【高考化学】高考化学选择题之电化学专项练习30题

第 1 页 共 35 页 高考化学 高考化学选择题之电化学专项练习 高考化学 高考化学选择题之电化学专项练习 30 题题 一 选择题 共一 选择题 共 15 小题 满分小题 满分 90 分 每小题分 每小题 6 分 分 1 6 分 如图是一种锂电池的充 放电示意图 已知放电时该电池的电极反应式为 负极 Li e Li 正极 FePO4 Li e LiFePO4 则下列说法不正确的是 A 该电池的反应式为 FePO4 LiLiFePO4 B K 与 N 相接时 Li 由 A 极区迁移到 B 极区 C K 与 M 相接时 A 是阳极 发生氧化反应 D 本装置充 放电过程中至少存在三种形式的能量转化 2 6 分 已知 Fe2 可用 K3Fe CN 6 来检验 呈蓝色 将图 I 装置中的铁棒末段分别联上一块锌片 和铜片 并静置于含有 K3Fe CN 6及酚酞的混合凝胶上 一段时间后发现凝胶的某些区域 如图 II 示 发生了变化 则下列说法正确的是 A 甲区不变色 B 乙区呈现蓝色 C 丙区产生 Cu2 离子 D 丁区产生 Fe2 离子 3 6 分 硫 钠原电池具有输出功率较高 循环寿命长等优点 其工作原理可表示为 2Na xS Na2Sx 但工作温度过高是这种高性能电池的缺陷 科学家研究发现 采用多硫化合物 作为电极反应材料 可有效地降低电池的工作温度 且原材料价廉 低毒 具有生物降解性 下列有 关叙述正确的是 A 这是一种新型有机高分子材料 B 此化合物不能发生加成反应 第 2 页 共 35 页 C 原电池的负极反应将是将单体转化为的过程 D 当电路中转移 0 02mol 电子时 将消耗原电池的负极反应原料 0 23g 4 6 分 如图所示的两个实验装置中 溶液的体积均为 200mL 开始时电解质溶液的浓度均为 0 1mol L 工作一段时间后 测得导线中均通过 0 02mol 电子 若不考虑气体的溶解和溶液体积的变化 则下列 叙述中正确的是 A 产生气体的体积 B 电极上析出物质的质量 C 溶液的 pH 变化 增大 减小 D 电极反应式 中负极 Zn 2e Zn2 中阳极 Cu2 2e Cu 5 6 分 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示 下列说法中正确的是 A 燃料电池工作时负极反应为 H2 2H 2e B 若要实现铁上镀铜 则 a 极是铁 b 极是铜 C 若要实现电解精炼粗铜 则 a 极发生氧化反应 b 极上有铜析出 D a b 两极均是石墨时 在相同条件下当电池中消耗 H222 4L 标准状况 时 a 极析出铜 64g 6 6 分 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛的应用 已知某镍镉电池中电解质溶液为 KOH 溶液 其充放电按下式进行 Cd 2NiOOH 2H2OCd OH 2 2Ni OH 2 有关该电池的说 法错误的是 A 充电时阳极反应 Ni OH 2 OH e NiOOH H2O B 充电过程是电能转化为化学能的过程 C 放电时负极上发生氧化反应 电极附近溶液的碱性减弱 D 放电时电解质溶液中 OH 向负极移动 第 3 页 共 35 页 7 6 分 最近 科学家研制出一种纸质电池 这种 软电池 采用薄层纸片作为载体和传导体 在一 边附着锌 在另一边附着二氧化锰 电池总反应为 Zn 2MnO2 H2O ZnO 2MnO OH 下列说法正 确的是 A 该电池 Zn 为负极 ZnO 为正极 MnO2为催化剂 B 该电池的负极反应为 MnO2 e H2O MnO OH OH C 导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2 内电路电子由 MnO2流向 Zn D 电池工作时水分子和 OH 都能通过薄层纸片 8 6 分 镁 H2O2酸性电池采用海水 加入一定量酸 作电解质 下列说法正确的是 A 电池总反应为 Mg H2O2 2H Mg2 2H2O B 负极反应为 H2O2 2e 2H 2H2O C 电池工作时 正极周围海水的 pH 减小 D 电池工作时 溶液中的 H 向负极移动 9 6 分 为研究金属腐蚀的条件和速率 某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定 在图示的三个装置中 再放置于玻璃钟罩里保存一星期后 下列对实验结束时现象描述不正确的是 A 装置 左侧的液面一定会上升 B 左侧液面装置 比装置 的低 C 装置 中的铁钉腐蚀最严重 D 装置 中的铁钉几乎没被腐蚀 10 6 分 在室温下 1L 某溶液中含有的离子如下表 离子 Cu2 Al3 NO3 Cl C mol L 1 1 4 a 用惰性电极电解该溶液 当电路中有 3mole 通过时 忽略电解时溶液体积变化及电解产物可能存在 的溶解现象 下列说法不正确的是 A 电解后溶液的 PH 0 B 阳极与阴极析出的气体物质的量之比为 2 1 第 4 页 共 35 页 C 阴极析出 64g 铜 D 阳极电解反应 2Cl 2e Cl2 11 6 分 下图装置中 小试管内为红墨水 具支试管内盛有 pH 4 的雨水和生铁片 观察 开始导 管内液面下降 一段时间后导管内液面回升 略高于小试管液面 以下有关解释合理的是 A 生铁片中的碳是原电池的负极 发生还原反应 B 雨水酸性较强 生铁片仅发生析氢腐蚀 C 墨水回升时 碳极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH D 具支试管中溶液 pH 逐渐减小 12 6 分 用某氢氧燃料电池 用氢氧化钾水溶液为电解质溶液 电解饱和亚硫酸钠溶液一段时间 假设电解时温度不变且用惰性电极 下列说法正确的是 A 当燃料电池正极消耗 mg 气体时 电解池阴极同时有 mg 气体生成 B 电解池的阳极反应式为 4OH 4e O2 2H2O C 电解池中溶液 pH 变小 D 燃料电池中溶液 pH 变大 13 6 分 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一次电池 B 铜锌原电池工作时 电子沿外电路从锌电极流向铜电极 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 14 6 分 空间实验室 天宫一号 的供电系统中有再生氢氧燃料电池 RFC RFC 是一种将水电解技 术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池 图为 RFC 工作原理示意图 有关说法正确的是 第 5 页 共 35 页 A 当有 0 1mol 电子转移时 a 极产生 1 12L O2 标准状况下 B b 极上发生的电极反应是 4H2O 4e 2H2 4OH C d 极上发生的电极反应是 O2 4H 4e 2H2O D c 极上进行还原反应 B 中的 H 可以通过隔膜进入 A 15 6 分 如图所示 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 丙池是化学能转化电能的装置 B 甲池通入 CH3OH 的电极反应为 CH3OH 6e 2H2O CO32 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 280 mL 标准状况下 O2 此时丙池中理论上最多产生 1 45g 固体 二 多选题 共二 多选题 共 15 小题 满分小题 满分 90 分 每小题分 每小题 6 分 分 16 6 分 用酸性氢氧燃料电池电解硫酸钠饱和溶液的装置如图所示 a b 为铜电极 下列说法 中不正确的是 第 6 页 共 35 页 A 电池工作时 正极反应式为 O2 4H 4e 2H2O B 电解时 当阴极逸出 amol 气体 同时有 W 克 Na2SO4 10H2O 析出 保持温度不变 剩余溶液中 的硫酸钠的质量分数是 C 电解时 电子流动路径是 负极 外电路 阴极 溶液 阳极 正极 D 忽略能量损耗 当电池中消耗 0 02gH2时 b 极周围会产生 0 02gH2 17 6 分 用 NaOH 溶液吸收二氧化硫 将所得的混合液进行电解循环再生 这种新工艺叫再生循 环脱硫法 其中阴阳膜组合循环再生机理如图 diluent 和 concentrated 的中文含义为稀释的 浓缩 的 下列有关说法正确的是 A 阳极区酸性减弱 B 阴极区电极反应式为 2H 2e H2 C 该过程中的副产品主要为 H2SO4 D 阳极区电极反应式为 4OH 4e 2H2O O2 18 6 分 Li SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点 其电解质是 LiBr 溶剂是碳酸丙烯酯 和乙睛 电池反应为 2Li 2SO2Li2S2O4 下列说法正确的是 A 该电池反应为可逆反应 B 放电时 Li 向正极移动 C 充电时 阴极反应式为 Li e Li D 该电池的电解质溶液可以换成 LiBr 的水溶液 第 7 页 共 35 页 19 6 分 如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图 放电时该电池的电极反应式为 负极 LixC6 xe C6 xLi LixC6 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料 正极 Li1 xMnO2 xLi x e LiMnO2 LiMnO2 表示含锂原子的二氧化锰 下列有关说法正确的是 A 该电池的总反应式为 Li1 xMnO2 LixC6LiMnO2 C6 B K 与 M 相接时 A 是阳极 发生氧化反应 C K 与 N 相接时 Li 由 A 极区迁移到 B 极区 D 在整个充 放电过程中只存在 3 种形式的能量转化 20 6 分 改编 下列说法正确的是 A 在海轮外壳上镶入锌块 可减缓船体的腐蚀速率 B 电解 MgCl2饱和溶液 可制得金属镁 C 用苯萃取溴水中的溴 分液时有机层从分液漏斗的下端放出 D 用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时 水洗后的酸式滴定管未经标准溶液润洗 则测定结 果偏高 21 6 分 利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验 甚至制作出一些有实际应用价值的装置 来 如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图 当电池工作时 有关说法正确 的是 A 铝罐将逐渐被腐蚀 B 碳粒和炭棒上发生的反应为 O2 4e 2O2 C 炭棒应与玩具电机的正极相连 D 该电池工作一段时间后炭棒和碳粒的质量会减轻 第 8 页 共 35 页 22 6 分 下列叙述正确的是 A 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 B 如图中电子由 Zn 极流向 Cu 盐桥中的 Cl 移向 CuSO4 溶液 C 氢氧燃料电池 酸性电解质 