高二化学原电池电解池综合练习题(附答案)

高二化学原电池电解池综合练习题(附答案)高二化学原电池电解池综合练习题1.下图与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重。B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小。C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大。D.图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的。2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()A.阳极发生还原反应，其电极反应为Ni2++2e-=Ni。B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等。C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn。D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt。3.Li-Al/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2Li++FeS+2e-→Li2S+Fe，有关该电池的下列说法中正确的是()A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价。B.该电池的总反应式为2Li+FeS→Li2S+Fe。C.负极的电极反应式为Al-3e-→Al3+。D.充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe→2Li++FeS2+。4.锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6→CoO2+LiC6，下列说法正确的是()A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-→Li++C6。B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-→LiCoO2。C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质。D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低。5.如图所示，装置A的烧杯中盛放的是0.1mol/L的H2SO4溶液，装置B的烧杯中盛放的是0.1mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，下列说法不正确的是()A.A为原电池，B为电解池。B.A为电解池，B为原电池。1.改写后：当装置A的烧杯中产生0.1摩的气体时，装置B的烧杯中也产生了0.1摩的气体。一段时间后，装置B中的溶液浓度降低了。2.改写后：在天然气脱硫工艺中，当温度达到1200℃时，会发生以下反应：H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1;2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g)ΔH2;H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH3;2S(g)=S2(g)ΔH4。则ΔH4的正确表达式为：B.ΔH4=2/3(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)。3.改写后：锌-空气燃料电池可用作电动车的动力电源，其电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)4。下列说法正确的是：C.放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)4。4.改写后：全固态锂硫电池具有高能量密度和低成本的优点，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是：B.电池工作时，外电路中流过0.02摩尔电子，负极材料减轻了0.14克。5.删除此段落，因为没有给出任何信息或问题。6.改写后：在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是：B.阳极的电极反应式是CO2+2e-=CO+O2-。D.阴、阳两极生成的气体的物质量比是1:1。10.下列说法正确的是（）A.该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)，将化学能转化为光能和电能。B.该装置工作时，H从b极区向a极区迁移。C.每生成1molO2，有44gCO2被还原。D.该装置的a电极的反应为：3CO2+18H++18e-+C3H8O+5H2O。11.下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大。B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品。C.负极反应为2H2O+4e-=O2+4H+，负极区溶液pH降低。D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成。12.下列关于该电池的说法不正确的是()A.放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移。B.放电时，负极的电极反应式为Li_xC6-xe-=xLi++C6。C.充电时，若转移1mole-，石墨(C6)电极将增重7xg。D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+。13.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-Q1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-Q2；H2O(g)=H2O(l)ΔH=-Q3。常温下，取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（）A.4Q1+0.5Q2B.4Q1+Q2+9Q3C.4Q1+0.5Q2+9Q3D.答案不在选项中。已知：锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2→Li2S。关于这两种电池，正确的说法是（）。A.锂离子电池放电时，Li+向负极移动。B.锂硫电池充电时，锂电极上发生还原反应。C.理论上，这两种电池的比能量相同。D.图示为使用锂离子电池给锂硫电池充电，这个说法不正确。人工肾脏可以采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，其原理如图所示。（1）电源的负极为B。（2）阳极室中的反应依次为：水分解，生成氧气和氢离子；氢离子与尿素反应生成氨和二氧化碳。（3）电解结束后，阴极室溶液的pH值比电解前升高；若两极共收集到13.44L（标准状况）的气体，则除去的尿素量为0.36g（忽略气体的溶解）。如图所示，E为浸有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B均为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N为惰性电极。