《高中化學(xué)》專題突破卷08化學(xué)反應(yīng)與能量（二）（原卷版）

專題突破卷08化學(xué)反應(yīng)與能量（二）——電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用多池、多室的電化學(xué)裝置（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1．湖北省隨州市出土的曾侯乙編鐘，是戰(zhàn)國早期的青銅編鐘，主要由銅錫合金冶煉鑄造而成，保存完好。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅低B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對銅起保護(hù)作用C．青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D．錫青銅表面生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物的過程屬于化學(xué)腐蝕2．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖1中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵輸水管的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極3．硬水除垢可以讓循環(huán)冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。某科研團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了主動式電化學(xué)硬水處理技術(shù)，原理如圖所示(其中R為有機(jī)物)。下列說法不正確的是()A．b端為電源正極，處理后的水垢沉淀在陽極底部B．處理過程中Cl－可循環(huán)利用C．流程中發(fā)生離子反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓D．若R為CO(NH2)2，則消耗1molCO(NH2)2生成N2時，鉑電極N處產(chǎn)生的H2應(yīng)大于3mol4．利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法錯誤的是()A．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)5．以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過程中()A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg－2e－=Mg2＋B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等6．一種電化學(xué)催化制甲酸鹽的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A．充電時，Zn電極作陰極B．充電時，陽極放出氧氣C．放電時，OH－向Zn電極移動D．放電時，正極的電極反應(yīng)式為CO2＋e－＋H2O=HCOO－＋OH－7．可用惰性電極通過電解法制備KMnO4，下列說法正確的是()A．圖中離子交換膜為陰離子交換膜B．X極的電極反應(yīng)為MnOeq\o\al(2－,4)－e－=MnOeq\o\al(－,4)C．Y極區(qū)可以產(chǎn)生O2和較濃的KOH溶液D．電解一段時間后陰極區(qū)溶液的pH減小8．如圖所示，各燒杯中盛海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序?yàn)?)A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥9．用惰性電極進(jìn)行電解，下列說法正確的是()A．電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B．電解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小C．電解Na2SO4溶液，在陰極上和陽極上生成氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶110．世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會網(wǎng)介紹了一種利用電化學(xué)原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．X為電源負(fù)極B．若該裝置在高溫下進(jìn)行，則凈化效率將降低C．若有1molNOeq\o\al(－,3)被還原，則有6molH＋通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū)D．若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極流出20mole－11．中性環(huán)境微生物介導(dǎo)的鐵循環(huán)過程(見圖)，是紛繁復(fù)雜的土壤物質(zhì)循環(huán)過程的重要部分。下列說法正確的是()A．此環(huán)境下主要發(fā)生析氫腐蝕B．硝酸根依賴的Fe(Ⅱ)氧化過程，每生成1mol氮?dú)廪D(zhuǎn)移1mol電子C．1molFeCO3分解產(chǎn)生22.4LCO2D．FeOOH具有氧化性12．一些凈水器推銷商在推銷其產(chǎn)品時，進(jìn)行所謂的“電解水法”實(shí)驗(yàn)，將純凈水與自來水進(jìn)行對比。當(dāng)電解裝置插入純凈水和自來水中通電數(shù)分鐘后，純凈水顏色無變化或略顯黃色，而自來水卻冒出氣泡并生成灰綠色或紅棕色的沉淀。根據(jù)上述現(xiàn)象，下列選項(xiàng)說法正確的是()A．通電時，鋁片作陽極，鐵片作陰極B．生成的氣泡、紅棕色或灰綠色的沉淀都是電解的直接或間接產(chǎn)物C．通過對比，確實(shí)能說明自來水中含有大量對人體有毒有害的物質(zhì)D．鐵片的電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－13．（2024·重慶渝西中學(xué)高三模擬）利用雙極膜電滲析法(BMED)進(jìn)行碳吸收，采用雙極膜、陽離子交換膜、陰離子交換膜，通過隔板分離成鹽室(NaCl溶液)、堿室(溶液)、酸室(HCl溶液)、極室(溶液)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。