第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)章末復(fù)習(xí)練習(xí)1下列說法正確的是( )A鉛蓄電池放電時鉛電極發(fā)生還原反應(yīng)B電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉C給鐵釘鍍銅可采用CuSO4作電鍍液D生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生析氫腐蝕【答案】C2下列敘述中，正確的是()電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理有可能實現(xiàn)電鍍過程相當(dāng)于金屬的“遷移”，可視為物理變化A B C D【答案】B【解析】應(yīng)為電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)生了化學(xué)變化。3金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量雜質(zhì)Fe、Zn、Cu、Pt，可用電解法制備高純度的鎳(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)，下列敘述正確的是()A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)：Ni2+2e-NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2+和Zn2+D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt【答案】D4天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2)，充電時LiCoO2中Li被氧化，Li+遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(C6)中，以LiC6表示。電池反應(yīng)為CoO2+LiC6LiCoO2+C6，下列說法正確的是()A充電時，電池的負(fù)極反應(yīng)為LiC6-e-Li+C6B放電時，電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li+e-LiCoO2C羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低【答案】B【解析】A項，充電時，發(fā)生電解池反應(yīng)，電池負(fù)極即為電解池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)Li+C6+e-LiC6；B項，放電時發(fā)生原電池反應(yīng)，電池正極發(fā)生還原反應(yīng)；C項，含活潑氫的有機(jī)物作電解質(zhì)易得電子；D項，鋰相對原子質(zhì)量小，其密度最小，所以鋰離子電池的比能量高。5500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)= 60 molL-1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到224 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K+)為2 molL-1B上述電解過程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為05 molD電解后溶液中c(H+)為2 molL-1【答案】A【解析】兩極都收集到224 L氣體，說明陰極上發(fā)生的反應(yīng)依次為：Cu2+2e-Cu；2H+2e-H2，陽極只生成O2：4OH-4e-O2+2H2O，n(H2)=n(O2)=1 moln(e-)=4 mol，B不正確。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得：n(Cu2+)=1 mol，根據(jù)電荷守恒有n(K+)+n(Cu2+)2=n(N)，所以n(K+)=1 molc(K+)=2 molL-1。A正確。根據(jù)Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由電荷守恒可推出c(H+)=4 molL-1。6某興趣小組設(shè)計如右微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生：一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()A斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)的離子方程式為：2H+2Cl-Cl2+H2B斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應(yīng)為：Cl2+2e-2Cl-D斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極【答案】D7某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置，下列敘述不正確的是()Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2+2e-CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時，Cu2+向銅電極移動【答案】D【解析】a和b不連接時，鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：Fe+Cu2+Fe2+Cu，A項正確；a和b用導(dǎo)線連接時，組成了原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，Cu為正極，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2+2e-Cu，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe-2e-Fe2+，B項正確；通過以上分析可知，無論a和b是否連接，均發(fā)生反應(yīng)：Fe+Cu2+Fe2+Cu，故溶液均從藍(lán)色(Cu2+的顏色)逐漸變成淺綠色(Fe2+的顏色)，C項正確；a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時，構(gòu)成電解池，銅片為陽極，鐵片為陰極，Cu2+應(yīng)向陰極(鐵電極)移動，D項錯誤。8銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時它的正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)式如下：Ag2OH2O2e=2Ag2OH，Zn2OH2e=Zn(OH)2。下列判斷正確的是( )A鋅為負(fù)極，氧化銀為正極B鋅為正極，氧化銀為負(fù)極C原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液pH增大D原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag【答案】AD9利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實驗，甚至制作出一些有實際應(yīng)用價值的裝置來，如圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。該電池工作時，有關(guān)說法正確的是( )A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為O24e=2O2C炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連D該電池工作一段時間后炭棒和炭粒的質(zhì)量會減輕【答案】A【解析】該電池的反應(yīng)原理是4Al3O2=2Al2O3，所以Al作電源負(fù)極，與玩具電極的負(fù)極相連，逐漸被腐蝕，A項正確，C、D項錯誤；B項中正確的反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。10按下圖裝置實驗，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示( )c(Ag) c(AgNO3) a棒的質(zhì)量 b棒的質(zhì)量溶液的pHA B C D【答案】D11已知在pH為45的溶液中，Cu2幾乎不水解，而Fe3幾乎完全水解。某學(xué)生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質(zhì)量。該同學(xué)向pH3.8的含有Fe2(SO4)3雜質(zhì)的CuSO4溶液中加入適量的黑色粉末X，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，將濾液用下圖所示裝置電解，其中某電極增重a g，另一電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V mL。