高二化學(xué)原電池、電解池、電極反應(yīng)式練習(xí)題(附答案)

1、高二化學(xué)原電池、電解池、電極反應(yīng)式練習(xí)題、單選題1.液流電池是一種新型可充電的高性能蓄電池，其工作原理如圖。兩邊電解液存儲罐盛放的電解液分別是含有V3+、V2 +的混合液和VO3、VO24酸性混合液，且兩極電解液分開，各自循環(huán)。下列說法不正確的是（）A.充電時陰極的電極反應(yīng)是V 3+e=V 2+B.放電時，VO 2+作氧化劑，在正極被還原V2作還原劑，在負(fù)極被氧化C.若離子交換膜為質(zhì)子交換膜，充電時當(dāng)有1mol e-發(fā)生轉(zhuǎn)移時，左槽電解液的H+物質(zhì)的量增加了1molD.若離子交換膜為陰離子交換膜 ，放電時陰離子由左罐移向右罐2.用下圖I所示裝置通電10分鐘后，去掉直流電源，連接成圖n所示裝置，

2、可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì)，U形管右端液面上升。下列說法正確的是（）A.同溫、同壓下，裝置I中石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體多B.用裝置n進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時鐵電極的電極反應(yīng)為Fe-2e +2OH = Fe（OH） 2C.用裝置n進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時石墨電極的電極反應(yīng)為2H+ + 2e-= H2 TD.裝置I通電10分鐘后鐵電極周圍溶液 pH降低3 .利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5 ,裝置如圖所示，下列說法正確的是（）50%梢性電檢悔性I，IVr SM J = 一 ，I WS VW> -J/iFMBj 水硝酸®止水分子通過)溶液A.b電極

3、反應(yīng)式是 O2 +4e+H2O=4OHB.電解后乙裝置d電極附近的pH不變C.c 電極反應(yīng)式為 N2O4 -2eF-H2O=N2O5 2H +D.甲中每消耗1molSO2,乙裝置中有1molH +通過隔膜()4 .下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符的是A.圖甲為微生物燃料電池，可將工業(yè)廢水中的乙胺(CH3CH2NH2)轉(zhuǎn)化成環(huán)境友好的物質(zhì)(M、N均為鉗電極),N電極的電極反應(yīng)式為2CH3CH2NH2+8H2O 30e = 4CO2+N2 +30HB.由圖乙可知，反應(yīng) xA(g )+yB(g jzk-L zC(g )的AH>0,當(dāng)n(A)/n(B)=2時，A、B的轉(zhuǎn)化率之 比為2: 1C.圖丙表示

4、恒溫恒容條件下，發(fā)生的可逆反應(yīng)2NO2(gLUL NzO4(g)中，各物質(zhì)的濃度與其消耗速率之間的關(guān)系，其中 A點(diǎn)對應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)D.圖丁是利用N2O4制備N2O5的裝置(隔膜只允許 H+通過，不允許H2O分子通過)，其陽極的 電極反應(yīng)式為 N2O4+2HNO 3-2e = 2N 2O5+2H +5 .將等物質(zhì)的量濃度的 CuSO4和NaCl等體積混合后，用石墨電極進(jìn)行電解，電解過程中，溶液pH隨時 間t變化的曲線如圖，則下列說法正確的是()A.整個過程中陽極先產(chǎn)生C12,后產(chǎn)生O2B.陽極產(chǎn)物一定是 C12,陰極產(chǎn)物一定是 CuC.BC段表示在陰極上是 H+放電產(chǎn)生了 H2D.CD段

