高考化學二輪復習講練測(新高考專用)專題05化學能與電能的轉(zhuǎn)化(測)原卷版+解析

專題05化學能與電能的轉(zhuǎn)化（本卷共19小題，滿分100分，考試用時75分鐘）可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5第I卷（選擇題共50分）一、選擇題：本題共10個小題，每小題3分，共30分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．氫燃料電池汽車由于具備五大優(yōu)勢：零排放、零污染、無噪音、補充燃料快、續(xù)航能力強，而備受關注。某氫燃料電池汽車的結構如圖所示：下列說法錯誤的是A．電極A、B采用多孔電極材料的優(yōu)點是能增大反應物接觸面積B．“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時儲存起來C．電極B的電極反應式為O2+4e?=2O2?D．質(zhì)子通過電解質(zhì)溶液向電極B遷移2．己二腈是工業(yè)制造尼龍的原料，利用丙烯腈(，不溶于水)為原料、四甲基溴化銨為鹽溶液制備己二腈的電有機合成裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．在電化學合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯腈的溶解B．陰極區(qū)的電極反應為C．當電路中轉(zhuǎn)移時，陽極室溶液質(zhì)量減少D．交換膜為陽離子交換膜3．一種酸性可充電有機電池可通過TMBQ()和TMHQ()之間的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)H+的儲存與釋放，該電池放電時正極的電極反應式為。下列說法不正確的是A．放電時，H+向正極移動 B．放電時，TMHQ轉(zhuǎn)化為TMBQC．充電時，H+儲存在陽極 D．充電時，溶液的pH減小4．如圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是A．稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變B．b是陽極，發(fā)生氧化反應C．a(chǎn)是正極，發(fā)生還原反應D．往濾紙上滴加酚酞試液，a極附近顏色變紅5．苯酚()是生產(chǎn)某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料，但苯酚也有較強的毒性。如圖是處理廢水中苯酚的裝置。下列有關說法正確的是A．電極電勢低B．由B區(qū)移向A區(qū)，B區(qū)溶液減小C．b電極反應式為D．若有電子通過導線，A、B兩區(qū)域中溶液質(zhì)量改變量的和為6．科學家設計了一種電化學裝置如圖所示(X、Y為離子交換膜)，該裝置在處理有機廢水的同時可以對海水進行淡化。下列敘述不正確的是A．Y為陽離子交換膜B．正極發(fā)生的反應為O2+4e-+2H2O=4OH-C．該裝置工作過程中負極區(qū)溶液的質(zhì)量將減少D．該裝置不能在高溫下工作7．一款新型－空氣電池裝置如圖所示、該電池利用“多孔”石墨電極形成空氣通道，放電時生成的填充在“空位”中，當“空位”填滿后，放電終止。下列說法正確的是A．極為電池正極B．極發(fā)生電極反應：C．該裝置的電解液可用乙醇作溶劑D．理論上極每減重，則極消耗(標準狀況下)8．利用吸收污染氣體的原理制作原電池，供電的同時也可制備硫酸(容積充足，運行時不考慮將產(chǎn)物分離出)，其工作原理如下圖。已知電極A、B均為惰性電極，K膜為阻隔膜(限制某些離子或分子通過)，“＋”表示用電器正極，電流由用電器正極流至其負極，表示兩處差值，下列說法不正確的是A．K膜為陰離子阻隔膜，污染氣體SO2從X通入B．持續(xù)為用電器供電過程中，無需向原電池內(nèi)補充H2OC．理論上，標況下每吸收22.4LSO2氣體，K膜將通過4mol離子D．反應開始后，一段時間內(nèi)電極A、B兩端的|ΔpHAB|將變大9．用設計成對環(huán)境無害的燃料電池并以之為電源電解溶液制備，電解的工作原理如圖所示，下列敘述錯誤的是A．燃料電池通入的電極接電解池的Y電極B．該電解裝置實現(xiàn)了反應：C．該裝置工作一段時間之后，N室pH將增大D．理論上每生成4mol產(chǎn)品，需消耗的質(zhì)量為92g10．一款高壓無陽極配置可充電鈉電池，其充電過程的原理如圖所示。下列說法正確的是A．b為正極，電極c上發(fā)生氧化反應B．用此電池做電解水實驗，當消耗水0.9g時，理論上c極消耗鈉2.3gC．放電時，由3A沸石分子篩膜的右側(cè)向左側(cè)遷移D．通電時，電路中每遷移2mol電子，理論上兩極質(zhì)量差46g二、選擇題：本題共5個小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，只有一項或兩項是符合題目要求的。若正確答案只包括一個選項，多選時，該小題得0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確的得2分，選兩個且都正確的得4分，但只要選錯一個，該小題得0分。11．CN-會造成水體污染，某研究小組按圖所示裝置模擬電化學法除去CN-(實驗數(shù)據(jù)如表)。實驗(1)中一段時間后，在裝置甲X極(Fe)附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，F(xiàn)e表面有藍色沉淀生成；裝置乙石墨(Ⅰ)表面有無毒氣體生成。