高考备考电化学练习含详细解析Word下载.docx
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Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
5、加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),现以电解法制备碘酸钾,实验装置如图所示。
先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加入阴极区,开始电解。
下列说法正确的是
A.a电极是阴极
B.a极区的KI最终转变为KIO3
C.阳极电极反应:
4OH—-4e—====2H2O+O2↑
D.电解过程中OH—从a极区通过离子交换膜c进入b极区
6、右图是水煤气(成分为CO、H2)空气燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
下列叙述中正确的是
A.A处通入的是空气,B处通入的是水煤气
B.a电极发生还原反应,b电极发生氧化反应
C.a电极的反应式包括:
CO+4OH-+2e-==CO32-+2H2O
D.如用这种电池电镀铜,待镀金属增重6.4g,则至少消耗标准状况下的水煤气2.24L
7、如图,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。
下列说法正确的是
A.X极是电源负极,Y极是电源正极
B.a极的电极反应是2Cl--2e-=Cl2↑
C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D.Pt极上有6.4gCu析出时,b极产生2.24L(标准状况)气体
8、用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。
已知铅蓄电池的总反应为:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)
电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是
A.d极为阴极
B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)
D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4gCu时,两池中共产生气体3.36L(标准状况下)
9、Li-SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。
其电解质是LiBr,溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈,电池反应为2Li+2SO2Li2S2O4。
A.该电池反应为可逆反应B.放电时,Li+向负极移动
C.充电时,阴极反应式为Li++e-=LiD.该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液
10、用铅蓄电池总反应:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O)电解苦卤水(含C1―、Br―、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。
下列说法中正确的是
A.铅蓄电池放电时的正极反应是:
PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
B.电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br-而不是Cl-,说明当其它条件相同时Br-的还原性强于Cl-
C.铅蓄电池充电时,A极应与外接电源负极相连
D.忽略能量消耗,当b极产生0.02g气体时,铅蓄电池中消耗0.01molH2SO4
11.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是
A.电解时以精铜作阳极
B.电解时阴极发生反应:
Cu—2e—=Cu2+
C.粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu=Cu2++2e—
D.电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
12.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。
则下列说明正确的是
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1:
2:
2
C.
欲用丙装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是Pb(NO3)2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
13、在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯里,插入惰性电极,接通直流电源,保持温度不变,一定时间后,溶液中
A.Na2CO3浓度减少B.Na2CO3浓度增大
C.Na2CO3浓度增大,并有晶体析出D.Na2CO3浓度不变,并有晶体析出
14、如右图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电一段时间后,各电极上的生成物的物质的量之比依次为4:
1:
2,则甲、乙两池中的电解质分别是
A.AgNO3、KBrB.CuSO4、NaNO3C.稀H2SO4、Cu(NO3)2D.NaOH、稀H2SO4
15.可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如下。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
A.右电极为电池正极,b处通入的物质是空气
B.左电极为电池负极,a处通入的物质是空气
C.负极反应式为:
CH3OH+H2O-6e—=CO2+6H+
D.正极反应式为:
O2+4H++4e—=2H2O
16.用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池,如右图所示。
则下列说法正确的是
A.构成原电池时b极反应为:
Cu﹣2e-=Cu2+
B.构成电解池时a极质量一定减少
C.构成电解池时b极质量可能减少也可能增加
D.构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体
17、铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:
。
18、甲醇与O2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如右图所示,a极的电极反应式是。
19、工业可用电解法来处理含Cr2O72—废水。
实验室利用如图模拟处理含Cr2O72—的废水,阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72—反应的离子方程式是,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是。
用电解法处理该溶液中0.01molCr2O72—时,至少得到沉淀的质量是g。
20.将500mL0.1mol/L的CuSO4溶液和500mL4mol/L的NaCl溶液相混合,然后用石墨电极进行电解,电解过程中共有0.4mol电子通过。
试计算:
(1)阴极上可析出铜克。
(2)在标准状况下阳极上可以产生毫升气体。
(3)假设电解过程中溶液体积的变化忽略不计,则当有0.2mol电子通过时,溶液的PH为。
答案1D2D3C4B5B6D7B8B9C10B11D12B13D14A15B16C
17答案SO32—+8H++6e—=H2S↑+3H2O
18答案(4)(2分)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
19答案
(2)Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强。
8.48
20.答案、
(1)3.2g;
(2)4480mL;
(3)13
1.D.
pH=3的雨水说明该雨水是酸雨,溶液中溶有二氧化硫,酸性条件下,钢铁能发生析氢腐蚀,导致试管内气体压强增大;
亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子,导致试管内气体压强减小.
