2017年高考真题分类汇编（化学）：专题7 原电池、电解池工作原理及其应用

试卷更新日期：2017-09-05 类型：二轮复习

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一、单选题

1.
一种电化学制备NH₃的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H⁺。下列叙述错误的是（）

A、Pb电极b为阴极 B、阴极的反应式为：N₂+6H⁺+6e⁻=2NH₃ C、H⁺由阳极向阴极迁移 D、陶瓷可以隔离N₂和H₂

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2. 下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（　　）

A、硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B、锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C、电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D、葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能

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3.
全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S₈材料，电池反应为：16Li+xS₈=8Li₂S_x（2≤x≤8）．下列说法错误的是（　　）

A、电池工作时，正极可发生反应：2Li₂S₆+2Li⁺+2e^﹣=3Li₂S₄ B、电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C、石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D、电池充电时间越长，电池中的Li₂S₂量越多

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4. 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

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5.
支撑海港码头基础的钢管柱，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极．下列有关表述不正确的是（　　）

A、通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B、通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C、高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D、通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

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二、综合题

6.
（14分）某混合物浆液含有Al（OH）₃、MnO₂和少量Na₂CrO₄ ．考虑到胶体的吸附作用使Na₂CrO₄不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用．回答Ⅰ和Ⅱ中的问题．
Ⅰ．固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）

(1)、反应①所加试剂NaOH的电子式为． B→C的反应条件为， C→Al的制备方法称为．

(2)、该小组探究反应②发生的条件．D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl₂生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl₂ ．由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）．
a．温度 b．Cl^﹣的浓度 c．溶液的酸度

(3)、0.1mol Cl₂与焦炭、TiO₂完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO₂•xH₂O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为．
Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用

(4)、用惰性电极电解时，CrO₄²^﹣能从浆液中分离出来的原因是，分离后含铬元素的粒子是；阴极室生成的物质为（写化学式）．

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7.
（12分）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：
注：SiO₂在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀．

(1)、“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为．

(2)、向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO₃溶液，溶液的pH （填“增大”、“不变”或“减小”）．

(3)、“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．

(4)、
“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．

(5)、铝粉在1000℃时可与N₂反应制备AlN．在铝粉中添加少量NH₄Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是．

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8. 某小组在验证反应“Fe+2Ag⁺=Fe²⁺+2Ag”的实验中检测到Fe³⁺ ，发现和探究过程如下．

向硝酸酸化的0.05mol•L^﹣¹硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色．

(1)、检验产物

①取少量黑色固体，洗涤后，（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag．

②取上层清液，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有．

(2)、

针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe³⁺ ，乙认为铁粉过量时不可能有Fe³⁺ ，乙依据的原理是（用离子方程式表示）．针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测．同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号	取样时间/min	现象
ⅰ	3	产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ	30	产生白色沉淀；较3min时量小；溶液红色较3min时加深
ⅲ	120	产生白色沉淀；较30min时量小；溶液红色较3 0min时变浅

（资料：Ag⁺与SCN^﹣生成白色沉淀AgSCN）

②对Fe³⁺产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe³⁺；

假设b：空气中存在O₂ ，由于（用离子方程式表示），可产生Fe³⁺；

假设c：酸性溶液中NO₃^﹣具有氧化性，可产生Fe³⁺；

假设d：根据现象，判断溶液中存在Ag⁺ ，可产生Fe³⁺ ．

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe³⁺的主要原因．实验Ⅱ可证实假设d成立．

实验Ⅰ：向硝酸酸化的溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色．

实验Ⅱ：装置如图．其中甲溶液是，操作现象是．

(3)、根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe³⁺浓度变化的原因：．

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