山东省济南市2020年暑假新高三一轮化学《电化学基础》综合题练习含答案

1、绝密启用前山东省济南市2020年暑假新高三一轮化学电化学基础综合题练习1.下图是一个电化学过程的示意图，回答下列问题:KOH擀液过些向嵋门,i葬波 XaCt济涌甲泡心海阊池(1)甲池是 装置，乙装置中电极 A的名称是 。(2)甲装置中通入 CH4的电极反应式为 ,乙装置中电极 B(Ag) 的电极反应式为 ,丙装置中 D极的产物是 (写化 学式)。(3)一段时间，当丙池中产生112 mL(标准犬况)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 C时的pH=(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入 (写化学式)。2 .常温下用惰性电极电解 200

2、 mL 一定浓度的 NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体 积随时间变化的关系如下图中I、n所示(以下气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息回答下列问题。体加mLOI)h 据(1)通过计算推测：原混合溶液中 NaCl和CuSO4的物质的量浓度。c(NaCl) =mol L- 1, c(CuSO4)=mol L 1 °t2时所得溶液的pH =。(2)若用惰性电极电解 NaCl和CuSO4的混合溶液200 mL ,经过一段时间后两极均得到224 mL气体,则原混合溶液中氯离子浓度的取值范围为 ,铜离子浓度的取值范围为 。3 .某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件

3、，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实蛇序号AB烧杯申的液体指的是否偏转1ZnZn无ZnCu有3ZnZn无震ZnCu差无5CuC翻化钠滓涌育6X地Al霾感化钠港酒有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由 (填"A豉“B；下同)极流向 极。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是 (填镁”或铝”电极。实验5表明(填字母，下同)。A.铜在潮湿空气中不会被腐蚀B.铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是 。A.相对活泼的金属一定作负极B.失去电子的电极是负极C.烧杯中的液体必须是电解质溶液D.原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活动性不同

4、的两种金属(或其中一种非金属)4.普通锌镒干电池中，有 7种物质：NH3、NH4C1、MnO2、Mn2O3、Zn、ZnCl2和H2。，他们分别 是锌镒干电池中发生氧化还原反应的反应物和生成物。回答下列问题：(1)该电池中的电解质溶液是溶液。(2)正极材料是石墨，负极材料是。(3)请讲正极反应式补充完整：+ 2NH 4Cl+= Mn 2O3+ 2NH 3H2O(4)放电时俊本离子向 极移动。5 .NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，石墨 I为电池的 极。该电池在 使用过程中石墨I电极上生成氧化物 Y,其电极反应为 6 .某兴趣小组为了提高电池的效率，设计了如下图所示的原电池。

5、请回答下列问题：(1)若X是AlCl 3溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应：Al 片() ,Cu 片()。(2)若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反应：Al 片() ,Cu 片()。7 .下图是一个用钳丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0,酸色一红色，碱色一黄色)Mpsn,溶茂回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号)；A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式： ;(3)写出B管中发生反应的

6、反应式： ;(4)检3a管中气体的方法是(5)检3经b管中气体的方法是 (6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 看山8 .已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O,现用如图装置进行电解充电(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移 0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题。睛歌幅 £退(热海(1)A是铅蓄电池的放电过程中电解液的密度极，铅蓄电池正极反应式为(填减小”、增大“或不变”)(2)Ag电极的电极反应式是该电极的电极产物共go(3)Cu电极的电极反应式是CuSO4溶液的浓度(填减小”、蹭大”或不变

7、”)9.海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都来自于海水。谆牛军II茯室IS1Ifi聊I期做璃投 上饮网引燃 卜阳尚汽甲I .在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示)。(1)写出阳极的反应式(2)图甲中流出的b是溶液(3)石棉隔膜的作用是n.随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。(1)离子交换膜电解槽(如图乙所示)中、分别是(2)已知一个电子的电量是1.602 10 19C,用离子膜电解槽电解饱和食盐水，当电路中通过1.929 105C的电量时，生成 N