中 O2通入正极 电极反应为 O2 4H 4e 2H2O D 电镀时 通常把待镀的金属制品作阳极 23 6 分 钢铁防腐方法有许多种 如图是其中的一种方法 描述正确的是 A 如图所示是牺牲阳极的阴极保护法 B 铁闸门作阴极 发生还原反应 C 电子流向 a 铁闸门 辅助电极 b D 辅助电极上的反应 O2 2H2O 4e 4OH 24 6 分 图是模拟电化学反应的装置图 下列有关叙述中 错误的是 A X 为碳棒 Y 为 NaCl 溶液 开关置于 N 处 溶液中的阳离子移向碳棒 B X 为锌棒 Y 为 NaCl 溶液 开关 K 置于 N 处 可减缓铁的腐蚀 该法称为牺牲阳极的阴极保护法 C X 为铜棒 Y 为 CuSO4溶液 开关 K 置于 M 处 铜棒质量将增加 外电路中的电子流向铜棒 D X 为铜棒 Y 为 CuSO4溶液 开关 K 置于 N 处 铁棒质量将增加 溶液 中 Cu2 浓度不会改变 第 9 页 共 35 页 25 6 分 某兴趣小组设计如下微型实验装置 实验时 先断开 K2 闭合 K1 两极均有气泡产生 一 段时间后 断开 K1闭合 K2 发现电流发 A 指针偏转 下列有关描述正确的是 A 断开 K2 闭合 K1时 总反应的离子方程式为 2Cl 2H2O Cl2 H2 2OH B 断开 K2 闭合 K1时 石墨电极附近溶液变红 C 断开 K1闭合 K2时 铜电极上的电极反应为 Cl2 2e 2Cl D 断开 K2 闭合 K1时 石墨电极作正极 26 6 分 市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池 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 Li 2Li0 35NiO2 2Li0 85NiO2 下列说法正确的是 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 该电池既能用酸溶液又能用碱溶液作电解质溶液 D 放电过程中 Li 向负极移动 27 6 分 磷酸铁锂电池 LPF 是一种新型钮电池 其正极材料是 LiFePO4 负极材料是石墨 含 Li 导电固体为电解质 化学方程式为 LiC xFePO4 xLiFePO4 C 下列说法正确的是 A 放电时 电池内部 Li 向负极移动 B 放电时 FeP04得到电子 C 充电时 石墨电极接电源的正极 D 充电时 电解池阴极反应式为 Li e Li 28 6 分 根据下图判断 下列正确的说法是 A 负极反应是 Fe 2e Fe2 B 正极反应是 O2 2H2O 4e 4OH C 放电过程中 右侧烧杯中溶液的 pH 增大 D 盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动 29 6 分 图中 两电极上发生的电极反应分别为 a 极 2Ag 2e 2Ag b 极 Fe 2e Fe2 下列 说法不正确的是 第 10 页 共 35 页 A 该装置一定是电解池 B a b 可能是同种电极材料 C 装置中电解质溶液不一定含有 Ag D 装置中发生的反应方程式一定是 Fe 2Ag Fe2 2Ag 30 6 分 高铁电池是一种新型可充电电池 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 OH 2 4KOH 2Fe OH 33Zn 2K2FeO4 8H2O 下列判断正确的是 A 充电时阳极反应为 2FeO42 8H2O 6e 2Fe OH 3 10OH B 充电时阴极附近溶液的 pH 变大 C 放电时 负极材料为 Zn D 放电时 每转移 0 2 mol 电子 正极的质量减少 6 5 g 第 11 页 共 35 页 高考化学 高考化学选择题之电化学专项练习 高考化学 高考化学选择题之电化学专项练习 30 题题 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一 选择题 共一 选择题 共 15 小题 满分小题 满分 90 分 每小题分 每小题 6 分 分 1 6 分 2011 冀州市模拟 如图是一种锂电池的充 放电示意图 已知放电时该电池的电极反应 式为 负极 Li e Li 正极 FePO4 Li e LiFePO4 则下列说法不正确的是 A 该电池的反应式为 FePO4 LiLiFePO4 B K 与 N 相接时 Li 由 A 极区迁移到 B 极区 C K 与 M 相接时 A 是阳极 发生氧化反应 D 本装置充 放电过程中至少存在三种形式的能量转化 分析 锂电池是一种二次电池 原电池工作时 较为活泼的单质锂作负极 阳离子向正极移动 阴 离子向负极移动 正负极反应相加可得反应的电池总反应 解答 解 A 正负极反应相加可得反应的电池总反应为 FePO4 LiLiFePO4 故 A 正确 B K 与 N 相接时 为原电池 放电时 B 为负极 原电池工作时 阳离子向正极移动 阴离子向负极 移动 故 B 错误 C K 与 M 相接时 为电解池 A 是阳极 阳极发生氧化反应 故 C 正确 D 至少存在化学能转化为电能 电能转化为化学能 电能转化为光能 故 D 正确 故选 B 点评 本题考查原电池的组成和工作原理 题目难度不大 注意离子的定向移动判断 2 6 分 2017 碑林区校级模拟 已知 Fe2 可用 K3Fe CN 6 来检验 呈蓝色 将图 I 装置中的铁 棒末段分别联上一块锌片和铜片 并静置于含有 K3Fe CN 6及酚酞的混合凝胶上 一段时间后发现 凝 胶 的 某 些 区 域 如 图II示 