2020届高三化学一轮复习 电化学基础(综合测试)(100分)

2020届高三化学一轮复习电化学基础（综合测试）
一、选择题（每小题3分，共60分）
1、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。

下列叙述错误的是()
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为：Al3＋＋3e－===Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
答案 C
2、工业上为了处理含有Cr2O2－7的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。

关于上述方法，下列说法错误的是()
A.阳极反应：Fe－2e－===Fe2＋
B.阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑
C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性
D.可以将铁电极改为石墨电极
答案 D
3、一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO2－3＋12H2O、7H2O＋7/2O2＋14e－===14OH－，有关此电池的推断正确的是()
A．通氧气的电极为负极
B．参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变
D．电解质溶液中，CO2－3向正极移动
答案 B
4、如图所示，铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，下列说法正确的是()
A．构成原电池时，Cu极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
B．构成电解池时，Cu极质量可能减少也可能增加
C．构成电解池时，Fe极质量一定减少
D．构成的原电池或电解池在工作时的反应原理一定不同
答案 B
5控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。

下列判断不正确的是()
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
答案 D
6．用电解乙二醛制备乙二酸(HOOC—COOH)的装置如图所示，通电后，b电极上产生的氯气将乙二醛氧化为乙二酸，下列说法正确的是()
A．b接电源的负极，发生还原反应
B．a极上的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C．盐酸的作用是提供Cl－和增强导电性
D．电路上每转移1 mol电子产生45 g乙二酸
答案 C
7．某种利用垃圾渗透液发电的装置示意图如下。

工作时，下列说法中不正确的是()
A．盐桥中Cl－向Y极移动
B．化学能转变为电能
C．电子由X极沿导线流向Y极
D．Y极发生的反应为2NO－3＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，周围pH增大
答案 A
8．华盛顿大学的研究团队采用新型的太阳能热过程生产水泥，可实现CO2零排放。

当电解温度低于800 ℃时，碳酸钙先分解成为CaO和CO2，电解质为熔融的碳酸钠，基本原理如图所示，下列说法中不正确的是()
A．生产过程中能量转化方式是光能、电能转化为化学能
B．石墨电极的电极反应式为3CO2＋4e－===C＋2CO2－3
C．电解过程中熔融碳酸钠的物质的量不发生变化
D．电解过程中若产生11.2 L O2，则转移2 mol电子
答案 D
9、观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()
A.装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且电流表示数不断变小
C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
答案 B
10．钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池，用它作电源按下图装置进行电解。

通电后。

a 电极上一直有气泡产生；d电极附近先出现白色沉淀(CuCl)，后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。

下列有关叙述正确的是()
A．已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1－x CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋6C，则Li1－x CoO2作负极，失电子
B．当外电路中转移0.2 mol电子时，电极b处有2.24 L Cl2生成
C．电极d为阴极，电解开始时的电极反应式为Cu＋Cl－－e－===CuCl
D．随着电解的进行，U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl＋OH－===CuOH＋Cl－
答案 D
11．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。

下列有关说法正确的是()
A．b电极为该电池的负极
B．b电极附近溶液的pH减小
C．a电极反应式：C6H10O5－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋
D．中间室：Na＋移向左室，Cl－移向右室
答案 C
12．连二亚硫酸钠(Na 2S 2O 4)俗称保险粉，还原性比NaHSO 3更强，工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。

工业上可用惰性电极电解NaHSO 3溶液得到连二亚硫酸钠(Na 2S 2O 4)，如下图所示。

下列说法不正确的是( )
A ．得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2HSO －3＋2e －===S 2O 2－4＋2OH －
B ．a 为阳极
C ．连二亚硫酸钠产品在阴极得到
D ．若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠 答案 B
13、Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu ＋H 2O=====电解
Cu 2O ＋H 2↑。

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0.1 mol 电子转移时，有0.1 mol Cu 2O 生成 答案 A
14．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe 3
＋
＋Cr 2＋Fe 2＋＋Cr 3＋。

下列说法正确的是( )
A．电池充电时，阴极的电极反应式为Cr3＋＋e－===Cr2＋
B．电池放电时，负极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋
C．电池放电时，Cl－从负极穿过选择性透过膜移向正极
D．电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3＋浓度降低0.1 mol·L－1
答案 A
15、利用如图所示装置进行实验，甲、乙两池均为1 mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag 电极。

实验开始先闭合K1，断开K2，一段时间后，断开K1，闭合K2，形成浓差电池，电流计指针偏转(Ag＋浓度越大，氧化性越强)。

下列说法不正确的是()
A．闭合K1，断开K2后，A极质量增大
B．闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度增大
C．断开K1，闭合K2后，NO－3向B极移动
D．断开K1，闭合K2后，A极发生氧化反应
答案 C
16．利用普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用如图所示的双膜(阴离子交换膜和过滤膜，其中过滤膜可阻止阳极泥及漂浮物进入阴极区)电解装置可制备高纯度的铜。

下列有关叙述正确的是()
A．电极a为粗铜，电极b为精铜
B．阳极质量减少64 g，则穿过交换膜进入阳极区的阴离子的物质的量为2 mol
C．乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g铜
答案 D
17．某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

下列叙述中正确的是()
A．乙烧杯中发生还原反应
B．甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
C．电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯
D．外电路的电流方向是从a到b
答案 D
18．“摇椅型”钠离子电池充放电原理为NaCoO2＋C n Na1－x CoO2＋Na x C n，电池结构如图所示。

下列说法正确的是()
A．放电时，Na＋向负极移动
B．放电时，钴的化合价升高
C．充电时，阴极的质量减小
D．充电时，阳极的电极反应式为NaCoO2－x e－===Na1－x CoO2＋x Na＋
答案 D
19．重铬酸钾是化学实验室中的一种重要分析试剂。

工业上以铬酸钾(K2CrO4)(黄色)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)(橙色)。

制备装置如图所示。

下列说法错误的是()
A．阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
B．电解过程中阳极附近溶液的pH变小
C．K2CrO4在阳极区被氧化成K2Cr2O7
D．阴极每生成1 mol气体，有2 mol带正电荷的阳离子从阳极室移向阴极室
答案 C
20．金属燃料电池中的锌—空气电池被我国列入“863”重点科技项目，其是由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭浸泡在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。

下列有关锌—空气电池的说法正确的是()
A．活性炭的作用是吸附氧气，为电池提供氧化剂
B．隔离膜为质子交换膜
C．负极反应式为Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋
D．电池工作时，外电路中通过0.2 mol电子时，消耗3.2 g O2
答案 A
二、非选择（共40分）
21、（10分）工业上处理含Cr2O2－7的酸性工业废水常用以下方法：
①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe作电极进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。

试回答：
(1)电解时的电极反应：阳极为________，阴极为________。

(2)Cr2O2－7转变成Cr3＋的离子方程式：_____________________________。

(3)电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
(4)能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，简述理由。

答案(1)Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
(2)6Fe 2＋＋Cr 2O 2－
7＋14H ＋===6Fe 3＋＋2Cr 3＋＋7H 2O
(3)在阴极反应及Cr 2O 2－
7与Fe 2＋
反应的过程中，
将消耗大量的H ＋
，使溶液pH 上升，促进Fe 3＋
、Cr 3＋水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)不能；因为阴极产生的Cu 2＋不能将Cr 2O 2－7还原为Cr 3＋。

22、（10分）电解原理在化学工业中有广泛应用。

如图表示一个电解池，装有电解液a ；X 、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
(1)若X 、Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X 极上的电极反应式是__________________________________。

②Y 电极上的电极反应式为________________________________________， 检验该电极反应产物的方法是_____________________________________。

③该反应的总反应方程式是_____________________________________。

(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a 选用CuSO 4溶液，则：
①X 电极的材料是________，电极反应式为___________________________。

②Y 电极的材料是________，电极反应式为___________________________。

答案 (1)①2H ＋＋2e －===H 2↑
②2Cl －－2e －===Cl 2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y 电极附近，试纸变蓝色 ③2NaCl ＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
(2)①纯铜 Cu 2＋＋2e －===Cu ②粗铜 Cu －2e －===Cu 2＋
23．（10分）(1)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

电化学降解NO－3的原理如图，电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为___________________________________________________________________。

(2)如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。

①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中c(NH＋4)________(填“>”“<”或“＝”)c(NO－3)。

②Ir—Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为
______________________________________________________________。

③理论上电路中每转移3 mol e－，最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是________ g。

(3)电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。

其原理如下图所示，KHCO3应进入________(填“阴极”或“阳极”)室。

简述再生K2CO3的原理_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。

答案(1)A2NO－3＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O
(2)①<②O2＋2H＋＋2e－===H2O2③17
(3)阴极水电离出H＋在阴极得电子生成H2，使水的电离平衡正移，产生的OH－和HCO－3反应生成CO2－3，使得K2CO3再生
24．（10分）(1)(2017·江苏化学，16)铝是应用广泛的金属。

以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
①“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________________________________________________________________。

②“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为__________________________，阴极产生的物质A的化学式为________。

(2)与常规方法不同，有研究者用HCl—CuCl2做蚀刻液。

蚀铜结束，会产生大量含Cu＋废液，采用如图所示方法，可达到蚀刻液再生，回收金属铜的目的。

此法采用掺硼的人造钻石BDD 电极，可直接从水中形成一种具有强氧化性的氢氧自由基(HO·)，请写出BDD电极上的电极反应_______________________________________________________，
进一步反应可实现蚀刻液再生，请写出刻蚀液再生的离子方程式____________________________________________________________。

(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为_________________________________________。

②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：______________________________
_____________________________________________________________。

答案(1)①石墨电极被阳极上产生的O2氧化
②4CO2－3＋2H2O－4e－===4HCO－3＋O2↑H2
(2)OH－－e－===HO·
Cu＋＋HO·＋H＋===Cu2＋＋H2O
(3)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②阳极OH－放电，c(H＋)增大，H＋从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H＋＋A－===HA，乳酸浓度增大。