8、aOH g。m .下图是工业上生产镁的流程。(1)写出下列反应的化学方程式：沉淀池：电解：(2)整个生产流程中循环使用的物质是 。10 .某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液：其阳极的反应式是 ;导气管W端应与出气口 连接。(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。查阅资料显示：物质名称及化学式蕾化亚铜CUC1啾式燕化铜cu2(OH)5a性炭白色固体，不落水醇生固体.不注水化学小组分析提出：红色物质可能有 或CU2O或二者都有；白色物质为CuCl(3)为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为Wg,并将其放

9、入下图所示装置 b中，进行实验。实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g。碳棒上的红色物质是 ,无水硫酸铜的作用是 。d中反应的离子方程式是 。装置b中发生反应的化学方程式是 。电解CUC12溶液时，阴极上产生白色物质的原因为 (用电极反应 式解释)。阴极上产生白色物质的物质的量是 ;若装置b冷却时不继续通 H2,则计算所得 Cu+的 产率会(填偏大”、褊小”或不变”。)11 .蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2+救国Fe+2H2O=Fe(OH)2+Ni(

10、OH) 2,用该蓄电池电解 (阴、阳极均为惰性电极)M(NO 3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。(1)电解时，电解池的阳极应连接 (填序号)。A. NiO2B. FeC. Fe(OH) 2D . Ni(OH) 2(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至mg,金属M的相对原子质量的计算式为 (用m、x表不')。此蓄电池电解含有 0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL ,转移相同量的电子时，阳极产生气体 L(标准犬况),电解后溶液加水稀释至1 L,溶液的pH为。12.电解的应用比较广泛，回答下列问题：(1)由下列物质冶炼相

11、应金属时采用电解法的是 (填字母，下同)。a. Fe203b. NaClc. Cu2s d. Al2O3(2)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜 (含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确 的是。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au等金属e.若阳极质量减少64 g,则转移电子数为 2Na个f. SO丁的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)(3)如图为电解精炼银的示意图， (填“at "b极为含有杂质的粗银，若 b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为(4)以铝材为

12、阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为取少量废电解液，加入NaHCO 3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因为利用如图装置电解制备LiOH ,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为(填化学式)溶液，阳极电极反应式为,电解过程中 Li+向(填"A或"B”)电极迁移。rT电癣1- 卮一Al 2C17 和 AlCl组成的离子液体作(6)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、电解液时，可在钢制品上电镀铝。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A1C13水

13、溶液作电解液，则阴极产物为 13.如图中,甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答: -8W- :一一 <_三一 才 (1) b极上的电极反应式为，甲电池的总反应化学方程式是（2）在粗铜的电解过程中，图中 c电极的材料是 （填粗铜板”或纯铜板”）；在d电极上发 生的电极反应为 ;若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂 质是,电解一段时间后，电解液中的金属离子有 。（3）如果要在铁制品上镀馍（二价金属），则 e电极的材料是 （填铁制品”或银块”，下 同），f电极的材料是。（4）若e电极的质量变化118 g,则a电极上产生的气体在标准状况下的体积

14、为。答案解析1 .【答案】(1)原电池阳极(2)CH4+10OH 8e =CO才 + 7H2O Ag + e =Ag H2和 NaOH (3)12 HCl【解析】(1)由图可知，甲装置为燃料电池，是原电池，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，与电池正极相连的电极A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极。(2)甲装置中由于电解质为 KOH溶液，负极反应为 CH4+ 10OH -8e =COr +7H2O,正极反应 为Oz+2H2O+4e =4OH ,乙、丙装置为电解池， B极反应式为Ag + e =Ag , D极发生反应 为2H+ + 2e-=H2由于D极消耗了 H+,破坏了水的电离平衡，

