高二化学电化学原理及其应用练习题(含答案)

高二化学电化学原理及其应用练习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (含答案) 高二化学电化学原理及其应用练习题(含答案) 专题2 第4讲 电化学原理及其应用 一、选择题 1((2011•河北刑台一模)工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 制得盐酸， 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸，下列说法正确的是( ) A(假设这种想法可行，则可能在制取盐酸的同时，获取电能 B(负极材料用锌，正极材料用石墨，用氢氧化钠作电解质溶液 C(通入氢气的电极为原电池的正极 D(电解质溶液中的阴离子向通氯气的电极移动 答案:A 点拨:该原电池应用惰性电极，氢气通入负极区，氯气通入正极区，稀盐酸作电解质溶液，B、C项错误;在原电池中，阳离子向正极区移动，阴离子向负极区移动，D项错误。 2((2011•石家庄一模)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因而越来越成为人们研制绿色电池所关注的焦点。某种镁二次电池的反应为xMg， 放电充电MgxMo3S4，下列叙述不正确的是( ) A(放电时正极的电极反应为:Mo3S4，2xe,===Mo3S42x, B(充电时阴极的电极反应为:xMg2，，2xe,===xMg C(放电时Mg2，向正极移动 D(放电时Mo3S4发生氧化反应 答案:D 点拨:放电时，Mg在负极发生氧化反应:xMg,2xe,===xMg2，，Mo3S4在正极发生还原反应:Mo3S4，2xe,===Mo3S2x,4，放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。充电时，阴极的电极反应式为:xMg2，，2xe,===xMg，阳极的电极反应 式为:Mo3S42x,===Mo3S4，2xe,。故选项D错误。 3((2011•湖北黄冈质量 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 )用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨，已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)，PbO2(s)，放电充电2PbSO4(s)，2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是( ) A(电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 g B(放电时铅蓄电池负极的电极反应式为: PbO2(s)，4H，(aq)，SO42,(aq)，2e,===PbSO4(s)，2H2O(l) C(c、d电极产生气体的物质的量之比为1?2 D(X极为负极 答案:A 点拨:a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错;B项，所写电极反应式为正极的电极反应式;C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2?1。 4((2011•河北衡水统考)如图所示，X为铁、Y为石墨电极，a是电解质溶液，实验开始前，在U形管的两边同时滴入几滴酚酞试液，下列叙述错误的是( ) A(合上K1、断开K2，若a是稀硫酸，则Y上有气泡冒出 B(合上K1、断开K2，若a是饱和食盐水，则Y电极附近溶液慢慢变为红色 C(合上K2、断开K1，若a是硫酸铜溶液，则Y电极上有红色物质析出 D(合上K2、断开K1，若a是氢氧化铁胶体，则X电极附近红褐色加深 答案:C 点拨:A项铁作负极、石墨作正极，石墨电极上产生氢气;B项Y电极作正极，电极反应为O2，4e,，2H2O===4OH,，使酚酞变红;C项Y电极作阳极，产生氧气;D项氢氧化铁胶粒带正电移向阴极即X电极。 5((2010•全国?)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为: TiO2/S――?hυTiO2/S*(激发态) TiO2/S*―?TiO2/S，，e, I3,，2e,―?3I, 2TiO2/S，，3I,―?2TiO2/S，I3, 下列关于该电池叙述错误的是( ) A(电池工作时，I,离子在镀铂导电玻璃电极上放电 B(电池工作时，是将太阳能转化为电能 C(电池的电解质溶液中I,和I3,浓度不会减少 D(电池中镀铂导电玻璃为正极 答案:A 点拨:太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，电极材料和电解质溶液只起到导电的作用。 6((2011•课标，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为: Fe，Ni2O3，3H2O===Fe(OH)2，2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( ) A(电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B(电池放电时，负极反应为Fe，2OH,,2e,===Fe(OH)2 C(电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D(电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2，2OH,,2e,===Ni2O3，3H2O 答案:C 点拨:A项，由电池反应可知，Ni2O3―?Ni(OH)2，Ni的化合价由，3价?，2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe?Fe(OH)2，Fe的化合价由0价?，2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确;B项，负极发生氧化反应，Fe，2OH,,2e,===Fe(OH)2，正确;C项，阴极发生还原反应，Fe(OH)2，2e,===Fe，2OH,，c(OH,)增大，溶液的pH增大，故错误;D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2，2OH,,2e,===Ni2O3，3H2O，D正确。 7((2010•课标全国)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是( ) A(2Ag(s)，Cd2，(aq)===2Ag，(aq)，Cd(s) B(Co2，(aq)，Cd(s)===Co(s)，Cd2，(aq) C(2Ag，(aq)，Cd(s)===2Ag(s)，Cd2，(aq) D(2Ag，(aq)，Co(s)===2Ag(s)，Co2，(aq) 答案:A 点拨:根据原电池知识，金属活动性负极>正极，可得三种金属的活动性顺序应为:Cd>Co>Ag，则选项中符合此关系的置换反应成立。 8((2011•北京理综，8)结合下图判断，下列叙述正确的是( ) A(?和?种正极均被保护 B. ?和?中负极反应均是Fe,2e,===Fe2， C. ?