电化学-综合练习题

精品文档 1欢迎下载 电化学电化学 专题检测专题检测 1 2016 上海 8 图 1 是铜锌原电池示意图 图 2 中 x轴表示实验时流入正极的电子的物 质的量 y轴表示 A 铜棒的质量 B c Zn2 C c H D c SO 2 4 2 2016 北京理综 12 用石墨电极完成下列电解实验 实验一实验二 装置 现象 a d 处试纸变蓝 b 处变红 局部褪色 c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生 n 处有气泡产生 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A a d 处 2H2O 2e H2 2OH B b 处 2Cl 2e Cl2 C c 处发生了反应 Fe 2e Fe2 D 根据实验一的原理 实验二中 m 处能析出铜 3 2016 全国卷 11 Mg AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池 下列叙述 错误的是 A 负极反应式为 Mg 2e Mg2 B 正极反应式为 Ag e Ag C 电池放电时 Cl 由正极向负极迁移 D 负极会发生副反应 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 4 2016 海南 10 某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料 KOH 溶液为电解质溶液 下列说法正 确的是 A Zn 为电池的负极 B 正极反应式为 2FeO 10H 6e Fe2O3 5H2O 2 4 C 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D 电池工作时 OH 向正极迁移 5 2016 浙江理综 11 金属 M 空气电池 如图 具有原料易得 能量密度高等优点 有望 成为新能源汽车和移动设备的电源 该类电池放电的总反应方程式为 4M nO2 2nH2O 4M OH n 已知 电池的 理论比能量 指单位质量的电极材料理论上能 释放出的最大电能 下列说法不正确的是 精品文档 2欢迎下载 A 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积 并有利于氧气扩散至电极表面 B 比较 Mg Al Zn 三种金属 空气电池 Al 空气电池的理论比能量最高 C M 空气电池放电过程的正极反应式 4Mn nO2 2nH2O 4ne 4M OH n D 在 Mg 空气电池中 为防止负极区沉积 Mg OH 2 宜采用中性电解质及阳离子交换膜 6 下列说法中 不正确的是 ABCD 钢铁表面水膜的酸性 很弱或呈中性 发生 吸氧腐蚀 钢铁表面水膜的酸性 较强 发生析氢腐蚀 将锌板换成铜板对 钢闸门保护效果更 好 钢闸门作为阴极而 受到保护 7 有关下列四个常用电化学装置的叙述中 正确的是 碱性锌锰电池 铅 硫酸蓄电池 铜锌原电池 银锌纽扣电池 A 所示电池工作中 MnO2的作用是催化剂 B 所示电池放电过程中 硫酸浓度不断增大 C 所示电池工作过程中 盐桥中 K 移向硫酸锌溶液 D 所示电池放电过程中 Ag2O 是氧化剂 电池工作过程中还原为 Ag 8 镁电池放电时电压高而平稳 成为人们研制的绿色电池 一种镁电池的反应式为 精品文档 3欢迎下载 xMg Mo3S4MgxMo3S4 下列说法中正确的是 放电 充电 A 充电时 MgxMo3S4只发生还原反应 B 放电时 Mo3S4只发生氧化反应 C 充电时阳极反应式为 Mo3S 2xe Mo3S4 2x 4 D 放电时负极反应式为xMg 2xe xMg2 9 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法 即保持污水的 pH 在 5 0 6 0 之间 通 过电解生成 Fe OH 3胶体 Fe OH 3胶体具有吸附作用 可吸附水中的污物而使其沉淀下来 起到净水的作用 其原理如图所示 下列说法正确的是 A 石墨电极上发生氧化反应 B 为增强污水的导电能力 可向污水中加入适量乙醇 C 根据图示 物质 A 为 CO2 D 甲烷燃料电池中 CO向空气一极移动 2 3 10 采用电化学法还原 CO2是一种使 CO2资源化的方法 下图是利用此法制备 ZnC2O4的示意 图 电解液不参与反应 下列说法正确的是 A Zn 与电源的负极相连 B ZnC2O4在交换膜右侧生成 C 电解的总反应 2CO2 ZnZnC2O4 D 通入 11 2 L CO2时 转移 0 5 电解 mol 电子 精品文档 4欢迎下载 11 如下图所示 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 丙池是化学能转化为电能的装置 B 甲池通入 CH3OH 的电极反应式为 CH3OH 6e 2H2O CO 8H 2 3 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 45 g 固体 12 1 2016 天津理综 10 5 化工生产的副产氢也是氢气的来源 电解法制取有广泛用途 的 Na2FeO4 同时获得氢气 Fe 2H2O 2OH FeO 3H2 工作原理如 电解 2 4 图 1 所示 装置通电后 铁电极附近生成紫红色 FeO 镍电极有气泡产生 若氢氧化钠 2 4 溶液浓度过高 铁电极区会产生红褐色物质 已知 Na2FeO4只在强碱性条件下稳定 易被 H2还原 电解一段时间后 c OH 降低的区域在 填 阴极室 或 阳极室 电解过程中 须将阴极产生的气体及时排出 其原因 c Na2FeO4 随初始c NaOH 的变化如图 2 任选 M N 两点中的一点 分析c Na2FeO4 低于 最高值的原因 13 2015 山东理综 29 1 利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料 LiOH 可由 电解法制备 钴氧化物可通过处理钴渣获得 利用如图装置电解制备 LiOH 两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液 B 极区电解液为 溶液 填化学式 阳极电极反应式为 精品文档 5欢迎下载 电解过程中 Li 向 电极迁移 填 A 或 B 14 用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2 将所得的 Na2SO3溶液进行电解 可循环再生 NaOH 同时 得到 H2SO4 其原理如下图所示 电极材料为石墨 1 图中 a 极要连接电源的 填 正 或 负 极 C 口流出的物质是 2 SO放电的电极反应式为 2 3 3 电解过程中阴极区碱性明显增强 用平衡移动原理解释原因 精品文档 6欢迎下载 专题强化练专题强化练 1 2016 上海 8 图 1 是铜锌原电池示意图 图 2 中 x轴表示实验时流入正极的电子的物 质的量 y轴表示 A 铜棒的质量 B c Zn2 C c H D c SO 2 4 答案 C 解析 该装置构成原电池 Zn 是负极 Cu 是正极 A 项 在正极 Cu 上溶液中的 H 获得电 子变为氢气 Cu 棒的质量不变 错误 B 项 由于 Zn 是负极 不断发生反应 Zn 2e Zn2 所以溶液中c Zn2 增大 错误 C 项 由于反应不断消耗 H 所以溶液 中的c H 逐渐降低 正确 D 项 SO不参加反应 其浓度不变 错误 2 4 2 2016 北京理综 12 用石墨电极完成下列电解实验 精品文档 7欢迎下载 实验一实验二 装置 现象 a d 处试纸变蓝 b 处变红 局部褪色 c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生 n 处有气泡产生 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A a d 处 2H2O 2e H2 2OH B b 处 2Cl 2e Cl2 C c 处发生了反应 Fe 2e Fe2 D 根据实验一的原理 实验二中 m 处能析出铜 答案 B 解析 A 项 a d 处试纸变蓝 说明溶液显碱性 是溶液中的氢离子得到电子生成氢气 氢 氧根离子剩余造成的 正确 B 项 b 处变红 局部褪色 说明是溶液中的氯离子放电生成 氯气的同时与 H2O 反应生成 HClO 和 H 2Cl 2e Cl2 Cl2 H2O HCl HClO H 显酸性 HClO 具有漂白性 错误 C 项 c 处为阳极 铁失去电子生成亚铁离子 正确 D 项 实验一中 ac 形成电解池 bd 形成电解池 所以实验二中形成 3 个电解池 n 右面 有 气泡生成 为阴极产生氢气 n 的另一面 左面 为阳极产生 Cu2 Cu2 在 m 的右面得电子析 出铜 正确 3 2016 全国卷 11 Mg AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池 