内容正文:
专题04 电化学及其应用
高频考点概览
考点01 原电池、化学电源
考点02 电解池
考点03 综合应用
地 城
考点01
原电池、化学电源
1.(24-25高三上·北京·期末)碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:。下列说法正确的是
A.Zn发生还原反应
B.正极发生反应
C.电池工作时向正极方向移动
D.理论上,每转移0.1mol电子,有8.8gMnOOH生成
【答案】D
【分析】碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnOOH,负极为锌失电子,发生氧化反应,正极为二氧化锰,发生还原反应,电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,据此分析。
【详解】A.负极是金属锌,失电子,发生氧化反应,故A错误;
B.正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,故B错误;
C.电池工作时,阴离子向负极移动,则OH-通过向负极移动,故C错误;
D.反应中锰元素的化合价由+4价降低到+3价,则每转移0.1mol电子,有0.1mol×88g/mol=8.8gMnOOH生成,故D正确;
故选:D。
2.(23-24高三上·北京通州区·期末)磷酸燃料电池是以浓磷酸为电解质的新型燃料电池。某探究小组模仿氯碱工业设计装置如下图所示,下列说法正确的是
A.装置正极的电极反应为
B.向中反应后电解质溶液加入溶液并调至中性存在:
C.电池工作时,外电路中转移电子,则装置阴极附近产生
D.工作一段时间后观察到试管中溶液颜色变浅,证明装置阳极产生的气体与发生反应
【答案】B
【分析】装置A为酸性燃料电池,其中通入氢气的一极为负极,通入氧气的一极为正极;装置B为电解池,与通入氢气一极相连的Pt电极为阴极,阴极电极反应为,与通入氧气一极相连的Pt电极为阳极,阳极电极反应为。
【详解】A.装置为酸性氢氧燃料电池,通入氧气的一极为正极,则正极的电极反应为,A错误;
B.A中反应后的溶液为磷酸溶液,加入溶液并调至中性,则,根据电荷守恒关系可得:,因此溶液中存在,B正确;
C.阴极电极反应为,根据得失电子守恒,外电路中转移电子时生成0.5mol氢气,由于不知道氢气所处的温度和压强,则无法计算其体积,C错误;
D.装置B阳极产物为,与水反应生成HCl和HClO,生成的HClO具有漂白性可以使酚酞溶液颜色变浅,因此不能证明装置阳极产生的气体与发生反应,D错误;
答案选B。
3.(23-24高三上·北京大兴区·期末)某小组同学在实验室利用下图装置制备水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),反应的化学方程式为:2FeCl3 + 3Cl2 + 16KOH2K2FeO4 + 12KCl + 8H2O。
已知:参与原电池反应的氧化剂(还原剂)氧化性(还原性)越强,原电池的电压越大。
下列说法不正确的是
A.右侧的电极反应式为:Fe3+-3e- + 8OH-=FeO+ 4H2O
B.再向右侧烧杯中加入KOH固体,电压表示数会变大
C.盐桥中的阴离子向左侧烧杯中移动
D.其他条件相同时,选用Fe(NO3)3代替FeCl3,也可以制备K2FeO4
【答案】C
【分析】原电池工作时,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,结合反应的化学方程式为:2FeCl3+3Cl2+16KOH⇌2K2FeO4+12KCl+8H2O解答即可。
【详解】A.根据反应的化学方程式为:2FeCl3+3Cl2+16KOH⇌2K2FeO4+12KCl+8H2O,则右侧为负极,电解质溶液呈碱性,则电极反应式为:Fe3+-3e-+8OH-═+4H2O,故A正确;
B.溶液碱性较强,增强+3价铁的还原性,向右侧烧杯中加入KOH固体,增强右侧溶液的碱性,电压表示数会变大,故B正确;
C.盐桥中的阴离子移向负极,根据上面的解析,右侧为负极,故C错误;
D.酸性条件下,硝酸根也具有强氧化性,铁离子具有还原性,则其他条件相同时,选用Fe(NO3)3代替FeCl3,也可以制备K2FeO4,故D正确;
故选:C。
4.(24-25高三上·北京西城外国语学校·期中)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中含酚废水中的有机物可用C6H5OH表示。
下列说法不正确的是
A.右室电极为该电池的正极
B.右室电极附近溶液的pH增大
C.左侧离子交换膜为阳离子交换膜
D.左室电极反应式可表示为C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+
【答案】C
【分析】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极是正极,电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,据此分析解答。
【详解】A.根据图示可知:在上图中右室得到电子变为N2逸出,发生还原反应,则右边电极为该电池的正极,A正确;
B.根据图示可知,在右室中正极上的电极反应式为:2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,电解后溶液中c(H+)减小,c(H+)越小,溶液的pH就越大,故右室电极附近溶液的pH增大,B正确;
C.电池放电时,电解质溶液中的阳离子Na+向正极右室移动,Cl-向负极左室移动,故左侧负极附近的离子交换膜为阴离子交换膜,C错误;
D.左室装置为负极,负极上有机物失去电子,发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下反应生成CO2,电极反应式可表示为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,D正确;
故合理选项是C。
5.(24-25高三上·北京师范大学附属中学·期中)盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A.电子由b极流向a极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.该装置实现了化学能向电能转化
D.a极可发生电极反应:
【答案】B
