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选修4电化学基础 【题型1】原电池原理例1 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（ ）A. H2 + 2OH= 2H2O + 2eB. O2 + 4H+ + 4e= 2H2OC. H2 = 2H+ + 2eD. O2 + 2H2O + 4e= 4OH【题型2】化学电源例2 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰软锰矿酸浸过量FeSO4H2SO4过滤滤液滤渣调pH至5.4氨水MnS加热至沸过滤高纯MnO2滤渣滤液过滤滤液滤渣A的流程如下： 某软锰矿的主要成分是MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，请回答下列问题。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.0-0.422.577 （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为_ _。 （2）滤渣A的主要成分为_。 （3）加入MnS的目的是除去_杂质。 （4）碱性锌锰干电池中，MnO2参与的电极反应方程式是_。 （5）从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有_（写出两种）。【题型3】电解原理例3 三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl3溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解，电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（ ）A. 可用铁作阳极材料B. 电解过程中阳极附近溶液的pH升高C. 阳极反应方程式为：2Cl2e= Cl2D. 1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子【题型4】电解原理的应用例4 下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）A. 铜锌原电池中铜是正极，锌是负极B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C. 在镀件上电镀时可用金属铜作阴极D. 电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极【题型5】元素推断与电解池和原电池的转换例5 X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；Z可分别与Y、X形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答： （1）Z2Y的化学式是_。 （2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是_。 （3）如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）为多孔石墨电极。接通S1后，C（）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C（）的电极名称是_（填“正极”或“负极”）；C（）的电极反应式是_。 （4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是_。【题型6】金属的电化学腐蚀与防护例6 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe2+ + 4OH。以下说法正确的是（ ）A. 负极发生的反应为：Fe2e= Fe2+B. 正极发生的反应为：2H2O + O2 + 2e= 4OHC. 原电池是将电能转变为化学能的装置D. 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 1.原电池发生的反应通常是放热反应，下列在理论上可设计成原电池的化学反应是（ ）A.C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H 0B. Ba(OH)28H2O(s) + 2NH4Cl(s) = BaCl2(aq) + 2NH3H2O(l) + 8H2O(l) H 0C. CaC2(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(s) + C2H2(g) H 0D. CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) H 0 2.在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是（ ）A. Na、Ba、Mg、AlB. Na、K、Zn、FeC. Zn、Fe、Cu、AgD. Mg、Al、Zn、Fe 3.如图4.1所示的5个容器里盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）CuFeFeFeSn铁 图4.1A. B. C. D. 4.用石墨作电极，下列离子的浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是（ ）A. 4OH4e= 2H2O + O2B. S2e= SC. 2Cl2e= Cl2D. 2Br2e= Br2 5.如图4.2所示的是2004年批量生成的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O。下列说法正确的是（ ）A. 左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇B. 右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气C. 正极反应为：CH3OH + H2O6e= CO2 + 6H+图4.2D. 正极反应为：O2 + 2H2O + 4e= 4OH 6.元素周期表中有些元素有“隔类相似”现象（即对角线相似），如MgLi、SiB、BeAl等性质相似。现电解熔融氯化锂可得锂和氯气。若用已潮解的氯化锂加热蒸干并加强热到熔融，再用惰性电极电解，结果得到金属锂和一种无色无味气体，其主要理由是（ ）A. 电解出的锂与水反应放出H2B. 