高二化学课后练习题：电化学原理及其应用

1、高二化学课后练习题：电化学原理及其应用【】鉴于大家对查字典化学网十分关注 ,小编在此为大家整理了此文高二化学课后练习题：电化学原理及其应用 ,供大家参考!本文题目：高二化学课后练习题：电化学原理及其应用专题2 第4讲 电化学原理及其应用一、选择题1.(2019河北刑台一模)工业上利用氢气在氯气中燃烧 ,所得产物再溶于水的方法制得盐酸 ,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸 ,以下说法正确的选项是()A.假设这种想法可行 ,那么可能在制取盐酸的同时 ,获取电能B.负极材料用锌 ,正极材料用石墨 ,用氢氧化钠作电解质溶液C.通入氢气的电极为原电池的正极D.电解质溶液中的阴离子向

2、通氯气的电极移动答案：A点拨：该原电池应用惰性电极 ,氢气通入负极区 ,氯气通入正极区 ,稀盐酸作电解质溶液 ,B、C项错误;在原电池中 ,阳离子向正极区移动 ,阴离子向负极区移动 ,D项错误。2.(2019石家庄一模)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染 ,镁电池放电时电压高且平稳 ,因而越来越成为人们研制绿色电池所关注的焦点。某种镁二次电池的反响为xMg+Mo3S4?放电充电MgxMo3S4 ,以下表达不正确的选项是()A.放电时正极的电极反响为：Mo3S4+2xe-=Mo3S42x-B.充电时阴极的电极反响为：xMg2+2xe-=xMgC.放电时Mg2+向正极移动D.放电时Mo3S4发

3、生氧化反响答案：D点拨：放电时 ,Mg在负极发生氧化反响：xMg-2xe-=xMg2+ ,Mo3S4在正极发生复原反响：Mo3S4+2xe-=Mo3S2x-4 ,放电过程中 ,阳离子向正极移动 ,阴离子向负极移动。充电时 ,阴极的电极反响式为：xMg2+2xe-=xMg ,阳极的电极反响式为：Mo3S42x-=Mo3S4+2xe-。应选项D错误。3.(2019湖北黄冈质量检测)用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液 ,a、b、c、d电极材料均为石墨 ,铅蓄电池的总反响为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)?放电充电2PbSO4(s)+2H2O(l) ,通电时a电极质量增加

4、,以下说法正确的选项是()A.电路中通过1 mol电子时 ,Y电极质量增加48 gB.放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)C.c、d电极产生气体的物质的量之比为12D.X极为负极答案：A点拨：a极质量增加 ,即析出了Ag ,a为阴极 ,那么Y为负极 ,X为正极 ,D项错;B项 ,所写电极反响式为正极的电极反响式;C项 ,c为阴极放出H2 ,d为阳极放出O2 ,物质的量之比为21。4.(2019河北衡水统考)如下图 ,X为铁、Y为石墨电极 ,a是电解质溶液 ,实验开始前 ,在U形管的两边同时滴入几滴酚酞试液

5、 ,以下表达错误的选项是()A.合上K1、断开K2 ,假设a是稀硫酸 ,那么Y上有气泡冒出B.合上K1、断开K2 ,假设a是饱和食盐水 ,那么Y电极附近溶液慢慢变为红色C.合上K2、断开K1 ,假设a是硫酸铜溶液 ,那么Y电极上有红色物质析出D.合上K2、断开K1 ,假设a是氢氧化铁胶体 ,那么X电极附近红褐色加深答案：C点拨：A项铁作负极、石墨作正极 ,石墨电极上产生氢气;B项Y电极作正极 ,电极反响为O2+4e-+2H2O=4OH- ,使酚酞变红;C项Y电极作阳极 ,产生氧气;D项氢氧化铁胶粒带正电移向阴极即X电极。5.(2019全国)以下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图 ,电池的一个电