5、表示陽極上OH-放電破壞了水的電離平衡，產(chǎn)生了 H +6 .用多孔石墨電極完遙下列實(shí)驗(yàn)。下列解釋或推理合理的是（）取由電銀 收入口中從口中揖速琮乳 電橫3.JKA址申譏A/ML溶液現(xiàn)象I中一 J網(wǎng)戰(zhàn)均力氣泡產(chǎn)生11 ,口極£折出鋁色固伴I 111"極上析出灰白色因落A.I中電解一段時間后，c（Na2SO4）一定增大B.由II中反應(yīng)H2+Cu2+=Cu J+2H +可知，用玻璃導(dǎo)管將 出通入CuSO,溶液中，也會產(chǎn)生紅色沉+2+C.ni中，只可能發(fā)生反應(yīng) 2Ag +Cu=Cu +2AgD.I中，a極上既發(fā)生了化學(xué)變化，也發(fā)生了物理變化7 .如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。

6、放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為 Na2s2和NaBr，放電后分另IJ變?yōu)镹a2s4和NaBr。下列敘述中正確的是（）A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為3NaBr-2e-=NaBr 3+2Na+8 .充電時，陽極反應(yīng)為2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+C.放電時，Na+經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池D.用該電池電解飽和食鹽水 ，產(chǎn)生2.24L H2時,b池生成17.40g Na2s48.以柏林綠FeFe（CN）6為代表的新型可充電鈉離子電池淇放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）離支換M含N84有機(jī)金解質(zhì)A.放電時，正極反應(yīng)為 FeFe（CN）6+2Na+2e-=Na2FeFe（CN）68 .充電時

7、，Mo（鋁）箔接電源的負(fù)極C.充電時，Na+通過交換膜從左室移向右室D.外電路中通過0.2mol電子的電量時，負(fù)極質(zhì)量變化為2.4g9 .探究電場作用下陰陽離子的遷移。a、b、c、d均為石墨電極，電極間距4cm。將pH試紙用不同濃度Na?SO4溶液充分潤濕，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：直流電源試比1 t ML nMFL *、乩宿液 洪城U二1 mol/i, N為51L溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：時間試紙I試紙II1mina極附近試紙變紅，b極附近試紙交盅c極附近試紙變紅，d極附近10min紅色區(qū)和藍(lán)色區(qū)不斷向中間擴(kuò)展，相遇時紅色區(qū)約2.7cm,藍(lán)色區(qū)約1.3cm兩極顏色范圍打大不明顯，試紙大部分仍為黃色下列說法不正確的是

8、（）A.d極附近試紙變藍(lán)B.a極附近試紙變紅的原因是 ：2H 2O+ 2e- = H 2 +2OHC.對比13t紙I和試紙n的現(xiàn)象，說明電解質(zhì)濃度影響 h+和oh-的遷移D.試紙I的現(xiàn)象說明，此環(huán)境中H+的遷移速率比OH-快10 .下列有關(guān)金屬腐蝕的認(rèn)識中正確的是（）A.金屬被腐蝕時發(fā)生的全部是氧化還原反應(yīng)B.金屬腐蝕可以分為化學(xué)腐蝕和電化腐蝕，只有化學(xué)腐蝕是氧化還原反應(yīng)C.防止鋼鐵被腐蝕不需要避免它受潮D.鋼鐵發(fā)生腐蝕時以發(fā)生化學(xué)腐蝕為主A.在pH V 4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B.在pH >6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕11.一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下:pH2466

9、.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要廣物Fe2+Fe3O4FeO2卜列說法不正確的是（）C.在pH>14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應(yīng)為O2+4H + + 4e- =2y0D.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩12.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是（）3%川業(yè)口躋染 圖2A.圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B.圖2中，滴加少量K3Fe（CN） 61溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C.圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極13 .在水中加入等物質(zhì)的量的 AgNO3、Ba

10、（NO3） 2、NaCl、K2SO4混合均勻，取溶液，用惰性電極電解，片刻后在兩個極區(qū)析出的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的質(zhì)量之比為（A.35.5:108B.1:2C.108:35.5D.8:114 .將含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液1L,用惰性電極電解一段時間后 ，在一個電極上得到0.3mol Cu,另一個電極上析出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.13.44L二、實(shí)驗(yàn)題15.某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接,C、 D、 E、 F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向乙中滴入酚Mt試液，在 F極附近顯紅色。試回答下列問題:Atfl

