2019年领军高考化学清除易错点专题13电解池模拟题训练.doc
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1、- 1 -易错点 13 电解池小题快练1多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池等的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示:下列说法错误的是A Y、Z 分别为 H2、Cl 2B 制取粗硅时焦炭与石英发生副反应生成碳化硅,该副反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:2C SiHCl 3极易水解,产物为 H2SiO3、H 2、HCl,据此推测 SiHCl3中硅为+2 价D 多晶硅是硅的一种同素异形体【答案】C2如图所示,其中甲池的总反应式为 ,下列说法正确的是A 甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置- 2 -B 甲池通入 CH3OH 的电极反应式为
2、CH3OH6e 2H 2O=CO32-8H C 反应一段时间后,向乙池中加入一定量 Cu(OH)2固体能使 CuSO4溶液恢复到原浓度D 甲池中消耗 280 mL(标准状况下)O 2,此时丙池中理论上最多产生 1.45 g 固体【答案】D3化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是A 用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为B 铅蓄电池放电时的正极反应式为C 粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有D 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为【答案】A【解析】A 项,铜做阴极,不参与反应,石墨性质稳定做阳极,溶液中氯离子在阳极失电子生成
3、氯气,故 A 项正确;B 项,铅蓄电池放电时的正极为二氧化铅得电子,发生还原反应,故 B 项错误;C 项,粗铜精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,因此与电源正极相连的是粗铜,电极反应式为 Cu-2e-=Cu2+,故 C 项错误;D 项,钢铁发生电化学腐蚀的正极得电子,发生还原反应,故 D 项错误。4现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解 Na2SO4溶液生产 NaOH 溶液和 H2SO4溶液。- 3 -下列说法中正确的是A 阴极反应式为 4OH-4e-=2H2O+O2 B 从 D 口出来的是硫酸溶液C b 是阳离子交换膜,允许 Na+
4、通过 D Na 2SO4溶液从 E 口加入【答案】C5三室式电渗析法处理含 Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的 Na+和 SO42可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是( )A 通电后中间隔室的 SO42离子向正极迁移,正极区溶液 pH 增大B 该法在处理含 Na2SO4废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4产品C 负极反应为 4OH4e=O2+2H 2O,负极区溶液 pH 降低D 当电路中通过 1mol 电子的电量时,会有 0.5mol 的 O2生成【答案】B【解析】A 项,阴离子向阳
5、极移动,氢氧根离子放电:4OH 4e=O2+2H 2O,溶液中氢离子浓度增大,pH 减小,故 A 项错误;B 项,直流电场的作用下,两膜中间的 Na+、SO 42可通过离- 4 -子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,考虑电荷守恒,两膜中间的硫酸根离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氢气,考虑电荷守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到 NaOH 和 H2SO4产品,故 B 项正确;C 项,负极即为阴极,发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,故 C 项错误;D 项,每生成 1mol
6、氧气转移 4mol 电子,当电路中通过 1mol 电子的电量时,会有 0.25mol 的 O2生成,故 D 项错误。6关于图中装置说法正确的是A 装置中电流移动的途径:正极FeM 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并可以使其较长时间保持白色【答案】B7工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂。1886 年法国化学家 HM0issan 通过电解氟氢化钾(KHF 2)的氟化氢无水溶液第一次制得氟气。已知:KF+HF=KHF 2,制
