电化学综合练习提高题.doc

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1、+电化学 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.(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：2H2O2e=H22OH B.b处：2Cl2e=Cl2C.c处发生了反应：Fe2e=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)MgAgCl电池是一种以

2、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Mg2e=Mg2 B.正极反应式为Age=AgC.电池放电时Cl由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H24.(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2FeO10H6e=Fe2O35H2OC.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

3、式为4MnO22nH2O=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：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD.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

4、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Ag8.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 xMgMo3S4MgxMo3S4，下列说法中正确的是()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Mo3S2xe=Mo3S4 D.放电时负极

5、反应式为xMg2xe=xMg29.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5.06.0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

6、.电解的总反应：2CO2ZnZnC2O4 D.通入11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子11.如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。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CH3OH6e2H2O=CO8HC.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

7、途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如图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

8、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_，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_。(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：_。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

9、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)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Zn2e=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.(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

10、象的解释或推测不合理的是()A.a、d处：2H2O2e=H22OHB.b处：2Cl2e=Cl2C.c处发生了反应：Fe2e=Fe2D.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，2Cl2e=Cl2，Cl2H2OHClHClO，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

11、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)MgAgCl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Mg2e=Mg2B.正极反应式为Age=AgC.电池放电时Cl由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案B解析根据题意，电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A项，负极反应式为Mg2e=Mg2，正确；B项，正极反应式为2AgCl2e=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M

12、g2H2O=Mg(OH)2H2，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()A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC.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：Zn2e2OH=Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，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

13、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4MnO22nH2O=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：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD.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

14、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、 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O22H2O4e=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

15、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

16、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：PbPbO2 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

17、电池的反应式为 xMgMo3S4MgxMo3S4，下列说法中正确的是()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Mo3S2xe=Mo3S4D.放电时负极反应式为xMg2xe=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 Mo3S2xe=Mo3S4，C正确；D项，放电时负极反应式为xMg2xe=xMg2，D错误，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

18、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：Al3e7AlCl=4Al2ClD.充电时的阳极反应：CnAlCle=CnAlCl4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：Al3e7AlCl=4Al2Cl，故C正确；D项，充电时，阳极发生

19、氧化反应，电极反应式为CnAlCl e=CnAlCl4，故D正确；故选B。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5.06.0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CO2D.甲烷燃料电池中CO向空气一极移动答案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

20、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2CO2O24e=2CO，物质A为CO2，C正确；D项，在燃料电池中，阴离子移向负极，所以CO向甲烷一极移动，D错误；答案选C。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：2C6H13COONa2CH3OHC12H262CO2H22CH3ONa，下列说法不正确的是()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

21、性C.阳极电极反应：2C6H13COO2e=C12H262CO2D.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2C6H13COO2e=C12H262CO2，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的示意图(电解液不参与反应)。下列说法正确的是()A.Zn与电源的

22、负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成C.电解的总反应：2CO2ZnZnC2O4 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：2CO2ZnZnC2O4，故C正确； 11.2 L CO2的物质的量不一定是0.5 mol，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

23、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F96 500 Cmol1)。(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_。.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：3I26KOH=5KIKIO33H2O，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”

24、或“不变”)。答案.(1)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0.2(2)右左(3)使用时间长、工作电压稳定.I6OH6e=IO3H2O (或2I2e=I2)变大解析.(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：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，若维持电流强度为1 A，电池工作10 min，通过电子为，则理论消耗Zn的质量为65 gmol10.2 g。(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

25、，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I6OH6e= IO3H2O (或2I2e=I2)；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：(1)设备1中反应

26、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电极是直流电源的_极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为_。该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反

27、应式_。答案(1)SiO2(2)2FeCO3MnO28H= 2Fe3Mn22CO24H2O(3)将Fe2完全氧化为Fe3 取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2，否则没有Fe2(答案合理即可)(4)滤渣2中有Al(OH)3，存在电离平衡： Al33OHAl(OH)3AlOHH2O，加入NaOH溶液，H被中和，浓度减小， Al(OH)3不断溶解(5)负2H2O4e=O24HMn22H2O2e=MnO24H解析(1)含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等，加入稀硫酸后，SiO2不能与硫酸发生反应，所以滤渣1的主要成分是SiO2。(2)设备1

28、中FeCO3可与硫酸反应生成亚铁离子，Fe2与MnO2发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2FeCO3MnO28H=2Fe3Mn22CO24H2O。(3)设备2中加足量双氧水的作用是将Fe2完全氧化为Fe3，检验滤液2中是否存在Fe2的方法：取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2，否则没有Fe2。(4)设备4中的滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁，加入过量氢氧化钠溶液，NaOH与氢氧化铝反应，使其溶解，用化学平衡移动原理解释原因为Al(OH)3中存在电离平衡： Al33OHAl(OH)3AlOHH2O ，加入NaOH溶液，H被中和，浓度减小，Al(OH)3不断溶解。(5)电解池中，阴离子由阴极流向阳极，则B为正极，A为负极，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为2H2O4e=O24H。该副反应为Mn2失去电子氧化成为MnO2，电极反应式为Mn22H2O2e=MnO24H。