电化学汇总训练.docx

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电化学汇总训练

电化学：

1．关于下列各图的说法，正确的是

A．①中阴极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体

B．②中待镀铁制品应与电源正极相连

C．③中电子由b极流向a极

D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应

2、关于下列各装置图的叙述中，不正确的是

①②③④

A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应是：

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

3.关于如图所示各装置的叙述中，正确的是

A．装置¢Ù是原电池，总反应是：

Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

B．装置¢Ù中，铁作负极，电极反应式为：

Fe3＋＋e－===Fe2＋

C．装置¢Ú通电一段时间后石墨¢ò电极附近溶液红褐色加深

D．若用装置¢Û精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液

4、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是：

A、CuCl2（CuO）；B、NaOH（NaOH）；C、NaCl（HCl）；D、CuSO4[Cu（OH）2]

5、钢铁生锈过程发生如下反应：

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

①2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；

②4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

③2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O。

下列说法正确的是

A．反应①、②中电子转移数目相等

B．反应①中氧化剂是氧气和水

C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

6．用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是

A．K与N连接时，铁被腐蚀

B．K与N连接时，石墨电极产生气泡

C．K与M连接时，一段时间后溶液的pH增大

D．K与M连接时，石墨电极反应：

4OH—-4e—=2H2O+O2↑

7．下列叙述正确的是

A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH减小

B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：

2H++2e-=H2↑

C．K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：

4OH--4e-=2H2O+O2↑

D．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH减小

8．常温时，用某新型充电电池电解如右图所示的l00mL溶液，充电电池的总反应为

4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2，则下列叙述中不正确的是

A．若仅闭合K2，铁极的电极反应式：

Fe-2e=Fe2+

B．放电时电池上正极的电极反应式为：

2SOCl2+4e=4C1-+S+SO2

C．若仅闭合K1，电子由Fe极沿导线流向C极

D．若不考虑气体溶解和溶液体积变化，当电池中生成0.025molS时，溶液中pH=14

9如下图所示，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为滤纸接触处变红

通电

10．下列实验装置中，实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

2H++2Cl—

Cl2↑+H2↑

B．断开K2，闭合K1时，电子沿“b→Cu→电解质溶液→石墨→a”的路径流动

C．断开K2，闭合K1时，铜电极附近溶液变红

D．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：

Cl2+2e—＝2Cl—

12题图

11、下图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4液滴；电源有a、b两极。

若在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽中，切断K1，闭合K2、K3，通直流电，实验现象如图所示。

下列说法正确的是

A．电源中a为正极，b为负极

B．试管A中的电极反应式为：

2H＋＋2e－＝H2↑

C．一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动

D．电解一段时间后，切断K2、K3，闭合K1，电流计的指针会发生偏转

12．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是

A．A为电源正极

B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：

Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

C．阴极区附近溶液pH降低

D．若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，

有0.1molCr2O72-被还原

13．某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2，其工作原理示意图如右。

下列说法不正确的是

A．放电时LixC6发生氧化反应

B．充电时，Li+通过阳离子交换膜从左向右移动

C．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连

D．放电时，电池的正极反应为：

Li1-xCoO2+xLi++xe−=LiCoO2

14．将反应Cu（s）+2Ag+（aq）

Cu2+（aq）+2Ag（s）设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计（G）指针偏转方向如图所示，有关叙述正确的是