7、备氟气的电解装置如图所示。下列说法错误的是- 5 -A 钢电极与电源的负极相连 B 电解过程需不断补充的 X 是 KFC 阴极室与阳极室必须隔开 D 氟氢化钾在氟化氢中可以电离【答案】B【解析】电解熔融的氟氢化钾(KHF 2)和氟化氢(HF)混合物制备氟单质,氟离子在阳极失电子生成氟气,阴极上 KHF2得到电子生成氢气,电极反应为:2HF 2-+2e-H 2+4F -。A. 根据图示,钢电极上产生氢气,发生还原反应,钢电极为阴极,与电源的负极相连,故 A 正确;B. 根据题意,电解过程中会不断消耗氟氢化钾(KHF 2) ,需不断补充的 X 是氟氢化钾(KHF 2) ,故 B 错误;C. 电解制
8、氟时,为了防止氟气和氢气发生剧烈反应,引发爆炸,阴极室与阳极室必须隔开,故 C 正确;D. 根据上述分析,氟氢化钾在氟化氢中可以电离出 HF2-,故 D 正确。8碱性硼化钒(VB 2)空气电池工作时反应为:4VB 2 11O 2 4B2O3 2V 2O5 。用该电池为电源,选用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当电路中通过 0.04mol电子时,B 装置内共收集到 0.448L 气体(标况) ,则下列说法中正确的是A VB 2电极发生的电极反应为: 2VB 211H 2O 22e V2O52B 2O322H +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
9、表面先有红色物质析出,然后有气泡产生D 若 B 装置内的液体体积为 200mL,则 CuSO4溶液的浓度为 0.05mol/L【答案】D- 6 -9现如今太阳能电池已经广泛地应用于生产生活中,现代四大发明之一的共享单车也用上了太阳能电池。哈罗单车前面载物篮的底座就是太阳能电池,电极材料是 Li/LiCoO2,太阳能电池的原理如图所示:下列说法不正确的是 ( )A 阳光照射该电池时,能量转化过程:太阳能电能化学能B 光照时负极的质量减少C 太阳能电池板材料是 SiD 开锁时,正极 xLi+xe-+Li(1-x)CoO2=LiCoO2【答案】B10如图装置()为一种可充电电池的示意图,其中的离子交
10、换膜只允许 K 通过,该电池充放电的化学方程式为:2K 2S2KI 3 K2S43KI,装置()为电解池的示意图。当闭合开- 7 -关 K 时,X 附近溶液先变红。则下列说法正确的是( )A 闭合 K 时,K 从右到左通过离子交换膜B 闭合 K 时,A 的电极反应式为:3I 2e =IC 闭合 K 时,X 的电极反应式为:2Cl 2e =Cl2D 闭合 K 时,当有 0.1 mol K 通过离子交换膜,X 电极上产生标准状况下气体 1.12 L【答案】D11某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是A Y 的电极反应: Pb2e = Pb2
11、+B 铅蓄电池工作时 SO42-向 Y 极移动C 电解池的反应仅有 2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D 每消耗 103.5 gPb ,理论上电解池阴极上有 0.5 molH2生成【答案】D- 8 -【解析】A、铁电极上放氢生碱(2H 2O2e =H22OH -) ,即铁电极上发生得电子的还原反应,铁为电解池的阴极,与阴极相连的 X 是铅电池的负极 Pb,Y 为铅电池的正极 PbO2,电极反应式为 PbO2+2e +4H+ SO42-= PbSO4+2H2O,选项 A 错误;B、铅蓄电池工作时 SO42-向 负极 X 极移动,选项 B 错误;C、电解过程中电解池中实际上发生了两个反应,
12、分别为2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2和 2H2O O2+2H 2,故电解池反应不能用一个简单的总反应表示,选项 C 错误;D、103.5 g Pb 的物质的量为 0.5 mol,由铅蓄电池的负极反应Pb2e SO 42 =PbSO4知,每消耗 0.5 mol Pb,转移 1 mol 电子,再由电解池的阴极(铁)反应 2H2O2e =H22OH 得出有 0.5 mol H2生成,选项 D 正确。大题冲关12某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置 现象电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色(1)甲认为电解过程中阳极产生的_是溶液
13、变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式:_。(2)乙改用下图装置,在相同条件下电解 CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。装置 现象电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;- 9 -乙通过对现象分析证实了甲的观点不是溶液变绿的主要原因。乙否定甲的依据是_。(3)乙继续查阅资料:i. 电解 CuCl2溶液时可能产生CuCl 2-,CuCl 2- 掺杂 Cu2+ 后呈黄色ii. 稀释含CuCl 2- 的溶液生成 CuCl 白色沉淀,据此乙认为:电解过程中,产生CuCl 2 掺杂 Cu2+后呈黄色,与 CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙进行如下
