新高考2022届高考化学一轮单元训练第十二单元电化学基础B卷

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B．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na+不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物11．如图A为碱性硼化钒(VB2)—空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB2放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图B所示。则下列说法错误的是A．碱性硼化钒(VB2)—空气电池中使用阴离子交换膜B．外电路中电子由c电极流向VB2电极C．电解过程中，b电极表面产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用D．VB2电极发生的电极反应为2VB2-22e－+11H2O=V2O5+2B2O3+22H+12．关于图中装置说法正确的是A．装置中电子移动的方向：负极→Fe→M溶液→石墨→正极B．若M为滴加酚酞的NaCl溶液，通电一段时间后，铁电极附近溶液显红色C．若M为CuSO4溶液，可以实现在石墨上镀铜D．若将电源反接，M为NaCl溶液，可以用于制备Fe(OH)2并使其较长时间保持白色13．电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是A．a为直流电源正极B．阴极区溶液pH不变C．Mn2+和Mn3+之间的转化可提高脱硫效率D．导线中流过4.5mole-时阳极区溶液质量增加44g14．某研究小组用以酸性介质为电解质的甲醇—氧气燃料电池，电解HCl气体，制备高纯度氯气，其装置如图，其中a、b均为惰性电极。下列说法正确的是A．I池为化学能转化为电能的装置，工作中H+向a极移动B．I池中，b极的电极反应式：CH3OH+6e-+H2O=CO2↑+6H+C．I池工作时，外电路中电流方向：a→II池→bD．II池中左室实现Fe3+再生时发生的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O15．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(−,3)）=0.6mol·L−1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是A．原混合溶液中c(K+)为0.2mol·L−1B．上述电解过程中共转移0.2mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.1molD．电解后溶液中c(H+)为0.2mol·L−1第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题（共60分）16．由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀，两极材料分别为石墨和铁。①a电极材料为_______，该电极的电极反应式为________.②若白色沉淀在电极周围生成，则电解液d是____(填序号，下同)；若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是____。A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液③液体c为苯，其作用是__________。④要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀，可以采取的措施是___。A．改用稀硫酸作电解B．适当增大电源电压C．适当降低电解液温度17．原电池体现化学对社会发展的又一伟大贡献。请回答下列问题：（1）将Cu电极、石墨电极用导线连接好后插入FeCl3溶液中，电子的流向为_______(填“由Cu电极到石墨电极”或“由石墨电极到Cu电极”)，石墨电极的电极反应式为_______。（2）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与在多孔碳材料电极处生成(或1)。①放电时，多孔碳材料电极为_______(填“正”或“负”)极。②放电时，外电路每转移0.1mol，锂电极的质量变化为_______。③放电时，电池正极的电极反应式为_______。（3）燃料电池大大提高了能量的转化效率。燃料电池工作时将燃料内部的_______能转化为_______能。碱性甲烷燃料电池工作时负极的电极反应式为_______。18．Ⅰ．今年新冠疫情期间，某同学为解决环境卫生消毒问题，自行设计了一个84消毒液制备器，如图所示，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。回答下列问题：（1）推断电源电极名称：a为___________极，电解过程中，与电源正极相连的电极，其电极反应式为___________。（2）产生消毒液过程的有关化学方程式为___________和___________。Ⅱ．碘酸钾(KIO3)呈白色，是国家规定的食盐加碘剂。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如下图所示。电解前，先将一定量的精制单质碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I2＋6KOH=5KI＋KIO3＋3H2O，将所得溶液加入阳极区，另将KOH溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。已知：碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。回答下列问题：（3）电解时，阳极上发生反应的电极反应式为___________；阴极上观察到的实验现象是___________。