高三化学电化学单元练习

一、选择题(每题只有一个正确答案,每题三分,共21分)

1、已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“ ”,另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“ ”的接线柱,下列说法中正确的是 ( )

A.充电时作阳极,放电时作正极 B.充电时作阳极,放电时作负极

C.充电时作阴极,放电时作负极 D.充电时作阴极,放电时作正极

2、我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池,常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为零),电池反应通常表示为LaNi5H6 6NiO(OH) LaNi5 6Ni(OH)下列说法正确的是 ( )

A. 放电时储氢合金作正极

B.放电时负极反应:LaNi5H6 6OH--6e- = LaNi5 6H2O

C.充电时阳极四周c(OH-)增大

D.充电时储氢合金作负极

3、下列是爱迪生电池分别在充电和放电时发生的反应:Fe NiO2 2H2O Fe(OH)2 Ni(OH)2下列对爱迪生蓄电池推断错误的是 ( )

① 放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应

② 充电时,阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2 2e- = Fe 2OH-

③ 放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动

④ 放电时,负极上的电极反应式为:Fe 2H2O-2e- = Fe(OH)2 2H

⑤ 蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中

A.只有③ B.③④ C.④⑤ D.①②⑤

4、用电解水的方法分析水的组成时,需要加入一些电解质以增强水的导电性,不宜加入的物质是 ( )

A.Na2SO4 B.NaNO3 C.KOH D.CuSO4

5、若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生反应的总反应离子方程式是: Cu 2H =Cu2 H2↑,则关于该装置的有关说法正确的是 ( )

A.该装置可能是原电池,也可能是电解池

B.该装置只能是原电池,且电解质溶液为硝酸

C.该装置只能是电解池,电解质溶液不可能是盐酸

D.该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极

放电

充电

6、据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为:2CH3OH 3O2 4OH- 2CO32- 6H2O,则下列说法正确的是 ( )

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 - 6e- 8OH- CO32- 6H2O

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O2的电极四周溶液的pH降低

7、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液中,其电极产物可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 ( )

A.阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出Cl2,后析出O2

C.电解最后阶段为电解水 D.溶液pH不断增大,最后为7

二、选择题(每题有一个或两个正确答案,全对得3分,共30分,少选得1分,错选、不选、多选得0分)

8、某甲烷—氧气燃料电池的结构如右下图所示,该电池的两个电极均由多孔碳制成,以30%KOH 溶液为电解质溶液,气体由多孔碳孔隙逸出并在电极表面放电,其总反应的化学方程式为:CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O。下列说法中正确的是 ( )

A.用多孔碳作电极,是为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的放电速率

B.若b处通入的气体为氧气,则B极为负极

C.当发生反应的O2为5.6L(标准状况)时,则有2mol电子发生转移

D.正极的电极反应为CH4 10OH--8e- CO32- 7H2O,放电一段时间后该极四周溶液 的pH降低

9、某学生设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置。通电后,溶液中产生大量白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 ( )

A.电源中的a为正极,b为负极

B.不能使用NaCl溶液作电解液

C.A、B两端都必须使用铁作电极

D.B电极发生的反应为2H2O 2e- = H2↑ 2OH-

10、电脑右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃 料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H )和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH 3O2 2CO2 4H2O。下列说法正确的是 ( )

e-

负载

催化剂

(电极)

催化剂

(电极)

质子交换膜

H

a

b

e-

A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇

B.右电极为电池的负极,b处通入的物质是空气

C.负极反应式为:CH3OH H2O-6e- CO2 6H

D.正极反应式为:O2 2H2O 4e- 4OH-

11、用石墨电极电解500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。通电一段时间后,阴、阳两极逸出的气体在标准状况下的体积分别为11.2L和8.4L,求原溶液中Cu2 的物质的量浓度(假设溶液的体积不变) ( )

A.1.25 mol·L-1 B.2.5 mol·L-1 C.0.50 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1

