高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第三节 电解池 电解池第二课时(电解原理的应用)(I)卷

高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池电解池第二课时（电解
原理的应用）（I）卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共22题；共44分)
1. （2分）(2018·黑龙江模拟) 碱性硼化钒(VB2)一空气电池工作时反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5.用该电池为电源，选用情性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。

下列说法正确的是（）
A . VB2电极的电极反应式为:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B . 外电路中电子由c电极流向VB2电极
C . 电解过程中SO42-向b电极移动
D . 电解过程中,b电极表面有红色物质析出
2. （2分）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为：
Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；
Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；
总反应式为Ag2O＋Zn+H2O=Zn(OH)2＋2Ag
根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是（）
A . 在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大
B . 在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极
C . Zn是负极，Ag2O是正极
D . Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应
3. （2分） (2016高一上·银川期中) 下列说法正确的是（）
A . 同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2：1
B . 1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5：1
C . 等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2：1
D . 在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1：2
4. （2分）下列物质的物质的量最大的是
A . 1 gH2
B . 11 gCO2
C . 8 gO2
D . 4.5 gH2O
5. （2分） (2020高一下·北海期末) 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，以海水为原料制备部分产品流程如图所示：
下列有关说法正确的是（）
A . 海水中仅含有无机物，不存在有机物
B . 工业上，可电解MgCl2溶液制备单质Mg
C . 上图中，在第①②③步中的溴元素均被氧化
D . 步骤②反应方程为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
6. （2分） (2018高二下·邯郸开学考) 下列有关四个常用电化学装置的叙述正确的是（）
图Ⅰ碱性锌锰电池图Ⅱ铅-硫酸蓄电池图Ⅲ电解精炼铜图Ⅳ银锌纽扣电池
A . 图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B . 图II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C . 图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D . 图IV所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
7. （2分）(2019·榆林模拟) 一种将CO2和H2O转换为燃料H2、CO及CH4的装置如图所示(电解质溶液为稀H2SO4)。

下列关于该装置的叙述错误的是（）
A . 该装置可将电能转化为化学能
B . 工作时，电极a周围溶液的pH增大
C . 电极b上生成CH4的电极反应式为CO2+8H++8e－=CH4+2H2O
D . 若电极b上只产生1 mol CO，则通过质子膜的H+数为2NA
8. （2分）(2019·福州模拟) 如图某工厂用NO气体制取NH4NO3溶液，下列说法正确的是（）
A . 阳极的电极反应式为：NO-3e-+2H2O=NO2-+4H+
B . 物质B与物质C是同一种物质
C . A物质可为氨气
D . 阴、阳两极转移的电子数之比为5∶3
9. （2分） (2017高二上·芜湖期末) 某兴趣小组设计如下微型实验装置．实验时，先断开K2 ，闭合K1 ，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1 ，闭合K2 ，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是（）
A . 断开K2 ，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl﹣Cl2↑+H2↑
B . 断开K2 ，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C . 断开K1 ，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e﹣=2Cl﹣
D . 断开K1 ，闭合K2时，石墨电极作正极
10. （2分） (2019高二上·内蒙古期末) 下列各项关于铜电极的叙述正确的是（）
A . 铜锌原电池中铜是负极
B . 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C . 在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
D . 电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
11. （2分）离子膜法制烧碱示意图如下图所示，有关说法正确的是（）。

A . a口进水
B . b口进精制饱和食盐水
C . c口出的是Cl－，是由b口进入的
D . d口出的是H2
12. （2分） (2020高二上·哈尔滨期末) 如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。

将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。

则下列说法正确的是（）
A . 电源B极是正极
B . (甲)(乙)装置的C，D，E，F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶1
C . 欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D . 装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
13. （2分）下列变化，加入还原剂可以实现的是（）
A . Ag→Ag+
B . Cu→CuO
C . Fe2O3→FeO
D . NO→NO2
14. （2分） (2019高二上·吉林期末) 以惰性电极电解少量硫酸铜溶液，一段时间后取出电极，加入19.6克氧化铜固体，固体完全溶解所得溶液与电解前相同(浓度、密度、体积等)，则电解过程中电路中流过的电子为（）
A . 0.2mol
B . 0.4mol
C . 0.6mol
D . 0.8mol
15. （2分） (2018高二上·舒兰期中) 利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。