A．KNO3盐桥中的K+移向Cu（NO3）2溶液

B．当电流计指针为0时，该反应达平衡，平衡常数K=0

C．若此时向AgNO3溶液中加入NaCl固体，随着NaCl量的增加，

电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转

D．若此时向Cu（NO3）2溶液中加入NaOH固体，随着NaOH量的

增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转

15．镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。

其中

一种镁电池的反应原理为：

，下列说法不正确的是

A．放电时，正极反应式：

Mo3S4+2xe-＝Mo3S42x-B．放电时，Mo3S4发生氧化反应

C．充电时，Mg2+向阴极迁移D．充电时，阴极反应式：

xMg2++2xe-＝xMg

16．Ag2Se单晶呈六角微型管状，有望开发为新型材料，其制取原理为：

4AgCl+3Se+6NaOH2Ag2Se+Na2SeO3+4NaCl+3H2O

关于该反应下列叙述正确的是（）

A．AgCl作氧化剂

B．6molNaOH参加反应转移6mole－

C．被还原硒与被氧化硒的质量比为1：

2

D．被还原硒与被氧化硒的物质的量之比为2：

1

17．将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞

的滤纸上，并构成如图所示的装置。

下列判

断合理的是

A．左边铜片上有气泡冒出

B．右边锌片上的反应为2Cl--2e-=Cl2

C．最先观察到红色的区域是②

D．左右两边Cu片质量均不发生变化

18．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如右图所示。

下列说法正确的是

A．电池放电时Na+从b极区移向a极区

B．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol

C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

D．该电池的负极反应为：

BH4－＋8OH－－8e－＝BO2－＋6H2O

20．固体氧化物燃料电池（SOFC）以固体氧化物作为电解质。

其工作原理如图所示。

下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是（　　）

A．电极b为电池负极，电极反应式为O2＋4e－＝4O2－

B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过

C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为

H2＋2OH－－4e－＝2H＋＋H2O

D．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为

21．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为：

C2H6＋18OH－－14e-=2CO32-＋12H2O

7H2O＋7/2O2＋14e-=14OH-，有关此电池的推断正确的是（）

A．通氧气的电极为负极

B．参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2

C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变

D．电解质溶液中CO32-向正极移动

22．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图甲，电解过程中的实验数据如图乙。

横坐标表示转移电子的物质的量，纵坐标表示产生气体的总体积（标准状况）。

则下列说法不正确的是

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．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

D．从开始到P点收集到的气体是O2

23．500mlKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3_）=6mol·L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500ml，下列说法正确的是（）

A．原混合溶液中c（K+）=4mol·L-1

B．向电解后的溶液中加入98g的Cu（OH）2可恢复为原溶液

C．电解后溶液中c（H+）=2mol·L-1

D．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol

C2H4＋6O2－－12e－＝2CO2＋2H2O

24．如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（）

A．溶液的质量变化：

甲减小乙增大

B．溶液pH值变化：

甲减小乙增大

C．相同条件下产生气体的体积：

V甲=V乙

D．电极反应式：

甲中阴极：

Cu2++2e—=Cu，

乙中负极：

Mg-2e—=Mg2+

25．某原电池装置如右图所示。

下列有关叙述正确的是

A．Fe作正极，发生氧化反应

B．负极反应：

2H++2e－＝H2↑

C．工作一段时间后，NaCl溶液中c（Cl－）增大

D．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变

二、非选择题

1．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用

以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整

催化作用提供反应气的燃料电池示意图如右：

（1）外电路电子流动方向：

由流向（填字母）。

（2）空气极发生反应的离子方程式是。

（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，

当电路有0.6mole转移，有g精铜析出。

2．熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。

现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H2的体积比为1:

1）直接作燃料，其工作原理如图所示。

请回答下列问题：

（1）A电极的电极反应方程式为。

（2）常温下，用石墨作电极，以此电源电解一定量的CuSO4溶液。

当两极产生的气体体积相同时停止通电，若电解后溶液的体积为2L，溶液的pH=1（不考虑水解产生的H+），则阳极产生的气体的物质的量是。

18、（11分）Ⅰ：

在H2O2作用下可实现Fe（CN）63-与Fe（CN）64-之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2可使Fe（CN）64-转化为Fe（CN）63-；在碱性溶液里H2O2可使Fe（CN）63-转化为Fe（CN）64-。

写出以上相互转化的离子方程式。

①酸性溶液中：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，

②碱性溶液中：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

Ⅱ：

膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。

有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下。

（3）A装置是________，B装置是_________（填“原电池”或“电解池”）。

（4）N2O5在装置中的______区（填“正、负极”或“阴、阳极”）生成，其电极反应式为______________。

（5）通入O2一极的电极反应式为_______________________________。

19．（本小题满分12分）CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。

（1）某同学配制CuSO4溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。

他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的________溶液，得到了澄清的CuSO4溶液。

（2）该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置，进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4设计成的锌铜原电池。

Cu极的电极反应式是________，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K＋向________（填“甲”或“乙”）池移动。

②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是________（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应是____________；当铜电极的质量减轻3.2g时，消耗的CH4在标准状况下的体积为_______L。

（3）反应一段时间后，燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液，以下关系正确的是________。

