专题09 电化学基础-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(湖北专用)

2024-06-21
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高中化学及竞赛资料
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 原电池,化学电源,电解池,金属的电化学腐蚀与防护
使用场景 高考复习-真题
学年 2024-2025
地区(省份) 湖北省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.58 MB
发布时间 2024-06-21
更新时间 2024-06-27
作者 高中化学及竞赛资料
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2024-06-21
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来源 学科网

内容正文:

专题09电化学基础 1.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 【答案】D 【解析】A.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现,可在金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防锈,A不符合题意;B.阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B不符合题意;C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法,C不符合题意;D.喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜,D符合题意;故答案选D。 2.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A.电解一段时间后阳极区减小 B.理论上生成双极膜中有解离 C.阳极总反应式为 D.阴极区存在反应 【答案】B 【分析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-:HCHO+OH-→HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O,Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙,H∙结合成H2,Cu电极为阳极;PbCu电极为阴极,首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH:OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+,HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。 【解析】A.根据分析,电解过程中,阳极区消耗OH-、同时生成H2O,故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确;B.根据分析,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误;C.根据分析,结合装置图,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确;D.根据分析,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确;答案选B。 3.(2023·湖北卷)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是 A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应 D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强 【答案】D 【解析】A.电解质的沉淀和溶解是对立的,当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时,电解质建立了沉淀溶解平衡,因此,沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中;石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙,因此,石灰乳中存在沉淀溶解平衡,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,A不符合题意;B.氧化剂和还原剂是对立的,但是,氯气与强碱反应时,有部分氯气发生氧化反应,同时也有部分氯气发生还原反应,因此,氯气既是氧化剂又是还原剂,氯气的这两种作用统一在同一反应中,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B不符合题意;C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在原电池反应中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C不符合题意;D.Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,其失电子能力依次增强,因此,其金属性随其核外电子层数增多而增强,这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,D符合题意;综上所述,本题选D。 4.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是 A.b电极反应式为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为 【答案】D 【分析】由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑,据此解答。 【解析】A.b电极反应式为b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,为保持OH-离子浓度不变,则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,故B正确;C.