1、专题9 电化学高三化学 第二轮专题电化学 练习1.下列有关原电池的叙述中错误的是( )A.原电池是将化学能转化为电能的装置 B.用导线连接的两种不同金属同时插入液体中,能形成原电池C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应 D.在原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动2.综合下图判断,下列说法中正确的是( ) A.装置和装置中负极反应均是:Fe-2e-Fe2+ B.装置和装置中正极反应均是:O2+4e-+2H2O4OH-C.装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D.放电过程中,装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大3.研究人员发明了一种“海水”电池,其电池总反应可表示为
2、:5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl。下列有关说法正确的是( )A.正极反应式:Ag+Cl-e-AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.电子从电源的正极经外电路流向负极4.如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂,反应原理是4Li+FeS2Fe+2Li2S。下列说法不正确的是( )A.该装置将化学能转化为电能B.电子移动方向是由a极流向b极C.可以用水代替SO(CH3)2作溶剂D.b极反应式是FeS2+4Li+4e-Fe+2Li2S5.高效能电池的研发制约电动汽车的推广
3、。有一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断中正确的是( )A.负极反应为:14H2O+7O2+28e-28OH- B.放电过程中KOH的物质的量浓度不变C.每消耗1 mol C2H6,则电路上转移的电子为14 mol D.放电一段时间后,负极周围的pH升高6.科学家们正在研制一种吸气式的锂空气电池,工作时吸收空气中的氧气在多孔金制成的正极表面上反应。总反应可表示为2Li+O2Li2O2,下列有关说法正确的是( )A.充电时,多孔金制成的电极外接电源负极 B.放电时,
4、吸收空气中22.4 L的O2,就有2 mol e-从电池负极流出C.放电时,Li+从负极向正极移动 D.该电池可使用含Li+的水溶液作电解质溶液7.葡萄糖氧化是人体获得能量的途径之一。某同学利用葡萄糖的氧化反应原理,设计了如图所示的装置。下列说法正确的是( )A.若形成原电池时,B极是负极B.加入H2SO4,溶液中H+向A极移动C.加入NaOH,A的电极反应式为C6H12O6-24e-+36OH-6CO32-+24H2OD.不再添加任何试剂,该装置即能获得电流8.(2013海南化学)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+MgMg2+2Ag+2Cl-。
5、有关该电池的说法正确的是( )A.Mg为电池的正极 B.负极反应为AgCl+e-Ag+Cl-C.不能被KCl溶液激活 D.可用于海上应急照明供电9.锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中,电池的基本结构如图所示。下列说法正确的是( )A.电池工作时,电子沿M电解液Y电极流动B.若M为铝,溶液的pH将不断变大C.若M为镁,电池总的化学反应方程式为2Mg+O22MgOD.若M为铁,则负极的电极反应式为Fe-2e-Fe2+10.(2013上海普陀试卷)在化学能与电能的转化过程中,下列叙述正确的是( )A.电解饱和食盐水时,阳极得到Cl2和NaOH(aq) B.教材所示的铜锌原电池在工作时,
6、Zn2+向铜片附近迁移C.电镀时,电镀槽里的负极材料发生氧化反应 D.原电池与电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极11.为使反应Cu+2H2OCu(OH)2+H2能够发生,下列设计方案正确的是( )A.用铜片作负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B.用铜片作电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液C.用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液 D.用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸12.(1)ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 极(填“正”或“负”)。 (2)在下图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大
7、量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。由图1知金属铬的活动性比铜 (填“强”或“弱”),图2装置中铬电极的电极反应为 。 (3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,分别以N2、H2为电极反应物,以HClNH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应: 。 13.(14分)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650 ,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为11)直接作燃料,其工作原理如图所示。 请回答下列问题:(1)B极为
8、 极,发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 (2)电池总反应为 。 (3)以此电源电解足量的CuSO4溶液,阳极产生气体0.56 L(标准状况下),则阴极产物的质量为 g。电解后溶液体积为1 L,溶液的pH约为 。 (4)电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存,其原因是 (用离子方程式表示)。 14.若在铜片上镀银,下列叙述正确的是( )将铜片接在电池的正极上 将银片接在电源的正极上 在铜片上发生的反应是:Ag+e-Ag 在银片上发生的反应是:4OH-4e- O2+2H2O 需用CuSO4溶液作电解液需用AgNO3溶液作电解液A. B. C. D.15.用如图所示装置进
9、行实验,下列叙述不正确的是( )A.K与N连接时,铁被腐蚀 B.K与N连接时,石墨电极产生气泡C.K与M连接时,一段时间后溶液的pH增大D.K与M连接时,石墨电极反应:4OH-4e-2H2O+O216.下列叙述正确的是( )A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极 B.氯碱工业是电解熔融的NaCl,在阳极能得到Cl2C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H+4e-2H2OD.右图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液17.某可逆反应可设计为一新型可充放电电池,电池总反应如下:VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色) VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2
