高二化学原电池、电解池、电极反应式练习题(附答案)

1、高二化学原电池、电解池、电极反应式练习题、单选题1.液流电池是一种新型可充电的高性能蓄电池，其工作原理如图。两边电解液存储罐盛放的电解液分别是含有V3+、V2 +的混合液和VO3、VO24酸性混合液，且两极电解液分开，各自循环。下列说法不正确的是（）A.充电时阴极的电极反应是V 3+e=V 2+B.放电时，VO 2+作氧化剂，在正极被还原V2作还原剂，在负极被氧化C.若离子交换膜为质子交换膜，充电时当有1mol e-发生转移时，左槽电解液的H+物质的量增加了1molD.若离子交换膜为阴离子交换膜 ，放电时阴离子由左罐移向右罐2.用下图I所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图n所示装置，

2、可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是（）A.同温、同压下，装置I中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多B.用装置n进行实验时铁电极的电极反应为Fe-2e +2OH = Fe（OH） 2C.用装置n进行实验时石墨电极的电极反应为2H+ + 2e-= H2 TD.装置I通电10分钟后铁电极周围溶液 pH降低3 .利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5 ,装置如图所示，下列说法正确的是（）50%梢性电检悔性I，IVr SM J = 一 ，I WS VW> -J/iFMBj 水硝酸®止水分子通过)溶液A.b电极

3、反应式是 O2 +4e+H2O=4OHB.电解后乙装置d电极附近的pH不变C.c 电极反应式为 N2O4 -2eF-H2O=N2O5 2H +D.甲中每消耗1molSO2,乙装置中有1molH +通过隔膜()4 .下列图示与对应的叙述不相符的是A.图甲为微生物燃料电池，可将工业废水中的乙胺(CH3CH2NH2)转化成环境友好的物质(M、N均为钳电极),N电极的电极反应式为2CH3CH2NH2+8H2O 30e = 4CO2+N2 +30HB.由图乙可知，反应 xA(g )+yB(g jzk-L zC(g )的AH>0,当n(A)/n(B)=2时，A、B的转化率之 比为2: 1C.图丙表示

4、恒温恒容条件下，发生的可逆反应2NO2(gLUL NzO4(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中 A点对应的状态为化学平衡状态D.图丁是利用N2O4制备N2O5的装置(隔膜只允许 H+通过，不允许H2O分子通过)，其阳极的 电极反应式为 N2O4+2HNO 3-2e = 2N 2O5+2H +5 .将等物质的量浓度的 CuSO4和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时 间t变化的曲线如图，则下列说法正确的是()A.整个过程中阳极先产生C12,后产生O2B.阳极产物一定是 C12,阴极产物一定是 CuC.BC段表示在阴极上是 H+放电产生了 H2D.CD段

5、表示阳极上OH-放电破坏了水的电离平衡，产生了 H +6 .用多孔石墨电极完遥下列实验。下列解释或推理合理的是（）取由电银 收入口中从口中揖速琮乳 电横3.JKA址申讥A/ML溶液现象I中一 J网战均力气泡产生11 ,口极£折出铝色固伴I 111"极上析出灰白色因落A.I中电解一段时间后，c（Na2SO4）一定增大B.由II中反应H2+Cu2+=Cu J+2H +可知，用玻璃导管将 出通入CuSO,溶液中，也会产生红色沉+2+C.ni中，只可能发生反应 2Ag +Cu=Cu +2AgD.I中，a极上既发生了化学变化，也发生了物理变化7 .如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。

6、放电前，被膜隔开的电解质为 Na2s2和NaBr，放电后分另IJ变为Na2s4和NaBr。下列叙述中正确的是（）A.放电时，负极反应为3NaBr-2e-=NaBr 3+2Na+8 .充电时，阳极反应为2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+C.放电时，Na+经过离子交换膜，由b池移向a池D.用该电池电解饱和食盐水 ，产生2.24L H2时,b池生成17.40g Na2s48.以柏林绿FeFe（CN）6为代表的新型可充电钠离子电池淇放电工作原理如图所示。下列说法错误的是（）离支换M含N84有机金解质A.放电时，正极反应为 FeFe（CN）6+2Na+2e-=Na2FeFe（CN）68 .充电时

