备战高频考点与最新模拟化学专题10--电化学及其应用

根据下图，下列判断中正确的是(　　)

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH­₃CH₂OH – 4e^－ + H₂O = CH₃COOH + 4H⁺。下列有关说法正确的是（ ）

下列与金属腐蚀有关的说法正确的是                (　　)

设计新型燃料电池是本世纪最富有挑战性的课题之一。
(1)有人制造了一种燃料电池，一个电极通入O₂(含有少量CO₂)，另一个电极通入CH₄，电池的电解质是熔融的K₂CO₃。该电池的负极反应式为____________________________，电池工作时，电解质里的CO(向________极移动(填“正”或“负”)。
(2)某科研小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图10－3所示的原电池装置。该电池的负极反应式为________________________________________________，用该电池电解CuCl₂溶液，当产生33.6 L Cl₂(标准状况下)时，消耗甲醇的质量为________g。

中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是(　　)

用石墨作电极电解CuSO₄溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的(　　)

下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b﹤d。符合上述实验结果的盐溶液是

Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+ Mg = Mg²⁺+ 2Ag +2Cl^-。有关该电池的说法正确的是

糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是

银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag₂S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（ ）

“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl₂和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（ ）

电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr₂O₇^2－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr₂O₇²＋6Fe^2＋＋14H^＋2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O，最后Cr^3＋以Cr(OH)₃形式除去，下列说法不正确的是 （  ）

A．阳极反应为Fe－2e－Fe2＋	B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成	D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原

燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是（   ）

Mg-H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是（   ）

下列有关说法正确的是（   ）

A．反应NH3(g)+HCl(g)="==" NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H<0

B．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极

C．CH3COOH 溶液加水稀释后，溶液中的值减小

D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO32－水解程度减小，溶液的pH减小

热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO₄+2LiCl+Ca = CaCl₂+Li₂SO₄+Pb。下列有关说法正确的是

下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是

用石墨电极电解CuCl₂溶液（见右图）。下列分析正确的是

电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I₂+6OH^—==IO₃^—+5I^—+3H₂O

下列说法不正确的是

将右图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH­₃CH₂OH – 4e^- + H₂O = CH₃COOH + 4H⁺。下列有关说法正确的是

①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，①②相连时，外电路电流从②流向① ；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出 ；③ ④ 相连时，③ 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A  ①③②④              B  ①③④②           
C  ③ ④ ②①           D  ③ ① ②④  

下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：
下列说法不正确的是

A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O＋2e－2OH―＋H2↑

B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡2＋2H＋＋H2O向右移动

C．该制备过程总反应的化学方程式为： 4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑

D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝

某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K₂，闭合K₁，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K₁，闭合K₂，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl—Cl2↑+H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl—

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和H₂O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是

下列叙述错误的是

将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是

A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移

B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－4OH－

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－Cu2＋

研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO₂＋2Ag＋2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：

结合下图判断，下列叙述正确的是

研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是

某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是

以KCl和ZnCl₂混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是

铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni₂O₃+3H₂O= Fe(OH)₂+2Ni(OH)₂。下列有关该电池的说法不正确的是

为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：Pb(s)+ PbO₂(s)+2H₂SO₄(aq)= 2PbSO₄(s)+ 2H₂O(l)
电解池：2Al + 3H₂O Al₂O₃ + 3H₂↑，电解过程中，以下判断正确的是（　　）

	原电池	电解池
A	H+移向Pb电极	H+移向Pb电极
B	每消耗3molPb	生成2molAl2O3
C	正极：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O	阳极：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
D

下列说法中正确的是

空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（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。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是

A．转移0.1mol电子时，a电极产生标准状况下O₂ 1.12L
B．b电极上发生的电极反应是：2H₂O+2e^－＝H₂↑+2OH^－
C．c电极上进行还原反应，B电池中的H⁺可以通过隔膜进入A池
D．d电极上发生的电极反应是：O₂+4H^＋+4e^－＝2H₂O

关于如图所示各装置的叙述中，正确的是

下列是某校实验小组设计的一套原电池装置，下列有关描述不正确的是

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓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

