1、高二化学同步练习电化学基础章末小结测试一、选择题（每小题有1个或2个选项符合题意）1某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（）A阴极自始至终只析出H2B阳极先析出Cl2，后极出O2C电解最后阶段为电解水D溶液pH不断增大，最后为72以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为00100 mol，则阴极上析出Cu的质量为（）A064 gB128 gC256 g D512 g3如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后
2、形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。下列叙述正确的是（）Aa中铁钉附近呈现红色Bb中铁钉上发生还原反应Ca中铜丝上发生氧化反应Db中铝条附近有气泡产生4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正确的是（）在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：AgeAg实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A BC D5据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正
3、确的是（）A正极反应式为：O22H2O4e4OHB工作一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O22H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生224 L Cl2（标准状况）时，有01 mol电子转移6以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是（）A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L7可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极
4、，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl（OH）3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极8下图装置中，U形管内为红墨水， a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（）A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2eFe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀9 Cu2O是一种半导体材料，基
5、于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是（）A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有01 mol电子转移时，有01 mol Cu2O生成10将一直流电源的正、负极，用玻璃片分别压在食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸过的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是（）ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝11（铅蓄电池在现代生活中有广泛应用，其电极材料是Pb和PbO2，电解液是硫酸溶液。现再用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是（）A蓄电池放电时，每
6、消耗01 mol Pb，共生成01 mol PbSO4B电解池的阳极反应为4OH4e2H2OO2C电解后，c（Na2SO4）不变，且溶液中有晶体析出。D蓄电池中每生成1 mol H2O，电解池中就消耗1 mol H2O12碱性锌锰电池工作时的总方程式为：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn（OH）2。关于碱性锌锰电池的说法正确的是（）A碱性锌锰电池是二次电池B正极反应为：2MnO22H2O2e2MnOOH2OHC连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小D工作中，每转移02 mol e时，负极质量减轻65 g二、非选择题13下图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：各物质组成情况表CD
7、I起始组成/mol640某时刻组成/mol332物质A跟B反应生成E、F和G，物质G跟D反应生成I，某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表，请填写下列空白：（1）物质H的分子式是_；（2）反应的化学方程式是_；（3）反应的化学方程式（须注明反应条件）是_。14 X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：（1）Z2Y的化学式是_。（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是_。（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）
8、为多孔石墨电极。接通S1后，C（）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C（）的电极名称是_（填写“正极”或“负极”）。C（）的电极反应式是_。（4）铜屑放入稀硫酸不反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是_。15工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。（1）上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是_；NaOH溶液的出口为_（填字母）；精制饱和食盐水的进口为_（填字母）；干燥塔中应使用的液体是_。（2）多晶硅主要采用SiHCl3还
9、原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为_。SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4（g）2H2（g）Si（s）4SiHCl3（g）达平衡后，H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0140 mol/L和0020 mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为_kg。（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠2130 kg，则生成氢气_m3（标
