魯科版 2023高考化學(xué) 一輪復(fù)習(xí) 十六 電化學(xué)原理的應(yīng)用 課時練習(xí) （學(xué)生版）

十六 電化學(xué)原理的應(yīng)用題組一：電解法制備物質(zhì)(建議用時：15分鐘)1(2022·蚌埠模擬)鄰二溴(氯)化物常用作火焰阻滯劑、殺蟲劑等?？蒲袌F隊從價格低廉且安全友好的雙鹵代物出發(fā)，發(fā)展了電化學(xué)輔助的“穿梭”反應(yīng)(即某基團能在兩種分子間進(jìn)行可逆地“穿梭”)，實現(xiàn)了烯烴的雙鹵化反應(yīng)。反應(yīng)原理如下圖所示(圖中X代表鹵素原子，本題中為Br)。下列說法錯誤的是()Aa電極為陰極B1，2二溴乙烷生成Br的同時，會釋放乙烯氣體，從而為“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動力，推動新的鄰二鹵代物生成Cb極反應(yīng)為RCH=CH22Br2e=RCHBrCH2BrD該方法可用于修復(fù)被有機氯農(nóng)藥(六氯代環(huán)己烷)殘留污染的土壤，同時還能生產(chǎn)有價值的化學(xué)藥品加固訓(xùn)練:一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H。下列敘述錯誤的是()APb電極b為陰極B陰極的反應(yīng)式為N26H6e=2NH3CH由陽極向陰極遷移D陶瓷可以隔離N2和H22(2022·南京模擬)甲烷是良好的制氫材料。我國科學(xué)家發(fā)明了一種500 時，在含氧離子(O2)的熔融碳酸鹽中電解甲烷的方法，實現(xiàn)了無水、零排放的方式生產(chǎn)H2和C。反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是()AX為電源的負(fù)極BNi電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為CO4e=C3O2C電解一段時間后熔融鹽中O2的物質(zhì)的量變多D該條件下，每產(chǎn)生22.4 L H2，電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子3(2022·攀枝花模擬)高鐵酸鹽在環(huán)保能源領(lǐng)域有廣泛的用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是()AFe電極是陽極，電極反應(yīng)式Fe4H2O6e=FeO8HB電解時電子流向：負(fù)極Ni電極電解液Fe電極正極C若隔膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOD電解時陽極區(qū)pH減小、陰極區(qū)pH增大，撤去隔膜，溶液混合后，與原溶液相比，pH減小(忽略體積變化)【方法規(guī)律】“四步法”書寫電極反應(yīng)式的步驟歸納如下：第一步：書寫負(fù)極(陽極)，還原性微粒ne氧化性產(chǎn)物；正極(陰極)：氧化性微粒ne還原性產(chǎn)物。第二步：標(biāo)變價算n值，n(高價低價)×變價原子個數(shù)。第三步：根據(jù)電池情境用H、OH、O2、CO等陰、陽離子配平電荷。第四步：用H2O等小分子配平原子。加固訓(xùn)練:工業(yè)上常采用吸收電解聯(lián)合法除去天然氣中的H2S氣體，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，其裝置如圖所示。通電前，先通入一段時間含H2S的甲烷氣，使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S，再接通電源，繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并控制好通氣速率即可保證裝置中反應(yīng)的連續(xù)性。下列說法正確的是()A與電源a端相連的碳棒為陽極，氣體A為O2B與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為2H2O2e=2OHH2C通電過程中，右池溶液中的OH通過陰離子交換膜進(jìn)入左池D在通電前后，右池中的c(NaOH)與c(Na2S)之比基本不變4(2022·洛陽模擬)H2O2和O3都是較強的氧化劑，可用于環(huán)境消殺。以下電化學(xué)裝置可協(xié)同產(chǎn)生H2O2和O3，產(chǎn)生H2O2和O3的物質(zhì)的量之比為51，下列說法錯誤的是()AY電極電勢低于X電極B膜為質(zhì)子交換膜C生成雙氧水的電極反應(yīng)式為O22e2H=H2O2DX極處可能還存在其他副反應(yīng)5(1)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡式為，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。該電解池的陽極為_，總反應(yīng)為_。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因為_。(2)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有_(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，需消耗氧氣_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。加固訓(xùn)練:研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖所示，兩電極區(qū)間用允許K、H通過的半透膜隔開。(1)電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_；放電過程中需補充的物質(zhì)A為_(填化學(xué)式)。(2)如圖所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過HCOOH與O2的反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其反應(yīng)的離子方程式為_。題組二：電鍍電冶金(建議用時：15分鐘)1(2022·福建三明質(zhì)檢)下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是()A鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài)B提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁，再進(jìn)行冶煉C可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來D冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似，可用電解法加固訓(xùn)練:關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是()A工業(yè)上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵B金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備C電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂D用足量CO還原磁鐵礦得到9 mol鐵時轉(zhuǎn)移24 mol電子2.