2020届二轮复习 电化学 作业(全国通用) (1)

电化学

1.江苏正在建设世界最大的海上风电场,防腐蚀是建设海上风电场需要特别注意的问题,下列说法正确的是( )

A.海水的pH一般在8.0~8.5之间,对风电机钢铁支架的腐蚀主要是析氢腐蚀

B.腐蚀总反应4Fe+3O 2+2x H2O2[Fe2O3·x H2O](铁锈)的ΔH>0,ΔS<0

C.钢部件镀锌前,可用碱液洗去表面的铁锈

D.热喷涂锌铝合金,可以减缓管道的腐蚀

2.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用如图Z7-1中的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是( )

图Z7-1

A.电极a为粗铜,电极b为精铜

B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区

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精铜

3.科学家研发出了一种新材料,其工作原理如图Z7-2所示。在外接电源作用下,材料内部发生氧化还原反应导致颜色变化,从而实现对光的透过率进行可逆性调

节。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明,LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均有颜色。下列说法正确的是( )

图Z7-2

A.当M外接电源正极时,该材料颜色变深使光的透过率降低

B.该材料在使用较长时间后,离子导电层中Li+的量变小

C.当M外接电源负极时,离子导电层中的Li+向变色导电层定向迁移

D.当N外接电源正极时,离子储存层的电极反应式为

Fe 4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-Li4Fe4[Fe(CN)6]3

4.如图Z7-3,利用电解原理将NO转化为NH4NO3,既节约了资源,又保护了环境。下列有关说法正确的是( )

图Z7-3

A.NO转化为NH4NO3的反应属于氮的固定

B.阴极上发生还原反应,电极反应式为NO+5H++5e-NH 3·H2O

C.电解池两极上分别生成的甲是N,乙是N

D.为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充的物质丙为HNO3

5.近年来,我国多条高压直流输电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀(如图Z7-4所示),下列说法正确的是 ( )

图Z7-4

A.阴极电极反应为4OH--4e-O 2↑+2H2O

B.阳极电极反应为Zn-2e-Zn2+

C.断电时,不能防止铁帽被腐蚀

D.绝缘子表面产生的OH-向阴极移动

6.用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图Z7-5所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是( )

图Z7-5

A.阴极与阳极产生的气体体积比为1∶2

B.b极的电极反应式为2H 2O-2e-O2↑+4H+

C.产品室中发生的反应是B(OH)3+OH-B(OH)4-

D.每增加1 mol H3BO3产品,NaOH溶液增重22 g

7.(1)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢气并回收硫的装置如图Z7-6所示:

图Z7-6

①该装置中能量转化的形式为。

②若Y极溶液中的电对(A/B)选用/I-,装置工作时Y极上的电极反应式

为,Y极溶液中发生的离子反应

为;再列举一种可作为Y极循环液的常见的电对: 。

③该分解H2S制氢的方法主要优点是。

(2)过二硫酸钾(K2S2O8)可通过“电解→转化→提纯”方法制得,电解装置示意图如图Z7-7所示。

图Z7-7

①电解时,铁电极连接电源的极。

②常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如图Z7-8所示。

图Z7-8

在阳极放电的离子主要是HS,阳极区电解质溶液的pH范围为,阳极的电极反应式为。

③往电解产品中加入硫酸钾,使其转化为过二硫酸钾粗产品,提纯粗产品的方法为。

(3)甲烷燃料电池工作原理如图Z7-9所示。a气体是,b气体通入电极的反应式为。用该燃料电池作电源,以石墨作电极电解硫酸铜溶液,一段时间后,若将0.1 mol Cu2(OH)2CO3溶解于该溶液,恰好使

溶液恢复至起始成分和浓度,则燃料电池中理论上消耗CH4的体积(标准状况)为。

图Z7-9

(4)电解法治理硫化氢是先用FeCl3溶液吸收含H2S的工业废气,所得溶液用惰性电极电解,阳极区所得溶液循环利用(如图Z7-10所示)。

图Z7-10

①进入电解池的溶液中,溶质是。②阳极的电极反应式为。

③电解总反应的离子方程式是。

8.KMnO4是一种重要的氧化剂,广泛用于化学分析和化工生产以及水处理工业。工业上可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备,目前有两种较为成熟的制法。其模拟流程如图Z7-11所示:

图Z7-11

附表:不同温度下若干常见钾的化合物的溶解度

[单位:g/(100 g H2O)]

(1)“熔融”时,可用作坩埚材料的是(填序号)。

A.氧化铝

B.陶瓷

C.氧化镁

D.石英

(2)写出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空气时获得K2MnO4的化学方程式: 。

(3)“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO4转化为MnO2和KMnO4,过滤除去MnO2,将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,再经过重结晶获得较纯净的KMnO4晶体。

①根据表中的溶解度数据以及上述操作的特点,“酸歧化法”不适宜选择的酸性物质是。

A.稀硫酸

B.醋酸

C.稀盐酸

D.二氧化碳

②“蒸发浓缩”时,温度需控制在70 ℃,适宜的加热方式是。

③根据相关离子方程式,计算“酸歧化法”的理论产率为。

(4)“电解法”克服了“酸歧化法”理论产率偏低的问题,同时副产品KOH可用于软锰矿的焙烧。电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图如图Z7-12(图中阳离子交换膜只允许K+通过):