湘教版高二化学第9章电化学练习题及答案

湘教版高二化学第9章电化学练习题及答案第1页共1页湘教版高二化学第9章电化学练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.下列关于原电池的说法中，正确的是A.原电池工作时，电子总是从负极流向正极B.原电池中，正极发生还原反应C.原电池中，负极发生氧化反应D.原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动参考答案：A2.下列物质中，不能构成原电池的是A.锌片和铜片插入稀硫酸中B.铁片和铜片插入硝酸银溶液中C.铝片和镁片插入盐酸中D.银片和铜片插入硫酸铜溶液中参考答案：C3.下列关于电解池的说法中，正确的是A.电解池工作时，电子由阳极流向阴极B.电解池中，阳极发生还原反应C.电解池中，阴极发生氧化反应D.电解池工作时，外加电源的正极与阳极相连参考答案：D4.下列关于电解池电极反应式的书写中，正确的是A.电解饱和食盐水时，阳极反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑B.电解硫酸铜溶液时，阴极反应式为Cu²⁺+2e⁻=CuC.电解水时，阳极反应式为2H₂O-4e⁻=O₂↑+4H⁺D.电解熔融氯化钠时，阴极反应式为Na⁺+e⁻=Na参考答案：A5.下列关于电化学应用的描述中，正确的是A.蓄电池在充电时是原电池B.干电池是原电池，不能充电C.电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极D.电镀时，待镀金属作阳极，镀件作阴极参考答案：C6.下列关于电解质溶液导电性的说法中，正确的是A.导电性好的溶液，其离子浓度一定高B.导电性好的溶液，其离子迁移率一定快C.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液好D.稀释强酸时，其导电性会增强参考答案：B7.下列关于电极电势的说法中，正确的是A.标准氢电极的电极电势为零B.电极电势越正，该电极越容易失电子C.电极电势越负，该电极越容易得电子D.电极电势的大小与电解质浓度无关参考答案：A8.下列关于电解池中离子放电顺序的说法中，正确的是A.阳离子放电顺序：Ag⁺H⁺Fe³⁺Cu²⁺B.阴离子放电顺序：OH⁻Cl⁻Br⁻I⁻C.阳离子放电顺序：K⁺Ca²⁺Na⁺Mg²⁺D.阴离子放电顺序：F⁻Cl⁻Br⁻I⁻参考答案：A9.下列关于电化学腐蚀的说法中，正确的是A.金属在干燥空气中不会发生电化学腐蚀B.金属在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，总是形成原电池C.金属在酸性环境中发生电化学腐蚀时，总是形成电解池D.金属发生电化学腐蚀时，阳极发生还原反应参考答案：B10.下列关于提高金属抗腐蚀性能的措施中，错误的是A.在金属表面涂油或油漆B.在金属表面镀上一层其他金属C.将金属制成合金D.将金属放在干燥环境中参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）1.在原电池中，电子从______极流向______极。参考答案：负；正2.电解饱和食盐水时，阳极发生的反应是______。参考答案：2Cl--2e-=Cl2↑3.金属发生电化学腐蚀时，通常形成原电池，较活泼的金属作______极。参考答案：负4.电解质溶液中，阳离子向______极移动。参考答案：正5.标准氢电极的电极电势规定为______。参考答案：06.电解精炼铜时，粗铜作______极，纯铜作______极。参考答案：阳；阴7.电化学保护法中，牺牲阳极保护法是将被保护的金属与更活泼的金属连接，使其作______极。参考答案：阴8.下列反应中，属于氧化反应的是______。参考答案：Zn-Zn²⁺+2e-9.电解水时，阴极发生的反应是______。参考答案：2H₂O+2e-=H₂↑+2OH-10.在电化学中，电极电势越______的电极，其还原能力越______。参考答案：高；强三、判断题（共10小题，每题2分）1.原电池中，电子总是从负极流向正极。参考答案：√2.电解池中，阳极发生还原反应，阴极发生氧化反应。参考答案：×3.在标准状况下，1摩尔锌与足量稀硫酸反应，转移的电子数为2NA。参考答案：√4.盐桥中的阴离子流向电解池的阳极室，以维持电荷平衡。参考答案：√5.银锌电池是一种常见的碱性电池，其正极材料为锌。参考答案：×6.电解饱和食盐水时，阳极产生氯气，阴极产生氢气。参考答案：√7.