《2023届新高考一轮复习化学反应与电能作业(1).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考一轮复习化学反应与电能作业(1).docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学反应与电能1.下列说法不正确的是( )A.用Zn作阳极，Fe作阴极，溶液作电解质溶液，因放电顺序，故不能在铁上镀锌B.电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料C.粗铜电解精炼时，若电路中通过2mol，阴极上增加的质量为64gD.工业上采用电解NaCl溶液的方法来制取苛性钠2.分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是( )A.中Mg作负极，中Fe作负极B.中Mg作正极，电极反应式为C.中Fe作负极D.中Cu作正极，电极反应式为3.某传感器的工作装置如图所示。利用该传感器可以测定空气中等有害气体的含量。下列说法正确的是( )A.传感器工作时，电子由Pt（I）极经电流仪传到Pt（）极B
2、.若M为熔融KOH，X为，Y为，则负极的电极反应式为C.若M是含的固体电解质，X为NO，则正极的电极反应式为D.若为CO，M为KOH溶液，则电池总反应为4.X溶液中含有四种离子，浓度关系如下表：离子物质的量浓度/111室温下，电解1LX溶液（如图所示），闭合K，当外电路中有通过后断开K，若忽略电解时溶液体积和温度的变化及电解产物可能存在的溶解现象，则下列说法错误的是( )A.B.电解后溶液的pH=1C.石墨电极产生22.4L气体D.铁电极为阴极，质量增加64g5.微生物燃料电池（MFC）利用了一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是( )A.好
3、氧微生物反应器中反应为B.B极电势比A极电势低C.A极的电极反应式为D.当电路中通过9mol电子时，理论上总共生成6.如图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述不正确的是( )A.若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上C点铁锈最多B.若X为食盐水K与M连接，C（碳）处pH最大C.若X为稀盐酸，K分别与N、M连接，前者Fe腐蚀得更慢D.若X为稀盐酸K与M连接，C（碳）上电极反应式为7.乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的
4、反应式为C.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移8.镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L为小灯泡，为开关，a、b为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( )A.断开合上，镍镉电池能量转化形式：化学能电能B.断开合上，电极A为阴极，发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式：9.某实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如表所示:序号实验5 min25 min实验铁钉表面及周边未见明显变化铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成实验铁钉周边出现红色区域，未出现蓝
5、色区域，Zn片周边未见明显变化铁钉周边红色区域颜色加深，区域变大，仍未出现蓝色区域，Zn片周边未见明显变化下列说法错误的是( )A.实验中Zn片保护了铁钉，使铁钉的腐蚀速率比实验小B.实验中正极的电极反应式为C.实验的现象说明溶液与Fe反应生成了D.若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色区域，铁钉周边会出现蓝色区域10.电化学原理在日常生活和科技领域中应用广泛。下列说法正确的是( )A.甲：向Zn电极方向移动，Cu电极附近溶液pH增大B.乙：电池充电时，二氧化铅与电源的负极相连C.丙：被保护的金属铁与电源的负极连接，该方法称为外加电流的阴极保护法D.丁：负极的电极反应式为11.pH计是
6、测量溶液pH的仪器，常用pH计的浓度指示电极为玻璃电极，其结构如图所示。实验时将玻璃电极（作负极）和饱和甘汞电极（作参照电极）一起插入待测液中组成电池，根据所形成原电池的电压即可得出溶液pH。某pH计的测量电压与待测溶液pH的关系为=0.2+0.059H。下列有关说法错误的是( )A.玻璃膜球泡可由对敏感的特殊膜构成B.pH计工作时，溶液中向玻璃电极迁移C.负极的电极反应为D.常温下若测得溶液的，则HX为强酸12.利用燃料电池电解制备并得到副产物，装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.a极反应：B.A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜C.可用铁电极替换阴极的石墨电极D.a极通入2.
