高三化学一轮单元卷第十二章 电化学基础 B卷.docx

高三化学一轮单元卷第十二章 电化学基础 B卷.docx

《高三化学一轮单元卷第十二章 电化学基础 B卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学一轮单元卷第十二章 电化学基础 B卷.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高三化学一轮单元卷第十二章电化学基础B卷

一轮单元训练金卷·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：

H:

1C:

12N:

14O:

16Al:

27Cu:

64Zn:

65

一、选择题（每小题3分，共48分）

1．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。

下列结论错误的是

A．原电池是将化学能转化成电能的装置

B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

2．取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是

A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连接

C．电解过程中，水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小

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．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO

）减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

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．锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn（OH）

。

下列说法正确的是

A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中c（OH－）逐渐减小

C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

6.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是

A．该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子

B．电子由电极A经外电路流向电极B

C．电池工作时，OH－向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

7．载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。

某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。

下列判断错误的是

A．上述电化学装置相当于电解池

B．上述装置进行的总反应为2CO2===2CO＋O2

C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强

D．失电子的电极发生的反应是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

8．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用镍（Ni）、铁作电极电解NaOH浓溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。

下列说法合理的是

A．镍电极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

B．铁是阳极，电极反应为Fe－2e－＋OH－===Fe（OH）2↓

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，最终溶液pH不变

9．目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池，该电池用辛烷（C8H18）作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是

A．电池工作时，氧气发生氧化反应

B．电池负极的电极反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．电池负极的电极反应：

C8H18＋25O2－－50e－===8CO2↑＋9H2O

D．若消耗的O2为11.2L（标准状况），则电池中有1mol电子发生转移

10．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

11．下图是一种燃料型电池检测仪的工作原理示意图。

下列说法不正确的是

A．该仪器工作时酒精浓度越大，则电流强度越大

B．工作时外电路电子流向为X→Y

C．检测结束后，X极区的pH增大

D．电池总反应为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O

12.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是

A．阳极电极方程式为Al－3e－＋6OH－===Al2O3＋3H2O

B．随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大

C．当阴极生成气体3.36L（标准状况）时，阳极增重2.4g

D．电解过程中H＋移向铝电极

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

14．1L某溶液中含有的离子如下表：

离子

Cu2＋

Al3＋

NO

Cl－

物质的量浓度（mol/L）

1

1

a

1

用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole－通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是

A．电解后溶液呈酸性B．a＝3

C．阳极生成1.5molCl2D．阴极析出的金属是铜与铝

15．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。

下列有关说法错误的是

A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

B．通电后阴极区附近溶液pH会增大

C．K＋通过交换膜从阴极区移向阳极区

D．纯净的KOH溶液从b口导出

16．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。

其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中不正确的是

A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极

B．阳极区pH增大

C．图中的b>a

D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2

二、非选择题（共52分）

17．根据下列原电池的装置图，回答问题：

（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为__________________________；反应进行一段时间后溶液C的pH将________（填“升高”“降低”或“基本不变”）。

（2）若需将反应：

Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋设计成如上图所示的原电池装置，则负极A极材料为____________，正极B极材料为____________，溶液C为____________。

（3）用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：

①则电极b是____（填“正极”或“负极”），电极a的反应方程式为_______________。

②若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为____L。

18．Ⅰ．Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。

电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。

（1）电池正极发生的电极反应为_______________________________。

（2）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。

如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是________________________________________，反应的化学方程式为_____________________________________________________。

Ⅱ.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。

某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。

（3）该燃料电池负极电极反应式为____________________________________________。

（4）该燃料电池正极电极反应式为____________________________________________。

19．

（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，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______________，A是________。

（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__________________________。

20．电解原理在化学工业中有广泛应用。

如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO3溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则：

①电解池中Y电极上的电极反应式为____________________________________；在Y电极附近观察到的实验现象是__________________________________________；检验该电极反应产物的方法是__________________________________________。

②X电极上的电极反应式为______________________________________________。

（2）如要用电解方法精炼粗镍，电解液a选用Ni（NO3）2溶液，则：

①X电极的材料是________，电极反应式为___________________________________。

②Y电极的材料是________，电极反应式为___________________________________。

（说明：

杂质发生的电极反应不必写出）

21．

（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：

_________________________________________________。

一轮单元训练金卷·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】D

【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。

2．【答案】D

【解析】选D。

电解饱和NaCl溶液，阳极生成Cl2，Cl2与水反应生成HClO和HCl，盐酸具有酸性，可使pH试纸变红色，HClO具有漂白性，又可将红色漂白，故内圆为白色，外圈为红色，可推出a为阳极，b为阴极，A正确；a为阳极与电源正极相连，B正确；电解过程中，H2O得电子，为氧化剂，C正确；b电极附近有OH－生成，pH增大，D错误。

3．【答案】C

【解析】A．Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；B．电池工作过程中，SO

不参加电极反应，故甲池的c（SO

）基本不变，错误；C．电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2+，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64gCu析出，则进入乙池的Zn2＋为65g，溶液总质量略有增加，正确；D．由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，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】C

【解析】K＋带正电荷，充电时K＋应该向阴极移动，A项错误。

根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗OH－，则充电时，OH－浓度应增大，B项错误。

放电时，Zn为负极，失去电子生成Zn（OH）

，其电极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）

，C项正确。

消耗1molO2转移4mol电子，故转移2mol电子时消耗0.5molO2，0.5molO2在标准状况下的体积为11.2L，D项错误。

6.【答案】B

【解析】选B。

A项，温度、压强未知，不能计算22.4LNH3的物质的量，错误；B项，该电池中通入氧气的电极B为正极，电极A为负极，电子由电极A经外电路流向电极B，正确；C项，电池工作时，OH－向负极移动，错误；D项，该电池电解质溶液为NaOH溶液，电极B上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。

