【文档说明】山东省章丘市第一中学2020-2021学年高二上学期9月月考化学试题【精准解析】.doc,共(20)页,1.898 MB,由小赞的店铺上传
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化学试卷一、单选题(每小题2分,共30分)1.如图所示,电流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是()A.C中阳离子向A极移动B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸C.B极为原电池的正极D.A极发生氧化反应【答案】A
【解析】【详解】电流表指针发生偏转,说明形成原电池反应,化学能转化为电能;同时A极质量减少,则A为原电池负极,B极上有气泡产生,B为原电池正极,C为电解质溶液;A.在原电池中阳离子移向正极,故阳离子应该移向B电极,A错误;B
.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,锌作负极,铜作正极,符合题干反应现象,B正确;C.B极上有气泡产生,则B为原电池正极,C正确;D.A电极是原电池的负极,失去电子,发生氧化反应,D正确;故合理选项是A。2.下列关于如图所示的实验装置的判断
中错误的是()A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑【答案】D【解析】【详解】A.若X为碳棒,开关
K置于A处,Fe作电解池的阴极,属外加电流的阴极保护法,可减缓铁的腐蚀,故A项正确;B.若X为锌棒,开关K置于A处,Fe作电解池的阴极,属外加电流的阴极保护法,开关K置于B处,Fe作原电池的正极,属牺牲阳极的阴极保护法,均可减缓铁的腐蚀,故B项
正确;C.若X为锌棒,开关K置于B处,Fe作原电池的正极,属牺牲阳极的阴极保护法,故C项正确。D.若X为碳棒,开关K置于B处,Fe作原电池的负极,电极反应为Fe-2e-==Fe2+,故D项错误;故答案选D。3.下列有关说法正确的是()A.铅蓄电池的正极反应为PbO2+4H++2e-==
=Pb2++2H2OB.以CO和O2构成的碱性燃料电池负极电极反应式为CO+4OH--2e-===CO+2H2OC.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极D.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气【
答案】B【解析】【详解】A.由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O可知,放电时,铅蓄电池的正极反应为PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O,故A错误;B.碱性燃料电池负极CO失电子发生氧化反应,电极反应式为CO+4OH--2e-===C
O+2H2O,故B正确;C.电解精炼铜时,阳极上失电子发生氧化反应,所以粗铜作阳极,纯铜作阴极,故C错误;D.电解熔融氯化钠制备金属钠和氯气,电解氯化钠溶液得到氯气、氢气、氢氧化钠,故D错误;答案选B。4.如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉
线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜【答案】D【解析】【详解】滴入硫
酸铜溶液后,构成原电池;Fe比Ag活泼,Fe是负极,Fe发生失电子的氧化反应:Fe-2e-=Fe2+,Ag是正极,溶液中的铜离子放电在银表面析出:Cu2++2e-=Cu,所以银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜,答案选D。5.用H2消除酸性废水中的NO2-是一种常用的电
化学方法。其反应原理如图所示,下列说法不正确的是()A.Fe3O4在该反应中作催化剂B.Pd上发生的反应为H2-2e-═2H+C.总反应为3H2+2NO2-═N2+2OH-+2H2OD.Fe(Ⅱ)与Fe(
Ⅲ)之间相互转化起到了传递电子的作用【答案】C【解析】【分析】过程Ⅰ中,负极H2-2e-=2H+,正极2Fe3++2e-=2Fe2+;过程Ⅱ中,负极6Fe2+-6e-=6Fe3+,正极2NO2-+6e-+8H+=N2+4H2O。调整电子守恒,将
电极反应式相加,即可得到3H2+2NO2-+2H+N2+4H2O,由此进行解答。【详解】A.由以上分析可知,Fe3O4先消耗后生成,在反应中起催化剂作用,A正确;B.由过程Ⅰ中的转化关系,可得出Pd上发
生的反应为H2-2e-═2H+,B正确;C.电解质溶液提供H+,总反应为3H2+2NO2-+2H+N2+4H2O,C不正确;D.Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)通过得失电子发生相互转化,实际上起到传递电子作用,D正确。故选C。6.为研究金属
腐蚀的条件和速率,某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里,保存一星期后,下列有关实验现象的描述不正确的是()A.装置Ⅰ中左侧液面一定会上升B.装置Ⅰ中左侧液面比装置Ⅱ中低C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D.