电解前氯化锂在加热时已发生水解，电解时放出H2C. 电解时产生的无色气体是氧气D. 电解时阳极放出的氯气与水作用会放出O2 7.某学生为完成2HCl + 2Ag = 2AgCl+ H2反应设计了如图4.3所示的四个实验，你认为可行的实Ag盐酸Ag验是（ ）Ag盐酸AgFe盐酸AgAg盐酸 A. B. C. D.图4.3 8.多粉尘的工厂如冶金、水泥等常将废气通过高压电的“电除尘器”，使粉尘基本除去，其主要原理是（ ）A. 发生电泳，使粉尘在电极极板上凝聚B. 高压电促使粉尘转化为气体C. 高压电使粉尘在空间形成沉淀而沉降D. 高压电因电场强烈有类似于过滤的作用 9.用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（ ）A. 稀NaOH溶液B. HCl溶液C. 酸性MgSO4溶液D. 酸性AgNO3溶液10.将金属a放入b(NO3)2溶液中发生下列反应：a + b2+ = a2+ + b，则下列说法正确的是（ ）A. 常温下，a或b可与水发生反应B. a与b用导线连接插入稀H2SO4中，则形成原电池且b极上有H2放出 C. a与b用导线连接插入b(NO3)2中一定构成原电池D. 用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阳极上先析出b11.关于原电池的叙述中，错误的是（ ）A. 构成原电池正极和负极的必须是两种不同的金属B. 原电池是将化学能转化为电能的装置C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极12.按如图4.4所示的甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述不正O121234yxEFCu足量CuSO4C确的是（ ）A. E表示反应生成Cu的物质的量B. E表示反应消耗H2O的物质的量C. F表示反应生成O2的物质的量D. F表示反应生成H2SO4的物质的量乙甲13.下列操作对钢铁不能起保护作用的是（ ）图4.4A. 铁制品表面镀金 B. 铁闸门与直流电源正极相连C. 铁闸门水下部分镶上锌D. 钢铁中加入Ni、Cr组成合金14.用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、已两个烧杯中的200 mL 0.3 mol/L的NaCl溶液和300 mL 0.2 mol/L的AgNO3溶液，当电解产生0.56 L（标准状况）Cl2时停止电解，取出电极，将两烧杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后溶液总体积为500 mL）（ ）A. 1.4B. 5.6C. 7D. 12.615.干电池的负极反应是Zn2e= Zn2+，现以干电池作电源电解33.4 g 34%的硝酸钾溶液，一段时间后，测得溶液中溶质的质量分数为37.8%，则干电池中消耗的锌的物质的量约为（ ）A. 0.3 molB. 0.05 molC. 0.2 molD. 0.1 mol16.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe2+ + 4OH。以下说法正确的是（ ）A. 负极发生的反应为Fe2e= Fe2+B. 正极发生的反应为2H2O + O2 + 2e= 4OHC. 原电池是将电能转变为化学能的装置D. 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀17.对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是（ ）A. 以石墨为电极，电解含甲基橙的0.1 mol/L硫酸溶液B. 以铜为电极，电解1 mol/L硫酸溶液C. 以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水D. 以石墨为电极，电解1 mol/L溴化钾溶液18.下列关于电解的说法中正确的是（ ）电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转化成电能 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解原理可实现 任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A. B. C. D. 19.用惰性电极实现电解，下列说法中正确的是（ ）A. 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C. 电解硫酸钠溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1 : 2D. 电解氯化铜溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比我1 : 120.用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液。电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（ ）A. AgNO3B. H2SO4C. NaOHD. NaCl放电21.镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为充电人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：xMg + Mo3S4MgxMo3S4。在镁原电池放电时，下列说法错误的是（ ）A. Mo3S4发生氧化反应B. 正极反应为：Mo3S4 + 2xe= Mo3SC. Mg2+向正极迁移D. 负极反应为：xMg2xe= xMg2+22.冶炼金属常用以下几种方法：以C或CO、H2作还原剂还原，电解法，热分解法，铝热反应。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mg，试标明适宜的冶炼方法。 Mg _；Cu _；Hg _；Mn _。23.今有Cu2+、Cl、Na+、SO、Zn2+五种离子两两组合分别组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解。 （1）以_作阳极，电解_溶液时，溶液的pH明显升高，且溶液保持澄清。 （2）以_作阳极，电解_溶液时，溶液的pH明显下降。 （3）要使电解过程中溶液的浓度保持不变，应以铜为阳极，电解_溶液，或以_为阳极，电解_溶液。 （4）以铜为阳极，电解_或_溶液，均可得到氢氧化物沉淀。 （5）要使电解过程中溶质的组合和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以_为阳极，电解_溶液，化学方程式为_。 （6）要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极，电解_溶液。24.熔融盐燃料电池具有高的发电频率，因而收到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 阳极反应式：2CO + 2CO= 4CO2 + 4e； 阴极反应式：_； 总电池反应式：_。25.已知在pH为45的环境中，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解。某学生欲用电解纯净的CuSO4溶液的方法，并根据电极上析出的铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量，其实验流程如下：酸化的硫酸铜溶液（其中含少量硫酸铁）通直流电某电极增重m g另一电极上产生标准状况下气体V mL沉淀物滤 液搅拌、过滤加稍过量的黑色粉末A 试回答下列问题： （1）步骤中加入的A物质的化学式是_，加入A的作用是_。 （2）步骤中所用部分仪器如图4.5所示，则A、B分别接直流电源的_极和_极（填“正”或“负”）。 （3）电解开始后，在U形管内可观察到的现象是_，其电解反应的离子方程式是：_。 （4）下列实验操作属于必要的是_（填字母）。铜石墨CuSO4溶液 A. 称量电解前电极的质量 B. 电解后的电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗 C. 刮下电解后电极上的铜，并清洗、称量图4.5 D. 电极在烘干称重的操作中必须按“烘干称重再烘干再称重”进行两次 E. 在有空气存在的情况下，电极烘干必须采用低温烘干法 （5）铜的相对原子质量为_（用带有m、V的计算式表示）。26.如图4.6所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，试完成以下问题：图4.6 （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_。27.如下所示反应有直接进行的，也有在溶液中进行的，其中部分产物略去。ABDEFBXXX足量Y足量Y沉淀J+气体H 已知：A是固体单质；B、X、H为气体单质；D属于可溶于水的强电解质，一个D分子中含有18个电子。 （1）化学式：B _；F _。 （2）写出D的电子式：_，液态D能否导电？_（填“能”或“不能”）。 （3）据统计，地球上每年由于腐蚀和消耗的A约占其年产量的10%。A发生腐蚀的主要原因是（填写下面的选项序号）_。 a. 直接与氧气发生化学腐蚀 b. 通过原电池反应发生腐蚀 c. 因溶于水而消耗掉 若你的选项为a或c，请写出相应的化学方程式：_； 若你的选项为b，请写出负极的电极反应式：_。 （4）已知相同条件下H的密度约是空气密度的1.1倍，则中所涉及的反应的化学方程式为： _。28.如图4.7所示，其中B常温下为液体，D、E、F为常见的单质，F为金属单质。按要求填写下列空白：电解点燃GJECDEABFHMN图4.7 （1）单质D是_，单质E是_，单质F是_。（均填写化学式） （2）化合物B是_（填化学式）。 （3）写出A和B进行电解反应的化学方程式_。 （4）写出由N生成M的化学方程式_。29.在20时，氯化钠的溶解度为36 g，取一定量该温度下的饱和氯化钠溶液用惰性电极进行电解。当阳极产生气体为11.2 L（标准状况）时，氯化钠完全电解，所得溶液的密度为1.2 g/mL。试计算： （1）电解时所取饱和氯化钠溶液的质量。 （2）电解后溶液的物质的量浓度。 （3）要使溶液恢复原状态，需要加入多少克什么物质？30.向8 g二价金属的氧化物固体中加入稀H2SO4，使其恰好完全电解，已知所消耗的硫酸体积为100 mL，在所得溶液中插入铂电极进行电解，通电一段时间后，在一个电极上收集到224 mL（标准状况）氧气，在另一个电极上析出该金属1.28 g。 （1）根据计算确定金属氧化物的名称。 （2）计算通电后硫酸溶液的物质的量浓度（溶液体积按100 mL计算）。31.以石墨为电极，电解1 L硫酸铜和氯化钠的混合溶液。其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2 mol，硫酸铜的物质的量分数为x。 （1）若x = 0.5，当Cu2+在阴极恰好完全析出时，产生的气体是什么？其物质的量为多少？所得溶液的pH为多少？（电解前后溶液的体积不变，且不考虑产生气体的溶解） （2）电解一段时间后，阴极和阳极产生的气体的物质的量恰好相等，均为0.12 mol，试求此时x的值。32.以石墨为电极，在某温度下电解一定量密度为1.15 g/cm3的NaCl溶液，设NaCl恰好完全反应，且无其他化学反应发生，得到的溶液中氧元素的质量分数为80%。求： （1）电解后溶液中溶质与容积的物质的量之比为多少？ （2）电解前原NaCl溶液的物质的量浓度是多少？参考答案1234567891011DADBACCAACCAD12131415161718192021DBCCAADDBCA22. 电解23.（1）Pt NaCl （2）Pt CuSO4 （3）CuSO4 Zn CuSO4 （4）NaCl Na2SO4 （5）Pt Na2SO4 2H2O = 2H2+ O2 （6）CuCl224.O2 + 2CO2 + 4e= 2CO 2CO + O2 = 2CO225.（1）CuO 通过消耗H+使溶液的pH升高，使Fe3+完全水解形成Fe(OH)3沉淀而除去电解 （2）负 正 （3）A极上有红色物质析出，B极上有气泡产生，溶液蓝色变浅 电解 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + 4H+ + O2 （4）A、B、D、E （5）26.（1）正极 （2）2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2+ 2H2SO4 （3）1 : 1 （4）银 AgNO3 （5）Y极附近红褐色变深 氢氧化铁胶粒带正电荷27.（1）H2 FeCl2 （2） 否 （3）b Fe2e= Fe2+电解 （4）2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+ 3NaCl28.（1）Cl2 H2 Fe （2）H2O （3）2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2 （4）4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)329.