7．【答案】C

【解析】A．该电池是利用电能转化为化学能，符合电解池原理，所以上述电化学装置相当于电解池，故A正确；B．该电池中，阴极上电极反应式为2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，得失电子相同条件下将两个电极反应式相加即得电池总反应式为2CO2===2CO＋O2，故B正确；C．阴极反应生成的OH－在阳极完全反应，电池总反应式为2CO2===2CO＋O2，所以反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性不变，故C错误；D．阳极上氢氧根离子失电子生成氧气供给呼吸，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故D正确。

8．【答案】A

【解析】选A。

A．用镍（Ni）、铁作电极电解NaOH浓溶液制备高铁酸钠（Na2FeO4），铁失电子生成高铁酸根，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，则电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A项正确；B．根据上述分析，铁是阳极，电极反应为Fe＋8OH－－6e－===FeO

＋4H2O，B项错误；C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自左向右移动，C项错误；D．电解时阳极区的电极反应为Fe＋8OH－－6e－===FeO

＋4H2O，pH降低，阴极区电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH升高，电池的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－===FeO

＋3H2↑，最终溶液pH降低，D项错误。

9．【答案】C

【解析】选C。

该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，A项错误；负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18＋25O2－－50e－===8CO2↑＋9H2O，B项错误，C项正确；标准状况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol，根据O2＋4e－===2O2－，当消耗0.5mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2mol，D项错误。

10．【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。

11．【答案】C

【解析】选C。

A．该图为酒精燃料电池，该仪器工作时酒精浓度越大，则单位时间内转移电子数越多，电流强度越大，正确；B．燃料电池中通入燃料的一极发生氧化反应作原电池的负极，所以X是负极，Y是正极，电子从外电路的负极流向正极，正确；C．酒精发生氧化反应生成乙醛和氢离子，所以X极区的氢离子浓度增大，pH减小，错误；D．燃料电池的反应实质就是乙醇与氧气反应生成乙醛和水，所以电池总反应为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O，正确。

12.【答案】C

【解析】选C。

电解质为硫酸溶液，OH－不可能参加反应，A错误；根据原电池装置和题目信息可知电解总反应方程式为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，H2O减少，溶液的pH逐渐减小，B错误；阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，H2的物质的量为3.36L÷22.4L·mol－1＝0.15mol，则转移电子为2×0.15mol＝0.3mol，阳极反应为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋。

根据差量法进行计算：

设阳极增重的质量为x。

2Al＋3H2O===Al2O3＋3H2↑～6e－　　　Δm

6mol48g

0.3molx

＝

，解得x＝2.4g，即阳极增重2.4g，C正确；根据电流的方向可知，阳离子移向阴极，所以H＋移向石墨电极，D错误。

13．【答案】A

【解析】选A。

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】A

【解析】选A。

1molCu2＋放电的过程中，另一极Cl－和OH－各放电1mol，故溶液显酸性，A正确；根据电荷守恒可推知a＝4，B不正确；Cl－的物质的量为1mol，阳极不会产生1.5molCl2，C不正确；铝较活泼，在溶液中Al3＋不会放电，D不正确。

15．【答案】C

【解析】选C。

A项，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A正确；B项，阴极发生还原反应，消耗氢离子产生氢气，必然会使溶液中氢离子浓度减小，所以溶液pH增大，B正确；C项，钾离子是通过交换膜从阳极移向阴极，这样才可以达到提纯氢氧化钾的作用，C错误；D项，纯净的KOH在阴极制得从b口排出，D正确。

16．【答案】

【解析】选B。

由图可知与X电极相连的电极区发生还原反应：

2H＋＋2e－===H2↑，所以Pt（Ⅰ）为阴极，X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极，A正确。

在阴极区由于发生反应2H＋＋2e－===H2↑，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终导致阴极区的c（OH－）增大，pH增大，溶液碱性增强；在阳极区，发生反应SO

－2e－＋H2O===SO

＋2H＋，HSO

－2e-＋H2O===SO

＋3H＋，溶液中的c（H＋）增大，溶液的酸性增强，pH减小，B错误。

根据B选项的分析可知在阳极区由于不断产生硫酸，所以产生的硫酸的浓度比加入的硫酸的浓度要大，C正确。

在反应的过程中，阳极区不断产生H2SO4，阴极区不断产生H2，阴极区得到的Na2SO3溶液则循环使用，因此该过程中的产品主要为H2SO4和H2，D正确。

二、非选择题（共52分）

17．【答案】：

（1）2H＋＋2e－===H2↑　升高　

（2）Cu　石墨（或比铜活泼性弱的金属）　含Fe3＋的溶液

（3）①正极　CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋

②11.2

【解析】

（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A电极为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液pH升高。

（2）将反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋设计成如题图所示的原电池装置，Cu元素的化合价由0价升高到＋2价，失电子作原电池的负极，则负极A极材料为Cu，正极B极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属，Fe3＋在正极得电子发生还原反应，溶液C用可溶性铁盐，即含Fe3＋的溶液。

（3）①根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，a为负极，b为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以电极a的反应方程式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。

②根据正极电极反应式：

O2＋4e－＋4H＋===2H2O，可知线路中转移2mol电子时，消耗的O2为0.5mol，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol