高考化学一轮复习《电化学选择题》(含解析)(3)

2019-04-22 10:17

据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在电池工作时,OH向正电荷较多的负极

----

移动。错误。C.在电池工作时,由于正极发生反应为:ClO + H2O + 2e = Cl + 2OH,所以正极周围溶液的pH将不断变大。错误。D.根据正极、负极的电极反应式可知该电池的

--

总反应为:Mg + ClO + H2O = Mg(OH)2↓+ Cl。正确。 考点:考查原电池的工作原理的知识。

26.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH

—+

—2e→X+2H.下列说法中正确的是( )

+

A.电池内部H由正极向负极移动

——

B.另一极的电极反应式为:O2+4e+2H2O=4OH

C.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 D.电池总反应为:2CH3CH2OH + O2→2CH3CHO + 2H2O 【答案】D 【解析】

+

试题分析:A.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在电池内部H由负电荷较多的正极移动。正确。B.通入氧气的电极为正极。在酸性条件下在正极发生的电极反应

—+

式为:O2+4e+4H = 2H2O.错误。C.乙醇在负极发生反应,电子经过外电路流向正极。错误。D.根据题意及负极的电极式可知该电池总反应为:2CH3CH2OH + O2→2CH3CHO + 2H2O。正确。 考点:考查燃料电池的反应原理的知识。 27.Ⅰ.已知在常温常压下:

—1

① 2CH3OH(l)十3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= -1275.6 kJ·mol

—1

② H2O(l)=H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mo 写出表示甲醇燃热化学方程.烧.热.的式 。

Ⅱ.磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如下图:

(1)在Na3PO4溶液中,c(Na)/c(PO4) 3(填“>”“=”“<”),向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后 ,pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为 。 (2)从图中推断NaH2PO4溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是 。(填选项字母)

+-+2-A、C(Na)> C(H2PO4 )> C(H)> C(HPO4 )> C(H3PO4 ) +--2-

B、C(Na)> C(H2PO4 )> C(OH)> C( H3PO4)> C(HPO4 )

++--2-3-

C、C(H)+ C(Na)=C(OH)+C(H2PO4)+2C(HPO4)+3C(PO4)+C(H3PO4 )

+-2-3-

D、C(Na)=C(H2PO4)+C(HPO4)+C(PO4)+C(H3PO4 )

–1

(3)假设25℃条件下测得0.1 mol·L的Na3PO4溶液的pH=12 ,近似计算出Na3PO4的第一步水解的水解常数Kh (写出计算过程,忽略Na3PO4的第二、第三步水解,结果保留两位有效数字)。 Ⅲ.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理酸性水中的硝酸盐污

3-

染。电化学降解NO3的原理如图所示。电源正极为 (填A或B),阴极反应式..

为 。

【答案】Ⅰ.CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol (2分)

2-+-Ⅱ.(1)> HPO4 + H = H2PO4 (每空2分,共4分)

(2)AD(2分)

3- 2--

(3) PO4+ H2O HPO4 + OH(1分)

–1

起始浓度(mol·L): 0.1 0 0

–1

变化浓度(mol·L): 0.01 0.01 0.01

–1

平衡浓度(mol·L): 0.09 0.01 0.01 (1分)

2--3- -3 –1

Kh = C (HPO4 )× C(OH)/ C( PO4)= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 mol·L

--+

Ⅲ. A 2NO3+10e+12H=6H2O +N2↑ (每空2分,共4分) 【解析】

试题分析:Ⅰ.根据已知方程式和盖斯定律,甲醇燃烧的化学方程式为可由(①—②×4)÷2而得,因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol。

3- +3-

Ⅱ.(1)Na3PO4溶液中,PO4发生水解,因此c(Na)/c(PO4)>3,从磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线图可以看出,在pH从10降低到5

