理综化学7+4二轮专题复习卷专题九电化学

试卷更新日期：2023-01-12 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 某水处理剂由纳米铁粉附着在多孔炭粉的表面复合而成，利用原电池原理处理弱酸性废水中的NO₃^－时，其表面发生如图所示反应。下列说法正确的是（）

A、电池工作时，H⁺向负极移动 B、正极附近溶液的酸性增强 C、负极电极式：Fe－3e^－＝Fe³⁺ D、与单独使用纳米铁粉相比，该水处理剂能加快NO₃^－的除去速率

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2. 某储能电池原理如图。下列说法正确的是（）

A、放电时负极反应： $N a_{3} T i_{2} {(P O_{4})}_{3} - 2 e^{-} = N a T i_{2} {(P O_{4})}_{3} + 2 N a^{+}$ B、放电时 $C l^{-}$ 透过多孔活性炭电极向 $C C l_{4}$ 中迁移 C、放电时每转移 $1 m o l$ 电子，理论上 $C C l_{4}$ 吸收 $0.5 m o l C l_{2}$ D、充电过程中， $N a C l$ 溶液浓度增大

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3. 如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取 $10.00 m L$ 待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是（）

A、左侧电极反应： $2 H_{2} O - 4 e^{-} = O_{2} ↑ + 4 H^{+}$ B、实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C、若c中收集气体 $11.20 m L$ ，则样品中乙酸浓度为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ D、把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果

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4. 电化学广泛应用于工业领域。下列叙述正确的是（）

A、电解精炼铜时，与电源正极相连的是精铜 B、锌铜原电池产生电流时，溶液中的阳离子移向Zn电极 C、用惰性电极电解足量的饱和食盐水时，阳极的电极反应式： $2 C l^{-} - 2 e^{-} = C l_{2} ↑$ D、外接电源保护海水中钢闸门时，应将钢闸门与电源的正极相连

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5. 科学家近年发明了一种新型 $Z n - C O_{2}$ 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 $C O_{2}$ 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是（）

A、放电时，负极区pH升高 B、放电时，1mol $C O_{2}$ 转化为HCOOH，转移的电子数为4mol C、充电时，Zn电极连电源正极 D、充电时，产生22.4L(标准状况下) $O_{2}$ ，生成的Zn为130g

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6. 我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是（）

A、钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 B、可将钢铁构件与电源负极连接臧缓腐蚀发生 C、钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为 $F e - 3 e^{-} = F e^{3 +}$ D、海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率

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7. 某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：① $Z n - 2 e^{-} = Z n^{2 +}$ ；② $Z n^{2 +} + 4 O H^{-} = {[Z n {(O H)}_{4}]}^{2 -}$ ；③ ${[Z n {(O H)}_{4}]}^{2 -} = Z n O + 2 O H^{-} + H_{2} O$ 。下列说法错误的是（）

A、电极a的电势高于电极b的电势 B、放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变 C、电极a上发生的电极反应式为 $C_{2} H_{2} + 2 H_{2} O + 2 e^{-} = C_{2} H_{4} + 2 O H^{-}$ D、电解足量 $C u S O_{4}$ 溶液，理论上消耗2.24L(标准状况) $C_{2} H_{2}$ 时，生成6.4gCu

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二、实验探究题

8. 绿水青山和金山银山绝不是对立的，关键在人，关键在思路。消除NO_x、CO、SO₂等大气污染物对建设美丽环境具有重要意义。

(1)、工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂ ，已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
①SO₂(g)+2NH₃·H₂O(aq)=(NH₄)₂SO₃(aq)+H₂O(l) △H₁

②(NH₄)₂SO₃(aq)+SO₂(g)+H₂O(l)=2NH₄HSO₃(aq) △H₂

③2NH₄HSO₃(aq)+2NH₃·H₂O+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l) △H₃

则2SO₂(g)+4NH₃·H₂O(aq)+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l)的△H=。

(2)、工业上可将SO₂和NO₂混合转化，反应为SO₂(g)+NO₂(g) $\overset{}{⇌}$ SO₃(g)+NO(g) △H＜0，进而制取硫酸。欲使该反应的速率增大且平衡逆向移动，改变的反应条件为。一定温度下，能判断该反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。
A．SO₃和NO的浓度比保持不变
B．混合气体的颜色保持不变
C．容器中压强不再变化
D．恒容混合气体的密度保持不变

(3)、NO和NO₂尾气可用碱液吸收，生成的 $N O_{2}^{-}$ 可用电化学原理降解，原理如图所示，则阴极为(填a或b)，电极反应式为。

(4)、利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO，发生反应：2CO(g)+2NO(g) $\overset{}{⇌}$ N₂(g)+2CO₂(g) △H＜0。实验测得v_正=k_正·c²(NO)·c²(CO)，v_逆=k_逆·c(N₂)·c²(CO₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关。
①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数(填“＞”“＜”或“=”)k_逆增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，总压为a，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为50%，则 $\frac{k_{正}}{k_{逆}}$ =；在t₁min时再向容器内加入1molCO和1molNO，保持温度不变，则再次达平衡时NO的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。整个过程中容器中的气压(P)与反应时间(t)的关系曲线如图所示，则用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数K_p=。

