1、 电化学基础训练题命题人： 一、选择题1分别放置在以下装置(都盛有 0.1 mol/L H2SO4)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是( )2某模拟“人工树叶 ”电化学实验装置如下图所示，该装置能将 H2O 和 CO2 转化为 O2 和燃料(C 3H8O)。下列说法正确的是( )A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H 从 b 极区向 a 极区迁移C每生成 1 mol O2，有 44 g CO2 被还原Da 电极的反应为：3CO2 16H 18e =C3H8O4H 2O3用石墨电极电解 CuCl2 溶液(见右图)。下列分析正确的是( )Aa 端是直流电源的负极B通电使 CuCl2 发
2、生电离C阳极上发生的反应：Cu 2 2e =CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体4如图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是( )A质子透过离子交换膜由右向左移动B铜电极应与 X 相连接CM 电极反应式： (C6H10O5)n7nH 2O24ne =6nCO224nH D当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，则铁电极增重 16 g5 如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 NaCl 溶液的 U 型管中。下列分析正确的是( )AK 1 闭合，铁棒上发生的反应为 2H 2e H 2BK 1 闭合，石墨棒周围
3、溶液 pH 逐渐升高CK 2 闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK 2 闭合，电路中通过 0.002 NA 个电子时，两极共产生 0.001 mol 气体6下列叙述不正确的是( )A用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后(阴极无气体放出) 。可加入 CuO 使溶液复原B如图：若 X 为铜棒，开关 K 置于 A 或 B 处均可加快铁的腐蚀C在总反应为 Zn2H =Zn2 H 2 的原电池中，正极材料为石墨，稀硝酸或稀盐酸均可以用作电解质溶液D将反应 2CuO 22H 2SO4=2CuSO42H 2O 设计成原电池，则正极电极反应式为 O24H 4e =2H2O7双隔膜电解池的结构示意简
4、图如图所示，利用该装置电解硫酸钠溶液可以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是( )Aa 气体为氢气， b 气体为氧气BA 溶液为氢氧化钠，B 溶液为硫酸Cc 隔膜为阳离子交换膜、d 隔膜为阴离子交换膜，通过阳离子交换膜的离子总数和通过阴离子交换膜的离子总数相等D电解反应总方程式为：2Na2SO46H 2O 2H2SO44NaOHO 22H 2= = = = =电 解 二、非选择题8(1)利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiC
5、l 溶液。B 极区电解液为_溶液( 填化学式)，阳极电极反应式为_，电解过程中 Li 向_电极迁移(填“A”或“B”)。(2)电解制备 Al(OH)3 时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程 。(3)用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2，将所得的 Na2SO3 溶液进行电解，可循环再生 NaOH，同时得到 H2SO4，其原理如下图所示 (电极材料为石墨)。图中 a 极要连接电源的 (填 “正”或“负”)_ 极，C 口流出的物质是_。SO 放电的电极反应式为_。239电解原理在化学工业中有广泛应用如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连请回答以下问
6、题：(1)若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中阴极上的电极反应式为：_ ，在X 极附近观察到的现象是溶液呈_。阳极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4 溶液，则X 电极的材料是纯铜 ，电极反应是_ 。Y 电极的材料是粗铜 ，电极反应式是_ 。(说明：杂质发生的电极反应不必写出) (3)如果要在铁上银镀，则 Y 极物质为_。10(1) MnO2 可作超级电容器材料。用惰性电极电解 MnSO4 溶液可制得 MnO2，其阳极的电极反应式是_。(2)下图为电解精
7、炼银的示意图，_(填 a 或 b)极为含有杂质的粗银，若 b 极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_。(3) 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点，其中电解法是一种重要方法，其原理是电解尿素CO(NH 2)2的碱性溶液，制氢的装置示意图如下(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为 。11某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。(1)X 极与电源的 _(填“ 正”或“负”) 极相连，氢气从_( 填“A”、 “B”、 “C”或“D”)口导出。(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则 M 为
8、_(填“阴离子” 或“阳离子”，下同)交换膜， N 为_交换膜。(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极) ，则电池负极的反应式为 。(4)若在标准状况下，制得 11.2 L 氢气，则生成硫酸的质量是_，转移的电子数为_。答案解析1解析：A 项中 Zn 为化学腐蚀； B 项中 Mg 比 Zn 活泼，Mg 作负极腐蚀，保护了Zn；C 项中 Zn 比 Sn 活泼， Zn 作负极腐蚀；D 项中 Zn 作阴极被保护。所以，C 装置中Zn 腐蚀最快。答案：C2解析：A 选项：根据图示可知，该装置将电能和光能转化为化学能。B 选项：根据外接电源的正负极，可以确定外电路的电子流