下列说法错误的是（）
A . a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B . 一段时间后，a管液面高于b管液面
C . a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D . a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－=Fe2＋
16. （2分） (2019高二下·盐城期末) 下列说法正确的是（）
A . 燃料电池化学能100%转化为电能
B . 酶催化发生的反应，温度越高化学反应速率一定越快
C . 为减缓浸入海水中的钢铁水闸的腐蚀，可在其表面镶上铜锭
D . 向0.1mol/L氨水中加入少量水，溶液中增大
17. （2分） (2016高二上·福州期中) 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（）
A . 氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应式：O2+4H++4e﹣═2H2O
B . 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为：2C1﹣+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH﹣
C . 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu一2e﹣=Cu2+
D . 反应HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0，在理论上能用于设计原电池
18. （2分） (2016高一下·庄浪期中) 下列说法中正确的是（）
A . 原电池中电子流出的极为负极，发生氧化反应
B . 原电池是将电能转化为化学能的装置
C . 原电池中阴离子向正极移动
D . 原电池正极上发生氧化反应
19. （2分）如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L-1食盐水中。

下列说法正确的是（）
A . 若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀
B . 若电键K与N连接，正极反应式是4OH- -4e-=2H2O+O2↑
C . 若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，铁棒上立即有铜生成
D . 若电键K与M连接，当两极共产生22.4 L(标准状况)气体时，生成了1 molNaOH
20. （2分） (2016高二下·资阳期末) 化学无处不在，下列有关说法错误的是（）
A . 纽扣银锌电池体型小，含有害物质少，用后可以随意丢弃
B . 采用外加电流的阴极保护法可防止钢铁锈蚀
C . 裂化汽油与直馏汽油的成分不完全相同
D . 色谱法可用于分离、提纯有机物
21. （2分） (2019高一下·吉林期中) 在如图所示的原电池中，下列说法正确的是（）
A . Zn为负极，Cu为正极
B . 正极反应为 Zn－2e－=Zn2＋
C . 负极反应为Cu－2e－=Cu2＋
D . 该装置能将电能转化为化学能
22. （2分）(2018·郴州模拟) 为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中
的钢管。

下列有关说法错误的是（）
A . 在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生析氢腐蚀
B . 在潮湿的酸性土壤中金属棒M 将电子通过导线流向钢管
C . 在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M 移动，抑制H+与铁的反应
D . 金属棒M 与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近于零
二、填空题 (共7题；共63分)
23. （6分） (2020高三上·临渭月考) 物质A～K都是由下表中的离子形成的，且为中学化学常见物质，有如图所示的转化关系。

部分产物中的水已省略。

(如果需要，阴、阳离子可以重复使用)
阳离子Na＋Al3＋Ag＋Ba2＋
阴离子OH－Cl－SO AlO NO
已知C、D、J都是白色沉淀，其中D、J不溶于稀硝酸。

试按要求回答下列相关问题：
（1） A、D、J的化学式为：A________、D________、J________。

（2）相同条件下，物质的量浓度相同的B溶液和E溶液pH较大的是________(用化学式表示)。

（3）写出反应③的离子方程式：________。

（4）用惰性电极电解Ⅰ溶液，电解反应方程式为：________。

24. （9分）(2018·新乡模拟) 以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2；还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O，Na2Cr2O7 是一种强氧化剂)的主要工艺流程如下：
（1）亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]中Cr的化合价是________。

（2）煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为________。

（3）酸化滤液Na2CrO4 时，不选用赴酸的原因是________，从平衡角度分析酸化的原理：________。

（4）该工艺中某种产物可以再利用，该物质的化学式为________。

（5）采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，可实现Na2CrO4→Na2Cr2O7的转化，其原理如图所示。

,
①写出Ⅰ电极的电极反应式________。

②当Na2CrO4 转化为1mal Na2Cr2O7时，理轮上Ⅱ电极上转移电子的物质的量为________。

（6）称取2.500g重铬酸钠晶体试样，加入蒸馏水配制成250ml 溶液，从中取出25.00mL于碘量瓶中，向其中加入10mL2mol·L-1 H2SO4 溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5 min。

