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文檔簡介

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上電化學練習1鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有關該電池的說法不正確的是()。A電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3,負極為FeB電池放電時,負極反應為Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D電池充電時,陽極反應為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O2鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時,若有0.2 mol電子發(fā)生轉移,下列說法正確的是()有5.6 g金屬被腐蝕有6.5 g金屬被腐蝕在標準狀況下有2.24 L氣體放出在標準狀況下有1.12 L氣體放出 A B C D3.某

2、固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質傳遞H,其基本結構如圖,電池總反應可表示為:2H2O2=2H2O,下列有關說法正確的是()A電子通過外電路從b極流向a極 Bb極上的電極反應式為:O22H2O4e=4OHC每轉移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2 DH由a極通過固體酸電解質傳遞到b極4如圖是某公司批量生產的筆記本電腦所用的甲醇燃料電池的構造示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質子(H)和電子,電子經過電路、質子經內電路到達另一極與氧氣反應,該電池總反應式為:2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列有關該電池的說法錯誤的是()A右邊的電極為電池的負極,b處通入的是空氣 B左邊的電極為電

3、池的負極,a處通入的是甲醇C電池負極的反應式為:2CH3OH2H2O12e=2CO212HD電池正極的反應式為:3O212H12e=6H2O5.鉛蓄電池的工作原理為:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O,研讀下圖,下列判斷不正確的是()AK閉合時,d電極反應式:PbSO42H2O2e=PbO24HB當電路中轉移0.2 mol電子時,中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時,中SO42- 向c電極遷移 DK閉合一段時間后,可單獨作為原電池,d電極為正極6獲得“863”計劃和中科院“百人計劃”支持的環(huán)境友好型鋁碘電池已研制成功,電解液為AlI3溶液,已知電池總反應為:2Al3I2=2

4、AlI3。下列說法不正確的是()A該電池負極的電極反應為:Al3e=Al3 B電池工作時,溶液中鋁離子向正極移動C消耗相同質量金屬時,用鋰作負極時,產生電子的物質的量比鋁多D該電池可能是一種可充電的二次電池7最近,科學家研制出一種紙質電池,這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體,在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為:Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列說法不正確的是()A該電池Zn為負極,MnO2為正極 B該電池的正極反應為:MnO2eH2O=MnOOHOHC導電時外電路電子由Zn流向MnO2,內電路電子由MnO2流向ZnD電池工作時水分子和OH都能通過薄層紙片8防止

5、或減少鋼鐵的腐蝕有多種方法:如制成耐腐蝕合金、表面“烤藍”、電鍍另一種金屬以及電化學保護等方法。(1)鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕,請寫出鋼鐵吸氧腐蝕的電極反應:正極:_;負極:_。(2)在海洋工程上,通常用鋁合金(AlZnCd)保護海底鋼鐵設施,其原理如圖所示:其中負極發(fā)生的電極反應為:_;在實際應用中,用鋁合金而不選用純鋁。純鋁不能很好地起到保護作用,其原因是_。 (3)鋼鐵表面常電鍍一層Cr而達到防腐蝕的目的,這是由于Cr具有優(yōu)良的抗腐蝕性能所決定的。請回答:電鍍過程中,陰極是_,電解質溶液中一定含有_離子,陽極材料是_;電鍍Cr時,不能使用CrO42或Cr2O72作為電鍍液,請說明原因:

6、_。9(14分)如下圖所示,某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關問題:(1)通入氧氣的電極為_(填“正極”或“負極”),寫出負極的電極反應式_。(2)鐵電極為_(填“陽極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應式為_。(3)反應一段時間后,乙裝置中生成氫氧化鈉主要在_(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū),簡述理由是_。(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質,丙裝置中陽極上電極反應式為_,反應一段時間,硫酸銅溶液濃度將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)若在標準狀況下,有2.24 L氧氣參加反應,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為