解答:
解:
A、PH=3的雨水说明该雨水是酸雨,溶液中溶有二氧化硫,酸性条件下,钢铁能发生析氢腐蚀,所以开始时,发生的是析氢腐蚀,故A正确;
B、一段时间后,亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子,发生的是吸氧腐蚀,故B正确;
C、无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,铁都作负极,负极上发生的电极反应式都为Fe-2e-═Fe2+,故C正确;
D、析氢腐蚀的总反应为:
Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;
2.D.
乙醇酸性燃料电池中,乙醇被氧化,应为电池负极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,由CH3CH2OH-2e-→X+2H+可知,X应为CH3CHO,应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极.
A.原电池工作时,阳离子向正极移动,故A错误;
B.电解质溶液呈酸性,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B错误;
C.原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,故C错误;
D.由CH3CH2OH-2e-→X+2H+可知,X应为CH3CHO,则电池总反应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,故D正确.
3.C.
A.电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极;
B.氯碱工业是电解饱和的氯化钠溶液;
C.该装置是原电池,外电路中,电子从负极沿导线流向正极,盐桥中阴离子向负极移动;
D.氢氧燃料酸性电池中,正极上得电子发生还原反应.
A.电镀时,镀层失电子发生氧化反应,作阳极,镀件上得电子发生还原反应,作阴极,故A错误;
B.氯碱工业是电解饱和的氯化钠溶液而不是熔融氯化钠,阳极上析出氯气,阴极上析出氢气,故B错误;
C.氢氧燃料酸性电池中,正极上氧化剂氧气得电子和氢离子反应生成水,故D正确;
D.该装置是原电池,锌作负极,铜作正极,外电路上,电子从锌沿导线流向铜,盐桥中Cl-移向ZnSO4溶液,故C错误;
4.B.
A、根据电流的方向判断电源的正负极,精炼铜时粗铜做阳极;
B、铁比铜活泼,为原电池的负极;
C、装置③为外加电源的阴极保护法,钢闸门应与外接电源的负极相连;
D、浓硫酸具有吸水性,在干燥的环境中铁难以腐蚀.
A、根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故A正确;
B、铁比铜活泼,为原电池的负极,发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故B错误;
C、装置③为外加电源的阴极保护法,钢闸门与外接电源的负极相连,电源提供电子而防止铁被氧化,故C正确;
D、浓硫酸具有吸水性,在干燥的环境中铁难以腐蚀,故D正确.
5.B.
A、电解池中,和电源的负极相连的是阴极;
B、在电解池的阳极发生失电子的氧化反应;
C、在电解池的阳极是阴离子发生失去电子的氧化反应;
D、电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极.
A、电解池中,和电源的负极相连的是阴极,即b为阴极,故A错误;
B、在电解池的阳极a极,是碘离子发生失电子的氧化反应,最终生成碘酸根离子,故B正确;
C、在电解池的阳极先是阴离子碘离子发生失电子的氧化反应,然后才是氢氧根离子的失电子反应,故C错误;
D、电解池中阴离子移向阳极,即OH-从b极区通过离子交换膜c进入a极区,故D错误.
6.D.
具有还原性,在原电池负极失电子被氧化,电极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O和H2-2e-+2OH-=H2O,由装置图可知a为负极,b为正极,正极发生还原反应,电极反应式为,O2+4e-+2H2O=4OH-,以此解答该题.
A.由电子流向可知a为负极,b为正极,则A处通入水煤气,B处通入空气,故A错误;
B.a为负极,a电极发生氧化反应,b为正极,b电极发生还原反应,故B错误;
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,故C错误;
D.如用这种电池电镀铜,待镀金属增重6.4g,n=0.1mol,得电子0.2mol,需要水煤气0.1mol,体积为2.24L,故D正确.
