2016年黑龙江单招化学模拟试题：电解原理

1、2016年黑龙江单招化学模拟试题:电解原理【试题内容来自于相关网站和学校提供】1：下列生活中的化学事例对应的离子方程式书写正确的是A、用醋酸除去暖瓶中的水垢：2H CaCO 3= Ca 2 CO 2 H 2OB、利用Na 2CO 3溶液可除油污：CO 3 2-+ 2H 2O H 2CO 3+ 2OH -C、氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应：O 2+4e -+2H 2O = 4OH -D、汽车用的铅蓄电池充电时阳极反应：PbSO 42H 2O2e = PbO 24H SO2：用惰性电极电解体积为0.5L M(NO 3) x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（注：标准状况

2、、溶液的体积忽略不变、不考虑电解水），下列叙述不正确的是A、M的相对原子质量为5.6ax/bB、电解后所得的溶液PH=lg c（b/5.6）C、电解时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D、电解时，电子从阳极流向正极；从负极流向阴极3：不考虑气体溶解的情况下，把分别盛有熔融的氯化钾、硫酸水溶液、熔融氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出气体的总物质的量之比为 A.1:1:1B2:2:1C.2:3:1D.4:3:14：用石墨作电极电解200 mL CuSO 4溶液，电解过程中电子转移的物质的量n(e )与产生气体的体积V(g)(标准状况)的关系如图所示，下列说法正确的是 () A

3、、电解前CuSO 4溶液的物质的量浓度为2 mol/LB、电解后所得溶液中c(H )2 mol/LC、当n(e )0.6 mol时，V(H 2)：V(O 2)2：3D、向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复为电解前的浓度5：高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na 2FeO 4的装置如图所示。下列推断合理的是( ) A、铁是阳极，电极反应为Fe6e 4H 2O=FeO8H B、镍电极上的电极反应为2H 2O+2e -=H 2+2OH -C、若隔膜为阴离子交换膜，则OH 自右向左移动D、电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，最终溶液p

4、H不变6：（11分）某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链，大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。其流程如下： 请回答下列问题： （1）由CO和H 2合成甲醇的化学方程式是CO（g）+2H 2（g） CH 3O（H（g）。若在恒容密闭容器中充入一定量的CO和H 2，在一定条件下反应，能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。 a。容器内压强保持不变 b。容器内气体密度保持不变 c。c（CO）=c（CH 3OH） d。V 正（CO）=v 逆（CH 3OH） （2）写出流程中氯化时发生反应的化学方程式： 。 （3）20时，电解饱和食盐水制得烧碱的混合液中，随着NaOH含量的变化

5、，NaCl达到饱和状态时其溶质质量分数的变化曲线如图所示。现有20时，满足曲线上B点所示的溶液，要降低溶液中NaCl的含量，可采用的方法是 。若向B点所示溶液中通入Cl 2至恰好呈中性，此时溶液中各离子浓度从大到小的顺序为 。 （4）在某次联合生产过程中，氯碱厂电解电路中通过了20mol电子，同时甲醇厂获得了147.2g甲醇，则理论上冶钛厂可得钛 g（精确到0.1，下同），甲醇厂CO的转化率为 。7：（12分）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO 2+4H +2SO 4 2- 2PbSO 4+2H 2O回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原） （1）

6、放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H 2SO 4的浓度将变_，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。 （2）在完全放电耗尽PbO 2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，B电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_。 8：（16分）如图为相互串联的甲乙两个电解池， 请回答： （1）甲池若为电解精炼铜的装置，A极是 ，材料是 ，电极反应为 ，B极是 ，材料是 ，电极反应为 。 （2）若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为 。 （3）若乙槽剩余液体为400mL，求电解后得到碱液的物质的量浓度 。9：某实验小组用以下几个实验装置