(2022·昆明模擬)如圖是利用陽離子交換膜和過濾膜制備高純度的Cu的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A電極A是粗銅，電極B是純銅B電路中通過1 mol電子，生成32 g銅C溶液中SO向電極A遷移D膜B是過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)3化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH(熔融) O24Na2H2O；后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe4NaOH=Fe3O42H24Na。下列有關(guān)說法正確的是()A戴維法制鈉，陽極的電極反應(yīng)式為Nae=NaB蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強C若用戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，兩方法轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等D還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉4中學(xué)階段介紹的電解原理的應(yīng)用主要有三種：一是氯堿工業(yè)、二是電解精煉銅、三是電解冶金。下列關(guān)于這三個工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是()A電解精煉銅時，負(fù)極反應(yīng)式：Cu22e=CuB氯堿工業(yè)和電解精煉銅中，陽極都是氯離子放電放出氯氣C在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽極附近產(chǎn)生D電解精煉銅時，應(yīng)用粗銅作陽極、精銅作陰極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液5(2022·臨川模擬)某電化學(xué)裝置如圖所示，a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是()A溶液中電子從B極移向A極B若B為粗銅，A為精銅，則溶液中c(Cu2)保持不變C若A、B均為石墨電極，則通電一段時間后，溶液pH增大D若B為粗銅，A為精銅，則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等加固訓(xùn)練:下列關(guān)于如圖裝置說法中正確的是()A保護(hù)鐵時，a極為鐵片，b極為鋅片B電鍍銅時，a極為鍍件，b極為純銅C精煉銅時，a極為粗銅，b極為純銅D用石墨電解飽和食鹽水時，b極有黃綠色氣體產(chǎn)生6.粗銀(含Al、Zn、Pt、Au等雜質(zhì))的精煉如圖，其中b極有少量無色氣體生成，該氣體遇空氣變紅棕色，下列說法不正確的是()A在電解過程中，含有雜質(zhì)的粗銀應(yīng)是電極aBb極生成氣體的電極反應(yīng)式為NO3e4H=NO2H2OC當(dāng)純銀片增重2.16 g時，電路中通過0.02 mol電子D電解后Pt、Au以單質(zhì)的形式沉積在a極下方7(改編題)鋰釩氧化物二次電池成本較低，且對環(huán)境無污染，其充放電的反應(yīng)方程式為V2O5xLiLixV2O5。如圖為用該電池電解含鎳酸性廢水制取單質(zhì)鎳的裝置。下列說法正確的是()A該電池充電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixV2O5xe=V2O5xLiB該電池可以用LiCl水溶液作電解質(zhì)溶液C當(dāng)電池中有7 g Li參與放電時，能得到29.5 g NiD電解過程中，NaCl溶液的濃度會不斷減小【互動探究】(1)該電池放電時正極的電極反應(yīng)式是怎樣的？(2)電解過程中，為什么陰極區(qū)Cl透過陰離子膜向NaCl溶液中遷移？陽極區(qū)Na透過陽離子膜向NaCl溶液中遷移？題組三：金屬的腐蝕與防護(hù)(建議用時：15分鐘)1(2022·德州模擬)如圖是鋼鐵在海水中銹蝕過程的模型，若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是()A該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕B有2.8 g鐵被腐蝕C鋼鐵表面出現(xiàn)氣體D消耗氣體體積約為1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)加固訓(xùn)練:近年來，我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕。下列說法正確的是()A陰極的電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2OB陽極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2C通電時，該裝置為犧牲陽極保護(hù)法D斷電時，鋅環(huán)失去保護(hù)作用2某小組同學(xué)用如圖裝置研究鋼鐵在海水中的腐蝕與防護(hù)。下列說法正確的是()A圖1中鐵片為負(fù)極，石墨為正極B圖2中發(fā)生的是析氫腐蝕C圖3為外加電流法D鋼鐵被腐蝕的速率：圖3圖2圖1【方法規(guī)律】鋼鐵的防腐措施性能比較3城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路，當(dāng)有電流泄漏并與金屬管道形成回路時，就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽極保護(hù)”。下列有關(guān)說法不正確的是()A該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能B管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2C如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D鋼鐵“陽極保護(hù)”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜4.(改編題)下列關(guān)于如圖裝置說法正確的是()A裝置中電子移動的途徑是負(fù)極FeM溶液石墨正極B若M為NaCl溶液，通電一段時間后，溶液中可能有NaClOC若M為FeCl2溶液，可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵D若M是海水，該裝置是通過“犧牲陽極法”使鐵不被腐蝕加固訓(xùn)練:用如圖裝置研究電化學(xué)原理，下列分析中錯誤的是()選項連接電極材料分析abAK1K2石墨鐵模擬鐵的吸氧腐蝕BK1K2鋅鐵模擬鋼鐵防護(hù)中犧牲陽極法CK1K3石墨鐵模擬電解飽和食鹽水DK1K3鐵石墨模擬鋼鐵防護(hù)中外加電流法5(2022·阜陽模擬)下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是()A圖，放置于干燥空氣中的鐵釘不會生銹B圖，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕C圖，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕D圖，若金屬M比Fe活潑，可防止輸水管腐蝕