电化学综合练习题.docx
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电化学综合练习题
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
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。
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（）
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
D.甲烷燃料电池中CO
向空气一极移动
答案C
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。
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（）
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
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：
________________________________________________________________________。
（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下：
①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的________极。
实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
②该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2＋进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式
________________________________________________________________________。
答案
（1）SiO2
（2）2FeCO3＋MnO2＋8H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2CO2↑＋4H2O
（3）将Fe2＋完全氧化为Fe3＋取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2＋，否则没有Fe2＋（答案合理即可）
（4）滤渣2中有Al（OH）3，存在电离平衡：
Al3＋＋3OH－Al（OH）3AlO
＋H＋＋H2O，加入NaOH溶液，H＋被中和，浓度减小，Al（OH）3不断溶解
（5）①负2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
②Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2↓＋
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