6、极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体外表制成 ,另一电极由导电玻璃镀铂构成 ,电池中发生的反响为：TiO2/ShTiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/S+e-I3-+2e-3I-2TiO2/S+3I-2TiO2/S+I3-以下关于该电池表达错误的选项是()A.电池工作时 ,I-离子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-浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极答案：A点拨：太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置 ,电极材料和电解质溶液只起到导电的作用。6.(2019课标 ,11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池 ,放电时的总反响为

7、：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2以下有关该电池的说法不正确的选项是()A.电池的电解液为碱性溶液 ,正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时 ,负极反响为Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2C.电池充电过程中 ,阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时 ,阳极反响为2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O答案：C点拨：A项 ,由电池反响可知 ,Ni2O3Ni(OH)2 ,Ni的化合价由+3价+2价 ,化合价降低 ,发生复原反响 ,故Ni2O3为正极 ,FeFe(OH)2 ,Fe的化合价由0价+2价 ,化合价升高 ,发生氧化反响 ,故Fe为负极 ,正确;

8、B项 ,负极发生氧化反响 ,Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2 ,正确;C项 ,阴极发生复原反响 ,Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH- ,c(OH-)增大 ,溶液的pH增大 ,故错误;D项 ,阳极发生氧化反响 ,电极反响为2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O ,D正确。7.(2019课标全国)根据以下图 ,可判断出以下离子方程式中错误的选项是()A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq)D.2Ag+(aq)+Co(s)=2A

9、g(s)+Co2+(aq)答案：A点拨：根据原电池知识 ,金属活动性负极正极 ,可得三种金属的活动性顺序应为：CdAg ,那么选项中符合此关系的置换反响成立。8.(2019北京理综 ,8)结合以下图判断 ,以下表达正确的选项是()A.和种正极均被保护B. 和中负极反响均是Fe-2e-=Fe2+C. 和中正极反响均是O2+2H2O+4e-=4OH-D. 和中分别参加少量K3Fe(CN)6溶液 ,均有蓝色沉淀答案：A点拨：A项 ,电子从负极流向正极 ,抑制正极失电子 ,所以正极均被保护。B项 ,中的负极反响为Zn-2e-=Zn2+。C项 ,中的正极反响为2H+2e-=H2。D项 ,由于中负极反响产

10、生Zn2+ ,不会与K3Fe(CN)6溶液作用产生蓝色沉淀。9.(2019试题调研)以下有关电池的说法不正确的选项是()A. 上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时 ,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中 ,锌电极是负极答案：B点拨：如果不理解二次电池的含义 ,会错选A项。此题考查电池原理 ,涉及电池分类、电子流向、能量转化形式、电极判断等 ,二次电池也就是充电电池 ,A选项正确;铜锌原电池中 ,铜为正极 ,锌为负极 ,锌失电子 ,电子通过外电路导线流向铜电极(正极) ,B选项错误;燃料电池将化学能转化为电能 ,对外放电 ,C选项正确;锌

11、锰干电池中锌为负极 ,石墨为正极 ,D选项正确。10.(2019安徽)如图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果 ,以下有关说法正确的选项是()A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B.稀硝酸和铁反响的化学方程式是：Fe+6HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2OC.Cr含量大于13%时 ,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大 ,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强D.随着Cr含量增加 ,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱答案：D点拨：A项 ,由图示可知当Cr含量小于13%时 ,稀硝酸对合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸强 ,当Cr含量大于13%时 ,稀硝酸对合

