安徽省濉溪中学2018-2019学年高三化学电解与电池单元测试卷 _试卷库

安徽省濉溪中学2018-2019学年高三化学电解与电池单元测试卷

年级：学科：化学类型：单元试卷来源：91题库

一、单选题（共15小题）

1、

图1是铜锌原电池示意图．图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（）

A . 铜棒的质量 B . c（Zn²⁺） C . c（H⁺） D . c（SO₄²^﹣）

2、我国首艘001A型国产航母在大连造船厂建造。下列有关说法正确的是（）

A . 升降机的Al- Mg合金焊接过程中，可采用N₂作保护气 B . 为降低舰体钢材料中硅含量，冶炼过程中需使用O₂和CaCO₃ C . 为测定螺旋浆Cu-Al合金中铜元素含量，只需使用氨水 D . 为防止舰体在海水中发生电化学腐蚀，可镶嵌铜块

3、用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法错误的是（）

A . 电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 B . b电极上发生反应的方程式为：4OH^－－4e^－=2H₂O＋O₂↑ C . 曲线O～P段表示O₂的体积变化 D . 从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g/mol

4、设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A . 硅晶体中，有N_A个Si就有2 N_A个Si—Si键 B . 常温常压下，等物质的量浓度的Na₂CO₃与Na₂S溶液中Na⁺数目相等 C . 惰性电极电解食盐水，若线路中通过2 N_A个电子的电量时，则阳极产生气体22.4 L D . 标准状况下，2 mol Na₂O₂与44.8 L SO₂完全反应，转移的电子数目为2 N_A

5、利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。

下列说法错误的是（）

A . 上述正极反应均为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^- B . 在不同溶液中，Cl是影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C . 向实验④中加入少量(NH₄)₂SO₄固体，吸氧腐蚀速率加快 D . 在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液

6、下面是电解饱和食盐水的装置，通电一段时间后下列说法错误的是（）

A . 阴极附近溶液的pH增大 B . 阳极产生的气体可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 C . 若阳极最终收集到气体4.48L，则反应中转移电子的物质的量为0.4 mol D . 完全电解后充分混合U型管中物质，所得溶液会含有NaClO

7、十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是（）

A . 该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极 B . Pt1电极附近发生的反应为：SO₂＋2H₂O－2e^－＝H₂SO₄＋2H^＋ C . Pt2电极附近发生的反应为O₂＋4e^－＋2H₂O＝4OH^－ D . 相同条件下，放电过程中消耗的SO₂和O₂的体积比为2∶1

8、用电渗析法由NaH₂PO₂制备H₃PO₂的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A . 电源a极为负极，所连石墨电极上的反应为2H⁺+2e^-=H₂↑ B . 氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小 C . H⁺由左向右穿过阳膜1，H₂PO₂^-由右向左穿过阴膜 D . 当导线中转移0.4mole^-时，两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48L

9、硫酸亚铁锂（LiFePO₄）电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是（）

A . 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B . 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C . “沉淀”反应的金属离子为Fe³⁺ D . 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

10、化学与生活密切相关。下列说法错误的是

A . 泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B . 疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C . 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境 D . 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

11、一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O₂与Li⁺在多孔碳材料电极处生成Li₂O_2-x（x=0或1）。下列说法正确的是

A . 放电时，多孔碳材料电极为负极 B . 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C . 充电时，电解质溶液中Li⁺向多孔碳材料区迁移 D . 充电时，电池总反应为Li₂O_2-x=2Li+（1- $\text{[math]}$ ）O₂

12、下列有关电化学说法错误的是（）

A . 电池中电流由正极流向负极。锂电池比能量高，锂电池一般不用有机酸、醇、水溶液直接作电解质溶液 B . 太阳能电池有的是物理过程，有的还包括一个循环往复的化学反应 C . 硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的阳极 D . 电解时，有时一些阳离子、含氧酸根也可在阳极放电

13、《Nature》期刊曾报道一例CH₃OH-O₂原电池，其工作示意图如下。下列说法错误的是（）

A . 电极A是负极，发生氧化反应 B . 电解质溶液中H⁺由A极流向B极 C . 电极B的电极反应为：O₂+2e^-+H⁺=HO₂^- D . 外电路中通过6mol电子，生成CO₂的体积为22.4L

14、根据实验目的判断下列实验操作或装置正确的是（）

A . A B . B C . C D . D

15、某研究小组设计如下装置处理pH为5-6的污水。下列说法正确的是（）

A . 阳极的电极反应式为：Fe-3e^-=Fe³⁺ B . 正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^- C . 若阴极转移2mol电子，则负极消耗5.6LCH₄ D . 污水中最终会产生Fe(OH)₃ ，吸附污物而形成沉淀

二、综合题（共6小题）

1、如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O．

(1)甲池是装置．

(2)乙池中A（石墨）电极的名称是．

(3)写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：．

(4)乙池中反应的化学方程式为．

(5)当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂ mL（标准状况）；此时丙池某电极上析出1.60g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是（填序号）．

A．MgSO₄　 B．CuSO₄ C．NaCl　 D．AgNO₃ ．

2、

(1)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：

途径I：C₃H₈（g） + 5O₂（g） = 3CO₂（g） +4H₂O（l） ΔH＝-a kJ·mol^-1

途径II：C₃H₈（g） = C₃H₆（g）+ H₂（g） ΔH＝+b kJ·mol^-1

2C₃H₆（g）+ 9O₂（g） = 6CO₂（g） +6H₂O（l） ΔH＝-c kJ·mol^-1

2H₂（g）+O₂ （g） = 2H₂O（l） ΔH＝-d kJ·mol^-1（abcd均为正值）

请回答下列问题：

①判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量（填“大于”、“等于”或“小于”）途径II放出的热量。

②b 与a、c、d的数学关系式是。

(2)甲醇是一种重要的试剂，有着广泛的用途，工业上可利用CO₂制备甲醇。用CH₄与CO₂反应制H₂和CO，再利用H₂和CO化合制甲醇。已知：

① 2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l） △H₁=-1450.0kJ·mol^－¹

② 2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g） △H₂=-566.0kJ·mol^－¹

③ 2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l） △H₃=-571.6kJ·mol^－¹

则H₂和CO制液态甲醇的热化学方程式为。

(3)如图所示，某同学设计一个甲醚（CH₃OCH₃）燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．

报据要求回答相关问题：

①写出甲中通甲醚一极的电极反应式。

②乙中发生的总反应的离子方程式为。

③将0.2mol AgNO₃、0.4mol Cu（NO₃）₂ 、0.6mol KCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3mol Cu，此时在另一电极上产生的气体体积（标准状况）为 L，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，需要加入固体的质量为 g 。

3、按要求对下图中两极进行必要的连接并填空：

(1)在A图中，使铜片上冒气泡。请加以必要联接，则联接后的装置叫。电极反应式：锌电极：；铜电极：。

(2)在B图中（a，b都为惰性电极），使a极析出铜，则b析出：。加以必要的联接后，该装置叫。电极反应式: b极：。经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，溶液的pH值（升高、降低、不变）。

4、工业上用废弃固体(含有Cu₂S、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂ 等)制取粗铜、绿矾(FeSO₄·7H₂O)和明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]，操作流程如下：

(1)气体a是 (写化学式，下同)，试剂X是 (已知X是一种盐)，固体C是。

(2)明矾可以净水，明矾净水的原理是 (用离子方程式表示)。

(3)利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄

2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄ ，若将该反应设计成原电池，该电池的正极反应式为。

(4)取少量产品绿矾，加水溶解后再滴入几滴KSCN溶液，若产品绿矾中不含有Fe³⁺ ，观察到的现象为；若在产品绿矾的水溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，观察到的现象为，原因是 (用离子方程式表示)。

(5)已知绿矾受热分解的化学方程式为2FeSO₄·7H₂O

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O。称取3.5g产品绿矾，加热分解至恒重后(杂质受热不分解)，将反应所得的气体缓缓通入盛有足量蒸馏水的锥形瓶中，再用0.1000 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，滴定到终点时消耗酸性KMnO₄溶液的体积为25.00mL，则产品绿矾的纯度为 (保留三位有效数字)。

5、合成氨在生产中具有重要意义。请按要求回答下列问题。

(1)已知反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H<0。向恒温恒容密闭的反应容器中投料1 mol N₂、3 mol H₂ ，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH₃的物质的量分数随压强变化的曲线如图所示：

①曲线A、B、C对应的温度是由低到高依次是(填代表曲线的字母) 。

图中X、Y、Z点的平衡常数大小关系(填“>”“<”或“=”)： K(X) K(Y) K(Z).

②既能加快化学反应速率有能提高H₂的转化率的措施有。

③Y点对应的H₂的转化率是；若仅将起始投料均加倍，其他条件不变，达新平衡时，则H₂的转化率将会(填“升高”、“降低”或“不变”) 。

(2)电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高，有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图甲和图乙所示：

①图甲a电极上的电极反应式为图乙d电极上的电极反应式为。

②若图甲和图乙装置的通电时间相同、电流强度相等，电解效率分别为80%和60%，则两种装置中产生氨气的物质的量之比为。

6、研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题：

(1)常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液：①NH₄I；②CH₃COONa；③(NH₄)₂SO₄；④ Na₂CO₃ ， pH从大到小排列顺序为 (填序号)。

(2)苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯：

。

①已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为akJ/mol，bkJ/mol，则氢气的燃烧热为 kJ/mol(用含有Q、a、b的表达式表示，其中Q、a、b均大于0)。

②在实际生产中，在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如下图所示。

Ⅰ.加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是

Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数(Kp)，其中，分压=总压×物质的量分数，则900K时的平衡常数Kp= .

Ⅲ.改变下列条件，能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是 (填字母)。

A．恒容时加入稀释剂水蒸气

B.压强不变下，温度升至1500K

C.在容积和温度不变下充入Ar

D.选用催化效果更好的催化剂

(3)利用“Na-CO₂”电池将CO₂变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO₂”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO₂ $\text{[math]}$ 2Na₂CO₃+C。放电时该电池“吸入”CO₂ ，其工作原理如图所示：

①放电时，正极的电极反应式为。

②若生成的Na₂CO₃和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mol 电子时，两极的质量差为 g。(假设放电前两电极质量相等)