金属的腐蚀通常是电化学腐蚀，而非化学腐蚀。参考答案：√8.电解质溶液的浓度越大，其导电能力越强。参考答案：√9.在原电池中，电极电势较负的电极作负极。参考答案：√10.法拉第电解定律只适用于电解稀溶液。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述原电池的工作原理。参考答案：原电池是将化学能转化为电能的装置，其工作原理是基于自发的氧化还原反应。在原电池中，负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。同时，电解质溶液中的离子发生定向移动，构成闭合回路，从而驱动原电池持续工作。2.解释电解池中阳极和阴极发生的反应类型。参考答案：在电解池中，阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，得到电子。这是因为在电解池中，外加电源提供电能，驱动非自发的氧化还原反应发生。阳极失去电子，使溶液中的阴离子或阳极材料本身氧化；阴极得到电子，使溶液中的阳离子还原或阴极材料本身还原。3.列举影响电极电势大小的因素。参考答案：影响电极电势大小的因素主要有：①电极材料的性质；②溶液中离子的浓度；③温度；④电极反应中的反应物和生成物的种类及数量。根据能斯特方程，电极电势与离子浓度、温度等因素有关，不同电极材料的电化学活性也不同。4.说明电解饱和食盐水时，阳极和阴极的产物分别是什么。参考答案：在电解饱和食盐水时，阳极产物是氯气，阴极产物是氢气。阳极发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气；阴极发生还原反应，水中的氢离子得到电子生成氢气。5.分析锌铜原电池中，锌片和铜片分别充当什么角色。参考答案：在锌铜原电池中，锌片充当负极，铜片充当正极。锌片发生氧化反应，失去电子；铜片发生还原反应，得到电子。6.列举电化学腐蚀与普通化学腐蚀的区别。参考答案：电化学腐蚀与普通化学腐蚀的区别在于：①电化学腐蚀是在金属与电解质溶液接触时，由于电化学作用发生的腐蚀，通常有电流产生；普通化学腐蚀是金属与电解质溶液直接发生化学反应，没有电流产生。②电化学腐蚀通常发生在潮湿环境中，形成原电池或腐蚀电池；普通化学腐蚀可以在干燥环境中发生，通过简单的氧化还原反应。7.解释什么是电镀，并简述其原理。参考答案：电镀是利用电解原理，在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。其原理是：将待镀金属作为阴极，镀层金属作为阳极，电解质溶液中含有镀层金属的离子。通电后，阳极上的镀层金属失去电子进入溶液，溶液中的金属离子得到电子在阴极上沉积，形成金属镀层。8.说明在电解质溶液中，离子迁移方向与电流方向的关系。参考答案：在电解质溶液中，离子迁移方向与电流方向的关系是：正离子（阳离子）向阴极移动，负离子（阴离子）向阳极移动。电流方向规定为正电荷移动的方向，因此正离子向阴极移动的方向与电流方向一致，负离子向阳极移动的方向与电流方向相反。五、应用题（共8小题，每题3分）1.某原电池装置如图所示，其中X为金属电极，Y为非金属电极，电解质溶液为稀硫酸。请回答：（1）写出该原电池的电极反应式和总反应式。（2）若将X电极换成铜电极，Y电极换成锌电极，该装置能否构成原电池？请说明理由。参考答案：①电极反应式：负极X为Zn，Zn-2e^-=Zn^2+；正极Y为石墨，2H^++2e^-=H2↑。总反应式：Zn+2H^+=Zn^2++H2↑。2.将一块锌片放入一定浓度的硫酸铜溶液中，发生反应一段时间后，取出锌片并用蒸馏水洗净，干燥后称重。请解释锌片质量变化的原因，并写出相关反应的化学方程式。参考答案：锌片质量增加。原因：锌与硫酸铜反应生成铜，锌失去的质量小于铜增加的质量。化学方程式：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu↓。3.某学生设计了一个电解饱和食盐水的实验装置，请回答：（1）写出阳极和阴极的电极反应式。（2）若电解过程中产生11.2L（标准状况）的氢气，计算理论上消耗多少摩尔的食盐？参考答案：①阳极：2Cl^--2e^-=Cl2↑；阴极：2H^++2e^-=H2↑。②消耗食盐0.5摩尔。4.在一个电解池中，用惰性电极电解饱和食盐水，通电一段时间后，测得阴极增重0.64克。请回答：（1）写出阴极的电极反应式。（2）在此过程中，阳极产生了什么气体？写出阳极的电极反应式。参考答案：①阴极：2H^++2e^-=H2↑。②阳极产生氯气，电极反应式：2Cl^--2e^-=Cl2↑。5.