11、WyCuSOb解酒飽和食林水FHCH)股怵 丙丁電源A極的名稱是(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為(電解質(zhì)溶液是足量的)：電解后若使電解質(zhì)溶液復(fù)原需要加入適量的 (3)如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體，兩種氣體的體積比是(忽略氣體的溶解)。C1O2為一種黃綠色氣體，是目前國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速安全的殺菌劑。制備C1O2的新工藝是電解法。若調(diào)控合適的電壓可以利用乙裝置制備C1O2,寫出陽極產(chǎn)生 C1O2的電極反應(yīng)式：C1O2對污水中Fe2+、Mn2+、S2 > CN等有明顯去除效果，某工廠污水中含CN ,現(xiàn)用CIO2把GN一氧化成兩種無毒氣體，寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。(4)欲用丙裝

12、置給銅鍍銀，G應(yīng)該是(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是(填化學(xué)式)。(5)裝置丁中白現(xiàn)象是 。16.鐵元素在溶液中可以 Fe2+、Fe3+、FeOj、HsFeOj等形式存在。回答下列問題 ：1 .Fe2+與Ag+在溶液中可發(fā)生反應(yīng)。室溫時，向初始濃度為0.1 mol?L-1的Fe(NO3)2溶液中加入AgNO3固體,溶液中Fe3+的平衡濃度c(Fe3+)隨c(Ag+)的變化如圖甲所示(忽略溶液體積變化)。i) (Li Q4 0.1! 1.0 1J 申仆I力I0.M06但0 a O 0 Q 0LI，-urs!*i-4用離子方程式表示 Fe(NO3)2溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)：。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算F

13、e2+的轉(zhuǎn)化率：。升高溫度，溶液中Fe2+的轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的AH 0(填“>""<"或"=");降溫時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將 (填“變大” “變小”或“不變” )。2 .利用圖乙所示裝置，證明上述反應(yīng)的可逆性。閉合電鍵K,立即觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時鹽橋中的K+由右向左移動，則石墨電極為電池的 (填“正極”或“負(fù)極”),銀電極的電 極反應(yīng)式為。3 .高鐵酸鹽在水溶液中有四種含鐵微粒。25 C時，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖丙所示。為獲得盡可能純凈的高鐵酸鹽，應(yīng)控制pH的最小值為。 HsFeO?的電離常數(shù)分別為 Ki=

14、2.51 X 10-2、K2=4.16 X 10-4、K3=5.01 X 10-8，當(dāng) pH=6 時,溶液中_ _ 2 一c(FeO4_l =c(HFeOQ =°參考答案1答案：B解析：A.充電時，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng) ，電極反應(yīng)為V3 +被還原生成V2+即V3+e-= V2+,正確;B.放電時，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng) ,VO”+2H+e=VO2+H2。，VO(作氧化劑，在正極被還 原，負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng) ,V2 + e-=V3+V2 +做還原劑，在負(fù)極被氧化，正確；C.放電過程中，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和氫離子物質(zhì)的量是相等的，充電時當(dāng)有1mol e 一 發(fā)生轉(zhuǎn)移時，右

15、槽電解液的H +的物質(zhì)的量增加了 1mol,錯誤；D.放電過程中，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動，即放電時陰離子由由左罐移向右罐，正確。2答案：B解析：A.石墨電極生成 C12,鐵電極生成 H2,因C12能溶解在水中，且與 H2O發(fā)生反應(yīng)：CI2+H2O;HCl+HClO ,而H2不溶于水，故石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體 少，故A錯誤；B.裝置n是原電池裝置，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子產(chǎn)生 Fe2+, Fe2+再與溶液中的 OH-反應(yīng)生成Fe(OH) 2： Fe-2e-+2OH- Fe(OH) 2,故 B 正確；C.石墨為正極，正極為 Cl2得到電子，故石墨電極的電極反應(yīng)為：Cl2+