7、_;丙裝置中陰極析出銅的質量為_。10.銅、鋅為兩個電極,燒杯中盛有200 mL 1 molL1的CuSO4溶液為電解質溶液組成原電池。若初始時Zn片與Cu片質量相等,實驗結束后,稱得兩極質量差為12.9 g,則反應中轉移電子的物質的量為_,反應后溶液中溶質的物質的量濃度為_(忽略溶液體積的變化)11 Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是_。欲除去Cu2,最好選用下列試劑中的_(填代號)。aNaOH bZn cFe dNH3H2O12下圖是一個乙醇燃料電池工作時的示意圖,請

8、回答下列問題:(1)M電極的名稱為_(填“陽極”或“陰極”);通入O2的Pt電極的電極反應式為_。(2)在此過程中,乙池中某一電極析出金屬銀4.32 g時,甲池中理論上消耗O2為_L(標準狀況下);若此時乙池溶液的體積為400 mL,則乙池中溶液的pH為_。(3)若在常溫常壓下,1 g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出熱量為29.71 kJ,表示該反應的熱化學方程式為_。13pHa的某電解質溶液中,插入兩支惰性電極,通直流電一段時間后,溶液的pHa,則該電解質可能是() ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO414如圖甲進行實驗,若圖乙中橫坐標x表示流入電極的電子的物

9、質的量。下列敘述不正確的是()AE表示反應生成Cu的物質的量 BE表示反應消耗H2O的物質的量CF表示反應生成H2SO4的物質的量 DF表示反應生成O2的物質的量15按下圖裝置實驗,若x軸表示流入陰極的電子的物質的量,則y軸可表示()c(Ag)c(AgNO3)a棒的質量b棒的質量 溶液的pHA B C D16如圖所示的裝置,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。則以下說法正確的是(雙選)()A電源B極是正極B(甲)、(乙)裝置的C、D、E、F電極均有單質生成,其物質的量之比為1222C欲用(丙)裝置給銅鍍銀,H應該是Ag,電鍍液是AgNO3

10、溶液D裝置(丁)中Y極附近紅褐色變深,說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷17用石墨作電極,電解1 molL1下列物質的溶液,溶液的pH保持不變的是()AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl18在水中加等物質的量的Ag、Pb2、Na、SO42、NO3、Cl,該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產物與還原產物質量比為()A35.5108 B16207 C81 D10835.519用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液,若保持溫度不變,則一段時間后()A溶液的pH變大 Bc(Na)與c(CO32)的比值變大C溶液濃度變大,有晶體析出 D溶液濃度不變,有晶體析出20關于下圖所示裝置的判斷

11、,敘述正確的是()A左邊的裝置是電解池,右邊的裝置是原電池 B該裝置中銅為正極,鋅為負極C當銅片的質量變化為12.8 g時,a極上消耗的O2在標準狀況下的體積為2.24 LD裝置中電子的流向是:aCu經過CuSO4溶液Znb21.取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內圓為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()Ab電極是陰極 Ba電極與電源的正極相連接C電解過程中,水是氧化劑 Db電極附近溶液的pH變小22.如圖,X 和Y均為石墨電極。(1)若電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水,電解反應的離子方程式為_;電解

12、過程中_(填“陰”或“陽”)極附近會出現(xiàn)紅色。(2)若電解液為500 mL含A溶質的某藍色溶液,電解一段時間,觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質生成,Y電極有無色氣體生成;溶液中原有溶質完全電解后,停止電解,取出X電極,洗滌、干燥、稱量,電極質量增加1.6 g。 電解后溶液的pH為_;要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài),需加入一定量的_(填加入物質的化學式)。(假設電解前后溶液的體積不變)Y電極產生氣體的體積為_L。請你推測原溶液中所含的酸根離子可能是_;并設計實驗驗證你的推測,寫出實驗的操作步驟、現(xiàn)象和結論:_。23如圖是兩種溶液進行電解的裝置,電極A是由金屬M制成的,M的硝酸鹽的化學式為M(N

