碱性，加入nahco 3 后， naalo 2 可与 nahco 3 发生反应： alo 2 hco 3 h2o=al(oh) 3 co23，溶液碱性减弱， ph 减小。(3)阳极 o2 被氧化为 o 2，阳极上产生的o2 会氧化电极石墨。(4)电解 na2co3 溶液，实际上是电解水，观察电解池装臵可知，=4hco 3 o2，阴极发生还原反应，气体产物应为h 2。7(高考组合题 )(1)(

10、2016 北京高考 )fe 还原水体中 no3 的反应原理如图所示。5,名校名师推荐 ,作负极的物质是 _。正极的电极反应式是 _。(2)(2016 天津高考 )氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写 出 碱 性 氢 氧 燃 料 电 池 的 负 极 反 应 式 ：。答案(1)feno 38e 10h =nh4 3h2o(2)h 22oh 2e=2h2o解析(1)由图可知， fe 失电子作负极，正极是no3 得电子变成nh 4 。(2)碱性氢氧燃料电池的负极发生氧化反应， 在碱性条件下氢气放电生成 h2o。8(高考组合题 )(1)(2016 天津高考 )化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法

11、制取有广泛用途的 na2feo4，同时获得氢气： fe2h2o电解 2oh =feo24 3h2，工作原理如图 1 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色 feo24 ，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知： na2feo4 只在强碱性条件下稳定，易被 h2 还原。6,名校名师推荐 ,电解一段时间后，c(oh ) 降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室” )。电 解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。 c(na2feo4)随初始 c(naoh) 的变化如图 2，任选 m 、n 两点中的 一 点 ， 分 析 c(na2feo4) 低 于 最 高 值

12、 的 原 因 ：。(2)(2014 全国卷 )h 3po2 也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示 (阳膜和阴膜分别只允许阳离子、 阴离子通过 )： 写 出 阳 极 的 电 极 反 应 式 _。分析产品室可得到h 3po2的原因_。早期采用“三室电渗析法”制备 h3po2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用 h3po2 稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 _杂 质 ， 该 杂 质 产 生 的 原 因 是 _。(3)(2014 山东高考 )离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。 由有机阳离子、 al2cl7和 alcl 4 组

13、成的离子液体作电解液时，可在钢制7,名校名师推荐 ,品上电镀铝。钢制品应接电源的 _极，已知电镀过程中不产生其他离子 且 有 机 阳 离 子 不 参 与 电 极 反 应 ， 阴 极 电 极 反 应 式 为_。若改用 alcl 3 水溶液作电解液，则阴极产物为 _。为测定镀层厚度， 用 naoh 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移 6 mol 电子时，所得还原产物的物质的量为_mol。答案 (1)阳极室 防止 na24 与 h2反应使产率降低feo m 点： c(oh )低， na2feo4 稳定性差，且反应慢 或 n 点： c(oh )过高，铁电极上有fe(oh) 3(或 fe2o3)生成

14、，使 na2feo4 产率降低 (2)2h2o4e=o2 4h 阳极室的 h穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 h 2po 2穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成h3po2po43h2 2 或 h3po2 被氧化po(3)负4al2cl7 3e=al7alcl 4h2 3解析 (1)电解时，阳极反应式为fe6e8oh 42=feo4h2o，阴极反应式为 2h2o2e =h22oh ，电解过程中，阳极室消耗 oh ，c(oh )降低。 根据题意， na2feo4 易被 h 2 还原，由于阴极产生的气体为h2，若不及时排出，会将na2feo4 还原，使其产率降低。 根据题意，若碱性较弱，则na2feo4 稳定性差，且反应慢；若碱性较强，则铁电极区会产生fe(oh) 3 或 fe(oh) 3 分解生成的 fe2o3，所以 m 点和 n 点的 c(na2feo4)均低于最高