【分析】由图可知,该装置为原电池,通入空气的电极a为正极,电极反应为:,电极b是负极,负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、,负极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+,负极区的H+通过阳离子交换膜进入正极区,使该区溶液pH增大,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,据此分析解答。
【详解】A.电池中电子由负极经外电路流向正极,即电子由b极流向a极,故A正确;
B.a极的电极反应为:,为维持电荷守恒,H+由右池通过离子交换膜向左池迁移,则离子交换膜为质子交换膜,故B错误;
C.该装置为原电池,实现了化学能向电能转化,故C正确;
D.a极为原电池正极,该极通入空气,氧气得电子,电极反应为:,故D正确;
答案选B。
6.(24-25高三上·北京第十五中学·期中)用如图所示装置进行实验,电流计指针偏转。下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能 B.从极经阳离子交换膜移向极
C.工作一段时间后,极附近的减小 D.该装置的总反应为
【答案】D
【分析】对于H2、Cl2、KOH燃料电池,通H2的a电极失电子,作负极;通入Cl2的b电极得电子,作正极。
【详解】A.该装置是燃料电池为原电池,将化学能转化为电能,A正确;
B.在原电池中,阳离子向正极移动,则K+从a极经阳离子交换膜移向b极,B正确;
C.原电池工作时,a极发生反应H2+2OH--2e-=2H2O,则工作一段时间后,a极附近的pH减小,C正确;
D.负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O,正极反应为Cl2+2e-=2Cl-,则该装置的总反应为H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O,D不正确;
答案选D。
7.(23-24高三上·北京房山区·期末)某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀,下表为得到的相关实验数据。
实验装置
编号
浸泡液
氧气体积分数随时间的变化
①
5
②
5
③
7
④
7
下列说法不正确的是
A.铁钉吸氧腐蚀的负极反应为
B.由实验可知,、能加快铁的吸氧腐蚀速率
C.曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加,阻碍了反应继续进行
D.由实验可知,水解产生的能减少难溶氢氧化物的生成,酸性越强吸氧腐蚀的速率越大
【答案】D
【详解】A.由题给已知信息知,铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A正确;
B.根据②和④可以看出能加快铁的吸氧腐蚀速率,根据①和②可以看出氯离子能加快铁的吸氧腐蚀速率,故B正确;
C.一方面是由于氧气体积分数降低后使腐蚀速率变慢,另一方面也可能是于溶液碱性增强促进氢氧化物的生成,氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应继续进行,故C正确。
D.由实验可知,水解使溶液显酸性,①②溶液显酸性,③④溶液显中性,酸性溶液可以加快吸氧腐蚀速率,但在强酸性溶液中,钢铁发生析氢腐蚀,故D错误;
故选D。
8.(24-25高三上·北京五中·期中)实验小组研究金属电化学腐蚀,实验如下:
序号
实验
实验Ⅰ
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域,未见蓝色出现
锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现
锌片周边未见明显变化
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ的现象说明溶液与反应生成了
B.实验Ⅱ中保护了,使铁的腐蚀速率比实验Ⅰ慢
C.实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D.若将片换成片,推测片周边会出现红色,铁钉周边会出现蓝色
【答案】A
【详解】A.根据实验现象可知,实验Ⅰ中铁钉被空气中氧气氧化,随机出现极少量红色和蓝色区域,Fe2+与K3[Fe(CN6)]会生成蓝色沉淀,OH-在酚酞作用下会使溶液变红,故反应过程中溶液存在OH-、Fe2+,最后有少量红棕色铁锈生成,发生了吸氧腐蚀,但是不能说明K3[Fe(CN6)]与Fe 反应生成了Fe2+,A项错误;
B.实验ⅠI中形成了以铁为正极,锌为负极的原电池,锌片发生氧化反应,故Ⅱ中铁的腐蚀速率降低,B项正确;
C.实验Ⅱ中,溶液酸性较弱,且由铁钉周边出现红色区域可知,正极的电极反应式:,C项正确;
D.若将片换成片,则实验Ⅱ中,铁为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,铁钉周边会出现蓝色;铜为正极,根据C选项正极电极反应式可知,有OH-生成,铜片周边会出现红色,D项正确;
答案选A。
地 城
考点02
电解池
9.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如下。关于该电解池的说法不正确的是
A.比容易失去电子,比容易获得电子
B.精制饱和食盐水从c口补充,NaOH溶液从b口流出
C.离子交换膜既能防止与NaOH反应,又能防止与接触
D.从a口流出的溶液中离子浓度符合
【答案】D
【分析】由图可知,左侧电极Cl-失电子生成Cl2,Cl元素的化合价由-1价变为0价,则左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,阴极上H2O得电子生成H2和OH-,离子交换膜为阳离子交换膜,Na+从阳极室向阴极室移动,则c为饱和食盐水,b为NaOH,d为稀NaOH溶液,a为稀NaCl溶液。
【详解】A.根据图知,左侧电极得到Cl2、右侧电极得 到H2,说明Cl-比OH-容易失去电子,H+ 比Na+容易获得电子,故A正确;
B.通过以上分析知,饱和食盐水从c口补充, 浓NaOH溶液从b口流出,故B正确;
C.该图中是阳离子交换膜,只能阳离子通过,阴离子和分子不能通过,所以能防止Cl2 与NaOH反应,又能防止Cl2与H2接触,故C 正确;
D.生成的Cl2和H2O反应生成HCl、HClO,a口流出的溶液中存在电荷守恒 c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(Cl-) + c(ClO-) ,故D错误;
故选:D。
10.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)常温下,除去粗溶液中的并电解制铜。
已知:ⅰ.
ⅱ.“氧化”后溶液中离子浓度:
下列说法不正确的是
A.加入、氨水后的溶液pH均增大
B.若未经“除铁”处理,电解时消耗相同电量,会降低得到纯铜的量
C.“除铁”过程调,能除去铁而不损失铜
D.调时,已经产生
【答案】C
【分析】除去粗CuSO4溶液中的Fe2+并电解制铜:溶液中酸化、加入H2O2氧化Fe2+生成Fe3+,反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入氨水调节溶液的pH、使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤得到CuSO4溶液,惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2和硫酸,反应为电解2Cu2++2H2O==2Cu+O2↑+4H+,结合溶度积醋酸进行计算解答。
【详解】A.加入H2O2时反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、溶液的酸性减弱,加入氨水时反应为Fe2+ +3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH、溶液的酸性减弱,即溶液pH均增大,故A正确;
B.若未经“除铁”处理,则电解CuSO4、Fe2(SO4)3混合溶液,Fe3+具有较强氧化性,Fe3+氧化Cu生成Cu2+(或Fe3+优先放电)会降低得到纯铜的量,故B正确;
C.“除铁”过程调pH=5,c(OH-) = 10-14-(-5)mol/L = 10-9mol/L,此时浓度积Q[Cu(OH)2] = 0.1(10-9)2= 10-19> Ksp[Cu(OH)2],Cu2+部分转化为沉淀,铜有损失,故C错误;
D.调pH= 3时,c(OH-) = 10-14-(-3)mol/L=10-11mol/L,此时浓度积Q[Fe(OH)3] = 0.01(10-11)3= 10-35> Ksp[Fe(OH)3],Fe3+部分转化为沉淀,故D正确;
故选:C。
11.(24-25高三上·北京石景山区·期末)一种基于电解原理的湿法冶铁装置如图所示,电解过程中,下列说法不正确的是
A.阳极生成的气体为Cl2
B.OH−移向阳极区补充溶液中阴离子的减少
C.阴极反应:Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH−
D.阴极区溶液的pH升高
【答案】B
【分析】装置图中右侧为饱和食盐水,右侧电极上生成气体,则右侧为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应:2C1--2e-=Cl2↑;左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极。
【详解】A.右侧为阳极,氯离子失去电子生成氯气,A正确;
B.中间是阳离子交换膜,OH-离子不能移动,B错误;
C.由分析可知,阴极反应:Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH−,C正确;
D.根据阴极反应:Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH−,生成有OH-,阴极区pH值升高,D正确;
答案选B。
12.(24-25高三上·北京房山区·调研)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.装置溶液中
B.装置a中溶液的作用是吸收废气中的
C.装置中阴极反应式为
D.通电一段时间后,装置中阳极区溶液降低
【答案】A
【分析】根据图知,含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中,得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2,发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,电解池中,左侧电极上失电子生成,该电极上失电子发生氧化反应,为阳极,电解质溶液呈碱性,阳极反应式为-2e-+2OH-=+H2O,则通入CO2的电极为阴极,阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH。
【详解】A.NaHCO3溶液呈碱性,碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度,,故A错误;
B.NaHCO3溶液能和SO2反应生成CO2,且不能和CO2反应,所以NaHCO3溶液能吸收SO2,故B正确;
C.分析可知,装置b中阴极反应式为:CO2+2H++2e-=HCOOH,故C正确;
D.通电一段时间后,装置b中阳极电极反应:阳极反应式为-2e-+2OH-=+H2O,氢氧根浓度减小,溶液酸性增强,阳极区溶液pH降低,故D正确;
故选:A。
13.(24-25高三上·北京·期末)习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,一个单元槽的电解原理示意图如下,下列说法不正确的是
A.阴极的电极反应:
B.在阳极,比容易失去电子
C.中间的离子交换膜选用阴离子交换膜
D.电解饱和食盐水可以得到三种重要的化工产品:、和
【答案】C
【分析】在左侧电极氯离子失去电子,发生氧化反应生成氯气,该电极为阳极,则右侧为阴极,阴极水中氢离子放电生成氢气,钠离子通过离子交换膜移向阴极,故离子交换膜为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】A.阴极水中氢离子放电生成氢气,电极反应式为:,故A正确;
B.在阳极,同时存在、,最终生成氯气,可知放电能力强于,故B正确;
C.由上述分析可知钠离子通过离子交换膜移向阴极,故离子交换膜为阳离子交换膜,故C错误;
D.电解饱和食盐水时阳极得到,阴极得到和,故D正确;
故选:C。
14.(24-25高三上·北京顺义区·期末)我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统,实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如图所示,其中电极均为情性电极,电解液中含。
下列关于该装置工作时的说法不正确的是
A.生成的反应为
B.阴极的电极反应为
C.该装置工作一段时间,B极室电解质溶液pH变大
D.理论上该装置工作过程中,每产生1mol氧气就可以产生2mol氢气
【答案】C
【分析】由图可知A极室发生的反应为,Fe元素化合价升高,发生氧化反应,所以A极室中电极是阳极,连接电源的正极,B极室是阴极室,连接电源的负极,B极室电极反应式为,电解池中阴离子向阳极移动,所以氢氧根离子通过离子交换膜由B极室向A极室移动,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,催化析氢室中和OH-反应生成O2和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为,故A正确;
B.由分析可知,B极室是阴极室,得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为,故B正确;
C.由B可知,B极室电极方程式为,B极室生成OH-,生成的OH-经过离子交换膜进入阳极室,B极室OH-的物质的量不变,忽略溶液体积变化,c(OH-)不变,溶液的pH不变,故C错误;
D.每生成1molO2转移4mol电子,每生成1molH2转移2mol电子,理论上该装置工作过程中,每产生1mol氧气可以产生2mol氢气,故D正确;
答案选C。
15.(23-24高三上·北京朝阳区·期末)科研人员以间硝基甲苯为原料,采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用、,电解质溶液为溶液。反应的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.A电极为电解池阴极
B.B电极反应为:
C.1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时,转移8mol
D.产品既可以与酸反应,也可以与碱反应
【答案】C
【分析】
由图可知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,TiO2+离子在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3+离子,电极反应式为,阴极区中Ti3+离子与间硝基苯甲酸酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2+和水,反应的离子方程式为+ 6Ti3++4H2O +6TiO2++6H+,电极B为阳极,水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子,电极反应式为,阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸,反应的离子方程式为++8H+ +2Cr3++5H2O,电解时,氢离子通过阳离子交换膜由阳极区加入阴极区,据此作答。
【详解】A.由分析可知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,故A正确;
B.由分析可知,电解时B电极反应为:,故B正确;
C.阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸,反应的离子方程式为++8H+ +2Cr3++5H2O,根据B电极反应,可知生成1mol转移电子为6mol,则1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时,转移电子为6mol,故C错误;
D.中的氨基呈碱性,可与酸反应,羧基呈酸性,可以与碱反应,故D正确;
故答案选C。
16.(23-24高三上·北京东城区·期末)采用惰性电极电解制备乙醛酸()的原理如下所示。E室电解液为盐酸和乙二醛()的混合溶液,F室电解液为乙二酸溶液。下列说法不正确的是
A.a为电源正极
B.H+从E室迁移至F室
C.外电路中每通过2mol电子,理论上就有1mol乙醛酸生成
D.E室中乙二醛被氧化的化学方程式:H2O+Cl2++2HCl
【答案】C
【分析】左侧电极上氯离子失电子生成氯气,为阳极,则a电极为正极;b为负极,右侧电极为阴极,据此分析解答;
【详解】A.由以上分析可知a为电源正极,故A正确;
B.电解池中H+向阴极移动,则H+从E室迁移至F室,故B正确;
C.由装置可知阴阳极区均有乙醛酸生成,则外电路中每通过2mol电子,理论上有2mol乙醛酸生成,故C错误;
D.阳极生成的氯气与反应生成乙醛酸,1mol氯气得2mol电子,1mol反应时失2mol电子,根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式:H2O+Cl2++2HCl,故D正确;
故选:C。
17.(24-25高三上·北京第十五中学·期中)采用惰性电极电解制备乙醛酸的原理如下所示。E室电解液为盐酸和乙二醛的混合溶液,室电解液为乙二酸溶液。下列说法不正确的是
A.a为电源正极
B.从室迁移至室
C.外电路中每通过电子,理论上就有1mol乙醛酸生成
D.室中乙二醛被氧化的化学方程式:
【答案】C
【分析】左侧电极上氯离子失电子生成氯气,为阳极,则a为电源的正极;b为负极,右侧电极为阴极,据此分析解答;
【详解】A.由以上分析可知a为电源正极,A正确;
B.电解池中向阴极移动,则从E室迁移至F室,B正确;
C.由装置可知阴阳极区均有乙醛酸生成,根据元素化合价的变化可知,1mol乙二醛转化为乙醛酸时对应转移1mol电子,1mol乙二酸转化为乙醛酸时也对应转移1mol电子,则外电路中每通过2mol电子,理论上有2mol乙醛酸生成,C错误;
D.阳极生成的氯气与反应生成乙醛酸,1mol氯气得2mol电子,1mol反应时失2mol电子,根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式:,D正确;
故选C。
18.(24-25高三上·北京·期中)为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中,充分搅拌使溶液均匀,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
A.0-t1时:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,t1-t2时:2H2O2H2↑+O2↑
B.若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况下)产生,则外电路有0.04mol电子通过
C.若使用氢氧燃料电池为电源,t1时,理论上负极消耗的气体物质的量为0.005mol
D.电解到t1时刻,加入1.16gAg2O可使溶液复原
【答案】B
【详解】A.银离子氧化性大于氢离子的氧化性,所以溶液中银离子先被还原,水电离出的OH-被氧化生成氧气,0-t1时:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,当银离子被电解完,水电离出来的氢离子被还原生成氢气,t1-t2时:2H2O2H2↑+O2↑,故A正确;
B.进行到t1时银离子被完全还原,溶液的pH为1,硝酸银溶液中,,由反应得消耗电子转移0.01mol,设此过程生成氧气的物质的量为,,,,,t1- t2电解水生成的气体体积为0.224L-0.056L=0.168L,其中氧气和氢气体积比为1:2,电解水生成的氧气体积为0.056L,氧气的物质的量为,电子转移0.01mol,共计电子转移0.02mol,故B错误;
C.若使用氢氧燃料电池为电源,氢气与通过电子的关系为: ,t1时,电子转移0.01mol,理论上负极消耗的氢气物质的量为0.005mol,故C正确;
D.电解到t1时刻,生成了0.01mol的银和0.025mol氧气,0.01mol硝酸,加入1.16gAg2O其物质的量为,0.005molAg2O与0.01mol硝酸恰好完全反应生成0.01mol硝酸银和0.005mol水,可使溶液复原,故D正确;
故选:B。
19.(23-24高三上·北京大兴区·期末)小组同学模拟工业上常采用电解法处理含铬(Ⅵ)盐废水。不同反应条件时,对Cr2O处理的结果如表1所示(Cr2O的起始浓度、体积、电压、电解时间均相同);其中,实验③中Fe3+在去除Cr2O过程中的作用机理如图1所示。
表1不同条件下电解法处理Cr2O的结果
实验
④
②
③
④
是否加入Fe2(SO4)3
否
否
加入5g
否
是否加入H2SO4
否
加入1mL
加入1mL
加入1mL
电极材料
阴极
石墨
石墨
石墨
石墨
阳极
石墨
石墨
石墨
铁
Cr2O的去除率/%
0.922
12.7
20.8
57.3
已知:Cr2O(橙)+ H2O2 CrO(黄) + 2 H+
下列对实验过程的分析中,不正确的是
A.实验①~④中,实验④的Cr2O去除效果最好
B.实验②~④中,加入H2SO4可以提高溶液中Cr2O的浓度和氧化性
C.分析图1, Cr2O参与的反应为:6 Fe2++ 14 H+ + Cr2O= 6 Fe3+ + 2Cr3++ 7H2O
D.实验④中,阳极上Fe发生的反应为:Fe – 3e-=Fe3+
【答案】D
【分析】阴极上Fe3+得电子生成Fe2+,亚铁离子和发生氧化反应生成铁离子和铬离子;
【详解】A.实验④中,在阴极上得电子,且溶液中的亚铁离子也能还原,离子方程式为+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,所以导致去除率提高,实验④的去除效果最好,故A正确;
B.对比实验结果,加入硫酸有利于的去除,则加入硫酸可以提高溶液中的浓度和氧化性,故B正确;
C.图示Fe2+还原,离子方程式为+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,故C正确;
D.实验④中阳极Fe失去电子生成Fe2+,电极反应为Fe-2e-═Fe2+,故D错误;
故选:D。
地 城
考点03
综合应用
20.(24-25高三上·北京育才学校·期中)下列表述不正确的是( )
A
B
C
D
盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液
a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
粗铜的电极反应式为: Cu2++2e-=Cu
正极反应式为:
O2+4e-+2H2O=4OH-
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.原电池中阴离子移向负极,阳离子移向正极,该原电池锌、硫酸锌溶液为负极,则Cl-移向ZnSO4溶液,A正确;
B.电解池,a与正极相连是阳极,溶液中氯离子失电子生成氯气,2Cl-―2e-=Cl2↑,氯气和碘化钾反应生成碘单质,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,B正确;
C.精炼铜,粗铜作阳极,反应为Cu-2e-=Cu2+,C错误;
D.吸氧腐蚀,正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,D正确,
答案选C。
21.(24-25高三上·北京石景山区·期末)下列电化学实验装置与实验目的或原理不相符的是
实验目的或原理
A.铁与硫酸铜的反应形成原电池
B.铁片上镀铜
实验装置
实验目的或原理
C.铁的吸氧腐蚀
D.电解食盐水制备Cl2和NaOH
实验装置
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.Fe、Cu与硫酸铜溶液可以形成原电池,活泼金属Fe为负极,Cu为正极,A不符合题意;
B.铁片上镀铜用铜作阳极,铁片做阴极,含铜离子的溶液做电解质溶液,B不符合题意;
C.Fe和Cu做电极,NaCl溶液做电解质溶液,可以发生吸氧腐蚀,C不符合题意;
D.电解食盐水不能用Cu做阳极,应该用惰性电极作阳极,D符合题意;
答案选D。
22.(24-25高三上·北京第十五中学·期中)液流电池是储能领域的研究热点,能将剩余的电能存储起来,需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.放电时,电极室为正极室
B.放电时,由电极室移向电极室
C.充电时,电极室的电极与电源的负极连接
D.充电时,总反应为
【答案】C
【详解】A.放电时,电极室中得到电子被还原成为,发生还原反应,所以电极室为正极室,故A正确;
B.是阳离子,在电池工作时,向电池的正极移动,则应由电极室透过质子交换膜移向电极室,故B正确;
C.放电时,电极室为电池的正极室,则充电时,电极室的电极应与电源的正极连接,故C错误;
D.充电时,阳极失去电子被氧化为,阴极得到电子被还原为,则电极总反应式为,故D正确;
答案C。
23.(24-25高三上·北京丰台区·期末)我国科学家开发了一种新型二次电池,其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是
A.放电时,Zn为负极,发生氧化反应
B.放电时,从Zn电极一侧移向多孔碳电极一侧
C.充电时,阳极发生的电极反应为
D.充电一段时间后阴极室溶液碱性减弱
【答案】D
【分析】由电池装置图可知,放电时Zn为负极,失去电子,形成,多孔碳为正极;充电时Zn为阴极,多孔碳为阳极。
【详解】A.放电时Zn为负极,失去电子,形成,A正确;
B.放电时,钾离子由Zn极(负极)移向多孔碳电极(正极),B正确;
C.充电时,多孔碳电极作阳极,失去电子,电极反应为,C正确;
D.充电时,Zn作阴极,生成氢氧根离子,电极反应式为:,溶液碱性变强,D错误;
故选D。
24.(24-25高三上·北京东城区·期末)一种锂离子电池[电极材料分别为嵌锂石墨,钴酸锂]某时段的工作原理如下。
下列说法正确的是
A.图示中的电池处于充电状态
B.放电时,嵌锂石墨作正极
C.充电时,阴极发生的反应为
D.充电时,钴元素失去电子的数目大于脱出的锂离子数目
【答案】C
【分析】放电时,LixCy原电池的负极,LixCy在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为LixCy-xe-=Cy+xLi+,Li(1-x)CoO2为正极,在锂离子作用下,Li(1-x)CoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2;充电时,LixCy与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,Li(1-x)CoO2与正极相连,做阳极。
【详解】A.图示Li+嵌入Li(1-x)CoO2电极,由分析可知,发生的反应是Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2,是原电池正极的反应,则电池处于放电状态,A错误;
B.由分析可知,放电时,嵌锂石墨作负极,B错误;
C.充电时,阴极的反应与原电池负极的反应相反,为,C正确;
D.充电时,阳极的反应为LiCoO2-xe—=Li(1-x)CoO2+xLi+,钴元素失去电子的数目与脱出的锂离子数目相等,D错误;
故选C。
25.(24-25高三上·北京五中·期中)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法错误的是
A.甲室电极为负极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:
D.扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】B
【分析】由题意可知,甲通入氨气,氨气和铜离子生成,导致溶液中铜离子浓度减小,则铜电极失去电子发生氧化反应生成铜离子,铜离子又和氨气生成,为负极,则右侧电极为正极;
【详解】A.向甲室加入足量氨水后电池开始工作,则甲室电极溶解,变为铜离子与氨气形成,因此甲室电极为负极,故A正确;
B.在原电池内电路中阳离子向正极移动,若隔膜为阳离子膜,电极溶解生成的铜离子要向右侧移动,通入氨气要消耗铜离子,显然左侧阳离子不断减小,明显不利于电池反应正常进行,故B错误;
C.由分析可知,左侧负极是,正极铜极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜:,则电池总反应为:,故C正确;
D.扩散到乙室会与铜离子反应生成,铜离子浓度降低,铜离子得电子能力减弱,因此将对电池电动势产生影响,故D正确。
故选B。
26.(24-25高三上·北京第六十六中学·期中)研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.b电极为正极,d电极为阴极
B.d电极的电极反应式为:
C.反应一段时间后,c极区溶液pH增大
D.每吸收,理论上可以得到
【答案】C
【分析】由图知,锌电极a为原电池负极,电极反应式为,惰性电极b为原电池正极,电极反应式为,惰性电极c与电源正极相连,为电解池阳极,电极反应式为,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式,据此回答;
【详解】A.根据分析,b为原电池正极,d电极为阴极,A正确;
B.d电极的电极反应式为:,B正确;
C.c极的电极反应式为,即每转移4mol电子,有4molH+通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,因此pH减小,C错误;
D.根据电极反应式为,每吸收6molNO2生成6mol,转移6mol电子,电极上电子数目守恒,结合电极反应式:,转移6mol电子得到1mol,D正确;
故答案:C。
27.(24-25高三上·北京·期末)一种二次电池的工作原理示意图如图所示,采用惰性电极材料,将和分别溶解在溶液中配成电解质溶液,关闭,电子由电源沿导线流向M极。
下列说法不正确的是
A.充电时,M极为阴极
B.充电时,N极反应:
C.放电时,通过阳离子交换膜从负极室移向正极室
D.放电时,当电路中转移时,生成X
【答案】D
【分析】
当关闭K1时,此装置为电解池装置,电子由电源沿导线流向M极,说明M极为阴极,电极反应式为: ,N极为阳极,电极反应式为:;当关闭K2时,此装置为原电池装置,M极为负极,电极反应式为:,N极为正极,电极反应式为:,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,关闭K1时,此装置为电解池装置,电子由电源沿导线流向M极,说明M极为阴极,故A不符合题意;
B.根据分析可知,N极为阳极,阳极上失电子生成,电极反应式为:,故B不符合题意;
C.根据分析可知,放电时,即关闭K2时,M极为负极,N极为正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,因此通过阳离子交换膜从负极室移向正极室,故C不符合题意;
D.根据分析可知,放电时,M极为负极,电极反应式为:,因此当电路中转移时,生成1mol,故D符合题意;
故选D。
28.(24-25高三上·北京·期末)一种全钒液流电池放电状态的工作原理示意图如下。
下列说法正确的是
A.放电时,穿过质子交换膜进入负极室
B.放电时,正极的反应为
C.充电时,负极室的升高
D.充电时,电极a应连接电源的负极
【答案】B
【分析】放电时,正极室发生还原反应,电极反应式为:,负极室发生氧化反应,电极反应式为:V2+-e-=V3+,H+通过质子交换膜由负极室移向正极室。
【详解】A.放电时,穿过质子交换膜进入正极室,A错误;
B.根据电子的移动方向,正极上发生得电子的还原反应,正极的反应为:,B正确;
C.充电时,H+由正极室移向负极室,负极室H+浓度增大,降低,C错误;
D.充电时,电极a为阳极,应连接电源的正极,D错误;
答案选B。
29.(24-25高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。放电时,转化为。下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为:
B.放电时,若外电路有电子转移,则有向正极迁移
C.充电时,为外接电源负极
D.充电时,阴极反应为:
【答案】B
【分析】放电时,锌基电极为负极,Zn转化为,电极反应式为:,镍基电极为正极,电极反应式为:,充电时,a接电源负极,锌基电极为阴极,电极反应式为:,b接电源正极,镍基电极为阳极,电极反应式为:。
【详解】A.放电时,镍基电极为正极,电极反应式为:,A正确;
B.放电时,锌基电极为负极,Zn转化为,电极反应式为:,混合电解液中没有Zn2+,B错误;
C.充电时,a接电源负极,锌基电极为阴极,C正确;
D.充电时,锌基电极为阴极,电极反应式为:,D正确;
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题04电化学及其应用
☆高频考点概览
考点01原电池、化学电源
考点02电解池
考点03综合应用
目目
考点01
原电池、化学电源
1.(24-25高三上·北京·期末)碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:
Zn+2MnO2+H,0=Zn0+2Mn00H。下列说法正确的是
锌粉和
氢氧化钾
二氧化锰
和石墨
A.Zn发生还原反应
B.正极发生反应MnO,+H+e=MnOOH
C.电池工作时O江向正极方向移动
D.理论上,每转移0.1mol电子,有8.8 gMnOOH生成
2.(23-24高三上·北京通州区·期末)磷酸燃料电池(PAFC)是以浓磷酸为电解质的新型燃料电池。某探究小
组模仿氯碱工业设计装置如下图所示,下列说法正确的是
Pt
0(空气)
磷酸)电解质
含酚酞的NaCI溶液
含金属催化剂的多孔电极
NaOH溶液
A
B
A.装置A正极的电极反应为0,+2H,0+4e=40H
B.向A中反应后电解质溶液加入NaOH溶液并调至中性存在:
c(Na*)=2c(HPO+3c(PO+c(H2PO)
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C.电池工作时,外电路中转移1mol电子,则装置B阴极附近产生11.2LH2
D.工作一段时间后观察到试管中溶液颜色变浅,证明装置B阳极产生的气体与NaOH发生反应
3.(23-24高三上·北京大兴区期末)某小组同学在实验室利用下图装置制备水处理剂高铁酸钾KFO4),反
应的化学方程式为:2FeCl3+3Cl2+16KOH=2KFeO4+12KC1+8H2O。
惰性电极
盐桥
惰性电极
Cl2→
KCI
-FCCl3+少量KOH
已知:参与原电池反应的氧化剂(还原剂氧化性(还原性)越强,原电池的电压越大。
下列说法不正确的是
A.右侧的电极反应式为:Fe3+.3e+8OH=FeO+4H2O
B.再向右侧烧杯中加入KOH固体,电压表示数会变大
C.盐桥中的阴离子向左侧烧杯中移动
D.其他条件相同时,选用FeNO3)3代替FeCL,也可以制备KFeO4
4.(2425高三上·北京西城外国语学校·期中)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中
含酚废水中的有机物可用CH,OH表示。
☒
CO
淡水
低浓度
低浓度
反
含酚废水
厌
NO5废水
氧
高浓度
菌
高浓度
含酚废水一
菌
广NO废水
离子交换膜NaCl溶液离子交换膜
下列说法不正确的是
A.右室电极为该电池的正极
B.右室电极附近溶液的pH增大
C.左侧离子交换膜为阳离子交换膜
D.左室电极反应式可表示为CH,OH+11H2O-28e=6CO2↑+28H
5.(24-25高三上·北京师范大学附属中学期中)盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、FC12。研究人员
利用如图装置可将部分铁元素在极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
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用电器
空气
石墨
石墨
(正极)
(负极)
b
0.01mo/L
离子交换膜
盐酸酸洗
NaCI溶液
的废液
A.电子由b极流向a极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.该装置实现了化学能向电能转化
D.a极可发生电极反应:0,+4e+2H,0=40H
6.(24-25高三上北京第十五中学期中)用如图所示装置进行实验,电流计指针偏转。下列说法不正确的是
G
H2
(石墨)a
b(石墨)
KOH溶液
KOH溶液
阳离子交换膜
A.该装置将化学能转化为电能
B.K+从a极经阳离子交换膜移向b极
C.工作一段时间后,a极附近的pH减小D.该装置的总反应为H2+Cl,=2HC1
7.(23-24高三上·北京房山区·期末)某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀,下表为得
到的相关实验数据。
编
实验装置
浸泡液
pH
氧气体积分数随时间的变化
号
①
1.0mol.L'NH,CI
5
据采集器
氧气传感器
20
冠
Na SO
②
0.5mol.L NH),SO
5
NaCl
铁钉
(NH)2SO.
NH.CI
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③
1.0mol.L-'NaCl
7
④
0.5mol.L-'Na,SO
7
下列说法不正确的是
A.铁钉吸氧腐蚀的负极反应为Fe-2e=Fe2
B.由实验可知,C、NH能加快铁的吸氧腐蚀速率
C.曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加,阻碍了反应继续进行
D.由实验可知,NH水解产生的H+能减少难溶氢氧化物的生成,酸性越强吸氧腐蚀的速率越大
8.(24-25高三上·北京五中期中)实验小组研究金属电化学腐蚀,实验如下:
序号
实验
5min
25min
酚酞溶液+KFe(CN]溶液
实验
铁钉表面及周边未见明显
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区
变化
域,有少量红棕色铁锈生成
琼脂
铁钉
培养皿
酚酞溶液+K,Fe(CNJ溶液
铁钉周边出现红色区域,
实验
锌片
铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现
未见蓝色出现
锌片周边未见明显变化
琼脂
锌片周边未见明显变化
铁钉
培养皿
下列说法不正确的是
A.实验I的现象说明K,[Fe(CN)6]溶液与Fe反应生成了Fe+
B.实验Ⅱ中Zn保护了Fe,使铁的腐蚀速率比实验I慢
C.实验Ⅱ中正极的电极反应式:0,+2H,0+4e=40H
D.若将Zn片换成Cu片,推测Cu片周边会出现红色,铁钉周边会出现蓝色
目目
考点02
电解池
9.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如下。关于该电解池的说法
不正确的是
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■
c离子交换膜d
A.C比OH容易失去电子,H+比Na容易获得电子
B.精制饱和食盐水从c口补充,NaOH溶液从b口流出
C.离子交换膜既能防止Cl,与NaOH反应,又能防止Cl,与H,接触
D.从a口流出的溶液中离子浓度符合c(Na)+c(H)=cOH)+c(CI】
10.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)常温下,除去粗CuS04溶液中的F2+并电解制铜。
足量的H,SO,H,O,
氨水
调pH
溶液
氧化
除铁
电解
→Cu
滤渣
己知:i.Kp[CuOD2]=1.0x10196,Kp[Fe(OH]=1.0x1038s4
ii.“氧化”后溶液中离子浓度:cCu2+)=0.Imol.L、cFe3+)=0.01molL
下列说法不正确的是
A.加入H,O2、氨水后的溶液pH均增大
B.若未经“除铁”处理,电解时消耗相同电量,会降低得到纯铜的量
C.“除铁”过程调pH=5,能除去铁而不损失铜
D.调pH=3时,己经产生Fe(OH,
11.(24-25高三上·北京石景山区·期末)一种基于电解原理的湿法治铁装置如图所示,电解过程中,下列说法
不正确的是
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电源
气体
阳离子交换膜
Fe
电
FeO3
电
极
极
NaOH
饱和
出溶液
食盐水
A.阳极生成的气体为C2
B.OH移向阳极区补充溶液中阴离子的减少
C.阴极反应:Fe2O3+6e+3HzO-2Fe+6OH
D.阴极区溶液的pH升高
12.(2425高三上·北京房山区调研)回收利用工业废气中的C02和S02,实验原理示意图如下。
C02
含C0,和
NaHCO.
电源
S0,的废气
溶液
装置a
NaHCO,和
S02
CO.
