电化学原理练习题及答案

PAGEPAGE1电化学原理练习题及答案1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应2、下列关于铜电极的叙述正确的是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极3.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶14.（2004年广东，11）pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na25.（2004年天津理综，12）图11－13为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是图11－13A.a电极是负极B.b电极的电极反应为：4OH－－4e－====2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置6.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶17.（2004年江苏，16）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）====Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）下列说法错误的是()A.电池工作时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2（s）+H2O（l）+2e－====Mn2O3（s）+2OH－（aq）C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g8．（2006江苏.14）锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li－xe－＝C6Li1－x＋xLi＋（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A．锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－xB．电池反应中，若锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量小C．锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi＋＋xe－＝C6Li9.（2004年上海，13）图11－15中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是()图11－15A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e－Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e－Li11．（2005全国）关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是() A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性12．（2005广东）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：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e—=2O2—D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e—+13O2—==4CO2+5H2O13．（2003上海）右下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是()A．a为负极、b为正极B．a为阳极、b为阴极C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变14.下列事实不能用电化学理论解释的是（）A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用15．（1）今有2H2＋O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是________，电极反应式为：__________________、__________________。（2）如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应式为____________、____________，（1）和（2）的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化?16．图11－19是石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空：图11－19（1）X的电极名称是_________极，发生的电极反应式为_________，Y极的电极材料是_________。检验X极的产物方法是_________。（2）某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是_________（填化学式）。其形成原因是_________，该沉淀在空气中放置，现象是_________。（3）工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用离子交换膜隔开（如图11－20），其目的是________________，阳极室（A处）加入_________，阴极室（B处）加入_________，离子交换膜只许_________离子通过。图11－2017．Al、Mg在不同的电解质溶液中分别构成原电池A、B。图11－18指出各池中的负极材料并写其电极反应式________________________________。（2）从构成原电池的几个组成部分来看，判断原电池负极，除了要考虑金属的活泼性外，还要考虑________________________________。（3）如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为___________________。图11－14（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：①电解池中X极上的电极反应式为_______________。在X极附近观察到的现象是__________________。②Ｙ电极上的电极反应式为___________________________，检验该电极反应产物的方法是___________________________。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：①X电极的材料是__________________，电极反应式为__________________。