7、探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响, 烧杯中都盛有稀H 2SO 4。 试回答： （1）B装置中Cu电极上的电极反应式为 ，D装置中Fe电极上的电极反应式为 。 （2）D装置中的实验现象有 ，若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，则Fe电极的质量变化为 。 （3）B、C两个装置中Fe片被腐蚀的速率更快的是 （填B或C）。10：（12分）工业上金属的冶炼过程复杂。 （1）炼铁涉及的2个热化学方程式： Fe 2O 2(s)+1/3CO(g)2/3Fe 3O 4(s)+1/3CO 2(g)H15.73kJmol -1 Fe 3O 4+CO(g)3FeO(s)+CO 2(g)H6

8、40.4kJmol -1 则反应Fe 2O 3（s）+CO（g）2FeO（s）+CO 2（g）的H_； （2）工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌（控制条件，使H +难放电、阳极电极不溶解）。写出电解总反应离子方程式_； （3）将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板，这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后，锌将作为原电池的_极发生_反应。（填“氧化”或“还原”） （4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L，则该反应转移的电子数为_，消耗硫酸的物质的量是_。11：（15分）高铁酸钾（K 2FeO 4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制

9、备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。 I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO 4 2 ）在溶液中呈紫红色。 （1）电解过程中，X极是 极，电极反应是 。 （2）电解过程中，Y极放电的有 。 （3）生成高铁酸根（FeO 4 2 ）的电极反应是 。 II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。 （1）铅蓄电池总的化学方程式为： 2H 2O2PbSO 4 PbPbO 22H 2SO 4，则它在充电时的阳极反应为 。 （2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应

10、如下： 正极：2NiOOH2H 2O2e 2Ni（OH） 22OH 负极：Cd2OH 2e Cd（OH） 2 则它在放电时的总反应的化学方程式为 。 （3）肼（N 2H 4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25、101kPa时，32.0g N 2H 4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N 2H 4完全燃烧的热化学方程式是 ； 肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是 。 （4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O 2和CO 2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C 3H 85O

11、23CO 24H 2O。 写出该电池正极的电极反应： 。 （5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是 。12：用惰性电极电解NaCl和CuSO 4的混合溶液250 mL，经过一段时间后，两极均生成11.2 L(标准状况）气体，求原溶液中Cu 2+和Cl -的物质的量浓度范围。13：用石墨电极电解500 mL饱和食盐水，通电一定时间后，在一个电极上收集到标准状况下1.12L氯气。 （1）另一电极所得产物的名称是 ，其质量为 ； （2）转移电子的物质的量为 ； （3）电解后溶液中OH -的物质的量浓度为 。(假设电解前后溶液体积不变)

12、14：二甲醚(CH 3OCH 3)是一种重要的清洁燃料气，其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气，也可用作燃烧电池的燃料，具有很好的好展前景。 （1）已知H 2、CO和CH 3OCH 3的燃烧热(H)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol，则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为： 。 （2）工业上采用电浮远凝聚法处理污水时，保持污水的pH在5.0，通过电解生成Fe(OH) 3胶体，吸附不溶性杂质，同时利用阴极产生的H 2，将悬浮物带到水面，利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示： 乙装置以

13、熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式 ；下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是 。 A.MgCO 3 B.Na 2CO 3 C.NaHCO 3 D.(NH 4) 2CO 3 写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH) 3沉淀的离子方程式 。 已知常温下K spFe(OH) 3=4.010 -38，电解一段时间后，甲装置中c(Fe 3+)= 。 已知：H 2S的电离平衡常数：K 1=9.110 -8、K 2=1.110 -12；H 2CO 3的电离平衡常数：K 1=4.3110 -7、K 2=5.6110 -11。测得电极上转移电子为0.24mol时，将乙装置中生成的C

14、O 2通入200mL 0.2mol/L的Na 2S溶液中,下列选项正确的是 A、发生反应的离子方程式为：CO 2+S 2-+H 2O=CO 3 2-+H 2S B、发生反应的离子方程式为：CO 2+S 2-+H 2O=HCO 3 -+HS - C、c(Na +)=2c(H 2S)+c(HS -)+c(S 2-) D、c(Na +)+c(H +)=2c(CO 3 2-)+2c(S 2-)+c(OH -) E、c(Na +)c(HCO 3 -)c(HS -)c(OH -)15：（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。 （1）要确定铁的某氯化物FeClx