电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE膜,为电解池补水,故C正确;D.由电解总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的速率为,则补水的速率也应是,故D错误;答案选D。 5.(2022·湖北卷)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是 A.鎏金工艺利用了汞的挥发性 B.鎏金工艺中金发生了化学反应 C.鎏金工艺的原理可用于金的富集 D.用电化学方法也可实现铜上覆金 【答案】B 【解析】A.加热除汞,说明汞易挥发,A正确;B.将金溶于汞中制成“金汞漆”,然后加热汞挥发后留下金,整个过程中没有新物质生成,属于物理变化,B错误;C.金溶于汞中,然后再加热除去汞,使得金的纯度增大,所以可以用于金的富集,C正确;D.用电解的方法,铜做阴极,电解液中含有可溶性的含金离子,则可实现铜上镀金,D正确;故选B。 6.(2022湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备,过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是 A.生成,理论上外电路需要转移电子 B.阴极上的电极反应为: C.在电解过程中向铂电极移动 D.电解产生的中的氢元素来自于 【答案】D 【解析】A.石墨电极发生反应的物质:P4→化合价升高发生氧化反应,所以石墨电极为阳极,对应的电极反应式为:,则生成,理论上外电路需要转移电子,A错误;B.阴极上发生还原反应,应该得电子,为阳极发生的反应, B错误;C.石墨电极:P4→发生氧化反应,为阳极,铂电极为阴极,应该向阳极移动,即移向石墨电极,C错误;D.由所给图示可知HCN在阴极放电,产生和,而HCN中的H来自,则电解产生的中的氢元素来自于,D正确;故选D。 1.(2024·湖北黄冈·二模)中科院研制出了双碳双离子电池,以石墨和中间相炭微粒球为电极,电解质溶液为含有的有机溶液,其充电示意图如下。下列说法错误的是 A.固态时为离子晶体 B.充电时MCMB电极为阴极,放电时为负极 C.充电时,若阳极增重,则阴极增重 D.充电时,阳极发生反应为 【答案】C 【解析】A.由图可知,固态KPF6能电离生成和K+,则固态KPF6为离子晶体,故A正确;B.根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极,则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极,故B正确;C.充电时,PF移向阳极、K+移向阴极,二者所带电荷数值相等,则移向阳极的和移向阴极的K+数目相等,即n()=n(K+)= =1mol,n()=nM=1mol×145g/mol=145g,即充电时,若负极增重39g,则正极增重145g,故C错误;D.充电时,阳极发生失去电子的氧化反应,即反应为,故D正确;故选C。 2.(2024·湖北·一模)科学家发现金属钙可用于电化学驱动将还原为。已知:电解质溶液由和少量溶于有机溶剂形成。下列说法错误的是 A.阴极反应式为: B.推测用代替更有利于生成 C.理论上电解一段时间后浓度基本不变 D.总反应方程式: 【答案】B 【分析】有电解池工作原理可知,左边电极为阳极,电极反应式为;右边电极为阴极,电极反应式为,;过程II将N2还原为NH3原理是; 【解析】A.根据分析可知,阴极反应式为,A正确;B.NH3为碱性气体,易溶于乙酸,用乙酸代替乙醇不利于生成NH3,B错误;C.在电解池中,存在着Ca2+—Ca—Ca2+的相互转化,理论上一段时间后Ca2+的浓度不变,C正确;D.根据阴阳极电极反应式可知,总反应方程式为,D正确;答案选B。 3.(2024·湖北·模拟预测)中科院研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固—液反应器将Na嵌入到合成,反应器中发生反应的离子方程式为(0≤x≤1),下列说法正确的是 A.合成总反应可以表示为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.阳极区采用水相,的作用是增强导电性 D.理论上,当电路转移0.2mol电子时,此时固体中钠铁个数比为1:5 【答案】A 【分析】由图可知,与直流电源负极相连的铁电极为电解池的阴极,碘三离子在阴极得到电子发生还原反应生成碘离子,电极反应式为I+2e—=3I—,钠电极为阳极,金属钠在阳极失去电子发生氧化反应生成钠离子,电极反应式为Na—e—=Na+,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,放电生成的碘化钠进入反应器中与FePO4反应生成NaxFePO4和NaI3,合成总反应可以表示为。 【解析】A.由分析可知,合成总反应可以表示为,故A正确;B.由分析可知,合成NaxFePO4过程中,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,故B错误;C.金属钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,所以阳极区不能采用水相,故C错误;D.当电路转移0.2mol电子时,放电生成0.2mol钠离子,但无法确定参与反应FePO4的物质的量,所以无法依据反应器中的反应方程式确定x的值,不能计算固体中钠铁个数比,故D错误;故选A。 4.(2024·湖北·二模)利用下图所示装置可合成已二腈。充电时生成已二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是 A.N极的电势低于M极的电势 B.充电时双极膜中向N极移动,放电时双极膜中向N极移动 C.若充电时制得,则放电时需生成,才能使左室溶液恢复至初始状态 D.充电时,N极的电极反应式为: 【答案】B 【分析】N极放电时生成氧气,则N为负极,M为正极;充电时N作阴极,M作阳极; 【解析】A.N为负极,M为正极,正极电势高于负极电视,因此N极的电势低于M极的电势,故A正确;B.充电时双极膜中向阳极即M极移动,放电时双极膜中向正极即M极移动,故B错误;C.N极的电极反应式为:,若充电时制得,则转移,所以放电时需生成,才能使左室溶液恢复至初始状态,故C正确;D.充电时,N极作阴极,电极反应式为:,故D正确;故选:B。 