1、1第四章 电化学基础章末复习练习1下列说法正确的是( )A铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠C给铁钉镀铜可采用 CuSO4作电镀液D生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀【答案】C2下列叙述中，正确的是( )电解池是将化学能转变为电能的装置 原电池是将电能转变成化学能的装置 金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变 化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 电镀过程相当于金属的“迁移” ，可视为物理变化A B C D【答案】B【解析】应为电能 转变成化学能，为化学能转化为电能，发生了化学变化。3金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质
2、 Fe、Zn、Cu、Pt，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性 Fe2+Ni2+Cu2+)，下列叙述正确的是( )A阳极发生还原反应，其电极反应：Ni 2+2e- NiB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【答案】D24天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO 2)，充电时 LiCoO2中 Li 被氧化，Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中，以 LiC6表示。电池反应为CoO2+LiC6 LiCoO2+C6，下列说
3、法正确的是( )A充电时，电池的负极反应为 LiC6-e- Li+C6B放电时，电池的正极反应为 CoO2+Li+e- LiCoO2C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低【答案】B【解析】A 项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应 Li+C6+e-LiC6；B 项，放电时发生原电池反应，电池正极发生还原反应；C 项，含活泼氢的有机物作电解质易得电子；D 项，锂相对原子质量小，其密度最小，所以锂离子电池的比能量高。5500 mL KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中 c(N)= 60 molL-1，用石墨作电
4、极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到 224 L 气体 (标准状况)，假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的是( )A原混合溶液中 c(K+)为 2 molL-1B上述电解过程中共转移 2 mol 电子C电解得到的 Cu 的物质的量为 05 molD电解后溶液中 c(H+)为 2 molL-1【答案】A【解析】两极都收集到 224 L 气体，说明阴极上发生的反应依次为：Cu 2+2e- Cu；2H +2e-H2，阳极只生成 O2：4OH -4e- O2+2H 2O，n(H 2)=n(O2)=1 moln(e-)=4 mol，B 不正确。根据电子转移守恒得：n(Cu 2+)
5、=1 mol，根据电荷守恒有 n(K+)+n(Cu2+)2=n(N)，所以 n(K+)=1 molc(K+)=2 molL-1。A 正确。根据 Cu 析出后，溶液中只有 KNO3和 HNO3，由电荷守恒可推出 c(H+)=4 molL-1。6某兴趣小组设计如右微型实验装置。实验时，先断开 K2，闭合 K1，两极均有气泡产生：一段时间后，3断开 K1，闭合 K2，发现电流表 A 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+H 2B断开 K2，闭合 K1时，石墨电极附近溶液变红C断开 K1，闭合 K2时，铜电极上的电极反应为：Cl
6、 2+2e- 2Cl-D断开 K1，闭合 K2时，石 墨电极作正极【答案】D7某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述不正确的是( )Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu 2+2e- CuC无论 a 和 b 是否连接， 铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu 2+向铜电极移动【答案】D【解析】a 和 b 不连接时，铁与 CuSO4溶液发生反应：Fe+C u2+ Fe2+Cu，A 项正确；a 和 b 用导线连接时，组成了原电池，Fe 为负极，Cu 为正极，铜片上发生还原反
7、应：Cu 2+2e- Cu，铁片上发生氧化反应：4Fe-2e- Fe2+，B 项正确；通过以上分析可知 ，无论 a 和 b 是否连接，均发生反应：Fe+Cu2+ Fe2+Cu，故溶液均从蓝色(Cu 2+的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe 2+的颜色)，C 项正确；a 和 b 分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu 2+应向阴极(铁电极)移动，D项错误。8银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别 为锌和氧化银，电解质溶液为 KOH 溶液，放电时它的正、负两极的电极反应式如下：Ag2OH 2O2e =2Ag2OH ，Zn2OH 2e =Zn(OH)2。下列判断正确的是(
8、)A锌为负极，氧化银为正极B锌为正极，氧化银为负极C原电池工作时，负极区溶液 pH 增大D原电池反应的化学方程式为 ZnAg 2OH 2O=Zn(OH)22Ag【答案】AD9利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是( )A铝罐将逐渐被腐蚀B炭粒和炭棒上发生的反应为 O24e =2O2C炭棒应与玩具电机的负极相连D该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻【答案】A【解析】该电池的反应原理是 4Al3O 2=2Al2O3，所以 Al 作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐
9、渐被腐蚀，A 项正确，C、D 项错误；B 项中正确的反应式为 O22H 2O4e =4OH 。510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( )c(Ag ) c(AgNO 3) a 棒的质量 b 棒的质量溶液的 pHA B C D【答案】D11已知在 pH 为 45 的溶液中，Cu 2 几乎不水解，而 Fe3 几乎完全水解。某学生拟用电解 CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向 pH3.8 的含有 Fe2(SO4)3杂质的 CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末 X，充分 搅拌后过滤，将滤液用下图所示装置电解，其中某电极增重 a g，另一电极上产生标准
10、状况下的气体 V mL。下列说法正确的是( )A黑色粉末 X 是铁粉B铜电极连接电源正极C石墨电极上发生的反应是 4OH 4e =O22H 2OD铜的相对原子质量的计算式是 .4aV【答案】C【解析】利用 Fe3 的水解，除去 CuSO4溶液中 Fe3 方法是向其中加入黑色的 CuO，与 Fe3 水解产生的 H反应，促进 Fe3 水解，使 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而除去，A 错误；电解时，石墨作阳极，电极反应式：4OH 4e =2H2OO 2，C 正确；铜作阴极，电极反应式为：2Cu 2 4e =2Cu，B 错误；6据两极上转移电子的量相等可知：2 4，(Cu)aM3102.4/VL
