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电化学专题
电化学专题
1.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。
电池反应为：
FePO4+Li
LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。
下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：
FePO4+Li++e-=LiFePO4
2.关于下列装置说法正确的是
A．装置①中，盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大
C．用装置③精炼铜时，c极为粗铜
D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成
3.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ）
A.用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②的总反应式是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
4.目前，科学家正在研究开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融钠、硫为两极，以导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应式如下：
2Na+xS
Na2Sx,以下说法正确的是（）
A．放电时，Na作正极，S极发生还原反应B．充电时，钠极与外电源的正极相连
C．放电时，阳极发生的反应为：
Sx2-－2e=xSD．若用此电池电解AgNO3溶液，当阳极产生标准状况下的气体1.12L时，消耗的金属钠为4.6g
5.下列四种装置中，溶液的体积均为250毫升，开始时电解质溶液的浓度均为0.10摩/升，工作一段时间后，测得导线上均通过0.02摩电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是
A．工作一段时间后溶液的浓度①＝②＝③＝④
B．工作一段时间后溶液的pH：
④＞③＞①＞②
C．产生气体的总体积：
④＞③＞①＞②
D．电极上析出的固体的质量：
①＞②＞③＞④
6.微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为:
Zn+2OH--2e=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-，根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是
A.在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B.使用过程中电子由Ag20极经外电路流向Zn极C.Zn是负极，Ag2O是正极D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
7.如图所示，装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（）
A．①②③④ B．①②④③
C．③①④② D．②①④③
8.早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠:
4NaOH
O2↑＋4Na＋2H2O；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为：
3Fe＋4NaOH
Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。
下列有关说法正确的是
A．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则反应中前者转移电子总数小于后者
B．工业上还可以用石墨作阳极，铁作阴极电解氯化钠溶液制钠
C．戴维法制钠，阳极发生电极反应为2OH－＋2e－===H2↑＋O2↑
D．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠的强
9.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
下列叙述不正确的是（）
A．充电时阳极反应为：
2Fe（OH）3+10OH—===2FeO42—+8H2O+6e—
B．放电时负极反应为：
3Zn+6OH—===3Zn（OH）2+6e—C．放电时正极附近溶液的PH增大
D．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
10.．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。
若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为
A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a
11.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。
下列说法正确的是
A．燃料电池工作时，正极反应为：
O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B．此装置用于铁表面镀铜时，a为铁
C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体的体积与电池中消耗的H2体积相等
11题12题
12.关于下图所示各装置的叙述中，正确的是（）
A．装置①是原电池，总反应是：
Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B．装置①中，铁做负极，电极反应式为：
Fe3++e-===Fe2+
C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深
D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
13.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为：
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH，下列叙述不正确的是（）
A．放电时负极反应为：
Zn－2e-＋2OH-＝Zn（OH）2
B．充电时阳极反应为：
Fe（OH）3－3e-＋5OH-＝FeO42-＋4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
14.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，作为原电池工作时的反应为：
Pb＋PbO2＋２H2SO4===２PbSO4↓＋２H2O。
下列结论或表述完全正确的是
A．Pｂ为负极被还原B．正极反应为：
PbO2＋2H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋H2O
C．若使用该电池并用碳棒电解CuSO4溶液，当有1.6g纯铜析出时，铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为0.05molD．SO42－向PbO2极移动
15.如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A.Y为阴极，发生还原反应B.X为正极，发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红
16.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li
的高分子材料。
这种锂离子电池的电池反应为：
Li+2Li
下列说法不正确的是（）
A．放电时负极的电极反应式：
Li-e-=Li+B．充电时，Li0.85Nio2发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动
17.如下图所示，其中甲池的总反应式为：
2CH3OH＋3O2＋4KOH＝2K2CO3＋6H2O
下列说法正确的是
A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置
B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH－6e-＋2H2O＝CO32-＋8H+
C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D．甲池中消耗280mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生1．45g固体
17题18题
18.以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．a极是铁，b极是铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
B．燃料电池工作时，正极反应为:
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
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两极若是石墨，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
19.一种充电电池放电时的电极反应为：
H2＋2OH－－2e－====2H2O；NiO（OH）＋H2O＋e－====Ni（OH）2＋OH－当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（ ）
A.Ni（OH）2的氧化B.NiO（OH）的还原C.H2的氧化D.H2O的还原
20.按如下图所示装置进行实验（其中C1、C2均是石墨电极），下列说法中错误的是（ ）
A．甲池中，Cu极上有气泡放出
B．发现a点附近显红色
C．电子走向Zn―→a―→b―→C2
D．乙池溶液的pH减小
21.下列叙述正确的是
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶
液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
22.银锌（Ag—Zn）可充电电池广泛用做各种电子仪器的电源，电解质为KOH。
其电池总反应式为Ag2O+Zn+H2O
2Ag+Zn（OH）2，下列说法正确的是
A．放电时Ag2O参与反应的电极为负极B．放电时正极附近的pH逐渐减小
C．充电时阴极的电极反应为：
Zn（OH）2+2e－＝Zn+2OH－
D．充电时每生成1molAg2O转移1mol电子
23.下列装置或操作能达到实验目的的是
A．①防止铁钉生锈B．②构成铜锌原电池
C．③构成铜银原电池D．④验证NaCl溶液（含酚酞）电解产物
24.下列化学用语的表示中，正确的是（）
A.电镀时，要在铁上镀银，则正极为银，电极反应式为：
Ag++e-
Ag
B.电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为：
Na++e-
Na
C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：
Cu－2e-
Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：
Fe－2e-
Fe2+
25.锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法正确的是
A．钢板中的铁做负极，电极反应为Fe—2e-==Fe2+B．放电时正极上有氧气生成
C．放电时OH－向正极移动D．电池总反应为：
2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
27.某蓄电池放电、充电的反应式为：
Fe＋Ni2O3＋3H2O
Fe（OH）2＋2Ni（OH）2，
下列推断中正确的是（）
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极；②充电时，阴极上的电极反应式是：
Fe（OH）2＋
2e－＝Fe＋2OH－；③充电时，Ni（OH）2为阳极；④蓄电池的电极必须浸在某碱性溶液中。
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
28.共10分）图中p、q为电源两极，A为锌电极，B、C、D为铂电极，接通电源，只有
B、C、D上产生气泡。
试回答：
（1）电极名称：
p为极，D为极；
（2）两个电极上产生的气体相同的是（填B、C、D）
（3）C极的电极反应式；
（4）烧杯中H+的移动方向：
（填“A向B”或“B向A”）
（5）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及
强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月才充电一次。
假定放电过程中，甲醇（CH3OH）完全氧化产生的CO2被充分吸收生成
CO32－。
该电池的负极电极反应为；用此新型电池做上图装置的电源，则当C极产生3mol气体时，电池需消耗克甲醇蒸汽。
29.下列所示的装置中A为Zn，B为Cu，C、D均为碳棒。
则
（1）A发生了____反应（填氧化或还原）．C为____极。
（2）D极周围溶液中的现象____________________________
原因是__________________________________________
（3）当A电极上的金属质量减少1.3g，则C电极上产生气体在
标准状况下的体积为_________________________L。
30.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极是惰性材料，
电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O
请回答下列问题：
（1）、放电时：
正极的电极反应式是________________；
正极区PH值将________（填“变大”“变小”“不变”）；电
解液中H2SO4的浓度将变________；当外电路通过1mol电
子时，理论上负极板的质量增加________g。
（2）、在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段
时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成________，
此时铅蓄电池的正负极的极性将________。
（3）、某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：
Cu+H2SO4（稀）＝CuSO4+H2↑。
请在方框中画出能够实现这一反应的装置图。
31.铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛，铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。
（1）铝元素在元素周期表中的位置是____。
（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如右图所示。
①该电池的总反应化学方程式为____；
②电池中NaCI的作用是。
③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3（石墨为电极材料）时，电解过程中阳极的电极反应式为。
④某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCI溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0．3mol·L－1，则该过程中消耗铝的质量为____。
（3）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂，聚氯化铝也被用于城市污水处理。
①氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则其结构式为。
②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式。
32.下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
（1）M电极的材料是，电极名称是，
加入乙醇的铂电极的电极反应式为。
写出乙池中发生的化学反应的离子方程式：
。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的pH为。
（3）若在常温常压下，1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为。
（4）甲烷也是一种很好的清洁能源。
蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。
甲烷气体燃烧的热化学方程式为：
CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l） △H＝－890.3kJ／mol。