某化学兴趣小组用铜锌原电池研究电化学原理，请回答：（1）写出该原电池的正极和负极反应式。（2）若将铜电极换成铁电极，该装置能否构成原电池？请说明理由。参考答案：①正极：2H^++2e^-=H2↑；负极：Zn-2e^-=Zn^2+。②不能构成原电池。理由：铁比铜活泼，在铜锌原电池中，铁为负极，若换成铁电极，铁仍为负极，正极应为比铁不活泼的金属或石墨，但铁比锌不活泼，因此不能构成原电池。6.将一块铁片放入稀硫酸中，发生反应一段时间后，取出铁片并用蒸馏水洗净，干燥后称重。请解释铁片质量变化的原因，并写出相关反应的化学方程式。参考答案：铁片质量增加。原因：铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，铁失去的的质量小于氢气增加的质量。化学方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。7.在一个电解池中，用惰性电极电解硫酸铜溶液，通电一段时间后，测得阳极析出32克铜。请回答：（1）写出阳极的电极反应式。（2）在此过程中，阴极产生了什么气体？写出阴极的电极反应式。参考答案：①阳极：Cu-2e^-=Cu^2+。②阴极产生氢气，电极反应式：2H^++2e^-=H2↑。8.某学生设计了一个电解饱和食盐水并收集氯气的实验装置，请回答：（1）写出阳极的电极反应式。（2）若电解过程中产生11.2L（标准状况）的氯气，计算理论上消耗多少摩尔的食盐？参考答案：①阳极：2Cl^--2e^-=Cl2↑。②消耗食盐1摩尔。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：在原电池中，电子从负极（发生氧化反应）通过外电路流向正极（发生还原反应），因此A正确。B错误，正极发生还原反应。C错误，负极发生氧化反应。D错误，盐桥中的阳离子向正极移动以中和正极附近的阴离子，形成闭合回路。2.参考答案：C解析：构成原电池需要满足三个条件：①有两个活泼性不同的电极；②将电极插入电解质溶液中；③两电极间构成闭合回路，并能自发进行氧化还原反应。铝和镁的活泼性相同，不能构成原电池。A、B、D均满足构成原电池的条件。3.参考答案：D解析：在电解池中，电子由外电源的负极经导线流向阴极，再由阴极经电解质溶液或离子导体流向阳极，因此A错误。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，因此B、C错误。电解池工作时，外电源的正极与阳极相连，负极与阴极相连，因此D正确。4.参考答案：A解析：电解饱和食盐水时，阳极是碳棒，氯离子失去电子生成氯气，阳极反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，A正确。电解硫酸铜溶液时，阴极是碳棒，铜离子得到电子生成铜，阴极反应式为Cu²⁺+2e⁻=Cu，B正确。电解水时，阳极是碳棒，水失去电子生成氧气和氢离子，阳极反应式为2H₂O-4e⁻=O₂↑+4H⁺，C正确。电解熔融氯化钠时，阳极是石墨，氯离子失去电子生成氯气，阳极反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑；阴极是铁棒，钠离子得到电子生成钠，阴极反应式为Na⁺+e⁻=Na，D错误。5.参考答案：C解析：蓄电池在充电时是电解池，A错误。干电池是原电池，可以充电（可充电干电池），B错误。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，C正确。电镀时，待镀金属作阴极，镀件作阳极，D错误。6.参考答案：B解析：溶液的导电性取决于离子浓度和离子迁移率。导电性好的溶液，其离子浓度不一定高，但离子迁移率一定快，B正确。A错误，导电性好的溶液，其离子浓度不一定高。C错误，强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液好，取决于离子浓度和离子迁移率。D错误，稀释强酸时，离子浓度减小，导电性会减弱。7.参考答案：A解析：标准氢电极的电极电势为零，这是电化学中的规定，A正确。电极电势越正，该电极越容易得电子，B错误。电极电势越负，该电极越容易失电子，C错误。电极电势的大小与电解质浓度有关，D错误。8.参考答案：A解析：阳离子放电顺序：Ag⁺H⁺Fe³⁺Cu²⁺，A正确。阴离子放电顺序：F⁻Cl⁻Br⁻I⁻，B错误。阳离子放电顺序：K⁺Ca²⁺Na⁺Mg²⁺，C错误。阴离子放电顺序：F⁻Cl⁻Br⁻I⁻，D错误。9.参考答案：B解析：金属在干燥空气中主要发生化学腐蚀，但在潮湿空气中会发生电化学腐蚀，A错误。