2022高考化学 考点必练 专题15 电解池补差专练

2022高考化学 考点必练 专题15 电解池补差专练1（2019届浙江省嘉兴市高三上学期9月份考试）下列说法正确的是A 煤的液化是物理变化 B 天然气为可再生能源C 食盐溶于水会显著放热 D 电解水的反应中含有电转化为化学能的过程【答案】D2（2019届内蒙古自治区赤峰第二中学高三上学期第二次月考）下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是()【答案】D【解析】A、电池总反应是ZnH2SO4=ZnSO4H2，消耗H2SO4，c(H)降低，pH增大，A不符合题意；B、该装置为电解池装置，总反应是Cu2H2OCu(OH)2H2，消耗的H2O，c(OH)增大，pH增大，B不符合题意；C、电解饱和食盐水，总反应是2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，c(OH)增大，pH增大，C不符合题意；D、电解CuSO4溶液的总反应式2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，溶液中c(H)增大，pH降低，D不符合题意。3（2019届内蒙古自治区赤峰第二中学高三上学期第二次月考）下列指定反应的离子方程式正确的是A 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸：2MnO416H5C2O42=2Mn210CO28H2OB Cl2与FeBr2溶液反应，当n(Cl2):n(FeBr2)=1:1时，2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-C 惰性电极电解MgCl2溶液：2Cl+2H2OCl2+2OH-+ H2D 向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性：H+SO42-+Ba2+OH- =BaSO4+H2O【答案】B4（2019届福建省莆田第六中学高三9月月考）如图所示进行电化学实验，电极材料为铜和另一电极X，则以下说法中错误的是（ ）A 铜电极上既可能发生反应:Cu-2e- =Cu2+,又可能发生 Cu2+2e- =CuB 该装置既可实现化学能转化成电能,又能实现电能转化成化学能C X电极上既可能产生H2,又可能产生O2D 该装置既可做电镀铜的实验,又可以研究精炼铜的原理【答案】C【解析】A. 该装置若为锌铜原电池，则铜电极上发生反应：Cu2+2e- =Cu；若该装置为电解池，铜做阳极，发生反应:Cu-2e- =Cu2+, A正确；B. 该装置若为原电池，可以实现化学能转化成电能；若为电解池，可以实现电能转化成化学能，B正确；C.产生H2的反应为还原反应，只能在原电池的正极或电解池的阴极发生；产生O2的反应为氧化反应，只能在电解池的阳极发生，所以X电极上可能产生H2,就不可能产生O2；产生氧气，就不能产生氢气；C错误；D. X电极为铁，做阴极，该装置既可做电镀铜的实验；X电极为粗铜做阳极，又可以研究精炼铜的原理，D正确。5（2018届陕西省西安市长安区高三教学质量检测）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是A 图所示电池中，MnO2是催化剂B 图所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C 图所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D 图所示电池工作过程中，电子由Zn极流向Ag2O极【答案】D6（2018届甘肃省靖远县高三第四次联考）利用电化学原理还原CO2制取ZnC2O4的装置如图所示(电解液不参加反应)，下列说法正确的是A 可用H2SO4溶液作电解液B 阳离子交換膜的主要作用是増強导电性C Pb电极的电极反应式是2CO2-2e-=C2O42-D 工作电路中毎流过0.02mol电子，Zn电极质量减重0.65g【答案】D【解析】分析：锌在阳极失电子，发生Zn-2e-= Zn2+；Pb电极上二氧化碳得电子发生还原反应：2CO2+2e-=C2O42-；金属锌可以和硫酸反应，离子交换膜允许部分离子通过，根据电极反应式并结合电子守恒来回答问题。详解：如果用硫酸溶液作电解液，溶液中氢离子会在正极得电子生成氢气，影响2CO2+2e-=C2O42-反应的发生，A错误；用阳离子交換膜把阳极室和阴极室隔开，它具有选择透过性，只允许氢离子透过，其它离子难以透过，B错误；Pb电极为正极，发生还原反应，2CO2+2e-=C2O42-，C错误；锌电极为负极，发生氧化反应，Zn-2e-= Zn2+;当电路中毎流过0.02mol电子，消耗锌的量为0.01mol，质量为0.65g，D正确。7（2018届山东省淄博市高三第二次模拟考试）某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是A 充电时，太阳能转化为电能，又转化为化学能B 放电时，a极的电极反应式为：4S2-6e-=S42-C 充电时，阳极的电极反应式为：3I-2e-=I3-D M是阴离子交换膜【答案】D8（2018届山东省师范大学附属中学高三第十一次模拟）某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是A 关闭K2打开K1时，该装置实现太阳能转化为电能，又转化为化学能B M是阳离子交换膜.C 充电时，阳极的电极反应式为：3I-2e-=I3-D 放电时，b极区总离子浓度减小。【答案】D9（2018届安徽省宿州市高三第三次教学质量检测）下图为光伏发电电解甲基肼CH3NHNH2制氢的装置示意图(电解池中交换膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。下列叙述中正确的是A N型半导体为正极，P型半导体为负极B 制氢装置溶液中电子从a极流向b极C 工作时，产生的N2、H2体积比为1：3(同温同压)D 工作时，a极的电极反应式为CH3NHNH2+12OH10e=CO32-+N2+9H2O【答案】D【解析】a极发生氧化反应，放出氮气，所以a是阳极，则P型半导体为正极，故A错误；电解质溶液中没有电子流动，故B错误；根据阳极反应式，CH3NHNH2+12OH10e=CO32-+N2+9H2O，生成1mol氮气转移10mol电子，生成1mol氢气转移2mol电子，根据得失电子守恒，产生的N2、H2体积比为1：5，故C错误；工作时，a极是阳极，电极反应式为CH3NHNH2+12OH10e=CO32-+N2+9H2O，故D正确。