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1、专题17 电化学基础一、单选题1下列指定反应的离子方程式不正确的是A向铁制器具上电镀铜，阴极的电极反应为：Cu2+2e-=CuB电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-C饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)D向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2+OH-+H+SO42- =BaSO4+H2O2大海航行中的海轮船壳上连接了锌块，说法错误的是A船体作正极B属牺牲阳极的阴极保护法C船体发生氧化反应D锌块的反应：Zn2e-Zn2+3港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：钢梁上安装铝
2、片；使用高性能富锌（富含锌粉）底漆；使用高附着性防腐涂料；预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是（ ）A防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率B防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极，失去电子C方法只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除D钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应式为：O2- 4e- + 2H2O =4 OH-4全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应为VO2(蓝色)H2OV3(紫色)VO2+(黄色)V2(绿色)2H，下列说法正确的是()A当电池放电时，VO2+被氧化B放电时，负极反应式为VO2+2He=VO2H2OC充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D放电过程中，正极附近溶液的pH变大5
3、用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸做铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O；Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是A充电时，当阳极质量减少23.9g时转移0.2 mol电子B放电时，PbO2电极附近溶液的pH增大C电子放电时，负极反应为PbO2+4HBF4-2e-=Pb(BF4)2+2HF4-+2H2OD充电时，Pb电极的电极反应式为PbO2+H+2e-=Pb2+2H2O6有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D
4、比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()AD>C>A>BBD>A>B>CCD>B>A>CDB>A>D>C7钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料（NamCn）作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，该钠离子电池的工作原理为：。下列说法不正确的是（ ）A充电时，阴极质量减小且Na+数目增加B充电时，阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+C放电时，Na+向正极移动
5、D放电时，负极的电极反应式为NamCn-me-=mNa+Cn8下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（）A2HgO2Hg+O2B4A1+3MnO22Al2O3+3MnC2MgO2Mg+O2D3CO+Fe2O32Fe+3CO29热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是A输出电能时，外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极B放电时电解质LiClKCl中的Li向钙电极区迁移C电池总反应为CaPbSO42LiClPbLi2SO4CaCl2D每转移0.2
6、 mol电子，理论上消耗42.5 g LiCl10钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是（ ）A反应中电子转移数目相等B与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀C反应中氧化剂是氧气和水D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀11用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极增重a g时，在阳极上产生了b L气体（标况），则M的相对分子质量为（ ）ABCD12某兴趣小组进行电解原理的实验探究，实验如下：一定温度下，以铜为电极，按如图所示装置电解饱和食盐水，通电2min。实验
7、现象：接通电源30s内，阳极附近出现白色浑浊，之后变为橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。结束后(温度不变)，试管底部聚集大量红色沉淀，溶液仍为无色。查阅资料：物质氯化铜氧化亚铜氢氧化亚铜(不稳定)氯化亚铜颜色固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色红色橙黄色白色下列说法错误的是（ ）A反应结束后，最终溶液一定呈碱性B反应过程中发生了沉淀转化，说明Ksp(CuOH)<Ksp (CuCl)C阴极的电极反应式为2H2O+2e=H2+2OHD电解过程中，Cl移向阳极13某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收溶液的有机高聚物做固态电解质，其电池结构如图所示。电池总反应为：，下列说法
8、中，正确的是A放电时，移向Zn膜B充电时，含有Zn膜的碳纳米管纤维一端连接有机高聚物电源正极C放电时，电子由锌膜表面经有机高聚物至膜表面D放电时，电池的正极反应为：14十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。硫化氢空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合，已知：2H2S(g)+O2(g) = S2(s)+2H2O(l) H= -632 kJ/mol，下列说法正确的是（ ）A电极a 发生反应为还原反应B标准状况下，每 11.2 L H2S 参与反应，有1 mol H+ 经固体电解质膜进入正极区C当电极a的质量增加64 g 时，电池内部释放632 kJ 的
9、热能D电极b上发生的电极反应为O2+2H2O+4e- = 4OH-二、综合题15如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。（1）电源电极X的名称为_。（2）pH变化：A_，B_，C_。(填“增大”“减小”或“不变”)（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)16甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料，主