15、的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH -的阴离子交换柱，使Cl -和OH -发生交换。交换完成后，流出溶液的OH -用0.40mol.L -1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值： （列出计算过程）； （2）现有一含有FeCl 2和FeCl 3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl 3的物质的量分数为 。在实验室中，FeCl 2可用铁粉和 盐酸反应制备，FeCl 3可用铁粉和 反应制备； （3）FeCl 3与

16、氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 （4）高铁酸钾（K 2FeO 4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与KClO在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4，其反应的离子方程式为 与MnO 2-Zn电池类似，K 2FeO 4-Zn也可以组成碱性电池，K 2FeO 4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。答案部分1、D试题分析：A、醋酸为弱酸，不能拆成离子，故A错误；B、CO 3 2的水解反应要分步进行，故B错误；C、在酸性介质中反应，不可能生成OH，故C错误；D、蓄电池充电时阳极反应，PbSO 4失去电子，电极方程式为：Pb

17、SO 42H 2O2e = PbO 24H SO，故D正确。 考点：本题考查离子方程式。 2、B该电解池的电极反应式为： 阳极：2H 2O 4e = O 2+ 4H +氧化反应 阴极： 还原反应 A正确，M的相对原子质量为5.6ax/b；B错，PH为氢离子浓度的负对数，电解后所得的溶液PH=lg c（ ）；C正确；D正确，阳极是电子流出的一极，阴极是电子流入的一极； 3、C这是一道有关电化学的计算题，一般根据电子得失守恒就能快速解答。根据串联电路的各电极的得或失的电子数相等，设转移了4mol电子，则电解熔融的氯化钾可得2molCl2，电解硫酸水溶液可得2molH2、1molO2，电解熔融氧化铝

18、可得1molO2，所以析出气体的总物质的量之比为2：3：1，选C。4、C从图上可看出，电解分为两个阶段；第一阶段电解CuSO 4溶液，第二阶段电解水。当n(e )0.4 mol时，Cu 2 消耗完，因而Cu 2 的物质的量为0.2 mol，电解前其浓度为1 mol/L，A错误。B项忽略了溶液体积的变化。当n(e )0.6 mol时，得到O 20.15 mol，而H 2只在第二阶段产生，该阶段电子转移0.2 mol，得到H 20.1 mol，C正确。D项没有补充消耗的水，显然不对。 5、B试题分析：A、Fe连接电源的正极，为阳极，因为电解质溶液为NaOH溶液，所以电极方程式中产物中不可能有H +

19、，错误；B、镍为电解的阴极，H 2O电离出的H +得电子，电解方程式为：2H 2O+2e -=H 2+2OH -，正确；C、电解时，电解质溶液中阴离子向阳极移动，所以若隔膜为阴离子交换膜，则OH 自右向右移动，错误；D、电解反应方程式为：Fe+2H 2O+2OH FeO 4 2+3H 2，最终溶液pH降低，错误。 考点：本题考查电解原理及应用。 6、 略 7、 （1）PbO 2+ 2e + 4H +SO 4 2 = PbSO 4+ 2H 2O小 48 （2）Pb PbO 2对换 考查原电池和电解池的判断及有关计算。 （1）放电相当于原电池，充电相当于电解池。原电池中正极是得到电子，发生还原反应

20、的，根据总反应式可知铅是负极，二氧化铅是正极。所以蓄电池中正极电极反应式为PbO 2+ 2e + 4H +SO 4 2 PbSO 4+ 2H 2O。放电时消耗硫酸，因此硫酸浓度将减小。负极电极反应式为Pb2e +SO 4 2 PbSO 4，所以通过1mol电子时，负极质量增加为0.5mol303g/mol0.5mol207g/mol48g。 （2）根据装置图可判断A和电源的负极相连，作阴极，得到电子发生还原反应，电极反应式为PbSO 42e Pb+SO 4 2 。B和电源的正极相连，作阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO 42e + 2H 2O = PbO 2+ 4H +SO 4