12、将羧酸的碱金属盐电解可生成烃类化合物,例如: 2CH3COOK 2H2O CH3—CH3↑ 2CO2↑ H2↑ 2KOH,现充分电解CH2Cl—COOK水溶液,并加热电解后的水溶液,则下列说法中合理的是 ( )

A.在阴极放出的气体是CO2 B.加热后有不溶于水的油状物生成

C.混合液蒸干后得到的固体是KOH D.混合液蒸干后得到的固体是KCl

13、周期表中有些元素有“对角线相似”现象(即周期表中处于对角线位置的两元素性质相似), 如Li、Mg;Be、Al;B、Si等两两性质相似。现用熔融LiCl电解的方法可得锂和氯气。若用 已潮解的LiCl加热蒸干并可热至熔融,再用惰性电极电解,结果得到金属锂和一种无色无味的气体。据此,下列说法正确的是 ( )

A.无色无味为电解生成的锂与水反应放出的氢气

B.电解前LiCl加热时已发生水解

C.电解时产生的无色气体是氧气

D.无色气体是阳极放出的Cl2与水作用生成

14、下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,下列有关 说法中不正确的是 ( )

光电转换器

水电解系统

氢氧储罐

燃料电池

系统

背日面时

向日面时


A.该能量转化系统中的水可以循环使用

B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水

C.水电解系统中的阳极反应:4OH-- 4e- 2H2O O2

D.燃料电池放电时的负极反应:H2 - 2e- 2OH- 2H2O

15、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

3Zn 2K2FeO4 8H2O===3Zn(OH)2 2Fe(OH)3 4KOH下列叙述不正确的是

A.放电时负极反应为:3Zn —6e— 6OH— == 3Zn(OH)2

B.放电时正极反应为:2FeO42— 6e— 8H2O===2Fe(OH)3 10OH—

C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化

D.放电时正极四周溶液的碱性减弱

16、用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液加入0.2mol CuO,恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为 ( )

A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mo1 D.0.4mol

17、CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应:2Cu2 4I-=2CuI↓ I2而得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久,阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是 ( )

A.2I--2e-=I2 碘遇淀粉变蓝

B.Cu-2e-=Cu2 Cu2 显蓝色

C.2Cu 4I--4e-=2CuI↓ I2 碘遇淀粉变蓝

D.4OH――4e-=2H2O O2 O2将I-氧化为I2,碘遇淀粉变蓝

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

三、本题共五小题,共49分

18、(15分) 铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式             

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。

正极反应          ,负极反应            

(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:

                                      

                                      

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀完全时的pH

Fe3+

Fe2+

Cu2+

1.9

7.0

4.7

3.2

9.0

6.7

提供的药品:Cl2  浓H2SO4  NaOH溶液  CuO   Cu

(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。

有关反应的化学方程式                          

劣质不锈钢腐蚀的实验现象:                        

19、将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下:

已知:构成两电极的金属的金属活泼性相差越大,电压表的读数越大。

金属

电子流动方向

电压(V)

A

A→Cu

0.78

B

Cu→B

—0.15

C

C→Cu

1.35

D

D→Cu

0.30

请依据表中数据判定:

(1)__________金属可能是最强的还原剂;__________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上看到析出蓝色沉淀的是_________________(填字母)金属。其对应的原电池的电极反应式为:负极________,正极_____________。

20、已知B、C、D、K都是气体单质,物质A的焰色呈黄色,I为4核10电子中性分子,各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示,反应①--⑤ 都是用于工业生产的反应。

阳离子选择膜

饱和F溶液

请填写下列空白:

(1)写出下列物质的化学式:B ,J

(2)写出下列反应的离子反应方程式:

H E(溶液)→L

F G →A B C

(3)若I与E以物质的量比1:2反应,得到F、G和二元素六核化合物M,则M的电子式是

(4) 反应④用于工业生产时目前采用如图示装置,该装置的优点有:

