高考化学二轮专题突破 专题八电化学练习卷
某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是( )
A.a和b用导线连接时,铁片上会有金属铜析出 |
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为2H++2e-=H2↑ |
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 |
D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极 |
移动
用如图所示装置进行实验,下列叙述不正确的是 ( )
A.K与N连接时,铁被腐蚀 |
B.K与N连接时,石墨电极产生气泡 |
C.K与M连接时,一段时间后溶液的pH增大 |
D.K与M连接时,石墨电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑ |
研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质,利用如图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中,正确的是( )
A.由TiO2制得1 mol金属Ti,理论上外电路转移2 mol电子 |
B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-=CO2↑ |
C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少 |
D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱应连接Pb电极 |
在下列装置中,MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时,SO42-从右到左通过交换膜移向M极,下列分析正确的是( )
A.溶液中c(M2+)减小 |
B.N的电极反应式:N=N2++2e- |
C.X电极上有H2产生,发生还原反应 |
D.反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀 |
一种太阳能电池的工作原理如下图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列说法不正确的是( )
A.K+移向催化剂b |
B.催化剂a表面发生的化学反应:[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3- |
C.Fe(CN)63-在催化剂b表面被氧化 |
D.电解池溶液中的[Fe(CN)6]4-和[Fe(CN)6]3-浓度基本保持不变 |
太阳能光伏发电系统是被称为“21世纪绿色光源”的半导体照明(LED)系统(如图)。已知发出白光的LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG,化学式:Y3Al5O12)芯片封装在一起做成。下列说法中不正确的是( )
A.光伏发电是将太阳能转变为电能
B.上图中N区半导体为负极,P区半导体为正极,电流从a流向b
C.YAG中钇显+3价
D.Ga与N在元素周期表中不处于同一主族
早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠:4NaOH(熔)4Na+O2↑+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠:
3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电解反应为2OH--2e-=H2↑+O2↑ |
B.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强 |
C.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数不同 |
D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如上图),电解槽中石墨极为阴极,铁为阳极 |
某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
完成下列填空:
(1)图2是图1所示装置的示意图,在图2的小括号内填写正极材料的化学式;在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
(2)写出正、负极反应的方程式。
正极:________________,负极:________________。
(3)按图1装置实验,约8分钟才看到导管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是____________________(填字母序号)。
a.用纯氧气代替具支试管内的空气
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水
(4)升高温度可以加快化学反应速率,建议用酒精灯加热具支试管。这一措施________(填“可行”或“不行”)。
海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 |
Na+ |
K+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
Cl- |
SO42- |
HCO3- |
含量/mg·L-1 |
9 360 |
83 |
200 |
1 100 |
16 000 |
1 200 |
118 |
(1)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
①阴极的电极反应式为__________________。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式______________________________________。
③淡水的出口为a、b、c中的________出口。
(2)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:
该电池电解质为传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的________极(填“正”或“负”),电极反应式为______________________。
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 |
Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 |
SO42-、OH- |
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1)M为直流电源的________极,b电极上发生的电极反应为________。
(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式:_________________________________。
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)______________________________。
以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验
将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2+(水相) R2Cu(有机相)+2H+(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是______________________。
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是__________;加入有机萃取剂的目的是__________。
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是____________。
(5)步骤Ⅳ,若电解200 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。