装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B【解析】【详解】A.Ⅰ中铁钉中含有杂质C,C、Fe和水蒸气构成原电池,发生吸氧腐蚀,所以I中左侧压强减小,液面上升,故A正确;B.盐酸具有挥发性,所以II中左侧空气中含有稀盐酸,导致II发生析氢腐蚀,发生了反应为2H++2e-=H2↑,
生成了气体,则Ⅱ中左侧液面会下降,即左侧液面装置Ⅱ比装置Ⅰ低,故B错误;C.Ⅰ中铁钉中含有杂质C,C、Fe和水蒸气构成原电池,发生吸氧腐蚀;Ⅱ中铁丝与铜丝相连,金属活泼性相差较大,且用挥发性盐酸,构成电化学腐蚀;Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连,但由于所装试剂为不挥发性硫酸,且浓硫酸具有吸水性,铁
钉在干燥的空气中几乎不被腐蚀;因此Ⅱ中的铁丝腐蚀最严重,故C正确;D.Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连,但由于所装试剂为不挥发性硫酸,且浓硫酸具有吸水性,铁钉在干燥的空气中几乎不被腐蚀,故D正确;故选B。【点睛】本题的易错点为C中I、Ⅱ、Ⅲ装置中铁钉腐蚀情况的比较
,要注意盐酸和浓硫酸性质的区别。7.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe;有关该电池的下列说法中,正确的是A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电
池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS【答案】B【解析】【详解】A.Li—Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为0价,A错误;B.该电池的负极反应式
为Li-e-=Li+,正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe,电池正反应为2Li+FeS=Li2S+Fe,B正确;C.负极反应式为Li-e-=Li+,C错误;D.充电时总反应为Li2S+Fe=2Li+FeS,阴极电极反应
式为Li++e-=Li,D错误;答案选B。8.如图所示,其中甲池的总反应式:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池中通入
CH3OH一极的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O=CO23−+8H+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗1.12L(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生5.8固体【答案】D【解析】【详解】A.甲池为原电池,作为电
源,将化学能转化为电能,A错误;B.根据原电池的形成条件,通入CH3OH的一极为负极,通入O2的一极为正极,在碱性介质中,负极反应:CH3OH-6e-+8OH-=2-3CO+6H2O,B错误;C.乙池总反应:2CuSO4+2H2O通电
2Cu↓+O2↑+2H2SO4应加入CuO,C错误;D.丙池中:MgCl2+2H2O通电Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,消耗0.05molO2,转移0.2mol电子,生成0.1molMg(OH)2,其质量为5.8g,D正确;故答案为:D。9.我国首创的海洋电池以铝板为负极
,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流.电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是()A.正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线
流向铂电极C.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用D.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积【答案】B【解析】【分析】根据电池总反应4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3可知,电池工作时,负极为Al,发生氧化反应,电极反应式为Al-3e-+3O
H-=Al(OH)3,正极上通入空气,发生还原反应,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,结合原电池的工作原理分析解答。【详解】A.正极上通入空气,发生还原反应,正极反应式为O2+2H2O+4
e-=4OH-,故A正确;B.电池工作时,电流由正极流向负极,即从铂电极沿导线流向铝电极,故B错误;C.Al不断反应,不断溶解,所以一段时间后,更换铝板就可以继续使用,故C正确;D.铂做成网状的目的是增大与氧气的接触面积,故D正确;故选B。【点睛】本题的易错点为
B,要注意电流运动方向与电子运动方向相反。10.结合下图判断,下列叙述正确的是()A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-D
.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀【答案】A【解析】【详解】A.在原电池反应中,负极失电子,正极材料不能失去电子,所以Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护,A正确;B.Ⅰ中,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=
Zn2+,Ⅱ中,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,B不正确;C.Ⅰ中正极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-,Ⅱ中,正极反应为2H++2e-=H2↑,C不正确;D.Ⅰ中铁为正极,没有亚铁离子生成,故向
其中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液后没有蓝色沉淀生成,D不正确。故选A。11.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是()A.电源中a为负极,b为正
极B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C.B电极发生的反应:2H++2e-=H2↑D.A、B两端都必须使用铁作电极【答案】C【解析】【详解】A、因为生成的氢气将装置中原有氧气带出,且氢气的密度小于水,所以氢气从B端阴极
析出,A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子,所以“a”为正极,“b”为负极,A错误;B、因为阳极是铁,活泼电极作阳极时,阳极材料铁失电子生成亚铁离子,阴极上氢离子放电,同时破坏水的电离平衡,产生氢氧根离子,所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀,则电解液选用NaCl溶液不影响实验,B错误;C、阳极应该用
铁电极,阴极可以是铁也可以是其他惰性电极,阴极上氢离子得电子生成氢气,同时破坏水的电离平衡,产生氢氧根离子,氢气能防止氢氧化亚铁被氧化而导致实验失败,所以电极反应式为:2H++2e-=H2↑,C正确;D、阳极应该用铁电极,阴极可以是铁也可以是其他惰性电极,D错误;答案选C。12.
