人教版 (2019)第四章 化学反应与电能本单元综合与测试同步训练题

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1.(2020·清远高二检测)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述不正确的是( )





A.Zn电极上发生氧化反应


B.电子的流向为Zn→电流表→Cu


C.S由乙池通过离子交换膜向甲池移动


D.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量明显增加


【解析】选C。A项,由图可知,该原电池反应式为Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,正确;B项,原电池工作时,电子由负极Zn经电流表流向正极Cu,故B正确;C项,阳离子交换膜只允许阳离子通过,S无法通过,错误;D项,甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中发生反应:Cu2++2e-Cu,保持溶液呈电中性,进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等,而Zn的摩尔质量大于Cu,故乙池溶液总质量增大,正确。


2.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置,进行果品的安全生产,解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( )





A.a为直流电源的负极,与之相连的电极为阴极


B.离子交换膜为阴离子交换膜


C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌


D.阴极反应式为H2O+2e-H2↑+O2-


【解析】选C。A项,由“碱性水”可推知b为直流电源的负极,a为直流电源的正极,错误;B项,右侧生成OH-,根据正负电荷守恒可知K+穿过离子交换膜移到右侧,即该离子交换膜为阳离子交换膜,错误;C项,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,


Cl2+H2OHCl+HClO,故“酸性水”中含HClO,具有强氧化性,能杀菌,正确;D项,阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,错误。


3.(2020·平顶山高二检测)利用光伏电池提供电能处理废水中的污染物(有机酸阴离子用R-表示),并回收有机酸HR,装置如图所示。下列说法错误的是 ( )








A.在光伏电池中a极为正极


B.石墨(2)极附近溶液的pH降低


C. HR溶液:c2

D.若两极共收集3 ml气体,则理论上转移4 ml电子


【解析】选B。A项,根据电子移动的方向,可知在光伏电池中a极为正极,b为负极,正确;B项,石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,使c(H+)降低,pH升高,错误;C项,石墨(1)为电解池的阳极,OH-失电子变成氧气,使得c(H+)升高,透过阳膜进入浓缩室;石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,R-透过阴膜进入浓缩室,使得浓缩室中HR浓度增大,所以HR溶液:c2

【补偿训练】


(2020·大连高二检测)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中 HC占95 %,利用图示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。下列说法正确的是( )





A.a室排出的是NaOH、Ca(OH)2等强碱性物质


B.b室发生主要反应:2H++CH2O +CO2↑


C.c室发生的反应为2H2O-4e-O2↑+4H+


D.装置中产生的O2和提取的CO2的体积比约为1∶4


【解析】选D。a室为阳极室,发生反应:2H2O-4e-O2↑+4H+,阳极室内c(H+)增大,因此H+通过阳离子交换膜进入b室,b室海水中Na+、Ca2+不能进入a室,A项错误;b室发生反应:H++HCH2O+CO2↑,B项错误;c室为阴极室,发生反应:2H2O+2e-


H2↑+2OH-,C项错误;根据a室反应:2H2O-4e-O2↑+4H+及b室反应:H++HC


H2O+CO2↑,可得关系式O2～4H+～4CO2,装置中产生的O2和提取的CO2的体积比为1∶4,D项正确。


4.(2020·盐城高二检测)2016年2月《Nature》报道的一种四室(1#～4#)自供电从低浓度废水中回收铜等重金属的装置如图所示,下列说法正确的是 ( )





A.装置工作时,4#室中溶液pH不变


B.X、Y依次为阴离子、阳离子选择性交换膜


C.负极的电极反应为B+8OH--8e-B(OH+4H2O


D.单位时间内4n(NaBH4)消耗>n(Cu)生成是由于负极上有O2析出


【解析】选C。A项,根据图示可知:1#室中B失去电子变为B(OH,电子由负极经外电路转移到正极上,4#室中Cu2+获得电子变为单质Cu析出,CuSO4是强酸弱碱盐,Cu2+水解使溶液显酸性,Cu2+浓度降低,溶液的酸性减弱,因此pH增大,错误;B项,根据图示可知:左边的1#室溶液中的K+、Na+通过X膜进入2#室、3#室,所以X膜为阳离子选择性交换膜;4#室中S通过Y膜进入3#室,所以Y膜为阴离子选择性交换膜,错误;C项,根据图示可知负极上B失去电子变为B(OH,因此负极的电极反应为B+8OH--8e-B(OH+4H2O,正确;D项,每1 ml B失去8 ml e-,而每1 ml Cu2+获得2 ml电子,所以若单位时间内4n(NaBH4)消耗>n(Cu)生成是由于正极上有H2析出,错误。


5.(2020·衡水中学高二检测)一种浓差电池如图所示,阴、阳离子交换膜交替放置,中间的间隔交替充以河水和海水,选择性透过Cl-和Na+,在两电极板形成电势差,进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是


( )





A.a电极为电池的正极,电极反应为2H++2e-H2↑


B.A为阴离子交换膜,C为阳离子交换膜


C.阳极(负极)隔室的电中性溶液通过阳极表面的氧化作用维持


D.该电池的缺点是离子交换膜价格昂贵,电极产物也没有经济价值


【解析】选D。A项,b电极电子流出,b为电池的负极,a电极为电池的正极,电极反应为2H++2e-H2↑,正确;B项,钠离子向a电极方向移动,氯离子向b电极方向移动,所以A为阴离子交换膜,C为阳离子交换膜,正确;C项,阳极(负极)隔室中氯离子放电产生氯气,保持溶液中的电荷守恒,正确;D项,电极产物有氢气,是很好的清洁能源,氯气是重要的化工原料,经济价值是非常高的,错误。





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