电化学典型题

电化学常见题型小结题型一：原电池和电解池串联，无外加电源型解题关键：先判断出谁是原电池，以它作电源，另一装置为电解池。定量计算时，整个电路中转移电子数目相等！通过电极反应式进行计算！例1．如图所示，1）Zn极为 极，电极反应，Cu极为 极，电极反应，2）X极为 极，电极反应，Y极为 极，电极反应，Y极附近实验现象为 ；3）当Zn电极质量减少0.64g时，Cu电极质量增加g；Y电极上产生的气体在标准状况下的体积为 L。例2、按下图装置进行实验，并回答下列问题：⑴判断装置的名称：A池为________池，B池为________池；⑵锌极为____极，电极反应式为__________________；铜极为____极，电极反应式为___________________；石墨棒C1为______极，电极反应式为________________________，石墨棒C2附近发生的实验现象为_____________________；⑶当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量_______（变大、不变或变小）了______g，CuSO4溶液的质量______（增加、不变或减少）________g。例3、如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200mL饱和NaCl溶液。回答下列问题：（1）A极为 极（填“正”或“负”），电极材料为 ，发生 反应。（2）写出乙池的电极反应式：阳极反应式为 ；阴极反应式为 。（3）A电极质量减少0.64g时，此时乙池中c(OH—)为 （忽略溶液体积的变化），C电极上产生的气体在标准状况下的体积为 L。D电极上产生的气体在标准状况下的体积为 L。（提示：通过电极现象判断正负极、阴阳极。电极现象包括：电极质量变化、生成气体体积关系、电极附近溶液颜色变化等。本题是通过进行判断的。）题型二：有外加电源型例4、以石墨作电极，点解下列溶液，写出各电极的电极反应式：ABCDEF电解后各溶液pH值变化（填‘增大’‘减小’或‘不变’）甲乙丙例5、如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。⑴直流电源中，X为 极⑵C装置中：a极的电极反应是b极的电极反应是总化学方程式A中:Cu作极,电极反应式：Pt作极，电极反应式：B中:Cu作极，电极反应式：Ag作极，电极反应式：⑶CuSO4溶液的浓度 ，CuSO4溶液的PH值NaCl溶液的pH值 。（填增大、减小或不变。）⑷Pt极上有6.4gCu析出时，则电路中有mol电子通过，b极产生L（标准状况）气体,析出gAg（已知相对分子质量Cu—64Ag—108）例6、用图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：AB（1）试纸上C端电极反应式：AB（2）电源E端是极，F端是极，（3）A中发生反应的方程式为：Fe电极：，Pt电极总方程式：__________________________________。（4）B中发生反应的方程式为：Cu电极：，Pt电极总方程式：__________________________________。在B中观察到的现象是：_________________________________________________。（5）若从电解一段时间后，A、B装置中共收集到气体0.168L(标况下)，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000mL，则A溶液的c(H+)为_____。典型练习1、右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为 极。（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度 ，H2SO4溶液的pH 。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。4、如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：（1）B极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ；（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”）,电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为 ，甲中溶液的pH （填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是。14、右图中X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。（1）①电源上b为极。②Z槽中e为极；③连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是de（用“→”和“←”填空）。（2）①写出c电极反应式；②写出Y槽中总电解离子方程式；③写出Z槽中e电极反应式。（3）①电解2min后，取出e、f，洗净、烘干、称量，质量差为6.4g，在通电过程中，电路中通过的电子为mol；②若Y槽中溶液体积为500mL（假设电解后不变），槽中电解反应的速率v(OH－)＝7、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、一定量的CuSO4溶液和100g10.00%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。据此回答问题：①电源的N端为极；电极b上发生的电极反应为；③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：；④电极c的质量变化是g；⑤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（填“能”或“否”）继续进行。8、如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。⑴直流电源中，X为 极⑵C中：a极的电极反应是b极的电极反应是总化学方程式A中:Cu:作极,电极反应式：Pt:作极，电极反应式：B中:Cu:作极，电极反应式：Ag:作极，电极反应式：⑶CuSO4溶液的浓度（填增大、减小或不变。） ，CuSO4溶液的PH值NaCl溶液的pH值 。⑷Pt极上有6.4gCu析出时，则电路中有mol电子通过，b极产生L（标准状况）气体,析出gAg（已知相对分子质量Cu—64Ag—108）1.如下图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，试回答：⑴电源电极X名称为_______。⑵电极反应：A阳极：阴极：B阳极：阴极C阳极：阴极：⑶通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL。（设电解前后无体积变化）则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为__________。⑷若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH是___________（设前后体无体积变化）一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1．电化学在日常生活中有广泛的应用，下列说法或做法正确的是A．2011年5月13日，广西桂林因局部暴雨遭遇洪水，洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B．白铁皮（铁镀锌）表面有划损时，不能阻止铁被腐蚀C．废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处理D．不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接2．中国人民银行定于2011年4月15日发行中国京剧脸谱彩色金银纪念币，其中银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为银纪念币制作时，铜芯应做A．阴极 B．阳极 C．正极 D．负极3．某同学利用苹果可以制作水果原电池，如右图所示。下列说法正确的是A．电流计指针偏转时，说明发生了氧化还原反应B．苹果汁中无电解质C．两个电极的材料可以相同D．水果电池工作时氧化反应和还原反应在同一处进行4．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如下图，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池充电时的总反应化学方程式为：LiCoO2Li1-xCoO2+xLi。关于该电池的推论错误的是（）A．放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正极区B．放电时，负极反应xLi-xe-xLi+C．