10、要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下：反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g) H190.77kJ/mol反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g) H2反应：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H349.58kJ/mol（1）反应的H2_（2）若500时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3，则K3_(用K1、K2表示)。已知500时K1、K2的值分别为2.5、1.0，并测得该温度下反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时V正_V
11、逆(填“”、“”或“”)（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应，c(CO)随反应时间t变化如图中曲线I所示。若在t0时刻分别改变一个条件，曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时，改变的条件是 。当通过改变压强使曲线I变为曲线III时，曲线III达到平衡时容器的体积为_。（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体的电极电极反应式为 （5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。常温条件下，将a mol/L的CH3COOH与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba2)c(CH3COO)，用含a
12、和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_17铁、铜是人类较早使用的金属。请按要求回答下列问题：(1)基态原子的简化电子排布式为_；铜位于元素周期表中的位置：_。(2)电子工业用溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜，制造印刷电路板，其反应原理的离子方程式为_。(3)人体不易吸收三价铁，但易吸收二价铁，故常用硫酸亚铁晶体()作补血剂。某课外小组的同学设计如图实验步骤，测定该补血剂中铁元素的含量。补铁剂药用说明书上常标注“与维生素同服效果更好”，其理由是_。步骤i，研细的目的是_。为验证步骤iii滤液中含有，可采取的方案：_。步骤iv中加入溶液的目的是：_。步骤v反应的离子方程式：_。步骤vi一系列操作
13、：过滤、洗涤、_、冷却、称量。假设实验过程中铁元素全部转化到固体中，则每片补血剂中含铁元素的质量为_。(4)青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图如图：腐蚀过程中，负极材料是(填图中字母“a”或“b”或“c”)_；正极反应为_。环境中的扩散到孔口，与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，写出该反应的离子方程式：_。若生成，则理论上消耗标准状况下氧气体积为(写初始数据表达式，均带各自物理量单位)_。18合理利用或转化NO2、NO、CO等污染性气体是人们共同关注的课题。(1) 实验证明汽车尾气中的NO与CO反应生成无污染气体而除去。已知：i.N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中
14、的能量变化如下：ii.NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJ·mol-1iii.1 mol NO(g)被O2(g)氧化时放出的热量为56.15 kJ反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=_kJ·mol-1。 工业上常用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，反应的化学方程式如下：CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)H0。吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨，可采取的处理措施有_ (选填序号)。 a. 适当升高温度 b. 适当降低温度c. 适当增大压强 d. 适
15、当减小压强(2) 选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，一般采用 NH3或尿素CO(NH2)2作还原剂，基本流程如图所示：SCR脱硝技术中用NH3作还原剂还原NO的主要反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)H0，1 mol O2能氧化NH3的物质的量是_。若用CO(NH2)2作还原剂，还原NO2的化学方程式为_。 其他条件不变,在相同时间内，NO转化为N2的转化率随温度的变化如图所示。反应温度在50150范围内，NO转化为N2的转化率迅速上升，原因有_。(3)用Pg-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。在酸性水溶液中，光催化脱除原
16、理和电化学反应原理类似，此时g-C3N4端的反应为_。 19氧化亚铜(Cu2O)是一种附加值较高的铜类物质，某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀7.52.74.8完全沉淀9.03.76.4(1)炉气中的有害气体成分是_，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(2)若试剂X是H2O2溶液，写出相应反应的离子方程式：_。(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是_。(4)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式：_，操作X包括过滤、洗涤
17、、烘干，其中过滤后，可以通过_的方法检验固体物质是否已被洗涤干净。(5)Cu2O也常用电解法制备，流程如下：已知：Cu2O为暗红色的固体，有毒 部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示：难溶物Cu(OH)2CuOHCuClCu2O颜色蓝色黄色白色红色Ksp(25 )1.6×10-191.0×10-141.2×10-6实验室模拟电解装置如图所示，观察到的现象如下：开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗；5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散；10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色；12 min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色；a极一直有大量气泡产生；停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显红色。则：电解池的阳极反应式为_。b极附近的白色沉淀开始变成黄色，此时溶液中=_。