7、，Mo（铝）箔接电源的负极C.充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室D.外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g9 .探究电场作用下阴阳离子的迁移。a、b、c、d均为石墨电极，电极间距4cm。将pH试纸用不同浓度Na?SO4溶液充分润湿，进行如下实验：直流电源试比1 t ML nMFL *、乩宿液 洪城U二1 mol/i, N为51L溶液实验现象：时间试纸I试纸II1mina极附近试纸变红，b极附近试纸交盅c极附近试纸变红，d极附近10min红色区和蓝色区不断向中间扩展，相遇时红色区约2.7cm,蓝色区约1.3cm两极颜色范围打大不明显，试纸大部分仍为黄色下列说法不正确的是

8、（）A.d极附近试纸变蓝B.a极附近试纸变红的原因是 ：2H 2O+ 2e- = H 2 +2OHC.对比13t纸I和试纸n的现象，说明电解质浓度影响 h+和oh-的迁移D.试纸I的现象说明，此环境中H+的迁移速率比OH-快10 .下列有关金属腐蚀的认识中正确的是（）A.金属被腐蚀时发生的全部是氧化还原反应B.金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有化学腐蚀是氧化还原反应C.防止钢铁被腐蚀不需要避免它受潮D.钢铁发生腐蚀时以发生化学腐蚀为主A.在pH V 4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH >6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀11.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:pH2466

9、.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要广物Fe2+Fe3O4FeO2卜列说法不正确的是（）C.在pH>14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H + + 4e- =2y0D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓12.下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（）3%川业口跻染 图2A.图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图2中，滴加少量K3Fe（CN） 61溶液，没有蓝色沉淀出现C.图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极13 .在水中加入等物质的量的 AgNO3、Ba

10、（NO3） 2、NaCl、K2SO4混合均匀，取溶液，用惰性电极电解，片刻后在两个极区析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为（A.35.5:108B.1:2C.108:35.5D.8:114 .将含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后 ，在一个电极上得到0.3mol Cu,另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.13.44L二、实验题15.某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、 D、 E、 F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚Mt试液，在 F极附近显红色。试回答下列问题:Atfl

11、WyCuSOb解酒饱和食林水FHCH)股怵 丙丁电源A极的名称是(2)甲装置中电解反应的总化学方程式为(电解质溶液是足量的)：电解后若使电解质溶液复原需要加入适量的 (3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是(忽略气体的溶解)。C1O2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备C1O2的新工艺是电解法。若调控合适的电压可以利用乙装置制备C1O2,写出阳极产生 C1O2的电极反应式：C1O2对污水中Fe2+、Mn2+、S2 > CN等有明显去除效果，某工厂污水中含CN ,现用CIO2把GN一氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式： 。(4)欲用丙装

12、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)装置丁中白现象是 。16.铁元素在溶液中可以 Fe2+、Fe3+、FeOj、HsFeOj等形式存在。回答下列问题 ：1 .Fe2+与Ag+在溶液中可发生反应。室温时，向初始浓度为0.1 mol?L-1的Fe(NO3)2溶液中加入AgNO3固体,溶液中Fe3+的平衡浓度c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如图甲所示(忽略溶液体积变化)。i) (Li Q4 0.1! 1.0 1J 申仆I力I0.M06但0 a O 0 Q 0LI，-urs!*i-4用离子方程式表示 Fe(NO3)2溶液中的转化反应：。根据A点数据，计算F

13、e2+的转化率：。升高温度，溶液中Fe2+的转化率减小，则该反应的AH 0(填“>""<"或"=");降温时，该反应的平衡常数将 (填“变大” “变小”或“不变” )。2 .利用图乙所示装置，证明上述反应的可逆性。闭合电键K,立即观察到电流计指针发生偏转，此时盐桥中的K+由右向左移动，则石墨电极为电池的 (填“正极”或“负极”),银电极的电 极反应式为。3 .高铁酸盐在水溶液中有四种含铁微粒。25 C时，它们的物质的量分数随pH的变化如图丙所示。为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH的最小值为。 HsFeO?的电离常数分别为 Ki=