11、mol解得：M(Cu) 。a12用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )A电子通过盐桥从乙池流向甲池B铜导线替换盐桥，原电池仍继续工作C开始时，银片上发生的反应是：Age =AgD将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同【答案】D13观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )7A装置中阳极上析出红色固体B装置的待镀铁制品应与电源正极相连C装置闭合电键后，外电路电子由 a 极流向 b 极D装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、 水分子自由通过【答案】C14化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )A电解饱
12、和食盐水时，阳极的电极反应为：2Cl -2e- Cl2B氢氧燃料电池的负极反应：O 2+2H2O+4e- 4OH-C粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为：Cu-2e - Cu2+D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应：Fe-2e - Fe2+【答案】A【解析】在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气；粗铜精炼时，纯铜与电源的负极相连，将铜在溶液中还原出来；钢铁腐蚀的负极反应是 Fe-2e- Fe2+。15如下图所示是某太空空间站能量转化系统 的局部示意图，其中燃料电池采用 KOH 溶液为电解液，下列有关说法中正确的是( )向日面时 背日面时A该能量转化系统工作时，需不断补充 H2OB该转化系统的能
13、量本质上来源于太阳能C水电解系统中的阴极反应：O 22H 2O4e =4OHD燃料电池放电时的负极反应：H 22e =2H【答案】B【解析】水电解时阴极为 2H 2e =H2，C 项错误；燃料电池放电时负极为 H22OH 2e =2H2O，故 D项错误；A 项中 H2O 可以循环利用，错误；B 项正确。161L 某溶液中含有的离子如下表：8离子 Cu2+ Al3+ NO3- Cl-物质的量浓度（mol/L） 1 1 a 1用惰性电极电解该溶液，当电路中有 3mole-通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象） ，下列说法正确的是A电解后溶液呈酸性 Ba=3C阳极生成 1.5
14、molCl2 D阴极析出的金属是铜与铝【答案】A17人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图所示。（1）电源的负极为 (填“A”或“B”)。 （2）阳极室中发生的反 应依次为 、 。 （3）电解结束后，阴极室溶液的 pH 与电解前相比将 ；若两极共收集到气体 1344 L(标准状况)，则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。 【答案】 （1）B （2）6Cl -6e- 3Cl2 CO(NH 2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl （3）不变 729根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的 OH-、H +的数目相等，阳极室中反应产生的 H+通过质子交换膜进入阴极室与 O
15、H-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的 pH 不变；由上述反应可以看出，转移 6 mol e-时，阴极产生 3 mol H2，阳极产生 1 mol N2和 1 mol CO2，故电解收集到的 1344 L 气体中 V(N2)=V(CO2)=2688 L，即 n(N2)=n(CO2)=012 mol。根据方程式 CO(NH2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl 可知生成 012 mol N2所消耗的 CO(NH2)2的物质的量也为012 mol，其质量为：mCO(NH 2)2=012 mol60 gmol -1=72 g。18)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的 MgSO4溶液的
16、装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的 pH 变色范围：6880，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号)； A 管溶液由红变黄B 管溶液由红变黄A 管溶液不变色B 管溶液不变色（2）写出 A 管中发生的反应： ； （3）写出 B 管中发生的反应： ； （4）检验 a 管中气体的方法是 ； （5）检验 b 管中气体的方法是 ； （6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。 10【答案】 （1）（2）2H +2e- H2、Mg 2+2OH- Mg(OH)2（3）4OH -4e- 2H2O+
17、O2（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰（5）用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内，木条复燃（6）溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)19有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 molL-1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入 6 molL-1的 NaOH 溶液中，如图所示。请回答：（1）写出甲池中正极的电极反应式： 。 （2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极 ，总反应的离子方程式为 。 （3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如
18、果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼” ，则甲会判断出 活动性更强，而乙会判断出 活动性更强(填写元素符号)。 （4）由此实验，可得到如下哪些正确结论? (填写字母序号)。 a利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质b镁的金属性不一定比铝的金属性强c该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值d该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析11（5）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极” ，这种做法 (填“可靠”或“不可靠”)。 【答案】（1）2H +2e- H2（2）Al+4OH -3e- Al+2H
19、2O2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2（3）Mg Al（4）a、d（5）不可靠20现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约 6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。（1）试从下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是：A 接 ，B 接 。 （2）铁棒接直流电源的 极；碳棒上发生的电极反应为 。 （3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 。 （4）假定装入的饱和食盐水为 50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得的氢气为 56 mL 时，溶液12的 pH 为 。 【答案】（1）G、F、I D、E、C（2）负 2Cl -2e- Cl2（3）淀粉 KI 溶液变成蓝色（4）12