已知：K3[Fe(CN)6]溶液具有氧化性實驗序號電極(X)NaCl溶液濃度(mol/L)甲中石墨表面通入氣體電流計讀數(shù)(A)(1)Fe0.1空氣I(2)Al0.1空氣1.5I(3)Fe0.1O22I(4)Al0.5空氣1.6I依據(jù)上述實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是A．僅依據(jù)實驗(1)裝置甲中的現(xiàn)象，不能確定X極(Fe)為負極B．若實驗(1)中X極換成Zn，則電流計讀數(shù)的范圍為1.5I~2IC．石墨(Ⅰ)的電極反應式：2CN-+12OH--10e-=2CO+N2↑+6H2OD．相同條件下，X電極活性、O2濃度、電解質(zhì)溶液濃度均會影響CN-處理效果12．雙極膜是一種離子交換復合膜，在直流電場作用下能將中間層的水分子解離成和，并分別向兩極遷移。用雙極膜電解制備金屬鈷，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a接電源的正極B．電解過程中溶液中的透過陰離子交換膜向左移動C．當電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極產(chǎn)生22.4L(標準狀況)D．電解池工作時，陰離子交換膜與雙極膜之間的溶液的pH減小13．小組同學用如下方法制作簡單的燃料電池。步驟裝置操作現(xiàn)象①打開，閉合兩極均產(chǎn)生氣體……②打開，閉合電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)下列說法不正確的是A．①中Cl-比OH-容易失去電子容易失去電子，在石墨(Ⅰ)發(fā)生氧化反應B．①中還可觀察到石墨(Ⅱ)電極附近的溶液變紅C．②導線中電子流動方向：從石墨(Ⅱ)電極流向石墨(Ⅰ)電極D．②中石墨(Ⅱ)發(fā)生的電極反應式為：14．二氧化氯()是一種黃綠色、易溶于水的氣體，常用于污染物的處理。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備的原理如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)極與電源的負極連接，Y溶液是稀鹽酸B．a(chǎn)極上發(fā)生的反應為C．二氧化氯發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶6D．當0.6mol陰離子通過離子交換膜時，理論上二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標準狀況下15．我國科學家最近開發(fā)出鋅硒電池，工作原理如圖所示。放電時，電池總反應為Se+2CuSO4+2Zn=Cu2Se+2ZnSO4。下列說法錯誤的是A．放電時化學能轉(zhuǎn)化成電能B．b極的電極反應式為C．放電時，溶液中向a極遷移D．79gSe完全反應時外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子第II卷（非選擇題共50分）三、非選擇題：本題共4個小題，共50分。16．（10分）某實驗小組同學利用下圖裝置對電化學原理進行了一系列探究活動?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲池為___________(填“原電池”或“電解池”)裝置。(2)甲池反應前，兩電極質(zhì)量相等，一段時間后，若Ag極的質(zhì)量增加21.6g，則兩電極質(zhì)量相差___________g。(3)實驗過程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若乙池中的某鹽溶液是足量CuSO4溶液，則乙池中左側(cè)Pt電極的電極反應式為___________，工作一段時間后，若要使乙池溶液恢復至原來濃度，可向溶液中加入___________(填化學式)。17．（10分）正戊烷異構化為異戊烷是油品升級的一項重要技術.正戊烷和異戊烷的部分性質(zhì)如表：名稱結構簡式熔點/℃沸點/℃燃燒熱/正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3-130363506.1異戊烷(CH3)2CHCH2CH3-159.427.83504.1回答下列問題：(1)穩(wěn)定性：正戊烷_______異戊烷(填“>”或“=”或“<”)。(2)25℃，101kPa時，正戊烷異構化成異戊烷的熱化學反應方程式為______________________。(3)在正戊烷中混入一定比例的H2有利于異構化反應的進行，一種“分步法電解制氫氣”的裝置如圖.該方法制氫氣分兩步，第一步在惰性電極產(chǎn)生H2，NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生氧化反應；第二步在另一個惰性電極產(chǎn)生O2。①第一步反應時，開關K應該連接_______(選填“K1”或“K2”)。②第二步反應時，NiOOH/Ni(OH)2發(fā)生的電極反應方程式_______③當電路中轉(zhuǎn)移6.25mol電子時，產(chǎn)生67.2LH2(標準狀況)，則電能的利用率為_______(保留三位有效數(shù)字)。18．（14分）(1)某課外活動小組同學用如圖裝置(M、N為外電源的兩個電極)進行實驗，試回答下列問題：①若開始時開關K與a連接，則鐵發(fā)生電化學腐蝕中的_____腐蝕。請寫出正極反應式：____。②若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則鐵電極為______極(填“陰”或“陽”)，該電極上發(fā)生的電極反應式為_______，總反應的離子方程式為_______。