专题十电化学原理2

1、专题十电化学原理2 一、选择题 (本题包括16 个小题，每小题3 分，共 48 分) 1某学生设计一水果电池：他把一铁钉和碳棒用导线连接好，然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中，再在导线中 接一个灵敏电流计据此下列叙述正确的是() A电流计指针不会发生偏转 B金属铁会被腐蚀 C碳棒作负极 D铁表面有气体逸出 解析：该水果电池中，铁钉为负极，碳棒为正极，电流计指针会发生偏转，碳棒表面产生气泡 答案： B 2以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示关于该电池的叙述正确的是() A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为：C6H12O6 6H2O24e =6CO2 24H C放电过程中，H 从正极区向负极区迁移 D在电池反应中，每消耗1 mol 氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 22.4 6 L 解析：微生物在高温下会因蛋白质变性而死亡，所以该电池不能在高温下工作；该燃料电池的原理 为： C6H12O66O2=6CO2 6H2O，根据总反应方程式可书写出电极反应方程式，负极为 C6H12O66H2O24e =6CO2 24H ，正极为 6O2 24e 24H=12H 2O

2、；从电极反应方程式显而易见，H 应从负极移向正极；从总反应方程式可见， 每生成 1 mol CO2消耗 1 mol O2. 答案： B 3以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag 的粗铜进行电解精炼下列叙述正确的是() 粗铜与直流电源负极相连 阴极发生的反应为Cu2 2e =Cu 电路中每通过3.01 1023个电子，得到的精铜质量为16 g 杂质 Ag 以 Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥 ABCD 解析：粗铜作阳极，与电源正极相连；杂质Ag 以单质的形式形成阳极泥 答案： D 4下列图示中关于铜电极的连接错误的是() 解析：镀件上镀铜时，铜应做阳极，与电源正极相连，镀件做阴极，与电源负极相连 答案：C 5如图所示，下列关于实验现象的描述正确的是() a 电极b 电极X 溶液实验现象 A 石墨石墨CuCl2a电极质量增加，b 电极放出无色气体 B Fe 石墨KNO3a电极质量增加，b 电极放出无色气体 C Fe Cu CuSO4a电极质量增加，b 电极质量减少 D 石墨石墨HCl a 电极放出无色气体，b 电极放出无色气体 解析：这是一个电解装置，其中A、 D 选项中是

3、惰性电极，且电解液都含有氯离子，所以b 电极应 该放出淡黄绿色的气体(氯气 )； B 选项中的 a 电极质量不变；C 选项中所组成的电解池相当于电镀池，其中b 电极的铜溶解， 质量减少，而a 电极上析出铜，质量增加 答案： C 6观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是() A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装置中外电路电子由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 解析：本题考查原电池和电解池的应用装置阳极上Cl 放电，发生氧化反应：2Cl 2e=Cl 2 ， A 错；装置待镀铁制品放电，发生还原反应Cu2 2e=Cu，与电源负极相连， B 错；装置的离子交换膜只允许阳离子 自由通过， D 错 答案： C 7当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极， 下列说法正确的是() A当电池负极消耗m g 气体时，电解池阳极同时有m g 气体生成 B电池的负极反应式为：O22H2O4e =4OH C电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出 D电池中c(KOH) 不

4、变；电池中溶液pH 变大 解析：碱性氢氧燃料电池负极反应为：H22e 2OH =2H2O，正极反应为O24e 2H 2O=4OH ，总反应式为 2H2 O2=2H2O，电解质 KOH 的物质的量不变，但因生成水使c(KOH) 减小， pH 变小， B、D 错误；电解池阳极反应为4OH 4e =O 2 2H2O，故电池负极消耗m g H2时，电解池阳极有8m g O2生成， A 错误；电解饱和Na2CO3溶液，实际被电解 的物质为水，故电解过程中会析出Na2CO3 10H2O 晶体，但 c (Na2CO3)不变， C 正确 答案： C 8工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有 人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（） A两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液 B通入氢气的电极为原电池的正极 C电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动 D通氯气的电极的反应式为Cl22e =2Cl 解析：由题可知总反应为H2 Cl2=2HCl，H2发生氧化反应，通入 H2的电极为原电池的负极，反 应为 H22e

5、=2H，正极反应为 Cl22e =2Cl.原电池工作时电解质溶液中离子的移动方向是：阳离子向正极移动，阴 离子向负极移动 答案： B 9如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是() A电解一段时间后，往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞，呈红色 B蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应 C铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 解析：由图可知，蛋壳表面的铁丝为阴极，发生反应：2H 2e=H 2 ，碳棒为阳极，发生反应： 2Cl 2e=Cl 2 ，故往蛋壳中滴加酚酞，溶液不会变红铁丝为阴极，受到保护，附近H 发生还原反应，故选 D. 答案： D 10镍镉 (NiCd)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 垐 垎 ? 噲 垐? 放电 充电 Cd(OH)2 2Ni(OH)2， 有 关 该 电 池 的 说 法 不 正 确 的 是 () A放电时化学能不能全部转化为电能 B放电时Cd 为该电池的负极，充电时这一端应接直流电源的正极 C放