发 生 了 变 化 则 下 列 说 法 正 确 的 是 第 12 页 共 35 页 A 甲区不变色 B 乙区呈现蓝色 C 丙区产生 Cu2 离子 D 丁区产生 Fe2 离子 分析 铁棒末段分别联上一块锌片和铜片 并静置于含有 K3Fe CN 6及酚酞的混合凝胶上 则形 成原电池装置 活泼金属为负极 甲区发生电极反应 O2 2H2O 4e 4OH 乙区发生电极反应 2Zn 4e 2Zn2 丙区发生电极反应 O2 2H2O 4e 4OH 丁区发生电极反应 2Fe 4e 2Fe2 根据电 极反应式来判断各个电极的变化情况 解答 解 A 甲区发生电极反应 O2 2H2O 4e 4OH 生成的氢氧根离子能使酚酞变红色 所以 甲极区变红色 故 A 错误 B 乙区发生电极反应 2Zn 4e 2Zn2 所以乙极区不变色 故 B 错误 C 丙区发生电极反应 O2 2H2O 4e 4OH 不会产生铜离子 故 C 错误 D 丁区发生电极反应 2Fe 4e 2Fe2 故 D 正确 故选 D 点评 本题考查学生电极反应方程式的书写以及原电池的工作原理知识 要求学生熟记教材知识 灵活应用 3 6 分 2011 杭州校级模拟 硫 钠原电池具有输出功率较高 循环寿命长等优点 其工作原理 可表示为 2Na xSNa2Sx 但工作温度过高是这种高性能电池的缺陷 科学家研究发现 采用 多硫化合物 作为电极反应材料 可有效地降低电池的工作温度 且原材料价廉 低 毒 具有生物降解性 下列有关叙述正确的是 A 这是一种新型有机高分子材料 B 此化合物不能发生加成反应 C 原电池的负极反应将是将单体转化为的过程 D 当电路中转移 0 02mol 电子时 将消耗原电池的负极反应原料 0 23g 分析 A 根据高分子材料的含义来判断 B 含有不饱和键的物质能发生加成反应 第 13 页 共 35 页 C 原电池的负极发生失电子的氧化反应 D 根据电极反应式和电子转移知识来计算 解答 解 A 多硫化合物是一种聚合物 属于高分子材料 故 A 正确 B 此化合物中含有不饱和键 能发生加成反应 故 B 错误 C 根据电池反应 2Na xSNa2Sx 原电池的负极是金属钠发生失电子的氧化反应 故 C 错误 D 根据电极反应式 2Na xSNa2Sx 每消耗 2mol 的金属钠 电子转移 2mol 当电路中转移 0 02mol 电子时 将消耗原电池的负极反应原料 0 46g 故 D 错误 故选 A 点评 本题考查学生原电池的工作原理知识 可以根据教材知识来回答 难度不大 4 6 分 2011 萧山区模拟 如图所示的两个实验装置中 溶液的体积均为 200mL 开始时电解质 溶液的浓度均为 0 1mol L 工作一段时间后 测得导线中均通过 0 02mol 电子 若不考虑气体的溶解 和溶液体积的变化 则下列叙述中正确的是 A 产生气体的体积 B 电极上析出物质的质量 C 溶液的 pH 变化 增大 减小 D 电极反应式 中负极 Zn 2e Zn2 中阳极 Cu2 2e Cu 分析 A 根据转移电子的量可以计算 的阳极和 的正极产生气体的量 B 中的两个电极上均析出物质 中只有正极析出物质 根据转移电子的量可以计算均析出物质 的质量 C 相当于电解氯化铜本身 相当于锌和硫酸中的氢离子反应 D 原电池的负极是金属失电子的过程 电解池的阳极是惰性电极时 则阴离子在该极失电子 解答 解 A 的阳极反应 4OH 4e 2H2O O2 导线中通过 0 02mol 电子时 产生氧气的 体积 V nVm 0 005mol 22 4L mol 0 0112L 中的正极反应为 2H 2e H2 导线中通过 0 02mol 电子时 产生氢气的体积 V nVm 0 01mol 22 4L mol 0 0224L 所以产生气体的体积 故 A 第 14 页 共 35 页 错误 B 的阳极反应 4OH 4e 2H2O O2 导线中通过 0 02mol 电子时 产生氧气的质量 m nM 0 005mol 32g mol 0 16g 中的正极反应为 2H 2e H2 导线中通过 0 02mol 电子时 产生氢气的质量 m nM nVm 0 01mol 2g mol 0 02g 所以 电极上析出物质的质量为 0 02g 故 B 正确 C 相当于电解硫酸铜 溶液的 pH 减小 相当于锌和硫酸中的氢离子反应 所以氢离子减少 酸性减弱 所以 pH 增大 故 C 错误 D 中负极 Zn 2e Zn2 中阳极 4OH 4e 2H2O O2 故 D 错误 故选 B 点评 本题是一道有关原电池和电解池的工作原理的综合题目 要求学生熟悉教材基本知识 具备 分析和解决问题的能力 5 6 分 2011 晋江市校级模拟 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所 示 下列说法中正确的是 A 燃料电池工作时负极反应为 H2 2H 2e B 若要实现铁上镀铜 则 a 极是铁 b 极是铜 C 若要实现电解精炼粗铜 则 a 极发生氧化反应 b 极上有铜析出 D a b 两极均是石墨时 在相同条件下当电池中消耗 H222 4L 标准状况 时 a 极析出铜 64g 分析 碱性氢氧燃料电池中 通入 H2的一极为原电池的负极 发生氧化反应 电极反应式为 H2 2e 2OH 2H2O 通入的一极为原电池的正极 发生还原反应 电极反应式为 O2 4e H2O 4OH 总 反应式为 2H2 O2 2H2O 作为 a 为电解池的阳极 发生氧化反应 b 为电解池的阴极 发生还原反应 电极反应式为 Cu2 2e Cu 解答 解 A 燃料电池工作时负极反应为 H2 2e 2OH 2H2O 