;

(5) 如图示装置(溶液体积为100mL), 其阴极的电极方程式是 , 标况下,当电极上产生112mL B气体时(假设气体完全逸出,溶液体积不变),烧杯中溶液的pH=

21、反应①②是重要的化工反应,D、E、F、G为单质,D、E、G、H为气体,且只有E为有色气

体,F是常见的金属单质,G是空气中主要成分之一,K是白色胶状沉淀,C的焰色反应为黄色,其物质间的转化关系如下,虚框内是需设计的内容,反应物只能用A~J中的物质:

(1)A的电子式 , H的结构式是

(2)A溶液的电解方程式是

C B→J的离子方程式是

F →K

文本框: F                                →K

(3)请设计F→K的最佳途径

(4)按设计得到1mol K,电解B时转移的电子数目是 ,至少需要另加试剂的物质的量是

mol, mol, mol(可不填满)。

22、目前世界上比较先进的电解制碱术是离子交换膜法。试回答下列问题:

(1)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙、Ca2 、Mg2 、Fe3 、SO42-杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。

除去SO42-可用钡试剂,该钡试剂可以是 。(选填a、b、c)

a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2

(2)现有200mL食盐水,其中含有少量的NaOH,该溶液的pH等于10,用石墨电极电解,当阴极产生的气体体积为0.224L(标准状况)时停止电解。

阳极的电极反应式为

电解后溶液的pH约为(忽略溶液的体积变化)

参考答案

一、1、A 2 B 3 B 4 D 5 D 6 B 7 D

二、8 A 9 AD 10AC 11C 12 D 13 BC 14 B 15 CD 16 D 17 C

三、18、(1)2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2

(2)装置图

正极反应:Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)

负极反应:Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)

(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;

③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,不锈钢表面有紫红色物质生成。

19、 ①因构成两电极的金属活泼性相差越大,电压表读数越大,根据提供的数据和电子的流动方向,各金属的活泼性顺序:C>A>D>Cu>B。

②若用NaOH溶液作电解质,在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出,则必须是Cu作该原电池的负极,即B组符合。

答案为:(1)C B

(2)B 2Cu-4e-==2Cu2 2H2O O2 4e-==4OH-

20、1)Cl2、NO

(2)H ClO-=HClO 2Cl- 2H2O = 2OH- H2↑ Cl2↑

·· ··

H H

·· ··

H: N : N :H

(3)

(4) ①氢气与氯气不混合,减小了危险性 ②可得到纯净NaOH溶液。

(5) 2H2O 2e-=H2↑ 2OH-, 13。

21、(1) H—Cl

(2) 2NaCl 2H2O=2NaOH Cl2↑ H2↑、Al2O3 2OH—=2AlO2— H2O

AlCl3

Al K

NaAlO2

文本框:                 AlCl3
Al                                K
                NaAlO2
(3)

(4)1.8×1024,HCl 0.25mol,NaOH 0.75mol

22、1)a c (2分)

(2)2Cl- - 2e- = Cl2↑(2分) 13 (3分

参考答案

一、1、A 2 B 3 B 4 D 5 D 6 B 7 D

二、8 A 9 AD 10AC 11C 12 D 13 BC 14 B 15 CD 16 D 17 C

三、18、(1)2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2

(2)装置图

正极反应:Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)

负极反应:Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)

(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;

③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,不锈钢表面有紫红色物质生成。

19、 ①因构成两电极的金属活泼性相差越大,电压表读数越大,根据提供的数据和电子的流动方向,各金属的活泼性顺序:C>A>D>Cu>B。

②若用NaOH溶液作电解质,在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出,则必须是Cu作该原电池的负极,即B组符合。

答案为:(1)C B

(2)B 2Cu-4e-==2Cu2 2H2O O2 4e-==4OH-

20、1)Cl2、NO

(2)H ClO-=HClO 2Cl- 2H2O = 2OH- H2↑ Cl2↑

·· ··

H H

·· ··

H: N : N :H

(3)

