人教（新课标）高中化学一轮复习：专题12电化学

试卷更新日期：2022-01-05 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 为探究海水对钢铁的腐蚀，某兴趣小组设计了如下五种装置，铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为（）

A、①⑤④③② B、③①②①⑤ C、④③①⑤② D、④⑤②①③。

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2. 由Fe和Pt构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是（）

A、该装置中Pt为正极，电极反应为 $O_{2} + 2 H_{2} O + 4 e^{-} = 4 O H^{-}$ B、该装置中Fe为负极，电极反应为 $F e - 2 e^{-} = F e^{2 +}$ C、溶液中 $N a^{+}$ 向Fe极移动 D、该原电池装置的最终产物是 $F e {(O H)}_{2}$

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3. 铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+H₂O，则下列说法错误的是（）

A、电池工作时，负极反应：Pb-2e^-=Pb²⁺ B、铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能 C、电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO₂板 D、电池工作时，溶液中H⁺移向PbO₂板

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4. 某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量 $Z n$ 粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是（）
实验组别
混合溶液
$A$
$B$
$C$
$D$
$E$
$F$
$4 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4} / m L$
30
$V_{1}$
$V_{2}$
$V_{3}$
$V_{4}$
$V_{5}$
饱和 $C u S O_{4}$ 溶液/ $m L$
0
0.5
2.5
5
$V_{6}$
20
$H_{2} O / m L$
$V_{7}$
$V_{8}$
$V_{9}$
$V_{10}$
10
0

A、 $V_{1} = 30$ ， $V_{6} = 10$ ， $V_{7} = 20$ B、本实验利用了控制变量思想，变量为 $C u^{2 +}$ 浓度 C、反应一段时间后，实验 $F$ 的金属表面可能呈现红色 D、该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用

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5. 下列说法正确的是（）

A、一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应相同 B、等质量的甲烷分别在足量的纯氧、空气中完全燃烧，前者放出的热量更多 C、 $H^{+} {(aq)+OH}^{-} {(aq)=H}_{2} O(l)$ $ΔH=-57 .3kJ \cdot {mol}^{-1}$ ，则稀H₂SO₄和稀Ba(OH)₂溶液反应生成1mol水的反应热为-57.3kJ/mol D、 ${C(s)+H}_{2} {O(g)=CO(g)+H}_{2} (g)$ $ΔH>0$ ，属于氧化还原反应，可设计成原电池

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6. 下列实验操作和现象与对应结论或目的不相匹配的是（）

选项	实验操作和现象	结论或目的
A	向锌和稀硫酸反应的试管中滴加几滴CuSO₄溶液，气泡生成速率加快	CuSO₄是该反应的催化剂
B	向5 mL0.1 mol/LKI溶液中滴入0.1 mol/LFeCl₃溶液5~6滴，加2 mLCCl₄振荡，静置后取上层清液滴加KSCN溶液，观察现象	验证Fe³⁺与I的反应有一定限度
C	将撒有Na₂O₂的脱脂棉放在石棉网上，然后向其中滴加少量H₂O，观察现象	验证Na₂O₂与H₂O反应放热
D	${FeCl}_{3} +3KSCN ⇌_{}^{} {3KCl+Fe(SCN)}_{3}$ 平衡体系中加入少量FeCl₃固体，观察溶液颜色变化	验证勒夏特列原理

A、A B、B C、C D、D

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7. 下列各图所示装置不能达到实验目的的是（）

A、图甲，验证铁的吸氧腐蚀 B、图乙，验证牺牲阳极的阴极保护法 C、图丙，在铁制品表面镀锌 D、图丁，验证铝和稀盐酸反应是放热反应

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8. 某电动汽车的锂离子电池的工作原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A、放电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质溶液和离子交换膜嵌入负极 B、放电时，正极反应式为Li_xC₆-xe^-=C₆+xLi⁺ C、充电时，阳极发生还原反应： ${LiFePO}_{4} {+xe}^{-} {=Li}_{1-x} {FePO}_{4} +xLi$ D、电池工作时，负极材料减少a g，转移电子 $\frac{a}{7} mol$