2- –

的过程中,主要是HPO4 的含量在逐渐减小为0,而H2PO4 的含量在逐渐增大,因此发生

2-+-

的主要反应的离子方程式为HPO4 + H = H2PO4 。

– –

(2)从图中可以看出,H2PO4 离子在酸性条件下才能大量存在,因此说明H2PO4 的电离大

2-+

于水解,因此NaH2PO4溶液中有C(HPO4 )> C(H3PO4 ),又水电离出的一部分H,因此离

+-+2-子浓度大小顺序有C(Na)> C(H2PO4 )> C(H)> C(HPO4 )> C(H3PO4 ),因此– -2-3-

A正确;由于H2PO4 发生水解和电离后,溶液中含P的微粒有H2PO4、HPO4 、PO4、H3PO4 4种,因此电荷守恒式C错误;物料守恒式D正确。故选AD。

-

(3)根据溶液水解后的PH=12,可以计算水解产生的c(OH)=0.01mol/L,列成三段式有: 3- 2-- PO4+ H2O HPO4 + OH

–1

起始浓度(mol·L): 0.1 0 0

–1

变化浓度(mol·L): 0.01 0.01 0.01

–1

平衡浓度(mol·L): 0.09 0.01 0.01

2--3- -3 –1

Kh = C (HPO4 )× C(OH)/ C( PO4)= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 mol·L Ⅲ.从原理示意图中可以看出,该装置是一个电解池装置,要降解的硝酸盐变成了N2,因此在图中的右侧发生了还原反应,该极为阴极,电源的A极则是正极。阴极反应的方程式为:

--+

2NO3+10e+12H=6H2O +N2↑。

考点:本题考查的是燃烧热的热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、离子浓度大小比较、水解平衡常数的计算、电化学基础等知识。

28.图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法不正确的是 ...

A.图Ⅰ中a为纯铜

2—

B.图Ⅰ中SO4向b极移动

C.图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极 D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X可以是铜 【答案】D 【解析】

试题分析:A.与电源的负极相连的为阴极,与电源的正极相连的电极为阳极。在Cu的精炼时粗Cu作阳极,精Cu作阴极。因此图Ⅰ中a为纯铜。正确。B.根据同种电荷相互排斥,

2—

异种电荷相互吸引的原则,在图Ⅰ中SO4向正电荷较多的b极移动。正确。C.图Ⅱ的目的是保护钢闸门,钢闸门应该与外接电源的负极连接而被保护,从而减缓了其腐蚀。图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极。正确。D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X为阳极,若X是铜,则Cu会失去电子变为Cu2+。Cu2+是重金属阳离子,容易造成海水的污染。可以用石墨或其他的惰性电极等。错误,

考点:考查原电池、电解池等电化学知识在金属的精炼及保护钢闸门中的应用的知识。 29.如图所示的两个实验装置中,溶液的体积均为200 mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol/L,工作一段时间后,测得导线上均通过0.02 mol电子,若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述中正确的是

A.产生气体的体积:(1)> (2)

B.电极上析出物质的质量:(1)> (2) C.溶液pH的变化:(1)增大,(2)减小

--+-

D.电极反应式:(1)中阳极:4OH-4e===2H2O+O2↑,(2)中负极:2H+2e===H2↑ 【答案】B 【解析】

试题分析:A、(1)为电解池,阳极生成氧气;(2)是原电池,正极产生氢气,当线上均通过0.02 mol电子时产生的气体氢气是氧气的2倍,所以(2)>(1),错误;B、电解池中有0.01mol的铜析出,原电池中没有物质析出,所以电极上析出物质的质量:(1)> (2),正确;C、电解池中氢氧根离子放电,导致溶液中的氢离子浓度增大,pH减小,原电池中氢离子放电,导致溶液氢离子浓度减小,pH增大,错误;D、(2)中的负极是锌失电子成为锌离子,Zn--2+

2e===Zn,错误,答案选B。

考点:考查电化学原理的应用,生成气体、形成固体的质量的比较,pH的变化,电极反应式的判断

30.不久前,美国一个海军航空站安装了一 台250 kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600 ℃~700 ℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,

2--已知该电池的总反应为2H2+O2=2H2O, 负极反应为H2+ CO3-2e=H2O+CO2,则下列推断正确的是 ( )