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9. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：

(1)、在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的 $C (s)$ 和 $1 {molH}_{2} O (g)$ ，起始压强为 $0.2 MPa$ 时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ． $C (s) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + H_{2} (g) Δ H_{1} = + 131.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

Ⅱ． $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g) Δ H_{2} = - 41.1 k J \cdot m o l^{- 1}$

①下列说法正确的是；

A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动

B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡

C．平衡时 $H_{2}$ 的体积分数可能大于 $\frac{2}{3}$

D．将炭块粉碎，可加快反应速率

②反应平衡时， $H_{2} O (g)$ 的转化率为 $50 %$ ， $CO$ 的物质的量为 $0.1 mol$ 。此时，整个体系（填“吸收”或“放出”）热量 $kJ$ ，反应Ⅰ的平衡常数 $K_{p} =$ （以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。

(2)、一种脱除和利用水煤气中 $C O_{2}$ 方法的示意图如下：

①某温度下，吸收塔中 $K_{2} C O_{3}$ 溶液吸收一定量的 $C O_{2}$ 后， $c (C O_{3}^{2 -}) ： c (H C O_{3}^{-}) = 1 ： 2$ ，则该溶液的 $p H =$ （该温度下 $H_{2} C O_{3}$ 的 $K_{a l} = 4.6 \times 10^{- 7} ， K_{a 2} = 5.0 \times 10^{- 11}$ ）；

②再生塔中产生 $C O_{2}$ 的离子方程式为；

③利用电化学原理，将 $C O_{2}$ 电催化还原为 $C_{2} H_{4}$ ，阴极反应式为。

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10. 稀土（

）包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿（含铁、铝等元素）中提取稀土的工艺如下：

已知：月桂酸 $(C_{11} H_{23} COOH)$ 熔点为 $44 ° C$ ；月桂酸和 ${(C_{11} H_{23} COO)}_{3} RE$ 均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持 $+ 3$ 价不变； ${(C_{11} H_{23} COO)}_{2} Mg$ 的 $K_{sp} = 1.8 \times 10^{- 8}$ ； $Al {(OH)}_{3}$ 开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。

离子	${Mg}^{2 +}$	${Fe}^{3 +}$	${Al}^{3 +}$	${RE}^{3 +}$
开始沉淀时的pH	8.8	1.5	3.6	6.2~7.4
沉淀完全时的pH	/	3.2	4.7	/

(1)、“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是。

(2)、“过滤1”前，用

NaOH

溶液调pH至的范围内，该过程中

{Al}^{3 +}

发生反应的离子方程式为。

(3)、“过滤2”后，滤饼中检测不到

Mg

元素，滤液2中

{Mg}^{2 +}

浓度为

2.7 g \cdot L^{- 1}

。为尽可能多地提取

{RE}^{3 +}

，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中

c (C_{11} H_{23} {COO}^{-})

低于

mol \cdot L^{- 1}

（保留两位有效数字）。

(4)、①“加热搅拌”有利于加快

{RE}^{3 +}

溶出、提高产率，其原因是。

②“操作X”的过程为：先，再固液分离。

(5)、该工艺中，可再生循环利用的物质有（写化学式）。

(6)、稀土元素钇（Y）可用于制备高活性的合金类催化剂

{Pt}_{3} Y

。

①还原 ${YCl}_{3}$ 和 ${PtCl}_{4}$ 熔融盐制备 ${Pt}_{3} Y$ 时，生成转移 $mol$ 电子。

② ${Pt}_{3} Y / C$ 用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化 $O_{2}$ 的还原，发生的电极反应为。

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11. 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧化铜的重要前驱体之一、下面是它的一种实验室合成路线：
+H₂O+H₂SO₄ $\to_{}^{100 - 130 ℃}$ +NH₄HSO₄

+Cu(OH)₂ $\overset{}{\to}$ +H₂O

制备苯乙酸的装置示意图(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。具体步骤：

i.在250mL三颈烧瓶a中加入70mL70%的硫酸。

ii.将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈( )到过量硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。

iii.将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)₂搅拌30 min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体。回答下列问题：

(1)、配制70%硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是：先加的后加。

(2)、在装置中，仪器b的名称是；仪器c的作用是。反应分离苯乙酸粗品时，加适量冷水的目的是。

(3)、下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是____ (填标号)。

A、分液漏斗 B、漏斗 C、烧杯 D、直形冷凝管 E、玻璃棒

(4)、最终得到41 g苯乙酸晶体，则苯乙酸的产率是% (结果保留小数点后两位数字)

(5)、写出用CuCl₂·2H₂O和NaOH溶液制备Cu(OH)₂沉淀的化学方程式：。

(6)、某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置电解CuCl₂·2H₂O溶液，该电池的负极反应式为。

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理综化学7+4二轮专题复习卷 专题九 电化学

一、单选题

二、实验探究题

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