13、O3)2,B、C、D都是鉑電極,P、Q是電池的兩極,電路接通后,試回答下列問題:(1)電極B上金屬M沉淀出來:B電極反應為_,A極上電極反應為_電極C電極反應為_,電極D電極反應為_。(2)電池中P是_ 極,Q是_極。24.工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一是將兩個電極室用離子交換膜隔開(如圖所示),其目的是_,陽極室(A處)加入_,陰極室(B處)加入_,離子交換膜只許_離子通過。25燃料電池已用于宇宙飛船及潛艇中。(1)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池反應為2H2O2=2H2O,電解液為KOH溶液,反應保持在較高溫度使H2O蒸發(fā)。下列敘述正確的是_。A此電池能發(fā)出藍色火焰 BH2為正

14、極,O2為負極 C工作時,電解液的pH不斷減小D負極的電極反應為2H24OH4e=4H2O,正極的電極反應為O22H2O4e=4OH(2)在宇宙飛船或潛艇中,還可利用氫氧燃料電池所產生的水作為飲用水,今欲得常溫下1 L水,則電池內電子轉移的物質的量約為_。(3)由美國西屋公司研制開發(fā)的固體氧化物燃料電池,以固體氧化鋁氧化釔為電解質,這種固體電解質在高溫下允許氧離子(O2)在其間通過,該電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極a、b均不參與電極反應。該電池a極對應的電極反應式為_,電池總反應方程式為_。電化學練習題答案1、C解析:由鐵鎳蓄電池放電時的產物全部是堿可知,電解液為堿性溶液,放電時負極發(fā)生

15、氧化反應,正極發(fā)生還原反應,故Fe為負極,Ni2O3為正極,A正確。放電時,F(xiàn)e失電子被氧化,負極反應為Fe2OH2e=Fe(OH)2,B正確。充電時,陰極發(fā)生還原反應,電極反應為Fe(OH)22e=Fe2OH,pH增大,C錯誤。充電時,陽極發(fā)生氧化反應,電極反應為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O,D正確2、解析:選C。鍍鋅的鐵發(fā)生電化學腐蝕,鋅作負極:Zn2e=Zn2,有0.2 mol電子轉移,則有0.1 mol Zn溶解(即6.5 g),正極:2H2e=H2,生成0.1 mol H2(標準狀況下為2.24 L),故選C。3、解析:選D。本題考查原電池知識,意在考查考生的分析能

16、力。該原電池的化學原理是H2被氧化,在負極(a極)發(fā)生反應:H22e=2H,H由a極轉移到b極,D項正確;O2發(fā)生還原反應,在正極(b極)發(fā)生反應:O24H4e=2H2O,則電子從a極流向b極,A、B兩項不正確;C項因未指明氣體所處的溫度和壓強,不正確。4、解析:選A。在電解質溶液中,陽離子從負極移向正極,從質子通過的方向可知,a處通入的為甲醇,為原電池的負極,b處通入的為空氣,為原電池的正極,A選項錯誤。5、解析:選C。本題考查鉛蓄電池,意在考查考生對電池的充電和放電過程所涉及的化學原理進行分析的能力。根據(jù)圖示,為原電池,a為正極,b為負極,為電解池,c為陰極,d為陽極。K閉合時,d為陽極,

17、發(fā)生氧化反應:PbSO42e2H2O=PbO24H SO42-,A項正確;根據(jù)鉛蓄電池的總反應知該反應中轉移電子數(shù)為2e,則電路中轉移0.2 mol電子時,中消耗0.2 mol H2SO4,B項正確;K閉合時,中 向陽極(d極)遷移,C項錯誤;K閉合一段時間后,c電極析出Pb,d電極析出PbO2,電解質溶液為H2SO4溶液,此時可以形成鉛蓄電池,d電極作正極,D項正確。6、解析:選D。由電池總反應方程式和電池中離子的移動方向可知A、B正確;鋰提供的電子數(shù)與其質量的比是金屬中最大的,C正確;充電時為電解池,而在水溶液中Al3不可能放電析出到電極上,所以D不正確。7、解析:選C。原電池反應中Zn失