某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.铂片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负极,b点是正极【答案】D【
解析】【分析】出现红色字迹,说明溶液中有OH-生成,所以铅笔端作阴极,氢离子放电,发生还原反应,因此a是电源的负极,b是正极。【详解】A.铅笔端作阴极,发生还原反应,故A错误;B.铂片端作阳极,发生氧化反应,
故B错误;C.铅笔端作阴极,溶液中的阳离子在铅笔端放电,所以不会生成氯气,故C错误;D.铅笔端作阴极,则a是电源的负极,b是正极,故D正确;答案选D。13.分析如图所示的四个原电池装置,下列结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-=6
OH-+3H2↑C.③中Fe作负极D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑【答案】B【解析】【详解】A.①的条件下,Mg比Al易失电子,则Mg作负极、Al作正极,正负极反应式为2H++2e-═H2↑、Mg-2e-═Mg
2+;②的条件下,Al易失电子作负极,Mg作正极,正极反应式为2H2O+2e-═2OH-+H2↑、负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;③中Fe和浓硝酸发生钝化现象,Cu极易和浓硝酸反应而作负极,Fe作正极;④中Fe比Cu易失电子则Fe作负极,
Cu作正极,故A错误;B.②的条件下,Al易失电子作负极,Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,故B正确;C.③中Cu作负极,Cu失电子发生氧化反应,正极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,故C错误;D.④
中Cu作正极,Fe作负极,发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故D错误;故选B。电解质溶液不同,导致两极反应发生改变。当稀硫酸是电解质溶液时,Mg作负极(活动性Mg>Al);当NaOH溶液是电解质溶液时,Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应);③中Cu作负极,反应式为Cu-
2e-=Cu2+,Fe作正极,因为常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化;④中Cu作正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-。14.2019年诺贝尔化学奖已授予约翰·班宁斯特·古迪纳夫、斯坦利·惠廷汉姆和吉野彰
,三位科学家的获奖理由是为锂电池的发展做出了卓越贡献。下图是我国一项电解制备金属锂的新方法发明专利装置图。下列说法不正确的是A.电极B的电势比电极C高B.理论上该装置不需要补充电解质LiClC.电极B中氯离子和碳酸根离子放电D.A区避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀且减
少了环境污染【答案】C【解析】【分析】由题意可知,该图是我国一项电解制备金属锂的新方法发明专利装置图。电极C由Li+生成Li,故电极C为阴极,电极B为阳极,阴极发生还原反应、阳极发生氧化反应。【详解】A.电极C为阴极,电极B为阳极,阳极的电势比阴极的
电势高,A正确;B.阳极的电极反应式为2Cl--2e-=2Cl-,阴极的电极反应式为2Li++2e-=2Li,阳极产生的氯气与碳酸锂反应生成氯化锂,故理论上该装置不需要补充电解质LiCl,B正确;C.电极B中氯离子放电,碳酸根离子不放电,C错误
;D.阳极产生的氯气与碳酸锂反应生成氯化锂、氧气、二氧化碳,故避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀且减少了环境污染,D正确;答案选C。【点睛】遇到原电池、电解池这类型的试题,首先认真审题,然后从题干中找出有价值的信息去判断原电池的正负极,电解池的阴阳极
,例如本题中的一句关键信息是:“下图是我国一项电解制备金属锂的新方法发明专利装置图”,于是就可以判断出电极C由Li+生成Li,电极C是阴极,则电极B为阳极。15.科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2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。下列说法错误的是A.放电时,负极反应为24Zn2e4OHZn(OH)−−−−+=B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2molC.充电时,电池总反应为2422
2ZnOH)2ZnO4OHO(2H−−=+++D.充电时,正极溶液中OH−浓度升高【答案】D【解析】【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反
应生成2-4Zn(OH);充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,2-4Zn(OH)发生还原反应生成Zn,以此分析解答。【详解】A.放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:--
2-4Zn-2e+4OH=Zn(OH),故A正确,不选;B.放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B正确,不选;C.充电时,阳极上H