14、实验:a取电解后绿色溶液 2 mL,加 20 mL 水稀释,静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加 2 mL 浓盐酸,加热获得含CuCl 2 的黄色溶液。c. 冷却后向上述溶液d. 取 c 中 2 mL 溶液,加 20 mL 水稀释,静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。 a 的目的是_。 写出 b 中生成CuCl 2- 的离子方程式:_。 补充 c 中必要的操作及现象:_。乙据此得出结论:电解时阴极附近生成CuCl 2- 是导致溶液变绿的原因。【答案】Cl 2 2Cl -2e = Cl2 阳极附近溶液仍为蓝色 证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在C
15、uCl 2 Cu2+ + 4Cl + Cu = 2CuCl2 加入 CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。 13研究电化学原理与应用有非常重要的意义。(1)锌锰电池(俗称干电池) 是一种一次电池,生活中应用广泛。锌锰电池负极上的电极反应式为:_。与普通(酸性)锌锰电池相比较,碱性锌锰电池的优点是_(回答一- 10 -条即可) 。(2)铅蓄电池是最常见的二次电池:PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O。充电时阴极反应为:_。用铅蓄电池为电源进行电解饱和食盐水实验(石墨棒为阳极,铁为阴极,食盐水 500mL,温度为常温) ,当电路中有 0.05mol 电子转移时,
16、食盐水的 pH 为_(假设溶液体积不变,产物无损耗) 。(3)下图是金属(M)空气电池的工作原理,我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池反应为:_。二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。Pt 2上的电极反应式为:_。(4)高铁酸钠(Na 2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用电解法制取:Fe2H 2O2OH FeO423H 2,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的 FeO42,镍电极有气泡产生。电解一段时间后,c(OH )降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室” ) ;阳极反应为:_。【答
17、案】Zn2e Zn 2+ 比能量高(或可存储时间长、不易发生电解质的泄漏、或碱性电池使用寿命较长其他合理答案也可) PbSO42e PbSO 42 13 4Al3O 26H 2O4Al(OH) 3 O24H +4e 2H 2O 阳极室 Fe8OH - 11 -6e FeO 424H 2O 14 (1)重铬酸钾(K 2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等其水溶液中存在平衡:Cr2O72 +H2O 2CrO42 +2H+。以铬酸钾(K 2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图写出阴极区的电极反应式_,透过离子交换膜的离子是_,移动方向为_(填“由左向右”或“由右向左) 。 阳极区
18、能得到重铬酸钾溶液的原因为_。(2)工业上采用下面的方法处理含有 Cr2O72-的酸性工业废水:废水中加入适量 NaCl,以铁为电极进行电解,有 Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成,关于上述方法,下列说法正确的是_(填字母序号) 。A阴极反应:2H 2e =H2B阳极反应:Fe3e =Fe3 - 12 -C在电解过程中当电路转移 0.6mol 电子时,被还原的 Cr2O72-为 0.05mol D可以将铁电极改为石墨电极【答案】2H 2O+2e =2OH +H2 K+ 由右向左 阳极 OH 放电,溶液中 H+浓度增大,使 Cr2O72 +H2O 2CrO42 +2H+向生成 Cr2O72
19、 方向移动, (部分 K+通过阳离子交换膜移动到阴极区) ,使阳极区主要成分是 K2Cr2O7 A、C 15(1)利用反应 Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 2设计成如图所示原电池,回答下列问题:写出电极反应式:正极_ ;图中 X 溶液是_,原电池工作时,盐桥中的_(填“阳”或“阴”)离子向 X 溶液方向移动。(2)如图是一个化学过程的示意图。- 13 -甲池中 OH-移向_极(填“CH 3OH”或“O 2”) 。写出通入 CH3OH 的电极的电极反应式_。乙池中总反应的离子方程式_。当乙池中 B(A g)极的质量增加 5.40g,若此时乙池中溶液的体积为 500ml,则溶液的C(H+
20、)是_;此时丙池某电极析出 1.60g 某金属,则丙中的某盐溶液可能是_(填序号) 。AMgSO 4 BCuSO 4 CNaCl DAgNO 3【答案】Fe 3 e -=Fe2 FeCl3 阳 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag+2H2O 4Ag+O2+4H + 0.1molL1 BD 【解析】 (1) 反应 Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 2中,铜失电子发生氧化反应,Fe 3+得电子发生还原反应,原电池中正极发生还原反应,碳做正极,发生的还原反应为:Fe 3 e -=Fe2 ;综上所述,本题答案是:- 14 -16过二硫酸钾(K 2S2O8) 在
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