②Y电极的材料是__________________，电极反应式为__________________。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）1.ADA。3.AC。4.D5．B。6．D7．C专题电化学原理参考答案二、高考考试说明相关样题：1.ADA。命题分析：本题是电解原理的应用，由电解后溶液pH的变化，判断溶液中的电解质。解答过程中，一是要掌握有关离子的放电顺序，二是要熟知用惰性电极电解酸、碱、盐溶液时，有关规律的变化。3.AC4.D。解析：电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小，A不正确。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H+，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B不正确。电解Na2SO4溶液时，析出H2与O2的物质的量之比为2∶1，C不正确。电解CuCl2溶液时，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，D正确。5．B。剖析：依据原电池原理分析判断：a电极上发生反应：H2－2e－====2H+，是负极；b电极上发生反应：O2+2H2O+4e－====4OH－，是正极。氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物H2O是一种无污染物质，是一种具有应用前景的绿色电源。氢氧燃料电池通入H2、O2就能工作，无需将H2、O2储藏在电池内部。命题分析：本题是根据氢气、氧气在电极上得失电子来判断电极及电极产物。解析实用原电池，其主要思路是一般先分析电池中有关元素的化合价的变化确定电池的正负极，然后根据原电池或电解池的原理判断题目所提供的有关问题。6．D．解析：电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小，A不正确。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H+，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B不正确。电解Na2SO4溶液时，析出H2与O2的物质的量之比为2∶1，C不正确。电解CuCl2溶液时，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，D正确。命题分析：主要考查电解原理的应用。解答本题时，通过分析用惰性电极电解饱和食盐水的有关变化、电解法精炼粗铜的原理，使学生进一步明确电极反应式的书写与电极材料、电极类型、离子放电情况、电解质溶液的酸或碱环境等均有关。7．C．解析：由所给电池的总反应式可知，电池工作时，每有1molZn参加反应，失去2mol电子，则会有2mol电子从负极Zn开始，流经外电路而流向正极，并在正极发生反应，2MnO2（s）+H2O+2e－====Mn2O3（s）+2OH－（aq），故外电路每通过0.2mol电子，Zn的质量就减轻6.5g。14．解析：A选项是通过构成Zn—Fe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项Zn＋Cu2+====Cu＋Zn2+，生成的Cu与Zn在溶液中构成原电池加快反应的速率。D选项中Zn—Fe原电池Zn为负极，而Fe—Sn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了铁。15.答案：（1）H2O2负极：2H2＋4OH－－4e－====4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－====4OH－（2）负极：2H2－4e－====4H+正极：O2＋4H+＋4e－====2H2O（1）中pH变小，（2）中pH变大。2放出。16.答案：（1）阳2Cl－－2e－====Cl2↑Fe用湿润的碘化钾淀粉试纸放在管口，若变蓝，说明有Cl2产生（2）Fe（OH）2铁作阳极时被氧化为Fe2+，纠正错误后，这一端又变为阴极，（3）防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH生成NaClO使NaOH不纯饱和食盐水纯水（或NaOH稀溶液）Na+17.答案：（1）A池：（+）2H++2e－====H2↑（－）Mg－2e－====Mg2+B池：（+）2H2O+2e－====H2↑+2OH－（－）Al－3e－+4OH－====AlO+2H2O（2）电解质溶液的性质，较易与电解质溶液反应的金属材料作原电池的负极解析：如果对原电池的原理理解不透彻，仅根据电极材料的金属活泼来确定原电池的正负极，结果在解本题时就会出错。原电池能形成电流，是由于两极在电解质溶液中放电能力不同而造成的。电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性并不完全一致，即金属性强的不一定先放电。如Mg比Al活泼，在NaOH溶液中Al能反应，而Mg不能。弄清这一点，本题容易解决了。由上述分析可知，电池负极的确定不仅看金属的活泼性，更要看材料单独在电解质溶液中得失电子能力，这种能力一般与金属的活泼性相一致，即活泼性越强，失电子越容易，作原电池的负极。Al的金属性虽然没有Mg强，但Al在NaOH溶液中失电子能力要比Mg强。所以在B池中原电池的负极为Al，而在A池中原电池的负极为Mg，弄清了电池的正负极，电极反应书写就简单了。18.答案：（1）①2H++2e－====H2↑放出气体，溶液变红（2）①纯铜Cu2++2e－====Cu②粗铜Cu－2e－====Cu2+剖析：与电源正极相连的电极为阳极，发生氧化反应。与电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应；分析题意，X作阴极，溶液中的H+在X极放电，产生H2，电极反应为2H++2e－====H2↑，由于H+减少，破坏水的电离平衡，使X极附近存在大量OH－使滴有酚酞的溶液变红色。Y作阳极，发生的反应为2Cl－－2e－====Cl2↑，利用湿润的KI—淀粉试纸变蓝色，可以检验Cl2的存在。 若用电解方法，精炼粗铜，即得到纯度更高的铜单质；电解质溶液中必须含有Cu2+，发生Cu2++2e－====Cu，还原反应；要求电极材料，X极为纯铜，Y极材料为粗铜，电极反应式：Cu－2e－====Cu2+，氧化反应。四、知识要点：1.如何判断一个装置是原电池还是电解池？提示：有外接电源的装置都是电解池。没有外接电源，有活泼性不同的电极材料和电解质溶液并形成回路，且负极与电解质溶液自发反应的装置是原电池。2.原电池正极和负极的确定①由两极的相对活泼性确定：在原电池中，相对活泼性较强的金属为原电池的负极，相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。