2019届二轮复习 电化学 作业（全国通用） (4) 练习

电化学
一、选择题
1、下列叙述正确的是（   ）
A．在镀件上电镀锌，用锌作阴极
B．将水库中的水闸（钢板）与直流电源的负极相连接，可防止水闸被腐蚀
C．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
D．铜板上的铁铆钉在潮湿的空气中直接发生反应：Fe —3e－ = Fe3+，继而形成铁锈
2、下列说法正确的是（   ）
A．中和反应是放热反应，可将其设计成原电池
B．铜-锌-硫酸原电池中，电子由锌片流经稀硫酸溶液到铜片
C．在铁件上镀铜时，铁件应与电源的负极连接
D．电解精炼铜时，电解质溶液浓度始终不变
3、用石墨作电极，电解500ml 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电一段时间后，标况下阳极产生1.68L的气体。欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（   ）
A．CuSO4       B．CuO        C．CuSO4·5H2O        D．Cu2(OH)2CO3
4、有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是：（   ）
A．A>B>C>D>E             B．A>C>D>B>E
C．C>A>B>D>E             D．B>D>C>A>E
5、关于下列装置的说法中正确的是：（   ）

A．装置①中，盐桥可用导电的金属丝替代
B．装置②通电过程中有Fe(OH)2产生
C．装置③用于电解法精炼铜中，d极溶解铜和c极析出铜的质量相等
D．装置④中有Cl2生成
6、固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是：（   ）

A．有O2放电的a极为电池的负极
B．有H2放电的b极为电池的正极
C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．该电池的总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
7、某污水处理厂用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O72-催化还原，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是（   ）





A．电池工作过程中电子由a极流向b极
B．b极反应式：Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O
C．电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大
D．每处理1mol Cr2O72-，可生成33.6L（标况）CO2
8、某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法正确的是（   ）




A．M是阴离子交换膜
B．充电时，生成78g的Na2S，消耗1.5mol I-
C．放电时，b极区总离子浓度减小
D．充电时，阳极的电极反应式为3I- - 2e- = I3-
9、深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图，下列有关说法错误的是（   ）




A．正极反应为：SO42- + 5H2O + 8e- = HS- + 9OH-
B．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O
C．将管道与电源负极相连，称为阴极电保护法
D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
10、某同学做了如下实验，下列说法中正确的是（   ）

A．“电流计指针未发生偏转”，说明铁片I、II一定未被腐蚀
B．铁片I、Ⅲ的腐蚀速率相等
C．铁片Ⅲ、IV装置电流计指针发生偏转的主要原因是两烧杯中溶液浓度不同
D．若加热铁片I所在烧杯，电流表指针仍未发生偏转
11、如图所示的电化学装置，电极I为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是（   ）




A．电子方向：电极IV→电流计A→电极I
B．电极I的电极反应：Al - 3e- = Al3+
C．电极Ⅱ发生氧化反应
D．右池中的Cu2+向电极Ⅲ移动
12、关于下图装置的叙述错误的是（   ）




A．该装置为原电池
B．Ag电极质量增加，铜逐渐溶解
C．反应一段时间后左池中NO3-浓度变大
D．总反应为：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+ (aq)+ 2Ag (s)
13、下图是电解BaCl2和NaI混合溶液的装置，下列叙述正确的是（   ）

A．Fe电极为阳极，逐渐溶解
B．向U型管左端滴入淀粉溶液，电极周围变蓝
C．U型管右端溶液的碱性减弱
D．若Pt电极上收集到0.1mol气体，则反应中转移0.2mol的电子
14、用惰性电极电解下列三组电解质溶液，在电解前后，溶液的pH变化的顺序依次为降低、不变、升高的是（   ）
  电解质
选项
①
②
③
A
AgNO3
 K2SO4
NaOH
B
NaCl
Na2SO4
CuSO4
C
CuSO4
CuCl2
NaNO3
D
HCl
KCl
K2SO4
15、探究电场作用下阴阳离子的迁移。a、b、c、d 均为石墨电极，电极间距4cm。将pH试纸用不同浓度Na2SO4溶液充分润湿，进行如下实验，下列说法不正确的是（   ）
     
实验现象：
时间
试纸I
试纸II
lmin
a极附近试纸变红，b极附近试纸变蓝
c极附近试纸变红，d极附近试纸变蓝
10min
红色区和蓝色区不断向中间扩展，相遇时红色区约2.7cm，蓝色区约1.3cm
两极颜色范围扩大不明显，试纸大部分仍为黄色
A．Na2SO4溶液中SO42－向a极和c极移动
B．a极附近试纸变红的原因是：2H2O+2e－= H2↑+2OH－
C．试纸I的现象说明，此环境中H+的迁移速率比OH－快
D．对比试纸I和试纸II的现象，说明电解质浓度环境影响H+和OH－的迁移
16、某学习小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3，其原理如图所示，其中A、B为多孔导电材料。下列说法正确的是（   ）
 