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9. 钠离子电池具有资源丰富、成本低、安全性好、转换效率高等特点，有望成为锂离子电池之后的新型首选电池，如图是一种钠离子电池工作示意图：

下列说法中错误的是（）

A、放电时，Na⁺通过交换膜向N极移动 B、充电时，光照可促进电子的转移 C、充电时，TiO₂光电极上发生的电极反应为3I^-+2e^-=I $_{3}^{-}$ D、放电时，若负极室有2mol阴离子发生反应，则电路中转移3mol电子

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10. 太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li^＋的高分子材料，隔膜只允许Li^＋通过，电池反应式为Li_xC₆＋Li_1-xFePO₄ $⇌_{充电}^{放电}$ LiFePO₄＋6C。下列说法正确的是（）

A、放电时Li^＋从左边移向右边，PO $_{4}^{3 -}$ 从右边移向左边 B、放电时，正极反应式为Li_1-xFePO₄＋xLi^＋＋xe^-=LiFePO₄ C、充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C＋xe^-=C $_{6}^{x-}$ D、充电时电路中通过2.0 mol电子，产生28 g Li

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二、多选题

11. 硼酸（H₃BO₃或B（OH）₃）是一元弱酸，常用于医药玻璃等工业，并用作食物防腐剂和消毒剂，工业上通过电解法制备硼酸。其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A、Pt（I）为阴极，电解一段时间后，该极区pH减小 B、产品室发生的反应为B（OH） $_{4}^{-}$ +H⁺=H₃BO₃+H₂O C、Pt（I）极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的导电性 D、膜x是阴离子交换膜

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12. 用质子导体固体氧化物燃料电池(P—SOFC)脱氢可得丙烯，可实现“烯烃—电力”联产。

下列说法正确的是（）

A、催化剂促进电能转变为化学能 B、O^2-由负极迁移至正极 C、负极上发生的电极反应为C₃H₈-2e^-=C₃H₆+2H⁺ D、电池总反应为2C₃H₈+O₂=2C₃H₆+2H₂O

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13. 双极膜在直流电场的作用下，能将水解离为 $H^{+}$ 和 ${OH}^{-}$ ，并实现其定向通过。工业上用双极膜电解槽电解糠醛溶液( )制备糠醇( )和糠酸盐( )，电解过程如图所示。下列说法正确的是（）

A、电解时，B电极为负极，发生还原反应 B、A电极反应式为： +2H⁺+2e^-→ C、通电时双极膜将水解离为H⁺和OH^- ， OH^-向A极方向移动 D、生成糠酸盐的反应为： +2MnO₂+OH^-→ +2MnOOH

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14. 新型 $Li - Mg$ 双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其工作原理如图。当闭合 $K_{2}$ 时，发生反应为 ${xMg+xLi}_{2} {SO}_{4} {+2Li}_{1-x} {FePO}_{4} {=xMgSO}_{4} {+2LiFePO}_{4}$ ，下列关于该电池说法错误的是（）

A、当闭合 $K_{2}$ 时，出现图示中 ${Li}^{+}$ 移动情况 B、放电时正极的电极反应式为 ${xLi}^{+} {+Li}_{1-x} {FePO}_{4} {+xe}^{-} {=LiFePO}_{4}$ C、可以通过提高 ${Li}_{2} {SO}_{4}$ 、 ${MgSO}_{4}$ 溶液的酸度来提高该电池的工作效率 D、若 $x= \frac{1}{4}$ ，则 ${Li}_{1-x} {FePO}_{4}$ 中 ${Fe}^{2 +}$ 与 ${Fe}^{3 +}$ 的个数比为 $3 ： 1$

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15. 我国科学家利用电解法在常温常压下实现了氨的合成，该装置工作时阴极区的微观示意图如下，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
下列说法正确的是（）

A、三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性 B、选择性透过膜允许N₂、NH₃和H₂O通过 C、该装置用Au作催化剂，目的是改变N₂的键能 D、生成NH₃的电板反应为N₂+6C₂H₅OH+6e^-=2NH₃+6C₂H₅O^-

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三、填空题

16. 如图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH₄为负极，O₂和CO₂的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO₄溶液的体积为200mL。

