电化学综合练习题汇编.docx
《电化学综合练习题汇编.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电化学综合练习题汇编.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电化学综合练习题汇编
电化学专题检测
1.(2016·上海,8)图1是铜锌原电池示意图。
图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示( )
A.铜棒的质量B.c(Zn2+)C.c(H+)D.c(SO
)
2.(2016·北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d处:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-B.b处:
2Cl--2e-===Cl2↑
C.c处发生了反应:
Fe-2e-===Fe2+D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
3.(2016·全国卷Ⅱ,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
4.(2016·海南,10)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。
下列说法正确的是( )
A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO
+10H++6e-===Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时OH-向正极迁移
5.(2016·浙江理综,11)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为4M+nO2+2nH2O===4M(OH)n。
已知:
电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
下列说法不正确的是( )
A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高
C.M-空气电池放电过程的正极反应式:
4Mn++nO2+2nH2O+4ne-===4M(OH)n
D.在Mg-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
6.下列说法中,不正确的是( )
A
B
C
D
钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀
钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀
将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
钢闸门作为阴极而受到保护
7.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( )
Ⅰ.碱性锌锰电池
Ⅱ.铅—硫酸蓄电池
Ⅲ.铜锌原电池
Ⅳ.银锌纽扣电池
A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂
B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液
D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
8.镁电池放电时电压高而平稳,成为人们研制的绿色电池。
一种镁电池的反应式为xMg+Mo3S4
MgxMo3S4,下列说法中正确的是( )
A.充电时MgxMo3S4只发生还原反应
B.放电时Mo3S4只发生氧化反应
C.充电时阳极反应式为Mo3S
-2xe-===Mo3S4
D.放电时负极反应式为xMg+2xe-===xMg2+
9.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,即保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下来,起到净水的作用,其原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.石墨电极上发生氧化反应B.为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量乙醇
C.根据图示,物质A为CO2D.甲烷燃料电池中CO
向空气一极移动
10.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法,下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。
下列说法正确的是( )
A.Zn与电源的负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成
C.电解的总反应:
2CO2+Zn
ZnC2O4D.通入11.2LCO2时,转移0.5mol电子
11.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、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO
+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
12.1.[2016·天津理综,10(5)]化工生产的副产氢也是氢气的来源。
电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:
Fe+2H2O+2OH-
FeO
+3H2↑,工作原理如图1所示。
装置通电后,铁电极附近生成紫红色FeO
,镍电极有气泡产生。
若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。
已知:
Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因:
________________________________________________________________________。
③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:
___________________________________________________________。
13.[2015·山东理综,29
(1)]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。
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”)。
14.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
(1)图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是________。
(2)SO
放电的电极反应式为__________________________________________________。
(3)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因:
________________________________________________________________________。
专题强化练
1.(2016·上海,8)图1是铜锌原电池示意图。
图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示( )
A.铜棒的质量B.c(Zn2+)
C.c(H+)D.c(SO
)
答案 C
解析 该装置构成原电池,Zn是负极,Cu是正极。
A项,在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气,Cu棒的质量不变,错误;B项,由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-===Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,错误;C项,由于反应不断消耗H+,所以溶液中的c(H+)逐渐降低,正确;D项,SO
不参加反应,其浓度不变,错误。
2.(2016·北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d处:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.b处:
2Cl--2e-===Cl2↑
C.c处发生了反应:
Fe-2e-===Fe2+
D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
答案 B
解析 A项,a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的,正确;B项,b处变红,局部褪色,说明是溶液中的氯离子放电生成氯气的同时与H2O反应生成HClO和H+,2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2+H2OHCl+HClO,H+显酸性,HClO具有漂白性,错误;C项,c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,正确;D项,实验一中ac形成电解池,bd形成电解池,所以实验二中形成3个电解池,n(右面)有气泡生成,为阴极产生氢气,n的另一面(左面)为阳极产生Cu2+,Cu2+在m的右面得电子析出铜,正确。
3.(2016·全国卷Ⅱ,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-===Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
答案 B
解析 根据题意,电池总反应式为Mg+2AgCl===MgCl2+2Ag。
A项,负极反应式为Mg-2e-===Mg2+,正确;B项,正极反应式为2AgCl+2e-===2Cl-+2Ag,错误;C项,对原电池来说,阴离子由正极移向负极,正确;D项,由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑,正确。
4.(2016·海南,10)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。
下列说法正确的是( )
A.Zn为电池的负极
B.正极反应式为2FeO
+10H++6e-===Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时OH-向正极迁移
答案 A
解析 以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液的电池中,Zn为负极,发生反应:
Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,K2FeO4为正极,发生反应:
FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-,放电过程中有OH-生成,则电解质溶液的浓度增大,OH-向负极迁移,故A正确。
5.(2016·浙江理综,11)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为4M+nO2+2nH2O===4M(OH)n。
已知:
电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
下列说法不正确的是( )
A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高
C.M-空气电池放电过程的正极反应式:
4Mn++nO2+2nH2O+4ne-===4M(OH)n
D.在Mg-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
答案 C
解析 A项,采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积,且有利于氧气扩散至电极的表面,正确;B项,单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为
mol、
mol、
mol,显然铝的比能量比Mg、Zn高,正确;C项,电池放电过程正极O2得电子生成OH-,但负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极,故正极不能生成M(OH)n,反应式应为O2+2H2O+4e-===4OH-,错误;D项,为避免OH-移至负极而生成Mg(OH)2,可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH-,正确。
6.下列说法中,不正确的是( )
A
B
C
D
钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀
钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀
将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
钢闸门作为阴极而受到保护
答案 C
解析 A项,当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时,铁在负极放电,氧气在正极上放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,故A正确;B项,当钢铁表面的水膜显酸性时,铁在负极放电,水膜中的氢离子在正极放电生成氢气,发生的是析氢腐蚀,故B正确;C项,在原电池中,正极被保护,当将锌板换成铜板后,铜作正极被保护,钢闸门作负极被腐蚀,起不到对钢闸门的保护作用,故C错误;D项,在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,就要将钢闸门作电解池的阴极,故D正确。
故选C。
7.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( )
Ⅰ.碱性锌锰电池
Ⅱ.铅—硫酸蓄电池
Ⅲ.铜锌原电池
Ⅳ.银锌纽扣电池
A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂
B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液
D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
答案 D
解析 A项,该电池反应中二氧化锰得到电子被还原,为原电池的正极,错误;B项,铅蓄电池放电时电池反应:
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,该反应中硫酸参加反应,所以浓度降低,错误;C项,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,原电池中阳离子向正极移动,所以盐桥中K+移向硫酸铜溶液,错误;D项,该原电池中,正极上氧化银得电子生成银,所以Ag2O作氧化剂发生还原反应,正确。
8.镁电池放电时电压高而平稳,成为人们研制的绿色电池。
一种镁电池的反应式为xMg+Mo3S4
MgxMo3S4,下列说法中正确的是( )
A.充电时MgxMo3S4只发生还原反应
B.放电时Mo3S4只发生氧化反应
C.充电时阳极反应式为Mo3S
-2xe-===Mo3S4
D.放电时负极反应式为xMg+2xe-===xMg2+
答案 C
解析 A项,充电时MgxMo3S4既发生氧化反应又发生还原反应,A错误;B项,放电时,镁发生氧化反应,Mo3S4只发生还原反应,B错误;C项,充电时阳极反应式为Mo3S
-2xe-===Mo3S4,C正确;D项,放电时负极反应式为xMg-2xe-===xMg2+,D错误,答案选C。
9.2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充、放电的超常性能铝离子电池,内部用AlCl
和有机阳离子构成电解质溶液,其放电工作原理如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.放电时,铝为负极、石墨为正极
B.放电时,有机阳离子向铝电极方向移动
C.放电时的负极反应:
Al-3e-+7AlCl
===4Al2Cl
D.充电时的阳极反应:
Cn+AlCl
-e-===CnAlCl4
300元以下□300~400元□400~500□500元以上□答案 B
解析 A项,放电时是原电池,铝是活性电极,石墨为惰性电极,铝为负极、石墨为正极,故A正确;B项,放电时是原电池,在原电池中,阳离子向正极移动,有机阳离子由铝电极向石墨电极方向移动,故B错误;C项,根据示意图,放电时,铝为负极,失去电子与AlCl
生成Al2Cl
,负极反应:
Al-3e-+7AlCl
===4Al2Cl
,故C正确;D项,充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为Cn+AlCl
-e-===CnAlCl4,故D正确;故选B。