和?中正极反应均是O2，2H2O，4e,===4OH, D. ?和?中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀 答案:A 点拨:A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，?中的负极反应为Zn,2e,===Zn2，。C项，?中的正极反应为2H，，2e,===H2?。D项，由于?中负极反应产生Zn2，，不会与K3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。 9((2011•试题调研)下列有关电池的说法不正确的是( ) A(手机上用的锂离子电池属于二次电池 B(铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C(甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D(锌锰干电池中，锌电极是负极 答案:B 点拨:如果不理解“二次电池”的含义，会错选A项。 本题考查电池原理，涉及电池分类、电子流向、能量转化形式、电极判断等，二次电池也就是充电电池，A选项正确;铜锌原电池中，铜为正极，锌为负极，锌失电子，电子通过外电路导线流向铜电极(正极)，B选项错误;燃料电池将化学能转化为电能，对外放电，C选项正确;锌锰干电池中锌为负极，石墨为正极，D选项正确。 10((2010•安徽)如图是三种稀酸对Fe,Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( ) A(稀硝酸对Fe,Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱 B(稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe，6HNO3(稀)===Fe(NO3)3，3NO2?，3H2O C(Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe,Cr合金的腐蚀性最强 D(随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe,Cr合金的腐蚀性减弱 答案:D 点拨:A项，由图示可知当Cr含量小于13%时，稀硝酸对合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸强，当Cr含量大于13%时，稀硝酸对合金腐蚀性较弱。B项，稀硝酸与金属反应时，其还原产物应是NO。C项，Cr含量大于13%时，硫酸对合金腐蚀性最强，由于溶液密度没有给出，硫酸中氢离子浓度不一定最大。D项，由图示可知，随着Cr含量增加，稀硝酸对合金腐蚀性减弱。 11((2010•北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A(钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B(铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C(钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D(钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe,3e,===Fe3， 答案:B 点拨:A项，钢管与电源正极连接，则钢管为电解池的阳极，发生氧化反应被腐蚀;B项，铁遇冷浓硝酸，表面形成致密的氧化膜，可保护内部不被腐蚀;C项，钢管与铜管露天堆放在一起时易形成原电池，钢管作负极易被腐蚀;D项，负极反应应为Fe,2e,===Fe2，。 12(如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( ) A(4>2>1>3 B(2>1>3>4 C(4>2>3>1 D(3>2>4>1 答案:A 点拨:金属的腐蚀，从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速度大大减小，所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢;反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu 等连接起来，则被腐蚀的速率增大，所以容器2中的铁比容器1中的铁被腐蚀得快。容器4是一个电解池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2，的形式进入容器中，从而加速了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中铁的腐蚀过程是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为:4>2>1>3。 二、非选择题 13(按下图所示装置进行实验，并回答下列问题: (1)判断装置的名称:A池为________，B池为________。 (2)锌极为________极，电极反应式为__________________;铜极为________极，电极反应式为__________________;石墨棒C1为________极，电极反应式为__________________;石墨棒C2附近发生的实验现象为_______________________ _________________________________________________。 (3)当C2极析出224 mL气体( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况下)，锌的质量变化为(增加或减少)________g。CuSO4溶液的质量变化为(增加或减少)________g。 答案:(1)原电池 电解池 (2)负 Zn,2e,===Zn2， 正 Cu2，，2e,===Cu 阳 2Cl,,2e,===Cl2? 有无色气体产生，附近溶液出现红色 (3)减少0.65 增强0.01 点拨:A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极。B池中C1为阳极，C2为阴极析出H2，周围OH,富集，酚酞变红。n(H2),0.01 mol，所以电路上转移电子的物质的量为0.01 mol×2,0.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少0.01 mol×65 g•mol,1,0.65 g，铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液增加了0.01 mol×(65 g•mol,1,64 g•mol,1),0.01 g。 14((2011•试题调研)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 (1)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: ?电源的N端为________极; ?电极b上发生的电极反应为____________________________________; ?