①装置中气体A为 (填“CH₄”或“O₂和CO₂”)，d极上的电极反应式为。

②乙装置中a极上的电极反应式为。若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH₄ mL(标准状况)，乙装置中所得溶液的pH如何变化 (变大、变小、不变)。

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17. 原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：

(1)、(1)a和b用导线连接，Zn极为原电池极(填“正”或“负”)，Cu极发生(填“氧化”或“还原”)，溶液中SO₄^2-移向(填“Cu”或“Zn”)极

(2)、无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀。若转移了0.4mol电子，则理论上Zn片应溶解g

(3)、有同学想把Ba(OH)₂·8H₂O晶体与NH₄NO₃晶体的反应设计成原电池，你认为是否可行?(填“是”或“否”)，理由是

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四、综合题

18. 能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。

(1)、页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。下列有关页岩气的叙述错误的是____(填字母)。

A、页岩气属于新能源 B、沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同 C、甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构 D、页岩气可以作燃料电池的负极燃料

(2)、部分常见的电池装置如下：
编号
a
b
c
d
电池装置
①上述四种电池中，属于二次电池的是(填字母，下同)，属于干电池的是。
②a装置中，外电路中电子的流向是(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③c装置中，若将电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为。

(3)、氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应 $F e + 2 F e^{3 +} = 3 F e^{2 +}$ 设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是。
②当外电路中转移1mol电子时，电解质溶液的质量增加g。

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19. 如图，请回答下列问题：

(1)、若在原电池中，a电极有气泡产生，b电极逐渐变细，则该原电池的正极是(填写字母“a”或“b”)，外电路中电流流动的方向是(填写字母“a→b”或“b→a”)，b电极发生的反应类型是(填“氧化反应”或“还原反应”) $)$ 。

(2)、当电极a为Zn、电极b为Ag、电解质溶液为CuSO₄时，正极的电极反应式为。当a极溶解的质量为6.5g时，有mol电子通过导线。

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20. 我国广东、广西等省的钨锡矿床中含有黝锡矿(主要成分为 ${SnS}_{2}$ ，还含有 ${Cu}_{2} S$ 、 $FeS$ 等)。一种以黝锡矿为原料提取锡的工艺流程如图所示：

已知：“滤液”中含有的主要离子为 ${SnS}_{4}^{4 -}$ 、 $S^{2 -}$ 、 ${Na}^{+}$ 等。

回答下列问题：

(1)、“焙烧”过程中主要发生的反应为 ${SnS}_{2} {+2Na}_{2} S \begin{matrix} \underline{\underline{焙烧}} \end{matrix} {Na}_{4} {SnS}_{4}$ 。
① ${Na}_{4} {SnS}_{4}$ 中 $Sn$ 元素的化合价为。

②在反应物中加入 $C$ 粉的最主要目的是(填标号)。

A．提供能量 B．防止 ${SnS}_{2}$ 被氧化 C．防止结块

③加入的 ${Na}_{2} S$ 的量应为黝锡矿量的2.1倍，结合图示说明其原因。

(2)、“滤渣”中可回收的金属是(填元素符号)。

(3)、若黝锡矿中含有 $As$ 元素，则“净化”时需加入 $SnS$ ，将 ${AsS}_{2}^{-}$ 转化为单质 $As$ 除去，发生反应的离子方程式为 $3 SnS + 2 {AsS}_{2}^{-} + 5 S^{2 -} = 2 As + 3 {SnS}_{4}^{4 -}$ ，该过程可看作经历以下两步反应：
第一步： $SnS + S^{2 -} = {SnS}_{2}^{2 -}$

第二步：

(4)、“电沉积”时，采用惰性电极作阳极，纯锡作阴极， $NaOH$ 溶液和“净化”后溶液(主要含 ${SnS}_{4}^{4 -}$ 、 ${Na}^{+}$ 等)分别为两极区的电解液，选用阳离子交换膜。
①“净化”后溶液应作(填“阳极区”或“阴极区”)电解液。

