高考电化学练习题及详解

1、高考电化学部分练习题及详解一、选择题 (共 8 小题，每小题4 分，共 32 分) 1有关电化学知识的描述正确的是()。acaoh2o=ca(oh)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能b某原电池反应为cu2agno3=cu(no3)22ag，装置中的盐桥内可以是含琼胶的 kcl 饱和溶液c因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极d理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析a 项中不是氧化还原反应，不能设计成原电池。b 项中会发生反应：kclagno3=agcl kno3， 生成的 ag

2、cl 会使盐桥的导电性减弱， 所以不能使用kcl，可换成 kno3。c 项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o，cu 失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项 c 错误。 d 正确。答案d 2下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()。解析装置 a 和 c 中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，铜作正极，放出 h2。装置 b 是电解池装置， 铜作阳极， 失去电子逐渐溶解， 无气体生成。装置 d 也是电解池装置，铜作阴极，阴极h得到电子生成h2。答案b 3天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料

3、是含锂的二氧化钴 (licoo2)，充电时 licoo2中 li 被氧化， li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳 (c6)中，以 lic6表示，电池反应为licoo2c6充电放电coo2lic6。下列说法正确的是 ()。锂离子电池a充电时，电池的负极反应为lic6e=lic6b放电时，电池的正极反应为coo2lie=licoo2c羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质d锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低解析a 项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应：lic6e=lic6；b 项，放电时，发生原电池反应，电池正极发生还原反应；c项中，含活泼氢的有机

4、物作电解质易得电子；d 项中，锂相对原子质量小、密度最小，所以锂离子电池的比能量高，故正确选项为b 项。答案b 4(2010 安徽理综， 11)某固体酸燃料电池以cshso4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：2h2o2=2h2o，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bb 极上的电极反应式为：o22h2o4e=4ohc每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12 l 的 h2dh由 a极通过固体酸电解质传递到b 极解析在原电池中电子通过外电路从负极流向正极，a 错；b 电极上发生的电极反应式应为： o24h4e=2h2o，b 错； c 选项中未说明

5、标准状况下是1.12 l；在原电池中阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动，故只有d 正确。答案d 5(2010 全国 ，10)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/shtio2/s*(激发态 ) tio2/s*tio2/sei32e3i2tio2/s3i2tio2/si3下列关于该电池叙述错误的是()。a电池工作时， i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的浓度不会减少d电池中镀铂导电玻璃为正极解析本题考查原电池的

6、工作原理，意在考查化学基本原理的分析和应用能力。根据电池反应， tio2电极流出电子，镀铂导电玻璃电极流入电子，故镀铂导电玻璃作正极， i3在镀铂导电玻璃电极上发生还原反应i32e=3i，a 项错误， d 项正确；电池工作时，有机光敏染料吸收太阳能，最终转化为电能，b 项正确；根据电池反应，电池工作时，在负极消耗的i和正极生成的i物质的量相等，而在正极消耗的 i3和在负极生成的i3物质的量也相等，故两者在电解质溶液中的浓度不变，c项正确。答案a 6(2011 福建理综 )研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以lioh 为电解质，使用时加入水即

7、可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()。a水既是氧化剂又是溶剂b放电时正极上有氢气生成c放电时 oh向正极移动d总反应为： 2li2h2o=2lioh h2解析根据题给信息知锂水电池的总反应为：2li2h2o=2lioh h2，d 正确；在反应中氢元素的化合价降低，因此h2o 做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，a 正确；放电时正极反应为：2h2o2e=2ohh2，b 正确；正极周围聚集大量oh，因此溶液中的阳离子li向正极移动， 负极周围聚集大量li，因此溶液中的阴离子 oh向负极移动， c 错误。答案c 7(2010 浙江理综 )li-al/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极

8、的电极反应式为：2lifes2e=li2sfe，有关该电池的下列说法中，正确的是()。ali-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：2lifes=li2sfe c负极的电极反应式为：al3e=al3d充电时，阴极发生的电极反应式为：li2sfe2e=2lifes 解析由 li-al/fes 电池中正极的电极反应式可知，li 作负极， al 作正极，负极的电极反应式为lie=li，故 a、c 两项错误；该电池的电池反应式为2li fes=li2sfe，b 项正确；充电时，阴极得电子，发生还原反应，故d 项错误。答案b 8(2011 北京)结合下图判断

9、，下列叙述正确的是()。a和中正极均被保护b和中负极反应均是fe2e=fe2c和中正极反应均是o22h2o4e=4ohd和中分别加入少量k3fe(cn)6溶液，均有蓝色沉淀解析a 项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池对正极起到了保护作用，故 a 正确；b 项 i 中的负极反应为zn2e=zn2，故b 错误； c 项中的正极反应为2h2e=h2，故 c 错误； d 项中不能生成蓝色沉淀。答案a 二、非选择题 (共 4 小题， 28 分) 9(5 分)(福建高考理综， 11 改编 )控制合适的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确