早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，反应原理为：4NaOH(熔融)4Na＋2H₂O＋O₂↑。后来盖·吕萨克用铁与熔融 氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为：3Fe＋4NaOH＝Fe₃O₄＋4Na↑＋2H₂↑。下列有关说法不正确的是

一种新型污水处理装置如图所示。该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。下列说法中不正确的是

理综化学试卷）
工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是

已知：①Ni²⁺在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性：Ni²⁺（高浓度）＞H⁺＞Ni²⁺（低浓度）
A．碳棒上发生的电极反应：4OH^— -4e^—=O₂↑+2H₂O
B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少
C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH
D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

如图所示，装置在常温下工作（溶液体积变化忽略不计）。闭合K，灯泡发光。下列叙述中不正确的是

将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是

电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁一次氯酸钠燃料电池，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．图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2

B．图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去

C．图乙电解池中，若有0．084 g阳极材料参与反应，则阴极会有336 mL的气体产生

D．若图甲燃料电池消耗3．6 g镁产生的电量用以图乙废水处理，理论上可产生10．7 g氢氧化铁沉淀

(2014届江西省九江市七校高三第二次联考化学试卷）
空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（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放电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（ ）

A．当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L O₂（标准状况下）
B．b极上发生的电极反应是：4H₂O + 4e^- = 2H₂↑+ 4OH^-
C．d极上发生的电极反应是：O₂ + 4H⁺ + 4e^- = 2H₂O
D．c极上进行还原反应，B中的H⁺可以通过隔膜进入A

瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪（图甲）的传感器煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时可以显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y₂O₃-Na₂O，O^2-可以在其中自由移动。下列有关叙述不正确的是

如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是

利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。下列说法正确的是

根据下图，下列判断中正确的是

以(B元素的化合价为+3)和为原料的电池，可以作为通讯卫星的高能电池。其电极负极材料为Pt／C，正极材料为，工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．该电池工作时Na+由a极区移向b极区

B．电极b是原电池的正极

C．该电池的负极反应为： =

D．电路中通过6.02×1022个电子时，理论上消耗mol

下列有关实验现象的描述中，正确的是

A．如图所示装置中，锌电极上一定没有气泡生成

B．向CaCl2饱和溶液中通入少量CO2，溶液中会出现白色沉淀

C．做氯化铵分解实验时，加热试管底部，试管口处有晶体出现

D．向蛋白质溶液中滴加足量饱和NaCl溶液的过程中无固体析出

液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼（N₂H₄）为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是

原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是

装置①                装置②                装置③

2013年12月31日夜，上海外滩运用LED产品进行了精彩纷呈的跨年灯光秀。下图是一种氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是   

铁棒和石墨棒用导线连接后，浸入0．01mol/L的氯化钠溶液中，可能出现的现象是

将Al片和Cu片用导线相连，一组插入稀H₂SO₄溶液中，一组插入浓NaOH溶液中，分别形成了原电池。则在这两个原电池中

研究CO、SO₂、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
（1）以CO或CO₂与H₂为原料，在一定条件下均可合成甲醇，你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）                    。
（2）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：

负极                      ，正极                  。
（3）一定条件下，NO₂和SO₂反应生成SO₃（g）和NO两种气体，现将体积比为1:2的NO₂和SO₂的混合气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是         。（填序号）

当测得上述平衡体系中NO₂与SO₂体积比为1:6时，则该反应平衡常数K值为           ；
（4）工业常用Na₂CO₃饱和溶液回收NO、NO₂气体：
NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂ 2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₃+NaNO₂+CO₂
若用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO、NO₂混合气体，每产生标准状况下CO₂ 2．24L（CO₂气体全部逸出）时，吸收液质量就增加4．4g，则混合气体中NO和NO₂体积比为         。

(2014届湖南省益阳市高三下学期模拟考试理综化学试卷）
海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都来自于海水。

Ⅰ．在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如图甲所示）。
（1）写出阳极的反应式：                                     。
（2）图甲中流出的b是                  溶液。
（3）石棉隔膜的作用是                      。
Ⅱ．随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。
（1）离子交换膜电解槽（如图乙所示）中⑥、⑦分别是       、              。
（2）已知一个电子的电量是1.602×10^－19C，用离子膜电解槽电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵ C的电量时，生成NaOH       g。 
Ⅲ．下图是工业上生产镁的流程。