10、准状况）。16利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实验光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe2等可循环使用。（1）写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。（2）若电解池A中生成336 L H2（标准状况），试计算电解池B中生成Fe2的物质的量。（3）若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L，光催化反应生成Fe3的速率为c mol/min，循环系统中溶液的流量为Q（流量为单位时间内流过的溶液体积）。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q
11、。参考答案1【解析】电解质溶液中，n（Na）n（Cl）n（H）n（SO）3:3:2:1，开始电解产生H2和Cl2，随着产生H2和Cl2的同时，生成OH中和H2SO4，且OH过量，最后是电解水，因而最后溶液的pH7，阴极只放出H2。三个阶段分别相当于电解HClNaClH2O。答案为D。【答案】D2【解析】根据电极反应，阳极：4OH4e2H2OO2，阴极：2Cu24e2Cu可得出关系式：O22Cu1 mol264 g001 mol128 g【答案】B3【解析】本题考查原电池反应原理的应用。a装置由铁钉、铜丝、NaCl溶液构成原电池，铁钉作负极发生氧化反应：Fe2eFe2，铁钉附近不会出现红色，A错
12、误。铜丝上发生还原反应：O24e2H2O4OH，C错误。b装置，由铁钉、铝条、NaCl溶液构成原电池，铝条的负极，发生氧化反应：Al3eAl3，不会有气泡生成，D错误。铁钉作正极发生还原反应：O24e2H2O4OH，B正确。【答案】B4【解析】因金属活泼性CuAg，故此原电池中Cu作负极，Ag作正极，电极反应如下，负极：Cu2eCu2，正极：2Ag2e2Ag。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，错误；没有盐桥，原电池不能继续工作，错误；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，正确。【答案】C5【解析】碱性氢氧燃料电池总反应式是2H2O22H2O，KOH的
13、物质的量在反应过程中不变，O2为正极反应物，故A、B、C项都正确；由Cl生成01 mol Cl2转移02 mol电子，D项错误。【答案】D6【解析】高温下，微生物发生蛋白质的变化，A错误；B正确；放电过程中，H移向正极区，C错误；葡萄糖燃料电池的总反应式为：C6H12O66O26CO26H2O，即1 mol O21 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体为224 L，D错误。【答案】B7【解析】电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应为：O22H2O4e4OH，A正确。电解液为NaOH溶液时，在负极上产生的是NaAlO2而不是Al（OH）3，B错误。电池的
14、总反应为：4Al3O24NaOH4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH减小。电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极。【答案】A8Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【解析】a、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极为碳：2H2OO24e4OH，负极为铁：2Fe4e2Fe2，由于吸收O2，a管中气压降低；b管中的电解质溶液是酸性较强的NH4Cl溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2H2eH2，负极：Fe2eFe2，由于放出氢气，b管中气压增大，故U形管中的红墨水应是左高右低，B选项错误。【答案】B9【解析】由总反应知失电子的为Cu，得电子的是H2O中的氢元素。
15、因此Cu极为电解池的阳极，接电源的正极，石墨为阴极，接电源的负极。当有01 mol电子转移时，应有005 mol Cu2O生成。【答案】A10【解析】本题实质上相当于是在滤纸上进行电解食盐水、KI的混合液，两极的变化为阳极：2I2eI2（I2遇淀粉后变蓝），阴极：2H2eH2，该极周围的c（OH）增大，碱性增强，则石蕊变蓝。【答案】D11【答案】AD12【答案】B二、非选择题13【解析】本题的突破口是Cl2性质的应用。根据生成产物的种类多少来判断：由于饱和食盐水经电解后生成H2、Cl2、NaOH，其中Cl2与NaOH溶液反应有三种产物NaCl、NaClO、H2O，所以反应为Cl22NaOHNa
16、ClNaClOH2O。而Cl2与H2反应只有（HCl）一种产物，故物质H是H2、Cl2的反应产物HCl。所以B为Cl2。另外依据题中提供数据，推出C、D、I的化学计量数之比。根据题目提供的数据，2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2可得出消耗3 mol H2生成2 mol I，很自然想起可能是：N23H2 2NH3，该反应是可逆反应，在高温高压下，催化剂（还原铁粉）的作用下发生。【答案】（1）HCl（2）Cl22NaOHNaClNaClOH2O（3）N23H22NH314【解析】接通S1时，图示装置为电解池；断开S1，接通S2时，图示装置为原电池。【答案】（1）Na2O（2）2Na2O22H2
17、O4NaOHO2（3）负极Cl22e2Cl（4）CuH2O22HCu22H2O15【解析】（1）阳离子交换膜法电解饱和食盐水，阳极区域通入NaCl，阳极反应：2ClCl22e；阴极反应：2H2eH2，阴极区域产生的OH和从阳极区域透过离子交换膜过来的Na生成NaOH。（2）根据三段式计算可知：密闭体系中初状态应加入3 mol H2，应消耗6 mol NaCl，质量为0351 kg。（3）NaCl3H2ONaClO33H21065 g 3224 L21300 V（H2）V（H2）134400 L，即1344 m3。【答案】（1）氯气ad浓硫酸（2）SiCl42H2O2SiO24HCl035113
18、4416【解析】由所给图示知电解池A中为电解HI，而B中则为含Fe3的溶液，所以有：（1）电解池A：2H2IH2I2，电解池B：4Fe32H2OO24H4Fe2，光催化反应池：2Fe2I22Fe32I。（2）n（H2）015 mol，转移电子的物质的量为n（e）2n（H2）015 mol203 mol。因为电解池A、B是串联电解池，电路中转移的电子数目相等，所以n（Fe2）n（e）03 mol。（3）根据化学反应：2Fe2I22Fe32I，光催化反应生成I的速率（I）（Fe3）c mol/L，电解池A中消耗I的速率应等于光催化反应池中生成I的速率。a mol/LQb mol/LQc mol/min，Q L/min。【答案】（1）A：2H2IH2I2B：4Fe32H2OO24H4Fe2，光催化反应：2Fe2I22Fe32I（2）03 mol（3）Q L/min