10（2018届湖北省鄂州市高三下学期第三次模拟考试）世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法正确的是A X为电源负极B 若该装置在高温下进行，则净化效率将降低C 若有1molNO3-被还原，则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区D BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e-【答案】B11（2018届江西省南昌市高三第二次模拟考试）下列装置由甲、乙两部分组成（如图所示），甲是将废水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化为环境友好物质形成的化学电源；乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O72-废水，电解过程中溶液发生反应：Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。当电池工作时，下列说法错误的是A 甲中H+透过质子交换膜由左向右移动B 乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连C M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2+N2+16H+D 若溶液中减少了0.OlmolCr2O72-，则电路中至少转移了0.06 mol电子C根据图知，M电极上生成氢离子，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源，生成含有N元素的物质是氮气、生成含有C元素的物质是二氧化碳，因此电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2+N2+16H+，C正确；DCr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O中以Fe元素计算转移电子数=6（3-2）=6，即消耗 1mol Cr2O72-，电路中至少转移了6mol电子，所以溶液中减少了0.0lmolCr2O72-，则电路中至少转移了0.06mol电子，D正确。12（2018届四川省绵阳中学高三考前适应性考试三）我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”NaCO2电池。放电时该电池“吸入”CO2，充电时“呼出”CO2。吸入CO2时，其工作原理如右图所示。吸收的全部CO2中，有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管（MWCNT）电极表面。下列说法正确的是（ ）A “吸入”CO2时，钠箔为正极B “吸入”CO2时的正极反应：4Na+ 3CO2+ 4e= 2Na2CO3+ CC “呼出”CO2时，Na+向多壁碳纳米管电极移动D 标准状况下，每“呼出”22.4 L CO2，转移电子数为0.75 mol【答案】B13（江苏省启东中学2018-2019高三年级上学期第一次月考）偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,难溶于冷水。（1）偏钒酸铵在常温下稳定,加热时易分解。它在空气中分解能得到V2O5,试写出偏钒酸铵分解的化学方程式:_,（2）五氧化二钒广泛应用于冶金、化工等行业,工业上常用铝热反应制取金属钒,该反应的化学方程式为_,生成1 mol V,需转移的电子的物质的量为_mol。（3）钒电池是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池。某钒电池总反应为VO2+V2+2H+VO2+V3+H2O。放电时钒电池的负极反应式为_。用该钒电池在铁制品上镀铜,铁制品应与电池的_(填“正极”或“负极”)相连。若电镀开始时两电极质量相等,电镀一段时间后,两电极质量之差为128 g,此时转移电子的物质的量为_。【答案】2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O3V2O5+10Al6V+5Al2O35V2+-e-V3+负极2 mol【解析】（）根据已知产物与原子守恒写出反应的化学方程式:2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O；（）铝热反应是金属氧化物与金属Al的反应,得到金属单质与Al2O3,化学方程式为3V2O5+10Al6V+5Al2O3,反应中生成 mol V转移电子的物质的量为30 mol,所以生成1 mol V转移的电子的物质的量为5 mol。（）由电池总反应可知放电时的负极反应为V2+-e-V3+;电镀时镀件与原电池的负极相连;电镀时铁制品的电极反应为Cu2+2e-Cu,铜电极的电极反应为Cu-2e-Cu2+,两电极质量之差为128 g,则铁制品质量增加64 g,铜电极质量减少64 g,转移2 mol电子。14（2019届内蒙古自治区赤峰第二中学高三上学期第二次月考）过氧化氢H2O2（氧的化合价为1价），俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。对于下列AD涉及H2O2的反应，填写空白：ANa2O2+2HCl=2NaCl+H2O2 BAg2O+H2O2=2Ag+O2+H2OC2H2O2=2H2O+O2 D3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O（1）H2O2仅体现氧化性的反应是_（填代号）；H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是_（填代号）。（2）在稀硫酸中，KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。氧化反应：H2O22e=2H+O2还原反应：MnO4+5e+8H+=Mn2+4H2O写出该氧化还原反应的离子方程式：_。