電化學(xué)典型題

電化學(xué)常見(jiàn)題型小結(jié)題型一：原電池和電解池串聯(lián)，無(wú)外加電源型解題關(guān)鍵：先判斷出誰(shuí)是原電池，以它作電源，另一裝置為電解池。定量計(jì)算時(shí)，整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等！通過(guò)電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算！例1．如圖所示，1）Zn極為 極，電極反應(yīng)，Cu極為 極，電極反應(yīng)，2）X極為 極，電極反應(yīng)，Y極為 極，電極反應(yīng)，Y極附近實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ；3）當(dāng)Zn電極質(zhì)量減少0.64g時(shí)，Cu電極質(zhì)量增加g；Y電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。例2、按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問(wèn)題：⑴判斷裝置的名稱：A池為_(kāi)_______池，B池為_(kāi)_______池；⑵鋅極為_(kāi)___極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________；銅極為_(kāi)___極，電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________；石墨棒C1為_(kāi)_____極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________，石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)____________________；⑶當(dāng)C2極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時(shí)，鋅的質(zhì)量_______（變大、不變或變小）了______g，CuSO4溶液的質(zhì)量______（增加、不變或減少）________g。例3、如圖所示，甲池中電池反應(yīng)式為2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+，已知B電極質(zhì)量不變，C、D為石墨電極，乙池中為200mL飽和NaCl溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）A極為 極（填“正”或“負(fù)”），電極材料為 ，發(fā)生 反應(yīng)。（2）寫(xiě)出乙池的電極反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式為 ；陰極反應(yīng)式為 。（3）A電極質(zhì)量減少0.64g時(shí)，此時(shí)乙池中c(OH—)為 （忽略溶液體積的變化），C電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。D電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。（提示：通過(guò)電極現(xiàn)象判斷正負(fù)極、陰陽(yáng)極。電極現(xiàn)象包括：電極質(zhì)量變化、生成氣體體積關(guān)系、電極附近溶液顏色變化等。本題是通過(guò)進(jìn)行判斷的。）題型二：有外加電源型例4、以石墨作電極，點(diǎn)解下列溶液，寫(xiě)出各電極的電極反應(yīng)式：ABCDEF電解后各溶液pH值變化（填‘增大’‘減小’或‘不變’）甲乙丙例5、如圖，a、b是石墨電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色。⑴直流電源中，X為 極⑵C裝置中：a極的電極反應(yīng)是b極的電極反應(yīng)是總化學(xué)方程式A中:Cu作極,電極反應(yīng)式：Pt作極，電極反應(yīng)式：B中:Cu作極，電極反應(yīng)式：Ag作極，電極反應(yīng)式：⑶CuSO4溶液的濃度 ，CuSO4溶液的PH值NaCl溶液的pH值 。（填增大、減小或不變。）⑷Pt極上有6.4gCu析出時(shí)，則電路中有mol電子通過(guò)，b極產(chǎn)生L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體,析出gAg（已知相對(duì)分子質(zhì)量Cu—64Ag—108）例6、用圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。則：AB（1）試紙上C端電極反應(yīng)式：AB（2）電源E端是極，F(xiàn)端是極，（3）A中發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Fe電極：，Pt電極總方程式：__________________________________。（4）B中發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Cu電極：，Pt電極總方程式：__________________________________。在B中觀察到的現(xiàn)象是：_________________________________________________。（5）若從電解一段時(shí)間后，A、B裝置中共收集到氣體0.168L(標(biāo)況下)，若電解過(guò)程中無(wú)其他副反應(yīng)發(fā)生，經(jīng)測(cè)定電解后A中溶液體積恰為1000mL，則A溶液的c(H+)為_(kāi)____。典型練習(xí)1、右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體。回答：（1）直流電源中，M為 極。（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為 g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶ ∶ ∶ 。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。