经典电化学题目

高三化学寒假专题训练六电化学1.某同学按如图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当S闭合时，在交换膜处SO2－4从右向左移动。下列说法错误的是()A．电解一段时间后，向Ⅱ装置通入适量的HCl气体可以恢复原来的浓度B．反应初期，Y电极周围出现白色沉淀C．B电极质量增加D．X电极产生气泡，且生成1mol气体的同时，有1molA参与反应2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是()A．电解法制金属钠时，负极反应式为Na＋＋e－===NaB．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子3．在一定温度下，用铂电极电解饱和硫酸钠溶液，对电解质溶液的判断正确的是()A．不会有晶体析出B．浓度变大C．浓度变小D．pH不变4．用惰性电极电解NaCl和CuSO4混合溶液250mL，经过一段时间后两极均得到11.2L气体(标准状况下)，则下列有关描述中，正确的是()A．阳极发生的电极反应只有：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．两极得到的气体均为混合物气体C．若Cu2＋的起始浓度为1mol/L，则c(Cl－)起始浓度为2mol/LD．Cu2＋的起始浓度最大应小于4mol/L5．目前市场上的手提应急灯，主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是Pb­PbO2­H2SO4，下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是()A．充电时，电源的正极接蓄电池标“＋”的一极，电池上标有“－”的一极发生氧化反应B．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C．放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D．若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液，标况下制备1.12LCl2，电池内至少消耗H2SO40.10mol6．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中，正确的是()A．电池工作时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．电解时，a电极周围首先放电的是Br－而不是Cl－，说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02gH2时，b极周围会产生0.04gH27．将质量相等的Ag片和铂片插入硝酸银溶液(足量)中，银片与电源正极相连，铂片与电源负极相连。以电流1A通电10min，然后反接电源，以电流2A继续通电10min。下图为表示银电极的质量、铂电极的质量、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图，正确的是()8．如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。①甲中石墨棒上的电极反应式为_____________________________________________；②乙中总反应的离子方程式为____________________________________；③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为________________________________________________。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。①甲中铁棒上的电极反应式为________________________________________________；②如果起始时乙中盛有200mLpH＝5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入__________(填写物质的化学式)________g。9．某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出B装置中的电极反应：阴极：_____________；阳极：____________________________________。(2)观察到A装置中的现象是：①___________________________________；②_________________________________；③__________________________________。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式):_____________________________________________________________________。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：_____________。10．铝合金以质轻、稳定性好等优点广泛应用于航空航天事业。在铝合金表面能形成一层较厚的氧化膜，这是其在空气中稳定存在的关键。其反应原理是以铝件与另一种材料为电极，以某种溶液作电解质溶液进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组的同学根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验，实验装置如图所示。(1)铝件放在________(填“X”或“Y”)极。(2)铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是________________________________________________________________________。(3)电解过程中，必须使电解质溶液的pH保持相对稳定(不能太大也不能太小)的原因是________________________________________________________________________。(4)用碳酸氢钠溶液作电解质溶液，而不用碳酸钠溶液作电解质溶液，其理由是________________________________________________________________________。11．锌是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜，在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的贡献。Ⅰ.湿法炼锌某种冶炼过程可用下图简略表示(1)ZnS焙烧反应的化学方程式为___________________________________________。(2)电解过程中析锌一极的电极反应式为____________________________________。(3)氧化锌像氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(已知：“锌酸”的化学式可写成H2[Zn(OH)4])Ⅱ.锌电池用锌作负极的电池生活中随处可见，如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。(4)锌锰碱性电池，以二氧化锰为正极，锌粉为负极，氢氧化钾为电解液。其具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。碱性电池中，负极锌由片状改变成粒状的优点是_________________________________；正极反应式为_______________________________________________________。(5)新型锌空电池与锂电池相比，锌空气充电电池的储存电量是它的三倍，成本是锂电池的一半，并且完全没有过热爆炸的安全隐患。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_____________________________。若以该电池为电源，用惰性电极电解硝酸银溶液，为保证阴极有10.8g银析出，至少需要L空气(折算成标准状况)进入该电池。高三化学寒假专题训练六电化学答案1．B解析：由于装置Ⅱ中两极材料相同，不符合构成原电池的条件，因此可判断出装置Ⅰ是原电池，装置Ⅱ是电解装置，根据已知“SO2－4从右向左移动”可判断出A是负极，电极反应式为A－2e－===A2＋，B是正极，电极反应式为B2＋＋2e－===B，Y作阳极，X作阴极，用惰性电极电解AlCl3溶液的总反应方程式为2AlCl3＋6H2O=====电解2Al(OH)3↓＋3H2↑＋3Cl2↑。根据电解的总反应式和质量守恒可知选项A正确。根据得失电子守恒可知选项D也正确。2．B3．D解析：用铂电极电解饱和硫酸钠溶液，实际上是在电解水。温度一定时，饱和溶液中溶剂减少，将有硫酸钠析出，剩余溶液依然是饱和溶液且溶液的浓度不变。4.C解析：根据放电顺序，阴极放电顺序为：铜离子、氢离子，阳极放电顺序为氯离子、氢氧根离子，因此阳极可能生成氯气、氧气，而阴极只能生成氢气；若Cu2＋的起始浓度为1mol/L，则阴极得到氢气11.2L时共转移的电子数为1.5mol，若Cl－起始浓度为2mol/L，则阳极得到氯气0.25mol、氧气0.25mol，阴极转移的电子总数也为1.5mol，符合电子守恒定律；由于阴极得到氢气，故Cu2＋的起始浓度最大应小于2mol/L。5．D6．B解析：A项，电池工作时，因为电解液为酸，所以正极反应式应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A错；在阳极先放电的阴离子比后放电的阴离子还原性强，正确；电子不能通过水溶液；根据电子守恒，忽略能量损耗，当电池中消耗0.02gH2时，b极周围会产生0.02gH2，所以D错。7．C解析：前10min，阳极(银片)上发生氧化反应：Ag－e－===Ag＋，银电极质量减轻，阴极(铂片)发生还原反应：Ag＋＋e－===Ag，铂电极质量增加。当电源反接后，由于电流是原来的2倍，故先考虑前5min的情况，此时附有Ag的铂片作阳极：电极反应式为Ag－e－===Ag＋，通电5min后，前一过程析出的银全部溶解，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag，前一过程溶解的银又复原，银电极又恢复为原来的质量。通电后5min，阳极(铂片)上溶液中的阴离子氢氧根离子放电生成O2，而阴极(银片)上继续析出银，且析出银的质量和溶解的银的质量相等。对照图像得只有选项C符合题意。8．(1)①O2＋2H2O＋4e－===4OH－②2Cl－＋2H2O=====通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑③5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(2)①Fe－2e－＝Fe2＋②CuO(或CuCO3)0.8(或1.24)【解析】(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。甲装置等效于电化腐蚀中的吸氧腐蚀，乙装置为电解池电解食盐水。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲装置为普通原电池，乙装置为电解池电解硫酸铜溶液。注意：①原电池中铁做负极时，生成Fe2＋非Fe3＋；②要先判断是常规电解还是深度电解。从题给数据看，没有浓度，所以只能当常规电解处理，加入CuO即可，需要的量可由pH变化计算，因为生成n(H＋)＝0.2L×(10－1－10－5)mol/L＝0.02mol，则转移电子也为0.02mol，生成Cu0.01mol，据铜守恒，需加入CuO0.8g。(若改为CuCO3则为1.24g)。9．(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2