【文档说明】2021届高考二轮化学人教版课时作业7 电化学含解析.docx，共(13)页，1.172 MB，由envi的店铺上传

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课时作业七1．(2020·阜阳模拟)刚结束的两会《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法中错误的是(B)A．该装置将化学能转换为电能B．离子交换膜允许H＋和O

H－通过C．负极为A，其电极反应式是H2－2e－＋2OH－═══2H2OD．电池的总反应为H＋＋OH－═══H2H2O【解析】“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转化为电能，A正确；由工作原理图可知，左边溶液为碱性，右边溶液为酸性，所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液

发生中和，因此该离子交换膜不能允许H＋和OH－通过，B错误；根据氢气的进出方向可知，氢气在吸附层A上发生氧化反应，化合价由0价变成＋1价，吸附层A为负极，电极反应为：H2－2e－＋2OH－═══2H2O，C正确；根据C的分析可知，右边吸附层B为正极，发

生了还原反应，正极电极反应是2H＋＋2e－═══H2↑，左边吸附层A为负极，发生了氧化反应，电极反应是H2－2e－＋2OH－═══2H2O，因此总反应为：H＋＋OH－═══H2H2O，D正确。2．(2020·济南模拟)利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转

化。其工作原理如下图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是(C)A．负极的电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋B．电池工作时，H＋由M极移向N极C．相同条件下，M、N两极生成的CO2和

N2的体积之比为3∶2D．好氧微生物反应器中发生的反应为NH＋4＋2O2═══NO－3＋2H＋＋H2O【解析】图示分析可知：N极NO－3离子得到电子生成氮气、发生还原反应，则N极为原电池正极。M极CH3COO－失电子、发生氧化反应生

成二氧化碳气体，则M极为原电池负极，NH＋4在好氧微生物反应器中转化为NO－3。M极为负极，CH3COO－失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋，故A正确；原电池工作时，阳离子向

正极移动，即H＋由M极移向N极，故B正确；生成1molCO2转移4mole－，生成1molN2转移10mole－，根据得失电子守恒，M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10mol∶4mol＝5∶2，相同条件下的体积比为5∶2，

故C错误；NH＋4在好氧微生物反应器中转化为NO－3，则反应器中发生的反应为NH＋4＋2O2═══NO－3＋2H＋＋H2O。3．(2020·荆州模拟)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为：RuⅡ—→hvRuⅡ*(激发态)RuⅡ*―→RuⅢ＋e－I

－3＋2e－―→3I－RuⅢ＋3I－―→RuⅡ＋＋I－3下列关于该电池叙述错误的是(B)A．电池中镀Pt导电玻璃为正极B．电池工作时，Ⅰ－离子在镀Pt导电玻璃电极上放电C．电池工作时，电解质中Ⅰ－和Ⅰ－3浓度不会减少D

．电池工作时，是将太阳能转化为电能【解析】由图中电子的移动方向可知，TiO2为原电池的负极，镀Pt导电玻璃为原电池的正极，电解质为I－3和I－的混合物，I－3在正极上得电子被还原，正极反应为I－3＋2e－═

══3I－。由图可知，镀Pt导电玻璃极为电子流入的一极，所以为正极，A项正确；原电池中正极发生还原反应，所以I－3离子在镀Pt导电玻璃电极上放电，B项错误；电池的电解质溶液中I－的浓度和I－3的浓度不变，C项正确；由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置，D项正确。4．(2020·芜湖模拟)一种

将CO2和H2O转换为燃料H2、CO及CH4的装置如图所示(电解质溶液为稀H2SO4)。下列关于该装置的叙述错误的是(B)A．该装置可将电能转化为化学能B．工作时，电极a周围溶液的pH增大C．电极b上生成CH4的电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－═══CH4＋2H2OD．若电极

b上只产生1molCO，则通过质子膜的H＋数为2NA【解析】该装置含有外加电源，属于电解池，电解质溶液为硫酸，根据电解原理，电极a为阳极，电极反应式为2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，电极b为阴极，如转化成CH4，

阴极反应式为CO2＋8e－＋8H＋═══CH4＋2H2O，根据该装置图，该装置为电解池，电能转化为化学能，故A说法正确；工作时，电极a的电极反应式为2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，c(H＋)增大，pH降低，故B说法错误；根据上述分析，电极b电极反应式为CO2＋

8e－＋8H＋═══CH4＋2H2O，故C说法正确；若只产生CO，电极b电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋═══CO＋H2O，产生1molCO，消耗2molH＋，即通过质子膜的H＋物质的量为2mol，故D说法正确。5．(2020·南宁模拟)锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为

KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH–＋2H2O═══2Zn(OH)2－4。下列说法正确的是(C)A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－═══Zn(OH)2－4D．放电时，电