5.(2024·湖北·一模)为了保护环境、充分利用铅资源,科学家设计了如下的-铅化合物燃料电池实现铅单质的回收。 下列有关说法错误的是 A.正极区溶液pH升高,负极区溶液pH降低 B.电子流向:电极b→负载→电极a C.阴极区电极反应式为 D.为了提高的回收率,离子交换膜为阴离子交换膜 【答案】D 【分析】该装置为-铅化合物燃料电池,通入燃料氢气的电极b为负极,发生失电子的氧化反应,则电极a为正极,发生得电子的还原反应。 【解析】A.根据分析,负极氢气失电子、产生氢离子消耗氢氧根,pH降低,正极产生氢氧根离子,pH升高,A正确;B.根据分析电极b为负极,电极a为正极,电子流向:电极b→负载→电极a,B正确;C.根据题干信息,通过电化学装置实现铅单质的回收,阴极区电极反应式为,C正确;D.离子交换膜应使用阳离子交换膜,防止移动至电极b,D错误;答案选D。 6.(2024·湖北襄阳·一模)古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下: 下列说法不正确的是 A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为: B.青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大,腐蚀趋势越大 C.青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为: D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久 【答案】C 【解析】A.青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀,Cu在负极失去电子生成CuCl,电极反应方程式为: ,故A正确;B.青铜锈蚀 I过程发生电极反应:,Cl-浓度越大,腐蚀趋势越大,故B正确;C.青铜锈蚀Ⅲ过程中Cu2O和空气中的O2、HCl发生氧化还原反应生成,化学方程式为:2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2,故C错误;D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,可使Cu2(OH)3Cl转化为结构致密的Cu2(OH)2CO3,能使其保存更长久,D正确;故选C。 7.(2024·湖北·模拟预测)一种将废水中的硝酸盐转化为羟胺(NH2OH)的绿色电化学原理如图所示。 下列说法正确的是 A.b为电源的正极 B.每转移1 mol ,阳极区溶液的质量减少8 g C.工作时阴极区溶液的pH减小 D.当阳极生成1.5 mol气体,生成33 g羟胺 【答案】D 【分析】由题干图示信息可知,铜电极上反应为:+7H++6e-=NH2OH+2H2O,发生还原反应,则Cu电极为阴极,b电极为电源负极,a为电源的正极,IrO2-Ti电极为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,据此分析解题。 【解析】A.由分析可知,b为电源的负极,A错误;B.由分析可知,阳极区电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,则每转移1 mol ,阳极区溶液释放0.25 mol ,向阴极区转移1 mol ,质量共减少9 g,B错误;C.由分析可知,工作时,每转移6 mol,阳极区通过交换膜向阴极区转移6 mol,但阴极区消耗7 mol ,因此pH增大,C错误;D.由分析可知,当阳极生成1.5 mol气体,外电路转移6 mol,生成1 mol羟胺即质量为1mol×33g/mol=33 g,D正确;故答案为:D。 8.(2024·湖北·三模)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(如图所示),可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-,有利于电解反应顺利进行。下列说法错误的是 A.电极电势:电极b>电极a B.电极a的电极反应式:+8e-+7H2O=NH3·H2O+9OH- C.当阳极产生32gO2时,“卯榫”结构双极膜处有36gH2O被解离 D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨的生成速率 【答案】C 【分析】催化电解KNO3溶液制氨,硝酸钾发生还原反应,则电极a为阴极、电极b为阳极,双极膜界面产生的H+移向阴极,而OH-移向阳极,阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-,阳极反应式为8OH--8e-=2O2↑+4H2O,电解总反应为+3H2O=NH3•H2O+2O2↑+OH-,而“卯榫”结构可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨,单位时间内电子转移增大,可以提高氨生成速率,据此分析解题。 【解析】A.由分析可知,b为阳极,a为阴极,则电极电势:电极b>电极a,A正确;B.由分析可知,电极a的电极反应式:+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-,B正确;C.由分析可知,阳极反应式为8OH--8e-=2O2↑+4H2O,当阳极产生32gO2时转移电子为4mol,根据电子守恒可知,“卯榫”结构双极膜处有4molH+移向阴极,4molOH-移向阳极,即有4mol即4mol×18g/mol=72gH2O被解离,C错误;D.“卯榫”结构可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨,单位时间内流过的电量增大,即单位时间内电子转移增大了,提高了氨生成速率,D正确;故答案为:C。 9.(2024·湖北·模拟预测)我国科学家通过超低电位下电催化硝酸盐与甲醛的耦合反应,实现了处理污染物的同时产生增值化学品,其原理如图所示。下列说法错误的是 A.电极的电势:电极a>电极b B.当电源的电压过大时,阳极可能会产生氧气 C.阳极区发生的总反应为: D.当电路中转移2mol e-时,电极a的质量会增加52g 【答案】D 【分析】如图所示,电极b上硝酸根还原为氨气,发生还原反应,b为阴极,a电极氧化为,发生氧化反应,a为阳极。 【解析】A.根据分析,a为阳极,b为阴极,故电极的电势:电极a>电极b ,A正确;B.