14、2.51 X 10-2、K2=4.16 X 10-4、K3=5.01 X 10-8，当 pH=6 时,溶液中_ _ 2 一c(FeO4_l =c(HFeOQ =°参考答案1答案：B解析：A.充电时，阴极上得电子发生还原反应 ，电极反应为V3 +被还原生成V2+即V3+e-= V2+,正确;B.放电时，正极上发生得电子的还原反应 ,VO”+2H+e=VO2+H2。，VO(作氧化剂，在正极被还 原，负极上发生失电子的氧化反应 ,V2 + e-=V3+V2 +做还原剂，在负极被氧化，正确；C.放电过程中，转移电子的物质的量和氢离子物质的量是相等的，充电时当有1mol e 一 发生转移时，右

15、槽电解液的H +的物质的量增加了 1mol,错误；D.放电过程中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，即放电时阴离子由由左罐移向右罐，正确。2答案：B解析：A.石墨电极生成 C12,铁电极生成 H2,因C12能溶解在水中，且与 H2O发生反应：CI2+H2O;HCl+HClO ,而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体 少，故A错误；B.装置n是原电池装置，Fe为负极，失去电子产生 Fe2+, Fe2+再与溶液中的 OH-反应生成Fe(OH) 2： Fe-2e-+2OH- Fe(OH) 2,故 B 正确；C.石墨为正极，正极为 Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl2+

16、2e- 2C-(或HClO+H+2e-C1+H2。)，故 C 错误；D,铁电极上产生 H2： 2H2O+2e H2 T +2OR由于有 OH-生成，故溶液的 pH升高，故D错误. 故选：B.3答案：B解析：A项，甲装置为原电池，其中a电极为负极、b电极为正极，正极 电极反应式为O2 +4e+4H+ =2H2。，A项错误；B项，乙装置是电解池，均采用了惰性电极，d电极为阴极.电极反应式为2H+ +2e=H2 ,虽然消耗了 H+,但同时有等量的 H+从阳极区迁移过来，故溶液的pH不变.B项正确；C项，c电极为阳极，发生氧化反应：N2O4-2e+2HNO3=2N2O5+2H+, C项错误；D项，甲装

17、置中消耗1molSO2转移2 mol电子，乙装置中有 2molH +通过隔膜，D项错误。4答案：B解析：A.含有乙胺废水的N极是负极，负极上乙胺失电子发生氧化反应，生成无毒无害的二氧化碳和氮气，电极反应式为2CH3CH2NH2+8H2O-30e=4CO2 +N2 +30H+ , A项正确；B.升高温度，平衡时 C的体积分数增大。说明升高温度化学平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应， H>0 , w(A)/n(B) = 2 时，A、B的转化率最大，说明 ：x/y=2 , A、B的转化 率之比为1:1,B项错误；C.图象表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(gUL N2O4(g )

18、,物质的浓度与其消耗速率之间的关系，从图中可以看出，A点对应的二氧化氮与四氧化二氮的速率之比为 2 :1 ,则v1 =v逆，说明已经达到平衡状态，C难正确；D. N2O4和硝酸在阳极反应生成N2O5其电极反应式为N2O4+2HNO 3-2e = 2N2O5+2H+, D项正确。5答案：A解析：溶液中的阳离子的放电能力：Cu2+>H+>Na+；溶液中的阴离子的放电能力：Cl->OH->SO4一。A.在电解过程中，阳极首先发生反应：2c-2e=Cl2 T;当C放电完全，发生反应：4OH -4e"=。2T+2HO,所以整个过程中阳极先产生C12,后产生。2,正确；B

