电化学培优专题训练

1、电化学复习专题训练1以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8 g Cu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol2按右图的装置进行电解实验，A极是铜锌含金，B极为纯铜。电解质溶液中含有足量的Cu2。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68g，溶液质量增加0.03g，则A极合金中Cu、Zn的原子个数比为 A.4：1 B.3：1 C.2：1 D.5：33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

2、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H2 DH由a极通过固体酸电解质传递到b极4)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的下列说法中，正确的是 ALiAl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=Li2SFeC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=2LiFeS5.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧

3、化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是A.在熔融电解质中，O2由负极移向正极 B.电池的总反应是：2C4H1013O28CO210H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：O22H2O4e4OHD.通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H1013O226e4CO25H2O6.镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为： xMg+Mo3S4MgxMo3S4，下列说法错误的是A放电时，负极反应为Mg2e=Mg2+ B放电时，Mo3S4发生氧化

4、反应C放电过程中Mg2+向正极迁移 D充电时，阳极反应为MgxMo3S42xe=Mo3S4+xMg2+7.镁H2O2酸性电池采用海水作电解质（加入一定量酸），下列说法正确的A电池总反应为Mg+H2O2+2H+=Mg2+ 2H2O B负极反应为H2O2+2e-+ 2H+= 2H2OC电池工作时，正极周围海水的pH减少 D电池工作时，溶液中的H+向负极移动8.科学家P.Tatapudi等人首先使用在空气中电解水（酸性条件下）的方法，在阳极制得臭氧，阳极制得过氧化氢。电解总方程式为3H2O3O2 3H2OO3，下列说法正确的是A电解产物在应用中都只能作为氧化剂 B电解一段时间后，溶液pH不变C阳极的

5、反应：3H2O6 e=O36H D每生成1 mol O3转移电子数为3 mol9. 芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”或2009年中国科技创业大赛最高奖，被称之为“软电池”的纸质电池总反应为：Zn2MnO2H2OZnO2MnOOH。下列说法正确的是A.该电池中Zn作负极，发生还原反应 B.该电池反应中MnO2起催化作用C.该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2 D.该电池正极反应式为：2MnO22e2H2O2MnOOH2OH-10.镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd 2NiOOH 2H2OCd(OH)

6、2 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是： A.充电过程是化学能转化为电能的过程 B.放电时负极附近溶液的碱性不变C.放电时电解质溶液中的OH 向正极移动 D.充电时阳极反应：Ni(OH)2e OH NiOOHH2O11下列四种装置中，溶液的体积均为250 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.10 molL1，工作一段时间后，测得导线上均通过0.02 mole，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是： A溶液的浓度 B.溶液的pH值C产生气体的总体积： D电极上析出的固体的质量：12.日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料 电池（DDFC），该电池有较高的安全性。电池总反应为

7、：CH3OCH3 3O2 2CO2 3H2O ，电池示意如右图,下 列说法不正确的是A.a极为电池的负极B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为：4H O2 4e 2H2OD.电池工作时,1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移13.如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是: A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B.甲烧杯中a的电极反应式为4OH4eO22H2OC.当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D.当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）14.

8、如右图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是：A.断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH要变大B.断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为 2H2e H2C.断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH4e O22H2OD.断开K1，闭合K2时，OH向b极移动15.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，4NaOH(熔) 4Na O2 2H2O；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为：3Fe4NaOHFe3

9、O42H24Na。下列有关说法正确的是: A.电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为：2OH2eH2O2B.盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C.若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠（如图），电解槽中石墨极为阳极，铁为阴极16.CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：2Cu2+4I=2CuI+I2而得到。现用铜片、石墨作电极，电解KI溶液制取CuI。为确认反应情况，通电前在溶液中又加入了少量的酚酞试液和淀粉溶液。电解一段时间后得到白色沉淀，同时阴极区溶液变红，阳极区溶液变蓝。下列说法正确的是铜片做阴极，石墨做阳极 铜

10、片做阳极，石墨做阴极 阳极有氧气生成阴极有氢气生成 白色沉淀在阳极附近生成 白色沉淀在阴极附近生成阳极区溶液变蓝的原因是2Cu+4I4e=2CuI+I2 碘遇淀粉变蓝阳极区溶液变蓝的原因是4OH4e=2H2O+O2O2将I氧化为I2，碘遇淀粉变蓝A只有 B只有 C只有 D只有17（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是： 。AC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H0 B2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H0C NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) H0（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应

11、设计一个原电池，其正极的电极反应式为 （3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则： 若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 。通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为 。若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的pH = （假设电解后溶液体积不变）。18. Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是Li

12、AlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为: 4Li 2SOCl2 4LiCl S SO2。请回答下列问题：（1）电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；（2）电池正极发生的电极反应为 ；（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，该反应的化学方程式为 ；（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。19.(12分）下图是一个电化学过程的示意图，请回答下列问题：（1）图中甲池是_ (填“原电池” “电解池”或“电镀池”)。(2)A(石墨)电极的名称是_ (填“正极” “负极” “阴极”或“

13、阳极”)。（3）写出通入的电极的电极反应式_ _（4）乙池中反应的化学方程式为_ _当乙池中B(Ag)极质量增加54g，甲池中理论上消耗O2的体积为_L(标准状况)，此时丙池中某电极析出1.6 g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是A. MgSO4 B. CuSO4 C. NaCl D. AgNO320.工业上用MnO2和KOH为原料制取KMnO4，主要生产过程分两步进行：第一步，将MnO2、KOH粉碎混合均匀，在空气中加热熔化并不断搅拌，制取K2MnO4；第二步，将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。（1）制取K2MnO4的化学方程式是 。（2）电解K2MnO4溶液时，两极发生的电极反

