2020届二轮复习电化学作业(全国通用)(1)

1、电化学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问题，下列说法正确的是（）A.海水的pH一般在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+3O2+2XH2O-2Fe2O3xH2O（铁锈）的AH>0,AS<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Cuo下列有关叙述正确的是电概4T电源电极bcMN/卜，阳板液溶液睁化装置图Z7-1A.电极a为粗铜，电极b为精铜B.甲

2、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1mol电子时，可生成32g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WO3和Li4Fe4Fe（CN）63均为无色透明，LiWO3和Fe4Fe（CN）目3均有透明导电层变色导电层离子导电层离子储存层透明导电层颜色。下列说法正确的是（）M*WCXZLiWO,-U回璨环氧乙烷嶷胶电解质N辛Fe（C附小图Z7-2A3M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

3、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+4eLi4Fe4Fe(CN)目34.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。卜列有关说法正确的是（）NH,忖0高溶液A甲mm-西图Z7-3乙三MOH.N0梆E溶泄A.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-NH3H2OC.电解池两极上分别生成的甲是N,乙是N°eD.为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充的物质

4、内为HNO35.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帽的腐蚀（如图Z7-4所示），下列说法正确的是（）高压直流输电线路中电流方向图Z7-4A.阴极电极反应为4OH-4e-O2住2H2OB.阳极电极反应为Zn-2e-Zn2+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2H2O-2eO21+4H+C.产品室中发生的

5、反应是B(OH)3+OH-B(OH)4-D.每增加1molH3BO3产品,NaOH溶液增重22g7.(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Z7-6所示: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/I-,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:0该分解H2s制氢的方法主要优点是。(2)过二硫酸钾(K2s208)可通过“电解一转化一提纯”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。4HSO；

6、+$0：*手loT24一冲耳冉仁*图Z7-8在阳极放电的离子主要是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O(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0.1molCu2(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）（4）电解法治理硫化氢是先用FeCl3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

7、-10所示）。K1chF/9情性斗溶液一I,一H士反应池ar溶液rljSs瓢图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.KMnO4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。工业上可由软钻矿（主要成分为MnO2）制备，目前有两种较为成熟的制法。具模拟流程如图Z7-11所示：富氧空气n|T.常方法一:酸歧场kK0H“方法二:电解用图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/(100gH2O)化学式20C30C40C60C80C100CCH3COOK256283324350381K2SO411.11314.818.

8、221.424.1KCl34.237.240.145.851.356.3KMnO46.349.0312.622.1K2CO3111114117127140156（1）“熔融”时，可用作培竭材料的是（填序号）。A.氧化铝B.陶瓷C.氧化镁D.石英写出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空气时获得K2MnO4的化学方程式:。“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO4转化为MnO2和KMnO4,过滤除去MnO2,将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到KMnO4粗晶体，再经过重结晶获得较纯净的KMnO4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

9、.稀盐酸D.二氧化碳“蒸发浓缩”时，温度需控制在70C,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Z7-12（图中阳离于软钻矿的焙烧。电解法制备高钮酸钾的实验装置示意图如图子交换膜只允许K+通过）:ah不懈钢惜性电极箱KOH溶2阳离子衣换膜图Z7-12a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1.0L0.40molL-1K2MnO4溶液，电解一段时间后右室中现Mn)为6:5,阴极区生成KOH的质量为。答案及解析1 .D解析海水的pH一般在8.08.5之间,海水呈弱碱性

10、，对钢铁支架的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A错误;钢铁发生吸氧腐蚀的负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+、正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,电池总反应为2Fe+O2+2H2O_2Fe(OH)2,接着发生的反应有4Fe(OH)2+O2+2H2。-4Fe(OH)3、2Fe(OH)3-Fe2O3+3H2O,腐蚀的总反应为4Fe+3O2+2XH2O-2(Fe2O3xH2O)，该反应为放热反应,AH<0,AS<0,B错误;铁锈的主要成分为Fe2O3xH2O,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

11、称为牺牲阳极的阴极保护法，D正确。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旧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1mol电子时，可生成0.5mol精铜，其质量为32g,D正确。3 .C解析当M外接电源正极时，M为阳极,LiWO3失电子产生WO3,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4WO3+Li4Fe4Fe(CN)63-4LiWO3+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，化合价降低生成钱根离子,电极反应式为NO+6H+5eN+H2O,B错误;根据B的分析，电解池阴极上生成的是N,阳极上NO被氧化生成的是N°c,C正确;阳极上NO被氧化生成的是NOe,阳极反应为NO-3e-+2H2O.nOc+4H+,阴极上NO得到电子被还原生成俊根离

13、子，阴极反应为NO+5e-+6H+N+H2O,总反应方程式为电解8NO+7H2。3NH4NO3+2HNO3,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2H2O+2e-H2住20H-,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，D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过阳膜进入a极室,溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(

14、OH)4-膜进入产品室，b极室中氢离子通入阳膜进入产品室，B(OH)4-、H+发生反应生成H3BO3；a、b电极反应式分别为2H2O+2e-H21+2OH-、2H2O-4e-O2任4H+,理论上每生成1mol产品,b极生成1molH+、a极生成0.5molH2。由a、b电极反应式可知阴极生成2molH2同时阳极生成1molO2,A错误；b极为阳极，电极反应为2H2O-4e-O21+4H+,B错误；原料室中的B(OH)4-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)4-、H+发生反应生成H3BO3,C错误；理论上每生成1mol产品,a极生成0.5molH2,质量为1g,同时原

15、料室中有1mol钠离子通过阳膜进入a极室,1molNa+质量为23g,所以氢氧化钠溶液增重22g,D正确。7 .(1)光能转变为化学能和电能3I-2e；：+H2sS>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)片负022HS。-2e-1S20G+2H+重结晶O2CH4+2H2O-8eCO2+8H+1.68LFeCl2、HClFe2+-eFe3+电解2Fe2+2H+32Fe3+H2T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-L;Y极溶液中有H2S,具有还原性，而L具有氧化

16、性，则二者可以发生氧化还原反应，离子方程式为L+H2SS>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HSO.，电解HSO,生成S2。：，由图可知，HSO.存在的pH范围为-22,S2。：存在的pH范围为02,阳极区电解质溶液的pH范围为02;S化合价不变,0由-2价升高至-1价，失电子,阳极的电极反应式为2HS°-2e-S2O二+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

17、产品，依据二者的?§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+2H2O-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0.1molCu2(OH)2CO3溶解于该溶液,恰好使溶液恢复至起始成分和浓度，说明电解生成的物质为：阴极上生成0.2molCu、0.1mol氢气，阳极上生成0.15mol氧气，转移电子0.15molx4=0.6mol,则燃料电池中理论上消耗CH4的物质的量为0.075mol,标准

18、状况下的体积为0.075molX22.4Lmol-1=1.68L。(4)反应池中FeCl3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FeCl2、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原反应，电极反应式为2H+2e-1H2t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电解2Fe2+2H+-2Fe3+H238.(1)C掳阳(2)2MnO2+O2+4KOH_2K2MnO4+2H2O(3)AC水浴加热66.7%(4)负MnO-e-Mn0.17.92g解析(1)从流程图可知，软钻矿和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，可用作培竭材料的是氧化镁，因