②“电沉积”过程中，阳极区溶液的 $pH$ (填“增大”或“减小”或“不变”)。

③“电沉积”结束后，阴极区溶液的主要溶质为(填化学式)。

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五、推断题

21. 米格列奈可用于治疗糖尿病，其合成路线如图：
已知：i. +R₃-CHO $\overset{C_{2} H_{5} OH}{\to}$ H₂O+

ii. $\overset{乙酸酐}{\to}$ H₂O+

iii. +R₈-NH₂ $\overset{催化剂}{\to}$

(1)、 $1 mol A$ 能与 $2 mol {NaHCO}_{3}$ 溶液反应生成气体， $A$ 中含有的官能团是。

(2)、 $B \to C$ 的化学方程式是。

(3)、 $E$ 的结构简式是。

(4)、试剂 $a$ 为 ${CH}_{2} = CH - CH = {CH}_{2}$ ，其名称是。

(5)、 $I \to J$ 的反应类型是。

(6)、 $F + J \to$ 米格列奈的过程中，会生成 $M$ ， $M$ 与米格列奈互为碳链异构的同分异构体，则 $M$ 的结构简式是。

(7)、酸性溶液中，可采用电解法由 $A$ 制 $B$ ，电解时的阴极反应式是。

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22. 下图表示常见元素单质及化合物相应转化关系，部分反应的产物没有全部列出。

已知：B是一种气体，C在所有气体中密度最小，D是一种碱；X、Y是生活中应用最为广泛的金属，F是一种红棕色氧化物，常用作红色油漆和涂料；Z为气态氧化物，G为两性氧化物。请回答下列问题：

(1)、B到E反应，体现气体B具有(填“还原性”“氧化性”或“漂白性”)，反应②属于四种基本反应类型中的。

(2)、有学生认为B与X反应的产物E不一定是纯净物。他认为产物中可能还有(填化学式)，为验证其猜想该同学设计了相关实验，你认为他需要选择的试剂为(填序号)。
a．酸性高锰酸钾溶液 b．NaOH溶液 c．KSCN溶液 d．稀硫酸

(3)、若Z能导致温室效应，则反应③的离子反应方程式为。

(4)、若Z是我国酸雨形成的罪魁祸首，目前应用最广泛的工业处理含Z废气的方法是在一定条件下在空气中与生石灰作用而使其固定，产物可作建筑材料，反应的化学方程式为。

(5)、若Z是形成酸雨的另一种主要物质，Z与足量的D溶液反应时能被完全吸收，且生成两种盐(物质的量之比为1∶1)，请写出该反应的化学反应方程式。

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六、实验探究题

23. 工业尾气中的氮氧化物(NO_x)可用氨催化吸收法和电解氧化吸收法除去。某同学采用以下装置或步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。回答下列问题：

(1)、I．氨催化吸收法：
实验室制备氨气的发生装置，可以选择如图装置中的(填序号)。

(2)、将上述收集到的 ${NH}_{3}$ 充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入 ${NO}_{2}$ (两端用夹子 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 夹好)。在一定温度下按如图装置进行实验。

①Z中盛有(填名称)；打开 $K_{1}$ ，关闭 $K_{2}$ ， ${NO}_{2}$ 能够被 ${NH}_{3}$ 还原，预期观察到Y装置中的现象是。

②氨气与NO_x反应的化学方程式为。

(3)、II．电解氧化吸收法：
电解氧化吸收法可将废气中的 ${NO}_{x}$ 转变为硝态氮。分别向0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ NaCl溶液和0.08 $mol \cdot L^{- 1}$ ${Na}_{2} {SO}_{4}$ 溶液(起始pH均调至9)中通入NO，测得电流强度与NO的脱除率的关系如图1所示。电解0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ NaCl溶液时，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图2所示。

①电解 ${Na}_{2} {SO}_{4}$ 溶液时产生 $H_{2} O_{2}$ 。 $H_{2} O_{2}$ 氧化吸收NO的离子方程式为。

②电解NaCl溶液时，当电流强度大于4A后，NO去除率下降的原因是。

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24. 金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来，金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验：

(1)、已知，Fe²⁺遇K₃[Fe(CN)₆]溶液生成蓝色沉淀。

小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

装置	分别进行的操作	现象
	i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞	碳棒附近溶液变红
	ii.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液	铁片表面产生蓝色沉淀