（1）221 g （2）6.50 mol/L （3）通入36.5 g HCl气体30.（1）氧化铜 （2）0.2 mol/L31.（1）Cl2和O2 0.075 mol 1 （2）0.232.（1）1 : 10 （2）4.48 mol/L原电池 电解池及应用1可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极2右图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是（ ）A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大DZ溶液中SO42向Cu电极定向移动3.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是 A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应 C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生42004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH +3O2 = 2CO2 +3H2O, 电池示意如右图，下列说法不正确的是 （ ）Aa极为电池的负极B电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C电池正极的电极反应为：4H+ + O2 + 4e = 2H2OD电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移5右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（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：（激发态）来源:Z下列关于该电池叙述错误的是：A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少6. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2eFe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀8.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极9.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体10铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断不正确的是AK 闭合时，d电极反应式：B当电路中转移02mol电子时，I中消耗的为02 molCK闭合时，II中向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极11某同学用电解原理设计一个观察Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)2被氧化的实验装置。如图所示，有关该装置的说法正确的是A断开K2 ，接通K1 ，铁棒和石墨棒上都放出大量气泡，两电极附近溶液颜色均无变化B断开K2 ，接通K1 ，仅石墨捧上放出大量气泡，石墨电极附近溶液变红，一段时间后水槽中可见白色沉淀生成且保持较长时间不变色C断开K2，接通K1，一段时间后再断开K1，接通K2，由于苯层的保护作用，白色沉淀仍能长时间保持不变色D若先断开K1，接通K2，铁棒和石墨棒上都放出大量气泡，石墨电极附近溶液变红12右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 下列说法正确的是W W W K S 5 U . C O MA.A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为：C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化13如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行 电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是【B】A甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B甲烧杯中a的电极反应式为4OH4e-O22H2OC当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）14X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知： X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物； Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：（1） Z2Y的化学式是 （2） Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。（3） 如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）为多孔石墨电极。接通S1后，C()附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C()的电极名称是 （填写正极或负极）；C()的电极反应式是 。（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是： 。15.请回答氯碱的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k （要求计算表达式和结果）；（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl（盐酸）BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是 （填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。