Na,SO,溶液
pH~8
so
HCOOH
离子交换膜装置b
下列说法不正确的是
A.装置aNaHC0,溶液中cCO>c(H,CO,)
B.装置a中溶液的作用是吸收废气中的SO,
C.装置b中阴极反应式为C0,+2H+2e=HC00H
D.通电一段时间后,装置b中阳极区溶液pH降低
13.(24-25高三上北京期末)习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,一个单元槽的电解原理示
意图如下,下列说法不正确的是
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C12
Q
淡盐水
NaOH
溶液
-OH
精制饱和
离子交换膜
NaCI溶液
H,O(含少量NaOH
A.阴极的电极反应:2H,0+2e=H,个+20H
B.在阳极,CI比OH容易失去电子
C.中间的离子交换膜选用阴离子交换膜
D.电解饱和食盐水可以得到三种重要的化工产品:Cl,、H2和NaOH
14.(24-25高三上·北京顺义区·期末)我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统,实现了在催化剂作用
下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如图所示,其中电极均为情性电极,电解液中含NOH。
电源
电极
电极
0
催化析氧室
[Fe(CN
A极室
B极室
DHPS-2H、催化析氧室
02.OH
a
OH
OH
催化剂
[Fe(CN)
DHPS←
催化剂
阴离子交换膜
下列关于该装置工作时的说法不正确的是
A.生成O,的反应为4OH+4FeCN,产整4FeCN广+0,个+2H0
B.阴极的电极反应为DHPS+2e+2H,0=DHPS-2H+2OH
C.该装置工作一段时间,B极室电解质溶液pH变大
D.理论上该装置工作过程中,每产生lmol氧气就可以产生2mol氢气
15.(23-24高三上·北京朝阳区·期末)科研人员以间硝基甲苯为原料,采用间接成对电解方法合成间氨基苯
甲酸。两极材料分别采用Pb、PbO2,电解质溶液为H,SO,溶液。反应的原理示意图如下。
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电溷
COOH
产品
原料
Tio"
A
不
Cr2O
槽外还原
槽内还原
极
槽内氧化
槽外氧化
COOH
Cr3+
COOH
-NO2
H中
NO:
阳离子交换膜
下列说法不正确的是
A.A电极为电解池阴极
B.B电极反应为:2Cr++7H,0-6e=C,0号+14H
C.lmol间硝基甲苯氧化为lmol间硝基苯甲酸时,转移8mole
COOH
D.产品
既可以与酸反应,也可以与碱反应
NH2
CHO
16.(23-24高三上·北京东城区·期末)采用惰性电极电解制备乙醛酸(
)的原理如下所示。E室电解液为
COOH
CHO
盐酸和乙二醛(丨)的混合溶液,F室电解液为乙二酸溶液。下列说法不正确的是
CHO
电源
CHO
COOH
CI
CHO
COOH
CHO
CHO
COOH
COOH
E室
F室
A.a为电源正极
B.H+从E室迁移至F室
C.外电路中每通过2mol电子,理论上就有1mol乙醛酸生成
CHO
CHO
D.E室中乙二醛被氧化的化学方程式:H2O+Cl2+
+2HC1
CHO
COOH
CHO
17.(2425高三上·北京第十五中学期中)采用惰性电极电解制备乙醛酸
的原理如下所示。E室电
COOH
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CHO
解液为盐酸和乙二醛
的混合溶液,F室电解液为乙二酸溶液。下列说法不正确的是
CHO
电源b
CHO
COOH
CHO
COOH
CHO
CHO
COOH
COOH
E室
F室
A.a为电源正极
B.H从E室迁移至F室
C.外电路中每通过2mol电子,理论上就有lmol乙醛酸生成
CHO CHO
D.E室中乙二醛被氧化的化学方程式:H,0+C12+|→|
+2HCI
CHO COOH
18.(24-25高三上·北京期中)为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程
中,充分搅拌使溶液均匀,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
a电源
转换器
↑pH
pH传感器
X
3
电脑
2
0
100mL
0.Imol/L
AgNO3溶液
电解时间
电解
电解
A.0-t时:4AgNO3+2H2O
Ag+O2↑+4NO3,t1-t2时:2H20
H2↑+O2↑
B.若进行到2时刻共有0.224L气体(标况下)产生,则外电路有0.04mol电子通过
C.若使用氢氧燃料电池为电源,t时,理论上负极消耗的气体物质的量为0.005mol
D.电解到t时刻,加入1.16gAg2O可使溶液复原
19.(23-24高三上·北京大兴区·期末)小组同学模拟工业上常采用电解法处理含铬(V①盐废水。不同反应条件
时,对C2O号处理的结果如表1所示(C2O的起始浓度、体积、电压、电解时间均相同):其中,实验③
中Fe3+在去除Cr2O号过程中的作用机理如图1所示。
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表1不同条件下电解法处理C2O?的结果
实验
④
②
③
④
是否加入Fe2
否
否
加入5g
否
(SO43
加入
加入
加入
是否加入H2S04
否
1mL
1mL
lmL
阴极
石墨
石墨
石墨
石墨
电极材料
阳极
石墨
石墨
石墨
铁
Cr2O}的去除率
0.922
12.7
20.8
57.3
/%
H+
e2+
Cr2072
]Fe3+
3
图1Fe3+去除溶液中Cr2O2的作用机理
己知:Cr2O号(橙)十H2O→2CrO(黄)+2H+
下列对实验过程的分析中,不正确的是
A.实验①④中,实验④的C2O号去除效果最好
B.实验②④中,加入H2SO4可以提高溶液中Cr2O号的浓度和氧化性
C.分析图1,Cr2O?参与的反应为:6Fe2+14H++Cr20?=6Fe3++2Cr3+7H2O
D.实验④中,阳极上Fe发生的反应为:Fe-3e=Fe3+
目目
考点03
综合应用
20.(24-25高三上·北京育才学校期中)下列表述不正确的是()
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