16、2e- 2C-(或HClO+H+2e-C1+H2。)，故 C 錯誤；D,鐵電極上產(chǎn)生 H2： 2H2O+2e H2 T +2OR由于有 OH-生成，故溶液的 pH升高，故D錯誤. 故選：B.3答案：B解析：A項(xiàng)，甲裝置為原電池，其中a電極為負(fù)極、b電極為正極，正極 電極反應(yīng)式為O2 +4e+4H+ =2H2。，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，乙裝置是電解池，均采用了惰性電極，d電極為陰極.電極反應(yīng)式為2H+ +2e=H2 ,雖然消耗了 H+,但同時有等量的 H+從陽極區(qū)遷移過來，故溶液的pH不變.B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，c電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：N2O4-2e+2HNO3=2N2O5+2H+, C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，甲裝

17、置中消耗1molSO2轉(zhuǎn)移2 mol電子，乙裝置中有 2molH +通過隔膜，D項(xiàng)錯誤。4答案：B解析：A.含有乙胺廢水的N極是負(fù)極，負(fù)極上乙胺失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成無毒無害的二氧化碳和氮?dú)?，電極反應(yīng)式為2CH3CH2NH2+8H2O-30e=4CO2 +N2 +30H+ , A項(xiàng)正確；B.升高溫度，平衡時 C的體積分?jǐn)?shù)增大。說明升高溫度化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)， H>0 , w(A)/n(B) = 2 時，A、B的轉(zhuǎn)化率最大，說明 ：x/y=2 , A、B的轉(zhuǎn)化 率之比為1:1,B項(xiàng)錯誤；C.圖象表示恒溫恒容條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)2NO2(gUL N2O4(g )

18、,物質(zhì)的濃度與其消耗速率之間的關(guān)系，從圖中可以看出，A點(diǎn)對應(yīng)的二氧化氮與四氧化二氮的速率之比為 2 :1 ,則v1 =v逆，說明已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C難正確；D. N2O4和硝酸在陽極反應(yīng)生成N2O5其電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO 3-2e = 2N2O5+2H+, D項(xiàng)正確。5答案：A解析：溶液中的陽離子的放電能力：Cu2+>H+>Na+；溶液中的陰離子的放電能力：Cl->OH->SO4一。A.在電解過程中，陽極首先發(fā)生反應(yīng)：2c-2e=Cl2 T;當(dāng)C放電完全，發(fā)生反應(yīng)：4OH -4e"=。2T+2HO,所以整個過程中陽極先產(chǎn)生C12,后產(chǎn)生。2,正確；B

19、.陽極產(chǎn)物首先是 C12,然后是。2；在陰極產(chǎn)物首先是 Cu,然后是H2；錯誤；C. BC段表示在陰極上是 Cu2+放電，在陽極是 c(OH-)放電產(chǎn)生了 。2,溶液的c(H+)濃度增大，錯誤；D.在CD段溶液的pH降低是由于在陽極上 是OH-放電產(chǎn)生。2,在陰極是c(H+)放電，實(shí)質(zhì)是電解水，使溶液的c(H+)增大，所以溶液的酸性進(jìn)一步增強(qiáng)，錯誤。6答案：D 解析：A.若電解池中 Na2SO4溶液是飽和溶液，電解Na?SO4溶液相當(dāng)于電解水，電解一段時間后，Na?SO4溶液仍是飽和溶液，濃度不變，A項(xiàng)錯誤；B.由II中現(xiàn)象可知反應(yīng)H2+Cu2+=Cu J+2H +發(fā)生，這個發(fā)生前提是電極從電