（4）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-。设计实验方案为：取少量阳极区电解液于试管中，分别滴加___________和___________(选填试剂代号：①淀粉溶液②碘化钾淀粉试纸③过氧化氢溶液④稀硫酸)，若观察到___________现象，则说明电解液中还含有I-。19．Ⅰ.用图1所示装置实验，U形管中a为25mLCuSO4溶液，X、Y为电极。（1）若X为铁，Y为纯铜，则该装置所示意的是工业上常见的________池，阳极反应式为___________________________________________。（2）若X为纯铜，Y为含有Zn、Ag、C等杂质的粗铜，则该图所示意的是工业上常见的____________装置。反应过程中，a溶液的浓度________发生变化(填“会”或“不会”)。Ⅱ.现代氯碱工业常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分，以避免电解产物之间发生二次反应。图2为电解槽示意图。（3）阳离子交换膜，只允许溶液中的______通过(填标号)。①H2②Cl2③H+④Cl−⑤Na+⑥OH−（4）写出阳极的电极反应式：___________________________________。（5）已知电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标准状况下氢气896L，而且两边的水不能自由流通。则理论上：①电解后流出的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为________________________。②通过导线的电量为________________。(已知NA=6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×10－19C)20．（1）某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。①正极反应为_________。②当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少______mol离子。（2）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e−=EDTA-Fe3+；②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，阴极的电极反应：_________；协同转化总反应：___________；若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为_______性（碱性、中性、酸性）（3）以石墨为电极，电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2，若电解过程中以铅蓄电池为电源，当电解装置中阳极增重23.9g时(忽略副反应)，理论上蓄电池正极增重______g。（4）电化学降解法可用于处理酸性硝酸盐污水，设计一电解池（如图所示）。若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为____g。

第十二单元电化学基础（B）答案1．【答案】A【解析】金属活动性Zn>Fe，所以焊接锌块后的Zn为负极，负极反应为Zn-2e−=Zn2+，A正确；若用镁合金块代替锌块，由于Mg的活动性比Fe强，所以也可以保护Fe不被腐蚀，B正确；海水为中性溶液，钢铁发生的是吸氧腐蚀，正极反应式是：O2+2H2O+4e−=4OH−，C正确；考古队采用在舰体上焊接活泼金属的方法就是牺牲阳极的阴极保护法，D正确；故合理选项是A。2．【答案】B【解析】电解AgNO3生成银和氧气和硝酸，电解一段时间后需要加入氧化银才能恢复电解前的浓度，不能只加入水，故错误；电解Na2SO4溶液实际就是电解水，所以电解一段时间后加入适量的水能恢复原来的浓度，故正确；电解CuCl2生成铜和氯气，所以电解一段时间后需要加入氯化铜才能恢复电解前的浓度，故错误；电解KI生成氢气和碘和氢氧化钾，电解一段时间后需要加入碘化氢才能恢复原来的浓度，故错误。故选B。3．【答案】D【解析】电子只能在外电路中运动，故A错误；a极产生O2，c极产生Cl2，根据电子守恒O2~2Cl2~4e−，O2和Cl2的物质的量之比为1∶2，故B错误；阴离子向阳极移动，a和c是阳极，所以SOeq\o\al(2−,4)向a电极运动，Cl−向c电极运动，故C错误；d极是阴极，电极反应式可表示为：2H2O+2e−=H2+2OH−，所以滴入酚酞溶液d极会变红，故D正确。4．【答案】A【解析】将a与b用导线接起来，浸入电解质溶液中，a金属溶解，a为负极，则活动性a＞b，将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈，可知活动性d＞a；将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化，把铜浸入c的盐溶液里，有c析出，可知活动性b＞Cu＞c；将a与e用导线连接浸入电解质溶液中，电子沿导线流向a，则金属活动性e＞a，则活动性顺序由强到弱为e＞d＞a＞b＞c。故选A。5．【答案】C【解析】A．AlCl3为共价化合物，电解不能得到金属铝，应该用氧化铝，故A错误；B．电镀过程中电镀液浓度质量等都不变，不用更换，故B错误；C．阳极氯离子放电生成氯气，与淀粉变蓝，故C正确；D．阳极不是只有Cu失电子，还有比同活泼的金属失电子，如Fe、Zn等，故D错误；故选C。6．