18、電子、MnO2得電子,因此該電池負極為Zn,正極為MnO2。由電池總反應式減去負極反應式Zn2e2OH=ZnOH2O即得正極反應式MnO2eH2O=MnOOHOH。電子只能由Zn經外電路流向MnO2,而不能通過內電路。8、解析:根據(jù)原電池反應原理,不難回答問題(1),對于(2)注意聯(lián)系日常生活接觸到的鋁和不銹鋼知識。問題(3)考查電解電鍍原理,陰極發(fā)生的是還原反應,故可以使Cr3還原成Cr而析出,由于電解液中的Cr3不斷消耗,因此要有陽極溶解補充。故陽極應為Cr。同時要掌握電解過程中陰陽離子的定向移動問題。答案:(1)O22H2O4e=4OH2Fe4e=2Fe2 (4)Al3e=Al3鋁表面易

19、被氧化,生成一層致密而堅固的氧化物薄膜,使金屬鋁呈現(xiàn)“惰性” (3)鍍件Cr3純鉻由于CrO24、Cr2O27均帶有負電荷,電鍍過程中向陽極移動,不能在陰極上放電析出Cr9、答案:(1)正極CH3OCH312e16OH=2CO11H2O(2)陰極2Cl2e=Cl2(3)鐵極石墨(C)極為陽極,氯離子發(fā)生氧化反應,鐵極為陰極,H反應,OH過量,由于陽離子交換膜只允許鈉離子向陰極區(qū)移動,故氫氧化鈉主要在陰極區(qū)生成(4)Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2減小(5)0.26.02102312.8 g解析:甲裝置中甲醚(CH3OCH3)與氧氣反應,甲醚被氧化,氧氣被還原,故在正極通入氧氣,在負極通入甲醚

20、。甲醚在堿溶液中最終生成CO和H2O。乙裝置中鐵極與負極相連,鐵極為陰極,石墨(C)極為陽極;丙裝置中粗銅為陽極,與甲的正極相連,精銅為陰極。由于粗銅中含有鋅等比銅活潑的金屬,Zn2得電子能力比Cu2弱,根據(jù)電子守恒,陽極銅、鋅失去電子總數(shù)等于陰極上析出的銅得電子總數(shù),故硫酸銅溶液濃度會降低。n(O2)0.1 mol,O24e2H2O=4OH,n(e)0.4 mol,乙裝置中,鐵極為陰極:2H2e=H2,根據(jù)電子守恒知,n(H2)0.2 mol,丙裝置中陰極:Cu22e=Cu,由電子守恒知,m(Cu)0.2 mol64 gmol112.8 g。10、解析:電池總反應為:ZnCu2=Zn2Cu,

21、反應過程中Zn片質量減輕,Cu片質量增重,兩極質量差應為反應掉的Zn的質量與析出的Cu的質量之和,設Zn反應的物質的量為x,則析出的Cu的物質的量也為x,所以,65 gmol1x64 gmol1x12.9 g,解得x0.1 mol,由電極反應式可知1 mol Cu參加反應,轉移電子為2 mol,所以整個反應中轉移電子為0.2 mol。反應后溶液中的溶質為ZnSO4與CuSO4,c(ZnSO4)0.5 molL1,c(CuSO4)0.5 molL1。答案: 0.2 mol c(ZnSO4)0.5 molL1,c(CuSO4)0.5 molL111、解析:鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的

22、腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質,所以應選Zn將Cu2置換為單質而除去。答案:鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b12、解析:關于原電池、電解池的計算,利用各個電極上轉移的電子相等來進行。熱化學方程式的書寫要注意物質的狀態(tài),化學計量數(shù)與對應熱量的關系。答案:(1)陰極O22H2O4e=4OH(2)0.2241(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l);H1366.66 kJmol113、解析:選A。由陰、陽離子的放電順序可知,電解NaOH、H2SO4、Na2SO4溶液的實質都是電解水,電解質溶液的濃度都增大,故NaOH溶液的pH增大,H2SO4溶液的p