G为电流计，K为开关。试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。若在滤纸E上滴一滴紫色的KMnO4溶液，断开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。1.R为电源的正极，S为电源的负极。2.A极附近的溶液变为红色，B极的电极反应式为2H2O+2e→H2+2OH-。3.滤纸上的紫色点移向A极。4.当试管C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要是因为B极产生的氢气被氧化成水。其反应式为2H2O+O2+4e→4OH-。1.镍精炼时，粗镍作为阳极发生氧化反应：Ni-2e-=Ni2+。同时，由于Zn、Fe的还原性大于镍，阳极也会发生：Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+。而Cu、Pt的还原性小于镍，不会发生反应。因此，A项错误，D项正确。纯镍作为阴极，电解质溶液需要含有Ni2+。由于Ni2+的氧化性大于Zn2+、Fe2+，所以阴极反应会有Ni2++2e-=Ni和Cu2++2e-=Cu。因此，B、C项错误。2.在该电池中，Li-Al作为负极材料，在充电时为电解池，负极即为电解池阴极，发生还原反应：Li+C6+e-=LiC6。因此，A项错误。放电时为原电池，电池正极发生还原反应，所以B项正确。单质锂较活泼，易与羧酸、醇等反应，因此C项错误。锂的相对原子质量小，密度小，所以锂离子电池的比能最高，因此D项错误。3.根据盖斯定律，将题中四个热化学方程式依次编号为①②③④，可得到①×②+②×2-③×6=④×3。进一步化简可得到2S(g)=S2(g)3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3，即ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3。因此，C项正确。4.在该电池中，充电时为电解池，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应：Li+C6+e-=LiC6。因此，A项错误。放电时为原电池，电池正极发生还原反应，因此B项正确。单质锂较活泼，易与羧酸、醇等反应，因此C项错误。锂的相对原子质量小，密度小，所以锂离子电池的比能最高，因此D项错误。5.根据图中A、B两装置可知，A为原电池，B为电解池。A中的电池反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，B中的电通由池反应为CuCl2=Cu+Cl2↑。因此，装置A、B产生气体的物质的量关系为n(H2)=n(Cl2)，电解CuCl2溶液时，CuCl2的量不断减少，故溶液的浓度减小。因此，B项正确。6.由于K带正电荷，充电时K应该向阴极移动，因此A项错误。根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗OH，因此充电时，OH浓度应增大，因此B项错误。放电时，Zn为负极，失去电子生成Zn(OH)42-，其电极反应为Zn+4OH-2e=Zn(OH)42-（ΔH1+ΔH2-3ΔH3）。因此，C项正确。消耗1molO2转移4mol电子，因此转移2mol电子时消耗0.5molO2，0.5molO2在标准状态下，电池的体积应该为11.2L，因此选项D是错误的。电池工作时，正极会发生反应xS8+16e-+16Li+=8Li2Sx，同时会发生还原反应2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，因此选项A是正确的。外电路流过0.02mol电子，负极会耗掉0.14g的Li，因此选项B是正确的。石墨烯具有良好的导电性，相比之下S8没有，因此石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，选项C是正确的。电池充电时，a接电源的正极，发生氧化反应，充电时间越长电池中Li2S2的量会越少，因此选项D是错误的。该装置含有外接电源，说明是电解过程，因此选项A是错误的。在电解过程中，阳离子会移向阴极区，因此选项B是正确的。该装置总反应为3CO2+4H2O→C3H8O+O2，因此选项C是错误的。每生成1molO2有23g的CO2被作为阴极得电子，反应为3CO2+18H++18e-→C3H8O+5H2O，因此选项D是错误的。该装置为电解池。H2O在正（阳）极区放电，生成O2和H+，中间隔室中的阴离子SO2-通过离子交换膜移向正（阳）极，正（阳）极区得到H2SO4。当电路中通过1mol电子时，会生成0.25molO2，正（阳）极区溶液pH会降低。H2O在负（阴）极区放电生成OH-和H2，负（阴）极区溶液pH会增加。因此，选项A、C、D都是错误的。H2O在负（阴）极区放电生成H2和OH-，中间隔室中的阳离子通过选择性渗透膜移向负（阴）极，因此负（阴）极区会得到NaOH，正（阳）极区会得到H2SO4，因此选项B是正确的。由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+，正极反应式为Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2。因此，选项C是正确的。1.在锂离子电池中，阳离子从负极向正极迁移，A、B项正确。充电时，阴极反应式为C6+xLi++xe-=LixC6，阳极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+。在转移x摩尔电子时，石墨电极增重7x克。因此，D项正确。2.本题中有4摩尔甲烷和1摩尔氢气。4摩尔甲烷完全燃烧生成液态水并放出热量4Q1+8Q3，1摩尔氢气完全燃烧生成液态水并放出热量0.5Q2+Q3。因此，总共放出的热量为4Q1+0.5Q2+9Q3。因此，B项正确。3.在锂离子电池放电时，Li+（阳离子）向正极迁移，因此A项错误。在锂硫电池放电时，负极反应是锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应。因此，在充电时，锂电极上发生还原反应，B项正确。比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，因此C项错误。本题中的装置不能表示用锂离子电池给锂硫电池充电，因此D项错误。因此，C项错误，其他选项正确。4.在原电池装置中，金属锂易失电子，因此含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，A项正确。在电池充电时，为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，因此B项正确。在放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，因此C项错误。在放电时，锂离子应向正极（a极）迁移，因此D项正确。因此，D项正确。5.（1）根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律，结合本题图中的电极产物H2和Cl2可以判断出A为电源的正极，B为电源的负极；（2）阳极室中发生的反应依次为2Cl--2e-=Cl2，CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；（3）阴极反应为2H