--2- A.正极反应为:4OH =O2+2H2O+4e B.放电时 CO3 向负极移动

2- C.电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为4 mol D.放电时CO3 向正极移动 【答案】B 【解析】

试题分析:A、根据总反应和负极反应方程式,二者相减得正极反应式为O2+2 CO2+4e= 2CO3,错误;B、原电池装置中阴离子向负极移动,正确;C、根据负极反应式判断电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为2 mol,错误;D、与B相反,错误,答案选B。 考点:考查原电池的电极反应式、离子移动方向、电子转移数目的计算 31.下列关于铜电极的叙述,不正确的是 A.铜锌原电池中铜是正极

B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极 【答案】D 【解析】

试题分析:A、铜锌原电池中,锌比铜活泼,所以锌是负极,铜是正极,正确;B、用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极,发生氧化反应,阴极上有精铜析出,正确;C、电镀时镀层金属作阳极,含镀层金属阳离子的溶液为电解质溶液,正确;D、电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极,则阳极发生铜失电子的反应,得不到氧气,错误,答案选D。 考点:

32.据报道,全球每年发生金属腐蚀而造成的直接经济损失达数千亿美元。下列各电极反应 式中,能表示铁的电化学腐蚀的是

-2+

①Fe-2e=Fe

+-②2H+2e=H2↑

-3+

③Fe-3e=Fe

--④2H2O+O2+4e=4OH

--⑤4OH-4e=2H2O+O2↑

A.①②⑤ B.②③④ C.①②④ D.①③⑤ 【答案】C 【解析】 试题分析:金属腐蚀的实质是金属被氧化,发生吸氧或析氢腐蚀。铁被氧化先成为亚铁离子,所以③错误;发生吸氧腐蚀,不会生成氧气,所以⑤错误,所以答案选C。 考点:考查金属腐蚀的电极反应式的判断

33.有如图装置,下列有关该装置反应开始时的叙述正确的是:

-2-

A.锌极附近滴入酚酞,溶液呈红色。

B.铁极发生的电极反应为:2H2O+O2+4e=4OH C.铁极发生吸氧腐蚀生成锈蚀

D.溶液中的OH离子向铁极移动 【答案】B 【解析】

试题分析:锌比铁活泼,所以锌作负极,铁作正极。该原电池的反应相当于是吸氧腐蚀。A、锌极腐蚀氧化反应,锌失电子成为锌离子进入溶液,所以滴入酚酞,不变红色,错误;B、

铁极的氧气发生还原反应,得电子成为氢氧根离子,正确;C、铁极是正极,不发生反应,

被保护,错误;D、原电池中阴离子移向负极,所以OH离子向锌极移动,错误,答案选B。 考点:考查原电池装置的判断,反应原理的应用 34.下列有关说法正确的是

A.放热反应在任何条件都能自发进行

B.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变 C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液

D.电解精炼铜时,外电路中转移电子数为2NA个时,阳极铜质量减少64g 【答案】B 【解析】放热反应不是在任何条件下都能发生的;铁制品上镀铜时,镀件做阴极;精炼铜时,阳极铜质量减少的质量小于64g。答案选B。 35.下列叙述中不正确的是

A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应 B.原电池的正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应 C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应

D.用原电池作电源进行电解时,电子从原电池负极流向电解池阴极 【答案】B 【解析】电解池阳极与原电池负极发生的是氧化反应,电解池的阴极与原电池的正极发生的还原反应。答案选B。

36.下图所示的电解池I和II中,a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b﹤d。符合上述实验结果的盐溶液是

选项 A B C D X MgSO4 AgNO3 FeSO4 CuSO4 Y CuSO4 Pb(NO3)2 Al2 (SO4)3 AgNO3

【答案】D

【解析】A项电解池I中相当于电解水,b上有气体。B项产生Ag ,d上产生Pb,二者的物质的量之比为2:1,增重b>d;C项相当于电解水,b、d上都有气体生成,两电极质量不变;D项,b上产生Cu,d上产生Ag,二者的物质的量之比为1:2,增重b

37.研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质,利用右图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中,正确的是


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