356g“可燃冰”（若分子式为CH4·9H2O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为 kJ。
33.（7分）右图是一个化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O
（1）请回答图中，乙电池属于装置，
（2）请回答下列电极的名称：
通入CH3OH的电极名称是，B（石墨）电极的名称是。
（3）写出电极反应式：
通入CH3OH的电极的电极反应式是。
（4）乙池中反应的化学方程式为。
33题34题
34.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
（1）甲池为（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），A电极的电极反应式为。
（2）丙池中F电极为（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应
方程式为。
（3）当乙池中C极质量减轻10．8g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为mL（标准状况）。
（4）一段时间后，断开电键K。
下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是（填选项字母）。
A．CuB．CuOC．Cu（OH）2D．Cu2（0H）2CO3
35.（11）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度
为10.47%，乙中c电极质量增加。
据此回答问题：
①电源的N端为极；
②电极b上发生的电极反应为；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：
；
④电极c的质量变化是g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液；乙溶液；丙溶液；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
。
36.（14分）钢铁工业是国家工业的基础。
请回答钢铁冶炼．腐蚀．防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：
____________________________________________。
（2）铁是一种重要的催化剂，请写出铁在有机反应中做催化剂的化学方程式：
____________________________________________。
（3）生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，
溶液中发生的化合反应的化学方程式______________________________。
（4）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_____________。
（5）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如下：
请回答：
①A电极对应的金属是______（写元素名称），B电极的电极反应式是。
②若电镀前铁．铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净．烘干．称量，二者质量差为5．12g，则电镀时电路中通过的电子为________________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因。
37.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。
工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断
⑴蓄电池的负极是_________，其电极反应式为
⑵蓄电池的正极是_________，其电极反应式为
⑶蓄电池工作时，其中电解质溶液的PH_______（增大、减小、不变）
（4）若用该蓄电池作电源（都用惰性材料做电极）电解400g饱和食盐水，如果电池内
硫酸的的体积为5升，当其浓度从1.5mol/L降至1.3mol/L时，计算剩余溶液中氯化钠的质量分数。
（该温度下氯化钠的溶解度为32克）
40.
（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。
（填字母）
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H>0B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O
（1）△H<0
C．2CO（g）+O2（g）=2CO2
（1） △H<0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为 。
（3）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是
（4）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处，此时溶液中的阴离子向极（填X或铁）移动。
若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为 。
41.I．
（1）已知298K时2C（s）+O2（g）=2CO（g） △H1=－221.01kJ·mol－1
C（s）+O2（g）=CO2（g） △H2=－393.5kJ·mol－1 则298K时CO（g）在O2（g）燃烧生成CO2（g）的热化学反应方程式为：
________。
（2）一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。
现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO2的混合气体，制得燃料电池。
该电池工作时的负极反应式为：
；熔融盐中CO32－的物质的量在工作时 （填“增大”、“减少”、“不变”）。
II．如右图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，
滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及
电解质溶液见图。
（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴向c端移
动，则电源a端为 极，通电一段时间后，观察到滤纸d端出现的现象是：
；
（2）已知C装置中溶液为Cu（NO3）2和X（NO3）3，且均为0.1mol，打开K1，关闭K2，通电一段时间后，阴极析出固体质量m（g）与通过电子的物质的量n（mol）关系如图所示。
Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 ；D装置Cu极的电极反应式为 。
42.某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：
I．用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 （填字母序号）。
A．铝 B．石墨 C．银 D．铂
（2）N极发生反应的电极反应式为 。
（3）实验过程中，SO42- （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）
移动；滤纸上能观察到的现象有 。
II．用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。
（4）电解过程中，X极区溶液的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-==FeO42-+4H2O和
。
（6）若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准
状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少 g。
（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：
2K2FeO4+3Zn==Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为 。
42题43题
43.如图所示接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：
（1）
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