15、最终在 D极产生大量NaOH溶 液，故D极产物为H2和NaOH。在丙装置中，阳极 C发生反应：2c一2e =Cl2T,阴极D发生反应：2H+ 2e-=h 2 T, n(气 体)=0.112 L+22.4 L mol 1 = 0.005 mol,所以转移的电子的物质的量为 n(e )= 0.005 mol, c(OH ) = 0.005 mol q.5 L = 0.01 mol L 1, c(H + )= 10 12mol L 1, pH=12, n(NaOH) = n(HCl) = 0.005 mol , 所以若要使丙池恢复电解的状态，应向丙池中通入HCl气体0.005 mol。2 .【答案】

16、(1)0.1 0.1 1(2)0<c(Cl )<0.1 mol L71 0<c(Cu2+)< 0.05 mol L710.224L .【解析】(1)阳极首先逸出的是Cl2, n(NaCl) =2n(Cl2)= 2X224L . mo = 0.02mol,则 c(NaCl) =0.1mol L 1°阳极得到的336 mL气体中，含0.01 molCl 2和0.005 mol O 2,转移电子的物质的量：0.01mol >2+ 0.005 mol 4 岩 0.04 mol。此过程中阴极刚好全部析出铜，n(CuSO4)= n(Cu) = 0.04 mol 2

17、士_一 一 0.02mol 八 ”,10.02 mol,则 c(CuSO4)= 0 2L =0.1 mol L 1。t2时溶液中 c(Na+)= 0.1 mol L1, c(SO2- )=0.1 mol L1,根据电荷守恒有：c(H+)=2X0.1 mol L -10.1 mol L- 1= 0.1 mol L- 1,即溶液的 pH = 1。(2)根据极值法可解得：阳极首先逸出的是Cl2,当氯离子放电完毕后，此时逸出的是。2,若阳极得到的224 mL气体全为Cl2时，c(C)最大，其值为0.1mol L1,此时转移电子的物质的量为0.02mol；若阳极得到的 224 mL气体全为。2时，c(C

18、1)最小，其值为 0,此时转移电子的物质的量为 0.04 mol,由此可求得电解过程中转移电子的物质的量的范围介于0.020.04 mol之间。阴极上首先析出Cu,当铜离子放电完毕后，开始有H2逸出，当阴极产生 224 mL H 2时，消耗电子的物质的量为0.02 mol,因此铜离子得到电子的物质的量的范围在00.02 mol之间，由此可得 c(Cu2+)的范围。3 .【答案】(1)B A (2)铝(3)B (4)A【解析】(1)电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；(2)电子由负极流向正极,实验 6 中电子由B 极流向 A 极，表明负极是B(Al) ； (3)实验 5是铜的

19、吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al 在强碱性溶液中比Mg 更易失电子，Al 作负极，Mg 作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液形成闭合回路；活动性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。4 .【答案】(1) NH 4Cl (2)锌 (3) 2MnO 22e (4)正【解析】(1)所提供的7 种物质中，NH4Cl 和 ZnCl2 可溶于水，但ZnCl 2 是锌放电的产物，因此作为电解质溶液的只能是NH4C1溶液。(3)正极发生还原反应，MnO2被还原为 Mn2O3。但根据

20、题目所给信息，铵根离子也应该在该极参与反应，生成NH 3,所以正极电极反应为2MnO 2 2NH2e =Mn 2O3+ 2NH 3 T+ H2O。(4)电池放电时，内电路中阳离子(NH)移向正极，阴离子移向负极。5 .【答案】负NO2 NO-3 e =N 2O5【解析】燃料电池中O2 总是得电子，发生还原反应，作正极；NO2 发生氧化反应，氮元素化合价升高，石墨I电极上生成氧化物 Y 则Y只能是N2O5,在熔融NaNO3介质中，电极反应式为 NO2 + NO3 - e =N 2O5,石墨I为电池的负极。6 .【答案】(1)负极 Al -3e =Al 3+ 正极 2H + +2e =H2?(2)