A．c（K＋）＋c（H＋）＝c（HCO

）＋c（CO

）＋c（OH－）

B．c（OH－）＝c（H＋）＋c（HCO

）＋2c（H2CO3）

C．c（K＋）>c（CO

）>c（H＋）>c（OH－）

D．c（K＋）>c（CO

）>c（OH－）>c（HCO

）

E．c（K＋）＝2c（CO

）＋c（HCO

）＋c（H2CO3）

20．（14分）请按要求完成下列各题：

（1）某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨，设计如图（a）所示的装置。

①电极B为________极；电极A发生的电极反应式为____________________________。

②该电池工作一段时间后，电解质溶液pH________（填¡°增大¡±、¡°减小¡±或¡°不变¡±）。

（2）某人设想以如图（b）所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：

____________________________。

（3）以石墨电极电解饱和NaCl溶液，反应装置及现象如图（c）所示。

①M是电源的________极（填¡°正¡±或¡°负¡±）。

②该电解反应的化学方程式是_________________________________。

③已知饱和食盐水的体积为1L，一段时间后，测得左试管中气体体积为11.2mL（标准状况），若电解前后溶液的体积变化忽略不计，电解后将溶液混合均匀，此时溶液的pH为________。

21．燃料电池是当前研究的一个热点。

回答下列有关问题：

（1）某甲醚燃料电池结构如下左图，写出该电池工作时负极的电极反应式__________。

如上右图为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图。

该熔融碳酸盐燃料电池工作过程中消耗的反应物是______________，正极的电极反应可表示为____________________。

（2）氢氧燃料电池是一种用氢气作为能源的电池。

这种燃料电池的效率要比传统内燃机的效率高很多，所以燃料电池汽车（FCV）会有很高的效率。

Schlesinger等人提出可用NaBH4与水反应制氢气：

BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑（反应实质为水电离出来的H+被还原）。

该反应的生成H2的速率受外界条件影响。

下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响（半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）。

体系pH

不同温度下NaBH4的半衰期（min）

0℃

25℃

50℃

75℃

8

4.32×100

6.19×10-1

8.64×10-2

1.22×10-2

10

4.32×102

6.19×101

8.64×100

1.22×100

12

4.32×104

6.19×103

8.64×102

1.22×102

14

4.32×106

6.19×105

8.64×104

1.22×104

①已知，NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因_________________，所以则溶液中各离子浓度大小关系为_。

②从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？

答：

。

③反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响？

答：

。

④实验表明，将NaBH4溶于足量水，释放的H2比理论产量少得多（即反应一段时间后有NaBH4剩余也不再反应）。

其可能原因是。

22．（12分）钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：

（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。

（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式。

（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·xH2O，再经焙烧制得。

水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：

（4）由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。

反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于℃即可。

TiCl4

Mg

MgCl2

Ti

熔点/℃

－25.0

648.8

714

1667

沸点/℃

136.4

1090

1412

3287

（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：

一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。

滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗cmol/LNH4Fe（SO4）2标准溶液VmL，则TiO2质量分数为___________________。

（用代数式表示）

（6）由CO和H2合成甲醇的方程式是：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）。

若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H2mol。

23.（16分）铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

（1）某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是（填装置序号），该装置中正极电极反应式为；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为

。

（2）新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。

电池反应为

FePO4＋Li

LiFePO4，电解质为含Li+的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电。

该电池放电时Li+向极移动（填“正”或“负”），负极反应为Li-e-=Li+，则正极反应式为。

（3）铁在元素周期表中的位置是。

氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____、____。

②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式；

（4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）。

a.称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；

c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。

①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，

配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需_______________。

②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为

24.（12分）镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。

由于电池使用后电极材料对环境有危害。

某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

M（OH）n

Ksp

开始沉淀pH

沉淀完全pH

Al（OH）3

1.9×10－23

3.4

4.2

Fe（OH）3

3.8×10－38

2.5

2.9

Ni（OH）2

1.6×10－14

7.6

9.8

已知：

①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

②已知实验温度时的溶解度：

NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O

③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示：

回答下列问题：

（1）用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ______

____（填化学式）。

（2）写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式：

　。

（3）检验电解滤液时阳极产生的气体的方法：

　。

（4）写出“氧化”反应的离子方程式：

　。

（5）如何检验Ni（OH）3已洗

涤干净？

。

25（15分）现有一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高。

其主要流程如下：

注：

反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl—＝2［CuCl2］－＋S

请回答下列问题：

（1）从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。

这种方法的缺点是_____________________________、___________________________________。

（2）反应Ⅰ的产物为（填化学式）___________________。

（3）反应Ⅲ的离子方程式为____________________________________________________。

（4）一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其原因是___________

（5）黄铜矿中Fe的化合价为＋2，对于反应：

8CuFeS2+21O2

8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2，下列有关该反应的说法正确的是___________________（填字母）。

A．反应中被还原的元素只有氧B．反应生成的SO2直接排放会污染环境

C．SO2既是氧化产物又是还原产物D．当有8mol铜生成时，转移电子数目为100NA

（6）某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液