电化学经典习题电解池.docx
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电化学经典习题电解池
电解100mL含c（H＋）＝0.30mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时理论上析出金属质量最大的是（ ）
A．0.10mol·L－1Ag＋B．0.20mol·L－1Zn2＋
C．0.20mol·L－1Cu2＋D．0.20mol·L－1Pb2＋
下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是（ ）
A．镀铝塑料B．食品罐头盒（镀锡）
C．白铁水桶（镀锌）D．镀银铜质奖章
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。
则下列说法错误的是（ ）
A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小
．为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如下图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是（ ）
（1）
（2） （3）
A．实验结束时，装置
（1）左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置
（1）左侧的液面一定比装置
（2）的低
C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重
D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀
某学生欲制做一种家用环保型消毒液发生器，下列是他所设计的装置，你认为比较合理的是（ ）
）常温下，某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为5∶2，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电解产物，可分为三个阶段。
下列叙述不正确的是（ ）
A．溶液pH不断增大，最后为7B．阳极先析出Cl2，后析出O2
C．阴极始终只析出H2D．电解最后阶段为电解水
如图所示是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，
插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出的导线相连，引出端分别为X、Y。
（1）当以I＝0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则装置中的X端与直流电源的________极相连，它是电解池的________极。
（2）电解后铜片B的质量________，（填“增加”、“减少”或“不变”）。
（3）列式计算阿伏加德罗常数NA（已知电子电量e＝1.60×10－19C）
解析：
因为铜片A的质量增加，A为电解池的阴极，Cu2＋＋2e－===Cu，X端应与直流电源的负极相连接。
铜片B则为电解池的阳极：
Cu－2e－===Cu2＋，其质量减
少。
答案：
（1）负 阴
（2）减少（3）NA＝6.048×1023mol－1
如图装置中，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹，a、b为电源两极。
在A、B中充满KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。
切断K1，闭合K2、K3，通直流电，电解一段时间后A、B中均有气体产生，如图所示。
（1）电源的a极为________（填“正极”或“负极”）。
（2）在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液，现象是
___________________________________________________________________。
（3）写出A中电极反应式：
____________________________________________________________________。
（4）若电解一段时间后A、B中均有气体包围电极。
此时切断K2、K3，闭合K1，电流表的指针发生偏转，此时B极的电极反应式为_____________________________________________________________________。
如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。
将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。
试完成以下问题：
（1）电源A极的名称是________。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是_______________________________________________________________。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是________。
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是________（填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是________（填化学式）。
（5）装置丁中的现象是__________________________________________________，
说明_________________________________________________________________。
1．（2010·原创）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了外加直流电源的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
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，电解质为导电固体。
下列有关LiFePO4电池的说法正确的是（ ）
A．该电池可用硫酸作电解质溶液
B．放电时，电池内部的Li＋向负极移动
C．充电时，阳极的反应为：
LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋
D．放电过程中，电池正极材料的质量减少
5．一定条件下，电解较稀浓度的硫酸，其还原产物为双氧水，该原理可用于制取双氧水，其电解的化学方程式为：
3H2O＋3O2===O3＋3H2O2。
下列有关说法正确的是（ ）A．电解池的阳极生成双氧水，阴极生成臭氧
B．电解池中硫酸溶液的pH保持不变
C．产生臭氧的电极反应式为：
3H2O－6e－===O3＋6H＋
D．产生双氧水的电极反应式为2H2O－2e－===H2O2＋2H＋
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．放电时锌作负极
B．充电时氢氧化铁被氧化
C．放电时溶液的碱性增强
D．放电时转移3mole－，有2molFeO
被还原
用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有（ ）
①2Cu2＋＋2H2O
2Cu＋4H＋＋O2↑ ②Cu2＋＋2Cl－
Cu＋Cl2↑ ③2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑ ④2H2O
2H2↑＋O2↑ A．①②③B．①②④C．②③④D．②④
3．用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是（ ）
A．NaCl B．Na2CO3
C．CuSO4D．K2S
用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A．0.5mol/LB．0.8mol/LC．1.0mol/LD．1.5mol/L
在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、NO3SO4，该溶液放在
用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻后氧化产物与还原产物质量比为（ ）
A．35.5∶108B．16∶207C．8∶1D．108∶35.5
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式为：
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既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
4.右图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。
下列实验现象中正确的是（ ）
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
电镀在工业上有着广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。
利用如图所示装置可以将铜牌变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法中正确的是（ ）
A．通电后，Ag＋向阳极移动
B．银片与电源负极相连
C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===Ag
D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初
下列关于电解NaNO3溶液的叙述正确的是（ ）
A．随着电解的进行，溶液的pH减小
B．OH－向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性
C．NO
向阳极移动，Na＋向阴极移动，分别在对应的电极上析出
D．阴极上H＋得电子被还原成H2，使阴极附近的溶液呈碱性
关于下列装置说法正确的是（ ）
A．装置①中，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液
B．装置②在电解过程中，a极上得到22.4L气体（标准状况），理论上需要转移NA个电子（NA表示阿伏加德罗常数）
C．可以用装置③在铜上镀银，c极为银
D．装置④中一段时间后会有Fe（OH）2生成
下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）
A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
电解100mL含c（H＋）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）
A．0.10mol/LAg＋ B．0.20mol/LZn2＋
C．0.20mol/LCu2＋D．0.20mol/LPb2
下列关于电化学知识说法正确的是（ ）
A．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在阴极上依次析出Cu、Fe、Al
B．电解CuSO4溶液一段时间后，加入适量Cu（OH）2可以使溶液恢复至原状态
C．铅蓄电池在充电时，连接电源正极发生的电极反应为：
PbSO4＋2e－===Pb＋SO
D．将钢闸门与直流电流的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
下列电极反应式与出现的环境相匹配的是（ ）
选项
电极反应式
出现的环境
A
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
B
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀
C
2H＋＋2e－===H2↑
用铜做电极电解NaOH溶液的阴极反应
D
H2－2e－===2H＋
用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应
.用如图所示装置进行实验，下列叙述错误的是（ ）
A．K与N连接时，铁被腐蚀
B．K与N连接时，石墨电极产生气泡
C．K与M连接时，一段时间后溶液的pH增大
D．K与M连接时，初始阶段石墨电极的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。
下列判断正确的是（ ）
A．该装置中Cu极为阴极
B．一段时间后锌片质量减少
C．b极反应的电极反应式为：