2O转化为O2,负极上2-4Zn(OH)转化为Zn,电池总反应为:2--4222Zn(OH)=2Zn+O+4OH+2HO,故C正确,不选;D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:-+222HO-4e=4H+O,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)•c(O
H-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;答案选D。二、双选题(每小题4分,共20分)16.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确...的是A
.Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加B.正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O2Ag+2OH−C.锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
【答案】A【解析】【详解】A.Zn较Cu活泼,做负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A项错误;B.Ag
2O作正极,得到来自Zn失去的电子,被还原成Ag,结合KOH作电解液,故电极反应式为Ag2O+2e−+H2O2Ag+2OH−,B项正确;C.Zn为较活泼电极,做负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2
e-=Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;D.铅蓄电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。故答案选A。17.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所
用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。该电池总反应式为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列有关该电池的说法错误的是()A.右边的电极为电池的负极,b处通入的
是空气B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇C.电池负极的反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+D.电池正极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-【答案】AD【解析】【详解】A.根据电
池的构造示意图中电子以及氢离子的移动方向,可知右边电极为正极,b处上通入的是氧气,故A错误;B.依据图中电子流向分析,电子流出的一端是负极,所以图中左边的电极为电池的负极,a处是失电子的一端,通的是甲醇,故B正确;C.负极是甲醇失电子发生氧化反应,依据电池反应和酸性环境,负极电极反应为:
CH3OH+H2O﹣6e﹣=CO2+6H+,故C正确;D.正极是氧气得到电子生成氢氧根离子,在图中是酸性介质,电极反应产物应写成水的形式,电池的正极反应式为:O2+4H++4e﹣=2H2O,故D错误;故选AD。18.工业上可利用如图所示电解装置吸收和转化SO2(A、B均为惰性电极)
,下列说法正确的是()A.B极为电解池的阳极B.B极区吸收5molSO2,则A极区生成25molS2O2-4C.B极区电解液为稀硫酸,电解一段时间后硫酸浓度增大D.A极的电极反应为2SO2-3-2e-+4H+=S2O2-4+2H2O【答案】AC【解析】【分析】根据题目所示的电解池装置
,左侧A极区流入亚硫酸根流出连二亚硫酸根,此时A极区S元素化合价降低,发生得电子的还原反应,因此A极为阴极,A极的电极方程式为2SO2-3+2e-+4H+=S2O2-4+2H2O;右侧B极区流入二氧化
硫流出硫酸,此时B极区S元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,因此B极为阳极,B极的电极方程式为SO2+2H2O-2e-=SO2-4+4H+,据此分析。【详解】A.A极处加入SO2-3,产生S2O2-4,硫元素化合价降
低,发生还原反应,则A极为电解池阴极,B极为电解池阳极,A正确;B.B极区吸收5molSO2,生成H2SO4,硫元素化合价升高2价,转移电子5mol×2=10mol,根据得失电子守恒,则阴极也转移10mol电子,2SO2-3~S2O2-4~2e-,则A极区生成5molS2O2-4,B错误;C.B
极区电解液为稀硫酸,电解过程中SO2转化为H2SO4,则电解一段时间后硫酸浓度增大,C正确;D.A极处加入23SO−,产生S2O2-4,电解过程中硫元素化合价降低,则A极的电极反应为2SO2-3+2e-+4H+=S2O2-4+2H2O,D错误;故选
AC。19.支撑海港码头基础的钢管桩,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钢管桩流向
高硅铸铁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【答案】BC【解析】【详解】A.将被保护的金属(钢管桩)与电源的负极相连,外加保护电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,使钢管桩
表面腐蚀电流接近于零,故A正确;B.高硅铸铁为惰性辅助阳极,阳极上发生氧化反应,失去电子,电子从高硅铸铁流向钢管粧,故B错误;C.高硅铸铁为惰性辅助阳极,只是用于传递电流,故阳极材料不损耗,故C错误;D