金属在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，总是形成原电池，B正确。金属在酸性环境中发生电化学腐蚀时，不一定形成电解池，也可能形成原电池，C错误。金属发生电化学腐蚀时，阳极发生氧化反应，D错误。10.参考答案：D解析：在金属表面涂油或油漆可以隔绝空气和水，防止金属生锈，A正确。在金属表面镀上一层其他金属可以形成保护层，防止金属生锈，B正确。将金属制成合金可以提高金属的抗腐蚀性能，C正确。将金属放在干燥环境中可以防止金属发生电化学腐蚀，但不是提高金属抗腐蚀性能的措施，D错误。二、填空题1.参考答案：负；正解析：在原电池中，电子总是从负极流出，经过外电路流向正极。2.参考答案：2Cl--2e-=Cl2↑解析：电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气。3.参考答案：负解析：在金属发生电化学腐蚀时，较活泼的金属更容易失电子，因此作负极。4.参考答案：正解析：在电解质溶液中，阳离子带正电荷，会向负极移动以寻求电子。5.参考答案：0解析：标准氢电极的电极电势被规定为0，作为电化学测量的基准。6.参考答案：阳；阴解析：在电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，通过电解过程提纯铜。7.参考答案：阴解析：在牺牲阳极保护法中，被保护的金属与更活泼的金属连接，使其作阴极，避免腐蚀。8.参考答案：Zn-Zn²⁺+2e-解析：氧化反应是指失去电子的反应，例如锌失去电子生成锌离子。9.参考答案：2H₂O+2e-=H₂↑+2OH-解析：电解水时，阴极发生还原反应，水分子得到电子生成氢气和氢氧根离子。10.参考答案：高；强解析：在电化学中，电极电势越高的电极，其还原能力越强，更容易得到电子。三、判断题1.参考答案：√解析：在原电池中，负极发生氧化反应，失去电子，电子通过外电路流向正极，正极发生还原反应，得到电子。因此，电子总是从负极流向正极。2.参考答案：×解析：在电解池中，阳极发生氧化反应，失去电子，阴极发生还原反应，得到电子。因此，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，与题干描述相反。3.参考答案：√解析：锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。每摩尔锌失去2摩尔电子，即转移的电子数为2NA。4.参考答案：√解析：在电解池中，阳极带正电荷，阴极带负电荷。为了维持电荷平衡，盐桥中的阴离子流向电解池的阳极室，阳离子流向阴极室。5.参考答案：×解析：银锌电池是一种常见的碱性电池，其正极材料为银，负极材料为锌。6.参考答案：√解析：电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，产生氯气，阴极发生还原反应，产生氢气。7.参考答案：√解析：金属的腐蚀通常是电化学腐蚀，即金属在电解质溶液中发生氧化还原反应，而非简单的化学腐蚀。8.参考答案：√解析：电解质溶液的浓度越大，溶液中的离子浓度越高，导电能力越强。9.参考答案：√解析：在原电池中，电极电势较负的电极作负极，因为负极发生氧化反应，失去电子。10.参考答案：×解析：法拉第电解定律适用于所有电解过程，不仅限于稀溶液，包括浓溶液和熔融盐。四、简答题1.参考答案：原电池是将化学能转化为电能的装置，其工作原理是基于自发的氧化还原反应。在原电池中，负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。同时，电解质溶液中的离子发生定向移动，构成闭合回路，从而驱动原电池持续工作。解析：本题考查原电池的工作原理。原电池的核心是利用自发的氧化还原反应产生电流。负极失去电子，发生氧化反应，电子经外电路流向正极；正极得到电子，发生还原反应。电子的定向移动形成电流，离子的定向移动构成闭合回路。理解原电池的工作原理是掌握电化学知识的基础，需要区分负极和正极的反应类型及电子流向。2.参考答案：在电解池中，阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，得到电子。这是因为在电解池中，外加电源提供电能，驱动非自发的氧化还原反应发生。阳极失去电子，使溶液中的阴离子或阳极材料本身氧化；阴极得到电子，使溶液中的阳离子还原或阴极材料本身还原。解析：本题考查电解池中电极反应类型。电解池与原电池相反，需要外加电源驱动反应。