高考化学一轮单元训练金卷第十二章电化学基础B卷含答案解析.docx

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高考化学一轮单元训练金卷第十二章电化学基础B卷含答案解析

单元训练金卷·高三·化学卷（B）

第十二单元电化学基础

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：

每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：

用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量：

H1C12N14O16P31S32Cl35.5Cu64Zn65

一、选择题（每小题3分，共48分）

1．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是

A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用

C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法

D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀

2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是

A．煤燃烧时将部分化学能转化为热能

B．电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能

C．炸药爆炸时将部分化学能转化为动能

D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能

3．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是

A．锌电极上发生还原反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO

）不变

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量减少

D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

4．MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2+

B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

5．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是

①将铜片接在电池的正极上　②将银片接在电源的正极上　③需用CuSO4溶液作电解液　④在银片上发生的反应是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O　⑤需用AgNO3溶液作电解液　⑥在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－=Ag

A．①③⑥B．②⑤⑥C．①④⑤⑥D．②③④⑥

6.将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。

下列说法不正确的是

A．盐桥中的K＋移向FeCl3溶液

B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极

7．将0.2molAgNO3、0.4molCu（NO3）2和0.6molKCl溶于水配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3molCu，此时，另一极上的气体体积（标准状况）为

A．4.48LB．5.6LC．6.72LD．7.8L

8.如图所示为新型的甲酸/铁离子燃料电池，具有原料安全、质子电导率高、能量密度高的特点，适合应用在规模化的供电场所。

电池外壳采用聚四氯乙烯板，石墨作电极，在M端加注甲酸钠和氢氧化钠的混合液，在N端加注氯化铁和氯化钠的混合液。

下列说法错误的是

A．放电时，N端是正极

B．M端的电极反应式为HCOO−＋OH−＋2e−===CO2↑＋H2O

C．电池放电后，N端的Fe2+通氯气后转化为Fe3+，实现电解质溶液的循环利用

D．采用多孔纳米电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，有利于扩散至催化层

9．图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。

图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。

下列说法中不正确的是

A．a极应与X连接

B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2L（标准状况下）O2时，则a电极增重64g

C．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl－－2e－=Cl2↑

D．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：

CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋

10.Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb电池装置如图，下列说法错误的是

A．SO

从右向左迁移

B．电池的正极反应为Pb2＋＋2e－===Pb

C．左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变

D．若有6.5g锌溶解，有0.1molSO

通过离子交换膜

11．如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。

下列判断正确的是

A．滤纸上c点附近会变红色

B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大

C．Z中溶液的pH先减小，后增大

D．溶液中的SO

向Cu电极定向移动

12．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

下列有关说法正确的是

A．反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠

B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e－＋2H2O===4OH－

D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

13．把物质的量均为0.1mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。

则下列描述正确的是

A．电路中共转移0.6NA个电子

B．阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2mol

C．阴极质量增加3.2g

D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1mol·L－1

14．我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na—CO2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．“呼出”CO2时，Na＋向多壁碳纳米管电极移动

C．“吸入”CO2时的正极反应：

4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C

D．标准状况下，每“呼出”22.4LCO2，转移电子0.75mol

15.按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是

A．铁腐蚀的速率由快到慢的顺序：

只闭合K3>只闭合K1>都断开>只闭合K2

B．只闭合K3，正极的电极反应式：

2H2O＋O2＋4e－===4OH－

C．先只闭合K1，一段时间后，漏斗内液面上升，然后只闭合K2，漏斗内液面上升

D．只闭合K2，U形管左、右两端液面均下降

16．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定量反应生成Fe2+③Fe2+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Fe2+的物质的量之比为1∶4

二、非选择题（共6小题，52分）

17．

（1）已知：

①Fe（s）＋1/2O2（g）=FeO（s）ΔH1＝－272.0kJ·mol－1；

②2Al（s）＋3/2O2（g）=Al2O3（s）ΔH2＝－1675.7kJ·mol－1。

Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是__________。

（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。

如图为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。

①E为该燃料电池的_____（填“正”或“负”）极。

F电极上的电极反应式为________。

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因______。

（3）乙醛酸（HOOC—CHO）是有机合成的重要中间体。

工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。

①N电极上的电极反应式为____。

②若有2molH＋通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为___mol。

18．

（1）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH−－2e−=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e−=2Ag＋2OH−。