【答案】A【解析】活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故A正确；铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；根据实验所给条件可知，铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e−=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O+4e−=4OH−；故C错误；以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；综上所述，本题应选A。7．【答案】C【解析】A．以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，则镀层金属锌为阳极，待镀金属铁为阴极，故A错误；B．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，因原电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应，故电镀过程不是该原电池的充电过程，故B错误；C．电镀时保持电流恒定，即单位时间内转移的电子数恒定，则消耗的反应物与产生的生成物的量恒定，也就是反应速率恒定，与温度无关，故C正确；D．镀锌层破损后，能形成锌铁原电池，铁为正极，锌为负极，同样起到保护铁的作用，故D错误。8．【答案】D【解析】由题图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4molVB2发生反应时消耗11molO2，同时转移44mol电子，故消耗1molVB2时转移11mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(OH−)向负极(VB2极)移动，C错误；正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−，用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式，故VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2+22OH−-22e−=V2O5+2B2O3+11H2O，D正确。9．【答案】C【解析】A．铜的金属性强于Pt，因此电极Ⅰ是正极，发生还原反应，A错误；B．电极Ⅱ是负极，铜失去电子，电极反应式为：Cu－2e－=Cu2+，B错误；C．正极铁离子得到电子，因此该原电池的总反应为：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，C正确；D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递阴阳离子，使溶液保持电中性，D错误，答案选C。10．【答案】B【解析】A．根据总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可知，Ag的化合价升高，被氧化，为原电池的负极，错误；B．式中5MnO2得电子生成Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，正确；C．在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，错误；D．Ag的化合价升高，被氧化，AgCl是氧化产物，错误。答案选B。11．【答案】BD【解析】硼化钒—空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，VB2放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反应，所以电池中使用阴离子交换膜，故A正确；VB2极是负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B错误；电解过程中，b电极是阳极，该电极表面产生的气体是氧气，可以收集后充入A池中的电极循环利用，故C正确；负极上是VB2失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH−-22e−=V2O5+2B2O3+11H2O，故D错误。答案为BD。12．【答案】B【解析】A．电子不能进入电解质溶液中，离子不能进入电路中，A错误；B．由图可知铁电极为阴极，水电离出的氢离子在阴极得电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极附近OH-浓度增大，碱性增强，使酚酞溶液变红，B正确；C．若M为CuSO4溶液，Cu在铁电极表面析出，C错误；D．若将电源反接，铁作阳极，则铁失电子生成Fe2+，石墨作阴极，水电离出的氢离子在阴极得到电子生成氢气，溶液中的OH-浓度增大，Fe2+和OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀，但是溶液中的氧气能够将氢氧化亚铁氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，则氢氧化亚铁不能较长时间保持白色，D错误；答案为B。13．【答案】BC【解析】根据图示，与电源b极相连的电极上Mn2+失去电子转化为Mn3+，发生氧化反应，则该电极为阳极，b为电源的正极，因此a为电源的负极，框中左侧电极为阴极。A．根据上述分析，a为直流电源的负极，故A错误；B．右侧电极为阳极，阳极上Mn2+失去电子转化为Mn3+，然后Mn3+与FeS发生氧化还原反应生成Fe3+和SO，反应的方程式为9Mn2+-9e-=9Mn3+、9Mn3++FeS+4H2O=Fe3++SO+9Mn2++8H+，阴极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子通过质子交换膜移向阴极，阴极区溶液的pH基本不变，故B正确；C．Mn2+、Mn3+之间转化可以不断提供Mn3+，使得脱硫反应不断进行，可提高脱硫效率，故C正确；D．阳极区的反应有9Mn2+-9e-=9Mn3+、9Mn3++FeS+4H2O=Fe3++SO+9Mn2++8H+，当导线中流过4.5mole-，有0.5molFeS溶解，质量为0.5mol×88g/mol=44g，但阴极区的氢离子移向阳极区，导致阳极区溶液质量增加少于44g，故D错误。