电化学原理题集Word格式.docx
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5H2O
7.为使反应:
Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑能够发生,下列设计方案正确的是( )
A.用铜片作负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B.用铜片作电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液
C.用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液
D.用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸
8.微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、清洁高效和资源利用率高、无污染等特点而被人们所重视.以用葡萄糖作底物的燃料电池为例,其正负极反应式如下:
正极反应:
6O2+24H++24e-
12H2O
负极反应:
C6H12O6+6H2O-24e-
6CO2↑+24H+
则有关该电池的下列说法正确的是:
A.该电池的工作环境是高温条件
B.作为负极的葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子,被还原
C.该电池的电解质溶液是强酸性溶液,如浓硫酸或硝酸等
D.该电池的总反应为C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
9.如下图所示,各烧杯中盛有海水,铁(含杂质C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为:
A.②①③④⑤⑥B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥
10.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量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,其电极反应式:
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Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
11.由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源.根据下图所示的装置,判断下列说法不正确的是:
A.该装置中Cu极为阳极
B.当铜片的质量变化了12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L
C.该装置中b极的电极反应式是:
H2+2OH--2e-===2H2O
D.该装置中a极为正极,发生氧化反应
12.铁锈的成分中含有铁的氧化物、铁的氢氧化物.研究证明,铁器的生锈与大气中的氧气、水蒸气有关.下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是:
A.铁锅用完后用水刷洗干净其表面的油污B.久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存
C.将铁壶盛水后保存D.铁勺、铁铲放在阴湿处保存
13.如图所示,下列叙述正确的是:
A.Y为阴极,发生还原反应B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红
14.下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是:
A.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D.将甲、乙作电极组成原电池时,甲是正极
15.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:
Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是:
A.充电时阳极反应:
Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
16.下列关于实验现象的描述不正确的是:
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片作阳极,铁片作阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
第Ⅱ卷 (非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(10分)工业上处理含Cr2O
的酸性工业废水常用以下方法:
①往工业废水里加入适量的NaCl,搅拌均匀;
②用Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;
③过滤回收沉淀,废水达到排放标准.试回答:
(1)电解时的电极反应:
阳极________________,阴极__________________________.
(2)Cr2O
转变成Cr3+的离子反应方程式:
_____________________.
(3)电解过程Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎么产生的?
______________________________________.
(4)能否用Cu电极来代替Fe电极?
________(填“能”或“不能”),简述理由______________________.
18.(7分)甲、乙两池的电极材料都是铁棒与碳棒(如下图).请回答下列问题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是:
甲池中的________棒;
乙池中的________棒.
②在乙池中阴极的电极反应式是________________.
(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液,反应一段时间后:
①写出乙池中发生的总反应的离子方程式____________________.
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化.若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为____________________.
③若乙池转移0.02mol电子后停止实验,池中溶液的体积是200mL,则溶液混匀后的pH=________.
19.(10分)在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体,上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒,可以上下搅动液体,装置如右图.接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成.停止通电,取出电极,用搅棒上下剧烈搅动.静置后液体又分成两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色.根据上述实验回答:
(1)阳极上的电极反应式为________.
(2)阴极上的电极反应式为________.
(3)原上层液体是________.
(4)原下层液体是________.
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是__________________________________.
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是________________________________________,现象是__________________________________.
21.(8分)某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:
实验1:
如右图所示连接装置,电源接通后,与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生;
与电池正极相连的铜丝由粗变细.电解开始30s内,阳极附近出现白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10.随着沉淀量的逐渐增加,橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部,溶液始终未出现蓝色.
实验2:
将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出,分装在两支小试管中,以后的操作和现象如下:
序号
操作
现象
①
滴入稀硝酸溶液
沉淀溶解,有无色气泡产生,最终得到蓝色溶液
②
滴入稀硫酸溶液
橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物,溶液呈现蓝色
阅读资料:
常见铜的化合物颜色如下:
物质
颜色
氯化铜
固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
氢氧化亚铜(不稳定)
橙黄色
碱式氯化铜
绿色
氢氧化铜
蓝色
氧化亚铜
砖红色或橙黄色
氯化亚铜
白色
请回答下列问题:
(1)铜的常见正化合价为________、________,最终试管底部橙黄色沉淀的化学式________________.
(2)阴极上发生的反应为________________;
阳极上发生的反应为____________________________.
(3)写出实验2中①、②的离子方程式:
①____________________________________,②______________________________.
22.(10分)某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏伽德罗常数的值,其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图:
②在电流为IA,通电时间为ts后,精确测得某电极上析出的铜的质量为mg.
试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为:
(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示,下同)E接________,C接________,________接F.
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式________________.G试管中淀粉KI溶液变化的现象为__________________,相应的离子方程式是__________________.
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是________.(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电荷量为1.6×
10-19C.试列出阿伏伽德罗常数的计算表达式:
NA=________.