（1）写出下列反应的化学方程式：
①沉淀池：                        ②电 解：                                 
（2）整个生产流程中循环使用的物质是               。
（3）简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项：          。

为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染，人们采取了很多措施。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) △H＜0，
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是        （填代号）。
（下图中υ_正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。已知：
CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ/mol     ①
2NO₂(g)N₂O₄(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol      ②
H₂O(g) ＝ H₂O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol       ③
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式：                 。
（3）用NH₃催化还原NO_X也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂，通过测量逸出气体中氮氧化物含量，从而可确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) +NO₂(g)+2NH₃(g)2N₂(g) + 3H₂O(g)。

①该反应的△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(p_B)代替物质的量浓度(c_B)也可以表示平衡常数（记作K_P），
则上述反应的K_P＝                       。
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图，石墨I为电池的       极。  该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为            。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO₂）可用尿素〔CO(NH₂)₂〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO₂体积比为1︰1）的质量为          g。

Ⅰ．在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO₂与太阳能电池电解水产生的H₂合成甲醇，其过程如下图所示，试回答下列问题：

（1）该合成路线对于环境保护的价值在于               。
（2）15～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO₂吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因                    。
（3）CH₃OH、H₂的燃烧热分别为：△H＝－725.5 kJ/mol、△H＝－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO₂、H₂合成CH₃OH的热化学方程式：                             。
Ⅱ．将燃煤废气中的CO₂转化为甲醚的反应原理为：
2CO₂(g) + 6H₂(g)CH₃OCH₃(g) + 3H₂O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率见下表：

 
（4）该反应的焓变△H     0，熵变△S     0（填＞、＜或＝）。
（5）用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式            。
（6）若以1.12 L·min^-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L^-1 CuSO₄溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜  g。

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式                                          。
（2） 将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是：                             。
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)₂的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是      （填序号）

A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H⁺ + 2e^－= H₂↑
（4）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

 
①实验1中，以v (H₂)表示的平均反应速率为              。
②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是                 （答一种情况即可）

理综化学试卷）
汽车尾气中的NO_x是大气污染物之一，科学家们在尝试用更科学的方法将NO_x转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。
（1）压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将NO_x转变成无毒的CO₂和N₂。
①CH₄(g)＋4NO₂(g) 4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₁＜0
②CH₄(g)＋4NO(g)2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H₂＜0
③CH₄(g) ＋2NO₂(g)N₂(g) ＋CO₂(g) ＋2H₂O(g) △H₃＝         。（用△H₁和△H₂表示）
（2）在恒压下，将CH₄(g)和NO₂(g)置于密闭容器中发生化学反应③，在不同温度、不同投料比时，NO₂的平衡转化率见下表：

 
①写出该反应平衡常数的表达式K=         。
②若温度不变，提高[n(NO₂) / n(CH₄)]投料比，则K将         。（填“增大”、“减小”或“不变”。）
③400 K时，将投料比为1的NO₂和CH₄的混合气体共0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时NO₂的体积分数        。
（3）连续自动监测氮氧化物（NO_x）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

图1                                    图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式：                                。
②收集某汽车尾气经测量NO_x的含量为1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×10⁴L（标准状况下）该尾气需要甲烷30g，则尾气中V(NO)︰V(NO₂)=   
（4）在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH₄，然后再分别充入等量的NO和NO₂。在不同温度下，同时分别发生②③两个反应：并在t秒时测定其中NO_x转化率，绘得图象如图2所示：
①从图中可以得出的结论是
结论一：相同温度下NO转化效率比NO₂的低
结论二：在250℃-450℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，450℃-600℃时NO_x转化率随温度升高而减小
结论二的原因是                                                    
②在上述NO₂和CH₄反应中，提高NO₂转化率的措施有_________。(填编号)
A．改用高效催化剂     B．降低温度     C.分离出H₂O(g)       D．增大压强
E．增加原催化剂的表面积   F．减小投料比[n(NO₂) / n(CH₄)]