下列叙述 错误的是 A 负极反应式为 Mg 2e Mg2 B 正极反应式为 Ag e Ag C 电池放电时 Cl 由正极向负极迁移 D 负极会发生副反应 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 答案 B 解析 根据题意 电池总反应式为 Mg 2AgCl MgCl2 2Ag A 项 负极反应式为 Mg 2e Mg2 正确 B 项 正极反应式为 2AgCl 2e 2Cl 2Ag 错误 C 项 对 原电池来说 阴离子由正极移向负极 正确 D 项 由于镁是活泼金属 则负极会发生副反 应 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 正确 4 2016 海南 10 某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料 KOH 溶液为电解质溶液 下列说法正 确的是 精品文档 8欢迎下载 A Zn 为电池的负极 B 正极反应式为 2FeO 10H 6e Fe2O3 5H2O 2 4 C 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D 电池工作时 OH 向正极迁移 答案 A 解析 以 K2FeO4和 Zn 为电极材料 KOH 溶液为电解质溶液的电池中 Zn 为负极 发生反应 Zn 2e 2OH Zn OH 2 K2FeO4为正极 发生反应 FeO 4H2O 3e Fe OH 2 4 3 5OH 放电过程中有 OH 生成 则电解质溶液的浓度增大 OH 向负极迁移 故 A 正确 5 2016 浙江理综 11 金属 M 空气电池 如图 具有原料易得 能量密度高等优点 有望 成为新能源汽车和移动设备的电源 该类电池放电的总反应方程式为 4M nO2 2nH2O 4M OH n 已知 电池的 理论比能量 指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能 下列说法 不正确的是 A 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积 并有利于氧气扩散至电极表面 B 比较 Mg Al Zn 三种金属 空气电池 Al 空气电池的理论比能量最高 C M 空气电池放电过程的正极反应式 4Mn nO2 2nH2O 4ne 4M OH n D 在 Mg 空气电池中 为防止负极区沉积 Mg OH 2 宜采用中性电解质及阳离子交换膜 答案 C 解析 A 项 采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积 且有利于氧气扩散至电 极的表面 正确 B 项 单位质量的 Mg Al Zn 释放的电子分别为 mol mol 1 12 1 9 2 65 mol 显然铝的比能量比 Mg Zn 高 正确 C 项 电池放电过程正极 O2得电子生成 OH 但 负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极 故正极不能生成 M OH n 反应式 应为 O2 2H2O 4e 4OH 错误 D 项 为避免 OH 移至负极而生成 Mg OH 2 可采用中 性电解质及阳离子交换膜阻止 OH 正确 6 下列说法中 不正确的是 ABCD 精品文档 9欢迎下载 钢铁表面水膜的酸性 很弱或呈中性 发生 吸氧腐蚀 钢铁表面水膜的酸性 较强 发生析氢腐蚀 将锌板换成铜板对 钢闸门保护效果更 好 钢闸门作为阴极而 受到保护 答案 C 解析 A 项 当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时 铁在负极放电 氧气在正极上放电 发生的是钢铁的吸氧腐蚀 故 A 正确 B 项 当钢铁表面的水膜显酸性时 铁在负极放电 水膜中的氢离子在正极放电生成氢气 发生的是析氢腐蚀 故 B 正确 C 项 在原电池中 正极被保护 当将锌板换成铜板后 铜作正极被保护 钢闸门作负极被腐蚀 起不到对钢闸 门的保护作用 故 C 错误 D 项 在电解池中 阴极被保护 故要保护钢闸门 就要将钢闸 门作电解池的阴极 故 D 正确 故选 C 7 有关下列四个常用电化学装置的叙述中 正确的是 碱性锌锰电池 铅 硫酸蓄电池 铜锌原电池 银锌纽扣电池 A 所示电池工作中 MnO2的作用是催化剂 B 所示电池放电过程中 硫酸浓度不断增大 C 所示电池工作过程中 盐桥中 K 移向硫酸锌溶液 D 