当电源的电压过大时,阳极区氢氧根可能会放电,会产生氧气,B正确;C.根据分析,阳极上a电极氧化为,生成的与甲醛反应生成甲酸根(碱性环境)和,故阳极区发生的总反应为:,C正确;D.当电路中转移2mol e-时,先转化为,与甲醛又生成,则电极a的质量不变,D错误;故选D。 10.(2024·湖北武汉·二模)钙介导下电化学合成氨的原理如图所示,已知钙元素的转化途径为Ca2+→Ca→CaxNyHz→Ca2+。 下列说法正确的是 A.阴极区的反应式为 B.理论上每产生消耗 C.钙离子在该合成氨过程中的作用是活化 D.电解质溶液可换为含有少量乙醇的水溶液 【答案】C 【分析】由图可知,与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极,氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子,氢离子与C2H5O-结合生成乙醇,乙醇又离解生成氢离子和C2H5O-,右侧电极为阴极,钙离子在阴极得到电子发生还原反应生成钙,钙与氮气反应生成CaxNyHz,CaxNyHz与氢离子反应生成钙离子和氨气,则电解的总反应为钙离子和乙醇催化作用下氮气和氢气电解生成氨气。 【解析】A.由分析可知,与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极,氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子,氢离子与C2H5O-结合生成乙醇,反应式为,故A错误;B.由分析可知,电解的总反应为钙离子和乙醇催化作用下氮气和氢气电解生成氨气,则阴极区生成氨气时,催化剂乙醇的量没有变化,故B错误;C.由分析可知,电解的总反应为钙离子和乙醇催化作用下氮气和氢气电解生成氨气,则钙离子的作用是活化氮气,故C正确;D.钙能与水反应生成氢氧化钙和氢气,所以电解质溶液不能换为含有少量乙醇的水溶液,故D错误;故选C。 11.(2024·湖北襄阳·一模)某双离子电池如下图。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,以室温离子液体为电解液,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时,PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A.充电时,PCT电极是阴极 B.脱离PCT电极时,电池处于放电过程 C.充电时,石墨电极发生反应 D.0.5mol PCT完全反应,理论上嵌入石墨电极2mol 【答案】C 【分析】已知充电时,PCT电极发生还原反应,则PCT电极为阴极,石墨电极为阳极,则放电时,PCT电极为负极,石墨电极为正极。 【解析】A.已知充电时,PCT电极发生还原反应,则PCT电极为阴极,A正确;B.充电时,PCT电极为阴极,阳离子向阴极移动,向电极移动,因此,脱离PCT电极时,电池处于放电过程,B正确;C.充电时,石墨电极发生氧化反应,嵌入电极,反应式为:,C错误;D.由图可知,完全反应时C22H10O4+4e-=C22H10O,PCT完全反应,转移2mol电子,理论上嵌入石墨电极2mol ,D正确;故选C。 12.(2024·湖北黄石·一模)乙醛酸是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所示,通电后,阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是 A.a极电势高于b极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.当有离子通过离子交换膜时,理论上最多可生成乙醛酸的质量为 D.乙二醛被氧化的化学方程式:+H2O+Cl2+2HCl 【答案】B 【分析】由题中信息:通电后,阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸,结合题中装置图,可知阳极生成的Cl2通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧,Cl2与乙二醛发生氧化还原反应,生成Cl-移向与a电极相连的电极,与b电极相连的电极发生还原反应,生成H2,a为电源正极,b为电源负极。根据电解原理,可知阳极发生的电极反应式为,阴极发生还原反应,电极反应方程式为。 【解析】A.据分析,a电极为正极,b电极为负极,因此a极电势高于b极,故A正确;B.根据题意氢离子由左侧经离子交换膜进入右侧,则离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;C.根据得失电子守恒有,则当有离子通过离子交换膜时,理论上最多可生成乙醛酸的质量为,故C正确;D.氯气将乙二醛氧化为乙醛酸,自身被还原为氯离子,化学方程式为:+H2O+Cl2+2HCl ,故D正确;故选B。 13.(2024·湖北·二模)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池作电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是 A.电极b应与Ag(Ⅰ)相连 B.电渗析装置中膜a、b均为阳离子交换膜 C.电池从开始到停止放电,Ag(Ⅱ)增重2.7g D.电渗析过程中左室pH减小、右室pH增大 【答案】C 【分析】浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,则Ag(I)为负极,Ag(Ⅱ)正极,据此解答。 【解析】A.浓差电池中由于右侧AgNO3浓度大,则Ag(Ⅰ)为负极,Ag(Ⅱ)正极;电渗析法制备磷酸二氢钠,左室中的氢离子通过膜a进入中间室,中间室中的钠离子通过膜b进入右室,则电极a为阳极,电极b为阴极;电极b应与Ag(Ⅰ)相连,故A正确;B.左室中的氢离子通过膜a进入中间室,中间室中的钠离子通过膜b进入右室,膜a、b均为阳离子交换膜,故B正确;C.电池从开始到停止放电时,则浓差电池两边AgNO3浓度相等,所以正极析出0.02mol银,Ag(Ⅱ)增重0.02mol×108g/mol=2.16g,故C错误;D.阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子,氢离子通过膜a进入中间室,消耗水,硫酸的浓度增大;阴极水得电子电解生成氢气,中间室中的钠离子通过膜b进入右室NaOH的浓度增大,故D正确;故选C。 14.