一模试题分类电化学.docx
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一模试题分类电化学
电化学
一、选择题
10．（2013年海淀区适应性练习）一些微生物在代谢过程中会产生硫化物。
科学家设计出利用一种菌种生成的硫化物，与氧气构成微生物燃料电池，电解质溶液呈酸性。
下列关于该电池的说法不正确的是
A．将化学能转化为电能电池
B．放电时，H+向正极移动
C．正极反应式为：
O2＋2H2O＋4e-＝4OH-
D．负极反应式可能为：
S2-＋4H2O－8e-＝SO42-＋8H+
6.（2013年丰台区一模）下列说法不正确的是
A.用电解法精炼粗铜时，纯铜作阳极
B.将镁块与钢铁输水管相连，可防止钢铁腐蚀
C.熔融烧碱时，不能使用石英坩埚
D.可用H2SO4或CO2中和碱性废水
10.（2013年丰台区一模）一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe（CN）6]和亚铁氰
化钾K4[Fe（CN）6]的混合溶液,下列说法不正确的是
A.K＋移向催化剂b
B.催化剂a表面发生反应：
Fe（CN）64－-e－=Fe（CN）63－
C.Fe（CN）63－在催化剂b表面被氧化
D.电解质溶液中Fe（CN）63－和Fe（CN）64－浓度基本保持不变
10.（2013年怀柔区一模）
Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：
2Cu+H2O==Cu2O+H2下列说法正确的是
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。
12．（2013年门头沟区一模）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，利用下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
A．由TiO2制得1mol金属Ti，理论上外电路转移2mol电子
B．阳极的电极反应式为：
C+2O2-−4e-==CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱应连接Pb电极
二、填空题
25．（2013年门头沟区一模）（14分）工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
（1）NaCl的电子式是。
（2）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H2。
无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为。
（3）
氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。
在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的（填写“左”或“右”）池注入。
②图中X是_______（填化学式）；图示中氢氧化钠溶液质量分数a％与b％的关系是
（填字母）。
A.a%=b%B.a%﹥b%C.a%﹤b%
③上述设计的主要优点有（写出一个方面）_______________________。
（4）氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。
已知常温下，浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下表：
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法中，不正确的是（填字母）
a．向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度
b．四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO
c．常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是H2SO3
d．NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c（Na+）>c（H+）>c（HSO3-）>c（SO32-）>c（OH-）
25．（14分，每空2分）
（1）
（2）
（3）①左②Cl2C
③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案均给分）
（4）bcd
25．（2013年石景山区一模）（13分）某小组在研究前18号元素时发现：
依据不同的标准和规律，元素周期表有不同的排列形式。
如果将它们按原子序数递增的顺序排列，可形成图①所示的“蜗牛”形状，图中每个“•”代表一种元素，其中P点代表氢元素。
（1）K元素在常规周期表中的位置___________________（填周期和族）。
（2）写出M与Z两种元素形成的化合物的电子式_________________。
（3）下列说法正确的是___________
a.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物更稳定
b.虚线相连的元素处于同一族
c.K、L、X三种元素的离子半径大小顺序是X3+＞L+＞K2¯
d.由K、L两种元素组成的化合物中可能含有非极性共价键
图①图②
（4）图②装置可以模拟钢铁的腐蚀，碳棒一极的电极反应式是_________________。
若在图②溶液中滴加少量酚酞溶液并进行电解，发现Fe电极附近溶液变红，请写出碳棒一极的电极反应式_______________________。
牺牲阳极的阴极保护法利用的原理是___________（填“电解池”或“原电池”）。
（5）已知室温下，X（OH）3的Ksp或溶解度远大于Fe（OH）3。
向浓度均为0.1mol·L¯1的Fe（NO3）3和X（NO3）3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。
请在下列坐标示意图中画出生成X（OH）3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系
25．（共13分，除特殊标明的外，其余每空均为2分）
（1）第二周期第VIA族
（2）
（3）bd
（4）O2+4e—+2H2O＝4OH¯，2Cl¯–2e—＝Cl2↑，原电池（该空1分）
（5）
25．（2013朝阳区一模）（12分）工业上常以赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）和焦炭为主要原料，在高温下炼铁。
高温
焦炭产生CO的反应是：
高温
C+O2==CO2
C+CO22CO
（1）CO还原赤铁矿的化学方程式是。
（2）下列说法正确的是。
a.为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎
b.足量的空气能提高炼铁反应速率
c.与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低
（3）生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，流程图如下：
①气体A是。
②在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生Fe2+的速率快，原因是。
③将Cr3+转化为Cr（OH）3的离子方程式是_____。
（4）电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，其原理示意图如下：
①阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是。
②一段时间后，试管底部出现沉淀。
解释生成沉淀的原因：
。
25．（12分）
（1）Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（2分）
（2）ab（1分）
（3）①H2（1分）
②生铁中含有C，在硫酸溶液中形成无数微小原电池，加快反应速率（2分）
③2Cr3++3Ca（OH）2==2Cr（OH）3↓+3Ca2+（2分）
（4）①6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O（2分）
②随着电解进行，溶液中c（H+）逐渐减少，c（OH-）浓度增大，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀（2分）
26．（2013年西城区一模）（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_______。
（2）在膜反应器中发生反应：
2HI（g）
H2（g）＋I2（g）∆H>0。
若在一定条件密闭容器中加入1molHI（g），n（H2）随时间（t）的变化关系如下图所示：
①该温度下，反应平衡常数K＝_______，若升高温度，K值将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
（3）电渗析装置如下图所示：
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。