21、2 。所以A极生成铅，B极生成二氧化铅，因此蓄电池的正负极的极性将对换。 8、 （1）阴极， 精铜，Cu 2+ 2e- = Cu;阳极，粗铜， Cu - 2e- = Cu 2+，（2）4.48L。（3）1mol/L。 试题分析：（1）A极与电源的负极相连，作为阴极，所以连接的是纯铜，则电极反应式为Cu 2+ 2e = Cu；B电极就是阳极，连接的是粗铜，电极反应式是Cu 2e = Cu 2+。乙池中C电极是阳极，铁是阴极，电解饱和食盐水，则总的离子方程式是2Cl - + 2H 2O Cl 2 + 2OH -+ H 2 。 （2）甲槽阴极增重12.8g，则析出铜是12.8g，物质的量是0.2mo

22、l，转移电子是0.4mol。则根据电子的得失守恒可知，乙槽阴极放出氢气体积是0.2mol22.4L/mol4.48L。 （3）根据（2）可知，氢气是0.2mol，则生成氢氧化钠是0.4mol，物质的量浓度是0.4mol0.4L1.0mol/L。 考点：考查电极名称判断、电极反应式的书写、电极产物的计算。 9、 (1) 2H +2e -=H 2 ，Fe-2e -=Fe 2+。 （2）Cu电极上有气泡，Fe电极逐渐溶解，溶液逐渐变为浅绿色，减小5.6g。 （3）B 试题分析：（1）在B装置中由于活动性FeCu,所以Cu电极为原电池的正极，在正极上的电极反应式为2H +2e -=H 2，D装置为电解

23、池。由于在D装置中Fe电极与直流电源的正极相连接，所以为阳极。在Fe电极上的发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e -=Fe 2+。（2）在D装置中可看到的实验现象有Fe电极逐渐溶解消耗，在Cu电极上不断有气泡产生。同时溶液逐渐由无色变为浅绿色。若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，因为Fe是+2价的金属，则Fe电极消耗的物质的量为0.1mol,由于Fed的摩尔质量为56g/mol，所以其质量变化为减少5.6g，（3）由于金属活动性ZnFeCu.所以在B装置中Fe为原电池的负极，被氧化而腐蚀；在C装置中Fe片作原电池的正极，首先被腐蚀的是活动性强的Zn，Fe被保护起来。因此在B、

24、C两个装置中被腐蚀的速率更快的是B。 考点：考查电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响及金属的腐蚀与保护的知识。 10、 （1）411.20kJ/mol（2）2Zn 2+2H 2O 2Zn+O 2+4H + （3）负极；氧化（4）0.4N A；0.2mol 试题分析：（1）已知热化学方程式Fe 2O 2(s)+1/3CO(g)2/3Fe 3O 4(s)+1/3CO 2(g)H15.73kJmol -1，Fe 3O 4+CO(g)3FeO(s)+CO 2(g)H640.4kJmol -1，则根据盖斯定律可知+ 得Fe 2O 3（s）+CO（g）2FeO（s）+CO 2（g），所以该反应的反应热H

25、411.20kJ/mol； （2）电解硫酸锌溶液时，阳极上氢氧根离子失去电子发生氧化反应，生成氧气。阴极上锌离子得到电子发生还原反应生成锌，电解反应的离子方程式为：2Zn 2+2H 2O 2Zn+O 2+4H +； （3）锌、铁和电解质溶液构成的原电池中，锌的金属性强于铁，因此锌作负极，发生氧化反应； （4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L，氢气的物质的量是4.48L22.4L/mol0.2mol，所以该反应转移的电子数0.22N A0.4N A；氢气中氢原子来源于硫酸，根据氢原子守恒得硫酸的物质的量是0.2mol。 考点：考查反应热的计算、电化学原理的应用 11、 .（