10、H+下列说法正确的是( )A.放电过程中,正极附近溶液的pH变小 B.放电时,负极反应为VO2+2H+e-VO2+H2OC.充电时,阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D.当电池无法放电时,只要更换电解质溶液,不用外接电源进行充电就可正常工作18.用氢氧燃料电池(磷酸作电解质)电解氯化铜溶液的装置如图1所示(a、b为石墨电极),实验测得该溶液的pH变化如图2所示。下列说法正确的是( ) A.c极充入的气体X为O2 B.d极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-C.随着电解的进行,溶液中Cu2+浓度逐渐减小,由Cu2+水解产生的H+越来越少,因此溶液pH变大D.电解时阳极上产生的氯气溶于水,生成
11、盐酸,使溶液中氢离子浓度增大,溶液pH变小19.(13分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O。 设计如右原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的量浓度均为1 molL-1,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题:(1)发生氧化反应的烧杯是 (填“甲”或“乙”)。 (2)外电路的电流方向为:从 到 。(填“a”或“b”) (3)电池工作时,盐桥中的SO42-移向 (填“甲”或“乙”)烧杯。 (4)甲烧杯中发生的电极反应为 。 20.(2013北京理综)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是(
12、 )A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护栏表面涂漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块21.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如图所示。已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是( )A.A膜是阳离子交换膜(只允许阳离子通过)B.通电后,海水中阴离子往b电极处运动C.通电后,a电极的电极反应为4OH-4e-O2+2H2OD.通电后,b电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀22. 近年来,加“碘”食盐较多地使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在
13、一定条件下电解,反应的化学方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2。下列有关说法不正确的是( )A.电解时,石墨作阳极,不锈钢作阴极 B.电解时的阳极电极反应式:I-6e-+3H2OI+6H+C.当电解过程中转移3 mol e-时,理论上可制得KIO3 107 g D.电解一段时间后,电解质溶液的pH变小23.(2013上海化学)糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、木炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期 B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为Fe-3e-Fe3+C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为2H
14、2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)24.下图装置()为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K+通过,该电池的化学方程式:2K2S2+KI3K2S4+3KI。装置()为电解池的示意图。当闭合开关K时,X附近溶液先变红。则下列说法中正确的是( )A.闭合K时,K+从右到左通过离子交换膜B.闭合K时,A的电极反应为3I-2e-C.闭合K时,X的电极反应为2Cl-2e-Cl2D.闭合K时,当有0.1 mol K+通过离子交换膜,X电极上产生标准状况下气体1.12 L25.用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,电解过程中的实验数
15、据如图所示。横坐标表示转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。下列判断正确的是( )A.电解过程中,溶液的pH不断增大B.当转移0.4 mol e-时,电解产生12.8 g铜C.阳极电极反应式为4OH-4e-2H2O+O2D.Q点对应的气体中,H2与O2的体积比为2126.如图为某化工厂用石墨电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7的模拟装置,下列有关说法错误的是( )A.溶液中OH-由阴极区流向阳极区 B.阳极区产生的气体与阴极区产生的气体在相同状况下体积之比为12C.阳极的电极反应式为4OH-4e-O2+2H2O D.Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离
16、子反应方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O27.右图实验装置中,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,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是( )A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为2H+2Cl-Cl2+H2B.断开K2,闭合K1时,电子沿“bCu电解质溶液石墨a”的路径流动C.断开K2,闭合K1时,铜电极附近溶液变红D.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为Cl2+2e-2Cl-28.二次电池(以铅蓄电池为例)负极:材料_,电极反应:_ 。正极:材料_ ,电极反应:_ 。总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4
17、+2H2O29.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)酸性碱性负极反应_正极反应_电池总反应2H2+O22H2O(1)铜锌原电池中,负极发生氧化反应,电极失电子质量减小,是否所有的化学电源中负极电极材料均减小?答:_。(2)给二次电池充电时,电极与外接电源的正、负极应怎样连接?答:_。30.某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NAMCON中自由移动。下列说法中正确的是( )A.传感器中通过的电流越大,CO的含量越低B.工作时电子由电极a通过固体介质NAMCON流向电极bC.工作时电极b作正极,由电极a流向电极b D.