（5）若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。4、如下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請(qǐng)回答：（1）B極是電源的 ，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色 ；（2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。（3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是 (填“鍍層金屬”或“鍍件”）,電鍍液是 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 ，甲中溶液的pH （填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是。14、右圖中X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。（1）①電源上b為極。②Z槽中e為極；③連接Y、Z槽線路中，電子流動(dòng)的方向是de（用“→”和“←”填空）。（2）①寫(xiě)出c電極反應(yīng)式；②寫(xiě)出Y槽中總電解離子方程式；③寫(xiě)出Z槽中e電極反應(yīng)式。（3）①電解2min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為6.4g，在通電過(guò)程中，電路中通過(guò)的電子為mol；②若Y槽中溶液體積為500mL（假設(shè)電解后不變），槽中電解反應(yīng)的速率v(OH－)＝7、下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、一定量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。（1）接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題：①電源的N端為極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為；③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：；④電極c的質(zhì)量變化是g；⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；（2）如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解（填“能”或“否”）繼續(xù)進(jìn)行。8、如圖，a、b是石墨電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色。⑴直流電源中，X為 極⑵C中：a極的電極反應(yīng)是b極的電極反應(yīng)是總化學(xué)方程式A中:Cu:作極,電極反應(yīng)式：Pt:作極，電極反應(yīng)式：B中:Cu:作極，電極反應(yīng)式：Ag:作極，電極反應(yīng)式：⑶CuSO4溶液的濃度（填增大、減小或不變。） ，CuSO4溶液的PH值NaCl溶液的pH值 。⑷Pt極上有6.4gCu析出時(shí)，則電路中有mol電子通過(guò)，b極產(chǎn)生L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體,析出gAg（已知相對(duì)分子質(zhì)量Cu—64Ag—108）1.如下圖所示，若電解5min時(shí)銅電極質(zhì)量增加2.16g，試回答：⑴電源電極X名稱為_(kāi)______。⑵電極反應(yīng)：A陽(yáng)極：陰極：B陽(yáng)極：陰極C陽(yáng)極：陰極：⑶通電5min時(shí)，B中共收集224mL氣體（標(biāo)況），溶液體積為200mL。（設(shè)電解前后無(wú)體積變化）則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________。⑷若A中KCl溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH是___________（設(shè)前后體無(wú)體積變化）一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1．電化學(xué)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法或做法正確的是A．2011年5月13日，廣西桂林因局部暴雨遭遇洪水，洪水浸泡的鐵門(mén)生銹是因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)腐蝕B．白鐵皮（鐵鍍鋅）表面有劃損時(shí)，不能阻止鐵被腐蝕C．廢棄的干電池不能隨意丟棄，但可以土埋處理D．不能將鐵制自來(lái)水管與銅制水龍頭連接2．中國(guó)人民銀行定于2011年4月15日發(fā)行中國(guó)京劇臉譜彩色金銀紀(jì)念幣，其中銀紀(jì)念幣材料為銅芯鍍銀，依據(jù)你所掌握的電鍍?cè)恚阏J(rèn)為銀紀(jì)念幣制作時(shí)，銅芯應(yīng)做A．陰極 B．陽(yáng)極 C．正極 D．負(fù)極3．某同學(xué)利用蘋(píng)果可以制作水果原電池，如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B．蘋(píng)果汁中無(wú)電解質(zhì)C．兩個(gè)電極的材料可以相同D．水果電池工作時(shí)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在同一處進(jìn)行4．鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池。某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖，其中兩極區(qū)間的隔膜只允許Li+通過(guò)。電池充電時(shí)的總反應(yīng)化學(xué)方程式為：LiCoO2Li1-xCoO2+xLi。關(guān)于該電池的推論錯(cuò)誤的是（）A．放電時(shí)，Li+主要從負(fù)極區(qū)通過(guò)隔膜移向正極區(qū)B．