7.B.
a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色,依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液,判断b电极是阴极,Y为电源负极,X为电源正极,Pt为阳极,Cu为阴极;
依据电极原理分析选项;
A、分析判断Y为电源负极,X为电源正极;
B、a电极是氯离子失电子发生的氧化反应;
C、电解过程中硫酸铜溶液中氢氧根离子放电生成氧气,溶液的pH减小;
D、Pt电极分析判断为阳极,所以铜离子在Cu电极析出.
A、a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色,依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液,判断b电极是阴极,Y为电源负极,X为电源正极,故A错误;
B、a电极是氯离子失电子发生的氧化反应,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,故B正确;
C、电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气,溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH逐渐减小,故C错误;
D、电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气,溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜,故D错误;
8.B.
A、电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明C极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,该电极是阴极,则d极是阳极,a是阴极b是阳极;
B、电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
C、放电时,负极上失去电子发生氧化反应;
D、根据转移电子和生成气体之间的关系式计算.
A、电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明C极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,该电极是阴极,则d极是阳极,故A错误;
B、电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明C极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,该电极是阴极,则d极是阳极,a是阴极b是阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以b极应为粗铜,故B正确;
C、放电时,铅蓄电池负极的电极反应式为:
Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4
(s),故C错误;
D、若四个电极材料均为石墨,甲电解池中阳极上生成氯气,阴极上生成铜,乙电解池中阳极上生成氧气,阴极上生成氢气,当析出6.4
g
Cu时,转移电子是0.2mol,所以生成0.1mol氯气、0.1mol氢气、0.05mol氧气,所以两池中共产生气体5.6
L(标准状况下.),故D错误;
9.C.
根据电池的电池反应式为:
2Li+2SO2
Li2S2O4,可知,放电时,Li的化合价升高,被氧化,为原电池的负极,负极的电极反应式:
Li-e-=Li+;
充电时,反应逆向进行,反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,由于Li可以与水反应,故应为非水材料;
原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动.
A、电池反应为2Li+2SO2
Li2S2O4,不是可逆反应,指的是充放电时(条件不一样)反应方向相反,故A错误;
B、原电池工作时,阳离子向正极移动,故B错误;
C、充电时,电解原理,阴极上发生得电子的还原反应,电极反应式为Li++e-═Li,故C正确;
D、Li可以与水反应,故电解质应为非水材料,即电解质溶液不能换成LiBr的水溶液,故D错误.
10.B.
铅蓄电池放电时,铅作负极,二氧化铅作正极,正极上得电子发生还原反应,当铅蓄电池充电时,二氧化铅要连接电源正极;
电解苦卤水时,阳极上还原性强的离子先失电子发生氧化反应,根据转移电子相等进行有关计算.
A.铅蓄电池放电时,正极发生的反应是PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4(s)+2H2O,故A错误;
B.电解苦卤水时,阳极上还原性强的离子先失电子发生氧化反应,a电极首先放电的是Br-而不是Cl-,说明当其它条件相同时Br-的还原性强于Cl-,故B正确;
C.铅蓄电池充电时,A极应与外接电源正极相连,故C错误;
D.忽略能量消耗,b电极上析出氢气,当b极产生0.02g气体时,转移电子的物质的量=0.02g/2g/mol×
20.02mol,根据Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O知,铅蓄电池中消耗0.02mol
H2SO4,故D错误;
11.D.
铜的电解精炼是电解原理的一重要应用,在理解电解原理的基础上,解答此题便可迎刃而解.
A、电解精炼铜时,粗铜应作阳极,精铜作阴极,故A错;
B、阳极与电池的正极相连发生氧化反应,阴极与电池的负极相连发生还原反应,故B错误;
C、粗铜连接电源的正极,发生氧化反应,故C错;
D、金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此Ag、Pt不会放电,以单质形式沉积下来,故D对;
12.B.
A、根据图片知,该装置是电解池,将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,说明F极上氢离子放电生成氢气,所以F极是阴极,则电源B极是负极,A极是正极.