故 A 错误 B 若要实现铁上镀铜 镀层金属应为电解池的阳极 则 a 极是铜 b 极是铁 故 B 错误 C 若要实现电解精炼粗铜 则 a 极为粗铜 连接原电池的正极 发生氧化反应 b 极为电解池的阴 极 发生 Cu2 2e Cu 则 b 极上有铜析出 故 C 正确 第 15 页 共 35 页 D a b 两极均是石墨时 在相同条件下当电池中消耗 H222 4L 标准状况 时 根据电极反应式 H2 2e 2OH 2H2O 可知转移 2mol 电子 则 b 极析出铜 1mol 即 64g 故 D 错误 故选 C 点评 本题考查原电池和电解池的知识 题目难度中等 解答此种类型的题目的关键是能把握电化 学原理 能正确书写电极反应式 6 6 分 2011 宿州三模 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛的应用 已知某镍镉电 池中电解质溶液为 KOH 溶液 其充放电按下式进行 Cd 2NiOOH 2H2OCd OH 2 2Ni OH 2 有关该电池的说法错误的是 A 充电时阳极反应 Ni OH 2 OH e NiOOH H2O B 充电过程是电能转化为化学能的过程 C 放电时负极上发生氧化反应 电极附近溶液的碱性减弱 D 放电时电解质溶液中 OH 向负极移动 分析 A 充电过程是电解池 阳极失电子发生氧化反应 元素化合价升高 B 充电过程是电解池 是电能转化为化学能 C 放电时原电池 负极上失电子发生氧化反应 电极附近生成氢氧化镉沉淀 D 放电时原电池 氢氧根离子移向负极 解答 解 A 充电时阳极反应是 Ni OH 2 OH e NiOOH H2O 故 A 错误 B 充电过程是电解池 是电能转化为化学能的过程 故 B 正确 C 放电时负极上发生氧化反应 Cd 2e 2OH Cd OH 2 电极附近溶液的碱性减弱 故 C 正确 D 放电时 电解质溶液中 OH 向负极移动 故 D 正确 故选 A 点评 本题考查了电解池和原电池的原理应用 能量转化 主要是电极名称 电极反应 电极判断 掌握原电池和电解池的工作原理是关键 7 6 分 2011 济宁校级一模 最近 科学家研制出一种纸质电池 这种 软电池 采用薄层纸片作 为载体和传导体 在一边附着锌 在另一边附着二氧化锰 电池总反应为 Zn 2MnO2 H2O ZnO 2MnO OH 下列说法正确的是 A 该电池 Zn 为负极 ZnO 为正极 MnO2为催化剂 B 该电池的负极反应为 MnO2 e H2O MnO OH OH 第 16 页 共 35 页 C 导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2 内电路电子由 MnO2流向 Zn D 电池工作时水分子和 OH 都能通过薄层纸片 分析 由电池总反应 Zn 2MnO2十 H2O ZnO 2MnO OH 可知 Zn 被氧化 为原电池的负极 电 极反应为 Zn 2e 2OH ZnO H2O MnO2 被还原 为原电池的正极 电极反应为 MnO2 H2O e MnO OH OH 以此来解答 解答 解 A 从电池反应可知 锌失去电子被氧化 所以是负极 MnO2为正极 故 A 错误 B 该电池反应中锌失去电子被氧化 所以是负极 电极反应为 Zn 2e 2OH ZnO H2O 故 B 错误 C 导电时外电路电子由负极经外电路流向正极 即 Zn 流向 MnO2 内电路是离子的定向移动形成电 流 故 C 错误 D 软电池 采用薄层纸片作为载体和传导体 电池工作时水分子和 OH 都能通过薄层纸片 故 D 正 确 故选 D 点评 本题考查化学电源新型电池 侧重于电极反应方程式的考查 题目难度中等 注意从正负极 发生的变化结合电解质的特点书写电极反应式 8 6 分 2011 晋江市校级模拟 镁 H2O2酸性电池采用海水 加入一定量酸 作电解质 下列 说法正确的是 A 电池总反应为 Mg H2O2 2H Mg2 2H2O B 负极反应为 H2O2 2e 2H 2H2O C 电池工作时 正极周围海水的 pH 减小 D 电池工作时 溶液中的 H 向负极移动 分析 镁 H2O2酸性电池中 活泼金属 Mg 失去电子被氧化 应为原电池的负极 电极反应式为 Mg 2e Mg2 正极 H2O2 得电子被还原 生成 H2O 电极反应式为 H2O2 2e 2H 2H2O 则电池总 反应为 Mg H2O2 2H Mg2 2H2O 根据电极反应式和总反应式判断溶液离子浓度的变化 解答 解 A 镁 H2O2酸性电池的最终反应物为 Mg2 和 H2O 电池总反应式为 Mg H2O2 2H Mg2 2H2O 故 A 正确 B 负极反应为 Mg 2e Mg2 故 B 错误 C 电池工作时 正极反应式为 H2O2 2e 2H 2H2O 消耗 2H 则 pH 增大 故 C 错误 D 电池工作时 溶液中的 H 向正极移动 故 D 错误 故选 A 第 17 页 共 35 页 点评 本题考查原电池的知识 题目难度中等 注意过呢据物质的性质判断正负极反应以及电极反 应式的书写 正确书写电极反应式为解答该题的关键 学习中注意体会书写方法 9 6 分 2011 浙江模拟 为研究金属腐蚀的条件和速率 某课外小组学生用金属丝将三根大小相 同的铁钉分别固定在图示的三个装置中 再放置于玻璃钟罩里保存一星期后 下列对实验结束时现象 描述不正确的是 A 装置 左侧的液面一定会上升 B 左侧液面装置 比装置 的低 C 装置 中的铁钉腐蚀最严重 D 装置 中的铁钉几乎没被腐蚀 分析 由图可知装置 中主要发生吸氧腐蚀 中发生析氢腐蚀 所以 中铁钉比 中腐蚀的快 装置 