接通電源，調(diào)至實(shí)驗(yàn)設(shè)置電流，開始循環(huán)并向堿室通入制備和溶液，忽略各室溶液的體積變化。下列說法錯誤的是A．M連接電源負(fù)極，相同條件下，電極M，N產(chǎn)生氣體的體積比為2：1B．a(chǎn)膜、b膜、c膜分別為陽離子交換膜、雙極膜、陰離子交換膜C．極室、鹽室的pH保持不變，酸室pH減小，堿室的pH可能增大D．當(dāng)酸室產(chǎn)生0.4molHCl時，雙極膜電離出的數(shù)目為14．(2024·山東濟(jì)南市模擬)羥基自由基eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(·OH))是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池－電解池組合裝置，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保兩位一體。下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)極1molCr2Oeq\o\al(2－,7)參與反應(yīng)，理論上NaCl溶液中減少的離子為12NAB．電池工作時，b極附近pH減小C．右側(cè)裝置中，c、d兩極產(chǎn)生氣體的體積比(相同條件下)為7∶3D．d極區(qū)苯酚被氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH＋28eq\a\vs4\al\co1(·)OH=6CO2↑＋17H2O15．(2024·湖南懷化模擬)我國科學(xué)家采用雙極膜實(shí)現(xiàn)連續(xù)合成氨，電解裝置工作原理如圖所示。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－，并在電流作用下分別向兩極遷移。下列說法錯誤的是()A．催化電極a上的電勢低于催化電極bB．工作一段時間后，右室中c(OH－)不變C．生成氨氣和氧氣的質(zhì)量比為17∶64D．若使用鉛酸蓄電池作電源，獲得1molNH3時，鉛酸蓄電池中有8molH2O生成二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）16．（13分）（2024·陜西部分學(xué)校高三5月份高考適應(yīng)性考試）某廢棄合金材料的主要成分為Zn，還含有Co、Fe、Mn、Cd及其氧化物。從該合金材料中生產(chǎn)高純鋅并分離各種金屬化合物的工藝流程如下：已知：①下，部分難溶物質(zhì)的溶解平衡常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)②當(dāng)某離子濃度低于時，認(rèn)為溶液中不存在該離子?；卮鹣铝袉栴}：(1)能提高“溶浸”效率的具體措施為(任寫一條)；(2)“濾液①”中含有的金屬離子、、、，且離子濃度均不高于；①還原性：(填“”“”或“”)；②“濾液①”中pH的范圍為；(3)若“濾液②”的，則“氧化除雜”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；(4)“電解”工作原理如圖。其中陰極的電極反應(yīng)式為；若陰極區(qū)和陽極區(qū)溶液體積相等，電解過程中陽極區(qū)的(填“增加”或“減少”)，陰極區(qū)(填“增加”或“減少”)的；17．（14分）(2024·青島高三檢測)我國力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。(1)在稀硫酸中利用電催化可將CO2同時轉(zhuǎn)化為多種燃料，其原理如圖甲所示。①陽極的電極反應(yīng)為_______________________________________。②銅電極上產(chǎn)生CH4的電極反應(yīng)為______________________，若銅電極上只生成5.6gCO，則銅極區(qū)溶液質(zhì)量變化了_____________________________g。③若銅電極上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。(2)我國科學(xué)家報(bào)道了機(jī)理如圖乙所示的電化學(xué)過程。①Ni電極為________，電極反應(yīng)為____________________。②理論上，每有1molCO2與O2－結(jié)合，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。18．（18分）電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。(1)根據(jù)圖示電化學(xué)裝置，回答下列問題：①甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為____________________________________。②乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，實(shí)驗(yàn)開始時，同時在兩極附近溶液中各滴入幾滴紫色石蕊溶液，X極的電極反應(yīng)式為____________________；一段時間后，在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________。③乙池中，若X、Y都是石墨，A是足量AgNO3溶液，體積為0.2L，則Y極的電極反應(yīng)式為_______________；電解一段時間后，甲池消耗112mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則乙池溶液的pH為____(忽略溶液體積的變化)。(2)若要用該裝置在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一層金屬銅，CuSO4溶液作電解液，則乙池中：①X極的材料是____，電極反應(yīng)式為______________。②Y極的材料是____，電極反應(yīng)式為____________。(3)工業(yè)上通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，則陽極的電極反應(yīng)式為____________，陰極反應(yīng)式為___________。19．（10分）如圖所示，通電5min后，電極5的質(zhì)量增加2.16g，請回答下列問題。(1)a為電源的________