专题08 电化学练习卷.docx

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专题08电化学练习卷

1．【2015天津理综化学】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）

A．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO42－）减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

【答案】C

【考点定位】本题主要考查了原电池的反应原理，涉及反应类型、离子浓度的变化、电极的判断、离子的移动方向的判断等

【名师点睛】电化学反应原理是选修4中的重要内容，也是难点之一。

原电池的反应原理的应用，抓住化学反应的本质、正负极的判断、正负极反应类型的判断、电极反应式的书写、总反应方程式的书写、电子的流向、电流的流向、溶液中离子的流向、电极是否参加反应、电子的转移、有关氧化还原反应的计算、溶液质量的变化、离子交换膜的判断、溶液的pH的计算或变化、溶液颜色的变化是解题的关键。

综合性较强，针对每个知识点进行详细剖析，使学生真正理解原电池的反应中所涉及的知识。

2．【2015四川理综化学】用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（）

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式为：

Cl－+2OH－－2e－=ClO－+H2O

C．阴极的电极反应式为：

2H2O+2e－=H2↑+2OH－

D．除去CN－的反应：

2CN－+5ClO－+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O

【答案】D

【考点定位】电化学基础知识

【名师点睛】原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕工作原理、电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

电化学的命题除在继续加强基本知识考查的基础上，更加注重了试题题材的生活化、实用化、情景化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符，相信今后的电化学命题将会有更新颖的形式与题材出现。

3．【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。

下列有关说法错误的是（）

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为：

O2+2H2O+4e→4OH–

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

D．d为锌块，铁片上电极反应为：

2H++2e→H2↑

【答案】D

【考点定位】考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。

【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。

电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。

确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。

电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。

原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。

要掌握电化学反应原理，结合电极及电解质溶液的酸碱性正确书写电极反应式，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。

4.【2015福建理综化学】某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。

下列说法正确的是（）

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移

C．每生成1molO2，有44gCO2被还原

D．a电极的反应为：

3CO2+16H＋-18e－=C3H8O+4H2O

【答案】B

【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。

【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。

电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。

确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。

电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。

原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。

要掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。

5．【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是（）

A．反应CH4＋H2O

3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：

H2＋2OH－－2e－=2H2O

C．电池工作时，CO32－向电极B移动

D．电极B上发生的电极反应为：

O2＋2CO2＋4e－=2CO32－

【答案】D

【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：

CO＋H2＋2CO32－－4e－=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：

O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正确。

【考点定位】考查原电池的工作原理和电极反应式书写。

【名师点睛】考查原电池的工作原理，负极上失电子，正极上得电子，阴离子一般向负极移动，阳离子向正极移动，电极反应式书写，先写化合价变化的物质以及得失电子数，然后根据所给条件配平其他，也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式，但要注意还原剂不出现在正极上，氧化剂不出现在负极上，培养学生对氧化还原反应的书写。

6．【2015北京理综化学】研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

（4）利用右图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

结合方程式简述提取CO2的原理：

。

用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是。

【答案】 

（4）①a室：

2H2O-4e－= O2↑+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：

HCO3－+H+= CO2↑+H2O。

 ②c室的反应：

2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 

【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。

【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材，考查有关化学反应原理知识，难度不大，要求学生掌握弱电解质的电离、化学方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式，第（3）小问责考查学生化学实验设计与计算能力，第（4）问利用电化学利用理论从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量，体现了化学与环境保护、理论与实际相结合的特点。

7．【2015北京理综化学】为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-

2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。

实验如下：

（1）待实验

溶液颜色不再改变时，再进行实验

，目的是使实验

的反应达到。

（2）

是

的对比试验，目的是排除有

中造成的影响。

（3）

和

的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。

用化学平衡移动原理解释原因：

。

（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测

中Fe2+向Fe3+转化的原因：

外加Ag+使c（I-）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用右图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。

K闭合时，指针向右偏转，b作极。

当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是。

（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了

中Fe2+向Fe3+转化的原因，

转化原因是。

与（4）实验对比，不同的操作是。

（6）实验

中，还原性：

I->Fe2+；而实验

中，还原性：

Fe2+>I-，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是。

【答案】 

（1）化学平衡状态

（2）溶液稀释对颜色变化

（3）加入Ag+发生反应：

Ag++I-=AgI↓，c（I-）降低；或增大c（Fe2+）平衡均逆向移动

（4）①正 ②左管产生黄色沉淀，指针向左偏转。

（5）①Fe2+随浓度增大，还原性增强 ，使Fe2+还原性强于I-

②向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。

（6）该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向

【考点定位】考查化学平衡、电化学、以及化学实验设计等知识

【名师点晴】本题以“2Fe3++2I-

2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化为基本素材，考查化学平衡状态的判断、平衡的移动、原电池原理、化学实验设计等内容，要求学生在解答本题时能充分接受、吸收、整合所给信息，分析和解决化学问题，同时本题第

