電化學(xué) 綜合練習(xí)題.doc

電化學(xué) 專題檢測1.(2016上海，8)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()A.銅棒的質(zhì)量 B.c(Zn2) C.c(H) D.c(SO)2.(2016北京理綜，12)用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A.a、d處：2H2O2e=H22OH B.b處：2Cl2e=Cl2C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe2e=Fe2 D.根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅3.(2016全國卷，11)MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A.負極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2 B.正極反應(yīng)式為Age=AgC.電池放電時Cl由正極向負極遷移 D.負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H24.(2016海南，10)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是()A.Zn為電池的負極 B.正極反應(yīng)式為2FeO10H6e=Fe2O35H2OC.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D.電池工作時OH向正極遷移5.(2016浙江理綜，11)金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高C.M空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD.在Mg空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜6.下列說法中，不正確的是()ABCD鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜的酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕將鋅板換成銅板對鋼閘門保護效果更好鋼閘門作為陰極而受到保護7.有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是().堿性鋅錳電池.鉛硫酸蓄電池.銅鋅原電池.銀鋅紐扣電池A.所示電池工作中，MnO2的作用是催化劑B.所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C.所示電池工作過程中，鹽橋中K移向硫酸鋅溶液D.所示電池放電過程中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中還原為Ag8.鎂電池放電時電壓高而平穩(wěn)，成為人們研制的綠色電池。一種鎂電池的反應(yīng)式為 xMgMo3S4MgxMo3S4，下列說法中正確的是()A.充電時MgxMo3S4只發(fā)生還原反應(yīng) B.放電時Mo3S4只發(fā)生氧化反應(yīng)C.充電時陽極反應(yīng)式為Mo3S2xe=Mo3S4 D.放電時負極反應(yīng)式為xMg2xe=xMg29.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.06.0之間，通過電解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下來，起到凈水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B.為增強污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇C.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2 D.甲烷燃料電池中CO向空氣一極移動10.采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法，下圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說法正確的是()A.Zn與電源的負極相連 B.ZnC2O4在交換膜右側(cè)生成C.電解的總反應(yīng)：2CO2ZnZnC2O4 D.通入11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子11.如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列說法正確的是()A.甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC.反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D.甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體12. 1.2016天津理綜，10(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 電解一段時間后，c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因：_。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。13. 2015山東理綜，29(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_溶液(填化學(xué)式)，陽極電極反應(yīng)式為_，電解過程中Li向_電極遷移(填“A”或“B”)。14.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負”)極，C口流出的物質(zhì)是_。(2)SO放電的電極反應(yīng)式為_。(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因：_。專題強化練1.(2016上海，8)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()A.銅棒的質(zhì)量 B.c(Zn2)C.c(H) D.c(SO)答案C解析該裝置構(gòu)成原電池，Zn是負極，Cu是正極。A項，在正極Cu上溶液中的H獲得電子變?yōu)闅錃?，Cu棒的質(zhì)量不變，錯誤；B項，由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應(yīng)Zn2e=Zn2，所以溶液中c(Zn2)增大，錯誤；C項，由于反應(yīng)不斷消耗H，所以溶液中的c(H)逐漸降低，正確；D項，SO不參加反應(yīng)，其濃度不變，錯誤。2.(2016北京理綜，12)用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A.a、d處：2H2O2e=H22OHB.b處：2Cl2e=Cl2C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe2e=Fe2D.