③當電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，100ml溶液中，NaOH溶液的濃度是_______mol/L(2)該小組同學設想，用如圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。B出口導出的氣體是_______，制得的氫氧化鈉溶液從出口_______(填“A”、“B”、“C”或“D”)導出。通過陰離子交換膜的離子數(shù)_______(填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。eq\o(=,\s\up7(通電))19．（16分）I.裝置如圖所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電荷。請回答：(1)B極是電源的_________極，C極的電極反應式為_________，甲中溶液的pH_________(填“變大“變小”或“不變”)。一段時間后丁中X極附近的顏色逐漸_________(填“變深”或“變淺”)。(2)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是_________(填“銅”或“銀”)。常溫下，當乙中溶液的OH-濃度為0.1mol/L(此時乙溶液體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_________g。(3)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_________。(4)若工作一段時間后停止通電，此時，甲中C、D兩極上都產(chǎn)生2.24L氣體(標準狀況)，欲使溶液恢復到起始狀態(tài)，可向溶液中加入_________(填序號)。A．CuO B．Cu2(OH)2CO3 C．Cu(OH)2 D．CuCO3(5)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生的總反應的離子方程式為_________。II.以Fe、Ni為電極制取Na2FeO4的原理如圖所示。通電后，在鐵電極附近生成紫紅色的FeO，若pH過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。(6)電解時陽極的電極反應式為_________，離子交換膜(b)為_________，(填“陰”或“陽”)離子交換膜。專題05化學能與電能的轉(zhuǎn)化（本卷共19小題，滿分100分，考試用時75分鐘）可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5第I卷（選擇題共50分）一、選擇題：本題共10個小題，每小題3分，共30分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．氫燃料電池汽車由于具備五大優(yōu)勢：零排放、零污染、無噪音、補充燃料快、續(xù)航能力強，而備受關注。某氫燃料電池汽車的結構如圖所示：下列說法錯誤的是A．電極A、B采用多孔電極材料的優(yōu)點是能增大反應物接觸面積B．“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時儲存起來C．電極B的電極反應式為O2+4e?=2O2?D．質(zhì)子通過電解質(zhì)溶液向電極B遷移【答案】C【解析】多孔電極材料表面積大，吸附性強，能增大反應物接觸面積，A正確；汽車行駛過程中，燃料電池產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為電能，當汽車處于怠速等過程中，“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時儲存起來，B正確；電解質(zhì)溶液為酸性溶液，電極反應應為4H++O2+4e?=2H2O，C錯誤；電極B通入氧氣，發(fā)生還原反應，為正極，質(zhì)子即氫離子為陽離子，向原電池正極移動，D正確；故選C。2．己二腈是工業(yè)制造尼龍的原料，利用丙烯腈(，不溶于水)為原料、四甲基溴化銨為鹽溶液制備己二腈的電有機合成裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．在電化學合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯腈的溶解B．陰極區(qū)的電極反應為C．當電路中轉(zhuǎn)移時，陽極室溶液質(zhì)量減少D．交換膜為陽離子交換膜【答案】C【解析】丙烯腈難溶于水，電解丙烯腈制備己二腈，在電化學合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯腈的溶解，故A正確；陰極區(qū)丙烯腈得電子生成己二腈，電極反應為，故B正確；陽極發(fā)生反應，當電路中轉(zhuǎn)移時，放出0.25mol氧氣，同時由有1mol氫離子移入陰極室，所以陽極室溶液質(zhì)量減少9g，故C錯誤；氫離子通過交換膜由右向左移動，所以交換膜為陽離子交換膜，故D正確；故選C。3．一種酸性可充電有機電池可通過TMBQ()和TMHQ()之間的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)H+的儲存與釋放，該電池放電時正極的電極反應式為。下列說法不正確的是A．放電時，H+向正極移動 B．放電時，TMHQ轉(zhuǎn)化為TMBQC．充電時，H+儲存在陽極 D．充電時，溶液的pH減小【答案】C【解析】放電時，陽離子向正極移動，所以H+向正極移動，故A正確；