18、当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移2 mol31.看图回答下列问题。(1)上述四种原电池的装置中正极分别为_、_、_、_。(2)B装置中a孔通入的气体为 _ (填“SO2”或“O2”)。(3)D装置中发生氧化反应的一极为_ 填“a”或“b”)。(4)写出各装置的正负极及总反应A_、_、_。B_、_、_。C_、_、_。D_、_、_。互动探究C装置中的NaOH如果换成稀硫酸,则正极为_ 。32.某新型铝空气燃料电池,以铝合金为负极,在正极通入空气,若以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是A.若以NaCl溶液为电解质溶液,电池正极反应为:O2+4H+4e-2H2O
19、B.若以NaCl溶液为电解质溶液,铝合金附近的pH增大C.若以NaOH溶液为电解质溶液,电池负极反应为:Al+4OH-3e-AlO2-+2H2OD.若以NaOH溶液为电解质溶液,电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变33.(2012大纲全国理综)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池;相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A. B. C. D.34.现欲以下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。 若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则通入CO2的一极为 极,电极反应为 ,
20、电池反应为 。若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应为 。35.某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NAMCON中自由移动。(1)其电极反应式:负极_;正极_;电池反应式为_。(2)如果把上述电池中的电解质“氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NAMCON中自由移动”改为熔融的K2CO3,则电极反应式:负极_;正极_;电池反应式为_。36.(1)锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示: 该电池电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“
21、正”或“负”),电极反应式为_。(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用H2作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为_ 。正极反应_,总反应_。37.(2013课标全国)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )A.电池反应中有NaCl生成 B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-Ni+2Cl- D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动38.(201
22、3江苏化学)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是( )A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正极移动39.(2013北京理综)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式: 。(2)(2013山东理综)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中(3)并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是 。40
23、.(2013北京理综)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是( )A.a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:Cu2+2e-CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体41.下图图_是原电池,图_是电解池,图中Zn板为_极;电子由电源_极到Zn电极,在Zn电极与溶液中的_结合生成_,发生_反应;溶液中的Cu2+、H+向_板移动,S、OH-向_电极移动,_在C电极_电子生成_,发生_反应。类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜酸性_负极反应_正极反应_总反应_ 其他反应_ 、Fe(OH)3Fe2O3xH2O(铁锈)普遍性_ 腐蚀更普遍42.Na2FeO4是
24、一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,其电解制法如图所示,请根据图示分析:Fe电极的电极反应为 ,与铁电极相连的为电源的 极。互动探究(1)上述装置如果把铁电极换成铝电极,即可在铝表面形成氧化膜,阳极电极反应为_。(2)如果既把铁电极换成铝电极,又把NaOH溶液换成稀硫酸,也可在铝表面形成氧化膜,阳极电极反应为_。43.(1)KIO3可用电解的方法制得,原理是:以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和碱性条件下电解KI溶液。总反应方程式为KI+3H2OKIO3+3H2,则阳极的电极反应为 ;阴极附近pH (填“增大”“减小”或“不变”)。(2)科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸
25、性条件下用惰性电极电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应为 ;阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应为 。(3)制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极,以石墨为阳极,以熔融CaCl2作电解质(在熔融状态下能传导O2-),电解而得到Ti,该工艺具有操作简单,成本低,无污染等优点,写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式: 。44.A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3-、SO42-、Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g。常
26、温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:(1)M为电源的 _ 极(填“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 、 (填写化学式)。(2)计算电极f上生成气体的物质的量为 mol。(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式: 。(4)若电解后甲溶液的体积为10 L,则该溶液的pH为 。选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO345.(2013海南化学)下图所示的电解池和中,a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是( )46.
27、判断正误,正确的画“”,错误的画“”。B.(2012广东理综)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致( )C.(2012浙江理综)在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全( ) D.(2012江苏化学)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈( )F.(2013四川理综)用铜作电极电解CuSO4溶液:2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+( )47. 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。反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2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:PbO2+4