21、正极 2NO3+4H+ + 2e =2NO 2f+ 2H2O 负极 Cu-2e =Cu2+【解析】(1)由装置可知，形成Al 稀硫酸Cu 原电池，活泼金属Al 为负极，Al 3e =Al 3 ；较不活泼金属 Cu为正极，2H+ + 2e =H2fo(2)若X为浓硝酸，形成 Al浓硝酸Cu原电池，由于常温下浓硝酸能使Al钝化，此时Al为正极,2NO3 + 4H + 2e =2NO 2 U 2H 2O ； Cu 为负极，Cu 2e =Cu 2+7 .【答案】(1)(2)2H + + 2e =H 2 朱 Mg2+ + 2OH =Mg(OH) 2,(3)4OH 4e =2H 2O+O2T(4)用拇指按

22、住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)【解析】(1)A管内电极为电解池的阴极，电极反应式为2H + + 2e =H2?, H*来自于水的电离，由于H 不断放电，电极附近溶液中c(OH )>c(H )，溶液由酸性变为碱性，颜色由红变黄；一段时间后 A 管内Mg 2 与 OH 结合生成Mg(OH) 2 白色沉淀；B 管内电极为电解池的阳极，电极反应式为4OH - 4e =2H 2O + O2 T,水电离出的 OH不断放电致使 B管内溶液酸性增强，但溶

23、液仍显红色。若电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内，B 管溶液中的H 会溶解 A 管内生成的Mg(OH)2沉淀，溶液仍是 MgSO4溶液，颜色仍显红色。8 .【答案】 负 PbO2+4H+ + SC2- +2e =PbSO4+2H2O 减小(2)2H + + 2e =H 2 f 或 2H2。+ 2e =H 2 忏 2CH ) 0.4(3)Cu 2e =Cu2+ 不变【解析】电解过程中铁电极质量减少，铁电极为电解池的阳极，A是电源的负极，B是电源的正极；放电反应消耗硫酸，电解质溶液密度减小；正极反应为PbC2+2e-+ 4H+SC2- =PbSO4 +2H2O。电解时Ag极作阴极，电极反

24、应式为2H+ + 2e =H 2 f2H2C + 2e =H 2 U 2CH ), Fe作阳极，电极反应式为 Fe- 2e =Fe2 ,左侧U形管中总反应式为 Fe+ 2H =Fe2+ + H2 铜电极为阳极， Cu-2e =Cu2+,锌电极为阴极，Cu2+ + 2e =Cu ,可见Cu”浓度不变。9 .【答案】I .(1)2Cl 2e =Cl2f(2)NaCH 和 NaCI(3)阻止气体通过n.(1)NaCH 溶液 Na+ (2)80出.(1) MgCI 2+ Ca(CH) 2=Mg(CH) 2CaCl2MgCI 2(熔融)：, Mg + CI2 f(2)氯气(Cl2)【解析】I .(1)氯

25、碱工业中阳极是氯离子放电生成氯气，2CI - 2e =C| 2(2)氯碱工业产物除氯气、氢气外还有NaCH,所以从b流出的液体为 NaCH ,还有未电解的 NaCI。(3)石棉隔膜的作用是防止气体通过，避免气体混合发生爆炸，避免氯气与 NaCH接触。n.(1)如果能允许 CH通过离子交换膜，则无法阻止氯气和NaCH溶液的反应，不利于氯碱工业生产，离子交换膜只能是阳离子交换膜，允许阳离子通过，Na +可以通过到达阴极室，所以 、分别是NaCH溶液、Na+O(2)电路中通过1.929 105C的电量时，通过计算可知通过的电子的物质的量约为2 mol ,由电解饱和食盐水的化学方程式知 2e2NaCH

26、,生成的NaCH的质量为80 g。出.(1)石灰乳是氢氧化钙的浊液，与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，化学方程式为MgCI 2+ Ca(CH)2=Mg(CH) 2J+ CaCl2；电解熔融的氯化镁可得镁，化学方程式为 MgCI 2(熔融) 登电 Mg+Cl2T。(2)过滤得到的氢氧化镁用盐酸中和，生成的氯气可用于制盐酸，所以整个生产流程中循环使用的 物质是氯气(0 2)。10.【答案】(1)2CI 2e =C|2f X (2)Cu铜(Cu)检验红色物质中有无 CU2CAg + Cl =AgCI J 2CuCl +& 一 2Cu+2HCl Cu2 +e + Cl =CuCl?1 -?