12、金腐蚀性较弱。B项 ,稀硝酸与金属反响时 ,其复原产物应是NO。C项 ,Cr含量大于13%时 ,硫酸对合金腐蚀性最强 ,由于溶液密度没有给出 ,硫酸中氢离子浓度不一定最大。D项 ,由图示可知 ,随着Cr含量增加 ,稀硝酸对合金腐蚀性减弱。11.(2019北京)以下有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的选项是()A.钢管与电源正极连接 ,钢管可被保护B.铁遇冷浓硝酸外表钝化 ,可保护内部不被腐蚀C.钢管与铜管露天堆放在一起时 ,钢管不易被腐蚀D.钢铁发生析氢腐蚀时 ,负极反响是Fe-3e-=Fe3+答案：B点拨：A项 ,钢管与电源正极连接 ,那么钢管为电解池的阳极 ,发生氧化反响被腐蚀;B项 ,铁遇冷浓

13、硝酸 ,外表形成致密的氧化膜 ,可保护内部不被腐蚀;C项 ,钢管与铜管露天堆放在一起时易形成原电池 ,钢管作负极易被腐蚀;D项 ,负极反响应为Fe-2e-=Fe2+。12.如以下图所示 ,各容器中盛有海水 ,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A.413 B.234C.431 D.341答案：A点拨：金属的腐蚀 ,从本质上讲也是组成化学电池发生氧化复原反响的结果。在原电池中 ,活泼金属为负极 ,该金属被氧化 ,不活泼金属便被保护起来 ,其被腐蚀的速度大大减小 ,所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢;反之 ,当铁与比它不活泼的金属 ,如Sn、Cu等连接起来 ,那么被腐蚀的速率增大 ,所以容器2

14、中的铁比容器1中的铁被腐蚀得快。容器4是一个电解池 ,在这里Fe是阳极 ,不断地以Fe2+的形式进入容器中 ,从而加速了铁的腐蚀 ,在上述四种容器中 ,容器4中铁的腐蚀过程是最快的。综上分析 ,铁被腐蚀的快慢顺序为：413。二、非选择题13.按以下图所示装置进行实验 ,并答复以下问题：(1)判断装置的名称：A池为_ ,B池为_。(2)锌极为_极 ,电极反响式为_;铜极为_极 ,电极反响式为_;石墨棒C1为_极 ,电极反响式为_;石墨棒C2附近发生的实验现象为_ _。(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下) ,锌的质量变化为(增加或减少)_g。CuSO4溶液的质量变化为(增加或减少)_g

15、。答案：(1)原电池 电解池(2)负 Zn-2e-=Zn2+ 正 Cu2+2e-=Cu阳 2Cl-2e-=Cl2 有无色气体产生 ,附近溶液出现红色(3)减少0.65 增强0.01点拨：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池 ,B池中两个电极均为石墨电极 ,在以A为电源的情况下构成电解池 ,即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极 ,Cu为正极。B池中C1为阳极 ,C2为阴极析出H2 ,周围OH-富集 ,酚酞变红。n(H2)=0.01 mol ,所以电路上转移电子的物质的量为0.01 mol2=0.02 mol ,根据得失电子守恒 ,锌极有0.01 mol Zn溶解 ,即Zn极质量减少

16、0.01 mol65 gmol-1=0.65 g ,铜极上有0.01 mol Cu析出 ,即CuSO4溶液增加了0.01 mol(65 gmol-1-64 gmol-1)=0.01 g。14.(2019试题调研)以下图所示装置中 ,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 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浓度为10.47% ,乙中c电极质量增加。据此答复以下问题：电源的N端为_极;电极b上发生的电极反响为_;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

17、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?_答案：(1)正4OH-4e-=2H2O+O2水减少的质量：100g(1-10.00%10.47%)4.5g ,生成O2的体积：4.5g18gmol-11222.4Lmol-1=2.8L16碱性增大 ,因为电解后 ,水量减少 ,溶液中NaOH浓度增大酸性增大 ,因为在阳极上OH-生成O2 ,溶液中H+离子浓度增加酸碱性大小没有变化 ,因为K2SO4是强酸强碱盐 ,浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行 ,因为乙装置中已转变

