2020高考化学二轮复习专题七电化学

1、专题限时集训（七）b容IB七宅化学1.江苏正在建设世界最大的海上风电场，防腐蚀是建设海上风电场需要特别注意 的冋题,下列说法正确的是（）A. 海水的PH 般在8.08.5之间,对风电机钢铁支架的腐蚀主要是析氢腐蚀B. 腐蚀总反应 4Fe+3O 2+2xH2O2Fe2O3 xH2O（铁锈）的 H>0, S<0C. 钢部件镀锌前，可用碱液洗去表面的铁锈D. 热喷涂锌铝合金，可以减缓管道的腐蚀2普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用如图Z7-1中的双膜（阴离 子交换膜和过滤膜）电解装置可制备高纯度的CU。下列有关叙述正确的是（）a图 Z7-1A. 电极a为粗铜,电极b为精铜B.

2、甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C. 乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区D. 当电路中通过1 mol电子时,可生成32 g精铜3.科学家研发出了一种新材料，其工作原理如图Z7-2所示。在外接电源作用下材料内部发生氧化还原反应导致颜色变化，从而实现对光的透过率进行可逆性调节。已知 WO 3 和 Li4Fe4Fe(CN)63均为无色透明，LiWO 3 和 Fe4Fe(CN)63 均有 颜色。下列说法正确的是 （）图 Z7-2A. 当M外接电源正极时，该材料颜色变深使光的透过率降低B. 该材料在使用较长时间后，离子导电层中Li+的量变小C. 当M外接电源负极时，离子导电层

3、中的Li+向变色导电层定向迁移D. 当N外接电源正极时，离子储存层的电极反应式为Fe4Fe（CN） 63+4Li +4e- Li4Fe4Fe（CN） 634.如图Z7-3,利用电解原理将NO转化为NH4NO3,既节约了资源，又保护了环境。 下列有关说法正确的是（）图 Z7-3A. NO转化为NH4NO3的反应属于氮的固定B. 阴极上发生还原反应，电极反应式为NO+5H +5e - NH 3 H2OC. 电解池两极上分别生成的甲是,乙是N：D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充的物质丙为HNO 35.近年来,我国多条高压直流输电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁

4、帽的腐蚀（如图Z7-4所示）,下列说法正确的是（）賂中电r图 Z7-4A.阴极电极反应为4OH-4e O2+2H 2OB.阳极电极反应为Zn-2eZn2+C.断电时,不能防止铁帽被腐蚀D. 绝缘子表面产生的OH -向阴极移动 6.用惰性电极电解法制备硼酸H3BO3或B(OH) 3的工作原理如图Z7-5所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是()图 Z7-5A.阴极与阳极产生的气体体积比为1 ：2B. b极的电极反应式为2H2-2e -O2 +4H +C. 产品室中发生的反应是 B(OH) 3+OH - B(OH ID.每增加1 mol H 3BO3产品,NaOH溶液

5、增重22 gZ7-6所示:7. (1)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢气并回收硫的装置如图4图 Z7-6 该装置中能量转化的形式为。 若Y极溶液中的电对（A/B）选用：l-,装置工作时Y极上的电极反应式为,Y极溶液中发生的离子反应为;再列举一种可作为Y极循环液的常见的电对：。 该分解H2S制氢的方法主要优点是 。过二硫酸钾（K2S2O8）可通过“电解转化提纯”方法制得，电解装置示意图 如图Z7-7所示。图 Z7-7 电解时,铁电极连接电源的极。 常温下，电解液中含硫微粒的主要存在形式与 PH的关系如图Z7-8所示。<1*so'*耳Iof1sp!r图 Z7-8在阳极放电的离子主要是

6、 HS',阳极区电解质溶液的PH范围为_,阳极的电极反应式为。 往电解产品中加入硫酸钾，使其转化为过二硫酸钾粗产品，提纯粗产品的方法为。（3）甲烷燃料电池工作原理如图Z7-9所示。a气体是_,b气体通入电极的反应式为。用该燃料电池作电源，以石墨作电极电解硫酸铜溶液，一段时间后,若将01 mol CU 2（OH）2CO3溶解于该溶液，恰好使溶液恢复至起始成分和浓度,则燃料电池中理论上消耗 CH4的体积（标准状况）为。图 Z7-9电解法治理硫化氢是先用FeCb溶液吸收含H2S的工业废气,所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用（如图Z7-10所示）。FeaJStKK反ftH1S-T硏

7、离子图 Z7-10进入电解池的溶液中，溶质是。阳极的电极反应式为电解总反应的离子方程式是8. KMno 4是一种重要的氧化剂，广泛用于化学分析和化工生产以及水处理工业。工业上可由软锰矿（主要成分为Mn0 2）制备,目前有两种较为成熟的制法。其模拟流程如图Z7-11所示：H - IJKMuO图 Z7-11附表:不同温度下若干常见钾的化合物的溶解度单位:g心Oo g H 2O)化学式20 C30 C40 C60 C80 C100 CCH3C00K256283324350381K2SO411.11314.818.221.424.1KCl34.237.240.145.851.356.3KMnO 46.

