高中人教版 (2019)第四章 化学反应与电能第二节 电解池第一课时综合训练题

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第四章第二节第一课时电解原理课后强化习题—2021-2022学年高二化学上学期人教版（2019）选择性必修一一、单选题（共16题）1．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质中(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是（    ）A．AgNO3 [Ag2O] B．NaOH [NaOH] C．NaCl [盐酸] D．CuSO4 [Cu(OH)2]2．利用电化学原理可同时将、变废为宝，装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是（    ）A．为负极，发生氧化反应，电极反应式为：B．装置工作时，电子从极流入极，然后经溶液流入极C．电极反应式为D．若极消耗，则中左侧溶液质量减轻3．某科研小组设计了一种新型双微生物燃料电池装置，如图所示。在a极将生活污水中的有机物(以C6H12O6为例)转化为CO2，b极将酸性工业废水中的硝酸盐转化为N2。下列说法不正确的是（    ）A．a电极反应式为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+B．若b极产生了4.48 L(已换算为标准状况)的气体，则穿过质子交换膜进入左室的H+数目为2NAC．电池工作时，电流由b极经负载流向a极，再经两电解质溶液回到b极D．若用该电池对铅蓄电池进行充电，b极接PbO2极4．下列离子方程式正确的是（    ）A．少量气体通入溶液中：B．稀硝酸与少量的铁粉反应：C．电解水溶液：D．稀硫酸逐滴加入溶液中，出现乳白色浑浊：5．镍镉电池是二次电池，其工作原理如图(L为小灯泡，K1、K2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K2、合上K1，电极A的电势低于电极BB．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生氧化反应C．电极B发生还原反应过程中，溶液中的KOH浓度有变化D．镍镉二次电池的总反应式： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiOOH+2H2O6．下列反应的方程式不正确的是（    ）A．NaClO溶液中通入少量SO2：ClO-+H2O+SO2=Cl-+SO+2H+B．碳酸钠溶液中加入少量的苯酚：CO+C6H5OHC6H5O-+HCOC．向NaHSO4溶液滴加Ba(OH)2溶液至SO沉淀完全Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2OD．电解精炼铜的阴极反应式：Cu2++2e-=Cu7．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是（    ）A．充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 molI-被氧化    B．充电时，a电极接外电源负极C．放电时，a电极反应为    D．放电时，溶液中离子的数目增大8．一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属储能电池的工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法不正确的是（    ）A．放电时，Mg(液)层的质量减小    B．放电时，正极反应式为Mg2++2e-=MgC．该电池充电时，Mg—Sb(液)层发生还原反应   D．该电池充电时，Cl-向下移动9．我国科学家在研究HCOOH燃料电池方面有重大进展，装置如图所示，两电极区间用离子交换膜隔开。下列说法正确的是（    ）A．正极电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=HCO+H2O  B．隔膜为阴离子交换膜，储液池中需补充的物质A为H2SO4C．放电时，1mol HCOOH转化为KHCO3时，消耗11.2L氧气D．当电路中转移1mol电子时，理论上生成87g K2SO410．金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列说法不正确的是（    ）
A．①中需持续吹入空气作氧化剂 B．A为Na2Cr2O7溶液C．②中需加入过量稀硫酸 D．③中Cr在阴极生成11．是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取的电解池示意图如下，电池总反应为。下列说法正确的是（    ）A．石墨电极上的反应式为       B．电解后溶液的减小C．铜电极接直流电源的负极         D．当有电子转移时，有生成12．近日，我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是（    ）A．Ni电极与电源负极相连B．工作过程中阴极附近pH增大C．电解结束后，输出混合过程前两极电解液KCl浓度相同D．该过程的总反应为13．下列离子方程式书写正确的是（    ）A．饱和碳酸钠溶液通二氧化碳：CO2+H2O+CO=2HCOB．在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳：C．溶液中n(FeBr2)∶n(Cl2)=4∶5时： 4Fe2++5Cl2+6Br-= 4Fe3++10Cl-+3Br2D．用石墨作阴极、铁作阳极电解食盐水：14．下列叙述不正确的是（    ）A．与电源正极相连的是电解槽的阴极 B．电子从电源负极沿导线流入电解槽的阴极C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极 D．铜锌原电池中铜是正极15．镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是H2＋NiOOH Ni(OH)2.根据此反应式判断，下列叙述正确的是（    ）A．电池放电时，电池负极周围溶液的碱性增强    B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被氧化   D．电池放电时，通入氢气的一极是负极或者氢气是负极反应物16．MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是（    ）A．甲池中H+移动的方向从M室到N室          B．电子移动方向为a→Y，X→bC．乙池的可在酸性较弱的环境中使用         D．Y 电极上得到双氧水的反应为 O2 + 2e- + 2H+ =H2O2二、综合题（共4题）17．