①用电极反应式解释实验i中的现象：。

②查阅资料：K₃[Fe(CN)₆]具有氧化性。有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是。

③为进一步探究K₃[Fe(CN)₆]的氧化性对实验ii结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记录如下：

实验	胶头滴管	试管	现象
	0.5 mol/L K₃[Fe(CN)₆]溶液	iii.蒸馏水	无明显变化
		iv. $1.0 mol \cdot L^{- 1} NaCl$ 溶液	铁片表面产生大量蓝色沉淀
		v. $0.5 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} {SO}_{4}$ 溶液	无明显变化

a．以上实验表明：在Cl^-存在条件下，K₃[Fe(CN)₆]溶液可以与铁片发生反应。

b．为探究Cl^-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl^-的作用是。

(2)、实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30 mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。

①分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器b中的溶液所在的试管中无变化，容器b中铁片做极。

②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是。

(3)、金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H₂SO₄溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe₃O₄氧化膜，试写出该阳极的电极反应式。

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25. 根据要求回答下列问题：

(1)、Ⅰ．中和热是指在稀溶液中，

H^{+} (aq)

与

{OH}^{-} (aq)

发生中和反应生成

1 mol H_{2} O(l)

时的反应热。利用如图所示装置测定中和热，取

30 mL 0 .50mol \cdot L^{- 1}

稀硫酸与

50 mL 0 .50mol \cdot L^{- 1} NaOH

溶液进行实验，实验数据如表。

温度实验次数	起始温度 $t_{1} / ° C$			终止温度 $t/ ° C$
温度实验次数	$H_{2} {SO}_{4}$	$NaOH$	平均值	终止温度 $t/ ° C$
1	26.2	26.0	26.1	30.2
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.3

回答下列问题：

上述实验中温度变化的平均值为 $° C$ ，若近似认为 $0.50 mol \cdot L^{- 1}$ 稀硫酸与 $0.50 mol \cdot L^{- 1} NaOH$ 溶液的密度均为 $1 g \cdot {cm}^{- 3}$ (忽略溶液混合后体积变化)，反应所得溶液的比热容 $c = 4.18 J \cdot {(g \cdot ° C)}^{- 1}$ ，则中和热 $ΔH$ 的数值为 $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ (保留1位小数)。

(2)、上述实验结果与中和热数值

57.3 kJ \cdot {mol}^{- 1}

有偏差，产生偏差的原因不可能是因为___________ (填标号)。

A、实验装置保温、隔热效果差 B、用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C、分多次把NaOH溶液倒入内筒中 D、测过稀硫酸的温度计未洗净直接用于测定NaOH溶液的温度

(3)、Ⅱ．在下图所示装置中，试管

A

、

B

中的电极为多孔的惰性电极，

C

、

D

为两个铜夹，夹在被

{Na}_{2} {SO}_{4}

溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有

{KMnO}_{4}

液滴；电源有、

b

两极。若在

A

、

B

中充满

KOH

溶液后倒立于盛

KOH

溶液的水槽中，断开

K_{1}

，闭合

K_{2}

、

K_{3}

，通直流电，实验现象如图所示，则：

a是电源的极。

(4)、在

{Na}_{2} {SO}_{4}

溶液浸湿的滤纸条中部的

{KMnO}_{4}

处现象为。写出电极

D

的电极反应式。

(5)、断开

K_{2}

、

K_{3}

，闭合

K_{1}

，一段时间后KOH溶液

c ({OH}^{-})

(填“变大”“变小”或“不变”)。

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实验组别混合溶液	$A$	$B$	$C$	$D$	$E$	$F$
$4 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4} / m L$	30	$V_{1}$	$V_{2}$	$V_{3}$	$V_{4}$	$V_{5}$
饱和 $C u S O_{4}$ 溶液/ $m L$	0	0.5	2.5	5	$V_{6}$	20
$H_{2} O / m L$	$V_{7}$	$V_{8}$	$V_{9}$	$V_{10}$	10	0

编号	a	b	c	d
电池装置