下列說法正確的是( )A黑色粉末X是鐵粉B銅電極連接電源正極C石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)是4OH4e=O22H2OD銅的相對原子質(zhì)量的計算式是【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，與Fe3水解產(chǎn)生的H反應(yīng)，促進(jìn)Fe3水解，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去，A錯誤；電解時，石墨作陽極，電極反應(yīng)式：4OH4e=2H2OO2，C正確；銅作陰極，電極反應(yīng)式為：2Cu24e=2Cu，B錯誤；據(jù)兩極上轉(zhuǎn)移電子的量相等可知：24，解得：M(Cu)。12用銅片、銀片設(shè)計成如圖所示的原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是( )A電子通過鹽橋從乙池流向甲池B銅導(dǎo)線替換鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作C開始時，銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：Age=AgD將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)相同【答案】D13觀察下列幾個裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A裝置中陽極上析出紅色固體B裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C裝置閉合電鍵后，外電路電子由a極流向b極D裝置的離子交換膜允許陽離子、陰離子、水分子自由通過【答案】C14化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是()A電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)為：2Cl-2e-Cl2B氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-4OH-C粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)為：Cu-2e-Cu2+D鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)：Fe-2e-Fe2+【答案】A【解析】在氫氧燃料電池的負(fù)極上反應(yīng)的是氫氣；粗銅精煉時，純銅與電源的負(fù)極相連，將銅在溶液中還原出來；鋼鐵腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-Fe2+。15如下圖所示是某太空空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液，下列有關(guān)說法中正確的是( )向日面時 背日面時A該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工作時，需不斷補(bǔ)充H2OB該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的能量本質(zhì)上來源于太陽能C水電解系統(tǒng)中的陰極反應(yīng)：O22H2O4e=4OHD燃料電池放電時的負(fù)極反應(yīng)：H22e=2H【答案】B【解析】水電解時陰極為2H2e=H2，C項錯誤；燃料電池放電時負(fù)極為H22OH2e=2H2O，故D項錯誤；A項中H2O可以循環(huán)利用，錯誤；B項正確。161L某溶液中含有的離子如下表：離子Cu2+Al3+NO3-Cl-物質(zhì)的量濃度（mol/L）11a1用惰性電極電解該溶液，當(dāng)電路中有3mole-通過時（忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象），下列說法正確的是A電解后溶液呈酸性 Ba=3C陽極生成1.5molCl2 D陰極析出的金屬是銅與鋁【答案】A17人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如下圖所示。（1）電源的負(fù)極為(填“A”或“B”)。（2）陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為、。（3）電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將；若兩極共收集到氣體1344 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則除去的尿素為 g(忽略氣體的溶解)。【答案】（1）B （2）6Cl-6e-3Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl （3）不變72根據(jù)上述反應(yīng)可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等，陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH-恰好反應(yīng)生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變；由上述反應(yīng)可以看出，轉(zhuǎn)移6 mol e-時，陰極產(chǎn)生3 mol H2，陽極產(chǎn)生1 mol N2和1 mol CO2，故電解收集到的1344 L氣體中V(N2)=V(CO2)=2688 L，即n(N2)=n(CO2)=012 mol。根據(jù)方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知生成012 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物質(zhì)的量也為012 mol，其質(zhì)量為：mCO(NH2)2=012 mol60 gmol-1=72 g。18)如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6880，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問題：（1）下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號)；A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色（2）寫出A管中發(fā)生的反應(yīng)：；（3）寫出B管中發(fā)生的反應(yīng)：；（4）檢驗a管中氣體的方法是；（5）檢驗b管中氣體的方法是；（6）電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是。【答案】（1）（2）2H+2e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2（3）4OH-4e-2H2O+O2（4）用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰（5）用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)，木條復(fù)燃（6）溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)19有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 molL-1 H2SO4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 molL-1的NaOH溶液中，如圖所示。請回答：（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：。（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：負(fù)極，總反應(yīng)的離子方程式為。（3）如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出活動性更強(qiáng)(填寫元素符號)。（4）由此實驗，可得到如下哪些正確結(jié)論?(填寫字母序號)。a利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)b鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)c該實驗說明金屬活動性順序已過時，已沒有實用價值d該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析（5）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序判斷原電池中的正負(fù)極”，這種做法(填“可靠”或“不可靠”)?！敬鸢浮浚?）2H+2e-H2（2）Al+4OH-3e-Al+2H2O2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2（3）MgAl（4）a、d（5）不可靠20現(xiàn)需設(shè)計一套實驗裝置來電解飽和食鹽水，并測量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。（1）試從下圖中選用幾種必要的儀器，連成一整套裝置，各種儀器接口的連接順序(填編號)是：A接，B接。（2）鐵棒接直流電源的極；碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為。（3）能說明氯氣具有氧化性的實驗現(xiàn)象是。（4）假定裝入的飽和食鹽水為50 mL(電解前后溶液體積變化可忽略)，當(dāng)測得的氫氣為56 mL時，溶液的pH為?！敬鸢浮浚?）G、F、ID、E、C（2）負(fù)2Cl-2e-Cl2（3）淀粉KI溶液變成藍(lán)色（4）12