根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅答案B解析A項，a、d處試紙變藍，說明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子剩余造成的，正確；B項，b處變紅，局部褪色，說明是溶液中的氯離子放電生成氯氣的同時與H2O反應(yīng)生成HClO和H，2Cl2e=Cl2，Cl2H2OHClHClO，H顯酸性，HClO具有漂白性，錯誤；C項，c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，正確；D項，實驗一中ac形成電解池，bd形成電解池，所以實驗二中形成3個電解池，n(右面)有氣泡生成，為陰極產(chǎn)生氫氣，n的另一面(左面)為陽極產(chǎn)生Cu2，Cu2在m的右面得電子析出銅，正確。3.(2016全國卷，11)MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A.負極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B.正極反應(yīng)式為Age=AgC.電池放電時Cl由正極向負極遷移D.負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案B解析根據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項，負極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正確；B項，正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl 2Ag，錯誤；C項，對原電池來說，陰離子由正極移向負極，正確；D項，由于鎂是活潑金屬，則負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正確。4.(2016海南，10)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是()A.Zn為電池的負極B.正極反應(yīng)式為2FeO10H6e=Fe2O35H2OC.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D.電池工作時OH向正極遷移答案A解析以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液的電池中，Zn為負極，發(fā)生反應(yīng)：Zn2e2OH=Zn(OH)2，K2FeO4為正極，發(fā)生反應(yīng)：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，放電過程中有OH生成，則電解質(zhì)溶液的濃度增大，OH向負極遷移，故A正確。5.(2016浙江理綜，11)金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高C.M空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD.在Mg空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜答案C解析A項，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴散至電極的表面，正確；B項，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn釋放的電子分別為 mol、 mol、 mol，顯然鋁的比能量比Mg、Zn高，正確；C項，電池放電過程正極O2得電子生成OH，但負極生成的金屬陽離子不能透過陰離子交換膜移至正極，故正極不能生成M(OH)n，反應(yīng)式應(yīng)為O22H2O4e=4OH，錯誤；D項，為避免OH移至負極而生成Mg(OH)2，可采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜阻止OH，正確。6.下列說法中，不正確的是()ABCD鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜的酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕將鋅板換成銅板對鋼閘門保護效果更好鋼閘門作為陰極而受到保護答案C解析A項，當鋼鐵表面的水膜酸性很弱或顯中性時，鐵在負極放電，氧氣在正極上放電，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，故A正確；B項，當鋼鐵表面的水膜顯酸性時，鐵在負極放電，水膜中的氫離子在正極放電生成氫氣，發(fā)生的是析氫腐蝕，故B正確；C項，在原電池中，正極被保護，當將鋅板換成銅板后，銅作正極被保護，鋼閘門作負極被腐蝕，起不到對鋼閘門的保護作用，故C錯誤；D項，在電解池中，陰極被保護，故要保護鋼閘門，就要將鋼閘門作電解池的陰極，故D正確。故選C。7.有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是().堿性鋅錳電池.鉛硫酸蓄電池.銅鋅原電池.銀鋅紐扣電池A.所示電池工作中，MnO2的作用是催化劑B.所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C.所示電池工作過程中，鹽橋中K移向硫酸鋅溶液D.所示電池放電過程中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中還原為Ag答案D解析A項，該電池反應(yīng)中二氧化錳得到電子被還原，為原電池的正極，錯誤； B項，鉛蓄電池放電時電池反應(yīng)：PbPbO2 2H2SO4=2PbSO4 2H2O，該反應(yīng)中硫酸參加反應(yīng)，所以濃度降低，錯誤；C項，根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，原電池中陽離子向正極移動，所以鹽橋中K移向硫酸銅溶液，錯誤；D項，該原電池中，正極上氧化銀得電子生成銀，所以Ag2O作氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)，正確。8.鎂電池放電時電壓高而平穩(wěn)，成為人們研制的綠色電池。一種鎂電池的反應(yīng)式為 xMgMo3S4MgxMo3S4，下列說法中正確的是()A.充電時MgxMo3S4只發(fā)生還原反應(yīng)B.放電時Mo3S4只發(fā)生氧化反應(yīng)C.充電時陽極反應(yīng)式為Mo3S2xe=Mo3S4D.放電時負極反應(yīng)式為xMg2xe=xMg2答案C解析A項，充電時MgxMo3S4既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；B項，放電時，鎂發(fā)生氧化反應(yīng)，Mo3S4只發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；C項，充電時陽極反應(yīng)式為 Mo3S2xe=Mo3S4，C正確；D項，放電時負極反應(yīng)式為xMg2xe=xMg2，D錯誤，答案選C。9.2015年斯坦福大學(xué)研究人員研制出一種可在一分鐘內(nèi)完成充、放電的超常性能鋁離子電池，內(nèi)部用AlCl和有機陽離子構(gòu)成電解質(zhì)溶液，其放電工作原理如下圖所示。下列說法不正確的是()A.放電時，鋁為負極、石墨為正極B.放電時，有機陽離子向鋁電極方向移動C.放電時的負極反應(yīng)：Al3e7AlCl=4Al2ClD.充電時的陽極反應(yīng)：CnAlCle=CnAlCl4答案B解析A項，放電時是原電池，鋁是活性電極，石墨為惰性電極，鋁為負極、石墨為正極，故A正確；B項，放電時是原電池，在原電池中，陽離子向正極移動，有機陽離子由鋁電極向石墨電極方向移動，故B錯誤；C項，根據(jù)示意圖，放電時，鋁為負極，失去電子與AlCl生成Al2Cl，負極反應(yīng)：Al3e7AlCl=4Al2Cl，故C正確；D項，充電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CnAlCl e=CnAlCl4，故D正確；故選B。