中浓硫酸是难挥发性酸 则铁与硫酸不接触 即二者不发生化学反应且浓硫酸具有吸水性 解答 解 A 中铁钉中含有 C Fe C Fe 和水蒸气构成原电池 发生吸氧腐蚀 所以 I 中左侧 压强减小 液面上升 故 A 正确 B 盐酸具有挥发性 所以 II 中左侧空气中含有稀盐酸 导致 II 发生析氢腐蚀 发生了反应为 2H 2e H2 生成了气体 则 中左侧液面会下降 即左侧液面装置 比装置 低 故 B 错误 C 中铁丝与铜丝相连 金属活泼性相差较大 且用挥发性盐酸 构成电化学腐蚀 因此 中的铁 丝腐蚀最严重 故 C 正确 D 中虽然铁钉也和铜丝相连 但由于所装试剂为不挥发性硫酸 因此铁钉几乎不被腐蚀 故 D 正 确 故选 B 点评 该题考查了金属腐蚀中的相关问题 需全面考虑金属电化学腐蚀的条件 存在活泼性差异的 两个电极 电解质溶液 闭合回路等来解答 10 6 分 2010 浏阳市校级模拟 在室温下 1L 某溶液中含有的离子如下表 离子 Cu2 Al3 NO3 Cl 第 18 页 共 35 页 C mol L 1 1 4 a 用惰性电极电解该溶液 当电路中有 3mole 通过时 忽略电解时溶液体积变化及电解产物可能存在 的溶解现象 下列说法不正确的是 A 电解后溶液的 PH 0 B 阳极与阴极析出的气体物质的量之比为 2 1 C 阴极析出 64g 铜 D 阳极电解反应 2Cl 2e Cl2 分析 电解质溶液中阳离子放电顺序为铜离子 氢离子 铝离子 氯离子 氢氧根离子 硝酸根离 子 根据溶液呈电中性 溶液中阴阳离子所带电荷相等得氯离子浓度为 1mol L 1L 2 1mol L 1L 3 4mol L 1L 1 nmol L 1L 1 n 1 A 根据溶液中阴阳离子的放电顺序判断阴阳极上析出的物质和溶液中生成的物质 来确定溶液中氢 离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小 据此判断溶液的酸碱性 B 根据阴阳极上得失电子都是 3mol 结合溶液中离子的放电顺序确定阴阳极上生成气体的物质的量 之比 C 先判断铜是否完全析出 再根据铜的物质的量计算其质量 D 根据阳极上析出的离子判断电极反应式 解答 解 根据溶液呈电中性 溶液中阴阳离子所带电荷相等得氯离子浓度为 1mol L 1L 2 1mol L 1L 3 4mol L 1L 1 nmol L 1L 1 n 1 A n Cu2 1mol L 1L 1mol n Cl 1mol L 1L 1mol 当电路中有 3mole 通过时 阴极上除 了铜离子全部析出后 还析出氢气 由 Cu2 2e 知 析出铜需要电子的物质的量为 2mol 根 据 2H 2e H2 知 得 1mol 电子需要 1mol 氢离子反应 阳极上除了生成氯气外还有氧气 生成 根据 2 e Cl2 氯离子完全析出需要 1mol 电子 4OH 4e 知 2mol 电子需要 2mol 氢氧根离子放电 放电的氢离子的物质的量小于氢氧根离子的物质的量 溶液中氢离子浓度为 1mol l 所以 pH 0 故 A 正确 B 通过 3mol 电子时 根据 2H 2e H2 知阴极上析出氢气的物质的量为 0 5mol 根据 2 e Cl2 阳极上析出氯气的物质的量为 0 5mol 根据 4OH 4e O2 知 生成氧气的 物质的量为 0 5mol 所以阳极与阴极析出的气体物质的量之比为 1mol 0 5mol 2 1 故 B 正确 C 溶液中铜的物质的量为 1mol 由 Cu2 2e 知 当转移 3mol 电子时 阴极上不仅析出铜还 析出氢气 所以铜完全析出 1mol 铜的质量是 64g 故 C 正确 D 当转移 3mol 电子时 阳极上不仅析出氯气还析出氧气 所以电极反应式有 2Cl 2e Cl2 4OH 第 19 页 共 35 页 4e O2 2H2O 故 D 错误 故选 D 点评 本题考查了电解池原理及电解时溶液中离子的放电顺序 难度不大 明确溶液中离子放电顺 序是解本题的关键 根据离子和得失电子之间的关系即可解答 11 6 分 2010 虹口区模拟 下图装置中 小试管内为红墨水 具支试管内盛有 pH 4 的雨水和生 铁片 观察 开始导管内液面下降 一段时间后导管内液面回升 略高于小试管液面 以下有关解释 合理的是 A 生铁片中的碳是原电池的负极 发生还原反应 B 雨水酸性较强 生铁片仅发生析氢腐蚀 C 墨水回升时 碳极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH D 具支试管中溶液 pH 逐渐减小 分析 正常雨水的 pH 是 5 6 溶液呈酸性 生铁中含有碳和铁 酸性条件下 生铁发生析氢腐蚀 生成氢气 导致具支试管内气体压强大于大气压 导管内液面下降 当溶液呈弱酸性或中性时 生铁 发生吸氧腐蚀 导致具支试管中气体压强小于大气压 导管内液面回升 略高于小试管液面 据此分 析解答 解答 解 正常雨水的 pH 是 5 6 溶液呈酸性 生铁中含有碳和铁 酸性条件下 生铁发生析氢 腐蚀生成氢气 导致具支试管内气体压强大于大气压 导管内液面下降 当溶液呈弱酸性或中性时 生铁发生吸氧腐蚀 导致具支试管中气体压强小于大气压 导管内液面回升 略高于小试管液面 A 铁 碳和电解质溶液构成原电池 碳作正极 正极上得电子发生还原反应 故 A 错误 B 通过以上分析知 生铁片发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 故 B 错误 C 墨水回升时 生铁片发生吸氧腐蚀 碳极上氧气得电子生成氢氧根离子 