H2－2e－＋2OH－===2H2O
D．当铜极的质量变化为32g时，a极上消耗的O2的体积为5.6L
为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。
反应原理如下：
电池：
Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）===2PbSO4（s）＋2H2O（l）
电解池：
2Al＋3H2O
Al2O3＋3H2↑
电解过程中，以下判断正确的是（ ）
电池
电解池
A
H＋移向Pb电极
H＋移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极：
PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O
阳极：
2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
D
11．
（1）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。
由有机阳离子、Al2Cl
和AlCl
组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___________________________________________________。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。
（2）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：
_____________________________________
________________________________________________________________________。
（3）电化学降解NO
的原理如图所示。
①电源正极为__________（填“A”或“B”），阴极反应式为
________________________________________________________________________。
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为________g。
12．用石墨作电极电解1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液（假定电解前后溶液体积不变）。
（1）电路通过0.1mol电子时，溶液的pH为________，欲恢复电解前状态应加入________的质量是________g。
（2）当电路中通过0.3mol电子时，欲恢复电解前状态，可加入下列的________。
a．Cu B．CuO
c．Cu（OH）2 D．Cu2（OH）2CO3
（3）电路中通过0.4mol电子时，欲恢复原状态，可加入________，质量是________。
（4）用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。
电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。
则下列说法不正确的是________。
A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．b电极上发生的反应方程式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．曲线0～P段表示O2的体积变化
D．Q点时溶液中H＋的物质的量为0.4mol
13．Ⅰ.（2014年潮州模拟）如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答：
（1）若甲池利用电解原理在铁上镀银，则A是________、________（依次填电极材料和电极名称），电极反应式是________；B（要求同A）是________、________，电极反应式是________________________________________________________________________，
应选用的电解质溶液是________。
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈________色，C极附近呈________色。
（3）若甲槽阴极增重43.2g，则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是________mL。
（4）若乙槽中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液的物质的量浓度为________mol·L－1，pH等于________。
Ⅱ.将等物质的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为________个阶段（填表不一定填满）。
阶段
相当于电解液
离子方程式
①
②
③
④
⑤
画出过程中溶液pH值随时间变化的曲线（假定生成的Cl2全部逸出）。
2．氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。
下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的是（ ）
A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒
B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阴极区域，试纸变蓝
C．电解过程中，在阳极区域溶液中滴加品红，品红褪色
D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性
4．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为________________________________________。
取少
量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________________________________________________。
（2）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______________________________________________________
____________________________________________________。
（3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（4）粗铜的电解精炼如图所示。
在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极________（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_______________________________。
6．在如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
（1）电源电极X为________极。
（2）pH变化：
A________，B________，C________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标准状况），溶液体积为200mL。
则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________（设电解前后溶液体积无变化）。
（4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为________（设电解前后溶液体积无变化）。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
（1）纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。
（ ）
（2）Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。
（ ）
（3）钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋。
（ ）
（4）在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。
（ ）
1．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，CuZn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，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
2．以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈
D．银制奖牌（纯银制成）久置后表面变暗
如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④②①③⑥
C．⑤④③①②⑥D．⑤③②④①⑥
）请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的
实验，要求测定产生的氢气的体积（大于25mL），并检验氯气的氧化性。
（1）A极发生的电极反应式是________________________________________________________________________，
B极发生的电极反应式是________________________________________________________________________。
电解饱和食盐水的化学方程式是________________________________________________________________________。
（2）电源、电流表与A、B两极的正确连接顺序为：
L→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→M。
（3）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：
______接______、______接A、B接______、______接________。
（4）在实验中，盛有KI淀粉溶液的容器中发生的反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（5）已知饱和食盐水50mL，某时刻测得H2体积为16.8mL（标准状况）。
此时溶液pH约为__________。
（lg2＝0.3，lg3＝0.5，lg5＝0.7）
）在右图中，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L－1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100mL0.25mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9g，则
（1）电源E为________极，F为________极。
（2）A极的电极反应式为_____________________________________________________，
析出物质________mol。
（3）B极的电极反应式为______________________________________________________，
析出气体________mL（标准状况）。
（4）C极的电极反应式为_____________________________________________________，
析出物质________mol。
（5）D极的电极反应式为_____________________________________________________，
析出气体________mL（标准状况）。
（6）甲烧杯中滴入石蕊试液，________附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到________溶液。
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如右表所示：
如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、
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