B、甲装置中C电极上氢氧根离子放电,D电极上铜离子放电,E电极上氯离子放电,F电极上氢离子放电,根据得失电子和生成物的关系式计算.
C、电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中金属阳离子与阳极材料是相同的元素.
D、电解池中带正电荷的微粒向阴极移动,带负电荷的微粒向阳极移动.
A、根据图片知,该装置是电解池,将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,说明F极附近有大量氢氧根离子,由此得出F极上氢离子放电生成氢气,所以F极是阴极,则电源B极是负极,A极是正极,故A错误.
B、甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气,D电极上铜离子放电生成铜单质,E电极上氯离子放电生成氯气,F电极上氢离子放电生成氢气,所以(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成;
生成1mol氧气需要4mol电子,生成1mol铜时需要2mol电子,生成1mol氯气时需要2mol电子,生成1mol氢气时需要2mol电子,所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1:
2,故B正确.
C、若用(丙)装置给铜镀银,G应该是Ag,H是铜,电镀液是AgNO3溶液,故C错误.
D、丁装置中Y电极是阴极,如果Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷,故D错误.
13.D.
惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,移向阳极的是氢氧根离子、碳酸根离子,氢氧根离子放电失去电子发生氧化反应;
移向阴极的是钠离子、氢离子,氢离子放电得到电子生成氢气;
实质电解过程是电解水.
实质电解过程是电解水;
A、电解过程溶剂水减少,溶液中析出晶体,温度不变饱和溶液中的溶质浓度不变,故A错误;
B、电解过程溶剂水减少,溶液中析出晶体,温度不变饱和溶液中的溶质浓度不变,故B错误;
C、电解过程溶剂水减少,溶液中析出晶体,温度不变饱和溶液中的溶质浓度不变,故C错误;
D、电解过程溶剂水减少,溶液中析出晶体,温度不变饱和溶液中的溶质浓度不变,故D正确;
14.A.
电解池中,和电源的正极相连的是阳极,和电源的负极相连的是阴极,以石墨为电极时,阳极上是电解质中的阴离子发生失电子的氧化反应,在阴极上是阳离子发生得电子得还原反应,各个电极上转移电子是相等的,根据电荷守恒来计算回答.
该装置是电解池装置,根据图示可以知道a是阴极,b是阳极,c是阴极,d是阳极,各电极上的生成物的物质的量之比依次为4:
2,其中4:
1是一个突破口,电解AgNO3时在两极上分别生成的是Ag和O2,在转移电子性等的前提下,生成物的比例是4:
1,即4AgNO3+2H2O=(通电)=4Ag↓+O2↑+4HNO3,当电解硫酸铜时,在两极上生成的金属铜和氧气的量之比是2:
1,电解硫酸和氢氧化钠时,在两极上产生的氢气和氧气的物质的量之比是2:
1,均不合题意,此外,两个烧杯串联,其中电子得失的数目是一样的,乙中的两个电极上产生的物质量的物质的量之比是1:
1,当电解溴化钾时,发生反应2KBr+2H2O=2KOH+H2↑+Br2↑,符合题意.
15.B.
由电子的方向可知a为负极,b为正极,甲醇在负极被氧化,由题意可知生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,以此解答该题.
A.b为正极,氧气在正极得电子被还原,通入空气,故A正确;
B.a为负极,甲醇在负极被氧化,应通入甲醇,故B错误;
C.甲醇在负极被氧化,生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故C正确;
D.氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故D正确.
16.C.
构成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上金属失电子发生氧化反应,较不活泼的金属铜作正极,正极上得电子发生还原反应;
构成电解池时,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,阴极上铜离子得电子发生还原反应.
A、构成原电池时,较不活泼的金属铜作正极,正极上溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,故A错误.
B、构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,如a连接电源负极,则质量增加,故B错误.
C、构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,连接电源负极的电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应;
如果b为阳极,电解池工作时,铜失电子生成铜离子进入溶液导致电极质量减少,如果b为阴极,溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出附着在b电极上,导致电极质量增加,故C正确.
D、构成原电池时,正极上铜离子得电子而析出;
构成电解池时,阴极上溶液中铜离子得电子而析出,所以无论是原电池还是电解池都没有气体生成,故D错误.