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 故 C 正确 D 具支试管中溶液 先呈酸性 发生析氢腐蚀时 溶液酸性逐渐减弱 pH 增大 当发生吸氧腐蚀时 负极上铁失电子生成亚铁离子 正极上生成氢氧根离子 亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀 溶液的 pH 不变 所以反应过程中 溶液的 pH 先增大达到一定值后不变 故 D 错误 故选 C 第 20 页 共 35 页 点评 本题考查了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 明确雨水的酸碱性及生铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 的条件是解本题的关键 难度不大 注意正常雨水的 pH 不是 7 而是 5 6 为易错点 12 6 分 2009 亭湖区校级模拟 用某氢氧燃料电池 用氢氧化钾水溶液为电解质溶液 电解饱 和亚硫酸钠溶液一段时间 假设电解时温度不变且用惰性电极 下列说法正确的是 A 当燃料电池正极消耗 mg 气体时 电解池阴极同时有 mg 气体生成 B 电解池的阳极反应式为 4OH 4e O2 2H2O C 电解池中溶液 pH 变小 D 燃料电池中溶液 pH 变大 分析 该燃料电池为碱性电池 电池的正极反应为 O2 2H20 4e 4OH 负极反应为 H2 2e 2H 或 H2 2e 2OH H2O 电解 Na2SO3 水溶液阳极发生的反应为 SO3 2 2e H2O SO4 2 2H 阴极反应为 2H 2e H2 以此回答各电极的变化 解答 解 A 正极反应为 O2 2H20 4e 4OH 当正极消耗 mg 气体时 转移的电子的物质的 量为 4 mol 电解池阴极得电子为mol 阴极反应为 2H 2e H2 阴极生成气体的质 量为 mol 2g mol g 故 A 错误 B 电解 Na2SO3水溶液阳极发生氧化反应 电极反应为 SO3 2 2e H2O SO4 2 2H 故 B 错误 C 电解亚硫酸钠溶液时 溶质由亚硫酸钠变成硫酸钠 亚硫酸钠溶液呈碱性 硫酸钠溶液呈中性 所以电解过程中溶液的 pH 变小 故 C 正确 D 燃料电池的总反应为 O2 2H2 2H20 溶质的物质的量不变 但溶液的体积增大 所以原电池中 c KOH 减小 故 D 错误 故选 C 点评 本题考查了原电池和电解池原理 注意电极方程式的书写 易错选项是 B 注意电解亚硫酸 钠溶液时 阳极上亚硫酸根离子放电而不是氢氧根离子放电 为易错点 13 6 分 2011 萧山区模拟 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一次电池 B 铜锌原电池工作时 电子沿外电路从锌电极流向铜电极 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 分析 A 放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生 把电能储存为化学能 需要放电时再次 第 21 页 共 35 页 把化学能转换为电能的电池 叫蓄电池 也称二次电池 B 原电池工作时 外电路中电子从负极沿导线流向正极 C 燃料电池是将化学能转变为电能的装置 D 原电池中 较活泼的金属作负极 解答 解 A 锂电池是二次电池不是一次电池 故 A 错误 B 铜锌原电池工作时 较活泼的金属锌作负极 较不活泼的金属铜作正极 电子沿外电路从锌电极 流向铜电极 故 B 正确 C 原电池是将化学能转变为电能的装置 甲醇燃料电池属于原电池 所以甲醇燃料电池可把化学能 转化为电能 故 C 正确 D 锌锰干电池中 锌容易失电子发生氧化反应 所以较活泼的金属锌作负极 故 D 正确 故选 A 点评 本题考查了原电池的判断 正负极的判断等知识点 难度不大 外电路中电子的流向 溶液 中阴阳离子的移动方向 电极反应式的书写等知识点是学习的重点 14 6 分 2015 北京模拟 空间实验室 天宫一号 的供电系统中有再生氢氧燃料电池 RFC RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池 图为 RFC 工作原理示意图 有关说法 正确的是 A 当有 0 1mol 电子转移时 a 极产生 1 12L O2 标准状况下 B b 极上发生的电极反应是 4H2O 4e 2H2 4OH C d 极上发生的电极反应是 O2 4H 4e 2H2O D c 极上进行还原反应 B 中的 H 可以通过隔膜进入 A 分析 依据图示知左边装置是电解池 右边装置是原电池 ab 电极是电解池的电极 由电源判断 a 为阴极产生的气体是氢气 b 为阳极产生的气体是氧气 cd 电极是原电池的正负极 c 是正极 d 是 负极 电解池中的电极反应为 b 电极为阳极失电子发生氧化反应 4OH 4e 2H2O O2 a 电极 第 22 页 共 35 页 为阴极得到电子发生还原反应 4H 4e 2H2 原电池中是酸性溶液 电极反应为 d 为负极失电子发生氧化反应 2H2 4e 4H c 电极为正极得 到电子发生还原反应 O2 4H 4e 2H2O 结合电极上的电子守恒分析计算 解答 解 A 当有 0 1 mol 电子转移时 a 电极为电解池阴极 电极反应为 4H 4e 2H2 产生 1 12LH2 故 A 错误 B b 电极为阳极失电子发生氧化反应 4OH 4e 2H2O O2 故 B 错误 C d 为负极失电子发生氧化反应 2H2 4e 4H 