根据上述反应式，完成下列题目。

（a）下列叙述正确的是________。

A．在使用过程中，电解质溶液的pH增大

B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

C．Zn是负极，Ag2O是正极

D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应

（b）写出电池的总反应式：

___________________。

（2）某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。

将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。

试回答下列问题：

（a）电源A极的名称是________。

（b）甲装置中电解反应的总化学方程式：

___________

（c）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是________。

（d）欲用丙装置给铜镀银，G应该是________（填“铜”或“银”）。

（e）装置丁中的现象是_________。

19．铅蓄电池在日常生活中应用广泛。

回答下列问题：

（1）铅蓄电池放电时的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。

请回答下列问题：

①A是铅蓄电池的________极。

②Ag电极的电极反应式是_______________，该电极的电极产物共________g。

③Cu电极的电极反应式是_______________，CuSO4溶液的浓度___（填“减小”“增大”或“不变”）。

（2）铅蓄电池的PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________；PbO2也可以石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液制取。

阳极发生的电极反应式为___________，阴极上观察到的现象是____________；若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的电极反应式为________________，这样做的主要缺点是________________。

（3）将Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：

S2－－2e－=S，（n－1）S＋S2－=Sn2-。

电解时阴极的电极反应式：

_________________。

电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成____________________。

20．

（1）电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

电化学降解NO

的原理如图，电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为________________________________________________。

（2）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。

①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（NH

）________（填“>”“＜”或“＝”）c（NO

）。

②Ir－Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为________________________。

③理论上电路中每转移3mole－，最多可以处理废氨水中溶质（以NH3计）的质量是________g。

（3）电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。

其原理如图所示，KHCO3应进入________（填“阴极”或“阳极”）室。

简述再生K2CO3的原理：

_________________________________________________。

21．

（1）高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。

如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。

①该电池放电时正极的电极反应式为__________________________________________。

若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn________g（已知F＝96500C·mol－1）。

②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________（填“左”或“右”）移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________（填“左”或“右”）移动。

③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有________________________________________________________________________。

（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图3所示，电池正极的电极反应式是____________________________，A是________（填名称）。

（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图4所示。

该电池中O2－可以在固体介质NASICON（固溶体）内自由移动，工作时O2－的移动方向___________（填“从a到b”或“从b到a”），负极发生的电极反应式为_________________________。

单元训练金卷·高三·化学卷（B）

第十二单元电化学基础

答案

一、选择题（每小题3分，共48分）

1．【答案】B　

【解析】弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，Sn、Fe可形成原电池，Fe作负极，加快了Fe的腐蚀，B错误；Fe、Zn、海水形成原电池，Zn失去电子作负极，从而保护了Fe，C正确；采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D正确。

2．【答案】B

【解析】A．煤燃烧时部分化学能转化为热能，还有光能，烧煤取暖证明了这一点，故A正确；B．电解熔融Al2O3时是将电能转化为化学能，故B错误；C．炸药爆炸过程中，化学能转化为热能、动能、光能等，故C正确；D．镁条燃烧时发光、放热，即部分化学能转化为光能和热能，故D正确；故答案为B。

3．【答案】B　

【解析】A项，由装置图可知该原电池反应原理为Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，故Zn电极为负极，失电子发生氧化反应，Cu电极为正极，得电子发生还原反应，错误；B项，该装置中为阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，故两池中c（SO

）不变，正确；C项，放电过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2+＋2e－===Cu，故乙池中的Cu2+逐渐由Zn2+替代，摩尔质量：

M（Zn）>M（Cu），故乙池溶液的总质量增加，错误；D项，该装置中为阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，放电过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，错误。

4.【答案】B

【解析】根据题意，电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl−＋2Ag，负极反应式为Mg－2e−===Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑，D项正确。

5．【答案】B

【解析】若在铜片上镀银时，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，铜失电子发生氧化反应生成铜离子；电解质溶液为硝酸银溶液。

依据上述分析可知：

①将铜片应接在电源的负极上，①项错误；②将银片应接在电源的正极上，②项正确；③若用硫酸铜溶液为电镀液，阴极析出铜，③项错误；④在银片上发生的反应是：

2Ag++2e−=2Ag，④项错误；⑤需用硝酸银溶液为电镀液，⑤项正确；⑥在铜片上发生的反应是：

Ag＋＋e－=Ag，⑥项正确；综上所述，②⑤⑥符合题意，答案选B。

6.【答案】D　

【解析】A项，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向FeCl3溶液迁移，正确；B项，反应开始时，乙中I－失去电子，发生氧化反应，正确；C项，当电流计读数为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，正确；D项，当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，甲中石墨作为负极，而乙中石墨成为正极，错误。

7．【答案】B

【解析】将0.2mol AgNO3、0.4mol Cu（NO3）2和0.6mol KCl溶于水，会发生反应生成氯化银沉淀，阴极发生Cu2++2e-=Cu，可知阴极得到0.6mol电子，阳极发生：

