2023北京重点校高二（上）期中化学汇编：化学反应与电能章节综合3（含解析）

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2023北京重点校高二（上）期中化学汇编
化学反应与电能章节综合3
一、单选题
1．（2023北京海淀高二上期中）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是
A．Ni2P电极与电源负极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－
2．（2023北京四中高二上期中）结合下图判断，下列叙述正确的是（　　）
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－=Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀
3．（2023北京清华附中高二上期中）为减少二氧化碳的排放，我国科学家设计了熔盐电池捕获二氧化碳的装置，如图所示。下列说法不正确的是
A．过程①中有碳氧键断裂
B．过程②中在电极a上发生了还原反应
C．过程③中的反应可表示为
D．熔盐电池的总反应为CO2C+O2↑
4．（2023北京清华附中高二上期中）采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是
A．X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+
B．可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用
C．根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生
D．起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作
5．（2023北京四中高二上期中）某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的FeCl2溶液，实验记录如下(a、b代表电压数值)
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
I x≥a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3+、有Cl2
II a＞x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3+、无Cl2
III b＞x≥0 无明显变化 无Fe3+、无Cl2
下列说法中，不正确的是
A．I中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B．II中出现黄色可能是因为Fe2+有还原性，在阳极放电产生Fe3+
C．由II中阳极现象可知，该电压下Cl-在阳极不放电
D．根据表中电压与阳极现象及产物的对应，可以看出离子是否放电与电压有关
6．（2023北京清华附中高二上期中）我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是16Li+S88Li2S，充放电曲线如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．充电时，电能转化为化学能
B．放电时，锂离子向正极移动
C．放电时，1molLi2S6转化为Li2S4得到2mole-
D．充电时，阳极总电极反应式是8S2--16e-=S8
参考答案
1．C
【详解】A．根据电解质“异性相吸”原理，氢氧根向Ni2P电极移动，说明Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B．左侧CO2变为HCOO－，化合价降低，发生还原反应，则辛胺在阳极转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；
C．In/In2O3－x电极为阴极，阴极可能有氢离子得到电子，因此可能有副产物H2生成，故C正确；
D．In/In2O3－x电极为阴极，根据图中信息，阴极上发生的反应为CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D错误。
综上所述，答案为C。
2．A
【详解】A. 在原电池反应中，负极失电子，正极材料不能失去电子，所以Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护，A正确；
B. Ⅰ 中，Zn为负极，电极反应为Zn－2e－=Zn2＋，Ⅱ 中，负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，B不正确；
C. Ⅰ 中正极反应是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，Ⅱ 中，正极反应为2H++2e-=H2↑，C不正确；
D. Ⅰ 中铁为正极，没有亚铁离子生成，故向其中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液后没有蓝色沉淀生成，D不正确。
故选A。
3．B
【详解】A．过程①的离子反应为：2CO2+O2-=C2O52-，其中CO2的结构式为O=C=O，对比CO2和C2O52-的结构式可知，该过程有碳氧键断裂，故A正确；
B．过程②中，a极的电极反应为2C2O52--4e-=4CO2↑+O2↑，该电极反应为失电子，发生氧化反应，故B错误；
C．根据题中信息，可以推出过程③中的反应可表示为，故C正确；
D．电极a的总电极反应为2O2--4e-=O2↑，电极b的总电极反应为CO2+4e-=C+2O2-，熔盐电池的总反应为CO2C+O2↑，故D正确；
答案为B。
4．C
【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，均发生还原反应，所以Y电极为阴极，X电极上H2O失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。
【详解】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，故A正确；
B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，故B正确；
C．根据分析可知Y为阴极，故C错误；
D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，故D正确；
综上所述答案为C。
5．C
【详解】A．根据实验现象，I中阳极发生氧化反应，生成氯气，氯气能够氧化KI生成碘，使淀粉变蓝，故A正确；
B．由Ⅱ推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性，故B正确；
C．依据电解原理，氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，因此无氯气放出，故C错误；
D．依据表中数据比较可知，电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比，通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电，说明离子是否放电与电压有关，故D正确；
故选C。
6．C
【详解】A. 充电时，是电解池，是电能转化为化学能，故A正确；B. 放电时，是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，因此锂离子向正极移动，故B正确；C. 根据图示，放电时，1mol Li2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S6+ 2Li =3Li2S4，反应中2mol Li2S6得到2mole-，即1mol Li2S6得到1mole-，故C错误；D. 根据16Li+S8 8Li2S，充电时，阳极总电极反应式是8S2- -16e- = S8，故D正确；故选C。
点睛：本题考查了原电池和电解池的工作原理的应用。本题中放电过程是分步放电的，这是本题的难点，本题的易错点为C，要注意根据每步反应的方程式分析解答。
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