专题十电化学原理2
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.某学生设计一水果电池:
他把一铁钉和碳棒用导线连接好,然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中,再在导线中接一个灵敏电流计.据此下列叙述正确的是( )
A.电流计指针不会发生偏转B.金属铁会被腐蚀
C.碳棒作负极D.铁表面有气体逸出
2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示.关于该电池的叙述正确的是( )
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:
C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体
L
3.以硫酸铜溶液作电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼.下列叙述正确的是( )
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2++2e-===Cu
③电路中每通过3.01×
1023个电子,得到的精铜质量为16g
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
A.①③ B.②④C.③④D.②③
4.下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
5.如右上图所示,下列关于实验现象的描述正确的是( )
a电极
b电极
X溶液
实验现象
A
石墨
CuCl2
a电极质量增加,b电极放出无色气体
B
Fe
KNO3
C
Cu
CuSO4
a电极质量增加,b电极质量减少
D
HCl
a电极放出无色气体,b电极放出无色气体
6.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C.装置③中外电路电子由a极流向b极
D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
7.当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是( )
A.当电池负极消耗mg气体时,电解池阳极同时有mg气体生成
B.电池的负极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-
C.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出
D.电池中c(KOH)不变;
电池中溶液pH变大
8.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备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是()
A.两极材料都用石墨,用稀盐酸作电解质溶液
B.通入氢气的电极为原电池的正极
C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D.通氯气的电极的反应式为Cl2+2e-===2Cl-
9.如图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是
A.电解一段时间后,往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
10.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:
Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2,有关该电池的说法不正确的是( )
A.放电时化学能不能全部转化为电能
B.放电时Cd为该电池的负极,充电时这一端应接直流电源的正极
C.放电时该电池的正极反应为:
NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
D.充电时,阴极反应为:
Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-
11.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如下图所示(a、b为石墨电极).下列说法中,正确的是( )
A.电池工作时,正极反应式为:
B.电解时,a电极周围首先放电的是Br-而不是Cl-,说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
C.电解时,电子流动路径是:
负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D.忽略能量损耗,当电池中消耗0.02gH2时,b极周围会产生0.04gH2
12.按如下图所示装置进行实验(其中C1、C2均是石墨电极),下列说法中错误的是( )
A.甲池中,Cu极上有气泡放出B.发现a点附近显红色
C.在C1、C2电极上所产生气体的体积比为2∶1D.乙池溶液的pH减小
13.一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作电解质)组成的新型手机电池,可持续使用一个月,其电池反应为:
2CH3OH+3O2+4OH-
2CO
+6H2O,则有关说法正确的是( )
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B.放电时负极的电极反应为CH3OH+8OH-―→CO
+6H2O+6e-
C.标准状况下,通入5.6LO2并完全反应后,有0.5mol电子转移
D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低
14.2008年10月8日,瑞典皇家科学院宣布美籍华裔科学家钱永健获得2008年度诺贝尔化学奖.少年时代,他就对化学产生了浓厚的兴趣。
16岁时,他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。
下列说法正确的是( )
A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B.将水库中的水闸(钢板)与外加直接电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C.由原电池原理知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀
D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生:
Fe-3e-===Fe3+,从而形成铁锈,但此过程铜不被腐蚀
15.按如图所示装置进行下列不同的操作,其中不正确的是( )
A.铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:
只接通K1>
只闭合K3>
都断开>
只闭合K2
B.只接通K1,一段时间后,U形管中出现白色沉淀
C.只接通K2,U形管左、右两端液面均下降
D.先只接通K1,一段时间后,漏斗液面上升,然后再只接通K2,漏斗液面下降
16.LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠.已知该电池放电时的
电极反应式为:
正极FePO4+Li++e-===LiFePO4,负极Li-e-===Li+.下列说法中正确的是( )
A.充电时的总反应为FePO4+Li===LiFePO4
B.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连
C.放电时电池内部Li+向负极移动
D.放电时,在正极上是Li+得电子被还原
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.(6分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案.请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ:
有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性.该原理的离子方程式为
________________________________________________________________________.
方案Ⅱ:
有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性.试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式.
正极反应式:
____________________________________________________.
负极反应式:
_________________________________________________________.
方案Ⅲ:
结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):
____________________________________________________,用离子方程式表示其反应原理:
_____________________________________________________________.
18.(8分)在如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16g,试回答:
(1)电源电极X名称为______________.
(2)pH变化:
A__________,B__________,C_______________.
(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)通电5min时,B中共收集224mL气体(标准状况),溶液体积为200mL.则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化).
(4)若A中KCl溶液的体积也是200mL,电解后,溶液的pH为____________(设电解前后溶液体积无变化).
19.(9分)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液.
(1)该电池的负极材料是________.电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”).
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是___________________________________________________________________.欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号).
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·
H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液.阴极的电极反应式是
________________________________________________________________________.若电解电路中
20.(9分)观察图A、B、C,回答下列问题:
(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡,再平行插入一块铜片,可观察到铜片____________(填“有”或“没有”)气泡产生.再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A),组成一个原电池,负极为________,正极的电极反应式为__________________________.
(2)如果烧杯中最初装入的是2mol/L500mL的稀硫酸溶液,构成铜锌原电池(见图B,假设产生的气体没有损失),当在标准状况下收集到11.2L的氢气时,则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)__________、__________.
(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接,插入氯化钠溶液中(见图C),放置数天后,主要发生__________________________________________________
电化学腐蚀,写出正极的电极反应式________________________________.
(4)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程,其最主要原因是________.
A.回收利用电池外壳的金属
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染
C.防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中的石墨电极
21.(8分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2.电池的总反应可表示为:
4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2.
(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为__________________;
(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到
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