23、H減小,Na2SO4溶液的pH不變;AgNO3的電解方程式為:4AgNO32H2O4AgO24HNO3,故溶液的pH減小。14、解析:選C。此題的考查點為電解池反應,在該電解池中,陰極:Cu22e=Cu,陽極:4OH4e=2H2OO2,總反應:2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,從乙中所給的圖象看每轉移4 mol e,E從02,F(xiàn)從01,顯然,A、B、D正確,選項C中要表示生成H2SO4的物質的量應為E。15、解析:選D。該電解池中隨著電解的進行c(Ag)不變,c(AgNO3)不變,溶液的pH不變,因為陽極為Age=Ag;陰極為Age=Ag。16、解析:選BD。據(jù)F極附近顯紅色,推出F

24、為陰極,電極反應:2H2e=H2,從而確定A為電源正極,B為負極,C、E、G、X為陽極,D、F、H、Y為陰極。故A錯誤,C、D、E、F分別生成單質為O2、Cu、Cl2、H2,轉移電子的量相同,故其物質的量之比為1222,B正確;因G為陽極,故G應為Ag,H為銅,C錯誤;據(jù)Y極附近紅褐色加深,說明Fe(OH)3膠體微粒帶有正電荷向陰極移動,D正確。17、解析:選C。選項A,電解1 molL1 HCl溶液,陰極2H2e=H2,陽極2Cl2e=Cl2,H得電子,c(H)減小,pH增大。選項B,電解1 molL1 NaOH溶液,陰極2H2e=H2,陽極4OH4e=2H2OO2,實質上電解水,NaOH濃

25、縮,溶液的pH增大。選項C,電解1 molL1 Na2SO4溶液,陰極2H2e=H2,陽極4OH4e=2H2OO2,實質上電解水,溶液的pH保持不變。選項D,電解1 molL1 NaCl溶液,陰極2H2e=H2,陽極2Cl2e=Cl2,破壞了水的電離平衡,c(OH)增大,pH增大。18、解析:選C。溶液中的六種離子,有四種發(fā)生反應生成沉淀,AgCl=AgCl、Pb2SO42=PbSO4,最后溶液就成了NaNO3溶液;而電解NaNO3溶液,實質就是電解水,電解方程式為:2H2O2H2O2。氧化產物和還原產物的質量之比為m(O2)m(H2)(1 mol32 gmol1)(2 mol2 gmol1)

26、81,即C項正確。19、解析:選D。用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液,實際是電解水,故Na2CO3會結晶析出,若保持溫度不變,則仍為原溫度下的飽和溶液,故溶液濃度不變,pH不變,c(Na)c(CO23)不變,故選D。20、解析:選C。根據(jù)圖中所給的信息,我們可以判斷出左邊是氫氧燃料電池,右邊是電解池,所以A錯;根據(jù)入口中所標的氧氣和氫氣的位置,可以知道a作正極,b作負極;并且Zn和b相連,所以是陰極,而Cu是陽極,故B項錯誤;Cu片上的電極反應式為:Cu2e=Cu2,當銅片的質量變化為12.8 g時,電路中轉移電子的物質的量為:n(e)2n(Cu2)20.4 mol。a極上的電極反應為:O2

27、4e2H2O=4OH,因為各個電極轉移電子的物質的量相等,所以a極上消耗V(O2)22.4 Lmol1n(O2)22.4 Lmol12.24 L,故C項正確;裝置中電子的流向為:bZn,Cua,所以D項錯誤。21、解析:選D。解答本題應先根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷出a、b的兩極名稱,再根據(jù)電解原理的有關知識對各項作出判斷。由題意知,外圈呈淺紅色,說明該處呈酸性:Cl2H2OHClHClO,則a極上產生Cl2,a極為陽極,b極為陰極,故A、B項均正確;在2NaCl2H2O2NaOHCl2H2中,H2O作氧化劑,故C項正確;b極上由于H放電,導致b極附近溶液中的OH濃度增大,溶液的pH變大,故D項錯誤。22、解析:(1)電解飽和食鹽水的離子方程式:2Cl2H2O2OHCl2H2,在陰極區(qū)生成NaOH,使酚酞溶液變紅。(2)藍色溶液中可能含有Cu2,并且在電解過程中析出紅

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