7、24L甲烷，阳极室减少0.4mol13.新型冠状病毒肺炎疫情期间某同学尝试在家自制含氯消毒剂。用两根铅笔芯（和）、电源适配器和水瓶组装如图所示的装置。接通电源后观察到：周围产生细小气泡，周围无明显现象；持续通电段时间后，周围产生细小气泡。此时停止通电拔出电极，旋紧瓶塞，振荡摇匀，制备成功。下列关于该实验的说法不正确的是( )A.电极附近产生气泡的原因为B.可以用两根铁钉代替铅笔芯完成实验C.自制消毒剂的总反应为D.实验过程中要注意控制电压、开窗通风、导出氢气，确保安全14.某兴趣小组在实验室探究用石墨作电极电解饱和氯化铜溶液。（1）在阳极区观察到的现象与预期一致，现象是_，检验该物质的方法是_
8、。（2）电解2min后阴极碳棒上出现少量的红色物质，且阴极区碳棒周围的溶液颜色变成黑色。持续电解20min后，U形管阴极区最上面覆盖一层白色的薄膜，薄膜下层有约1cm厚度的黑色溶液，黑色溶液下是深绿色溶液。电解50min后，关闭电源，发现上层薄膜增厚，阴极碳棒表面呈白色，碳棒下端有红色物质附着。取出阴极碳棒放置一晚后碳棒表面白色固体变成绿色。理论分析：假设一：黑色物质可能是氧化铜。理论依据是_。假设二：黑色物质可能是纳米铜粉。查阅资料知纳米铜粉为紫黑色粉末，电解析出铜过快，没来得及析出在电极上，所以液体显黑色。假设三：黑色物质可能是碱式氯化铜。产生的原因是铜离子水解：，碱式氯化铜呈墨绿色且能溶
9、于稀酸，颜色太深看上去像黑色。（3）实验验证：取2mL黑色液体于试管中，加入2mL12的浓盐酸，充分振荡、静置后，离心分离发现溶液颜色是无色，黑色物质没有溶解，证明假设二成立，请另设计实验证明黑色物质是单质铜：_。（4）理论分析和实验证明，阴极区产生的“白色薄膜”是氯化亚铜，写出产生该物质的电极反应式：_；该物质在空气中长时间放置变成绿色物质的化学方程式是_。（5）该小组同学在老师指导下反复实验，氯化铜溶液的浓度控制在10%左右时，实验现象与预期的现象完全一致。电解时用铅蓄电池提供电能，若电解得到g铜，理论上消耗硫酸的质量是_g。15.是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题
10、：（1）的化学名称是_。（2）利用“氧化法”制备工艺流程如图所示：“酸化反应”所得产物有和KCl。“逐”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。（3）也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式：_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KCO，氧化法”的主要不足之处有_（写出一点）。答案以及解析1.答案：A解析：本题考查电解原理及其应用。用Zn作阳极，Fe作阴极， ZC2作电解质溶液时，氢离子来源于水的电离，浓度很小，则阴极放电顺序为，故能在铁上镀锌，A错误；铜的电解精炼工业中，阳极上金属失电
11、子变成离子进入溶液，比金属铜活泼性差的金、银等固体会沉积下来形成阳极泥，可作为提炼金、银等贵重金属的原料，B正确；粗铜电解精炼时，若电路中通过2mol，阴极上只有铜离子得电子，电极反应为，则阴极上增加的质量为64g，C正确；工业上采用电解NaCl溶液的方法来制取苛性钠，电解NaCl溶液生成和NaOH，反应的化学方程式为，D正确。2.答案：B解析：中，Mg比Al易失电子，则Mg作负极、Al作正极，正极反应式为，负极反应式为；中，Al失电子作负极，Mg作正极，正极反应式为，负极反应式为；中Fe遇浓硝酸发生钝化，Cu可和浓硝酸反应，Cu作负极，Fe作正极；中Fe比Cu易失电子，则Fe作负极，Cu作正
12、极。经分析，A错误；中，Al失电子作负极Mg作正极，正极反应式可写作，B正确；中Cu作负极，Cu失电子发生氧化反应，负极反应式为，C错误；中NaCl溶液呈中性，Cu作正极，Fe作负极，发生吸氧腐蚀，正极反应式为，D错误。3.答案：C解析：题中装置属于原电池，通入氧气的Pt（I）极作正极，Pt（）极作负极，电子由负极P（）经外电路流向正极Pt（I），A项错误；若M是熔融的KOH，在碱性条件下，不会生成氢离子，负极的电极反应式应为，B项错误；若M是含的固体电解质，X为NO，则负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，C项正确；若X为CO，M为KOH溶液，则负极的电极反应式为，电池总反应为，D项错误。