8、349.0312.622.1K2CO3111114117127140156“熔融”时，可用作坩埚材料的是 _（填序号）A.氧化铝B.陶瓷C.氧化镁D.石英写出Mno 2和KoH熔融物中通入富氧空气时获得 K2Mn 4的化学方程式:。“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO 4转化为MnO 2和KMnO 4,过滤除 去MnO 2,将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到 KMnO 4粗晶体,再经过重结晶获 得较纯净的KMnO 4晶体。 根据表中的溶解度数据以及上述操作的特点，“酸歧化法”不适宜选择的酸性物质是。A.稀硫酸 B.醋酸C.稀盐酸 D. 二氧化碳 “蒸发浓缩”时，温度需控制在70 C,

9、适宜的加热方式是。 根据相关离子方程式，计算“酸歧化法”的理论产率为。“电解法”克服了 “酸歧化法”理论产率偏低的问题 ，同时副产品KOH可用 于软锰矿的焙烧。电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图如图 Z7-12（图中阳离子交换膜只允许K+通过）:KiWnO,ffr图 Z7-12 a为(填“正”或“负”)极,右室发生的电极反应式为 。 若电解开始时阳极区溶液为1.0 L 0.40 mol 1 K2Mn 4溶液,电解一段时间后右室中二为6 : 5,阴极区生成KOH的质量为。专题限时集训(七)1. D 解析海水的PH 般在8.08.5之间,海水呈弱碱性，对钢铁支架的腐蚀主要是吸氧腐蚀,A错误;钢铁发

10、生吸氧腐蚀的负极电极反应式为Fe-2eFe2+、正极电极反应式为 O2+2H 2+4e4OH 电池总反应为2Fe+O 2+2H 2O2Fe(OH) 2,接着发生的反应有 4Fe(OH) 2+O 2+2H 2O4Fe(OH) 3、2Fe(OH) 3 Fe2O3+3H 2O,腐蚀的总反应为 4Fe+3O 2+2xH2O2(Fe2O3xH2O),该反应为 放热反应,H<0, S<0,B错误;铁锈的主要成分为Fe2O3H2O,碱液与铁锈不反 应,不能洗去钢部件表面的铁锈,C错误;锌铝合金比Fe活泼,锌铝合金为负极，钢铁 为正极被保护，减缓管道的腐蚀，此保护法称为牺牲阳极的阴极保护法Q正确。

11、2. D 解析由题意结合电解原理可知，电极a是阴极,为精铜,电极b阳极,为粗铜,A 不正确；甲膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区,B不正确;乙膜为过 滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C不正确当电路中通过1 mol电子 时,可生成0.5 mol精铜,其质量为32 g ,D正确。3. C 解析当M外接电源正极时,M为阳极,LiWO 3失电子产生WO 3,该材料颜色 变浅使光的透过率增强,A错误;电极总反应式为4WO 3+Li4Fe4Fe(CN)634LiWO 3+Fe4Fe(CN) 63,该材料在使用较长时间后，离子导电层中Li+的量不变,B 错误;当 M外接电源负极时变色导电

12、层作为阴极，离子导电层中的阳离子Li+向阴极变色导电层定向迁移,C正确;当N外接电源正极时，离子储存层的电极反应式为Li4Fe4Fe(CN) 63-4e- Fe4Fe(CN) 63+4Li + ,D 错误。4. C 解析No属于含氮元素的化合物，转化为NH4NO3的反应不属于氮的固定,A错误;阴极上发生还原反应，根据图像,NO得到电子,化合价降低生成铵根离 子,电极反应式为NO+6H +5e- NL+H 2O,B错误根据B的分析，电解池阴极 上生成的是Nj,阳极上NO被氧化生成的是 N ,C正确;阳极上NO被氧化生 成的是N ,阳极反应为NO-3e -+2H2ON +4H +,阴极上NO得到电

13、子被还 原生成铵根离子，阴极反应为NO+5e -+6H +N Z +H 2O,总反应方程式为8NO+7H 2O空3NH4NO3+2HNO 3,因此若要使电解产物全部转化为 NH4NO3, 需补充NH3,D错误。5. B 解析阴极电极反应为2H 2O+2e H2 +2OH -,A错误;阳极锌失电子产生 锌离子，电极反应为Zn-2e Zn2+,B正确;断电时,锌环作负极，仍能防止铁帽被 腐蚀,C错误;电解池中绝缘子表面产生的 OH-向阳极移动Q错误。6. D 解析由图可知,b电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成 O2和H + ,a电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的钠离子通

