高二化学专题练习原电池电解池.docx
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高二化学专题练习原电池电解池
高二化学专题练习（原电池电解池）
一、选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。
每小题只有一个选项符合题意）
1．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是：
（）A．氧化、还原B．还原、氧化C．氧化、氧化D．还原、还原
2．在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一段时间后：
（）
A．溶液的pH增大B．Na+和CO32－的浓度减小
C．溶液的浓度增大D．溶液的浓度不变，有晶体析出
3．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是：
（）A．CuCl2（CuSO4）B．NaOH（NaOH）C．NaCl（盐酸）D．CuSO4（CuO）
4．用石墨作电极电解
溶液时，下图所示的电解变化曲线合理的是（）
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
5．某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是（）
6．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。
燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
此种电池能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。
下列有关燃料电池的说法错误的是
A．上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质
B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－＝2CO2↑＋3H2O
D．甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
7．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1，则下列表述正确的是（）
A．在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1
B．在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C．硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D．硝酸亚汞的分子式为Hg2（NO3）2
8．某工厂以碳棒为阳极的材料电解熔解于熔融冰晶石（NaAlF6）中的Al2O3，每产生1molAl，同时消耗1mol阳极的材料C，则阳极收集得到的气体为（）
A．CO与CO2物质的量之比为1：
2B．CO与CO2物质的量之比为1：
1
C．CO2与O2物质的量之比为2：
1D．F2与O2物质的量之比为1：
1
二、选择题（本题包括10小题，第9-16题每小题4分，第17、18题每小题5分，共42分。
每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给满分，但只要选错一个该小题就为0分。
）
9．如右图所示，A池用石墨电极电解氢氧化钠溶液，B池精炼粗铜。
一段时间后停止通电，A池D极产生的气体在标准状况下为2.24L，则B池中E极质量的变化是（）
A．质量增加6.4gB．质量增加12.8g
C．质量减少6.4gD．质量减少12.8g
10．以铂电极电解物质的量浓度相同的CuSO4和KCl的混合溶液一段时间后，测得溶液的pH<7。
电解产物一定有下列物质：
①Cl2②O2③Cu④H2⑤KOH中的：
（）A．①③B．①②③C．①②③④D．①②④⑤
11．下列叙述中，正确的是：
（）
A．钢铁腐蚀的负极反应为：
Fe－3e－=Fe3+
B．Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Mg
C．无隔膜电解饱和NaCl溶液所得产物之一是“84”消毒液中的有效成分
D．H2—O2燃料电池中电解液为H2SO4，则正极反应式为：
O2+4e－=2O2－
12．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标X表示通过
电极的电子的物质的量。
下列叙述正确的是：
（）
A．F表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量
D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
13．用质量均为100g的Cu作电极，电解AgNO3溶液。
稍电解一段时间后，两电极的质量相差28g，此时两电极的质量分别为（）
A、阳极100g，阴极128gB、阳极93.6g，阴极121.6g
C、阳极91.0g，阴极119.0gD、阳极86.0g，阴极114.0g
14、现有500mL食盐水，其中含有少量的NaOH，该溶液的pH值等于10，用石墨电极电解，当阴极产生的气体体积为5.60升（标况）时停止电解，此时溶液的pH值约为（忽略溶液的体积变化）（）
A、13B、12.3C、12D、14
15．将Fe片和Al片放在盛有NaCl溶液（其中滴入
酚酞）的表面器中，如图表示，最先观察到变
红色的区域为：
（）
A．II和ⅣB．Ⅱ和ⅢC．Ⅰ和ⅢD．Ⅰ和Ⅳ
16、按下图的装置进行电解实验：
A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。
通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68g，溶液质量增加0.03g，则A合金中Cu、Zn原子个数比为（）
A、4:
1
B、3:
1
C、2:
1
D、任意比
17．以Pt作电极，用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3mol/LNaCl溶液和300ml0.1mol/L的AgNO3溶液，过一段时间取出电极，将两杯溶液混合，则对混合溶液的pH判断正确的是（）：
A．小于7B．大于7C．等于7D．大于或等于7
18．以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此间共消耗水的物质的量为（）
A．2molB．3molC．4molD．5mol
三．（本题包括2小题，共20分）
19．（9分）工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末（含杂质Fe2O3、FeO）充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液，采用以下步骤[参考数据：
pH≥9.6时，Fe2+完全水解成Fe（OH）2；pH≥6.4时，Cu2+完全水解成Cu（OH）2；pH≥3.7时，Fe3+完全水解成Fe（OH）3。
]请回答以下问题
（1）第一步除去Fe2+，能否直接调整pH=9.6将Fe2+沉淀除去？
，理由是，有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是（填代号）
A．一定增大B．一定减小C．可能增大D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？
，理由是
现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe2+的有（有几个选几个填代号）