9、动方向，从而可以确定内电路的离子流动方向。C 选项：该反应的总方程式是： 6CO28H 2O=2C3H8O9O 2。根据反应方程式可知，每生成 1 mol O2，有 2/3mol CO2 被还原，其质量是 88/3 g。D 选项：根据图示可知与电源负极连接的 a 电极为阴极，发生还原反应，电极的反应式为：3CO2 18H 18e =C3H8O5H 2O。答案：B3解析：阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，可知 a 为负极、b 为正极，A 项正确；阳极发生失电子的反应生成 Cl2、阴极发生得电子的反应生成 Cu，C、D 两项错误；电解质的电离与是否通电无关，B 项错误。答案：A4解析：甲图中 M
10、 极有机物失电子为负极，N 极氧气得电子为正极，所以外电路电子从 M 流向 N，交换膜处 H 从左流向右，A 选项错误；镀铜时铜作阳极应接外电源的正极，所以 B 选项错误。答案：C5解析：A 选项：若闭合 K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子，Fe2e =Fe2 ；B 选项：若闭合 K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池；不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应，电极反应式为 2H2OO 24e =4OH ，所以石墨棒周围溶液 pH 逐渐升高；C 选项：K 2 闭合，Fe 与负极相连为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外加电源的阴
11、极保护法；D 选项：K 2 闭合，电路中通过 0.002 NA 个电子时，阴极生成 0.001 mol 氢气，阳极生成 0.001 mol 氯气，两极共产生 0.002 mol 气体。答案：B6解析： 惰性电极电解硫酸铜溶液时一极析出铜，一极析出氧气，加入氧化铜可复原，A 正确；开关置于 A 处时组成电解池，阳极腐蚀加快，开关置于 B 处时组成原电池，负极腐蚀加快，B 正确；在上述的总反应中，电解质溶液不能选取稀硝酸，C 错误；上述反应设计成原电池时，发生吸氧腐蚀，正极反应式正确，D 正确。答案：C7解析：根据图中外加电源，可以确定左侧为阳极，OH 离子向左侧移动并放电产生氧气，右侧为阴极，H
12、 通过 d 隔膜向右侧移动并放电产生 H2。答案：D8解析：(1)根据示意图，B 极区生产 H2，同时生成 LiOH，则 B 极区电解液不能是LiCl 溶液，如果是 LiCl 溶液则无法得到纯净的 LiOH，则 B 极区电解液为 LiOH 溶液；电极 A 为阳极，阳极区电解液为 LiCl 溶液，根据放电顺序，阳极电极反应式为：2Cl 2e =Cl2；根据电流方向，电解过程中 Li 向 B 电极迁移。(2)电解制备 Al(OH)3 时，电极分别为 Al 片和石墨，Al 作阳极，石墨作阴极。 Al 在阳极放电，溶液中的 H 在阴极放电，破坏了水的电离平衡，使的溶液中的 OH 浓度增大，与产生的 A
13、l3 结合生成 Al(OH)3，故总反应方程式为：2Al6H 2O 2Al(OH)= = = = =通 电 33H 2。(3)从图中离子移动方向可以确定 a 为阴极。答案：(1)LiOH ；2Cl 2e =Cl2；B(2)2Al6H 2O 2Al(OH)33H 2= = = = =通 电 (3) 负 硫酸 SO 2e H 2O=SO 2H 23 249解析：(1)和电源的负极相连的电极 X 极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即 2H 2e =H2，X 电极负极水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色，和电源的正极相连的电极 Y 极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即
14、 2Cl 2e =Cl2，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色。(2)X 电极材料是纯铜，阴极上铜离子放电，电极反应式为 Cu2 2e =Cu，Y电极材料是粗铜，电极反应式为 Cu2e =Cu2 。答案：(1)2H 2e =H2；红色； 2Cl 2e =Cl2；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色(2)Cu 2 2e =Cu；Cu2e =Cu2(3)银10解析：(1)电解池中阳极失去电子发生氧化反应，则用惰性电极电解 MnSO4 溶液可制得 MnO2，则阳极是 Mn2 放电，其阳极电极反应式为 Mn2 2H 2O2e =MnO2 4H 。
15、答案：(1)Mn 2 2H 2O2e =MnO24H (2)a；NO 3e 4H =NO2H 2O 3(3)CO(NH2)26OH 6e =CO2 N 25H 2O11解析： 题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即 OH 在阳极发生氧化反应，使左边溶液中 H 增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的 SO 通过 M 交换膜24向左边迁移，即 M 为阴离子交换膜，由此推知 X 为阳极，与电源正极相连，B 出口产生氧气，A 出口流出硫酸；同理，右侧加入含 KOH 的水，说明右边制备 KOH 溶液，H 在Y 极发生还原反应，说明 Y 极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中 OH 增多，硫酸钾溶液
16、中 K 向右迁移，N 为阳离子交换膜，所以 C 出口产生氢气，D 出口流出 KOH 溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为O22H 2O4e =4OH ，负极反应式为 2H24e 4OH =4H2O。(4)n(H 2)0.5 mol，2H 2e =H2，得电子 1 mol，X 极的反应式为 4OH 4e =2H2OO 2，根据得失电子守恒知，生成 H 的物质的量为 1 mol，故生成 0.5 mol H2SO4，m (H2SO4)49 g。答案：(1)正 C (2)阴离子 阳离子 (3)H 22e 2OH =2H2O (4)49 g 6.021023(或 NA)