列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:___________________ _________________; ?电极c的质量变化是________g; ?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, ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案:(1)?正 ?4OH,4e,===2H2O，O2? ?水减少的质量:100g×(1,10.00%10.47%)?4.5g，生成O2的体积:4.5g18g•mol,1×12×22.4L•mol,1,2.8L ?16 ?碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大 酸性增大，因为在阳极上OH,生成O2，溶液中H，离子浓度增加 酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性 (2)能继续进行，因为乙装置中已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应 点拨:本题考查综合分析电解原理及计算能力。 (1)?依题意，甲装置中装氢氧化钠溶液，实质相当于电解水;乙装置电解硫酸铜溶液;阴极:2Cu2，，4e,===2Cu;阳极:4OH,4e,===2H2O，O2?。c电极质量增加，说明该电极为阴极，由d极为阳极，依次类推:e极为阴极，f极为阳极，N极为正极，M极为负极，a极为阴极，b极为阳极。?甲装置中装氢氧化钠溶液，在b极OH,发生氧化反应:4OH,,4e,===2H2O，O2?，电解反应为:2H2O=====通电2H2?，O2。?两装置中装K2SO4溶液，电解前后溶质质量不变，实质是电解水，设电解水的质量为x,100 g×10.00%,(100 g,x)×10.47%，x?4.5 g。n(H2O),4.5 g18 g•mol,1,0.25 mol，n(O2),0.125 mol，V(O2),0.125 mol×22.4 L/mol,2.8 L。?电解0.25 mol水转移电子的物质的量为0.5 mol，c极反应:Cu2，，2e,===Cu，根据电子守恒知，析出金属质量为m(Cu),0.25 mol×64g/mol,16g。?甲、丙装置实质是电解水，乙装置电解反应式为2CuSO4，2H2O=====电解2Cu，2H2SO4，O2?，溶液酸性增强。(2)如果铜全部析出，甲装置装有氢氧化钠溶液，乙装置装有硫酸溶液，丙装置装有硫酸钾溶液，仍然能电解，三个装置都相当于电解水。 如果不清楚甲、乙、丙装置中电极串联，会错误判断电极，导致回答问题出错。 15((2011•试题调研)金属铝是应用广泛的金属之一，在工农业生产中有着广泛的应用，对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 (1)在进行电解前，要对铝电极进行表面处理，是将铝片浸入热的16% NaOH溶液中半分钟左右，目的是________，反应的离子方程式为__________________。碱洗时常有气泡冒出，原因是______________(用离子方程式表示)。 (2)以铝片为阳极，在H2SO4溶液中电解，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______________________。 (3)在金属表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜。例如在铝片上电镀铜时，电解原理是采用Cu(NO3)2溶液为电解质，用________作阳极。而在实际的电镀工艺中，要求金属在镀件上的析出速率得到控制，使析出的镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。所以电镀铜时，实际使用的电镀液是________(填序号)。 A(AlCl3 B(CuCl2 C(K6[Cu(P2O7)2] D(CuSO4 (4)在如图所示装置中，溶液的体积为100 mL，开始时电解质溶液的浓度为0.1 mol/L，工作一段时间后导线上通过0.001 mol电子。若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则电解后溶液的pH为________。 答案:(1)除去表面的氧化膜 Al2O3，2OH,===2AlO2,，H2O 2Al，2OH,，2H2O===2AlO2,，3H2? (2)废电解液中含有的Al3，和HCO3,发生了双水解反应 (3)Cu c (4)2 点拨:本题以铝的抗腐蚀处理为载体，主要考查电化学原理、简单计算等。(1)铝的金属性强，表面易被氧化成氧化铝，加入NaOH溶液后，氧化铝与NaOH溶液反应，同时铝也可能与NaOH溶液反应，有气泡产生。(2)溶液中存在的Al3，与HCO3,发生双水解反应，因此既有沉淀生成，又有气体放出。(3)电镀时用镀层金属为阳极，镀件为阴极，含有镀层金属离子的溶液为电解质溶液，因此采用铜为阳极，铜的络离子电离出的铜离子浓度小。(4)导线上通过0.001 mol电子时会产生0.001 mol H，，浓度为0.01 mol/L，pH,2。 16((2011•试题调研)如图1是氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图，其中离子交换膜为“阳 离子交换膜”它有一特殊的性质——只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过。 (1)电解后得到的氢氧化钠溶液从________口流出(填字母代号)，b口排出的是________气体，电极1应连接电源的________极(填“正”或“负”);理论上讲，从f口加入纯水即可，但在实际生产中，纯水中要加入一定量的NaOH溶液，其原因是________________________ 和________________________。 (2)图2是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理设计的电解Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4溶液的装置。请回答:a为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜;从E口流进的物质的化学式(若为溶液，则写出溶质的化学式)为:________。 答案:(1)d Cl2 正 增加溶液的导电性 不影响NaOH的纯度 (2)阴 H2O(加少量稀H2SO4) 点拨:(1)氢氧化钠的产生是因为在阴极氢离子得电子生成了氢气，留下的氢氧根离子结合Na，形成了氢氧化钠，所以氢氧化钠应该在d口流出。b口这边的电极是阳极，根据离子的放电顺序应该是氯离子失去电子形成氯气，电极1是阳极，所以连接电源的正极。如果只加纯水，溶液的导电能力太弱，不利于电解反应。 (2)因为a左边的电极为阳极，在阳极阴离子失去电子发生氧化反应，所以a应该是阴离子交换膜。电解Na2SO4溶液实际上电解的是水，阳极是OH,失去电子。D口这边是阴极，氢离子得电子后留下的氢氧根离子与Na，结合产生NaOH。