A．浓HNO3B．KMnO4C．Cl2D．O2E．H2O2
（2）除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH的调整到3.7，可选用的有（有多选，但错选倒扣分，填代号）
A．NaOHB．氨气C．Cu（OH）2CO3D．Na2CO3E．CuOF．Cu（OH）2
20.在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。
上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。
接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。
停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。
静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。
根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为。
（2）阴极上的电极反应式为。
（3）原上层液体是。
（4）原下层液体是。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是。
（6）要检验上层液体中含有的金属离子，现象是。
四．（本题包括2小题，共20分）
21．工业上用MnO2和KOH为原料制取KMnO4，主要生产过程分两步进行：
第一步，将MnO2、KOH粉碎混合均匀，在空气中加热熔化并不断搅拌，制取K2MnO4；第二步，将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。
⑴制取K2MnO4的化学方程式是。
⑵电解K2MnO4溶液时，两极发生的电极反应分别是：
阳极，阴极，电解的总方程式。
22．已知：
铅蓄电池总的化学方程式为：
Pb+PbO2+2H2SO42H2O+2PbSO4；
镍镉碱性充电电池在放电时，其
正极反应为：
2NiO（OH）+2H2O+2e－＝2Ni（OH）2+2OH－
负极反应为：
Cd+2OH－－2e－=Cd（OH）2
铅蓄电池使用（放电）一段时间后，其内阻明显增大，电压却几乎不变，此时只有充电才能继续使用。
镍镉碱性充电电池使用（放电）到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，此时充电后也能继续使用。
回答下列问题：
⑴铅蓄电池在放电时的负极反应为，其在充电时阳极反应为；
⑵镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为；
⑶上述两种电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，而另一个内阻却几乎不变的主要原因可能是；
⑷如果铅蓄电池在放电时回路中有2mol电子转移时，消耗H2SO4mol。
五．（本题包括2小题，共18分）
23．工业上先行合成氨的方法是由德国科学家哈伯1905年发明的，反应的化学方程式是
，从结构上看，该反应较难发生的原因是。
最近《科学》杂志（Science,2Oct.1998）发表文章，用含H+离子的固体物质做电解质，在常压下将H2和用He稀释的N2分别通入加热到570℃的电解池合成氨，（如右图），氢气和氮气便可在电极上合成氨，转化率竟然高达78%。
请根据以上材料回答下列问题：
（1）新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质？
___________；为什么？
_______________________________________________。
（2）新法合成氨中所用的电解质（如图中黑细点所示）能传导H+，试写出电极反应式和总反应式。
阳极：
_____________________；阴极：
__________________________。
总的反应是：
_________________________________________________。
24．A—F均为中学化学中常见的物质，它们之间相互转化的关系如下：
（1）写出下列物质的化学式：
A__________；D_________；F_________。
（2）C与D的溶液不反应，但若加入B，在加热条件下可以反应生成A。
试写出该反应的化学方程式：
__________________________________。
六、（本题包括2小题，共18分）
25.（8分）某温度下，将一定量密度为1.15g/cm3的氯化钠溶液通以直流电用惰性电极进行电解，设氯化钠恰好完全电解，且无其他反应发生，得到溶液中氧元素质量分数为80%。
（1）写出电解时发生的反应的化学方程式。
（2）电解后溶液中溶质和溶剂的物质的量之比。
（3）计算原氯化钠溶液的物质的量浓度（保留三位有效数字）
26．以石墨为电极，电解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液，其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为x。
⑴若x=0.5，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，产生的气体时什么？
其物质的量是多少？
所得溶液的pH是多少？
⑵电解一段时间后，阴、阳两极产生气体的物质的量恰好相等，均为0.16mol，求此时x的值。
一、选择题（共8小题，每题4分，32分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
D
A
C
C
D
B
二、选择题（共10小题，每题4分，40分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
B
B
C
B
B
D
D
B
D
D
19．
（1）不能，因Fe2+沉淀的pH最大，Fe2+沉淀完全时，Cu2+也沉淀。
①A②不妥当，引入了新杂质Na+③C、D、E
（2）C、E、F
20．
（1）2I－—2e－＝Ｉ２ 。
（２）２Ｈ+＋２e － =H2↑。
（3）NaI或KI。
（4）四氯化碳。
（5）I2易溶于四氯化碳，难溶于水。
（6）焰色反应。
若焰色为亮黄色为NaI，通过蓝色钴玻璃观察，若焰色为紫色为KI。
21．
（1）2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O
（2）2MnO42—－2e—=2MnO4—2H++2e—=H2
2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2
22．
（1）Pb+SO42—－2e—=PbSO4PbSO4+2H2O－2e—=PbO2+SO42—+4H+
（2）Cd（OH）2+2Ni（OH）2=Cd+2NiO（OH）+2H2O
（3）铅蓄电池放电时离子浓度减小，而镍镉电池放电时离子浓度不变
（4）2
23．
（1）ACuSO4DH2SO4FSO3
（2）2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
24．N2+3H2
2NH3N2分子键能特别大
（1）不能该反应在570℃下进行，而水的沸点仅为100℃
（2）3H2—6e—=6H+N2+6H++6e—=2NH3N2+3H2
2NH3
25．
（1）2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）1/10
（3）c=4.48mol/L
26．
（1）n（Cl2）=0.05moln（O2）=0.025molpH=1
（2）x=0.6
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