20、解池才取出，外界條件強(qiáng)加電子給銅，強(qiáng)行拿掉氫中的電子，因而才發(fā)生，氫氣通入CuSO4溶液中不會發(fā)生反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤；c. m中，由于迅速從n中取出，也可能發(fā)生反應(yīng)2Ag + +H2=2H+2Ag J, C項(xiàng)錯誤；D. a極上發(fā)生的電極反應(yīng)是氫離子得到電子轉(zhuǎn)化為氫氣，是化學(xué)變化，產(chǎn)生的氫氣又被吸附在多孔石墨電極上是物理變化，D項(xiàng)正確。7答案：C解析：根據(jù)放電后 Na2s2轉(zhuǎn)化為Na2s4,S元素化合價升高，知Na2s2被氧化，故負(fù)被反應(yīng)為 2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+,A項(xiàng)錯誤；充電時陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，NaBr轉(zhuǎn)化為.NaBr3,電極反應(yīng)為3NaBr-2e-=NaBr3+2Na +

21、 ,B項(xiàng)錯誤；放電時，陽離子向正極移動 ，故Na+經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a 池,C項(xiàng)正確；放電時池為負(fù)極區(qū)域，發(fā)生氧化反應(yīng) 2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+,用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下 2.24L H 2時轉(zhuǎn)移0.2mol電子，生成0.1mol Na 2s4,其質(zhì)量為17.40g,但題中 沒有說明H2所處的狀況，D項(xiàng)錯誤。8答案：B解析：A、根據(jù)工作原理,Mg作負(fù)極，Mo作正極，正極反應(yīng)式為FeFe(CN)6+2Na+2e- =Na2FeFe(CN)6,故A正確；B、充電時，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，電池的正極接電源的正極，即Mo 箔接電源的正極，故B說法錯誤；C、充電

22、時，屬于電解，根據(jù)電解原理，Na+應(yīng)從左室移向右室，故C說法 正確;D、負(fù)極上應(yīng)是2Mg-4e-+2Cl-=Mg 2cl22+,通過0.2mol電子時，消耗0.1mol Mg,質(zhì)量減少2.4g,故 D說法正確。9答案：B解析：A項(xiàng)，d極為陰極，H+在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣， d極附近OH-濃度增大，pH試紙變 藍(lán)；B項(xiàng)，a極為陽極，OH-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，即 4OH-4e- = 2H2O+O2 , a極附近H+濃度增大，pH試紙變紅；C項(xiàng)，10min以后，試紙I試紙II的現(xiàn)象不同，說明電解質(zhì)溶液濃 度對H+和OH-的遷移有影響；D項(xiàng)，試紙I紅色區(qū)約2.7cm,藍(lán)色區(qū)約1.3cm,說

23、明H+的遷移速 率比OH 一快。10 .答案：A解析：11 .答案:C解析：12 .答案：C解析：A項(xiàng)，題圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端氧氣的濃度越低，腐蝕越輕 ；B項(xiàng)，題圖2 中，裝置為原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)時有Fe2+生成，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)；D項(xiàng)，題圖4中，鎂塊應(yīng)作負(fù)極。13 .答案：D解析：14 .答案：A解析：陰極反應(yīng)為：Cu2+2e=Cu,因?yàn)榉磻?yīng)的n(Cu2+)=0.3 mol,總n(Cu2+)=0.4mol,說明Cu2+過量，陰極共得到0.6mol電子。由電子守恒可知，陽極應(yīng)失去0.6mol電子。陽極：首先2Cl-2e-=Cl2%因?yàn)?.2mol Cl -只能失去0.2mol電子，另外0.4mol電子只能由水電離出的 OH失去，陽極反應(yīng)還有:4OH-4e =2HO+OT ,則陽極共放出氣體體積(0.1mol+0.1mol) X22.4L/mol-1 =4.48 L,故應(yīng)選 A.15 .答案：(1)正極誦申(2)2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2 T + 2H2SO4 ;CuO(3)1:1