图中X、Y分别是 、 （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a与b的大小 ；分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极： ； 负极： ；这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处） 、 。14 Na2O 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 负极 Cl2 + 2e= 2Cl Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O15：（1）k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2） (3）Cl2 H2 a小于b O2+4e+2H2O4OH H22e+2OH2H2O 燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也给分）28.（15分）（注意：在试题卷上作答无效）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态下的体积： ；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）正极 4OH-4e=2H2O + O2。2.8L 16g 甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应电化学练习题一、 选择题（每一小题只有一个正确答案）1、 下列说法正确的是：A、 提高某燃料电池的转化效率不属于电化学范畴B、 电解池和原电池中电流方向是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动C、 原电池采用盐桥把两个半电池连接起来，可以提供持续稳定电流D、 粗铜精炼，常把粗铜作阴极2、下列关于锌铜原电池的说法正确的是A、盐桥起导电作用，故可用导线代替盐桥B、盐桥中的钾离子向锌半电池移动C、铜半电池发生的电极反应式：Cu-2e-=Cu2+D、导线中电流的方向：da3、下列关于铜电极的叙述，正确的是A铜锌原电池中铜为负极，发生氧化反应B用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时，可用精铜作阳极D电解稀H2SO4制H2、O2时，可用铜作阳极4、微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-; Ag2O+ H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述中不正确的是A、Zn是负极，Ag2O是正极B、OH-移动方向是ZnAg2OC、电池总反应是： Zn+ Ag2O= ZnO+2AgD、Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应5、下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法中不正确的是（ ） A该能量转化系统中的水可以循环使用 B燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能 C水电解系统的阳极反应：4OH-4e=2H2O+O2D燃料电池放电时的正极反应：H2-2e+2OH=2H26、碱性锌锰电池获得了广泛的应用，根据电池的电极反应，下列说法正确的是A、负极反应：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2 OH.B、Zn电极发生还原反应，MnO2电极发生氧化反应C、负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOHD、碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，但比能量没有普通锌锰电池高7、铅蓄电池充电时，PbO2（ ）A、在正极生成 B、在阴极生成 C、在阳极生成 D、在两极生成8、镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行：由此可知，下列说法正确的是A、充电时Ni(OH)2在阳极上放电。 B、充电时负极是C、放电时正极是Cd C、放电时电能化学能9、电解100mL含C(H+)=0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是A、0.10mol/LAg+ B、0.02mol/LZn2+ C、0.20mol/LCu2+ D、0.20mol/LPb2+10根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是 A来源:学_科_网 B C D 10. 固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的。它以固体氧化锆、氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过，该电池的工作原理如右图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。则下列判断中，正确的是A. 有O2进入的a极为电池的负极B. 有H2进入的b极为电池的正极C. a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-D. 该电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O二、非选择题11、某学生设计电解食盐水实验。如图所示。回答下列问题（1）设计一种方案确定电源正、负极： 。（2）阳极反应： 。阴极反应： 。阴极发生的是 反应。（填氧化或还原）。（3）阴极和阳极都有气体产生，设计一种方案分别检验两极上的气体： 。（4）从环保角度分析，该设计有很大不足，它是： ，设计一种简单改进： 。（5）该学生分别收集两极上产生的气体，发现阳极上收集的气体体积总是小于阴极上收集气体的体积，试分析原因： 。（6）若实验前在食盐水中滴加酚酞，a区首先出现红色，则电源A是 极。电解一段时间后，用PH计测溶液的PH =10，则在a区上收集的气体体积为 。（标准状况下体积）12、（2009山东理综）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）、该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 （填“正极”或“负极”）。（2）、若ZnCl2-NH4Cl混合