(4) ①氢气与氯气不混合,减小了危险性 ②可得到纯净NaOH溶液。

(5) 2H2O 2e-=H2↑ 2OH-, 13。

21、(1) H—Cl

(2) 2NaCl 2H2O=2NaOH Cl2↑ H2↑、Al2O3 2OH—=2AlO2— H2O

AlCl3

Al K

NaAlO2

文本框:                 AlCl3
Al                                K
                NaAlO2
(3)

(4)1.8×1024,HCl 0.25mol,NaOH 0.75mol

22、1)a c (2分)

(2)2Cl- - 2e- = Cl2↑(2分) 13 (3分

参考答案

一、1、A 2 B 3 B 4 D 5 D 6 B 7 D

二、8 A 9 AD 10AC 11C 12 D 13 BC 14 B 15 CD 16 D 17 C

三、18、(1)2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2

(2)装置图

正极反应:Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)

负极反应:Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)

(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;

③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,不锈钢表面有紫红色物质生成。

19、 ①因构成两电极的金属活泼性相差越大,电压表读数越大,根据提供的数据和电子的流动方向,各金属的活泼性顺序:C>A>D>Cu>B。

②若用NaOH溶液作电解质,在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出,则必须是Cu作该原电池的负极,即B组符合。

答案为:(1)C B

(2)B 2Cu-4e-==2Cu2 2H2O O2 4e-==4OH-

20、1)Cl2、NO

(2)H ClO-=HClO 2Cl- 2H2O = 2OH- H2↑ Cl2↑

·· ··

H H

·· ··

H: N : N :H

(3)

(4) ①氢气与氯气不混合,减小了危险性 ②可得到纯净NaOH溶液。

(5) 2H2O 2e-=H2↑ 2OH-, 13。

21、(1) H—Cl

(2) 2NaCl 2H2O=2NaOH Cl2↑ H2↑、Al2O3 2OH—=2AlO2— H2O

AlCl3

Al K

NaAlO2

文本框:                 AlCl3
Al                                K
                NaAlO2
(3)

(4)1.8×1024,HCl 0.25mol,NaOH 0.75mol

22、1)a c (2分)

(2)2Cl- - 2e- = Cl2↑(2分) 13 (3分

参考答案

一、1、A 2 B 3 B 4 D 5 D 6 B 7 D

二、8 A 9 AD 10AC 11C 12 D 13 BC 14 B 15 CD 16 D 17 C

三、18、(1)2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2

(2)装置图

正极反应:Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)

负极反应:Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)

(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;

③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,不锈钢表面有紫红色物质生成。

19、 ①因构成两电极的金属活泼性相差越大,电压表读数越大,根据提供的数据和电子的流动方向,各金属的活泼性顺序:C>A>D>Cu>B。

②若用NaOH溶液作电解质,在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出,则必须是Cu作该原电池的负极,即B组符合。

答案为:(1)C B

(2)B 2Cu-4e-==2Cu2 2H2O O2 4e-==4OH-

20、1)Cl2、NO

(2)H ClO-=HClO 2Cl- 2H2O = 2OH- H2↑ Cl2↑

·· ··

H H

·· ··

H: N : N :H

(3)

(4) ①氢气与氯气不混合,减小了危险性 ②可得到纯净NaOH溶液。

(5) 2H2O 2e-=H2↑ 2OH-, 13。

21、(1) H—Cl

(2) 2NaCl 2H2O=2NaOH Cl2↑ H2↑、Al2O3 2OH—=2AlO2— H2O

AlCl3

Al K

NaAlO2

文本框:                 AlCl3
Al                                K
                NaAlO2
(3)

(4)1.8×1024,HCl 0.25mol,NaOH 0.75mol

22、1)a c (2分)

(2)2Cl- - 2e- = Cl2↑(2分) 13 (3分