阳极失去电子，发生氧化反应；阴极得到电子，发生还原反应。这是电解池的基本工作原理，需要区分阳极和阴极的反应类型。阳极通常是溶液中的阴离子失去电子，或阳极材料本身失去电子；阴极通常是溶液中的阳离子得到电子，或阴极材料本身得到电子。3.参考答案：影响电极电势大小的因素主要有：①电极材料的性质；②溶液中离子的浓度；③温度；④电极反应中的反应物和生成物的种类及数量。根据能斯特方程，电极电势与离子浓度、温度等因素有关，不同电极材料的电化学活性也不同。解析：本题考查影响电极电势的因素。电极电势是衡量电极氧化还原能力的指标，受多种因素影响。电极材料的性质是内因，不同材料的电化学活性不同；离子浓度和温度是外因，根据能斯特方程，电极电势与离子活度、温度成函数关系。理解这些因素有助于预测电极反应的方向和强度。4.参考答案：在电解饱和食盐水时，阳极产物是氯气，阴极产物是氢气。阳极发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气；阴极发生还原反应，水中的氢离子得到电子生成氢气。解析：本题考查电解饱和食盐水的产物。电解饱和食盐水时，阳极是氯离子失去电子生成氯气，阴极是水中的氢离子得到电子生成氢气，同时产生氢氧根离子。阳极反应为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，阴极反应为2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻。理解电解产物的判断是电化学应用的重要技能。5.参考答案：在锌铜原电池中，锌片充当负极，铜片充当正极。锌片发生氧化反应，失去电子；铜片发生还原反应，得到电子。解析：本题考查锌铜原电池中电极角色。锌铜原电池是典型的原电池，锌比铜活泼，锌片失去电子成为负极，铜片得到电子成为正极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极流向正极。理解电极角色的判断依据是金属的活泼性。6.参考答案：电化学腐蚀与普通化学腐蚀的区别在于：①电化学腐蚀是在金属与电解质溶液接触时，由于电化学作用发生的腐蚀，通常有电流产生；普通化学腐蚀是金属与电解质溶液直接发生化学反应，没有电流产生。②电化学腐蚀通常发生在潮湿环境中，形成原电池或腐蚀电池；普通化学腐蚀可以在干燥环境中发生，通过简单的氧化还原反应。解析：本题考查电化学腐蚀与普通化学腐蚀的区别。电化学腐蚀的本质是原电池反应，有电流产生；普通化学腐蚀是直接化学反应，无电流产生。电化学腐蚀通常发生在潮湿环境，形成腐蚀电池；普通化学腐蚀可以在干燥环境发生。理解这两种腐蚀的区别有助于分析金属腐蚀的原因和防护措施。7.参考答案：电镀是利用电解原理，在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。其原理是：将待镀金属作为阴极，镀层金属作为阳极，电解质溶液中含有镀层金属的离子。通电后，阳极上的镀层金属失去电子进入溶液，溶液中的金属离子得到电子在阴极上沉积，形成金属镀层。解析：本题考查电镀的原理。电镀是利用电解原理在金属表面形成金属镀层的过程。阳极是镀层金属，失去电子进入溶液；阴极是待镀金属，溶液中的金属离子得到电子沉积。电镀可以改善金属表面的性能，如防腐蚀、美观等。理解电镀的原理是掌握电化学应用的重要技能。8.参考答案：在电解质溶液中，离子迁移方向与电流方向的关系是：正离子（阳离子）向阴极移动，负离子（阴离子）向阳极移动。电流方向规定为正电荷移动的方向，因此正离子向阴极移动的方向与电流方向一致，负离子向阳极移动的方向与电流方向相反。解析：本题考查离子迁移方向与电流方向的关系。电解质溶液中，离子是电荷的载体。正离子向阴极移动，相当于正电荷向阴极移动，与电流方向一致；负离子向阳极移动，相当于负电荷向阳极移动，与电流方向相反。理解离子迁移方向与电流方向的关系是掌握电解质溶液导电原理的重要知识点。五、应用题1.参考答案：①电极反应式：负极X为Zn，Zn-2e^-=Zn^2+；正极Y为石墨，2H^++2e^-=H2↑。总反应式：Zn+2H^+=Zn^2++H2↑。解析：该原电池中，X电极失去电子发生氧化反应，为负极；Y电极得到电子发生还原反应，为正极。根据电解质溶液为稀硫酸，可知正极反应为2H^++2e^-=H2↑。总反应式为Zn+2H^+=Zn^2++H2↑。若将X电极换成铜电极，铜比氢活泼，不能与稀硫酸反应，而Y电极锌比铜活泼，能置换出铜，因此该装置能构成原电池。2.参考答案：锌片质量增加。原因：锌与硫酸铜反应生成铜，锌失去的质量小于铜增加的质量。化学方程式：Zn+CuSO4=ZnSO4+C