②该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。
（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_______。
26．（14分，每空2分）
（1）SO2+xI2+2H2O==H2SO4+2HIX
（2）①1/64增大
②及时分离出H2，使平衡正向移动，提高HI的分解率。
电解
（3）①在阴极区发生反应：
Ix—+（x-1）e—==xI—，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液。
②2HIx====（x-1）I2+2HI
（4）I2
25．（2013年海淀区一模）（15分）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。
海水的pH一般在7.5~8.6之间。
某地海水中主要离子的含量如下表：
成分
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO42-
HCO3-
含量/mg∙L-1
9360
83
200
1100
16000
1200
118
（1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）：
，该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。
其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过。
①阴极的电极反应式为。
②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg（OH）2，写出生成CaCO3的离子方程式。
③淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
（3）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。
锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：
LiFePO4
FePO4
该电池电解质为能传导Li+的固体材料。
放电时该电极是电池的极（填“正”或“负”），电极反应式为。
（4）利用海洋资源可获得MnO2。
MnO2可用来制备高锰酸钾：
将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融，得到绿色的锰酸钾（K2MnO4），再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。
该制备过程中消耗相同条件下空气和氯气的体积比为___________________（空气中氧气的体积分数按20%计）。
25.（2013年东城区一模）（14分）
砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是
。
（1）砷位于元素周期表中族，其气态氢化物的稳定性比NH3（填“强”或“弱”）。
（2）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。
根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式：
。
（3）砷酸盐可发生如下反应：
AsO
＋2I﹣＋2H+
AsO
＋I2＋H2O。
下图装置中，C1、C2是石墨电极。
①A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。
此时C2上发生的电极反应是。
②一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针（填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。
（4）利用（3）中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO
和AsO
的混合溶液。
As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是。
②上述混合液用0.02500mol·L-1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00mL。
滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I2又用0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。
（已知2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI）
试样中As2O5的质量是g。
25.（14分）
（1）ⅤA弱
（2）As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）∆H=+295.4kJ·mol-1
（3）①AsO
+2e-+2H+=AsO
+H2O②向左偏
（4）①As2O5+6OH-=2AsO
+3H2O②0.115
26．（2013年海淀区适应性练习）（13分）
某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。
已知碳酸锰难溶于水。
一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：
阴离子膜法电解装置如右图所示：
（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式。
（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.3
沉淀完全的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
10.8
加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是，滤液中含有的阳离子有H+和。
（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因
。
（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的极。
实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式。
26．（13分）
（1）MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O
（2）Al（OH）3、Fe（OH）3Mn2+、Mg2+、NH4+
（3）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+
（4）负极（1分）4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O
（5）Mn2+－2e-＋2H2O＝MnO2＋4H+
A
B
C
D
26.（2013房山一模）（14分）短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12，二者可形成DB2、DB3两种分子，DB2具有漂白性。
回答下列问题:
（1）A的氢化物的电子式是
（2）下列叙述中，正确的是（填字母）
a．稳定性：
A的氢化物＞C的氢化物
b.还原性：
B2-＞D2-
C.酸性：
H4CO4＞H2DO4
d.最高化合价值：
D＝B＞A＞C
（3）DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2。
化学键
H－H
Br－Br
H－Br
能量（kJ/mol）
436
194
362
①为摸清电解情况查得：
试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式：
化学式
Ag2SO4
AgBr
溶解度（g）
0.796
8.4×10-6
②根据资料：
为检验分离器的分离效果，取分离后的H2DB4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到，证明分离效果较好。
③在原电池中，负极发生的反应式为。
④在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH（填“变大”、“变小”或
“不变”）。
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：
。
该生产工艺的优点有（答一点即可）；缺点有（答一点即可）。
26．（14分）
（1）（1分）
（2）a（2分）
（3）①2HBr（aq）=Br2（aq）+H2（g）△H=+94kJ/mol（2分）
②无淡黄色沉淀出现，最终出现白色沉淀（2分）
③SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+（2分）
④变大（1分）
⑤SO2+2H2O=H2+H2SO4（2分）
Br2被循环利用、能源循环供给、获得清洁能源；（1分）
生产过程有毒物质、电解消耗能源大。
（1分）
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