(2024·湖北黄冈·三模)α-AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ-AgI制得。两种晶体的晶胞如左下图所示(未标出)。测定α-AgI中导电离子类型的实验装置如右下图所示,在电场的作用下,α-AgI中的离子无需克服太大阻力即可发生迁移。下列说法错误的是 A.γ-AgI与α-AgI晶胞的质量之比为2:1 B.可用X射线衍射区分γ-AgI和α-AgI晶体 C.γ-AgI与α-AgI中与等距且最近的个数比为3:2 D.支管a中AgI质量不变,可判定导电离子是而非 【答案】D 【解析】A.γ-AgI中I-为,结合化学式,含有4个AgI,α-AgI中I-为,结合化学式,含有2个AgI,晶胞的质量之比为2:1,A正确;B.两者结构不同,可用X射线衍射区分γ-AgI和α-AgI晶体,B正确;C.γ-AgI晶胞中,晶胞顶点和面心位置的I-距离最近,因此最近的I-有12个,α-AgI中顶点和体心与等距且最近的个数为8个,γ-AgI与α-AgI中与等距且最近的个数比为3:2,C正确;D.a为阳极,银失去电子生成银离子,然后和I-结合生成AgI,同时Ag+通过AgI固体离子导体移向支管b,然后在b得到电子生成银,该装置实际为银的电解精炼过程,支管a中AgI质量一直保持不变,导电离子为,D错误;综上所述答案为D。 15.(2024·湖北·二模)已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越低则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电极的电极电势。根据表格数据分析,下列说法中错误的是 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 0.77 1.36 (或) 1.69 0.151 1.51 0.54 下列说法错误的是 A.向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红 B.往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,溶液不变蓝 C.还原性: D.酸化高锰酸钾溶液时,可使用盐酸 【答案】D 【解析】A.由题干标准数据可知,(或)的电极电势大于的,说明PbO2的氧化性强于Fe3+,则向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,Fe2+被氧化,故滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红,A正确;B.由题干标准数据可知,的电极电势大于的,则往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,I-不能被Sn4+氧化,故溶液不变蓝,B正确;C.由题干标准数据可知,电极电势:>>,故可得出还原性:,C正确;D.由题干标准数据可知,电极电势: >,即高锰酸根离子能够将Cl-氧化为Cl2,故酸化高锰酸钾溶液时,不可使用盐酸,应该使用硫酸,D错误;故答案为:D。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题09 电化学基础 1.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 2.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A.电解一段时间后阳极区减小 B.理论上生成双极膜中有解离 C.阳极总反应式为 D.阴极区存在反应 3.(2023·湖北卷)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是 A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应 D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强 4.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是 A.b电极反应式为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为 5.(2022·湖北卷)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是 A.鎏金工艺利用了汞的挥发性 B.鎏金工艺中金发生了化学反应 C.鎏金工艺的原理可用于金的富集 D.用电化学方法也可实现铜上覆金 6.(2022湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备,过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是 A.生成,理论上外电路需要转移电子 B.阴极上的电极反应为: C.在电解过程中向铂电极移动 D.电解产生的中的氢元素来自于 1.(2024·湖北黄冈·二模)中科院研制出了双碳双离子电池,以石墨和中间相炭微粒球为电极,电解质溶液为含有的有机溶液,其充电示意图如下。下列说法错误的是 A.固态时为离子晶体 B.充电时MCMB电极为阴极,放电时为负极 C.充电时,若阳极增重,则阴极增重 D.充电时,阳极发生反应为 2.(2024·湖北·一模)科学家发现金属钙可用于电化学驱动将还原为。已知:电解质溶液由和少量溶于有机溶剂形成。下列说法错误的是 A.阴极反应式为: B.推测用代替更有利于生成 C.理论上电解一段时间后浓度基本不变 D.总反应方程式: 3.(2024·湖北·模拟预测)中科院研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固—液反应器将Na嵌入到合成,反应器中发生反应的离子方程式为(0≤x≤1),下列说法正确的是 A.合成总反应可以表示为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.阳极区采用水相,的作用是增强导电性 D.理论上,当电路转移0.2mol电子时,此时固体中钠铁个数比为1:5 4.(2024·湖北·二模)利用下图所示装置可合成已二腈。充电时生成已二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是 A.N极的电势低于M极的电势 B.充电时双极膜中向N极移动,放电时双极膜中向N极移动 C.