（3）上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸，若配制1mol/L的稀硫酸溶液480mL，需用18mol/L浓H2SO4_mL，配制中需要用到的主要玻璃仪器是（填序号）_。A100mL量筒 B托盘天平 C玻璃棒 D100mL容量瓶 E50mL 量筒 F胶头滴管 G烧杯 H500mL容量瓶（4）下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是_A溶解后溶液没有冷却到室温就转移B转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒C向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面D用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶E摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线（5）如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中c(NH4)_(填“”“”或“”)c(NO3)。IrRu惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为：_。理论上电路中每转移3 mol e，最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是_g。【答案】D C2MnO4+5H2O2+6H+=2Mn2+8H2O+5O227.8CEFGHACDO22H2e=H2O217D、H2O2只体现氧化性；符合题意的是D；既体现氧化性又体现还原性的是C；（2）氧化还原反应中得失电子数目守恒，因此该反应的离子方程式为2MnO4+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2；（3）稀释前后溶质物质的量不变，实验室没有480mL的容量瓶，应用500mL容量瓶，因此有5001031=V(H2SO4)10318，解得V(H2SO4)=27.8mL；配制时需要的仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶，即CEFGH；（4）根据c=n/V=m/MV，A、溶解后溶液没有冷却到室温就转移，定容后冷却到室温后，溶液体积减小，所配溶液浓度偏高，A符合题意；B、转移时没有洗涤烧杯和玻璃棒，造成容量瓶中溶质的物质的量或质量减小，所配溶液浓度偏低，B不符合题意；C、定容时俯视液面，容量瓶中溶液的体积偏小，浓度偏高，C符合题意；D、量筒洗涤后转移到容量瓶中，容量瓶中的溶质的质量或物质的量偏高，所配浓度偏高，D符合题意；E、定容后、摇匀再加蒸馏水，对溶液稀释，浓度偏低，E不符合题意；综上所述，符合题意的是ACD；（5）根据溶液呈现电中性，即有c(NH4)c(H)=c(OH)c(NO3)，溶液的pH=5，有c(H)c(OH)，推出c(NO3)c(NH4)；O2得到电子，转化成H2O2，发生还原反应，电极反应式为O22H2e=H2O2；根据题意，NH3中N转化成N2，每转移3mole，消耗NH3的物质的量为1mol，即处理NH3的质量为17g。15（2019届四川省成都市龙泉驿区第一中学校高三9月月考）二氧化锰在生活和化学实验中有广泛应用。海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是MnO2。1991年由Allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2，其制备过程如下图所示：(1)步骤中，试剂甲必须具有的性质是_(填序号)。A碱性 B稳定性 C氧化性 D还原性(2)用惰性材料作电极，电解硫酸锰溶液制二氧化锰，写出阳极反应式：_。步骤中，以KClO3为氧化剂，当生成0.050 mol MnO2时，消耗0.10 molL1的KClO3溶液200 mL，该反应的离子方程式为_。(3)用100 mL 12.0 molL1的浓盐酸与足量MnO2混合后，加热，反应产生的氯气在标准状况下体积范围为_。工业上可以用实验室制氯气的残余物质溶液吸收氯气，获得Mn2O3，Mn2O3广泛应用于电子工业、印染工业等领域。请写出该化学反应的离子方程式：_。(4)二氧化锰是实验室制取氧气的催化剂。下列是某同学设计实验探究双氧水分解实验方案；实验20.0 mL双氧水溶液浓度粉状MnO2温度待测数据5%2.0 g205%1.0 g2010%1.0 g202.0 g30实验和的结论是_。利用实验和探究温度对化学反应速率的影响，w_。本实验待测数据是_。【答案】DMn22e2H2O=MnO24H2ClO5Mn24H2O=5MnO2Cl28HV(Cl2)0，水蒸气的浓度随时间t变化如表所示:根据上述数据分析:催化剂的效率:实验_实验(填“”或“”或“”)；实验、的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为:_。【答案】2CuO(s)+ C(s)= Cu2O(s)+ CO(g) H = (a+b-2c) kJmol-1B阴2Cu - 2e- + 2OH- =Cu2O + H2ON2H4 - 4e- + 4OH- =N2 + 4 H2OK1=K2v（）v（） C+2NON2+CO2 0.5625 阳极 2HSO3-+2e+2H=S2O42-+2H2O从图1看出CO、NO百分含量没明显变化的原因是尚未达到催化剂工作温度（或尚未达到反应的温度）。根据图象中，达平衡用到的时间，可以知道反应速率是：（）（）（）；（2）由题设信息及表中数据可知C、NO、A、B反应的化学计量比为0.03:0.06:0.03:0.03=1:2:1:1，且C被氧化，结合原子守恒可推出生成物为N2和CO2，则反应方程式为： C+2NON2+CO2；反应前后气体的物质的量不变，温度升高压强增大；Kp= =0.5625；（3）由HSO3-到S2O42-，硫元素的化合价降低，可知该电极反应得电子，在电解池的阴极附近发生，B极为阳极，A极为阴极，电解池的阴极室中溶液的pH在47之间，为酸性环境，因此阴极附近电极反应式为2 HSO3-+2e-+2H+= S2O42-+2H2O。