（2）（5）等小问也体现了对化学实验与科学探究能力的考查。

题目难度不是很大。

解答本题时还要注意答题的规范性。

8．【2015海南化学】银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。

回答下列问题。

（4）右图所示原电池正极的反应式为。

【答案】

（4）Ag++e-=Ag

【解析】

（4）该原电池的实质是Cu与银离子发生置换反应生成Ag单质，所以正极是生成Ag单质的还原反应。

【考点定位】本题考查金属的腐蚀、溶度积的应用、氧化还原反应理论的应用，电极反应式的书写。

【名师点睛】以银及其化合物为载体考查金属银的腐蚀、沉淀溶解平衡相关计算、氧化还原方程式的书写及原电池原理的应用。

考查学生分析问题、解决问题的能力，如（3）小题根据氧化还原反应的特点准确判断产物、正确配平是得分的关键，考查了学生的计算能力如

（1），是新课标高考每年的必考点。

9．【2015安徽理综化学】C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。

0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。

【答案】

（4）2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，正，Al在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应

【考点定位】本题属于实验题，考查知识点覆盖范围较广，包括元素周期表和元素周期律、核外电子排布、晶体类型、原电池原理等知识，难度也由简入难。

【名师点睛】关于元素周期表的掌握关键是规范表达元素在周期表中的位置，周期和族的表示书写要规范；在书写电子排布式时要注意根据能量最低原理和泡利不相容原理，同时还要注意洪特规则中的特例，如半满和全满结构的特殊性；晶体类型和分子的结构对物质物理性质的影响，化学键对物理性质的影响也是本题的考查重点；判断原电池的正负极关键在于理解原电池的本质是氧化还原反应，根据这个原理来判断正负极，负极失电子，发生氧化反应，进而再根据电极材料、电解质溶液和题干信息书写电极反应式。

10．【2015山东理综化学】利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。

LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。

B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。

【答案】

（1）LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl2↑；B

【考点定位】本题考查了电极原理及应用，包括电极方程式的书写、电解液的判断、离子移动方向的判断；还考查了离子方程式的书写、元素化合价的判断、根据化学计算推测物质的化学式，

【名师点睛】本题试题立意鲜明，以考查学生能力为主导，抓住学科知识的内在联系，首先通过电解法制备LiOH的分析考查了电解的原理及应用，然后利用钴渣制备钴氧化物的工艺流程，考查了离子方程式的书写和化学式的推断，将化学学科知识的考查融于化工生产实践中，体现了化学学科的科学和社会价值，侧重于对考生分析问题、解决问题能力的考查。

11．【2015重庆理综化学】我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。

（5）题11图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。

①腐蚀过程中，负极是（填图中字母“a”或“b”或“c”）；

②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈u2（OH）3Cl，其离子方程式为；

③若生成4.29gCu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）。

【答案】

（5）①c②2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2（OH）3Cl↓③0.448

【考点定位】本题主要考查铜及其化合物的性质，催化剂的作用，化学方程式的书写，电化学的基本原理。

【名师点晴】生活中常见的金属，以铜为载体设计题目的较少，元素周期表的结构是学生需要掌握的考点，物质的量的计算是学生的基本技能，化学方程式的书写考查了化学反应类型的基本特征，本题属于电化学知识，电化学是常考常新，新增了活化能的考查，去掉了有关离子交换膜的计算，将铜元素在周期表中的位置，物质的量的有关计算，催化剂的催化原理，活化能，化学反应速率，反应的焓变，化学平衡常数，复分解反应，原电池的电极判断，离子方程式的书写，电化学的有关计算，图像的分析等联系起来，试题背景注重化学与生活、社会、科技及历史等的有机结合和联系，突显了化学学科的特点，能较好的考查电化学基本知识。

12．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】（14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：

溶解度/（g/100g水）

温度/℃

化合物

0

20

40

60

80

100

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

化合物

Zn（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Ksp近似值

10-17

10-17

10-39

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为，电池反应的离子方程式为：

（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zng。

（已经F＝96500C/mol）

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过____分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、______和，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是，其原理是。

（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：

加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn2＋

浓度为0.1mol/L）。

若上述过程不加H2O2后果是，原因是。

【答案】

（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH

（2）0.05g

（3）加热浓缩、冷却结晶；铁粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2（4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、物质的分离与提纯等，涉及电极反应式书写、电解计算、溶度积常数的应用、pH计算、化学实验基本操作等。