放電時，正極消耗氫離子，電解質(zhì)需要釋放氫離子，TMHQ轉(zhuǎn)化為TMBQ，故B正確；充電時，H+儲存在TMHQ中，故C錯誤；充電時，陽極發(fā)生反應，溶液的pH減小，故D正確；故選C。4．如圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是A．稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變B．b是陽極，發(fā)生氧化反應C．a(chǎn)是正極，發(fā)生還原反應D．往濾紙上滴加酚酞試液，a極附近顏色變紅【答案】A【分析】左邊裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應，屬于原電池，右邊是電解池，鋅易失電子作負極，銅作正極，則a是陽極，b是陰極，正極和陰極上都得電子發(fā)生還原反應，負極和陽極上都失電子發(fā)生氧化反應?！窘馕觥孔筮呇b置中，負極上鋅失電子生成鋅離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以硫酸根離子不參加反應，則其物質(zhì)的量不變，故Ａ正確；b是陰極，發(fā)生還原反應，故B錯誤；a是陽極，發(fā)生氧化反應，故C錯誤；a電極上氯離子放電生成氯氣，b電極上氫離子放電生成氫氣，同時b電極附近還生成氫氧根離子，導致堿性增強，所以b極附近顏色變化，故D錯誤；故選A。5．苯酚()是生產(chǎn)某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料，但苯酚也有較強的毒性。如圖是處理廢水中苯酚的裝置。下列有關說法正確的是A．電極電勢低B．由B區(qū)移向A區(qū)，B區(qū)溶液減小C．b電極反應式為D．若有電子通過導線，A、B兩區(qū)域中溶液質(zhì)量改變量的和為【答案】D【解析】根據(jù)圖示，a極發(fā)生反應+，a發(fā)生還原反應，a為正極，a極電勢高，故A錯誤；b為負極，電極反應為，同時原電池中等量H+向正極移動，則B區(qū)溶液的pH不變，故B錯誤；b為負極，電極反應為，故C錯誤；H+由B區(qū)移向A區(qū)，a極發(fā)生反應，若有2mol電子通過導線，A區(qū)溶液質(zhì)量增加2molH，質(zhì)量增加為2g，b極發(fā)生反應，若有2mol電子通過導線，B區(qū)域中生成2molH+，同時又有2molH+移向A區(qū)，故B區(qū)溶液質(zhì)量不變，A、B兩區(qū)域中溶液質(zhì)量改變量的和為2g，故D正確；故選D。6．科學家設計了一種電化學裝置如圖所示(X、Y為離子交換膜)，該裝置在處理有機廢水的同時可以對海水進行淡化。下列敘述不正確的是A．Y為陽離子交換膜B．正極發(fā)生的反應為O2+4e-+2H2O=4OH-C．該裝置工作過程中負極區(qū)溶液的質(zhì)量將減少D．該裝置不能在高溫下工作【答案】C【分析】裝置左側(cè)電極上，CH3COO-轉(zhuǎn)化為CO2，發(fā)生氧化反應，則左側(cè)電極為電池負極；右側(cè)電極為正極，氧氣發(fā)生還原反應生成OH-，電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-；海水中Cl-通過X進入左側(cè)，Na+通過Y進入右側(cè)，則Y為陽離子交換膜；電池負極有H+生成，電極反應式為?！窘馕觥坑煞治隹芍?，Y為陽離子交換膜，A正確；由分析可知，正極發(fā)生的反應為O2+4e-+2H2O=4OH-，B正確；負極的電極反應式為，生成的2mol二氧化碳逸出，但有8molCl-向左室移動，故負極區(qū)溶液的質(zhì)量將增大，C錯誤；該裝置負極上有硫還原菌，故該裝置不能在高溫下工作，D正確；故選C。7．一款新型－空氣電池裝置如圖所示、該電池利用“多孔”石墨電極形成空氣通道，放電時生成的填充在“空位”中，當“空位”填滿后，放電終止。下列說法正確的是A．極為電池正極B．極發(fā)生電極反應：C．該裝置的電解液可用乙醇作溶劑D．理論上極每減重，則極消耗(標準狀況下)【答案】B【分析】由圖可知在a電極上Na失去電子變?yōu)镹a+，發(fā)生氧化反應，a電極為負極，則b電極上O2得到電子，與Na+結合形成NaOx，b電極為正極，電極反應式為：【解析】在a電極上Na失去電子變?yōu)镹a+，發(fā)生氧化反應，所以a電極為負極，A錯誤；由分析可知在b電極上O2得到電子，與Na+結合形成NaOx，所以b電極為正極，電極反應式為：，B正確；乙醇是非電解質(zhì)且能與鈉發(fā)生反應，不能做電解液，C錯誤；理論上a極每減重46g，反應消耗2molNa，反應過程中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)b電極的電極反應式消耗的O2是xmol，D錯誤；故選B。8．利用吸收污染氣體的原理制作原電池，供電的同時也可制備硫酸(容積充足，運行時不考慮將產(chǎn)物分離出)，其工作原理如下圖。已知電極A、B均為惰性電極，K膜為阻隔膜(限制某些離子或分子通過)，“＋”表示用電器正極，電流由用電器正極流至其負極，表示兩處差值，下列說法不正確的是A．K膜為陰離子阻隔膜，污染氣體SO2從X通入B．持續(xù)為用電器供電過程中，無需向原電池內(nèi)補充H2OC．理論上，標況下每吸收22.4LSO2氣體，K膜將通過4mol離子D．