13、4.答案：BC解析：当外电路中有通过时，阳极（石墨）上首先发生反应：，生成，转移1mol电子，然后发生反应：，转移2mol电子，生成；阴极（铁）上首先发生反应：，转移2mol电子，生成1 mol Cu，然后发生反应，生成。X溶液若为碱性，溶液中不会存在，溶液若为酸性与不共存，因此X溶液呈中性。根据溶液呈电中性，求得，即，故A项正确；当外电路中有3mol电子转移时，阳极生成时，同时生成，阴极生成，消耗，则电解后溶液中，室温下溶液的pH=0，故B项错误；石墨电极上生成和，共有1mol气体，但未说明是否处于标准状况下，气体体积无法计算，故C项错误；铁电极与电源负极相连，为阴极，电极上析出1 mol
14、Cu，因此电极质量增加64g，故D项正确。5.答案：A解析：在好氧微生物反应器中转化为，结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒得到反应的离子方程式为，故A正确；根据的移动方向可知， A作原电池的负极，B作原电池的正极，所以B极电势比A极电势高，故B错误；A极作负极，负极上发生失电子的氧化反应生成气体，则A极的电极反应式为，故C错误；在正极得到电子生成氮气，电极反应式为，电路中通过9mol电子时，理论上总共生成，其在标准状况下的体积为20.16L，故D错误。6.答案：A解析：若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点位于水与空气交界处，最易发生腐蚀，铁锈最多，A错误；若X为食盐水，K与M连接，则形成原电
15、池，碳棒为正极，食盐水呈中性，铁发生吸氧腐蚀，C（碳）电极反应式为，则C（碳）处pH最大，B正确；若X为稀盐酸，K分别与N、M连接均形成原电池，接N时铁作正极被保护，接M时铁作负极被加速腐蚀，故接N时Fe腐蚀更慢C正确；若X为稀盐酸K与M连接，发生析氢腐蚀，C（碳）上氢离子得电子产生氢气，电极反应式为，D正确。7.答案：D解析：本题考查电解池的工作原理及应用，涉及电极反应式的书写、离子的移动方向及转移电子数的计算等。对于有机物而言，加氧或失氢的反应为氧化反应，加氢或失氧的反应为还原反应，在铅电极上发生羧基失氧被还原为醛基的反应，则铅电极为阴极；在石墨电极上发生被氧化成的反应，则石墨电极为阳极，
16、将乙二醛分子中的一个醛基氧化为羧基并重新生成，参与了反应，所以KBr同时起到催化作用，A项错误；电解池的阳极上发生失电子的氧化反应，该装置中的阳极反应式为，B项错误；阴极反应式为，结合阳极区乙二醛到乙醛酸的反应，可得电解池中的总反应方程式为，因此每消耗1mol乙二酸转移2mol电子，且生成2mol乙醛酸，则制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，C项错误；在电解池中，阳离子向阴极移动，则双极膜中间层的在外电场作用下向铅电极方向迁移，D项正确。8.答案：C解析：断开，合上，装置为原电池能量转化形式为化学能转化为电能，A正确；断开，合上，装置为电解池，电极A为阴极，发生还原反应，B
17、正确；电极B发生氧化反应过程中，处于充电状态，装置为电解池，溶液中KOH浓度减小，C不正确；由题图可知，电池总反应方程式正确，D正确。9.答案：C解析：实验中Zn比Fe活泼，Zn片作原电池的负极，铁钉作正极，为牺牲阳极的阴极保护法，铁钉的腐蚀速率比实验小，A正确。实验中铁钉作正极，氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为，B正确。实验的现象说明25min时，Fe失去电子生成，溶液与发生反应生成蓝色沉淀，C错误。若将Zn片换成Cu片，因为Fe比Cu活泼，推测Cu片周边氧气发生得电子的还原反应生成氢氧根离子，使酚酞溶液变红，铁钉作原电池的负极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，与溶液反应，使其周边出
18、现蓝色区域，D正确。10.答案：C解析：本题考查原电池、电解池原理的应用。甲为原电池，金属性更强的Zn电极为负极，Cu电极为正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，则向Cu电极移动，A错误；铅蓄电池充电时，Pb电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；金属铁与负极相连，作阴极，发生还原反应，被保护，该方法称为外加电流的阴极保护法，C正确；甲醇燃料电池在酸性条件下放电的电极反应式为，D错误。11.答案：B解析：甘汞电极作参照电极，电压稳定，根据玻璃电极的电压变化测定溶液的pH，故玻璃电极需要对敏感，A项正确。pH计工作时，pH向正极（甘汞电极）移动，B项错误。玻璃电极作负极，电极反应为，C项正确。根据
