化學(xué)選擇性必修1［人教版］作業(yè)與測評高考真題演練1．(2022·海南高考)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說法正確的是()A．在b電極上，N2被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2－不斷減少答案A解析由裝置圖可知，N2在b電極轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b電極為陰極，電極反應(yīng)式為N2＋3H2O＋6e－=2NH3＋3O2－，a電極為陽極，電極反應(yīng)式為2O2－－4e－=O2；由分析可知A正確；a電極為陽極，若金屬Ag作a電極的材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；改變工作電源的電壓，反應(yīng)速率會發(fā)生改變，C錯誤；電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2－不會改變，D錯誤。2．(2022·浙江6月選考)通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是()A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)：2H2O＋Mn2＋－2e－=MnO2＋4H＋C．電解一段時間后溶液中Mn2＋濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3答案C解析由電解示意圖可知，電極B上Mn2＋轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，電極B為陽極，則電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；由電解示意圖可知，電極B上Mn2＋失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為2H2O＋Mn2＋－2e－=MnO2＋4H＋，B正確；電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為2LiMn2O4＋6e－＋16H＋=2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為2LiMn2O4＋4H＋=2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，反應(yīng)生成了Mn2＋，Mn2＋濃度增大，C錯誤；由分析可知，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確。3．(2022·遼寧高考)如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取10.00mL待測樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()A．左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體11.20mL，則樣品中乙酸濃度為0.1mol·L－1D．把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測定結(jié)果答案A解析本裝置為電解池，由題意可知左側(cè)為陽極，析出氧氣，右側(cè)為陰極，析出氫氣。右側(cè)電極反應(yīng)為2CH3COOH＋2e－=H2↑＋2CH3COO－，反應(yīng)結(jié)束時溶液中存在CH3COO－，水解后溶液顯堿性，故溶液由無色變?yōu)榧t色，B錯誤；若c中收集氣體11.20mL，若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的物質(zhì)的量為0.5×10－3mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.5×10－3mol×4＝2×10－3mol，故產(chǎn)生氫氣1×10－3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×1×10－3mol÷(10×10－3L)＝0.2mol·L－1，且題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計算，C錯誤；鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子的作用，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯誤。4．(2021·河北高考)K-O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是()A．隔膜允許K＋通過，不允許O2通過B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水答案D解析由圖可知，a電極為原電池的負(fù)極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，電極反應(yīng)式為K－e－=K＋，b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀，電極反應(yīng)式為O2＋K＋＋e－=KO2，總反應(yīng)式為K＋O2=KO2。金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K＋通過，不允許O2通過，故A正確；由分析可知，放電時，a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，作電解池的陽極，故B正確；由分析可知，生成1mol超氧化鉀時，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比值為1mol×71g/mol∶1mol×32g/mol≈2.22，故C正確；鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSO4＋2H2O=PbO2＋Pb＋2H2SO4，反應(yīng)消耗2mol水，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為eq\f(3.9g,39g/mol)×18g/mol＝1.8g，故D錯誤。5．(2021·福建高考)催化劑TAPP－Mn(Ⅱ)的應(yīng)用，使Li-CO2電池的研究取得了新的進(jìn)展。Li-CO2電池結(jié)構(gòu)和該催化劑作用下正極反應(yīng)可能的歷程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Li-CO2電池可使用有機(jī)電解液B．充電時，Li＋由正極向負(fù)極遷移C．放電時，正極反應(yīng)為3CO2＋4Li＋＋4e－=2Li2CO3＋CD．*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物答案D解析Li為堿金屬單質(zhì)，能與水反應(yīng)，因此Li-CO2電池可使用有機(jī)電解液，A正確；充電時Li＋由陽極(正極)向陰極(負(fù)極)移動，B正確；由正極反應(yīng)可能的歷程知，放電時正極上CO2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：3CO2＋4Li＋＋4e－=2Li2CO3＋C，C正確；根據(jù)圖示，*LiCO2、*CO、*LiC2O3是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物，C是正極反應(yīng)的最終產(chǎn)物，D錯誤。6．(2021·海南高考)液氨中存在平衡：2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)。如圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是()A．b電極連接的是電源的負(fù)極B．a(chǎn)電極的反應(yīng)為2NH3＋2e－=H2↑＋2NHeq\o\al(－,2)C．電解過程中，陰極附近K＋濃度減小D．理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1∶1答案B解析由圖可知，b電極上NHeq\o\al(－,2)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2和NH3，故b電極為陽極，連接電源的正極，A錯誤；a電極為陰極，由圖可知，NH3在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2NH3＋2e－=2NHeq\o\al(－,2)＋H2↑，B正確；電解過程中，陽離子向陰極遷移，即鉀離子移向陰極，陰極附近K＋濃度增大，C錯誤；b電極反應(yīng)為6NHeq\o\al(－,2)－6e－=4NH3＋N2↑，根據(jù)得失電子守恒知，電解一段時間后，a電極生成的H2和b電極生成的N2的物質(zhì)的量之比為3∶1，D錯誤。7．(2021·全國乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是()A．陽極發(fā)生將海水中的Cl－氧化生成Cl2的反應(yīng)B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC．陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理答案D解析海水中除了水，還含有大量的Na＋、Cl－、Mg2＋等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl－會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH－。根據(jù)分析可知，A正確；陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH－在管道中會發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；因?yàn)镠2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，會使海水中的Mg2＋沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢，需定期清理，D錯誤。8．(2022·河北高考節(jié)選)(1)氫氧燃料電池中氫氣在________極(填“正”或“負(fù)”)發(fā)生反應(yīng)。(2)在允許O2－自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中，CnH2n＋2放電的電極反應(yīng)式為____________________________________________。答案(1)負(fù)(2)CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－=nCO2＋(n＋1)H2O9．(2021·山東高考節(jié)選)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示)，以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為：4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑。則Na2Cr2O7在________(填“陰”或“陽”)極室制得，電解時通過膜的離子主要為________。答案陽Na＋解析由4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑可知，電