根本不知道□10.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,即保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下来,起到净水的作用,其原理如图所示。
下列说法正确的是( )
“漂亮女生”号称全国连锁店,相信他们有统一的进货渠道。
店内到处贴着“10元以下任选”,价格便宜到令人心动。
但是转念一想,发夹2.8元,发圈4.8元,皮夹子9.8元,好像和平日讨价还价杀来的心理价位也差不多,只不过把一只20元的发夹还到5元实在辛苦,现在明码标价倒也省心省力。
附件
(一):
A.石墨电极上发生氧化反应
B.为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量乙醇
C.根据图示,物质A为CO2
秘诀:
好市口+个性经营D.甲烷燃料电池中CO
向空气一极移动
是□否□答案 C
1、购买“女性化”解析 A项,甲烷燃料电池中,通入甲烷的电极是负极,与负极相连的石墨电极是阴极,阴极得电子发生还原反应,A错误;B项,乙醇是非电解质,不能增强污水的导电能力,B错误;C项,根据图示,甲烷燃料电池中用熔融碳酸盐作电解质,所以正极反应为2CO2+O2+4e-===2CO
,物质A为CO2,C正确;D项,在燃料电池中,阴离子移向负极,所以CO
向甲烷一极移动,D错误;答案选C。
手工艺品,它运用不同的材料,通过不同的方式,经过自己亲手动手制作。
看着自己亲自完成的作品时,感觉很不同哦。
不论是01年的丝带编织风铃,02年的管织幸运星,03年的十字绣,04年的星座手链,还是今年风靡一时的针织围巾等这些手工艺品都是陪伴女生长大的象征。
为此,这些多样化的作品制作对我们这一创业项目的今后的操作具有很大的启发作用。
11.用电化学制备正十二烷的方法:
向烧杯中加入50mL甲醇,不断搅拌加入少量金属钠,再加入11mL正庚酸搅拌均匀,装好铂电极,接通电源反应,当电流明显减小时切断电源,然后提纯正十二烷。
已知电解总反应:
2C6H13COONa+2CH3OH
C12H26+2CO2↑+H2↑+2CH3ONa,下列说法不正确的是( )
(2)物品的独一无二
A.图中电源的a极为直流电源的负极
B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐,提高离子浓度,增强导电性
朋友推荐□宣传广告□逛街时发现的□上网□C.阳极电极反应:
2C6H13COO--2e-===C12H26+2CO2↑
D.反应一段时间后将电源正负极反接,会产生杂质影响正十二烷的制备
答案 D
解析 A项,a连接的电极生成氢气,发生还原反应,则a为负极,故A正确;B项,C6H13COONa为强电解质,导电能力比正庚酸强,故B正确;C项,阳极发生氧化反应,电极方程式为2C6H13COO--2e-===C12H26+2CO2↑,故C正确;D项,因C12H26为液体,而杂质为气体,不影响C12H26的制备,故D错误;故选D。
12.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法,下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。
下列说法正确的是( )
A.Zn与电源的负极相连
B.ZnC2O4在交换膜右侧生成
C.电解的总反应:
2CO2+Zn
ZnC2O4
D.通入11.2LCO2时,转移0.5mol电子
答案 C
解析 锌化合价升高被氧化,连接电源正极,故A错误;阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以ZnC2O4在交换膜左侧生成,故B错误;电解的总反应:
2CO2+Zn
ZnC2O4,故C正确;11.2LCO2的物质的量不一定是0.5mol,转移电子不一定是0.5mol,故D错误。
13.Ⅰ.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。
高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。
如图1是高铁电池的模拟实验装置:
(1)该电池放电时正极的电极反应式为
________________________________________________________________________;
若维持电流强度为1A,电池工作10min,理论消耗Zn________g(已知F=96500C·mol-1)。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”,下同)池移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向________移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有
________________________________________________________________________。
Ⅱ.电解制取KIO3
电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
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,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为_____________________________________________;
电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案 Ⅰ.
(1)FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH- 0.2
(2)右 左
(3)使用时间长、工作电压稳定
Ⅱ.I-+6OH--6e-===IO
+3H2O(或2I--2e-===I2) 变大
解析 Ⅰ.
(1)根据电池装置,Zn作负极,C为正极,高铁酸钾的氧化性很强,正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3,正极电极反应式:
FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-,若维持电流强度为1A,电池工作10min,通过电子为
,则理论消耗Zn的质量为
×
×65g·mol-1≈0.2g。
(2)盐桥中阴离子向负极移动,盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路,使两溶液保持电中性,起到平衡电荷,构成闭合回路的作用,放电时盐桥中氯离子向右池移动,用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。
(3)由图可知高铁电池的优点有:
使用时间长、工作电压稳定。
Ⅱ.阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子,电解过程中阳极上碘离子失去电子生成碘酸根离子,电极方程式为I-+6OH--6e-===IO
+3H2O(或2I--2e-===I2);阴极上氢离子放电生成氢气,所以阴极附近破坏水的电离平衡,溶液中的氢氧根离子浓度增大,pH变大。
14.某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。
已知FeCO3、MnCO3难溶于水。
一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,主要物质转化关系如下:
(1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2。
滤渣1的主要成分是________________(填化学式)。
(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)设备2中加足量双氧水的作用是
________________________________________________________________________。
设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+:
________________________________________________________________________。
(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,用化学平衡移动原理解释原因:
________________________________________________________________________。