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用图中电池装置进行实验。回答下列问题：(1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据，图中盐桥中应选择_______作为电解质。阳离子u∞×108/(m2·s-1·V-1)阴离子u∞×108/(m2·s-1·V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入_______(填写“铁”或“石墨”)电极溶液中。(3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=_______。(4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。因此，验证了氧化性_______ >_______，还原性_______ >_______。(5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的操作是_______。18．某小组以软锰矿、闪锌矿为原料，尝试在铁钉表面镀锌及制取高纯。流程如下：
已知：①矿粉的主要成分是、ZnS，还含有少量FeS、CuS、等。②酸浸时反应之一：。该生产过程中，与不反应。③的氧化性与溶液pH有关。请回答：(1)滤渣中加NaOH溶液可分离铁和铝，化学方程式是___________。(2)下列说法正确的是___________(填字母)。A．可从步骤③的滤渣中回收S   B．步骤⑤，可换成C．步骤⑥，阳极材料可选择Fe  D．多次过滤分离，可提高矿石利用价值(3)除杂时先加后加，原因是___________。(4)小组同学欲用下列步骤测定铁钉表面镀层的锌的质量。请选出正确操作并排序(实验只进行一次，操作不重复)：称取一定质量的铁钉，放入烧杯中→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)，_______________a．加过量浓硫酸         b．加过量稀硫酸         c．置于坩埚中，小火烘干d．置于石棉网上，小火烘干     e．取出，用蒸馏水洗涤    f．搅拌，至气泡速率突然减小g．用电子天平称量    h．用托盘天平称量(5)测定产品的纯度：将固体研细，称取一定质量的产品至锥形瓶中，依次加入过量固体、足量稀，振荡至充分反应，再用标准溶液滴定剩余至终点。①下列关于实验过程的说法，正确的是___________(填字母)。A．先在滤纸上称量好粉末，再倒入锥形瓶       B．配制溶液时宜在棕色容量瓶中进行C．“振荡至充分反应”时，锥形瓶须加塞密封      D．滴定时的指示剂是E．滴定终点后仰视读数，会导致纯度偏大②读取滴定管中溶液的示数时，因溶液颜色的干扰，凹液面最低点无法准确定位，此时可改为读取___________处的示数。(6)电解时的总化学方程式为___________。19．有一化合物X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系（部分反应物、生成物已略）。其中，B、D、E、F均为无色气体，M、L为常见的金属单质，C为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，H和M反应可放出大量的热。请回答下列问题：（1）B的电子式为________________。（2）画出元素M的原子结构示意图__________________________________________。（3）物质X的化学式为____________________________________________________。（4）电解混合液时阳极反应式为____________________________________________。（5）按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式：① 含有L元素的化合反应______________________________________________。② 含有L元素的置换反应______________________________________________。（6）已知 E气体在D中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出kJ的热量，写出E燃烧热的热化学方程式__________________________________。20．已知A、B、C、E的焰色反应均为黄色，其中B常作食品的膨化剂，A与C按任意比例混合，溶于足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质，X也有多种同素异形体，其氧化物之一参与大气循环，为温室气体，G为冶炼铁的原料，G溶于盐酸中得到两种盐。A～H之间有如下的转化关系（部分物质未写出）：（1）写出物质的化学式：A______________；F______________。（2）物质C的电子式为______________。（3）写出G与稀硝酸反应的离子方程式：____________________________。（4）已知D→G转化过程中，转移4 mol电子时释放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________。（5）科学家用物质X的一种同素异形体为电极，在酸性介质中用N2、H2为原料，采用电解原理制得NH3，写出电解池阴极的电极反应方程式：____________________。
参考答案1．A2．B3．B4．B5．B6．A7．B8．C9．D10．C11．A12．C13．C14．A15．D16．C17．KCl    石墨    0.09mol/L    Fe3++e-=Fe2+    Fe-2e-= Fe2+    Fe3+    Fe2+    Fe    Fe2+    取少量活化后溶液，滴入KSCN溶液，若溶液未变红，证明活化反应完成    18．    BD    溶液酸性强有利于充分氧化、氧化时消耗可减少用量    b→f→e→d→g    BCD    凹液面最高点        19．        (NH4)2Fe(SO4)2    4OH－－4e－===O2↑＋2H2O    4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3    Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3    H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－kJ·mol－1    20．NaOH    Fe        3Fe3O4+28 H++9Fe3++NO↑+14H2O    3Fe(s)+2O2 (g)Fe3O4(s)  ΔH=−2a kJ/mol    N2+6H++6e−2NH3