然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.120mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①判断达到滴定终点的依据是________。

②若实验中共用去40.00mL，Na2S2O3标准溶液。

则所得产品的纯度为________(设整个过程中其他杂质不参如反应)(保留3 位有效数字)。

25. （10分） (2020高一下·忻州月考) 甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律，以及影响化学反应速率的因素。

其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。

实验室提供的试剂：锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/ 盐酸、3mol/L 的盐酸
（1）探究同主族元素性
实验步骤实验现象实验结论及离子方程式
甲
________
乙
________
离子方程式
甲________
乙________
结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序
为：Cl2＞B2r＞I2
【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是________（填序号）
A. 非常合理
B. 完全不合理
C. 部分合理
【补充和完善】上一项若填A，则此项不用再作答，若填B或C，则完成实验还需要的试剂后，有关反应的离子反应方程式为：________。

（2）探究影响化学反应速率的因素
实验步骤实验现象实验依据和结论
3mL1mol/L 3mL3mol/L
盐
酸盐酸
（金属质量相同，盐酸均过量）均有气体生成，锌粉先
消失，锌块后消失
因为乙试管中的反应更快，所
以反应物浓度越大，反应速率
越快。

甲同学所得实验依据和结论有明显问题，问题是________。

（3）请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性。

画出实验装置图，标出正负极、电子流动方向，写出电极反应式。

装置图________
电极反应式________ 、________
26. （12分）(2019·浙江模拟)
（1） (一) 现代铝的精炼研究方向是减低能耗。

如图：室温下通过电解在阴极沉积纯铝，A1Br3 在苯(简写 ArH)中可以生成[A12Br5ArH]+和 Br-。

阳极的材料________；
（2）写出阴极沉积铝的电极方程式________；
（3） (二)邻硝基苯甲酸是重要的医院中间体，最新合成方法是邻硝基甲苯和高锰酸钾在相转移催化剂季铵盐(Q+X-)氧化、酸化合成，其原理如下：
相转移催化原理如下：
有关物质的物理性质如下表：
物质邻硝基苯
甲酸
高锰酸钾
苄基三乙基氯化铵
(C6H5-CH2CH2)N(C2H5)3Cl
聚乙二醇四丁基溴化铵
(C4H9)4NBr
NH4Cl
水难溶易溶可溶任意比互溶溶可溶易溶
有机物易溶难溶易溶易溶易溶难溶下列说法不合理的是________；
A . 相转移催化剂作用主要决定于 Q+的物理化学性质
B . 反应中为了防止温度剧烈升高，投料应该分批加入
C . Q+X-是通过增大反应接触面积提高反应速率
D . 增大压强可以提高邻硝基甲苯氧化的反应限度
E . 工业使用季铵盐(Q+X-)可以提高邻硝基苯甲酸产率
（4）四丁基溴化铵(C4H9)4NBr 萃取水中的高锰酸钾的方程式为：KMnO4(aq) +Q+X-(aq) →Q+ MnO4- (aq) +KX(aq),写出平衡常数 k 的表达式________；设n(Q+X-)：n(邻硝基甲苯)=x，理论证明当 x=5％邻硝基甲酸产率 y 得到最大值，请画出 y 随 x 变化的示意图________ 。

（5）实验表明，当温度100℃、反应时间 2.5h，n(KMnO4): n(邻硝基甲苯)=3:1，催化剂用量相同，Q+X-反应的催化效果如下：
相转移催化剂苄基三乙基氯化铵
(C6H5-CH2CH2)
N(C2H5)3Cl
聚乙二醇
四丁基溴化铵
(C4H9)4NBr
产率％46.720.053.1
苄基三乙基氯化铵比四丁基溴化铵催化效果差的原因________；工业生产不用聚乙二醇做催化剂的主要原因________ ；
（6） (C4H9)4NBr 为催化剂，邻硝基甲苯和高锰酸钾反应，测得溶液酸碱性对产率、反应时间影响如图，下列推测合理的是________。

A . 溶液碱性强产率降低是因为季铵盐发生水解反应
B . pH=2 高锰酸钾一定发生副反应
C . 选择 pH=7、适当升温可以提高产率
D . 工业可以选择浓硝酸替代高锰酸钾做氧化剂，减缓对设备的腐蚀
27. （11分） (2018高二上·薛城期中) 氧化还原反应及其应用在化学中占有重要地位。

