2010年高考第一轮复习单元训练题(十三)
电化学
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共108分,考试时间100分钟。
可能用到的相对的原子质量:H:1 O:16 Mg:24 Zn:64 Ag:108 Pb:207
第I卷(选择题,共46分)
一、(本题包括8小题,每小题2分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)
1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂―KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述中正确的是( )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为:
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②① D.③④
2.某学生欲完成反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是( )
3.电解100mL含的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A. B.
C. D.
4.某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是( )
A.正极反应式为:
B.工作―段时间后,电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为:
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生
5.如图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是( )
A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中钢丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生
6.下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加―滴石蕊试液,下列实验现象中正确的是( )
A.逸出的气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色
7.关厂铅蓄电池的说法正确的是( )
A.在放电时,正极发生的反应是:
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是:
8.有关X、Y、Z、W四种金属进行如下实验:
1
将X和Y用导线连接,浸入电解质溶液中,Y不易腐蚀
2
将片状的X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生,W比X反应剧烈
3
用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和Z的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z
根据以下事实,下列判断或推测错误的是 ( )
A.Z的阳离子氧化性最强
B.W的还原性强于Y的还原性
C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
D.用X、Y、Z和稀硫酸可构成原电池,且X做负极
二、(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题有一或两个选项符合题意,若正确答案只包括―个选项,多选时该小题为0分;若正确选项包括两个选项,只选一个且正确的得1分,选两个且正确的得3分,但只要选错一个,该小题就为0分)
9.用图所示实验装置进行的实验,能达到相应的实验的目的是( )
A.装置甲:防止铁钉生锈 B.装置乙:除去乙烯中混有的乙炔
C.装置丙:验证HCl气体在水中的溶解性 D.装置丁:实验室制取乙酸乙酯
10.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为: FePO4+Li Li FePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中,电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为:
11.如图所示的装置,通电一段时间后,测得甲池中某电极质量增加
A.甲池是b极上析出金属银,乙池是c极上析出某金属
B.甲池是a极上析出金属银,乙池是d极上析出某金属
C.某盐溶液可能是CuSO4溶液
D.某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
12.三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成,把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( )
A.可用铁作阳极材料
B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C.阳极反应方程式为:
D.1mol二价镍全部转化为二价镍时,外电路中通过了1mol电子
13.用石墨电极电解由盐酸、硫酸组成的混合酸两极生成的气体与时间关系如图所示,则其电解过程中溶液pH随时间变化关系正确的是 ( )
14.如图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间(上为K2,下为K1),观察到两只玻璃管内部有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转,下列说法不正确的是( )
A.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:
B.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大
C.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应为:
D.断开K1,闭合K2时,向b移动
15.某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,的浓度不断增大
16.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(),充电时,中Li被氧化,Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(),以原子形式嵌入电池负极材料碳()中,以表示,电池反应为,下列说法正确的是( )
A.充电时,电池的负极反应为
B.放电时,电池的正极反应为
C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物叮用作锂离子电池的电解质
D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
17.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:,有关此电池的推断正确的是( )
A.正极反应为:
B.放电一段时间后,负极周围的pH升高
C.放电过程中KOH的物质的量浓度不变
D.每消耗1mol,则电路上转移的电子数为14mol
18.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡的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正极相连以保护它不受腐蚀
第II卷(非选择题,共62分)
三、(本题包括2小题,共16分)
19.(6分)工业“从海水中提取镁”的流程图如图所示:
步骤为:①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2?6H2O;
④将MgCl2?6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。
请回答以下问题:
(1)步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有______、______、酒精灯、铁架台等。
(2)步骤④中的“一定条件”指的是_____________________________________,目的是________________________。
(3)上述提取镁的流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点:______________________________
(4)有同学认为:步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗?为什么? 你的观点是_________________________。理由是___________________________________。
20.(10分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量的K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如图所示:
可提供的试剂:饱和溶液,饱和溶液,NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、75%乙醇、四氧化碳。
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、,选出a代表的试剂,按滴加顺序依次为_________________(只填化学式)
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_____________________。
(2)用提纯的NaCl配制500mL NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有_______(填仪器名称)
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集到的H2为
四、(本题包括2小题,共17分)
21.(5分)在东海油田开发过程中所用的―种新能源WF4燃料电池,以熔融的K2CO3,(其中不含和)为电解质,以东海油田中产生的石油气――丁烷为燃料气,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作电极,已知负极的电极反应式为:试回答下列问题:
(1)该燃料电池正极的电极反应为___________________________________________。
(2)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此必须在通入的空气中加入一种物质,这种物质是_________,它从哪里来?______________。
(3)写出燃料电池中电解质K2CO3在工作时的电离方程式__________________________。负极所生成的CO2能否和熔融反应?_________________________________。
22.(12分)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂,印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_________________________
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应____________________,负极反应______________________。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液后,若和的浓度为,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中的和的实验步骤________。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物完全沉淀时的pH
1.9
3.2
7.0
9.0
4.7
6.7
提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显,请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式:________________________________________________。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象:_________________________________________________。
五、(本题包括2小题,共16分)
23.(6分)铁元素是最重要的过渡元素,钢铁在国民经济中起着举足轻重的作用。试回答下列问题:
(1)铁能溶解在FeCl3溶液中,该反应的离子方程式为_______________________。
若利用上述反应设计一个原电池,写出该原电池的电极反应:负极_______________,正 极__________________。
(2)烧过菜的铁锅未及时洗涤,第二天便出现红棕色锈斑[可以看作为Fe(OH)3],钢铁生锈是由于发生了电化学腐蚀。钢铁发生电化学腐蚀的正极反应为_____________,形成锈斑[Fe(OH)3][由Fe(OH)2氧化得到]的化学方程式为___________________________ 。
(3)钢铁的防腐是一个重要的课题。现有三个均盛有海水的烧杯,分别插入①纯铁片、②表面破损的镀锡铁片、③表面破损的镀锌铁片,铁被腐蚀时由快到慢的顺序是__________。
24.(10分)某学生试图用电解法根据电极上析出的物质的质量来验证阿伏加德罗常数,其实验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所以仪器如图;②在电流强度为IA,通电时间为ts后,精确测得电极上析出的铜的质量为mg。试回答:
(1)如上,连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同
E接________________C接______________________,________________接F。
实验线路中的电流方向为_______→________→_________→C→________→________
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式是_____________。(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前的电极质量 ②刮下电解后的电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后的电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:NA=_______。
六、(本题包括2小题,共13分)
25.(5分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应:________________________________;
银片上发生的电极反应:________________________________。
(2)若该电池中两电极的总重量为
①产生氢气的体积(标准状况);
②通过导线的电量。(已知,电子电荷为)
26.(8分)常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),根据图中信息回答下列问题。
(1)原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。
(2)t2时所得溶液的pH。
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