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)xLi-xe-xLi+C．充電時(shí)，有電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．充電時(shí)，負(fù)極（C）上鋰元素被氧化5．張明在超市看到一種電池外殼的紙層包裝，印有如右圖的文字。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該電池是一次電池B．電池工作時(shí)，電子由負(fù)極通過(guò)外電路流向正極C．該電池含有的金屬元素中毒性最大的是HgD．此電池工作時(shí)，外電路中每通過(guò)0.2mole-，鋅的質(zhì)量理論上減小3.25g6．關(guān)于下圖所示①、②兩個(gè)裝置的評(píng)價(jià)正確的是選擇敘述評(píng)價(jià)A裝置名稱：①電解池，②原電池錯(cuò)誤B硫酸濃度變化：①增大，②減小正確C電極反應(yīng)式：①陽(yáng)極：4OH--4e-=2H2O+O2↑②正極：Zn-2e-=Zn2+正確D離子移動(dòng)方向：①H+向陰極移動(dòng)②H+向正極移動(dòng)錯(cuò)誤7．下列實(shí)驗(yàn)裝置符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖悄康拇帚~的精煉驗(yàn)證NaCl溶液（含酚酞）的產(chǎn)物在鐵制品上鍍銅構(gòu)成原電池裝置選項(xiàng)ABCD有如下3個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1將金屬X與金屬Y用導(dǎo)線連接，浸入電解質(zhì)溶液中，Y不易腐蝕實(shí)驗(yàn)2將片狀的金屬X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生，W比X反應(yīng)劇烈實(shí)驗(yàn)3用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和金屬Z的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質(zhì)Z依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列推測(cè)正確的是A．金屬的活動(dòng)性順序：Y>Z>X>WB．實(shí)驗(yàn)1中，Y作正極C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D．用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池，X作正極9．某?；顒?dòng)小組為探究金屬腐蝕的相關(guān)原理，設(shè)計(jì)了如下圖a所示裝置，圖a的鐵棒末段分別連上一塊Zn片和Cu片，并靜置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝膠上。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)凝膠的某些區(qū)域（如下圖b示）發(fā)生了變化，已知Fe2+可用K3Fe(CN)6來(lái)檢驗(yàn)（呈藍(lán)色）。則下列說(shuō)法不正確的是（）A．甲區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式：Fe-2e-=Fe2+B．乙區(qū)產(chǎn)生Zn2+C．丙區(qū)呈現(xiàn)紅色D．丁區(qū)呈現(xiàn)藍(lán)色10．已知反應(yīng)Cu(s)＋2Ag+(aq)Cu2+(aq)＋2Ag(s)為一自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，將其設(shè)計(jì)成如下圖所示原電池。下列說(shuō)法中正確的是A．電極X是正極，其電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+B．銀電極質(zhì)量逐漸減小，Y溶液中c(Ag+)增大C．當(dāng)X電極質(zhì)量減少0.64g時(shí)，電解質(zhì)溶液中有0.02mol電子轉(zhuǎn)移D．外電路中電流計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)11．2011年3月18日至19日，受“吃碘鹽能防止核輻射”等謠言的影響，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)搶購(gòu)食鹽現(xiàn)象。已知碘鹽的主要成分是KIO3和NaCl，KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，電解KI溶液，反應(yīng)方程式為KI＋H2O→KIO3＋H2↑（未配平）。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是A．電解時(shí)，石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B．電解時(shí)，在陰極上產(chǎn)生氫氣C．電解前后電解質(zhì)溶液pH變大D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6mole-，理論上可得到0.1mol無(wú)水KIO3晶體12．豐田PRIUS汽車(chē)采用Ni-MH電池作為車(chē)載電源，Ni-MH電池的充放電原理如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：M+H2O+e-MH+OH-B．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2OC．放電時(shí)正極附近溶液酸性增強(qiáng)D．充電時(shí)陰極上M轉(zhuǎn)化為M+13．右圖裝置中X和Y均為石墨電極，電解液為500mL某藍(lán)色溶液，電解一段時(shí)間，觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，Y電極有無(wú)色氣體生成；溶液中原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是A．X電極是陰極B．Y電極產(chǎn)生氣體的體積為0.224LC．