故 C 错误 D c 电极上氧气得到发生还原反应 B 池中的 H 可以通过隔膜进入 A 池 故 D 正确 故选 D 点评 本题考查了化学电源新型电池 主要考查原电池和电解池的工作原理 电极判断 电极反应 注意原电池中电解质溶液是酸而不是碱 电极反应式的书写是易错点 15 6 分 2016 南城县模拟 如图所示 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 丙池是化学能转化电能的装置 B 甲池通入 CH3OH 的电极反应为 CH3OH 6e 2H2O CO32 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 280 mL 标准状况下 O2 此时丙池中理论上最多产生 1 45g 固体 分析 A 根据燃料电池和电解池中的能量转换知识来回答 B 在燃料电池中 负极发生失电子的氧化反应 C 电解池中 电解后的溶液复原遵循 出什么加什么的思想 D 根据串联电路中转移电子相等结合电子守恒知识来回答 解答 解 A 甲池是燃料电池 是化学能转化为电能的装置 乙 丙池是电解池 是将电能转化 为化学能的装置 故 A 错误 B 在燃料电池中 负极是甲醇发生失电子的氧化反应 在碱性电解质下的电极反应为 CH3OH 6e 2H2O 8OH CO32 8H2O 故 B 错误 第 23 页 共 35 页 C 电解池乙池中 电解后生成硫酸 铜和氧气 要想复原 要加入氧化铜 故 C 错误 D 甲池中根据电极反应 O2 2H2O 4e 4OH 所以消耗 280mL 标准状况下 0 0125mol O2 则转 移电子 0 05mol 根据丙装置中 在阴极上是氢离子放电 转移电子 0 05mol 减小的氢离子是 0 05mol 氢氧根离子是 0 05mol 镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁 理论上最多产生氢氧化镁质量 应该是 0 05mol 58g mol 1 45g 固体 故 D 正确 故选 D 点评 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识 属于综合知识的考查 注意平时知识的积累 是解题的关键 难度较大 二 多选题 共二 多选题 共 15 小题 满分小题 满分 90 分 每小题分 每小题 6 分 分 16 6 分 2011 台州模拟 用酸性氢氧燃料电池电解硫酸钠饱和溶液的装置如图所示 a b 为铜 电极 下列说法中不正确的是 A 电池工作时 正极反应式为 O2 4H 4e 2H2O B 电解时 当阴极逸出 amol 气体 同时有 W 克 Na2SO4 10H2O 析出 保持温度不变 剩余溶液中 的硫酸钠的质量分数是 C 电解时 电子流动路径是 负极 外电路 阴极 溶液 阳极 正极 D 忽略能量损耗 当电池中消耗 0 02gH2时 b 极周围会产生 0 02gH2 分析 左边装置是氢氧燃料电池 所以是原电池 原电池放电时 燃料失电子发生氧化反应 所以 投放燃料的电极为负极 投放氧化剂的电极为正极 正极上氧化剂得电子发生还原反应 右边装置有 外接电源 所以是电解池 连接负极的 b 电极是阴极 连接正极的 a 电极是阳极 阳极上失电子发生 氧化反应 阴极上得电子发生还原反应 两电池工作时 电子的流动路径是 负极 外电路 阴极 溶液 阳极 正极 解答 解 A 左边装置是氢氧燃料电池 所以是原电池 原电池放电时 正极上氧化剂得电子发 第 24 页 共 35 页 生还原反应 即氧气得电子和氢离子反应生成水 电极反应式为 O2 4H 4e 2H2O 故 A 正确 B 电解时 阴极上析出的是氢气 当阴极逸出 amol 气体电解的水的质量为 2H2OO2 2H2 36g 2mol 18ag amol 所以当阴极逸出amol 气体电解的水的质量为 18ag 电解后的溶液仍为饱和溶液 溶液的质量分数为 故 B 错误 C 电子在导线中移动 不能在溶液中移动 故 C 错误 D 燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的 当电池中消耗 0 02gH2 根据电极反应 H2 2H 2e 所以转移电子 0 02mol b 极的电极反应为 2H 2e H2 转移电子 0 02mol 会产生 0 02gH2 故 D 正确 故选 BC 点评 本题考查了原电池原理 易错选项是 C 注意电子在导线中移动 不能在溶液中移动 17 6 分 2009 湘桥区校级三模 用 NaOH 溶液吸收二氧化硫 将所得的混合液进行电解循环再 生 这种新工艺叫再生循环脱硫法 其中阴阳膜组合循环再生机理如图 diluent 和 concentrated 的中 文含义为稀释的 浓缩的 下列有关说法正确的是 A 阳极区酸性减弱 B 阴极区电极反应式为 2H 2e H2 C 该过程中的副产品主要为 H2SO4 D 阳极区电极反应式为 4OH 4e 2H2O O2 分析 A 阳极氢氧根浓度减小 所以氢离子浓度增大 B 阴极区是溶液中的氢离子放电 据此书写电极反应式 C 亚硫酸根具有较强的还原性 易被氧化为硫酸根 第 25 页 共 35 页 D 阳极是氢氧根发生失电子的氧化反应 解答 解 A 电解池中 阳极不是活泼电极时 放电的是亚硫酸氢根 亚硫酸根离子 HSO3 2e H2O SO42 2H SO32 2e H2O SO42 2H 所以在阳极区酸性增强 故 A 错误 B 电解池中 阴极区是溶液中的氢离子放电 电极反应式为 2H 2e H2 故 B 正确 C 亚硫酸根具有较强的