19、.阳极产物首先是 C12,然后是。2；在阴极产物首先是 Cu,然后是H2；错误；C. BC段表示在阴极上是 Cu2+放电，在阳极是 c(OH-)放电产生了 。2,溶液的c(H+)浓度增大，错误；D.在CD段溶液的pH降低是由于在阳极上 是OH-放电产生。2,在阴极是c(H+)放电，实质是电解水，使溶液的c(H+)增大，所以溶液的酸性进一步增强，错误。6答案：D 解析：A.若电解池中 Na2SO4溶液是饱和溶液，电解Na?SO4溶液相当于电解水，电解一段时间后，Na?SO4溶液仍是饱和溶液，浓度不变，A项错误；B.由II中现象可知反应H2+Cu2+=Cu J+2H +发生，这个发生前提是电极从电

20、解池才取出，外界条件强加电子给铜，强行拿掉氢中的电子，因而才发生，氢气通入CuSO4溶液中不会发生反应，B项错误；c. m中，由于迅速从n中取出，也可能发生反应2Ag + +H2=2H+2Ag J, C项错误；D. a极上发生的电极反应是氢离子得到电子转化为氢气，是化学变化，产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化，D项正确。7答案：C解析：根据放电后 Na2s2转化为Na2s4,S元素化合价升高，知Na2s2被氧化，故负被反应为 2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+,A项错误；充电时阳极上发生氧化反应，NaBr转化为.NaBr3,电极反应为3NaBr-2e-=NaBr3+2Na +

21、 ,B项错误；放电时，阳离子向正极移动 ，故Na+经过离子交换膜，由b池移向a 池,C项正确；放电时池为负极区域，发生氧化反应 2Na2s2-2e-=Na2S4+2Na+,用该电池电解饱和食盐水，产生标准状况下 2.24L H 2时转移0.2mol电子，生成0.1mol Na 2s4,其质量为17.40g,但题中 没有说明H2所处的状况，D项错误。8答案：B解析：A、根据工作原理,Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为FeFe(CN)6+2Na+2e- =Na2FeFe(CN)6,故A正确；B、充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即Mo 箔接电源的正极，故B说法错误；C、充电

22、时，属于电解，根据电解原理，Na+应从左室移向右室，故C说法 正确;D、负极上应是2Mg-4e-+2Cl-=Mg 2cl22+,通过0.2mol电子时，消耗0.1mol Mg,质量减少2.4g,故 D说法正确。9答案：B解析：A项，d极为阴极，H+在阴极发生还原反应生成氢气， d极附近OH-浓度增大，pH试纸变 蓝；B项，a极为阳极，OH-在阳极发生氧化反应生成氧气，即 4OH-4e- = 2H2O+O2 , a极附近H+浓度增大，pH试纸变红；C项，10min以后，试纸I试纸II的现象不同，说明电解质溶液浓 度对H+和OH-的迁移有影响；D项，试纸I红色区约2.7cm,蓝色区约1.3cm,说

23、明H+的迁移速 率比OH 一快。10 .答案：A解析：11 .答案:C解析：12 .答案：C解析：A项，题图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端氧气的浓度越低，腐蚀越轻 ；B项，题图2 中，装置为原电池，铁作负极，发生电极反应时有Fe2+生成，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀出现；D项，题图4中，镁块应作负极。13 .答案：D解析：14 .答案：A解析：阴极反应为：Cu2+2e=Cu,因为反应的n(Cu2+)=0.3 mol,总n(Cu2+)=0.4mol,说明Cu2+过量，阴极共得到0.6mol电子。由电子守恒可知，阳极应失去0.6mol电子。阳极：首先2Cl-2e-=Cl2%因为0.2mol Cl -只能失去0.2mol电子，另外0.4mol电子只能由水电离出的 OH失去，阳极反应还有:4OH-4e =2HO+OT ,则阳极共放出气体体积(0.1mol+0.1mol) X22.4L/mol-1 =4.48 L,故应选 A.15 .答案：(1)正极诵申(2)2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2 T + 2H2SO4 ;CuO(3)1:1