2013-2014学年高考化学二轮复习必做训练 电化学原理及其应用练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳。其中一种镁电池的反应为xMg＋Mo₃S₄Mg_xMo₃S₄，下列说法错误的是（　　）

A．放电时Mg^2＋向正极迁移

B．放电时正极反应为Mo₃S₄＋2xe^－=Mo₃S₄^2x-

C．充电时Mo₃S₄发生氧化反应

D．充电时阴极反应为Mg^2＋＋2e^－=Mg

2. 难度：中等

电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图甲表示一个电解池，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。则下列说法不正确的是（　　）

A．若此装置用于电解精炼铜，则X为纯铜、Y为粗铜，电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液

B．按图甲装置用惰性电极电解AgNO₃溶液，若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，则E可表示反应生成硝酸的物质的量，F表示电解生成气体的物质的量

C．按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子为2.0 mol

D．若X、Y为铂电极，a溶液为500 mL KCl和KNO₃的混合液，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2 L气体，则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L^－1

3. 难度：中等

甲烷燃料电池，分别选择H₂SO₄溶液和NaOH溶液做电解质溶液，下列有关说法正确的是（　　）

A．总反应式都为CH₄＋2O₂=CO₂＋2H₂O

B．H₂SO₄和NaOH的物质的量都不变，但浓度都减小

C．若用H₂SO₄溶液做电解质溶液，负极反应式为CH₄－4e^－＋H₂O=CO₂＋4H^＋

D．若用NaOH溶液做电解质溶液，正极反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

4. 难度：中等

电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg＋ClO^－＋H₂O=Cl^－＋Mg（OH）₂↓，图乙是含Cr₂O₇^2-的工业废水的处理。下列说法正确的是（　　）

A．图乙中Cr₂O₇^2-向惰性电极移动，与该极近的OH^－结合转化成Cr（OH）₃除去

B．图乙的电解池中，有0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有336 mL的气体产生

C．图甲中发生的还原反应是Mg^2＋＋ClO^－＋H₂O＋2e^－=Cl^－＋Mg（OH）₂↓

D．若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理，理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀

5. 难度：中等

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O3Zn（OH）₂＋2Fe（OH）₃＋4KOH，下列叙述正确的是（　　）

A．充电时阳极反应为Zn－2e^－＋2OH^－=Zn（OH）₂

B．充电时OH^－向阳极移动

C．放电时每转移3 mol e^－正极有1 mol K₂FeO₄被氧化

D．充电时，电源的正极应与电池的Zn（OH）₂极相连

6. 难度：中等

“神舟九号”与“天宫一号”成功对接，是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图，下列有关说法正确的是（　　）

A．图甲把化学能转化为电能，图乙把电能转化为化学能，水得到了循环使用

B．当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.56 L O₂（标准状况下）

C．c极上发生的电极反应是O₂＋4H^＋＋4e^－=2H₂O

D．图乙中电子从c极流向d极，提供电能

7. 难度：中等

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni）、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的装置如图所示。下列推断合理的是（　　）

A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e^－＋4H₂O=FeO₄^2-＋8H^＋

B．镍电极上的电极反应为2H^＋＋2e^－=H₂↑

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH^－自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，最终溶液pH不变

8. 难度：中等

目前人们掌握了可充电锌—空气电池技术，使这种电池有了更广泛的用途。这种电池使用特殊技术吸附空气中的氧，以苛性钠溶液为电解质，电池放电时的总反应为2Zn＋O₂=2ZnO，下列判断正确的是（　　）

A．放电时，OH^－向负极方向移动

B．放电时，正极反应式为Zn＋2OH^－－2e^－=ZnO＋H₂O

C．充电时，Zn发生氧化反应

D．充电时，阴极反应为O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

9. 难度：中等

某化学学习小组学习电化学后，设计了下面的实验装置图：

下列有关该装置图的说法中正确的是（　　）

A．合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池移动

B．合上电键后，丙池为电镀银的电镀池

C．合上电键后一段时间，丙池中溶液的pH增大

D．合上电键后一段时间，当丙池中生成标准状况下560 mL气体时，丁池中理论上最多产生2.9 g固体

10. 难度：困难

某课外活动小组用如图所示装置进行实验（电解液足量）。下列说法中错误的是（　　）

A．图1中，若开始实验时开关K与a连接，则B极的电极反应式为Fe－3e^－=Fe^3＋

B．图1中，若开始实验时开关K与b连接，则一段时间后向电解液中通入适量HCl气体可恢复到电解前的浓度

C．图2中，若开始实验时开关K与a连接，则电解液的溶质质量分数变小

D．图2中，若开始实验时开关K与b连接，则A极减少的质量等于B极增加的质量

二、填空题

11. 难度：困难

过氧化银（Ag₂O₂）是银锌碱性电池正极的活性物质，可通过下列反应制备：

K₂S₂O₈＋2AgNO₃＋4KOHAg₂O₂↓＋2KNO₃＋2K₂SO₄＋2H₂O

（1）已知K₂S₂O₈和H₂O₂含有一个相同的化学键，则该反应________  （填“是”或“不是”）氧化还原反应；已知下列反应：Mn^2＋＋S₂O₈^2-＋H₂O→MnO₄^-＋SO₄^2-＋H^＋（未配平），反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

（2）制备Ag₂O₂的反应进行完全后，经过滤、洗涤、干燥，即可得到Ag₂O₂，检验Ag₂O₂是否洗涤干净的方法是________。

（3）一种银锌（Ag₂O₂、Zn）碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极生成Ag，负极只生成一种化合物（只含有Zn、K、H、O），其中Zn元素的质量分数为30%，钾、锌两种元素的质量比为7865，则该电池的总反应方程式为________。

（4）用银锌电池电解尿素[CO（NH₂）₂]的碱性溶液可制取H₂，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，M、N均为惰性电极）。

①N极与银锌电池的________（填“Zn”或“Ag₂O₂”）相连。

②M极的电极反应式为________________________。

12. 难度：困难

硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用。请回答下列问题：

（1）铜与浓硫酸共热是制备硫酸铜的方法之一，写出反应的化学方程式：__________________。但该反应生成的气体污染环境。为避免环境污染，可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应的总化学方程式为____________________。

（2）将铜粉置于稀硫酸中不发生反应，加入双氧水，则铜粉可逐渐溶解。写出反应的离子方程式：____________________。

（3）将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体。为了节约原料，H₂SO₄和HNO₃的物质的量之比最佳为________________。

（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图甲所示。图乙是电解过程中产生气体的总体积V与转移电子的物质的量n（e^－）的关系图。

电解过程中，a电极的现象是______________；b电极的电极反应式为____________________。

13. 难度：困难

化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

（1）催化反硝化法中，H₂能将NO₃^-还原为N₂。25℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。

①N₂的结构式为________。

②上述反应离子方程式为____________________，其平均反应速率v（NO₃^-）为________mol·L^－1·min^－1。

③还原过程中可生成中间产物NO₂^-，写出3种促进NO₂^-水解的方法________。

（2）电化学降解NO₃^-的原理如图所示。

①电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为______________。

②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm_左－Δm_右）为________g。