10、的是_。a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中石墨电极为负极试回答：(1)乙池中若换为fe 电极和 fecl2溶液，则原电池是怎样工作的？(2)电流计读数为零后，若在乙中溶入ki 固体，则原电池反应能继续发生吗？若向甲中加入固体fe 呢？解析反应开始后，乙中石墨电极上发生的反应为2i2e=i2，为氧化反应， a说法正确；甲中石墨电极上发生的反应为2fe32e=2fe2，fe3被还原， b 正确；电流计读数为零时，电极上得到和失去的电子数相等，反应达到化学平衡状态，

11、c 正确；电流计读数为零(反应达到化学平衡状态)后，在甲中溶入fecl2固体，则平衡向逆反应方向移动，i2被还原，乙中的石墨电极为正极，d 错误。答案d(1)原电池反应变为2fe3fe=3fe2，乙中 fe 作负极，甲中石墨作正极，电极反应分别为fe2e=fe2、2fe32e=2fe2。(2)乙中加入 i后，导致平衡正向移动，原电池按原方向继续进行；若向甲中加入固体 fe，会消耗 fe3，同时增大 c(fe2)，导致平衡逆向移动， 则乙中石墨电极作正极，电极反应为 i22e=2i。10(9 分)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的 naoh溶液、足量的cuso

12、4溶液和 100 g 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质量分数为 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？解析(1)乙中 c 电极质量增加，则c 处发生的反应为： cu22e=cu，即 c 处为阴极，由此可推出b 为阳极， a 为阴极

13、， m 为负极， n 为正极。丙中为k2so4溶液， 相当于电解水， 设电解的水的质量为x g。 由电解前后溶质质量相等， 有： 10010%(100 x)10.47%，得 x4.5 g，故为 0.25 mol。由反应式 2h2o2=2h2o 可知，生成 2 mol h2o，转移 4 mol 电子，所以整个反应中转移0.5 mol 电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。甲中为naoh，相当于电解 h2o，阳极 b 处为阴离子oh放电，即 4oh4e=2h2oo2。转移0.5 mol 电子，则生成 o2为0.540.125 mol， 标准状况下的体积为0.12522.

14、42.8 l。cu22e=cu，转移 0.5 mol 电子，则生成的m(cu)0.526416 g。甲中相当于电解水，故naoh 的浓度增大， ph 变大。乙中阴极为cu2放电，阳极为 oh放电，所以h增多，故 ph 减小。丙中为电解水，对于k2so4而言，其 ph 几乎不变。 (2)铜全部析出，可以继续电解h2so4，有电解液即可电解。答案(1)正4oh4e=2h2oo2丙中水减少的质量：100 g 110.00%10.47%4.5 g，生成 o2的体积：4.5 g18 g mol11222.4 l mol12.8 l16碱性增大，因为相当于电解水酸性增大，因oh放电， h增多酸碱性不变，相

15、当于电解水(2)能继续进行， 因为 cuso4溶液已转变为h2so4溶液，反应也就变为水的电解反应。11(8 分)(2010 全国)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的mgso4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色 (指示剂的 ph 变色范围： 6.88.0，酸色红色，碱色 黄色)。回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号 )。a 管溶液由红变黄；b 管溶液由红变黄；a 管溶液不变色； b 管溶液不变色(2)写出 a 管中发生反应的反应式：_；(3)写出 b 管中发生反应的反应式：_；(4)检验 a管中气体的方法是 _；(5)检验b管中气体

16、的方法是_ ；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内，可观察到的现象是_。解析(1)由于 mgso4是强酸弱碱盐，在水溶液中存在mg22h2omg(oh)22h水解平衡，因此水溶液呈酸性，电解前a、b 管均显红色。铂丝是惰性电极，电解池中阴离子在阳极发生氧化反应，阳离子在阴极发生还原反应。在 a 管溶液中，铂丝作阴极， 由于 h的氧化性大于mg2的氧化性， h先得电子被还原为h2，mg2与 oh生成 mg(oh)2沉淀，酸性减弱，随着水的电解，oh浓度增大，颜色由红变黄。而在b 管溶液中铂丝作阳极，oh的还原性大于so24，oh失电子，随着电解的进行，酸性增大，溶液不变色(始终为红

17、色 )。(2)(3)由(1)可知，在 a 管中发生：2h2e=h2(或 2h2o2e=2ohh2) mg22oh=mg(oh)2在 b 管中： 4oh4e=2h2oo2(或 2h2o4e=4ho2) (4)(5)h2的常用检验方法是“爆鸣 ”法，即用拇指按住管口， 取出试管 a，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰；o2的常用检验方法是木条复燃法，用拇指按住管口，取出试管b，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内，木条复燃。(6)电解一段时间后，将电解液倒入烧杯时，由于两极产生的h和 oh后生成mg(oh)2恰好中和，故溶液基本恢复电解前状态(mgso4浓度增大 )，故溶液仍显红色，同

18、时白色的mg(oh)2沉淀溶解。答案(1)(2)2h2e=h2(或 2h2o2e=2ohh2)mg22oh=mg(oh)2(3)4oh4e=2h2oo2(写 2h2o4e=4ho2也可 ) (4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解 ) 12(6 分)(2010 重庆理综，改编 )全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示。当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，其电极反应式为_。充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由_色变为 _色。放电过程中氢离子的作用是_和_；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(h)的变化量为 _。解析