電解后溶液的pH=1D．要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需加入一定量的CuO或CuCO314．A．電解過(guò)程中，a電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生B．b電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為：4OH--4e-2H2O+O2↑C．曲線0~P段表示O2的體積變化D．從開(kāi)始到Q點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為12g·mol-1二、非選擇題（本題共7小題，共58分。）15．（8分）某?；瘜W(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活動(dòng)：將氧化還原反應(yīng)：2Fe3++2I-2Fe2++I2，設(shè)計(jì)成鹽橋原電池。提供的試劑：FeCl3溶液，KI溶液；其它用品任選。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）請(qǐng)畫(huà)出設(shè)計(jì)的原電池裝置圖，并標(biāo)出電極材料，電極名稱及電解質(zhì)溶液。（2）發(fā)生氧化反應(yīng)的電極其電極反應(yīng)式為。（3）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，外電路導(dǎo)線中（填“有”或“無(wú)”）電流通過(guò)。（4）平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，當(dāng)固體全部溶解后，則此時(shí)該溶液中電極變?yōu)椋ㄌ睢罢被颉柏?fù)”）極。16．（9分）（1）某課外活動(dòng)小組同學(xué)用下圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試答下列問(wèn)題：①若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的腐蝕。②若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為。（2）芒硝化學(xué)式Na2SO4·l0H2O，無(wú)色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，用圖乙所示裝置電解硫酸鈉溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無(wú)論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。①此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)（填“大于”“小于”或“等于”）通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。②制得的氫氧化鈉溶液從出口（填“A”“B”“C”或“D”）導(dǎo)出。③通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為。17．（8分）有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如下圖所示（電極未標(biāo)出）：回答下列有關(guān)問(wèn)題：（1）電解池的陰極反應(yīng)式為。（2）通入空氣的電極為，燃料電池中陽(yáng)離子的移動(dòng)方向（“從左向右”或“從右向左”）。（3）電解池中產(chǎn)生2molCl2，理論上燃料電池中消耗molO2。（4）a、b、c的大小關(guān)系為：。18．（8分）高鐵酸鹽（Na2FeO4、BaFeO4等），既可作為新型凈水劑，又可作為高鐵電池的正極材料。已知：4FeO42-＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2。（1）實(shí)驗(yàn)室可以采用次氯酸鹽氧化法制備高鐵酸鈉：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的次氯酸鈉溶液中加入氫氧化鈉和硫酸鐵，寫(xiě)出反應(yīng)發(fā)生的離子方程式：。（2）某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上電解法制備高鐵酸鈉：向U型管左端注入2mol/LNaOH溶液，右端注入14mol/LNaOH溶液，中部塞入用濾紙做成的小球；將銅電極插入U(xiǎn)型管左端；鐵電極插入U(xiǎn)型管右端。①實(shí)驗(yàn)前要充分打磨鐵電極表面，主要目的是。②在上圖方框中標(biāo)出電源的正負(fù)極。③接通電源后，銅電極上的現(xiàn)象為不斷產(chǎn)生大量細(xì)小氣泡，電極反應(yīng)為；鐵電極周?chē)芤簤A性，電極反應(yīng)為。（3）高鐵酸鈉（Na2FeO4）作為水處理劑兼具絮凝劑和消毒殺菌劑的作用，被科學(xué)家們公認(rèn)為綠色消毒劑。請(qǐng)簡(jiǎn)述高鐵酸鈉消毒、凈水的原理：。20．（9分）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）甲池為（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），通入CH3OH電極的電極反應(yīng)為。（2）乙池中A（石墨）電極的名稱為（填“正極”、“負(fù)極”或“陰極”、“陽(yáng)極”），總反應(yīng)式為。（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），丙池中極析出g銅。（4）若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將（填“增大”、“減小”或“不變”）；丙中溶液的pH將（填“增大”、“減小”或“不變”）。21．（9分）某化學(xué)興趣小組按如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，玻璃管內(nèi)裝有滴有不同溶液的白色棉球。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩極均有氣體生成。（1）碳棒的電極反應(yīng)式為