14、应分别是：阳极 ，阴极 ，电解的总方程式 。21.工业上为了处理含有Cr2O72酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：（1）两极发生反应的电极反应式：阴极： 。阳极： 。（2）写出Cr2O72变为Cr3离子方程式： 。（3）废水由酸性变为碱性的原因是 。（4） (填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是 。22.（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放

15、出热量624kJ（25时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。（2）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。 肼空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是 。 负极的电极反应式是 。（3）下图是一个电化学过程示意图。锌片上发生的电极反应是 。假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量为20%）（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是 。23.如下图所示，p、q为直流电源两极，A为2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，

16、接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：（1）p为 极，A极发生了 反应。（2） C为 极，试管里收集到 ；D为 极，试管里收集到 。（3）C极的电极方程式是 。（4）在电解过程中，测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下：时间(min)12345阴极生成气体体积(cm3)612202939阳极生成气体体积(cm3)2471116时间(min)678910阴极生成气体体积(cm3)4959697989阳极生成气体体积(cm3)2126313641仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是 。（5）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。

17、（6）当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为 。24ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 _。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZn cFe dNH3H2O（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g。25右图是一

18、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观察到的现象是_ _。26某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其

19、进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象（阳离子交换膜只允许阳离子和水通过）。请帮助他们分析并回答下列问题：（1）写出B装置中的电极反应：阴极：_；阳极：_。（2）观察到A装置中的现象是：_；_；_。（3）当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)： _。（4）若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见： _。27（创新探究）某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如

20、下系列实验，请分析实验结果后回答相应问题。（1）实验一中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计指针偏转，但较短时间内电流即明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94 g，铜片增重了3.84 g，则该原电池的工作效率是 （指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率）。（2）实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了。为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+？_。（3）实验三中盐桥中的K+流向 溶液(填ZnSO4或CuSO4)，如果Zn的消耗速率为110-3 mol/s，则K+的迁移速率为 mol/s。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是_。（4）你根

21、据实验一、二、三可得出的结论是_ _（写出两点即可）。（5）实验四中，调节低压电源的电压到6 V，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，图示中的“+”连接到电源的正极上，“-”连接到电源的负极上，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为21，去掉电源，该装置就成为一只氢氧燃料电池，用带有一小灯泡的导线连接a、b，灯泡即可发亮。下列说法错误的是 。A在电解KOH溶液制备H2和O2时，KOH的作用是增强溶液的导电性，一段时间后其浓度增大B当作为氢氧燃料电池时，c极发生氧化反应，d极发生还原反应C当作为氢氧燃料电池时，电解质溶液中的OH向着d极移动D如将KO

22、H溶液换成稀H2SO4，且作为氢氧燃料电池时，c极的电极反应为：O22H2O4e=4OH参考答案：1-5 D B D B B 6-10 B A C D D 11-16 B D B B D A17、（1）B； （2）O2+2H2O+4e=4OH（3）2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4；0.4mol 118.（12分）(1)锂(2分) LieLi (2分)(2)2SOCl2 4e4ClSSO2(2分)(3)出现白雾，有刺激性气体生成(2分) SOCl2 H2OSO22HCl(2分)(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应(2分)20.（8分）（1）2MnO24

23、KOHO22K2MnO42H2O(2分) （2）2MnO422e2MnO4(2分) 2H2eH2(2分) 2K2MnO42H2O2KMnO42KOHH2(2分)21.（12分）答案： 阳极：Fe2eFe2 (2分)，阴极：2H2eH2(2分)Cr2O726Fe214H 2Cr36Fe37H2O(2分) H不断在阴极上得电子成为H2而析出，且Cr2O72与Fe2的反应也在消耗H，使得溶液酸性变为中性，再由中性变为碱性。Cr33OHCr(OH)3, Fe3OHFe(OH)3(2分)不能(2分)。若改用石墨电极，阴极产物为Cl2，而不是Fe2，没有Fe2的还原作用，Cr2O72就不能变为Cr3，也就

24、不能转化成Cr(OH)3沉淀而被除去(2分)。22.（12分）答案：（1）N2H4(1)O2(g) N2(g)2H2O（1）；H624kJ/mol(2分) （2）O22H2O4e4OH(2分) ； N2H44OH4e4H2ON2(2分) （3）Cu22eCu(2分) 112(2分) （4）ClO2NH3N2H4ClH2O(2分)【解析】（1）注意32克N2H4为1mol,注意H应与方程式的计量数相对应，如N2H4(1) O2(g) N2(g)2H2O（1）；H624kJ/mol （2）肼空气燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。故电极反应为：（正极）O22H2O4e4OH，（负极）N2H44OH4e4H2ON2 （3）此图为电解装置，铜片为阳极，锌片为阴极。锌片上发生的电极反应是Cu2+2eCu 铜片减少128g，即转移电子4mol 根据O22H2O4e4OH计算得，需要氧气1mol,转化为空气则需要112L。（4）依据氧化还原反应的规律，得到ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O 24.（14分）23. 【答案】(1)正(1分)氧化(1分) (2)阳(1分)氧气(1分)阴(1分)氢气(1分)(3)4OHO22H2O4e(2分) (4)氧溶解(2分)(5)不变(2分)(6)64 g/mol(2分)【解析】