回答下列各题。

（1）写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式________；若将镁条、铝条和灵敏电流计用导线相连，使镁条、铝条浸入氢氧化钠溶液中，电流计指针发生偏转时，负极材料为________。

（2）当闭合Ｋ时，甲装置中Zn极的电极反应式为________；电子流动的方向为________；若盐桥中填充KCl 琼脂，K＋离子移动的方向为________；a极的电极反式为________；一段时间后,b极附近的现象为________。

（3）装置乙中。

①断开K2 ，接通K1。

当Ｘ为石墨电极，Fe极的电极反应式为________；当Ｘ为锌电极，Fe极的电极反应式为________。

②断开K1 ，接通K2。

若Ｘ为石墨电极，Ｘ极的电极名称为________；装置反应的离子方程式为________。

28. （10分） (2019高二下·双鸭山期末) 某硫酸厂以含有SO2的尾气、氨气等为原料，合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。

合成路线如下：
（1）写出反应Ⅲ的化学方程式：________。

（2）下列有关说法正确的是_________（填字母）
A . 反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B . 反应Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同
C . 反应Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D . 反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥
（3）（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。

写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式：________。

（4）很多硫酸厂为回收利用SO2 ，直接用氨水吸收法处理尾气。

①用15.0 mL 2.0 mol/L氨水吸收标准状况下448 mL SO2 ，吸收液中的溶质为________。

②某同学用酸性KMnO4溶液滴定上述吸收液，当达到滴定终点时，消耗KMnO4溶液25.00mL，则酸性KMnO4溶液中c(KMnO4) =________。

（5）氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，下图是用氨水作原料的燃料电池的工作原理。

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择________（填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液，氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式是________，负极的电极反应式是
________。

29. （5分） (2020高三上·厦门月考) 重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂，工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2(或写成FeO·Cr2O3)，还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备，同时还可回收Cr。

其主要工艺流程如图所示：
已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。

请回答下列问题：
（1）煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为________。

（2）操作a的实验步骤为________ 。

（3）加入Na2S溶液后使硫元素全部以S2O 的形式存在，写出生成Cr(OH)3的离子方程式________。

（4）采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7 ，其原理如图2所示，写出电极b的电极反应式：
________。

（5）根据有关国家标准，含CrO 的废水要经化学处理使其浓度降至5.0×10-7mol·L-1以下才能排放。

可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[ Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10 ]，再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水。

加入可溶性钡盐后，废水中Ba2+的浓度应不小于________mo l·L-1 ，废水处理后方能达到国家排放标准。

参考答案一、选择题 (共22题；共44分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
考点：
解析：
答案：3-1、
考点：
解析：
答案：4-1、考点：
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答案：5-1、考点：
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答案：6-1、考点：
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答案：7-1、考点：
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答案：8-1、考点：
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答案：9-1、考点：
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答案：10-1、考点：
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答案：11-1、考点：
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答案：12-1、考点：
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答案：13-1、考点：
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答案：14-1、考点：
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答案：15-1、考点：
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答案：16-1、考点：
解析：
答案：17-1、考点：
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答案：18-1、考点：
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答案：19-1、考点：
解析：
答案：20-1、考点：
解析：
答案：21-1、考点：
解析：
答案：22-1、
考点：
解析：
二、填空题 (共7题；共63分)
答案：23-1、
答案：23-2、
答案：23-3、
答案：23-4、
考点：
解析：
答案：24-1、答案：24-2、答案：24-3、答案：24-4、答案：24-5、答案：24-6、
考点：
解析：
答案：25-1、答案：25-2、
答案：25-3、考点：
解析：
答案：26-1、答案：26-2、答案：26-3、
答案：26-4、
答案：26-5、答案：26-6、考点：
解析：
答案：27-1、
答案：27-2、
答案：27-3、考点：
解析：
答案：28-1、答案：28-2、答案：28-3、答案：28-4、
答案：28-5、考点：
解析：
答案：29-1、答案：29-2、
答案：29-3、答案：29-4、答案：29-5、考点：
解析：。