答案为BC。14．【答案】ACD【解析】A．由题意可知，II池为电解池，I池为原电池，即化学能转化为电能的装置，II池中生成氯气的极为阳极，所连的a极为正极，工作中阳离子H+向正极a极移动，故A正确；B．I池中，b极为负极，发生氧化反应，得电子，酸性条件下，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+，故B错误；C．I池是原电池，工作时，外电路中电流方向是正极→电解池→负极，即a→II池→b，故C正确；D．II池是电解池，由图可知左室发生的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，实现Fe3+再生，故D正确。答案为ACD。15．【答案】AC【解析】电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上先铜离子放电生成铜单质，当铜离子完全析出时，氢离子放电生成氢气，气体的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol；每生成0.1mol氧气转移0.4mol电子，每生成0.1mol氢气转移0.2mol电子，每生成1mol铜转移2mol电子，所以根据转移电子守恒得铜的物质的量=(0.4-0.2）/2mol=0.1mol，则铜离子的物质的量浓度为0.1mol÷0.5L=0.2mol/L，根据电荷守恒得钾离子浓度=0.6mol·L−1-0.2mol·L−1×2=0.2mol/L，A正确；转移电子的物质的量=0.1mol×4=0.4mol，B错误；根据以上分析知，铜的物质的量为0.1mol，C正确；当电解硝酸铜时溶液中生成氢离子，当电解硝酸钾溶液时，实际上是电解水，所以电解后氢离子的物质的量为氧气的4倍，为0.1mol×4=0.4mol，则氢离子浓度为0.8mol/L，D错误；答案选AC。16．【答案】FeFe-2e−=Fe2+CB隔绝空气，防止白色沉淀被氧化B【解析】①该装置为制备纯净Fe(OH)2沉淀的装置，则Fe作阳极，即a电极为Fe，发生的电极反应为：Fe-2e−=Fe2+，故答案为：Fe；Fe-2e−=Fe2+；②A．纯水几乎不导电，不可作电解液，A不满足题意；B．电解质液为NaCl溶液时，阳极反应为水电离的H+得电子产生OH−，OH−和Fe2+迁移后在两极之间的溶液产生白色Fe(OH)2沉淀，B满足白色沉淀在两极之间的溶液中生成；C．电解质液为NaOH溶液，Fe电极附近有高浓度的OH−，白色沉淀在Fe电极负极产生，C满足色沉淀在电极周围生成；D．电解质液为CuCl2溶液，阴极为Cu2+得电子得到Cu，不产生白色Fe(OH)2沉淀，D不满足题意；故答案为：C；B；③苯不溶于水，密度比水小，浮在电解液表面，可隔绝空气，防止白色沉淀被氧化，故答案为：隔绝空气，防止白色沉淀被氧化；④A．改用稀硫酸作电解，稀硫酸为强酸，不会产生白色Fe(OH)2沉淀，A不满足题意；B．适当增大电源电压，反应速率加快，可尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀，B满足题意；C．降低电解液温度，反应速率减小，看到白色沉淀的时间变长，C不满足题意；故答案为：B。17．【答案】由Cu电极到石墨电极正减重0.7g化学电【解析】（1）在溶液中，Cu与发生反应生成和，故Cu电极为负极，石墨是正极，电子由Cu电极到石墨电极，正极Fe3+得电子发生还原反应生成Fe2+，电极反应式为，故答案为：由Cu电极到石墨电极；；（2）①由题意知，放电时负极反应为，正极反应为(或1)。则该电池放电时，金属锂为负极，多孔碳材料为正极，故答案为：正；②由负极电极反应可知，放电时，外电路每转移0.1mol，锂电极的质量变化为减重0.7g，故答案为：减重0.7g；③放电时正极O2得电子发生还原反应，电极反应式为，故答案为：；（3）燃料电池工作时将燃料内部的化学能转化为电能。碱性甲烷燃料电池工作时负极上甲烷失电子发生氧化反应，碱性条件下生成碳酸根离子，电极反应式为。18．【答案】（1）负2Cl-_2e-=Cl2↑（2）2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O（3）2I-_2e-=I2(或I-＋6OH-_6e-=IO＋3H2O)有气泡产生（4）④①溶液变蓝【解析】（1）用石墨做电极电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，氯气和氢氧化钠反应可生成次氯酸钠，氢气从上端逸出，则a为负极，b为正极。电解时，阳极产生氯气，电极反应式为2Cl-_2e-=Cl2↑。（2）由以上分析可得，产生消毒液过程的有关化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O。（3）阳极附近吸附阴离子，电解过程中，阳极上发生氧化反应，碘离子向阳极移动，在阳极上失去电子生成碘酸根离子，电极反应式为2I--2e-=I2(或I-＋6OH-_6e-=IO＋3H2O)；阴极上氢离子放电生成氢气，有气泡产生。（4）电解后的溶液区含有碘酸根离子，酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，所以实验方法是：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色。19．【答案】（1）电镀Cu－2e－=Cu2+（2）铜的电解精炼会（3）③⑤（4）2Cl－－2e－=Cl2↑（5）①35.7%②7.71×106C【解析】（3）阳离子交换膜，只允许阳离子通过，所以H+、Na+可以通过。(5)m(NaOH)原=10kg×10%=1kg。在阴极区，H+放出，但又有Na+移来，引起阴极区增重，所以有2H2O→H2～2NaOH～增重2[M(Na)－M(H)]～转移2e－eq\f(22.4L,896L)=eq\f(2×40g,m(NaOH)生成)=eq\f