1、第9章 电化学基础习题及答案第九章电化学基础第28讲原电池一、选择题1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A BC D2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应是Age=AgCCu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D用该电池电解饱和食盐水，3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl2
2、3.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池，装置如图。下列有关该电池工作时的说法错误的是()A铝罐将逐渐被腐蚀B电子流向为铝质汽水罐导线扬声器导线炭棒C食盐水中的Na向炭棒移动D炭棒上发生的反应为：2H2e=H24.下列反应不可用于设计原电池的是()AZn2HCl=ZnCl2H2B2CH3OH3O22CO24H2OCNaOHHCl=NaClH2OD4Al3O26H2O=4Al(OH)35.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是()A由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液组
3、成原电池，其负极反应式为：Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu26.(2013辽宁铁岭一中期中卷)某原电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是()AFe作正极，发生氧化反应 B负极反应： 2H2e=H2 C工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl)增大D工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变7.(2012安徽)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A
4、断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极二、非选择题8.在由铜片、锌片和200 mL一定浓度的稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的H2时，硫酸恰好用完，请填空：(1)正极的电极反应式为_；负极的电极反应式为_；(2)通过导线的电子的物质的量为0.3 mol；(3)原稀硫酸的物质的量浓度为0.75 mol/L。9.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用
5、镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH溶液中，如图所示。请回答：(1)写出甲池中正极的电极反应式：_。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极_，总反应的离子方程式为_。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出Mg活动性更强，而乙会判断出Al活动性更强(填写元素符号)。 10.为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、硫酸铜溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器，进行巧妙构思，
6、以“接力”的方式，设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白：(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜、锌不接触)，小心向烧杯中加入稀硫酸，观察到的现象是锌片表面有气泡产生，铜片表面没有气泡；甲同学设计思路是在金属活动性顺序表中，锌排在氢前面，可以和稀硫酸反应，铜排在氢后面，不可以和稀硫酸反应。(2)乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加CuSO4溶液，进而观察到的现象是，。乙同学判断锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是在金属活动性顺序表中，锌排在铜的前面，可将铜从其盐溶液中置换出来，锌表面产生的铜与锌构成原电池的两极，使锌与稀硫酸的反应加快。(3)丙同学使用直流电源和
7、石墨电极组装电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作电解液)。电解过程中所发生的化学方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。观察到的实验现象主要有阳极产生无色气泡，阴极表面产生红色固体。(4)请你再单独设计一个简单的实验(仪器、试剂任选)，探究和证实铜、锌元素金属活动性相对强弱(简要说明操作)取两块相同的铁片，分别放入盛有ZnSO4和CuSO4溶液的两支试管中，观察铁片表面的变化(其他合理答案也可以)。 11.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80 ，边搅拌边将一定量K2S2
8、O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8Ag2O22KNO32K2SO42H2O。回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：Ag2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag。(3)准
9、确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。第29讲化学电源一、选择题1.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：PbPbO24H2SO2PbSO42H2O，则下列说法正确的是()A电子流动方向由A到BB放电时：正极反应是Pb2eSO=PbSO4C充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D充电时：阳极反应是PbSO42e2H2O=PbO2SO4H2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示
10、，关于该电池的叙述正确的是()A该电池的a极为负极B电池的负极反应为：C6H12O624e6H2O=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol O2，理论上能生成CO2气体33.6 L(标准状况下)3.(2013绍兴一模)航天器中常使用可充电电池，构造示意图如图(氢化物电极为储氢金属，可看做H2直接参加反应)。白天太阳能帆板发电，将一部分电量储存在镍氢电池里，夜晚镍氢电池供电。下列说法正确的是()A在使用过程中此电池要不断补充水B放电时NiOOH在电极上发生氧化反应C充电时阴极区电解质溶液pH升高D充电时阴极反应为Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O4
11、.燃料电池能量利用率可高达80%，下列有关的说法错误的是()A燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B氢氧燃料电池常用于航天飞行器，产物为水经过处理之后可供宇航员使用C乙醇燃料电池的电解质常用KOH，负极反应为C2H5OH12e=2CO23H2ODH2SO4作电解质，甲烷燃料电池的正极反应为O24H4e=2H2O5.LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：正极FePO4Lie=LiFePO4，负极Lie=Li。下列说法中正确的是() A.充电时的总反应为FePO4Li=LiFePO4B充电时，与外接电源的正极相连的电极发生氧化反应
12、C放电时电池内部Li向负极移动 D放电时，在正极上是Li得电子被还原6.工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是()A两极材料都用石墨，用稀盐酸做电解质溶液B通入氢气的电极为原电池的阴极C电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动D通氯气的电极反应为Cl22e=2Cl7.目前市场上主流手机所配的电池基本上都是锂离子电池。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料，组成为C6Li，其中碳作为金属锂的载体，电解质为一种能传导Li的有机导体或高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式