27、 2二葭一mol 偏小 35.5【解析】(1)阴离子在阳极放电，放电能力Cl >OH ,阳极反应为 2Cl -2e =Cl 2 f； X为阳极，丫为阴极。导气管 W端应与出气口 X连接，发生反应 Cl2+2NaOH=NaCl +NaClO + H2。，消除 氯气同时制取了消毒液。(2)根据元素组成，红色物质可能有Cu(铜)。(3)实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，证明在红色物质中不含O元素，也就不含 CU2O； d中出现白色沉淀证明产生了AgCl沉淀。此时碳棒上的红色物质是铜，无水硫酸铜的作用通过检验有无水生成，推断红色物质中有无CU2O。d中反应的离子方程式是Ag

28、 + Cl =AgCl J。在装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl + H2- 2Cu + 2HC1。电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因是Cu2 + +e +Cl =CuCl i根据元素守恒可知，在阴极上产生白色物质的物质的量应该等于Cu的物质的量。其物质的量是?2 -?2W5丁mol；若装置b冷却时不继续通 H2,则一部分Cu就会被空气中的氧气氧化而使W2偏大，按.jj.照?会计算所得Cu+的产率会偏小。35.511 .【答案】(1)A (2)50mx (3)0.168 2【解析】(1)电解池的阳极应连原电池的正极，故连 NiO2。(2)蓄电池工作时，消耗 0.36 g水，通

29、过0.02 mol电子，由得失电子守恒知 黄,0.02 M=50mx。通过电子0.02 mol,首先产生0.005 mol Cl2,转移电子的物质的量为0.01 mol,然后发生4OH4e =2H2O+O2T,产生。2 :0.02mol-0.01mol4=0.0025 mol, V 气=(0.0025 mol + 0.005 mol) >22.4L mol 1=0.168 L。产生 n(H +)=0.0025 mol 4柒 0.01 mol, c(H+)=0.01 mol L：1, pH=2。12 .【答案】(1)bd (2)bdf (3)a NO + 2H + e =NO2U 七0(或

30、 NO7 + 4H + 3e =NOT + 2H2O、2NO + O2=2NO 2) (4)2Al + 3H2O 6e =Al 2O3+6H+ HCO与 H+反应放出气体，c(H 十 )减小，平衡 Al3+3H2O 鸠傅 l(OH) 3+3H+ 向右移动，产生 Al(OH) 3 沉淀 (5)LiOH 2Cl - 2e =Cl 2 T B (6)负 4Al 2Cl ? + 3e =Al + 7AlCl 4 H2【解析】(1)电解法适合冶炼 Na、Mg、Al等强还原性金属，在熔融状态下，分别电解NaCl、Al 2O3冶炼Na和Alo Fe和Cu的还原性较弱，用 Fe2O3、Cu2s等冶炼相应金属时

31、，采用加还原剂还原法。(2)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，精铜作阴极，发生还原反应。Al、Zn、Cu在阳极被氧化，不活泼金属 Au、Pt、Ag在阳极附近沉积，形成阳极泥，电 解质溶液中 Cu向阴极移动，电解过程中，电能转化为化学能和热能，在溶液体积不变时，电解 质溶液中c(SO)不变。阳极质量减少的 64 g包才Al、Zn及Cu,故当阳极质量减少 64 g,电子转 移数目不等于2Na个。(3)电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银作阳极，电解池的阳 极与电源的正极相连，则该装置中a极为杂质的粗银。该电解池的b极为阴极，阴极上有红棕色气体