26、1）阴；2H 2e = H 2。（2）Fe和OH （3）Fe8OH 6e = FeO 4 2 4H 2O .（1）PbSO 42H 2O2e = PbO 2SO 4 2 4H （2）Cd2NiOOH2H 2O = Cd（OH） 22Ni（OH） 2 （3）N 2H 4（1）O 2（g）= N 2（g）2H 2O（l）H=624kJ/mol N 2H 44OH 4e = 4H 2ON 2 （4）O 22CO 24e = 2CO 3 2 （5）10:10:5:1 I.（1）X和电源的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H 2e = H 2。 （2）Y和电源的正极相连，作阳极。由于Y

27、是铁，所以铁失去电子，发生氧化反应。根据实验现象可判断，在阳极上溶液中的OH 也放电生成氧气。 （3）阳极铁失去电子，氧化产物是高铁酸根，反应式为Fe8OH 6e = FeO 4 2 4H 2O。 II.（1）充电相当于电解，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。根据反应式可判断，充电时硫酸铅失去电子，所以电极反应式为PbSO 42H 2O2e = PbO 2SO 4 2 4H 。 （2）在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式，所以反应式为Cd2NiOOH2H 2O = Cd（OH） 22Ni（OH） 2。 （3）32.0g N 2H 4是 ，所以热化学方程式为N 2H 4（1）O

28、2（g）= N 2（g）2H 2O（l）H=624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的，所以肼在负极通入，发生氧化反应，氧化产物是氮气，反应式为N 2H 44OH 4e = 4H 2ON 2。 （4）负极通入丙烷，丙烷的氧化产物是CO 2和水，由于电解质水熔融的碳酸盐，所以电极反应式为C 3H 820e 10CO 3 2 13CO 24H 2O，根据总反应式可知，正极反应式为5O 210CO 220e = 10CO 3 2 。 （5）1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol，所以根据得失电子守恒可知，Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:1

29、0:5:1。 12、 0 c(Cu 2+)2 molL -1, 0 c(Cl -)4 molL -1 根据题意，在阴极放电的离子有Cu 2+、H +，在阳极放电的离子有Cl -、OH -（若只有Cl -放电，阴、阳两极生成的气体不可能一样多），设 c(Cl -)= x, c(Cu 2+)= y。 阴极反应 Cu 2+ + 2e - Cu 0.25 y 0.5 y 2H +2e - H 2 1 mol 0.5 mol 阳极反应 2Cl - - 2e - Cl 2 0.25 x0.25 x 0.125 x 4OH -4e - 2H 2O+O 2 2 mol-0.5 x 0.5 mol-0.125

30、x 因为阳极生成的气体不可能全为O 2， 所以00.5-0.125 x0.5,0 x4。 又根据阴阳两极通过电子数相等得：0.5 y+1=0.25 x+2-0.5 x，即 x=4-2 y,又0 x4,所以0 y2。 13、 (1) 氢气（1分）；0.1g （2分）（2）0.1mol （2分） (3)0.2 molL -1（2分） （1）惰性电极电解饱和食盐水，阳极是氯离子失去电子，生成氯气。阴极是氢离子得到电子，生成氢气。根据电子得失守恒可知，生成氢气也是1.12L，物质的量是0.05mol，质量是0.1g。 （2）转移电子是0.05mol20.1mol。 （3）电解的方程式为2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，所以生成氢氧化钠是0.1mol，其浓度是0.1mol0.5L0.2molk/L。 14、 （1）2H 2(g)+3CO(g)=CH 3OCH 3(g)+CO 2(g) H246.4 kJmol 1 （2） O 2+4e -+2CO 2=2CO 3 2-； B 4Fe 2+O 2+10H 2O=4Fe(OH) 3+8H + 4.010 -11mol/L B、C、E （1）由盖斯定律可知，