13、为：0.45LiLi0.55CoO2LiCoO2。下列说法不正确的是()A放电时电池内部Li向负极移动B该电池不能选用水做溶剂C放电时，正极的电极反应式：0.45LiLi0.55CoO20.45e=LiCoO2D充电时，外接电源的正极与电池上标注“”的电极连接二、非选择题8.下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是铁，电极名称是阴极，N的电极反应式为_，加入乙醇的铂电极的电极反应式为_。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银10.8 g时，甲池中理论上消耗氧气为5.6L(标准
14、状况下)。9.已知反应AsO2IH AsOI2H2O是可逆反应，设计如图装置，进行下述操作：()向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转；()若改往(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转。试回答：(1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转？答：两次操作均发生原电池反应，所以微安表指针会发生偏转。(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反？试用平衡移动原理解释此现象。答：两次操作，电极相反，电子流向相反，因而指针偏转方向相反。(3)()操作过程中C1棒上发生的反应为_。(4)()操作过程中C2棒上发生的反应为_。 10.LiSOCl2电池可用于心脏起搏器
15、。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为锂，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是出现白雾，有刺激性气体生成，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，SOCl2也可与水反应。 11.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电
16、极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转化为电能，在导线中电子流动方向为由a到b(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加速电极反应速率。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH2=2LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是Li，反应中的氧化剂是H2O。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2，生
17、成的LiH体积与被吸收的H2体积比为8.71104。由生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为32mol。第30讲电解池一、选择题1.在水中加入等物质的量的Ag、Ba2、SO、NO、Cl、Na，用惰性材料作电极进行电解，通电片刻后停止，下列说法不正确的是()A电解的实质是：阳极：2Cl2e=Cl2；阴极：Age=AgB电解的实质是：阳极：4OH4e=2H2OO2；阴极：2H2e=H2C要恢复成电解前的溶液可以加水D电解产物中氧化产物和还原产物的物质的量之比为122.(2013北京)用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)。下列分析正确的是(
18、)Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体3.如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是()A电源B极是正极B(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1232C欲用(丙)装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液D装置(丁)中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷4.(2013天津)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚
19、。反应原理如下：电池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)电解池：2Al3H2OAl2O33H2，电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO24H2e=Pb22H2O阳极：2Al3H2O6e=Al2O36HD5.科学家发现，一种将电解池与燃料电池相结合的氯碱工业新工艺(如下图)可以节能30%以上。其中电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。下列说法不正确的是()A图中X、Y分别是Cl2、H2B燃料电池B中正极发生的电极反应为O24e2H2O=4OHC图中氢
20、氧化钠溶液质量分数a%b%D该工艺的节能原因之一是利用了氯碱工业的副产品H2二、非选择题6.(2013潮州高三模拟)如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是_，材料是精铜，电极反应为Cu22eCu；B极是阳极，材料是粗铜，主要电极反应为Cu2eCu2，电解质溶液为CuSO4溶液。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，极附近呈红色。(3)若此时甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为4.48 L。(4)常温下若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为1 mol/L。第31讲金属的腐蚀与防护一、选择
21、题1.(2014房山区一模)下列说法正确的是()A纯银器表面在空气中主要因电化学腐蚀渐渐变暗B将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀C铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼D铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe3e=Fe32.铜板上的铁铆钉的腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是()A此过程中电子从Fe移向CuB负极的电极反应式为：Fe3e=Fe3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)33.(2014奉贤区二模)某课外活动小组，为研究金属腐蚀和防护的原理，做了以下实验：剪下一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食
22、盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是()A金属片截口变红BB中导气管里形成一段水柱CB中导气管产生气泡D锌被腐蚀4.下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀5.下列装置或操作能达到实验目的的是()A防止铁钉生锈B构成铜锌原电池C构成铜银原电池D验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物6.(2013枣庄二模)下列关于电化学知识说法正确的是()A电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在阴极上依次析出Cu、Fe、AlB电解CuSO4溶液一段时间后，加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态C铅蓄电池在充电时，连接电源正极发生的电极反应为：PbSO42H2O2e=PbO2SO4HD因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主二、非选择题7.镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_；(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_；(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应为_