14、过阳膜进入 a 极室,溶液中C(NaOH)增大原料室中的B(OH 通过阴膜进入产品室,b极室中氢 离子通入阳膜进入产品室，B(OH 、H +发生反应生成H3BO3；a、b电极反应式分 别为 2H 2O+2eH2 +2OH -、2H 2O-4eO2 1+4H + ,理论上每生成 1 mol产品,b极生成1 mol H +、a极生成0.5 mol H 2。由a、b电极反应式可知阴极 生成2 mol H 2同时阳极生成1 mol O 2,A错误；b极为阳极，电极反应为 2H2O-4e-一O2 1+4H+,B错误；原料室中的B(OH .通过阴膜进入产品室,b极室 中氢离子通入阳膜进入产品室，B(OH

15、、H +发生反应生成H3BO3,C错误；理论上 每生成1 mol产品,a极生成0.5 mol H 2,质量为1 g,同时原料室中有1 mol钠离 子通过阳膜进入a极室,1 mol Na +质量为23 g,所以氢氧化钠溶液增重22 g,D 正确。7. (1)光能转变为化学能和电能 3l-2e-； ,+H 2SS 后2H+3I- Fe3+Fe2+ 充分利用太阳能且不产生污染(或可在常温下实现，操作容易等合理答案)负 02 2HS ： -2e-一S2:+2H +重结晶(3)O2 CH4+2H 2O-8e CO2+8H + 1.68 LFeCl2、HCl Fe2+-e-J Fe3+ 2Fe2+ +2H

16、 +2Fe3+H2解析(1)X电极上是H +转化为H2,元素化合价降低，发生还原反应，则Y电极应 发生氧化反应，反应式为3I-2e飞;Y极溶液中有H2S,具有还原性，而具有氧化性,则二者可以发生氧化还原反应，离子方程式为，+H 2SS后2H +3I -;另一种可作为Y极循环液的常见的电对为Fe3+/Fe2+。该分解H2S制氢的方法主要 优点是充分利用太阳能且无污染，可在常温下实现，操作容易等。(2)电解时，铁作 阴极,铁电极连接电源的负极。常温下，在阳极放电的离子主要是 HS',电解HS 生成S2 ：,由图可知，HSJ存在的PH范围为-22,S:存在的PH范围为02,阳极区电解质溶液的

17、PH范围为02;S化合价不变，O由-2价升高至-1价, 失电子，阳极的电极反应式为2HSj-2e- S2°2 +2H +。往电解产品过二硫 酸钠中加入硫酸钾，使其转化为过二硫酸钾粗产品，依据二者的溶解度差异，提纯 粗产品的方法为重结晶。(3)根据电子的移动方向可知，右侧电极为负极，通入的气 体为甲烷,左侧电极为正极，通入的气体为氧气，甲烷在负极上发生氧化反应生成 二氧化碳，电极反应式为CH4+2H 2O-8e -CO2+8H+;用该燃料电池作电源，以 石墨作电极电解硫酸铜溶液，一段时间后 若将01 mol CU 2(OH)2CO3溶解于该 溶液,恰好使溶液恢复至起始成分和浓度，说明电

18、解生成的物质为：阴极上生成0.2 mol CU、0.1 mol氢气,阳极上生成0.15 mol氧气,转移电子0.15 mol ×4=0.6 mol,则燃料电池中理论上消耗 CH4的物质的量为 "=0.075 mol,标准状况下E的体积为0.075 mol ×22.4 L mol -1=1.68 L。反应池中FeCb与H2S反应生成硫单质、FeCl2、HCl,FeCl2和HCl进入电解池的溶液中，所以溶质为FeCb、HCl。电解池的阳极发生氧化反应，二价铁离子失去1个电子生成三价铁离子， 电极反应式为Fe2+-e- Fe3+。电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还

19、 原反应，电极反应式为2H +2e -H2 阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应，电 极反应式为2Fe2+ -2e 2Fe3+ ,根据两极反应可写总的电解反应为2Fe2+2H +Fe3+H 2 T。8. (1)C(2) 2MnO 2+O2+4KOH 竺2K2MnO 4+2H 2O(3) AC水浴加热 66.7%负 Mn -e- Mn ： 17.92 g解析(1)从流程图可知，软锰矿和KOH(S)的混合物于空气中加热熔融，由于氧化 铝和二氧化硅均和KOH反应,所以“熔融”时，可用作坩埚材料的是氧化镁，因此, 本题答案为C0 (2)软锰矿的主要成分为 MnO 2,软锰矿和KOH(S)的混合物于空气 中加热熔融，得到K2