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2020届高三高考化学二轮复习《电解池》强化练习题
电解池
1.下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)() A B C D NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 CH3COOH在水中电离 H2与Cl2反应能量变化 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) +NaCl=Na+Cl +?CuCl2=Cu+2Cl 2+?CH3COOHCH3COO+H ?ΔH=?183kJ·mol 2.KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液200mL,其中c(NO3)=2mol·L,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),假设电解后溶液体积不变,下列说法正确的是()
A.原混合溶液中c(K)=0.5mol·L B.电解得到的Cu的物质的量为0.2mol C.上述电解过程中共转移0.4mol电子 D.电解后溶液中c(H)=2mol·L
3.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是()
+
-1
+
-1
?
-1
?1
A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠 B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4 C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属 D.外加电流的阴极保护法中,X是待保护金属
4.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na
2Na2CO3+C。下列说法错误的是()
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2020届高三高考化学二轮复习《电解池》强化练习题
A.放电时,ClO4向负极移动 B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2 C.放电时,正极反应为:3CO2+4e=2CO3+C D.充电时,正极反应为:Na++e-=Na 5.下列表述不正确的是()
A B C D -
2?
?
盐桥中的Cl-移向AgNO3溶液 a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 纯铜的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu 正极反应式为: O2+2H2O+4e-=4OH- 6.如图某工厂用NO气体制取NH4NO3溶液,下列说法正确的是()
+
A.阳极的电极反应式为:NO-3e?+2H2O=NO?2+4H
B.物质B与物质C是同一种物质 C.A物质可为氨气
D.阴、阳两极转移的电子数之比为5∶3
7.银Ferrozine法检测甲醛的原理:①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2②Fe3+与①中产生的Ag
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定量反应生成Fe③Fe与Ferrozine形成有色物质④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是()
A.①中负极反应式:HCHO-4e+H2O=CO2+4H B.①溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移 C.测试结果中若吸光度越大,则甲醛浓度越高
D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe的物质的量之比为1∶4
8.以CH4、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示。下列说法正确的是()
2+
?
+
2+
2+
A.石墨1为电池负极,Pt2为电解池阳极
-2-B.石墨2上的电极反应为:O2+2CO2-4e=2CO3
C.阳极的电极反应为:N2O4+H2O-2e?=N2O5+2H+ D.每制得1molN2O5,理论上消耗标况下2.8L的CH4
9.高锰酸钾在化工医药、水处理等很多方面有重要应用,可以用电解法制备,装置如下。直流电源采用乙烷—空气的碱性燃料电池。下列说法不正确的是(已知电流效率η=
生成目标产物转移电子数×100%)()
转移电子总数
?
A.电源负极的电极反应式为C2H6-14e?+18OH?=2CO23+12H2O
B.该离子交换膜为阴离子交换膜 C.a极为直流电源的正极
D.若消耗0.02mo1O2,产生0.055molKMnO4,则η?68.75%
10.【2018北京卷】验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
① ② ③ 3 / 8
2020届高三高考化学二轮复习《电解池》强化练习题 在Fe表面生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是()
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 11.【2019年江苏卷】CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。 (2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式:________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是________。
12.【2019年北京卷】氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。
?
①制H2时,连接_______________。 产生H2的电极反应式是_______________。 ②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:________________________。
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参考答案
1.【答案】B
【解析】A.NaCl为强电解质,NaCl溶于水,NaCl在水分子作用下,自发解离为Na和Cl,故电离方程式为NaCl=Na+Cl,故A不符合题意;B.电解氯化铜溶液,铜离子向阴极移动,得电子,发生电极反应为:Cu+2e=Cu,通电
氯离子向阳极移动,失电子,发生电极反应为:2Cl?+2e?=Cl2,所以电解总反应为:Cu2++2Cl?=====Cu+Cl2↑,故B符合题意;C.CH3COOH为弱电解质,溶于水部分电离,因此电离方程式为CH3COOH
CH3COO+H,故C不符合题意;
?
+
+
?
2+
?
+
?
D.由图可知,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量(436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol),与形成生成物分子中化学键放出的总能量(431kJ/mol×2=862kJ/mol)之差,即放热183kJ/mol,放热?H为负值,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-183kJ/mol,故D不符合题意。
【点拨】本题所选四个实验(或原理)均取材于课本,可见高考题越来越回归于课本。本题综合考查化学用语,涉及强、弱电解质的电离、电解方程式的书写,化学反应热的计算,题目把化学用语与化学反应原理巧妙地结合。
2.【答案】C
【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=
=0.1mol;每生成1mol氧气转移4mol电
子,每生成1mol氢气转移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=
=0.1mol,则铜离子的物质的量浓度=
?1
=0.5mol/L,根据电荷守恒得钾离子浓度
+
?1
=2mol·L-0.5mol/L×2=1mol/L;A.根据分析知,原混合溶液中c(K)为1mol·L,故A错误;B.根据以上分析知,铜的物质的量为0.1mol,质量为6.4 g,故B错误;C.转移电子的物质的量=0.1mol×4=0.4mol,故C正确;D.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铜的2倍,为0.1mol×2=0.2mol,则氢离子浓度=
=1mol/L,故D错误;故选C。
【点拨】明确离子放电顺序是解本题关键,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,根据得失电子守恒计算铜的物质的量,再结合电荷守恒计算钾离子的浓度,据此分析解答。
3.【答案】D
【解析】A.氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,故A错误;B.铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,故B错误;C.电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,故C错误;D.外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,即Y是待保护金属,故D正确。
【点拨】原电池原理和电解池原理是高考的热点,根据电解时离子的放电顺序、电镀、电解精炼、金属的腐蚀与防护来分析解答即可,具体分析:氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阳极上析出氯气,阴极上析出氢气,阴极附近得到氢氧化钠;铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液;电镀工业上,镀层作阳极,镀件作阴极;外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,基础性知识考查,要求强调知识面的熟
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