路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)【解析】充电时，阳离子向阴极移动，即K＋向阴极移动，A项错误；放电时总反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O═══2Zn(OH)2－4，则充电时生成氢氧化钾，溶液

中的氢氧根离子浓度增大，B项错误；放电时，锌在负极失去电子，电极反应为Zn＋4OH－－2e－═══Zn(OH)2－4，C项正确；标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔，消耗22.4LO2时电路中转移4摩尔电子，D

项错误。6．(2020·潍坊模拟)ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是(C)A．该装置可以在高温下工作B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C．负极反应为CH3COO－

＋2H2O－8e－═══2CO2↑＋7H＋D．该装置工作时，电能转化为化学能【解析】高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，A错误；原电池内电路中：阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，B错误；由

装置图可知，负极为有机废水CH3COO－的电极，失电子发生氧化反应，电极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－═══2CO2↑＋7H＋，C正确；该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，D错误。7．(2020·

绵阳模拟)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如图所示，下列叙述错误的是(B)A．M室发生的电极反应式：2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋B．a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜C．N室中：a%＜b%D．每生成1molH3BO3，则有1molNa

＋进入N室【解析】该装置有外加电源，因此该装置为电解池，左端石墨为阳极，根据电解原理，阳极反应式为2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，产品室得到产品，因此a膜为阳离子交换膜，右端石墨为阴极，根据电解原理，阴极反应式为2H2O＋2e－═══H2↑＋2OH－，c

膜为阳离子交换膜；M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H＋，电极反应式为2H2O－4e－═══O2↑＋4H＋，A正确；原料室中的B(OH)－4通过b膜进入产品室，M室中氢离子通过a膜进入产品室，原料室中的Na＋通过c膜进

入N室，则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，B错误；N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH－，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室：a%＜b%，C正确；理论上每生成1molH3BO3，则M室中就有1mol氢离子通过a膜进入产品室即转移1mole－

，原料室中的1molNa＋通过c膜进入N室，D正确。8．(2020·银川模拟)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是(D)A．石墨

电极Ⅱ处的电极反应式为O2＋4e－═══2O2－B．X是铁电极C．电解池中有1molFe溶解，石墨Ⅰ耗H222.4LD．若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理。【解析】左边装置是原电池，通入氢气的电极Ⅰ是负极、通入氧气的电

极Ⅱ是正极，负极反应式为H2－2e－＋CO2－3═══CO2＋H2O，正极反应式为O2＋4e－＋2CO2═══2CO2－3。右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，阴极反应式为2H2O＋2e－═══H2↑＋2OH－，阳极反应式为Fe－2e－＋2OH－═══Fe(OH)2↓。通入氧气的

电极II是正极，正极上氧气获得电子，发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2CO2═══2CO2－3，A错误；X与负极连接，作阴极，Y与电源正极连接，作阳极，要制取Fe(OH)2，阳极Y必须是铁电极，X电极为石墨电极，B错误；电解池中有1molFe溶解，失去2mol电子，根

据整个闭合回路中电子转移数目相等可知在石墨Ⅰ耗H21mol，但未指明气体所处的条件，因此不能确定氢气的体积就是22.4L，C错误；若将电池两极所通气体互换，则I是正极，X是阳极，X电极材料是Fe，该电极产生的Fe2＋和碱反应得到Fe(OH)2白色沉淀，Y极产生的H2可以排出溶液中溶解的O2，防止F

e(OH)2被氧化，实验方案更合理，D正确。9．(2020·太原模拟)2019年3月，我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是(C)A．放电时B电极反应式为：I2＋2e－═══2I－B．放电时电解质储罐中离子总浓度增大C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交

换膜D．充电时，A极增重65g时，C区增加离子数为4NA【解析】放电时，B电极为正极，I2得到电子生成I－，电极反应式为I2＋2e－═══2I－，A正确；放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn－2e－═══Zn2＋，所以储罐中的离子总浓度增大，B正确；离子交换膜是防止

正负极I2、Zn接触发生反应，负极区生成Zn2＋、正电荷增加，正极区生成I－、负电荷增加，所以Cl－通过M膜进入负极区，K＋通过N膜进入正极区，所以M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，C错误；充电时，A极反应式Zn2＋＋2e－═══Zn，A极增重65g转移2mol电子，所以C

区增加2molK＋、2molCl－，离子总数为4NA，D正确。10．(2020·湖南师大附中模拟)氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属

导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl－，装置如图，下列说法错误的是(A)A．钢筋接电源的正极B．金属导电网上发生的电极反应为2Cl－－2e－═══Cl2↑C．混凝土中的钙离子向钢筋方向移动D．电解

