2010年高考第一輪復(fù)習(xí)單元訓(xùn)練題(十三)
電化學(xué)
本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,共108分,考試時(shí)間100分鐘。
可能用到的相對的原子質(zhì)量:H:1 O:16 Mg:24 Zn:64 Ag:108 Pb:207
第I卷(選擇題,共46分)
一、(本題包括8小題,每小題2分,共16分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂―KNO3的U型管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述中正確的是( )
①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極
②正極反應(yīng)為:
③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋,原電池仍繼續(xù)工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同
A.①② B.②③ C.②① D.③④
2.某學(xué)生欲完成反應(yīng),設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是( )
3.電解100mL含的下列溶液,當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)量最大的是( )
A. B.
C. D.
4.某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液,下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是( )
A.正極反應(yīng)式為:
B.工作―段時(shí)間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變
C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為:
D.用該電池電解CuCl2溶液,產(chǎn)生
5.如圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵放入培養(yǎng)皿中,再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液,冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))。下列敘述正確的是( )
A.a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)
C.a(chǎn)中鋼絲上發(fā)生氧化反應(yīng) D.b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生
6.下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加―滴石蕊試液,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是( )
A.逸出的氣體的體積,a電極的小于b電極的
B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體
C.a(chǎn)電極附近呈紅色,b電極附近出現(xiàn)藍(lán)色
D.a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色,b電極附近出現(xiàn)紅色
7.關(guān)廠鉛蓄電池的說法正確的是( )
A.在放電時(shí),正極發(fā)生的反應(yīng)是:
B.在放電時(shí),該電池的負(fù)極材料是鉛板
C.在充電時(shí),電池中硫酸的濃度不斷變小
D.在充電時(shí),陽極發(fā)生的反應(yīng)是:
8.有關(guān)X、Y、Z、W四種金屬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
1
將X和Y用導(dǎo)線連接,浸入電解質(zhì)溶液中,Y不易腐蝕
2
將片狀的X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生,W比X反應(yīng)劇烈
3
用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和Z的硝酸鹽混合溶液,在陰極上首先析出單質(zhì)Z
根據(jù)以下事實(shí),下列判斷或推測錯(cuò)誤的是 ( )
A.Z的陽離子氧化性最強(qiáng)
B.W的還原性強(qiáng)于Y的還原性
C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
D.用X、Y、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池,且X做負(fù)極
二、(本題包括10小題,每小題3分,共30分。每小題有一或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,若正確答案只包括―個(gè)選項(xiàng),多選時(shí)該小題為0分;若正確選項(xiàng)包括兩個(gè)選項(xiàng),只選一個(gè)且正確的得1分,選兩個(gè)且正確的得3分,但只要選錯(cuò)一個(gè),該小題就為0分)
9.用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的目的是( )
A.裝置甲:防止鐵釘生銹 B.裝置乙:除去乙烯中混有的乙炔
C.裝置丙:驗(yàn)證HCl氣體在水中的溶解性 D.裝置。簩(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯
10.LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為: FePO4+Li Li FePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負(fù)極材料是石墨,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是( )
A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性
B.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
C.充電過程中,電池正極材料的質(zhì)量減少
D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為:
11.如圖所示的裝置,通電一段時(shí)間后,測得甲池中某電極質(zhì)量增加
A.甲池是b極上析出金屬銀,乙池是c極上析出某金屬
B.甲池是a極上析出金屬銀,乙池是d極上析出某金屬
C.某鹽溶液可能是CuSO4溶液
D.某鹽溶液可能是Mg(NO3)2溶液
12.三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成,把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說法正確的是( )
A.可用鐵作陽極材料
B.電解過程中陽極附近溶液的pH升高
C.陽極反應(yīng)方程式為:
D.1mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為二價(jià)鎳時(shí),外電路中通過了1mol電子
13.用石墨電極電解由鹽酸、硫酸組成的混合酸兩極生成的氣體與時(shí)間關(guān)系如圖所示,則其電解過程中溶液pH隨時(shí)間變化關(guān)系正確的是 ( )
14.如圖所示,a、b是多孔石墨電極,某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):斷開K2,閉合K1一段時(shí)間(上為K2,下為K1),觀察到兩只玻璃管內(nèi)部有氣泡將電極包圍,此時(shí)斷開K1,閉合K2,觀察到電流計(jì)A的指針有偏轉(zhuǎn),下列說法不正確的是( )
A.?dāng)嚅_K2,閉合K1時(shí),a極上的電極反應(yīng)式為:
B.?dāng)嚅_K2,閉合K1一段時(shí)間,溶液的pH要變大
C.?dāng)嚅_K1,閉合K2時(shí),b極上的電極反應(yīng)為:
D.?dāng)嚅_K1,閉合K2時(shí),向b移動(dòng)
15.某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是( )
A.電解過程中,銅電極上有H2產(chǎn)生
B.電解初期,主反應(yīng)方程式為:
C.電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出
D.整個(gè)電解過程中,的濃度不斷增大
16.天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(),充電時(shí),中Li被氧化,Li遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(),以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳()中,以表示,電池反應(yīng)為,下列說法正確的是( )
A.充電時(shí),電池的負(fù)極反應(yīng)為
B.放電時(shí),電池的正極反應(yīng)為
C.羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物叮用作鋰離子電池的電解質(zhì)
D.鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低
17.一種新型的燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣,其總反應(yīng)為:,有關(guān)此電池的推斷正確的是( )
A.正極反應(yīng)為:
B.放電一段時(shí)間后,負(fù)極周圍的pH升高
C.放電過程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變
D.每消耗1mol,則電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為14mol
18.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是( )
A.純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗
B.當(dāng)鍍錫的鐵制品的鍍層破損時(shí),鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用