18、为H2SO4溶液 ,反响也就变为水的电解反响点拨：此题考查综合分析电解原理及计算能力。(1)依题意 ,甲装置中装氢氧化钠溶液 ,实质相当于电解水;乙装置电解硫酸铜溶液;阴极：2Cu2+4e-=2Cu;阳极：4OH-4e-=2H2O+O2。c电极质量增加 ,说明该电极为阴极 ,由d极为阳极 ,依次类推：e极为阴极 ,f极为阳极 ,N极为正极 ,M极为负极 ,a极为阴极 ,b极为阳极。甲装置中装氢氧化钠溶液 ,在b极OH-发生氧化反响：4OH-4e-=2H2O+O2 ,电解反响为：2H2O=通电2H2+O2。两装置中装K2SO4溶液 ,电解前后溶质质量不变 ,实质是电解水 ,设电解水的质量为x,1

19、00 g10.00%=(100 g-x)10.47% ,x4.5 g。n(H2O)=4.5 g18 gmol-1=0.25 mol ,n(O2)=0.125 mol ,V(O2)=0.125 mol22.4 L/mol=2.8 L。电解0.25 mol水转移电子的物质的量为0.5 mol ,c极反响：Cu2+2e-=Cu ,根据电子守恒知 ,析出金属质量为m(Cu)=0.25 mol64g/mol=16g。甲、丙装置实质是电解水 ,乙装置电解反响式为2CuSO4+2H2O=电解2Cu+2H2SO4+O2 ,溶液酸性增强。(2)如果铜全部析出 ,甲装置装有氢氧化钠溶液 ,乙装置装有硫酸溶液 ,丙

20、装置装有硫酸钾溶液 ,仍然能电解 ,三个装置都相当于电解水。如果不清楚甲、乙、丙装置中电极串联 ,会错误判断电极 ,导致答复以下问题出错。15.(2019试题调研)金属铝是应用广泛的金属之一 ,在工农业生产中有着广泛的应用 ,对金属制品进行抗腐蚀处理 ,可延长其使用寿命。(1)在进行电解前 ,要对铝电极进行外表处理 ,是将铝片浸入热的16% NaOH溶液中半分钟左右 ,目的是_ ,反响的离子方程式为_。碱洗时常有气泡冒出 ,原因是_(用离子方程式表示)。(2)以铝片为阳极 ,在H2SO4溶液中电解 ,取少量废电解液 ,参加NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀 ,产生沉淀的原因是_。(3)在金属

21、外表形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜。例如在铝片上电镀铜时 ,电解原理是采用Cu(NO3)2溶液为电解质 ,用_作阳极。而在实际的电镀工艺中 ,要求金属在镀件上的析出速率得到控制 ,使析出的镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。所以电镀铜时 ,实际使用的电镀液是_(填序号)。A.AlCl3 B.CuCl2C.K6Cu(P2O7)2 D.CuSO4(4)在如下图装置中 ,溶液的体积为100 mL ,开始时电解质溶液的浓度为0.1 mol/L ,工作一段时间后导线上通过0.001 mol电子。假设不考虑盐的水解和溶液体积的变化 ,那么电解后溶液的pH为_。答案：(1)除去外表的氧化

22、膜Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2(2)废电解液中含有的Al3+和HCO3-发生了双水解反响 (3)Cu c (4)2点拨：此题以铝的抗腐蚀处理为载体 ,主要考查电化学原理、简单计算等。(1)铝的金属性强 ,外表易被氧化成氧化铝 ,参加NaOH溶液后 ,氧化铝与NaOH溶液反响 ,同时铝也可能与NaOH溶液反响 ,有气泡产生。(2)溶液中存在的Al3+与HCO3-发生双水解反响 ,因此既有沉淀生成 ,又有气体放出。(3)电镀时用镀层金属为阳极 ,镀件为阴极 ,含有镀层金属离子的溶液为电解质溶液 ,因此采用铜为阳极 ,铜的络离子电离出的铜离子浓度小。(4)导线上通过0.001 mol电子时会产生0.0