电化学综合练习提高题

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轴表布（）A.铜棒的质量2+B.c(Zn ) C.c(H )图之D.c(S04 )实验n处有气泡产生2.（2016北京理综，12）用石墨电极完成下列电解实验。装置现象1111 铁铿笈住他涉漉润陟的口 H述蛾a、d处试纸变蓝；b处变红，局 部褪色；c处无明显变化 TOC o 1-5 h z 卜列对实验现象的解释或推测不合理的是（）A.a、d 处：2H2O+2e =H2 T+ 2OH B.b 处：2cl 2e =Cl2 TC.c处发生了反应：Fe 2e =Fe2+D.根据实验一的原理，

2、实验二中m处能析出铜3.（2016全国卷n , 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（）-2 +.+ 一A.负极反应式为 Mg - 2e =MgB.正极反应式为 Ag +e =AgC.电池放电时C由正极向负极迁移D.负极会发生副反应 Mg + 2H2O=Mg（OH） 2+H2 T.（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2FeO/+ 10H+ + 6e=Fe2O3+5H2OC.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.（2016

3、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式为4M + nO2 + 2nH2O=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（）阴离子交换膜多孔电极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三种金属一空气电池,C.M 空气电池放电过程的正极反应式：D.在Mg空气电池中，为防止负极区沉积6.下列说法中，不正确的是 （）Al 空气电池的理论比能量最高4M + nO2+ 2nH2

4、O + 4ne =4M（OH） nMg（OH） 2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜+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保护7.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（）即保持污水的pH在5.06.0之间，通过 可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起（）日三T - LLtL污水A.石墨电极上发生氧化反应C.根据图示，物质A为CO2B.为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇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Z

5、nC2O4的示意图（电解液不参与反应）。下列说法正确的是（）阳高户交换膜A.Zn与电源的负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成电解，一一一,C.电解的总反应：2CO2 + Zn=ZnC2O4 D.通入11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子+.如下图所示，其中甲池的总反应式为 2CH30H + 302+ 4KOH=2K 2CO3+ 6H2。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,一 ,2一十B.甲池通入 CH30H的电极反应式为 CH3OH6e +2HzO=CO3 + 8HC.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CU

6、SO4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. 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途的Na2FeO4,同时狄得氢气：Fe+ 2H2O+2OH =FeO4 +3” 工作原理如图1所不。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO4 ,馍电极有气泡产生。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H?还原。图I图2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(N

7、a2FeO4)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： 。. 2015 山东理综，29(1)利用LiOH和钻氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钻氧化物可通过处理钻渣获得。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”)。阳离广交换膜.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)。+

8、机麻子交换膜阴同子交换膜(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轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表布()图II配A.铜棒的质量十C.c(H )答案 CB.c(Zn )-2D.c(SO4 )解析 该装置构成原电池，Zn是负极, 子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误;Cu是正极。A项，在正极 Cu上溶液中的H卡获得电B项，由于Zn是负极，不断发生反应 Zn-2e =Zn2+,所以溶液中c（Zn ）增大

9、，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1|1帙”嬴阳蟠液N耀的0H试纸现象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：2H2O+2e =H2T + 2OHB.b 处：2cl 2e =Cl2 T - 一、2+C.c处发生了反应：Fe 2e =FeD.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

10、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+, 2Cl-2e =Cl2 t , 2+&。HCl + HClO ,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n , 11）Mg -AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激

11、活电池。下列叙述错误的是（）一一、，一一2+A.负极反应式为Mg -2e =MgB.正极反应式为Ag + e =AgC.电池放电时C由正极向负极迁移D.负极会发生副反应 Mg +2H2O=Mg（OH） 2+ H2 T答案 B解析 根据题意，电池总反应式为 Mg + 2AgCl=MgCl 2+2Ag。A项，负极反应式为 Mg - 2e-=Mg2正确；B项，正极反应式为 2AgCl + 2e-=2C+ 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Mg + 2H2O=Mg（OH） 2+ H2 T ,正确。4.（2016海南，10）某电

12、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 2一十 一B.正极反应式为 2FeO4 +10H +6e =FbO3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时OH一向正极迁移答案 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：Zn2e + 20H =Zn（OH）2, &FeO4 为正极，发生反应：FeO4 + 4H2O + 3e =Fe（OH）3 + 5OH一,放电过程中有OH一生成，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

13、）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式为4M + nO2 +2nH2O=4M（OH） n。+阴离子交换膜多孔也极已知：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三种金属一空气电池，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：4M + nO2+ 2nH2O + 4ne =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

14、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 栏mol、4 mol、77 mol, 129 bo显然铝的比能量比 Mg、Zn高，正确；C项，电池放电过程正极 。2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O2+2H2O+4e =4OH ,错误；D项，为避免OH一移至负极而生成 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 ()钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性