A．该电池工作时，电子的流向为：外电路由B到A，内电路由A到B形成闭合回路
B．电极B附近的HNO3浓度增大
C．A电极的反应为：NO2－e－＋H2O=NO3－＋2H+ ；NO－3e－＋2H2O=NO3－＋4H+
D．该电池工作时，每消耗11.2LO2(标准状况下)，可以除去含1molNO和1molNO2的混合尾气
17、下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是（   ）

A．电池Ⅰ工作时，电子由锌经过电解质溶液流向铜
B．电池Ⅱ是一次电池
C．电池Ⅲ工作时，氢气发生还原反应
D．电池Ⅳ工作一段时间后，锌筒变软
18、利用如图所示装置，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：（   ）
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠
B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4
C．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，X是待保护金属
19、铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是：（   ）

A．正极反应为：Zn－2e－＝Zn2＋
B．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
C．电池反应为：Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu
D．在外电路中，电子从负极流向正极；在电池内部，电子从正极流向负极
二、填空题
20、CuSO4溶液是一种较重要的铜盐试剂，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究。

（1）图一是根据反应Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4设计成的锌铜原电池
①该原电池的正极为             ，其外电路中的电子是从             极(填“Zn”或“Cu”)流出
②电解质溶液乙是              (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，
Zn极的电极反应式是                                        
③如果盐桥中的成分是K2SO4溶液，则盐桥中向左侧烧杯中移动的离子主要是            
（2）图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图
①该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，电解前CuSO4溶液的浓度为1mol/L，当线路中有0.1 mol电子通过时，则此时电解液CuSO4溶液的浓度为             ，阴极增重              g
②b处通入的是              (填“CH4”或“O2”)，
a处电极上发生的电极反应式是                              
21、某学习小组探究金属与不同酸反应的差异，以及影响反应速率的因素。
实验药品：1.0moL/L盐酸、2.0mol/L盐酸、1.0mol/L硫酸、2.0mol/L硫酸，相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为25.0mL，金属用量均为6.0g。
（1）帮助该组同学完成以上实验设计表。
实验目的
实验
编号
温度
金属铝
形态
酸及浓度
1．实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响
2．实验②和③探究                
                              
3．实验②和④探究金属规格(铝片,铝粉)对该反应速率的影响;
4．①和⑤实验探究铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异
①
        
铝片
                
②
30˚C
铝片
1．0mol/L盐酸
③
40˚C
铝片
1．0mol/L盐酸
④
           
铝粉
               
⑤
30˚C
铝片
1．0mol/L硫酸
（2）该小组同学在对比①和⑤实验时发现①的反应速率明显比⑤快，你能对问题原因作出哪些假设或猜想(列出一种即可)?                                         
22、电解原理在化学工业中有广泛应用。（1）氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱,若利用下图装置制备NaOH，两电极区电解液分别为NaOH和NaCl溶液。







①B极区电解液为       溶液（填化学式），A极要连接电源的_         (填“正”或“负”)极
②阳极电极反应式为              ，电解过程中Na+向             电极迁移（填“A”或“B”）
③电解总反应的离子方程式是                               
（2）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护
①若X为碳电极，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于             处（填“A”、“B”或“C”）

②若X为锌电极，开关K置于A处，该电化学防护法称为                        
23、由甲醇（CH3OH）、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，用该电池作为电源，石墨作电极，分别电解甲、乙两个电解池。
电解池(溶液体积为200ml)
甲
乙
溶质
AgNO3
HCl
c /（mol•L﹣1）
0.2
0.1
（1）该甲醇电池负极电极反应式为              。
（2）电解池甲池总反应化学方程式为               ；乙池阴极产生的气体为        。
（3）实验过程中，随着通电时间加长，测定出不同时刻甲、乙两池两电极各产生的气体体积（标况），做出上图曲线Ⅰ、Ⅱ。

①曲线Ⅱ表示      （填“甲”或“乙”）池的     （填“阴极”或“阳极”）产生气体的体积变化与时间关系；写出0—t 1、t 1—t 3两时段发生反应的电极反应式分别是         、          。
②在电解0—t 3时段，甲池中共生成         L气体（标准状况下），经过导线的电子数目为       。
24、 钴、镍与铁是同族元素，它们的单质及化合物的性质有很多相似之处。
（1） 为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如下甲、乙、丙三个实验装置。丙装置中X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。

①甲池Fe电极反应式为         。由现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________(填元素符号) 。
②写出丙装置中反应的离子方程式                    。
③请在下图框内设计实现“2Ag+Co(NO3)2 = Co+2AgNO ”反应的装置。（在框内标注电源或者电流表、电极材料、电解质溶液。）





