电化学练习题及参考答案

电化学练习

1．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确的是( )。

A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe

－－

B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－2e===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

－－

D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－2e===Ni2O3＋3H2O

2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( ) ①有5.6 g金属被腐蚀 ②有6.5 g金属被腐蚀 ③在标准状况下有2.24 L气体放出

④在标准状况下有1.12 L气体放出 A．①② B．①④ C．②③ D．③④

＋

3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( )

－

A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e===4OH－

＋

C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H由a极通过固体酸电解质传递到b极

4．如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催

＋

化剂作用下提供质子(H)和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列有关该电池的说法错误的是( )

A．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气 B．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇

－＋

C．电池负极的反应式为：2CH3OH＋2H2O－12e===2CO2↑＋12H

＋－

D．电池正极的反应式为：3O2＋12H＋12e===6H2O

5.铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不．正确的是( )

＋

A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e===PbO2＋4H＋ B．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol

2-C．K闭合时，Ⅱ中SO4 向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极

6．获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是( ) ．

－

A．该电池负极的电极反应为：Al－3e===Al B．电池工作时，溶液中铝离子向

－3＋

正极移动

C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D．该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列说法不正确的是( ) ．A．该电池Zn为负极，MnO2为正极 B．该电池的正极反应为：MnO2＋e＋H2O===MnOOH

－

＋OH

C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn

－

D．电池工作时水分子和OH都能通过薄层纸片

8．防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：正极：________________；负极：________________。

(2)在海洋工程上，通常用铝合金(Al－Zn－Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：__________________________________________________；

－

在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是________________________________________________________________________。

(3)钢铁表面常电镀一层Cr而达到防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能所决定的。请回答：电镀过程中，阴极是_____，电解质溶液中一定含有____离子，阳极材

2－2－

料是_________；电镀Cr时，不能使用CrO4或Cr2O7作为电镀液，请说明原因： _________________________________________________________________________。

9．(14分)如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题：

(1)通入氧气的电极为______(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式__________________。

(2)铁电极为______(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为______________________。

(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在______(填“铁极”或“石墨极”)区，简述理由是_________________________________________________________________。

(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为____________________，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”)。

(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子

数为______；丙装置中阴极析出铜的质量为______。

－1

10.铜、锌为两个电极，烧杯中盛有200 mL 1 mol·L的CuSO4溶液为电解质溶液组成原电池。若初始时Zn片与Cu片质量相等，实验结束后，称得两极质量差为12.9 g，则反应中转移电子的物质的量为________，反应后溶液中溶质的物质的量浓度为_____________________________(忽略溶液体积的变化)

11． Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。若ZnCl2-NH4Cl

2＋

混合溶液中含有杂质Cu，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________。

2＋

欲除去Cu，最好选用下列试剂中的________(填代号)。 a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O 12．下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，请回答下列问题：

(1)M电极的名称为________(填“阳极”或“阴极”)；通入O2的Pt电极的电极反应式为________________________________________________________________________。

(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32 g时，甲池中理论上消耗O2为________L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为400 mL，则乙池中溶液的pH为________________________________________________________________________。

(3)若在常温常压下，1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出热量为29.71 kJ，表示该反应的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

13．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．Na2SO4

14．如图甲进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不．正确的是( )

A．E表示反应生成Cu的物质的量 B．E表示反应消耗H2O的物质的量 C．F表示反应生成H2SO4的物质的量 D．F表示反应生成O2的物质的量

15．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示( )

①c(Ag) ②c(AgNO3) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的pH A．①③ B．③④ C．①②④ D．①②⑤

16．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是(双选)( )

＋

A．电源B极是正极

B．(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2 C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液 D．装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷

－1

17．用石墨作电极，电解1 mol·L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( ) ．A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl

＋2＋＋2－－

18．在水中加等物质的量的Ag、Pb、Na、SO4、NO－3、Cl，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为( )

A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5 19．用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后( )

＋2－

A．溶液的pH变大 B．c(Na)与c(CO3)的比值变大 C．溶液浓度变大，有晶体析出 D．溶液浓度不变，有晶体析出 20．关于下图所示装置的判断，叙述正确的是( )

A．左边的装置是电解池，右边的装置是原电池 B．该装置中铜为正极，锌为负极 C．当铜片的质量变化为12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L D．装置中电子的流向是：a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b

21.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )

A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连接 C．电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小

22.如图，X 和Y均为石墨电极。(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为__________________；电解过程中________(填“阴”或“阳”)极附近会出现红色。

(2)若电解液为500 mL含A溶质的某蓝色溶液，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，电极质量增加1.6 g。 ①电解后溶液的pH为________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的________(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)

②Y电极产生气体的体积为________L。

③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是________；并设计实验验证你的推测，写出