一段时间后钢筋附近溶液的pH增大【解析】由Cl－移动的方向可知钢筋接电源的负极，故A错误；金属导电网为阳极，发生的电极反应为2Cl－－2e－═══Cl2↑，故B正确；混凝土一端为阴极，钙离子为阳离子，所以向钢筋方向移动，故C正确；钢筋附近发生的电极反应为：2H2O＋2e－═══

H2↑＋2OH－，所以电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大，故D正确。11．(2020·北大附中模拟)《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2

(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和__O2、H2O、CO2__。(2)继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)

2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因__碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐

蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀__。(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合下图回答：①过程Ⅰ的正极反应物是__氧气(H2O)__。②过程Ⅰ负极的电极反应式是__Cu－e

－＋Cl－═══CuCl__。(4)青铜器的修复有以下三种方法：ⅰ.柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%～3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈；ⅱ.碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化

为难溶的Cu2(OH)2CO3；ⅲ.BTA保护法：请回答下列问题：①写出碳酸钠法的离子方程式__4CuCl＋O2＋2H2O＋2CO2－3═══2Cu2(OH)2CO3＋4Cl－__。②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有__ABC__。A．在青铜器表面形

成一层致密的透明保护膜B．替换出锈层中的Cl－，能够高效的除去有害锈C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”【解析】(1)铜绿为Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应

前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2。(2)结合图像可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将

内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。(3)①结合图像可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O═══4OH－；②结合图像可知，过程Ⅰ中Cu作负极，电极反应式是Cu－e－＋Cl－═══CuCl。(4)①碳酸钠法中，Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化

为难溶的Cu2(OH)2CO3，离子方程式为4CuCl＋O2＋2H2O＋2CO2－3═══2Cu2(OH)2CO3＋4Cl－；②在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使BTA保护法应用更为普遍，

故A正确；Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的Cl－，能够高效的除去有害锈，这能使BTA保护法应用更为普遍，故B正确；酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3，BTA保护法不破坏无害锈，可以保护青

铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，这能使BTA保护法应用更为普遍，故C正确。12．(2020·合肥模拟)将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。(1)H2S的转化Ⅰ克劳斯法H2S—→O2SⅡ铁盐氧化法H2S—→Fe3＋SⅢ光分解法H2S光、某溶液H2＋S①反应Ⅰ的化学方程式是_

_2H2S＋O2═══2H2O＋2S↓__。②反应Ⅱ：__2Fe3＋__＋H2S═══__2__Fe2＋＋__1__S↓＋__2H＋__(将反应补充完整)。③反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因：__O

与S位于同主族，原子半径S>O，得电子能力S<O，非金属性S<O，氢化物稳定性H2S<H2O__。(2)反应Ⅲ硫的产率低，反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合，实现由H2S高效产生S和H2，电子转移过程如图。过程甲、乙中，氧化剂分别是__Fe3＋、H＋__。(3)按照设计，科研人

员研究如下。①首先研究过程乙是否可行，装置如图。经检验，n极区产生了Fe3＋，p极产生了H2。n极区产生Fe3＋的可能原因：ⅰ.Fe2＋－e－═══Fe3＋ⅱ.2H2O－4e－═══O2＋4H＋，__4Fe2＋＋O2＋4H＋═══4Fe3＋＋2H2O__(写离子

方程式)。经确认，ⅰ是产生Fe3＋的原因。过程乙可行。②光照产生Fe3＋后，向n极区注入H2S溶液，有S生成，持续产生电流，p极产生H2。研究S产生的原因，设计如下实验方案：__将FeSO4溶液换成H2S溶液__。经确认，S是由Fe3＋氧化H2S所得，H2S不能直接放电。过程甲

可行。(4)综上，反应Ⅱ、Ⅲ能耦合，同时能高效产生H2和S，其工作原理如图。进一步研究发现，除了Fe3＋/Fe2＋外，I－3/I－也能实现如图所示循环过程。结合化学用语，说明I－3/I－能够使S源源不断产生的原

因：__I－在电极上放电：3I－－2e－═══I－3。I－3在溶液中氧化H2S：I－3＋H2S═══3I－＋S＋2H＋。I－和I－3循环反应。__。【解析】(1)①H2S在氧气氧化作用下生成S，化学方程式：2H2S＋O2═══2H2O＋2

S↓；②H2S被Fe3＋氧化为S，依据氧化还原反应规律可知，其离子方程式为：2Fe3＋＋H2S═══2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③O与S位于同主族，原子半径S>O，得电子能力S<O，非金属性S<O，氢化物稳定性H