反應開始后，一段時間內(nèi)電極A、B兩端的|ΔpHAB|將變大【答案】C【分析】利用H2O2吸收污染氣體SO2的原理制作原電池，供電的同時也可制備硫酸；由圖可知，“＋”表示用電器正極，電流由用電器正極流至其負極，B為正極，過氧化氫得到電子發(fā)生還原反應，2H++2e-+H2O2=2H2O；A為負極，二氧化硫失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；總反應為SO2+H2O2=SO42-+2H+；【解析】由分析可知，氫離子加入右室，K膜可以通過陽離子為陰離子阻隔膜，污染氣體SO2從X通入，A正確；總反應為SO2+H2O2=SO42-+2H+，故持續(xù)為用電器供電過程中，無需向原電池內(nèi)補充H2O，B正確；理論上，標況下每吸收22.4LSO2氣體（1mol），K膜將通過2mol氫離子，C錯誤；反應開始后，一段時間內(nèi)電極B端不斷生成氫離子，溶液酸性增強，導致將變大，D正確；故選C。9．用設計成對環(huán)境無害的燃料電池并以之為電源電解溶液制備，電解的工作原理如圖所示，下列敘述錯誤的是A．燃料電池通入的電極接電解池的Y電極B．該電解裝置實現(xiàn)了反應：C．該裝置工作一段時間之后，N室pH將增大D．理論上每生成4mol產(chǎn)品，需消耗的質(zhì)量為92g【答案】D【分析】用N2H4?N2O4設計成對環(huán)境無害的燃料電池，產(chǎn)物是N2和H2O，則N2H4作還原劑，發(fā)生氧化反應，通入N2H4的電極為燃料電池的負極，N2O4作氧化劑，發(fā)生還原反應，通入N2O4的電極為燃料電池的正極；根據(jù)產(chǎn)品室與原料室的位置可知，M室中的H+應向產(chǎn)品室中移動可知，M室為陽極室，N室為陰極室?！窘馕觥坑煞治隹芍?，通入N2H4的電極為燃料電池的負極，N室為陰極室，則燃料電池通入N2H4的電極接電解池的Y電極，A正確；M室電極反應為2H2O-4e-=O2+4H+，則M室為陽極室，N室的電極反應為4H2O+4e-=2H2+4OH-，則N室為陰極室，產(chǎn)品室發(fā)生了反應+H+=H3BO3+H2O，則電解池的總反應為4NaB(OH)4+2H2O=4H3BO3+O2+2H2+4NaOH，B正確；N室發(fā)生反應4H2O+4e-=2H2+4OH-，該裝置工作一段時間之后，N室pH將增大，C正確；由電解池的總反應可知，每生成4molH3BO3，轉(zhuǎn)移4mol電子，需要消耗0.5molN2O4，即46gN2O4，D錯誤；故選D。10．一款高壓無陽極配置可充電鈉電池，其充電過程的原理如圖所示。下列說法正確的是A．b為正極，電極c上發(fā)生氧化反應B．用此電池做電解水實驗，當消耗水0.9g時，理論上c極消耗鈉2.3gC．放電時，由3A沸石分子篩膜的右側(cè)向左側(cè)遷移D．通電時，電路中每遷移2mol電子，理論上兩極質(zhì)量差46g【答案】D【分析】由圖可知，充電時，a極為陰極，電極反應式為Na＋＋e?=Na，b為陽極，放電時，c極為負極，d極為正極，據(jù)此作答?！窘馕觥縜和b為電源電極，為電解過程，b為陰極，故A錯誤；用此電池做電解水實驗時，Na＋不參與電極反應，故B錯誤；放電時，陰離子向負極，陽離子向正極，Na＋由3A沸石分子篩膜的側(cè)左向右側(cè)遷移，故C錯誤；充電時，a極為陰極，電極反應式為Na＋＋e?=Na，電路中每遷移2mol電子，理論上a極凈增重2mol×23g/mol＝46g，故D正確；故選D。二、選擇題：本題共5個小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，只有一項或兩項是符合題目要求的。若正確答案只包括一個選項，多選時，該小題得0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確的得2分，選兩個且都正確的得4分，但只要選錯一個，該小題得0分。11．CN-會造成水體污染，某研究小組按圖所示裝置模擬電化學法除去CN-(實驗數(shù)據(jù)如表)。實驗(1)中一段時間后，在裝置甲X極(Fe)附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，F(xiàn)e表面有藍色沉淀生成；裝置乙石墨(Ⅰ)表面有無毒氣體生成。已知：K3[Fe(CN)6]溶液具有氧化性實驗序號電極(X)NaCl溶液濃度(mol/L)甲中石墨表面通入氣體電流計讀數(shù)(A)(1)Fe0.1空氣I(2)Al0.1空氣1.5I(3)Fe0.1O22I(4)Al0.5空氣1.6I依據(jù)上述實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是A．僅依據(jù)實驗(1)裝置甲中的現(xiàn)象，不能確定X極(Fe)為負極B．若實驗(1)中X極換成Zn，則電流計讀數(shù)的范圍為1.5I~2IC．石墨(Ⅰ)的電極反應式：2CN-+12OH--10e-=2CO+N2↑+6H2OD．相同條件下，X電極活性、O2濃度、電解質(zhì)溶液濃度均會影響CN-處理效果【答案】B【分析】乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子，電極反應式為，則石墨(I)為電解池的陽極、石墨（Ⅱ）為電解池陰極、X為電池的負極、裝置甲中石墨為電池的正極?！