.金属的腐蚀速率受环境的影响,所以通入的电流要根据环境条件的变化及时进行调整,故D正确;选BC。20.采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是()A.阳极反应为2H2O-4e-=4H+
+O2↑B.电解一段时间后,阳极室的pH未变C.电解过程中,H+由b极区向a极区迁移D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】CD【解析】【分析】根据图像可知,b极由O2反应生成了H2O2,在这个过程中,氧元素化合价降低,发生了得电子的还原反应,因此b极是电解池的
阴极,可推出阴极的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2;a极为电解池的阳极,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑。【详解】A.依据分析a极是阳极,属于放氧生酸性型的电解,所以阳极的反应式是2H2O-4e-
=4H++O2↑,A正确;B.电解时阳极产生氢离子,氢离子是阳离子,通过质子交换膜移向阴极,所以电解一段时间后,阳极室的pH值不变,B正确;C.由B的分析可知,氢离子通过质子交换膜移向阴极(b极),C错误;D.根据分析,阳极的反
应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极的反应为:O2+2e-+2H+=H2O2,总反应为:O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧气,即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气,D错误;故选CD。三、填空题(共40分)
21.依据氧化还原反应:2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是__;电解质溶液Y是__;(2)银电极为原电池的__极,发
生的电极反应为__;X电极上发生的电极反应为__;(3)外电路中的电子是从___电极流向__电极。【答案】(1).铜(2).FeCl3(3).正(4).Fe3++e-=Fe2+(5).Cu-2e-=Cu2+(6).铜(7).银【解析】【
分析】根据反应“2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)”分析,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+,则正极为活泼性较Cu弱的Ag,Fe3+在正极上得电子被还原,电极反应为Fe3++e-=
Fe2+,电解质溶液中含Fe3+,可以为FeCl3,原电池中,电子从负极经外电路流向正极,据此分析解答。【详解】(1)由反应“2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)”可知,在
反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,因此电极X为铜;Fe3+在正极上得电子被还原,电极反应为Fe3++e-=Fe2+,电解质溶液为FeCl3,故答案为:铜;FeCl3;(2)银为电池的正极,Fe3
+在正极上得电子被还原,电极反应为Fe3++e-=Fe2+;X为负极,电极反应为:Cu−2e−=Cu2+;故答案为:正;Fe3++e-=Fe2+;Cu-2e-=Cu2+;(3)原电池中,电子从负极经外电路流向正极,
本题中由Cu极经外电路流向Ag极,故答案为:铜;银。22.用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验。回答下列问题:(1)甲图中a电极做__极(填电极名称,下同);b电极上发生的电极反应式是__。甲图中发生的总反应方程
式为__。(2)乙图中c电极做__极(填电极名称,下同);c电极上发生的电极反应式是__。d电极附近pH__(“增大”、“减小”或“不变”);Cl-向__电极移动。【答案】(1).负(2).O2+2H2
O+4e-=4OH-(3).2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4).阳(5).2Cl--2e-=Cl2↑(6).增大(7).c【解析】【分析】根据图像可知,图甲为原电池装置,Fe失电子作负极,碳极氧气得电子,与水反应生成氢
氧根离子;图乙为电解池,碳极上,氯离子失电子生成氯气,铁极上水得电子生成氢气和氢氧根离子。【详解】(1)分析可知,甲图中a极上铁失电子作负极;b极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-
=4OH-;总反应为铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁,方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;(2)乙图为电解池,c极与电池正极相连,做阳极;阳极上氯离子得电子生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl
2↑;d极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,则d极附近pH增大,Cl-向阳极移动。23.如图所示的装置,X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:(1)在电源中,B电极为__极(填电极名称,下同);丙