6、电时该电池的正极反应为： NiOOH H2Oe =Ni(OH) 2OH D充电时，阴极反应为：Cd(OH)22e =Cd2OH 解析：放电时并不能把化学能全部转化为电能，只能部分转化成电能放电时发生原电池反应，Cd 失去电子被氧化，做负极，充电时，这一端发生还原反应，应接直流电源的负极，B 错误 答案： B 11用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含 Cl 、Br 、Na 、Mg 2)的装置如下图所示 (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 2H2O4e =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0.02 g H2时， b 极周围会产生0.04 g H2 解析： A 项中正极反应式为：O24H 4e=2H 2O；电解时， a 电极与原电池正极相连，为电解 池的阳极，由于Br 的还原性强于 Cl ，因此 Br先放电， B 正确； C 项中，在电解池内部，溶液是通过阴阳离子的定向移动 导电；在整个

7、闭合电路中，转移的电子的物质的量相等，D 选项错误 答案： B 12按如下图所示装置进行实验(其中 C1、C2均是石墨电极 )，下列说法中错误的是() A甲池中， Cu 极上有气泡放出 B发现 a 点附近显红色 C在 C1、C2电极上所产生气体的体积比为21 D乙池溶液的pH 减小 解析：依题意，甲池为原电池，乙池为电解池，甲中锌极为负极，铜极为正极，锌失去电子，H 在铜极得到电子析出氢气，A 正确；浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸相当于电解池，a 极为阴极， b 极为阳极，电解饱和食 盐水，在阴极区生成氢氧化钠，滤纸变红色，B 正确；乙装置中，C1为阳极， C2为阴极，电解稀硫酸相当于电解水，在 C1 极产生氧气，在C2极产生氢气，体积比为 12，C 错误；电解过程中，乙中硫酸浓度增大，pH 减小， D 正确 答案： C 13一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作电解质 )组成的新型手机电池，可持续使用一个月，其电池反应 为： 2CH3OH3O24OH 垐 垎 ? 噲 垐? 放电 充电 2CO 2 36H2O，则有关说法正确的是() A放电时CH3OH 参与反应的电极为正极 B放电时负极的电极

8、反应为CH3OH8OH CO 2 3 6H2O6e C标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol 电子转移 D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH 降低 解析： A 项中放电时为原电池反应，CH3OH 失电子被氧化，该电极为负极； C 项中 5.6 L O2完全反 应，应转移电子 5.6 L 22.4 L/mol 41 mol；D 项中氧气得电子与水反应生成OH ，pH 升高 答案： B 14 2008 年 10 月 8 日，瑞典皇家科学院宣布美籍华裔科学家钱永健获得2008 年度诺贝尔化学奖少 年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16 岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“ 少年诺贝尔 奖 ” 之称的著名奖项。下列说法正确的是() A金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程 B将水库中的水闸(钢板 )与外加直接电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀 C由原电池原理知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀 D铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生：Fe3e =Fe 3，从而形成铁锈，但此过程铜不被腐蚀 解析： A 项，金属腐蚀是金属失去电子

9、被氧化的过程；B 项，水闸作电解池的阴极，根据电解原理 可知水闸被保护；C 项，有些合金(如不锈钢 )由于金属的内部组织结构被改变而比纯金属更难被腐蚀；D 项，铁在潮湿空气 中发生吸氧腐蚀时，发生的电极反应为Fe2e =Fe2 。 答案： B 15按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不 正确的是() A铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K1只闭合 K3都断开 只闭合 K2 B只接通K1，一段时间后，U 形管中出现白色沉淀 C只接通K2，U 形管左、右两端液面均下降 D先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降 解析：只闭合K1，铁作阳极电解氯化钠溶液，铁失电子生成 Fe 2，H 2O 在阴极得电子生成H2和 OH ， Fe2 和 OH 扩散到 U 形管底部相遇生成白色氢氧化亚铁沉淀， B 项正确只接通K2，铁作阴极，不能失电子，阴极生成 氢气，石墨电极上生成氯气，C 项正确综上分析只接通K1铁腐蚀速率最快；只闭合 K3，形成原电池，铁腐蚀的速率次之； 都断开时铁自然腐蚀；而只接通K2时铁作阴极被保护，腐蚀速率最慢，故 A 项正确 答案： D 16LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠已知该电池放电时的 电极反应式为：正极FePO4 Li e =LiFePO4，负极 Lie =Li.下列说法中正确的是 () A充电时的总反应为FePO4Li=LiFePO4 B充电时动力电池上标注“ ” 的电极应与外接电源的正极相连 C放电时电池内部Li 向负极移动 D放电时，在正极上是Li 得电子被还原 解析：放电时，3 价铁在正极得电子被还原为2 价铁， Li 在负极失电子生成Li ， Li向正极移 动，C、D 不正确充电时的总反应为LiFePO4=FePO4Li ，A 不正确电池的正极在充电时作阳极，与外接电源的正极相 连， B 正确 答案： B 二、非选择题(本题包括6 个小题，共52 分) 17(6 分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu 的金属活动性，他们提出了

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