【名师点晴】该题以酸性锌锰干电池为载体综合考查了氧化还原反应、电化学、化学计算、物质的分离与提纯等，能够很好地考查考生所掌握的化学知识结构。

考查了学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力，对相关知识的掌握情况。

这道高考题为一道中高档题，能力要求较高。

1．【河北衡水中学2016届第四次月考】用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示（气体体积均在相同状况下测定）．欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入（　　）

A．0.1molCuOB．0.1molCuCO3

C．0.1molCu（OH）2D．0.05molCu2（OH）2CO3

【答案】D

【解析】

2．【山东滕州一中2016届10月月考】人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化

学原料。

下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原

理示意图，下列说法不正确的是（）

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生

C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强

D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH

【答案】C

【解析】

试题分析：

A、该过程吸收太阳能实现了化学反应，将太阳能转化为化学能，正确，不选A；B、通过电子转移分析，催化剂a为失去电子，所以发生氧化反应，是水中的氧失去电子变成氧气，正确，不选B；C、催化剂a附近产生氢离子，酸性增强，错误，选C；D、催化剂b表面是二氧化碳得到电子和氢离子结合生成甲酸，正确，不选D。

3．【黑龙江双鸭山一中2016届上期中】下列有关说法中错误的是（）

A．某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入CO和O2，则通入CO的一极为负极，电极反应式为CO－2e-+CO32-＝2CO2

B．Zn粒与稀硫酸反应制氢气时，为加快反应速率，可在反应过程中滴加几滴CuSO4溶液

C．根据自发氧化还原反应Cu+2NO3-+4H+＝Cu2++2NO2↑+2H2O设计原电池，可在常温下用铜和铁作电极，使用浓硝酸作电解质溶液

D．原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极构成闭合回路

【答案】D

4．【贵州省六校联盟2014届高三第一次联考】用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。

下列说法中，正确的是（）

A．燃料电池工作时，正极反应为：

O2+2H2O+4e－＝4OH－

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等

【答案】C

【解析】

试题分析：

左边装置是氢氧燃料电池，电池放电时，燃料发生氧化反应，投放燃料的电极为负极，投放氧化剂的电极为正极，正极上发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：

O2+4e-+4H+=2H2O；右边装置是电解池，连接负极的b电极是阴极，连接正极的a电极是阳极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；A、该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为：

O2+4e-+4H+=2H2O，错误；B、a与电池正极相连，a为电解池的阳极，b与电池的负极相连，b为电解池的阴极，所以应该是a极的Fe溶解，b极上析出Cu，错误；C、a极是粗铜，b极是纯铜时，为铜的电解精炼，电解时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，正确；D、电解CuSO4溶液时，a极产生的气体为O2，产生1molO2需4mol电子，所以需要燃料电池的2molH2，二者的体积并不相等，错误。

5．【安徽屯溪一中2016届第三次月考】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（）

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B．图b中，开关由M改置于N时，Cu—Zn合金的腐蚀速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D．图d中，Zn—MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

【答案】B

6．【湖南衡阳八中2016届第三次月考】用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：

分析图象，以下结论错误的是

A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快

D．两溶液中负极反应均为：

Fe﹣2e﹣=Fe2+

【答案】C

7．【安徽屯溪一中2016届第三次月考】（12分）某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：

（1）通O2的Pt电极为电池极（填电极名称）；其电极方程式为。

（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为；电解质溶液为。

（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是。

（4）若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol/L的NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变），此时B电池溶液的pH=；要使该溶液恢复到原来的状态，需加入（填物质并注明物质的量）。

（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为。

【答案】

（1）正；（1分）O2＋4e－＋2H2O=4OH－（2分）

（2）Ag（1分）；AgNO3溶液（1分）

（3）Ag、Au（2分）

（4）13（1分）；0.05molHCl（2分）

（5）2Cu＋2OH－－2e－＝Cu2O＋H2O（2分）

8．【四川成都七中2016届上期中】（本小题满分15分）参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH（g）和H2O（g）反应生成CO2和H2。

右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能a的变化是_____（填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____（填“增大”、“减小”、“不变”）。

请写反应进程出CH3OH（g）和H2O（g）反应的热化学方程式_____。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：

CH3OH（g）+1/2O2（g）

CO2（g）+2H2（g）△H=ckJ/mol

又知H2O（g）

H2O（l）△H=dkJ/mol。

则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____。

（3）以CH3OH燃料电池为