窘馕觥吭谘b置甲X電極附近滴入鐵氰化鉀溶液，有藍色沉淀生成，則說明X極附近有Fe2+生成，而由已知條件可知，F(xiàn)e2+可能是K3[Fe(CN)6]氧化Fe得到的，并不能確定X極為負極，A正確；鋅的活潑性介于鋁和鐵之間，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，金屬越活潑，電流計的值越大，所以電流計讀數(shù)的范圍為I～1.5I，B錯誤；乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子，電極反應式為，C正確；通過比較表中的數(shù)據(jù)可知，金屬越活潑，電流計的值越大；電解質(zhì)濃度越大，電流計的值越大；氧氣濃度越大，電流計的值越大，故相同條件下，X電極活性、O2濃度、電解質(zhì)溶液濃度均會影響CN-處理效果，D正確；故選B。12．雙極膜是一種離子交換復合膜，在直流電場作用下能將中間層的水分子解離成和，并分別向兩極遷移。用雙極膜電解制備金屬鈷，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a接電源的正極B．電解過程中溶液中的透過陰離子交換膜向左移動C．當電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極產(chǎn)生22.4L(標準狀況)D．電解池工作時，陰離子交換膜與雙極膜之間的溶液的pH減小【答案】C【解析】電解池中陽離子向陰極移動，則電極b是陰極，電極a是陽極，電極a接電源的正極，故A正確；電解池中陰離子向陽極移動，電解過程中溶液中的SO42-透過陰離子交換膜移向左室，故B正確；當電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極水中的氫氧根離子失電子生成0.5molO2，故C錯誤；電解池工作時，電極b是陰極，電極a是陽極，SO42-通過陰離子交換膜向左移動與氫離子結合生成硫酸，陰離子交換膜與雙極膜之間的溶液的pH減小，故D正確；故選C。13．小組同學用如下方法制作簡單的燃料電池。步驟裝置操作現(xiàn)象①打開，閉合兩極均產(chǎn)生氣體……②打開，閉合電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)下列說法不正確的是A．①中Cl-比OH-容易失去電子容易失去電子，在石墨(Ⅰ)發(fā)生氧化反應B．①中還可觀察到石墨(Ⅱ)電極附近的溶液變紅C．②導線中電子流動方向：從石墨(Ⅱ)電極流向石墨(Ⅰ)電極D．②中石墨(Ⅱ)發(fā)生的電極反應式為：【答案】D【解析】①為外接電源的電解池，石墨(Ⅰ)連接電源的正極作陽極發(fā)生失電子的氧化反應，Cl-比OH-容易失去電子，2Cl--2e-=Cl2，A正確；石墨(Ⅱ)電極連接電源的負極作陰極，水中的氫元素得電子化合價降低生成氫氣和氫氧化鈉，滴酚酞的溶液變紅，B正確；②為原電池，石墨(Ⅱ)電極是負極，發(fā)生失電子的氧化反應，故電子從石墨(Ⅱ)電極流向石墨(Ⅰ)電極，C正確；由上述分析知②中石墨(Ⅱ)周圍有氫氧化鈉顯堿性，故發(fā)生的電極反應式為：，D錯誤；故選D。14．二氧化氯()是一種黃綠色、易溶于水的氣體，常用于污染物的處理。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備的原理如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)極與電源的負極連接，Y溶液是稀鹽酸B．a(chǎn)極上發(fā)生的反應為C．二氧化氯發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶6D．當0.6mol陰離子通過離子交換膜時，理論上二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標準狀況下【答案】CD【分析】根據(jù)圖示裝置可知，右側(cè)為電解池，a極NH4Cl中NH4+失去電子生成NCl3，電極反應式為NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，則a為電解池陽極，與電源正極相連，b為電解池陰極，陰極反應式為2H++2e-=H2↑，鹽酸由濃變稀；a極生成的NCl3進入左側(cè)的二氧化氯發(fā)生器中與NaClO2發(fā)生氧化還原反應3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH?！窘馕觥坑煞治隹芍琣為陽極，與直流電源的正極相連，Y溶液是稀鹽酸，A錯誤；a極NH4Cl中NH4+失去電子生成NCl3，電極反應式為NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，B錯誤；二氧化氯發(fā)生器中，發(fā)生反應3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中NCl3作氧化劑，NaClO2作還原劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1：6，C正確；有0.6mol陰離子通過交換膜，電路中就有0.6mol電子轉(zhuǎn)移，由反應3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知，轉(zhuǎn)移0.6mol電子，生成0.1molNH3，標況下其體積為2.24L，D正確；故選CD。