10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.06.0之間，通過電解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下來，起到凈水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.為增強污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇C.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2D.甲烷燃料電池中CO向空氣一極移動答案C解析A項，甲烷燃料電池中，通入甲烷的電極是負極，與負極相連的石墨電極是陰極，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；B項，乙醇是非電解質(zhì)，不能增強污水的導(dǎo)電能力，B錯誤；C項，根據(jù)圖示，甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，所以正極反應(yīng)為2CO2O24e=2CO，物質(zhì)A為CO2，C正確；D項，在燃料電池中，陰離子移向負極，所以CO向甲烷一極移動，D錯誤；答案選C。11.用電化學(xué)制備正十二烷的方法：向燒杯中加入50 mL 甲醇，不斷攪拌加入少量金屬鈉，再加入11 mL正庚酸攪拌均勻，裝好鉑電極，接通電源反應(yīng)，當電流明顯減小時切斷電源，然后提純正十二烷。已知電解總反應(yīng)：2C6H13COONa2CH3OHC12H262CO2H22CH3ONa，下列說法不正確的是()A.圖中電源的a極為直流電源的負極B.加入金屬鈉可以將酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽，提高離子濃度，增強導(dǎo)電性C.陽極電極反應(yīng)：2C6H13COO2e=C12H262CO2D.反應(yīng)一段時間后將電源正負極反接，會產(chǎn)生雜質(zhì)影響正十二烷的制備答案D解析A項，a連接的電極生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，則a為負極，故A正確；B項，C6H13COONa為強電解質(zhì)，導(dǎo)電能力比正庚酸強，故B正確；C項，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為2C6H13COO2e=C12H262CO2，故C正確；D項，因C12H26為液體，而雜質(zhì)為氣體，不影響C12H26的制備，故D錯誤；故選D。12.采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法，下圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說法正確的是()A.Zn與電源的負極相連B.ZnC2O4在交換膜右側(cè)生成C.電解的總反應(yīng)：2CO2ZnZnC2O4 D.通入11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子答案C解析鋅化合價升高被氧化，連接電源正極，故A錯誤；陽離子交換膜只允許陽離子通過，所以ZnC2O4在交換膜左側(cè)生成，故B錯誤；電解的總反應(yīng)：2CO2ZnZnC2O4，故C正確； 11.2 L CO2的物質(zhì)的量不一定是0.5 mol，轉(zhuǎn)移電子不一定是0.5 mol，故D錯誤。13.高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀( K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中。如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：(1)該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為_；若維持電流強度為1 A，電池工作10 min，理論消耗Zn_g(已知F96 500 Cmol1)。(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向_(填“左”或“右”，下同)池移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向_移動。(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有_。.電解制取KIO3電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發(fā)生反應(yīng)：3I26KOH=5KIKIO33H2O，將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時，陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_；電解過程中陰極附近溶液pH_(填“變大”、“變小”或“不變”)。答案.(1)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0.2(2)右左(3)使用時間長、工作電壓穩(wěn)定.I6OH6e=IO3H2O (或2I2e=I2)變大解析.(1)根據(jù)電池裝置，Zn作負極，C為正極，高鐵酸鉀的氧化性很強，正極上高鐵酸鉀發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe(OH)3，正極電極反應(yīng)式：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，若維持電流強度為1 A，電池工作10 min，通過電子為，則理論消耗Zn的質(zhì)量為65 gmol10.2 g。(2)鹽橋中陰離子向負極移動，鹽橋起的作用是使兩個半電池連成一個通路，使兩溶液保持電中性，起到平衡電荷，構(gòu)成閉合回路的作用，放電時鹽橋中氯離子向右池移動，用某種高分子材料制成陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向左移動。(3)由圖可知高鐵電池的優(yōu)點有：使用時間長、工作電壓穩(wěn)定。.陽極附近的陰離子有碘離子、碘酸根離子和氫氧根離子，電解過程中陽極上碘離子失去電子生成碘酸根離子，電極方程式為I6OH6e= IO3H2O (或2I2e=I2)；陰極上氫離子放電生成氫氣，所以陰極附近破壞水的電離平衡，溶液中的氫氧根離子濃度增大，pH 變大。14.某含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：(1)設(shè)備1中反應(yīng)后，濾液1里錳元素只以Mn2的形式存在，且濾渣1中也無MnO2。濾渣1的主要成分是_(填化學(xué)式)。(2)設(shè)備1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_。(3)設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是_。設(shè)計實驗方案檢驗濾液2中是否存在Fe2：_。(4)設(shè)備4中加入過量氫氧化鈉溶液，沉淀部分溶解，用化學(xué)平衡移動原理解釋