充电时，有电能转化为化学能D．充电时，负极（C）上锂元素被氧化5．张明在超市看到一种电池外壳的纸层包装，印有如右图的文字。有关说法错误的是A．该电池是一次电池B．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极C．该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD．此电池工作时，外电路中每通过0.2mole-，锌的质量理论上减小3.25g6．关于下图所示①、②两个装置的评价正确的是选择叙述评价A装置名称：①电解池，②原电池错误B硫酸浓度变化：①增大，②减小正确C电极反应式：①阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑②正极：Zn-2e-=Zn2+正确D离子移动方向：①H+向阴极移动②H+向正极移动错误7．下列实验装置符合实验目的是目的粗铜的精炼验证NaCl溶液（含酚酞）的产物在铁制品上镀铜构成原电池装置选项ABCD有如下3个实验：实验1将金属X与金属Y用导线连接，浸入电解质溶液中，Y不易腐蚀实验2将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，W比X反应剧烈实验3用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单质Z依据上述实验现象，下列推测正确的是A．金属的活动性顺序：Y>Z>X>WB．实验1中，Y作正极C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极9．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如下图b示）发生了变化，已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验（呈蓝色）。则下列说法不正确的是（）A．甲区发生的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+B．乙区产生Zn2+C．丙区呈现红色D．丁区呈现蓝色10．已知反应Cu(s)＋2Ag+(aq)Cu2+(aq)＋2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如下图所示原电池。下列说法中正确的是A．电极X是正极，其电极反应为Cu-2e-Cu2+B．银电极质量逐渐减小，Y溶液中c(Ag+)增大C．当X电极质量减少0.64g时，电解质溶液中有0.02mol电子转移D．外电路中电流计的指针有偏转11．2011年3月18日至19日，受“吃碘盐能防止核辐射”等谣言的影响，我国部分地区出现抢购食盐现象。已知碘盐的主要成分是KIO3和NaCl，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，电解KI溶液，反应方程式为KI＋H2O→KIO3＋H2↑（未配平）。下列有关说法中不正确的是A．电解时，石墨作阳极，铁作阴极B．电解时，在阴极上产生氢气C．电解前后电解质溶液pH变大D．电解中，每转移0.6mole-，理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体12．丰田PRIUS汽车采用Ni-MH电池作为车载电源，Ni-MH电池的充放电原理如下图所示，下列说法正确的是（）A．放电时负极反应为：M+H2O+e-MH+OH-B．充电时阳极反应为：Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2OC．放电时正极附近溶液酸性增强D．充电时阴极上M转化为M+13．右图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是A．X电极是阴极B．Y电极产生气体的体积为0.224LC．电解后溶液的pH=1D．要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO314．A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生B．b电极上发生的反应方程式为：4OH--4e-2H2O+O2↑C．曲线0~P段表示O2的体积变化D．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g·mol-1二、非选择题（本题共7小题，共58分。）15．（8分）某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化还原反应：2Fe3++2I-2Fe2++I2，设计成盐桥原电池。提供的试剂：FeCl3溶液，KI溶液；其它用品任选。请回答下列问题：（1）请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及电解质溶液。（2）发生氧化反应的电极其电极反应式为。（3）反应达到平衡时，外电路导线中（填“有”或“无”）电流通过。（4）平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为（填“正”或“负”）极。16．（9分）（1）某课外活动小组同学用下图甲装置进行实验，试答下列问题：①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的腐蚀。②若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为。（2）芒硝化学式Na2SO4·l0H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。①此时通过阴离子交换膜的离子数（填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。②制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”“B”“C”或“D”）导出。③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为。17．（8分）有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出）：回答下列有关问题：（1）电解池的阴极反应式为。（2）通入空气的电极为，燃料电池中阳离子的移动方向（“从左向右”或“从右向左”）。（3）电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗molO2。（4）a、b、c的大小关系为：。18．（8分）高铁酸盐（Na2FeO4、BaFeO4等），既可作为新型净水剂，又可作为高铁电池的正极材料。已知：4FeO42-＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2。（1）实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠：质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁，写出反应发生的离子方程式：。（2）某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电解法制备高铁酸钠：向U型管左端注入2mol/LNaOH溶液，右端注入14mol/LNaOH溶液，中部塞入用滤纸做成的小球；将铜电极插入U型管左端；铁电极插入U型管右端。①实验前要充分打磨铁电极表面，主要目的是。②在上图方框中标出电源的正负极。③接通电源后，铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡，电极反应为；铁电极周围溶液碱性，电极反应为。（3）高铁酸钠（Na2FeO4）作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用，被科学家们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理：。20．（9分）请回答下列问题：（1）甲池为（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），通入CH3OH电极的电极反应为。（2）乙池中A（石墨）电极的名称为（填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”），总反应式为。（3）当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为mL（标准状况），丙池中极析出g铜。（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）；丙中溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。21．（9分）某化学兴趣小组按如下图所示的装置进行实验，玻璃管内装有滴有不同溶液的白色棉球。实验过程中，两极均有气体生成。（1）碳棒的电极反应式为