15．我國科學家最近開發(fā)出鋅硒電池，工作原理如圖所示。放電時，電池總反應為Se+2CuSO4+2Zn=Cu2Se+2ZnSO4。下列說法錯誤的是A．放電時化學能轉(zhuǎn)化成電能B．b極的電極反應式為C．放電時，溶液中向a極遷移D．79gSe完全反應時外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子【答案】CD【解析】該電池為原電池，原電池放電時是化學能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；b為負極，電極反應式為：，B正確；a為原電池的正極，原電池放電時，陰離子（SO42-）向負極移動，C錯誤；a電極發(fā)生的反應：，79g Se完全反應時，電路中轉(zhuǎn)移的電子4mol，D錯誤；故選CD。第II卷（非選擇題共50分）三、非選擇題：本題共4個小題，共50分。16．（10分）某實驗小組同學利用下圖裝置對電化學原理進行了一系列探究活動。回答下列問題：(1)甲池為___________(填“原電池”或“電解池”)裝置。(2)甲池反應前，兩電極質(zhì)量相等，一段時間后，若Ag極的質(zhì)量增加21.6g，則兩電極質(zhì)量相差___________g。(3)實驗過程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若乙池中的某鹽溶液是足量CuSO4溶液，則乙池中左側(cè)Pt電極的電極反應式為___________，工作一段時間后，若要使乙池溶液恢復至原來濃度，可向溶液中加入___________(填化學式)?！敬鸢浮?1)原電池（1分）(2)28（2分）(3)變大（2分）(4)2H2O-4e-=4H++O2↑（3分）CuO或CuCO3（2分）【解析】由題干裝置圖可知，甲池中有兩個活潑性不同的金屬電極，有電解質(zhì)溶液和一個自發(fā)進行的氧化還原反應Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，通過鹽橋形成閉合的回路，故甲池為原電池，Cu電極為負極，發(fā)生的電極反應為：Cu-2e-=Cu2+，Ag電極為正極，發(fā)生的電極反應為：2Ag++2e-=2Ag，乙池為電解池，左側(cè)Pt電極是陽極，發(fā)生氧化反應，右側(cè)Pt電極為陰極，發(fā)生還原反應，據(jù)此分析解題。(1)由分析可知，甲池為原電池；(2)根據(jù)原電池中通過正、負極上的電子的物質(zhì)的量相等，故甲池反應前，兩電極質(zhì)量相等，一段時間后，若Ag極的質(zhì)量增加21.6g，則通過電路中的電子的物質(zhì)的量為：n(e-)=n(Ag)=，故負極上“溶解”的Cu的物質(zhì)的量為：n(Cu)=0.1mol，故負極質(zhì)量減輕了m=nM=0.1mol×64g/mol=6.4g，則兩電極質(zhì)量相差21.6g+6.4g=28g；(3)實驗過程中，鹽橋中的陰離子即移向負極，陽離子即K+移向正極，故甲池左側(cè)燒杯中的濃度變大；(4)由分析可知，乙池中左側(cè)Pt電極為陽極，故若乙池中的某鹽溶液是足量CuSO4溶液，則乙池中左側(cè)Pt電極的電極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑，由工作一段時間后，乙池中發(fā)生的總反應為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4可知，要使乙池溶液恢復至原來濃度，可向溶液中加入CuO或CuCO3等。17．（10分）正戊烷異構化為異戊烷是油品升級的一項重要技術.正戊烷和異戊烷的部分性質(zhì)如表：名稱結構簡式熔點/℃沸點/℃燃燒熱/正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3-130363506.1異戊烷(CH3)2CHCH2CH3-159.427.83504.1回答下列問題：(1)穩(wěn)定性：正戊烷_______異戊烷(填“>”或“=”或“<”)。(2)25℃，101kPa時，正戊烷異構化成異戊烷的熱化學反應方程式為______________________。(3)在正戊烷中混入一定比例的H2有利于異構化反應的進行，一種“分步法電解制氫氣”的裝置如圖.該方法制氫氣分兩步，第一步在惰性電極產(chǎn)生H2，NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生氧化反應；第二步在另一個惰性電極產(chǎn)生O2。①第一步反應時，開關K應該連接_______(選填“K1”或“K2”)。