高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

1第四章电化学基础练习题1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是:（）A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。2．下列叙述不正确的是（）A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH—D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确．．．的是（）A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极5．钢铁生锈过程发生如下反应：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．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（）A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应（）2A．②③B．②④C．①②D．①④9.市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO2充电放电2Li0.85NiO2。下列说法不正确．．．的是（）A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－Li＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li＋向负极移动10.电解100mL含c(H＋)=0.30mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）A．0.10mol·L－1Ag＋B．0.20mol·L－1Zn2＋C．0.20mol·L－1Cu2＋D．0.20mol·L－1Pb2＋11．右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（）A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色12.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①②B．②③C．②④D．③④13．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：（）FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO414..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放电充电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+H2OB．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15.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是（）A．负极发生的反应为：Fe－2e－=Fe2＋B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－=4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀16．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（）A．可用铁作阳极材料B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高C．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2放电充电ab－+Na2SO4溶液3D．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。17．以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu的质量为（）A．0．64gB．1．28gC．2．56gD．5．12g18．某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是（）A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4电解CuSO4＋H2↑C．电解一定时间后，石墨电极上不可能有铜析出D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大19．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（）A．铅笔端作阳极，发生还原反应B．铂片端作阴极，发生氧化反应C．铅笔端有少量的氯气产生D．a点是负极，b点是正极20．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(LiCoO2)，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(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6放电充电CoO2＋LiC6，下列说法正确的是（）BA．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21．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22.利用右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（）氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠A．B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属23．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________________________；盐桥XYACuSO4溶液电流计AgZnSO4溶液隔膜(只允许SO42－通过)CuSO4溶液滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu铜丝X稀H2SO4Cu石墨铂片滤纸铅笔世纪金榜ab直流电源4X电极上发生的电极反应为____________________________；(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。24..氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、b表示）。（2）负极反应式为。（3）电极表面镀铂粉的原因为。（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ．2Li+H2△2LIHⅡ．LiH+H2O==LiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为mol。25.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，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应负投反应。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol·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pHFe3＋1.93.2Fe2＋7.09.0Cu2＋4.76.7提供的药品：Cl2浓H2SO4NaOH溶液CuOCu（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26.食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。（1）粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：5提供的试剂：饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳①欲除去溶液I中的＋Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次是（只填化学式）。②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为。（2）用提纯的NaCl配制500mL4.00mol·L-1NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有（填仪器名称）。（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2（填“＞”、“=”或“＜”）2L，原因是。装置改进后可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为。（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑MnO2＋4HCl(浓)△M