装置中Y电极为__极。(2)在甲装置中,石墨(C)电极上发生__反应(填“氧化”或“还原”);甲装置中总的化学方程式:___。(3)丙装置在通电一段时间后,X电极上发生的电极反应式是__。(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g
,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为___L。【答案】(1).负极(2).阴极(3).氧化(4).2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(5).2Cl--2e-=Cl2↑(6).0.224L【解析】【详解】(1)由于电源接通后,向(甲)中滴入酚酞
溶液,在Fe极附近显红色,说明在Fe电极附近的水溶液显碱性,说明该电极是H+放电,Fe为阴极,与直流电源的负极相连,B电极为负极,A电极为正极,在丙装置中Y电极为阴极;故答案:负极;阴极。(2)在甲装置中,石墨
(C)电极为电解池的阳极,发生氧化反应。放电能力Cl->OH-,2Cl--2e-===Cl2↑,而Fe电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,合并得总反应2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。故答案:氧化;2NaCl+2H2O2NaOH+
H2↑+Cl2↑;(3)根据上述分析可知:丙装置中,X为阳极,2Cl--2e-===Cl2↑,故答案:2Cl--2e-=Cl2↑;(4)乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,n(Cu)=0.01mol。则n(e-)=0.02mol。由于在整个闭合回路
中电子转移数目相等,所以铁电极上产生的氢气气体为0.01mol,在标准状况下为0.224L,故答案:0.224L。24.金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。(1)铜和铬构成的原电池装置如图1所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象
为__。盐桥中装的是琼脂-饱和KCl溶液,下列关于该原电池的说法正确的是__(填序号)A.盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以盛装琼脂-饱和KCl溶液B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左烧杯中,2molK+进入
右烧杯中C.在原电池反应中H+得电子发生氧化反应D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥转移到左烧杯中(2)铜和铬构成的另一原电池装置如图2所示,铜电极上不再有图1装置中铜电极上出现的现象,铬电极上产生大量气泡,且气体遇空气呈红棕色。写出该原电池正极的电极反应式:__。(3))CrO3和K2C
r2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。将含Cr2O27−的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O27−发生反应,其离子方程
式为___。阴极上Cr2O27−、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O27−放电,则阴极的电极反应式为__。【答案】(1).铜电极上有气泡生成(2).B(3).4H++3NO−+3e-=NO↑+2H2O(4).Cr2
O27−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(5).Cr2O27−+14H++6e-=2Cr3++7H2O【解析】【分析】本题考查双液原电池的结构、陌生电极式的书写,学生需掌握陌生电极式的一般书写方法。【详解】(1
)根据题中信息可知在图1装置中,铬失去电子生成2+Cr,氢离子在铜电极上得到电子生成氢气,故现象为:铜电极上有气泡生成。A.双液原电池中盐桥中通常盛装的是琼脂-饱和氯化钾溶液,但若某溶液中的溶质是硝酸银,则盐桥中应改装琼脂-饱和硝酸钾溶液,防止生
成的氯化银沉淀堵塞盐桥使离子移动不畅,故A项错误;B.由电子守恒可知,1molCr溶解转移2mol电子,左烧杯中增加2mol正电荷,右烧杯中减少2mol正电荷,盐桥中将有2mol-Cl进入左烧杯中,2molK+进入右烧杯中,故B项正确;C.在原电池反应中氢离子得到电子发生还原反应,故C
项错误;D.导线中发生移动的是电子,电解质溶液中发生移动的是离子,故电子无法通过盐桥转移到左烧杯中,故D项错误;故答案选B。故答案为:铜电极上有气泡生成,B(2)由实验现象可知,在图2装置中铬电极作正极,硝酸根离子在铬电极上得到电子发生还原反应转化为NO,所以正极电极
式为4H++3NO−+3e-=NO↑+2H2O,故答案为:4H++3NO−+3e-=NO↑+2H2O(3)根据题意可知,该溶液环境为酸性环境,则Fe2+和Cr2O27−发生的反应为:Cr2O27−+6Fe2
++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,Cr2O27−放电的阴极电极反应式为:Cr2O27−+14H++6e-=2Cr3++7H2O,故答案为:Cr2O27−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7
H2O,Cr2O27−+14H++6e-=2Cr3++7H2O。【点睛】本题必须要明确电极式中的反应物和产物,并且结合电解质溶液酸碱性环境书写电极式。