C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法
D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕
第II卷(非選擇題,共62分)
三、(本題包括2小題,共16分)
19.(6分)工業(yè)“從海水中提取鎂”的流程圖如圖所示:
步驟為:①將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰,并將石灰制成石灰乳;
②將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀;
③在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液,再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl2?6H2O;
④將MgCl2?6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2;
⑤電解熔融的氯化鎂可得到Mg。
請回答以下問題:
(1)步驟③中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來完成的,而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有______、______、酒精燈、鐵架臺(tái)等。
(2)步驟④中的“一定條件”指的是_____________________________________,目的是________________________。
(3)上述提取鎂的流程中,在降低成本、減少污染方面做了一些工作,請寫出其中一點(diǎn):______________________________
(4)有同學(xué)認(rèn)為:步驟②后可加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可簡化實(shí)驗(yàn)步驟,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的簡約性原則。你同意該同學(xué)的想法嗎?為什么? 你的觀點(diǎn)是_________________________。理由是___________________________________。
20.(10分)食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食鹽常含有少量的K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、等雜質(zhì)離子,實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如圖所示:
可提供的試劑:飽和溶液,飽和溶液,NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、75%乙醇、四氧化碳。
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、,選出a代表的試劑,按滴加順序依次為_________________(只填化學(xué)式)
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑為_____________________。
(2)用提純的NaCl配制500mL NaCl溶液,所用儀器除藥匙、玻璃棒外還有_______(填儀器名稱)
(3)電解飽和食鹽水的裝置如圖所示,若收集到的H2為
四、(本題包括2小題,共17分)
21.(5分)在東海油田開發(fā)過程中所用的―種新能源WF4燃料電池,以熔融的K2CO3,(其中不含和)為電解質(zhì),以東海油田中產(chǎn)生的石油氣――丁烷為燃料氣,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料作電極,已知負(fù)極的電極反應(yīng)式為:試回答下列問題:
(1)該燃料電池正極的電極反應(yīng)為___________________________________________。
(2)為了使該燃料電池長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì),這種物質(zhì)是_________,它從哪里來?______________。
(3)寫出燃料電池中電解質(zhì)K2CO3在工作時(shí)的電離方程式__________________________。負(fù)極所生成的CO2能否和熔融反應(yīng)?_________________________________。
22.(12分)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑,印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?/p>
(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式_________________________
(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請畫出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)____________________,負(fù)極反應(yīng)______________________。
(3)腐蝕銅板后的混合溶液后,若和的濃度為,請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡述除去CuCl2溶液中的和的實(shí)驗(yàn)步驟________。
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH
1.9
3.2
7.0
9.0
4.7
6.7
提供的藥品:Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯,請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________。
劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:_________________________________________________。
五、(本題包括2小題,共16分)
23.(6分)鐵元素是最重要的過渡元素,鋼鐵在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用。試回答下列問題:
(1)鐵能溶解在FeCl3溶液中,該反應(yīng)的離子方程式為_______________________。
若利用上述反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,寫出該原電池的電極反應(yīng):負(fù)極_______________,正 極__________________。
(2)燒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗滌,第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑[可以看作為Fe(OH)3],鋼鐵生銹是由于發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)為_____________,形成銹斑[Fe(OH)3][由Fe(OH)2氧化得到]的化學(xué)方程式為___________________________ 。
(3)鋼鐵的防腐是一個(gè)重要的課題,F(xiàn)有三個(gè)均盛有海水的燒杯,分別插入①純鐵片、②表面破損的鍍錫鐵片、③表面破損的鍍鋅鐵片,鐵被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是__________。
24.(10分)某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出的物質(zhì)的質(zhì)量來驗(yàn)證阿伏加德羅常數(shù),其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為:①用直流電電解氯化銅溶液,所以儀器如圖;②在電流強(qiáng)度為IA,通電時(shí)間為ts后,精確測得電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答:
(1)如上,連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同
E接________________C接______________________,________________接F。
實(shí)驗(yàn)線路中的電流方向?yàn)開______→________→_________→C→________→________
(2)寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________。(選填下列操作步驟的編號(hào))
①稱量電解前的電極質(zhì)量 ②刮下電解后的電極上的銅并清洗 ③用蒸餾水清洗電解后的電極 ④低溫烘干電極后稱量 ⑤低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重
(4)已知電子的電量為。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式:NA=_______。
六、(本題包括2小題,共13分)
25.(5分)(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。
鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng):________________________________;
銀片上發(fā)生的電極反應(yīng):________________________________。
(2)若該電池中兩電極的總重量為
①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況);
②通過導(dǎo)線的電量。(已知,電子電荷為)
26.(8分)常溫下電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液,理論上兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),根據(jù)圖中信息回答下列問題。
(1)原混合溶液中NaCl和CuSO4的物質(zhì)的量濃度。
(2)t2時(shí)所得溶液的pH。
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