19、测量电压与待测溶液pH的关系，可得0.318=0.2+0.059pH，则pH=2，可知溶液中HX完全电离，为强酸，D项正确。12.答案：D解析：本题考查利用燃料电池电解制备的原理。左侧装置为原电池装置，甲烷在a极失电子转化为二氧化碳，则a极为负极；氧气在b极得电子转化为，b极为正极。右侧装置为电解池，与a极相连的石墨电极为阴极，水中的氢离子得电子转化为氢气；与b极相连的石墨电极为阳极，氯离子失电子转化为氯气；电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则阳极室中的钙离子经过A膜进入产品室，原料室中的经过B膜进入产品室，原料室中的钠离子经过C膜进入阴极室，与阴极室中产生的氢氧根离子结合，生成副产物氢
20、氧化钠。a极为负极，电极反应式为，A正确；由分析可知，A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，B正确；铁若为阴极电极材料，不会参与电极反应，故可用铁电极替换阴极的石墨电极，C正确；题中未给定气体所处的温度和压强，无法确定的物质的量，进而无法计算阳极室中的减少量，D错误。13.答案：B解析：电解饱和食盐水时，氯离子在阳极发生失电子的氧化反应，产生氯气，阴极上水发生得电子的还原反应，产生氢气，由于氢气不易溶于水且不与溶液中的物质反应，故接通电源后，阴极会立即产生气泡，而氯气可溶于水，故阳极不会立即产生气泡。因此，电极为阴极，电极为阳极，具体反应分析如下：电极电极反应阴极（）阳极（）电解总反应
21、为，停止通电，振荡摇匀，发生反应，实验过程总反应为。由上述分析可知，A、C项正确；若用两根铁钉代替铅笔芯，则电解过程中阳极Fe失电子生成，无法产生氯气，也就无法获得含氯消毒剂，B项错误；通过控制电压可以控制电解速率的大小，电解过程中要及时导出产生的氢气，并注意开窗通风，防止中毒和发生爆炸，D项正确。14.答案：（1）有黄绿色刺激性气味的气体产生，阳极区颜色变浅；将湿润的淀粉-KI试纸靠近阳极，试纸变蓝（2）溶液中存在反应，部分氢离子在阴极放电促进了水解平衡正向移动，且电解过程中温度升高，导致分解产生黑色的CuO（3）取离心分离的黑色固体于试管中，加入硝酸银溶液充分振荡后变蓝（或用稀硝酸溶解变蓝
22、）（4）；（5）解析：（1）本题考查用石墨作电极电解饱和氯化铜溶液的实验探究。惰性电极电解饱和氯化铜溶液时，阳极上失电子发生氧化反应，生成，电极反应式为，电解池中阳离子向阴极移动，则向阴极移动，故阳极区现象为有黄绿色刺激性气味的气体产生，溶液颜色变浅：可用湿润的淀粉-KI试纸检验，具体操作为在阳极U形管管口放置湿润的淀粉-KI试纸，若试纸变蓝，说明有产生。（3）可利用Cu溶解生成，使溶液变蓝的性质证明黑色物质是Cu，具体操作为取离心分离的黑色固体于试管中，加入硝酸银溶液充分振荡后溶液变蓝或用稀硝酸溶解变蓝。（4）CuCl产生的原因可能是得电子生成，与结合生成CuCl，电极反应式为；CuCl在空
23、气中长时间放置，会被氧化为，根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为。（5）电解氯化铜溶液，阴极的电极反应式为，电解过程中生成gCu，转移电子的物质的量，由铅蓄电池总反应可知，消耗硫酸的物质的量等于电路中转移电子的物质的量，故消耗硫酸的质量。 15.答案：（1）碘酸钾（2）加热；KCl；（或）（3）；由a到b；产生易污染环境等解析：（1）根据氯酸钾（）可以推测的化学名称为碘酸钾。（2）结合气体溶解度一般随温度升高而减小的规律可知，可用加热的方法除去“酸化反应”后溶解在溶液中的；“逐”后的溶液中含有和KCl，由最终得到知，在结晶过滤时除去杂质KCl，故滤液中的溶质主要是KCl；结合实验目的和实验中不引入新杂质的要求，可知调pH时应加入KOH，发生的反应为。（3）电解池中阴极发生得电子的还原反应，故阴极的电极反应式为；电解过程中，阳离子（）通过阳离子交换膜由电解池的左侧（阳极）移向右侧（阴极）；氧化法相对于电解法制取的不足之处是生产过程中产生有毒气体，污染环境等。