2S<H2O。(2)过程甲中，S元素化合价从－2价升高到0价，Fe元素从＋3降低到＋2价，则氧化剂为Fe3＋；过程乙中，Fe元素从＋2升高到＋3价，H元素化合价从＋1价降低到0价，则氧化剂为H＋。(3)n极区产生了Fe3＋，p极产生了H2，

则n极为氧化反应，是原电池的负极，p极发生了还原反应是原电池的正极，负极区，除了Fe2＋失电子生成Fe3＋以外，也可能是水失电子生成的氧气将Fe2＋氧化成Fe3＋所致，其离子方程式为：2H2O－4e－═══O2＋4H＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋

═══4Fe3＋＋2H2O；②为了研究S是由于H2S失电子发生氧化反应产生的，避免溶液中其他离子的干扰，需要将FeSO4溶液换成H2S溶液，进行验证。(4)根据上述工作原理可知，I－3/I－能够使S源源不断产生，主要是因为I－在电极上放电：3I－－2e－═══I－3。I－3在溶液中氧

化H2S：I－3＋H2S═══3I－＋S＋2H＋。I－和I－3循环反应。13．(2020·济南模拟)生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用电解法从溶液中去除。电解装置如图：以铁作阴极、石墨作阳极，

可进行除氮；翻转电源正负极，以铁作阳极、石墨作阴极，可进行除磷。Ⅰ.电解除氮(1)在碱性溶液中，NH3能直接在电极放电，转化为N2，相应的电极反应式为：__2NH3－6e－＋6OH－═══N2＋6H2O__。(2)有Cl－存在时，除氮原理如图1所示，主要依靠有效氯(HClO、

ClO－)将NH＋4或NH3氧化为N2。在不同pH条件下进行电解时，氮的去除率和水中有效氯浓度如图2：①当pH<8时，主要发生HClO氧化NH＋4的反应，其离子方程式为：__3HClO＋2NH＋4═══3Cl－＋

N2＋3H2O＋5H＋__。②结合平衡移动原理解释，当pH<8时，氮的去除率随pH的降低而下降的原因是：__随溶液pH降低，c(H＋)增大，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡逆向移动，溶液中c(HClO)减小，使NH＋4的氧化率下降__。③当pH>8时，ClO－发生歧化导致有效氯浓

度下降，而氮的去除率却并未明显下降，可能的原因是(答出一点即可)：__pH升高有利于NH＋4转变为NH3，NH3可直接在电极上放电而氧化(或pH升高有利于NH＋4转变为NH3，且有利于NH3逸出)__。Ⅱ.电解除磷(3)除磷的原理是利用Fe2＋将PO3－4转化为Fe3(

PO4)2沉淀。①用化学用语表示产生Fe2＋的主要过程：__Fe－2e－═══Fe2＋__。②如图为某含Cl－污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。推测在20～40min时脱除的元素是__磷__。(4)测定污水磷含量的方法如下：取100mL污水，调节至合适pH后用AgNO3溶液使磷全

部转化为Ag3PO4沉淀。将沉淀过滤并洗涤后，用硝酸溶解，再使用NH4SCN溶液滴定产生的Ag＋，发生反应Ag＋＋SCN－＝AgSCN↓，共消耗cmol/LNH4SCN溶液VmL。则此污水中磷的含量为__310cV3__mg/L(

以磷元素计)。【解析】(1)在碱性溶液中，NH3转化为N2，化合价降低得电子，相应的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－═══N2＋6H2O。(2)①当pH<8时，HClO将NH＋4氧化为N2的离子方程式为3HClO＋2NH＋4═══3Cl－＋N2↑＋3H2O＋5H

＋；②当pH<8时，随溶液pH降低，c(H＋)增大，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡逆向移动，溶液中c(HClO)减小，使NH＋4的氧化率下降，则氮的去除率随pH的降低而下降；③当pH>8时，ClO－发生歧化导致有效氯浓度下降，NH＋4的氧化率下降，而氮的去除

率却并未明显下降，可能的原因是pH升高有利于NH＋4转变为NH3，NH3可直接在电极上放电而被氧化(或pH升高有利于NH＋4转变为NH3，且有利于NH3逸出)。(3)①除磷时，Fe作阳极失电子，产生Fe2＋的主要过程为Fe－2e－═══Fe2＋；②由图溶液pH的变化，在碱性溶液中，电解

除氮时2NH3═══电解N2＋3H2，消耗NH3，pH会减小。电解除磷，阳极电解铁，阴极电解氢离子，pH会增大，20－40min时pH增大，则脱除的元素是磷。(4)由关系式P～Ag3PO4～3AgSCN～3NH4SCN可知：

n(P)＝13n(NH4SCN)＝13cV×10－3mol，则此污水中磷的含量为：13cV×10－3mol×31g/mol×103mg/g÷0.1L＝3103cVmg/L。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com