若充电时制得,则放电时需生成,才能使左室溶液恢复至初始状态 D.充电时,N极的电极反应式为: 5.(2024·湖北·一模)为了保护环境、充分利用铅资源,科学家设计了如下的-铅化合物燃料电池实现铅单质的回收。 下列有关说法错误的是 A.正极区溶液pH升高,负极区溶液pH降低 B.电子流向:电极b→负载→电极a C.阴极区电极反应式为 D.为了提高的回收率,离子交换膜为阴离子交换膜 6.(2024·湖北襄阳·一模)古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下: 下列说法不正确的是 A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为: B.青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大,腐蚀趋势越大 C.青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为: D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久 7.(2024·湖北·模拟预测)一种将废水中的硝酸盐转化为羟胺(NH2OH)的绿色电化学原理如图所示。 下列说法正确的是 A.b为电源的正极 B.每转移1 mol ,阳极区溶液的质量减少8 g C.工作时阴极区溶液的pH减小 D.当阳极生成1.5 mol气体,生成33 g羟胺 8.(2024·湖北·三模)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(如图所示),可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-,有利于电解反应顺利进行。下列说法错误的是 A.电极电势:电极b>电极a B.电极a的电极反应式:+8e-+7H2O=NH3·H2O+9OH- C.当阳极产生32gO2时,“卯榫”结构双极膜处有36gH2O被解离 D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨的生成速率 9.(2024·湖北·模拟预测)我国科学家通过超低电位下电催化硝酸盐与甲醛的耦合反应,实现了处理污染物的同时产生增值化学品,其原理如图所示。下列说法错误的是 A.电极的电势:电极a>电极b B.当电源的电压过大时,阳极可能会产生氧气 C.阳极区发生的总反应为: D.当电路中转移2mol e-时,电极a的质量会增加52g 10.(2024·湖北武汉·二模)钙介导下电化学合成氨的原理如图所示,已知钙元素的转化途径为Ca2+→Ca→CaxNyHz→Ca2+。 下列说法正确的是 A.阴极区的反应式为 B.理论上每产生消耗 C.钙离子在该合成氨过程中的作用是活化 D.电解质溶液可换为含有少量乙醇的水溶液 11.(2024·湖北襄阳·一模)某双离子电池如下图。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,以室温离子液体为电解液,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时,PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A.充电时,PCT电极是阴极 B.脱离PCT电极时,电池处于放电过程 C.充电时,石墨电极发生反应 D.0.5mol PCT完全反应,理论上嵌入石墨电极2mol 12.(2024·湖北黄石·一模)乙醛酸是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所示,通电后,阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是 A.a极电势高于b极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.当有离子通过离子交换膜时,理论上最多可生成乙醛酸的质量为 D.乙二醛被氧化的化学方程式:+H2O+Cl2+2HCl 13.(2024·湖北·二模)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池作电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是 A.电极b应与Ag(Ⅰ)相连 B.电渗析装置中膜a、b均为阳离子交换膜 C.电池从开始到停止放电,Ag(Ⅱ)增重2.7g D.电渗析过程中左室pH减小、右室pH增大 14.(2024·湖北黄冈·三模)α-AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ-AgI制得。两种晶体的晶胞如左下图所示(未标出)。测定α-AgI中导电离子类型的实验装置如右下图所示,在电场的作用下,α-AgI中的离子无需克服太大阻力即可发生迁移。下列说法错误的是 A.γ-AgI与α-AgI晶胞的质量之比为2:1 B.可用X射线衍射区分γ-AgI和α-AgI晶体 C.γ-AgI与α-AgI中与等距且最近的个数比为3:2 D.支管a中AgI质量不变,可判定导电离子是而非 15.(2024·湖北·二模)已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越低则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电极的电极电势。根据表格数据分析,下列说法中错误的是 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 0.77 1.36 (或) 1.69 0.151 1.51 0.54 下列说法错误的是 A.向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红 B.往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,溶液不变蓝 C.还原性: D.酸化高锰酸钾溶液时,可使用盐酸 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题09 电化学基础-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(湖北专用)
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