2Cl−-2e−=Cl2↑、4OH−-4e−=O2↑+2H2O，氯离子0.4mol完全析出时，生成n（Cl2）=0.2mol，转移电子0.4mol，则生成氧气转移电子0.2mol，生成氧气0.05mol，所以阳极共生成（0.2+0.05）mol=0.25mol气体，气体体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为B。

8．【答案】B　

【解析】A项，正极发生还原反应，Fe3+得到电子生成Fe2+，N端是正极，正确；B项，M端的电极反应式为HCOO－＋3OH－－2e－===CO

＋2H2O，错误；C项，电池放电后，N端的Fe2+通氯气后，氯气具有氧化性能氧化Fe2+转化为Fe3+，Fe3+在正极得到电子发生还原反应，实现电解质溶液的循环利用，正确；D项，反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，正确。

9．【答案】C

【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，N极氧气得电子发生还原反应生成水，N极为原电池的正极，M极废水中的有机物失电子发生氧化反应，M为原电池的负极。

电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，即与X极相连，b为阳极应与正极相连，即与Y极相连。

A.根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；B.N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2L（标准状况下）气体时，则a电极增重11.2L÷22.4L/mol×4÷2×64g/mol=64g，故B正确；C.b为阳极，当为惰性电极时，则电极反应式为2C1−−2e−=Cl2↑，当为活性电极时，反应式为电极本身失电子发生氧化反应，故C错误；D.若有机废水中含有乙醛，图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为：

CH3CHO+3H2O−l0e−=2CO2↑+l0H+，故D正确。

答案选C。

10．【答案】B　

【解析】锌是负极，SO

从右向左迁移，A正确；电池的正极反应为PbSO4＋2e－===Pb＋SO

，B错误；左边锌失去电子转化为ZnSO4，ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变，C正确；若有6.5g锌即0.1mol锌溶解，根据电荷守恒可知有0.1molSO

通过离子交换膜，D正确。

11．【答案】A

【解析】选A。

紫红色斑即MnO

向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，Cu为阴极，溶液中的Cu2＋得电子，生成铜，总反应式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H+，则SO

向Pt电极定向移动，B、D不正确。

随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。

12.【答案】A　

【解析】甲装置为甲醚燃料电池，充入氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，充入甲醚的一极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。

乙装置中铁电极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，根据电荷守恒知Na＋移向阴极，在铁电极处生成氢氧化钠，A正确，B错误；正极发生还原反应，反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C错误；粗铜极除了铜发生氧化反应外，活动性在铜前面的杂质金属也会反应，但在精铜极，只有Cu2＋被还原，根据电荷守恒，硫酸铜溶液浓度减小，D错误。

13．【答案】A

【解析】阳极开始产生Cl2，后产生O2，阴极开始产生Cu，后产生H2，根据题意两极收集到的气体在相同条件下体积相同，则阴极产生0.2molH2，阳极产生0.1molCl2和0.1molO2，则转移电子数为0.6NA，A正确、B错误；阴极析出铜0.1mol，即6.4g，C错误；电解后溶液的体积未知，故不能计算浓度，D错误。

14．【答案】C　

【解析】“吸入”CO2时是原电池，根据图示，钠变成了Na＋，被氧化，钠箔为负极，故A项错误；“呼出”CO2时是电解池，阳离子向阴极移动，Na＋向钠箔电极移动，故B项错误；放电时该电池“吸入”CO2，吸收的CO2有

转化为Na2CO3固体，有

转化为C，正极反应为4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C，故C项正确；标准状况下，22.4LCO2的物质的量为1mol，根据2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑可知每“呼出”1molCO2，转移电子

mol，故D项错误。

15．【答案】A　

【解析】金属腐蚀速率：

电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，闭合K3，是原电池，铁作负极；闭合K2，是电解池，铁作阴极；闭合K1，铁作阳极，因此腐蚀速率由快到慢的顺序：

只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，故A错误；只闭合K3，构成原电池，铁棒发生吸氧腐蚀，正极反应式：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B正确；先只闭合K1，铁作阳极，阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，U形管中气体压强增大，因此漏斗中液面上升；然后只闭合K2，铁作阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应式为2Cl－－2e−===Cl2↑，U形管中气体压强增大，漏斗中液面上升，故C正确；根据选项C的分析，只闭合K2，两极均有气体放出，气体压强增大，左、右两端液面均下降，故D正确。

16．【答案】B

【解析】A.①在原电池装置中，氧化银将甲醛充分氧化为CO2，则负极HCHO失电子变成CO2，其电极反应式为：

HCHO-4e−+H2O=CO2+4H+，A项正确；B.Ag2O极板作正极，原电池中阳离子向正极移动，则①溶液中的H+由负极移向正极，B项错误；C.甲醛浓度越大，反应生成的Fe2+的物质的量浓度越大，形成有色配合物的浓度越大，吸光度越大，C项