所示电池放电过程中 Ag2O 是氧化剂 电池工作过程中还原为 Ag 答案 D 解析 A 项 该电池反应中二氧化锰得到电子被还原 为原电池的正极 错误 B 项 铅蓄 电池放电时电池反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 该反应中硫酸参加反应 所以 浓度降低 错误 C 项 根据同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引的原则 原电池中阳离 子向正极移动 所以盐桥中 K 移向硫酸铜溶液 错误 D 项 该原电池中 正极上氧化银 得电子生成银 所以 Ag2O 作氧化剂发生还原反应 正确 8 镁电池放电时电压高而平稳 成为人们研制的绿色电池 一种镁电池的反应式为 xMg Mo3S4MgxMo3S4 下列说法中正确的是 放电 充电 精品文档 10欢迎下载 A 充电时 MgxMo3S4只发生还原反应 B 放电时 Mo3S4只发生氧化反应 C 充电时阳极反应式为 Mo3S 2xe Mo3S4 2x 4 D 放电时负极反应式为xMg 2xe xMg2 答案 C 解析 A 项 充电时 MgxMo3S4既发生氧化反应又发生还原反应 A 错误 B 项 放电时 镁 发生氧化反应 Mo3S4只发生还原反应 B 错误 C 项 充电时阳极反应式为 Mo3S 2xe Mo3S4 C 正确 D 项 放电时负极反应式为xMg 2xe xMg2 D 错误 2x 4 答案选 C 9 2015 年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充 放电的超常性能铝离子电 池 内部用 AlCl和有机阳离子构成电解质溶液 其放电工作原理如下图所示 下列说法 4 不正确的是 A 放电时 铝为负极 石墨为正极 B 放电时 有机阳离子向铝电极方向移动 C 放电时的负极反应 Al 3e 7AlCl 4Al2Cl 4 7 D 充电时的阳极反应 Cn AlCl e CnAlCl4 4 答案 B 解析 A 项 放电时是原电池 铝是活性电极 石墨为惰性电极 铝为负极 石墨为正极 故 A 正确 B 项 放电时是原电池 在原电池中 阳离子向正极移动 有机阳离子由铝电极 向石墨电极方向移动 故 B 错误 C 项 根据示意图 放电时 铝为负极 失去电子与 AlCl 生成 Al2Cl 负极反应 Al 3e 7AlCl 4Al2Cl 故 C 正确 D 项 充电时 阳 4 7 4 7 极发生氧化反应 电极反应式为 Cn AlCl e CnAlCl4 故 D 正确 故选 B 4 10 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法 即保持污水的 pH 在 5 0 6 0 之间 通过电解生成 Fe OH 3胶体 Fe OH 3胶体具有吸附作用 可吸附水中的污物而使其沉淀下 来 起到净水的作用 其原理如图所示 下列说法正确的是 精品文档 11欢迎下载 A 石墨电极上发生氧化反应 B 为增强污水的导电能力 可向污水中加入适量乙醇 C 根据图示 物质 A 为 CO2 D 甲烷燃料电池中 CO向空气一极移动 2 3 答案 C 解析 A 项 甲烷燃料电池中 通入甲烷的电极是负极 与负极相连的石墨电极是阴极 阴 极得电子发生还原反应 A 错误 B 项 乙醇是非电解质 不能增强污水的导电能力 B 错 误 C 项 根据图示 甲烷燃料电池中用熔融碳酸盐作电解质 所以正极反应为 2CO2 O2 4e 2CO 物质 A 为 CO2 C 正确 D 项 在燃料电池中 阴离子移向负极 2 3 所以 CO向甲烷一极移动 D 错误 答案选 C 2 3 11 用电化学制备正十二烷的方法 向烧杯中加入 50 mL 甲醇 不断搅拌加入少量金属钠 再加入 11 mL 正庚酸搅拌均匀 装好铂电极 接通电源反应 当电流明显减小时切断电源 然后提纯正十二烷 已知电解总反应 2C6H13COONa 2CH3OHC12H26 2CO2 H2 2CH3ONa 下列说法不正确的是 电解 A 图中电源的 a 极为直流电源的负极 B 加入金属钠可以将酸转化为钠盐 提高离子浓度 增强导电性 C 阳极电极反应 2C6H13COO 2e C12H26 2CO2 D 反应一段时间后将电源正负极反接 会产生杂质影响正十二烷的制备 答案 D 解析 A 项 a 连接的电极生成氢气 发生还原反应 则 a 为负极 故 A 正确 B 项 C6H13COONa 为强电解质 导电能力比正庚酸强 故 B 正确 C 项 