（2）Na2FeO4具有广泛用途，可通过电解法制取得到，工作原理如图丁所示。通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。已知： Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。
①Fe电极反应式为        。电解一段时间后，溶液的PH     （填“增大”或“减小”或“不变”）。
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______________。
③当阴极产生112mL（标准状况）的气体时，通过阴离子交换膜的离子有       mol。
25、如图是铁链图案，图中相连的两物质可归属于同一类别，相交部分A、B、C、D为其相应的分类依据代号。

（1）请将分类代号填入相应的空格内。
两种物质都是电解质的代号是     ；两种物质之间能发生反应的代号是      。
（2）将图中1 mol·L－1  FeCl3溶液，滴入沸水中，可得到Fe(OH)3胶体，证明该混合物是Fe(OH)3胶体的实验操作是                               。
（3）下图中化合物A是上述图中的一种物质，是常见的一种调味品，下图是该物质在化工生产中的一系列反应。

①化合物A为    (填名称)；化合物D溶于水可得盐酸，则单质C为   (填化学式)。
②单质A与Ca(OH)2反应的化学方程式是                           ；
单质B与水反应的离子方程式为                                 。
26、能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ/mol)
436
343
1076
465
413
则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   △H=__________kJ•mol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
B极为电池______极，B极的电极反应式为_________________________________。


（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃
0
50
100
200
300
400
平衡常数
667
100
13
1.9×10-2
2.4×10-4
1×10-5
①该反应正反应是            （填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=          ℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。



 



①该反应的平衡常数表达式为K=_____________________；
从反应开始到10min，v(H2)=______________________mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A．v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成               
B．气体的密度不再随时间改变
C．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大，只改变下列某一条件，可采取的措施有___________ (填字母)
A．升高温度              B．缩小容器体积  
C．再充入CO2气体        D．使用合适的催化剂
④相同温度下，在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g)，达到平衡时CO2的浓度____________(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。
27、如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应式为　      。
（2）装置2中左池为氯化铁溶液，右池为硫酸铜溶液，一段时间后右池溶液中c（Cu2+）      (填“增大”、“减小”或“不变”)，若该装置的盐桥中盛装的是NH4NO3的琼脂溶液，则盐桥中的　　　　　离子（填“NH4+”或“NO3－”）向氯化铁溶液迁移。
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，观察到乙烧杯的石墨电极上有气泡生成。
①电源的M端为　　　极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为　　　　         　　。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为　　　　                            　　。
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.32g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为　　　　  　　mL；电解后乙烧杯溶液的pH为　　　　  （假设电解前后溶液的体积不变）。
④若要将乙池设计成电解精炼铜的装置，则乙池的石墨应改成　　　　　（填“粗铜”或“精铜”）。


参考答案
一、选择题
1、B
2、C
3、D
4、B
5、B
6、D
7、C
8、D
9、B
10、C
11、B
12、C
13、B
14、A
15、B
16、C
17、D
18、A
19、C
二、填空题
20、(1) ①Cu Zn ② CuSO4 　Zn－2e－=== Zn2＋
③SO42－
(2) ①1mol/L      3.2
② O2 　CH4－8e－＋10OH－===CO32-＋7H2O
21、（1）
实验目的
实验
编号
温度
金属铝
形态
酸及浓度
1.
2．实验②和③探究温度对该反应速率的影响
3．
4．
①
30˚C

2.0mol/L盐酸
②



③



④
30˚C

1.0mol/L盐酸
⑤



（2）Cl-能够促进金属铝与H+反应，或SO42-对金属铝与H+的反应起阻碍作用等。
22、（1）①NaOH （1分）  ②2Cl‾—2e‾=Cl2 B ③ 2Cl－+2H2O  Cl2↑+H2↑+2OH－ （2）①C  ② 牺牲阳极的阴极保护法
23、（1）CH3OH+8OH- -6e- = CO32-+6H2O
（2）4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 H2
（3）①乙 阳极2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ 4OH- -4e- = O2↑+2H2O
② 1.232   0.1NA
24、（1）①Fe-2e-=Fe2+ Fe>Co>Cu 
②2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑
③如图





（2）①Fe - 6e- + 8OH− = FeO42− + 4H2O  减小
②阴极产生H2，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低
③0.01
25、（1）CD B
（2）用一束光照射烧杯中的液体，若能产生丁达尔现象，则证明是胶体。
（3）①氯化钠   H2
②2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
26、（1）-99
（2）负，  CH3OH + 3 O2—-6e—= CO2  +  2H2O
（3）①放热；  ②50
（4）①；0.225
②CD  ③AC     ④>
27、（1）O2+4e-+2H2O═4OH-
（2）增大， NH4+
（3）①正， Fe-2e-═Fe2+   ② 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 
③ 112， 1           ④粗铜