②第二步反應時，NiOOH/Ni(OH)2發(fā)生的電極反應方程式_______③當電路中轉(zhuǎn)移6.25mol電子時，產(chǎn)生67.2LH2(標準狀況)，則電能的利用率為_______(保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)<（1分）(2)CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)?H=-2.0kJ/mol（3分）(3)K1（1分）NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-（3分）96.0%（2分）【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，正戊烷完全燃燒釋放的熱量大于異戊烷釋放的熱量，則異戊烷具有的能量低于相同量的正戊烷，故異戊烷的穩(wěn)定性大于正戊烷；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l)?H=-3506.1kJ/mol，②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l)?H=-3504.1kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，①-②可得，CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)?H=-2.0kJ/mol；(3)①第一步反應時，NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生氧化反應，則化合價升高，失電子，作陽極，故電路中閉合K1；②第二步反應時，在另一個惰性電極產(chǎn)生O2，則為水失電子生成氧氣，故NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生還原反應，得電子，電極反應式為NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-；③產(chǎn)生標準狀況下67.2LH2，需要轉(zhuǎn)移6mol電子，電能的利用率=×100%=96%。18．（14分）(1)某課外活動小組同學用如圖裝置(M、N為外電源的兩個電極)進行實驗，試回答下列問題：①若開始時開關K與a連接，則鐵發(fā)生電化學腐蝕中的_____腐蝕。請寫出正極反應式：____。②若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則鐵電極為______極(填“陰”或“陽”)，該電極上發(fā)生的電極反應式為_______，總反應的離子方程式為_______。③當電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，100ml溶液中，NaOH溶液的濃度是_______mol/L(2)該小組同學設想，用如圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。B出口導出的氣體是_______，制得的氫氧化鈉溶液從出口_______(填“A”、“B”、“C”或“D”)導出。通過陰離子交換膜的離子數(shù)_______(填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。【答案】(1)

吸氧（1分）

O2+2H2O+4e-=4OH-

（2分）

陰

（1分）

2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-)

（2分）2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2OH-+H2↑+Cl2↑

（2分）

2（2分）(2)

O2

（2分）D

（1分）

<（1分）【解析】（1）①開始時開關K與a連接形成原電池反應，發(fā)生吸氧腐蝕，A電極石墨做正極溶液中氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-；②開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，即B電極反應為2H++2e-=H2↑；電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，電解總反應的離子方程式為2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2OH-+H2↑+Cl2↑；③OH-~e-，則當有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，消耗0.2mol的NaOH，；（2）①陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，則B出口導出的氣體是O2；陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導出；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽極移動，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)；②氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，負極上氫氣失去電子生成水，負極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O。19．（16分）I.裝置如圖所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電荷。請回答：(1)B極是電源的_________極