阳极发生氧化反应 电极 方程式为 2C6H13COO 2e C12H26 2CO2 故 C 正确 D 项 因 C12H26为液体 而杂质为 气体 不影响 C12H26的制备 故 D 错误 故选 D 12 采用电化学法还原 CO2是一种使 CO2资源化的方法 下图是利用此法制备 ZnC2O4的示意 精品文档 12欢迎下载 图 电解液不参与反应 下列说法正确的是 A Zn 与电源的负极相连 B ZnC2O4在交换膜右侧生成 C 电解的总反应 2CO2 ZnZnC2O4 电解 D 通入 11 2 L CO2时 转移 0 5 mol 电子 答案 C 解析 锌化合价升高被氧化 连接电源正极 故 A 错误 阳离子交换膜只允许阳离子通过 所以 ZnC2O4在交换膜左侧生成 故 B 错误 电解的总反应 2CO2 ZnZnC2O4 故 C 正确 11 2 L CO2的物质的量不一定是 0 5 mol 电解 转移电子不一定是 0 5 mol 故 D 错误 13 高铁酸盐在能源 环保等方面有着广泛的用途 高铁酸钾 K2FeO4 不仅是一种理想 的水处理剂 而且高铁电池的研制也在进行中 如图 1 是高铁电池的模拟实验装置 1 该电池放电时正极的电极反应式为 若维持电流强度为 1 A 电池工作 10 min 理论消耗 Zn g 已知 F 96 500 C mol 1 2 盐桥中盛有饱和 KCl 溶液 此盐桥中氯离子向 填 左 或 右 下同 池移动 若用阳离子交换膜代替盐桥 则钾离子向 移动 3 图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线 由此可得出高铁电池的优点有 精品文档 13欢迎下载 电解制取 KIO3 电解前 先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液 溶解时发生反应 3I2 6KOH 5KI KIO3 3H2O 将该溶液加入阳极区 另将氢氧化钾溶液加入阴极区 电解 槽用水冷却 电解时 阳极上发生反应的电极反应式为 电解过程中阴极附近溶液 pH 填 变大 变小 或 不变 答案 1 FeO 4H2O 3e Fe OH 3 5OH 0 2 2 4 2 右 左 3 使用时间长 工作电压稳定 I 6OH 6e IO 3H2O 或 2I 2e I2 变大 3 解析 1 根据电池装置 Zn 作负极 C 为正极 高铁酸钾的氧化性很强 正极上高铁酸 钾发生还原反应生成 Fe OH 3 正极电极反应式 FeO 4H2O 3e Fe OH 3 5OH 若 2 4 维持电流强度为 1 A 电池工作 10 min 通过电子为 则理论消耗 Zn 的 1 A 600 s 96 500 C mol 1 质量为 65 g mol 1 0 2 g 1 A 600 s 96 500 C mol 1 1 2 2 盐桥中阴离子向负极移动 盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路 使两溶液保持 电中性 起到平衡电荷 构成闭合回路的作用 放电时盐桥中氯离子向右池移动 用某种高 分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥 则钾离子向左移动 3 由图可知高铁电池的优点有 使用时间长 工作电压稳定 阳极附近的阴离子有碘离子 碘酸根离子和氢氧根离子 电解过程中阳极上碘离子失去 电子生成碘酸根离子 电极方程式为 I 6OH 6e IO 3H2O 或 2I 2e I2 3 阴极上氢离子放电生成氢气 所以阴极附近破坏水的电离平衡 溶液中的氢氧根离子浓度增 大 pH 变大 14 某含锰矿物的主要成分有 MnCO3 MnO2 FeCO3 SiO2 Al2O3等 已知 FeCO3 MnCO3难溶 于水 一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰 主要物质转化关 系如下 精品文档 14欢迎下载 1 设备 1 中反应后 滤液 1 里锰元素只以 Mn2 的形式存在 且滤渣 1 中也无 MnO2 滤渣 1 的主要成分是 填化学式 2 设备 1 中发生氧化还原反应的离子方程式是 3 设备 2 中加足量双氧水的作用是 设计实验方案检验滤液 2 中是否存在 Fe2 4 设备 4 中加入过量氢氧化钠溶液 沉淀部分溶解 用化学平衡移动原理解释原因 5 设备 3 中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向 则 A 电