15、，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Co7.有关下列四个常用电化学装

16、置的叙述中，正确的是()ZnSOd 11c卜i .碱性锌镒电池n .铅一硫酸蓄电池出.铜锌原电池W.银锌纽扣电池A. I所示电池工作中， MnO 2的作用是催化剂b. n所示电池放电过程中，硫酸浓度不断?大C.出所示电池工作过程中，盐桥中K小移向硫酸锌溶液D. IV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镒得到电子被还原，为原电池的正极，错误；B项，铅蓄电池放电时电池反应：Pb+PbO2 +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

17、 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。 TOC o 1-5 h z 8.镁电池放电时电压高而平稳，成为人们研制的名色电池。一种镁电池的反应式为xMg +放电 一一人，一MO3S4乔由MgxMQ3S4,下列说法中正确的是 （）JTLj 电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 Mo3s4x 2xe =Mo3s4 2+D.放电时负极反应式为 xMg + 2xe =xMg答案 C解析 A项，充电时 MgxMo3S4既发生氧化反应又发生还原

18、反应，A错误；B项，放电时，镁发生氧化反应，Mo 3s4只发生还原反应，B错误；C项，充电时阳极反应式为Mo3s4x -2xe-=Mo3s4, C正确；D项，放电时负极反应式为 xMg - 2xe =xMg 2+, D错误，答案选Co9.2015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AlCl 4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（）用电器铝AM与有机阳高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： Al 3e + 7AlCl 4 =4Al 2CI7D.充电时的阳极

19、反应：Cn+AlCl4e =CnAlCl 4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 4 生成Al2Cl7,负极反应：Al - 3e + 7AlCl 4 =4Al 2Cl7 ,故C正确；D项，充电时，阳极发生 氧化反应，电极反应式为Cn+AlCl 4 e =CnAlCl 4,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F

20、en nc污水r 甲烷一-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（）7 空气-KA.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 CO2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能力，+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2CO2+O2+ 4e =2CO2

21、 ,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CO2 向甲烷一极移动，D错误；答案选 Co11.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，装好钳电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源， ,一一、电解,然后提纯正十二烷。 已知电解总反应：2c6H13COONa + 2CH30H=C12H26 + 2CO2, + H2 T+ 2CH3ONa,下列说法不正确的是（）电源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，增强导电性C.阳极电极反应：2c6H13COO 2e

22、 =C12H26+2CO2 TD.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 2c6 H13CO。一 2e=C12H26+2CO2T ,故C正确；D项，因C12H 26为液体，而杂质为气体， 不影响C12H26的制备，故D错误；故选Do12.采用电化学法还原 CO2是一种使CO?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（）r包源1znr阳忠于全

23、树电A.Zn与电源的负极相连B.ZnC 2O4在交换膜右侧生成C.电解的总反应：2CO2 + Zn=ZnC2O4D.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， 一一 电解一所以ZnC2O4在交换膜左侧生成，故 B错误；电解的总反应：2COz+Zn=ZnC2O4,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. I .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

24、在进行中。如图 1是高铁电池的模拟实验装置：盐桥高铁酸邯和金箱 化网混合溶液、造e 电流表氢巩化押溶液图】（1）该电池放电时正极的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 Zng（已知F=96 500 C mo1）。（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+n .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：312 + 6KOH=5KI+ KIO3+3H2O,将该溶液

25、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”或“不变” )。答案 I .(1)FeO4 + 4H2O + 3e =Fe(0H)3+ 5OH 0.2(2)右左(3)使用时间长、工作电压稳定n .I +60H 6e =|O3+3H2O (或 2I 2e =|2) 变大解析 I .(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(0H)3,正极电极反应式：FeO4 + 4H2O + 3e =Fe(OH)3 + 50H ,若 维持电流强度为1 A

26、,电池工作10 min,通过电子为 1 A*600 s - ,则理论消耗Zn的质量96 500 C mol0.2 go为 1 A* 600 s1 Qx 65 gmol 196 500 C mol 2 (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，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。n .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I + 6

27、OH - 6e = IO3 + 3H2O (或2I 2e =|2)；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.某含镒矿物的主要成分有 MnCO3、MnO2、FeCOs、SiO?、A2O3等。已知FeCO MnCO 3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镒矿中提取金属镒，主要物质转含拈犷物A稀硫酸化关系如下:生加业亭水再掘氨水畴H到6*A工据泄设新x2。滤渣1(1)设备1中反应后，滤液1里镒元素只以 Mn 2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO 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 O(3

28、)设备2中加足量双氧水的作用是 O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：O+(5)设备3中用阴离子膜法提取金属镒的电解装置图如下:A B极。实际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 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应式 答案(1)SiO2(2)2FeCO3+ MnO 2+ 8H = 2Fe3 + + Mn 2+ + 2CO2 T + 4H2。(3)将Fe-完全氧化为Fe3+取滤液2,加入铁氧化钾溶液，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：Al 3+ + 3OHAl(OH) 3 AlO 2+H+ + H2O,加入NaOH溶液，H +被中和，浓度减小，Al(OH) 3不断溶解(5)负 2H2O 4e =O2 T + 4不 Mn 2 + 2H2O 2e =Mn