2019届二轮复习 电化学基础 作业（全国通用） (17) 练习

电化学基础一、单选题1.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是(　　)A． 酸性土壤中的钢铁主要发生吸氧腐蚀B． 金属棒M的材料应该是比铁活泼的金属C． 金属棒M上发生反应：M－ne－===Mn＋D． 这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法2.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　)A． 石墨电极上产生氢气B． 铜电极发生还原反应C． 铜电极接直流电源的负极D． 当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成3.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是(　　)A． 水既是氧化剂又是溶剂             B． 放电时正极上有氢气生成C． 放电时OH－向正极移动              D． 总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑4.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（　　）A． a为正极，b为负极；NaClO和NaClB． a为负极，b为正极；NaClO和NaClC． a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD． a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl5.某原电池构造如图所示，下列叙述正确的是(　　)A． 在外电路中，电子由银电极流向铜电极B． 取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C． 外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 gD． 原电池的总反应式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)26.如图是一电池，下列有关说法正确的是(　　)A． 该电池负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋B． 当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少56 gC． 石墨电极上发生氧化反应D． 盐桥中K＋移向右侧FeCl3溶液7.某固体酸燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。下列有关说法正确的是(　　)A． 电子通过外电路从b极流向a极B． b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C． 每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D． H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极8.Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是(　　)A． Mg为电池的正极                 B． 负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C． 不能被KCl溶液激活              D． 可用于海上应急照明供电9.甲醇、氧气和强碱溶液做电解质的手机电池中的反应：2CH3OH＋3O2＋4OH－2＋6H2O，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，负极电极反应：CH3OH＋8OH－－6e－===＋6H2OC． 标况下，通入11.2 L O2完全反应有1 mol电子转移D． 充电时电解质溶液的pH逐渐减小10.按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示(　　)①c(Ag＋)　②c()　③a棒的质量　④b棒的质量⑤溶液的质量A． ①③        B． ③④          C． ①②④        D． ②11.若某装置发生如下反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，关于该装置的有关说法正确的是(　　)A． 该装置一定为原电池                 B． 该装置为电解池C． 若为原电池，Cu为正极               D． 电解质溶液可能是硝酸溶液12.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb＋－2e－===PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋＋2e－===PbSO4＋2H2O今欲制得Cl20.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是(　　)A． 0.025 mol      B． 0.050 mol        C． 0.100 mol       D． 0.200 mol13.下列图示中关于铜电极的连接错误的是(　　)A． A         B． B         C． C         D． D14.关于下图装置的叙述，正确的是(　　)A． 铜是负极，铜片上有气泡产生B． 铜片质量逐渐减少C． 电流从锌片经导线流向铜片D． 氢离子在铜片表面被还原后生成H215.将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是(　　)A． 答案A          B． 答案B        C． 答案C        D． 答案D二、填空题                                                                    16.请按要求回答下列问题。(1)根据图1回答①②：①若断开K2，闭合K1。A电极可观察到的现象___________________________________________________；B极的电极反应式为______________________________________________________。②若断开K1，闭合K2，A电极可观察到的现象是___________________________；B极的电极反应式为______________________________________________________。(2)根据图2回答③④：③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为________________________________________________________________________，电解反应的离子方程式为____________________________________________________。④实验完成后，铜电极增重ag，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。17.原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_______________。②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO＋2CO－4e－===4CO2；正极反应式：____________________________________________；总电池反应式：______________________________________________。18.电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如图是电解产生多硫化物的实验装置：(1)已知阳极的反应为(x＋1)S2－===Sx＋S2－＋2xe－，则阴极的电极反应式是__________________________当反应转移xmol电子时，产生的气体体积为___________(标准状况下)。(2)将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示)____________ __________________________________________。三、实验题                                                              19.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)实验用品：电极(______、______)、稀硫酸、______、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。(3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题：①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为____________，在耳机中又由__________转化为声音这种能量；②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为_____________，发生了________反应；③铜钉应该接电流表的________极，电极反应式为_____________，发生了_________反应。20.某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示：请回答以下问题:(1)实验⑥中负极的电极反应式为　。(2)实验①、⑤中电流方向相反的原因是　。(3)影响水果电池电压的因素有　　　　、　　　　　。(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做　　　　。(填“合理”或“不合理”)21.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：试根据表中的实验现象完成下列问题：(1)实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。(2)实验③中铝为________极，电极反应式为________________；石墨为________极，电极反应式为_______________；电池总反应式为_____________________________。(3)实验④中铝作负极还是正极？_____，理由是_________________________________，铝电极的电极反应式为_______________________________。(4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_____________________。                                       答案解析1.【答案】A【解析】钢铁中含有碳的小颗粒，在潮湿的酸性土壤中形成原电池，发生析氢腐蚀，A错误；当金属棒M的活动性大于Fe时，M作负极，Fe作正极免受腐蚀，B正确；M作负极，发生失电子反应：M－ne－===Mn＋，C正确；较活泼的M作负极发生氧化反应，Fe作正极，受到保护，称为牺牲阳极的阴极保护法，D正确。2.【答案】A【解析】由电解总反应式可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。3.【答案】C【解析】在原电池中电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。4.【答案】B【解析】电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子得电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。5.【答案】D【解析】Cu作负极，Ag作正极，外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，A项不正确；取出盐桥后，不能形成闭合回路，故电流表的指针不偏转，B项错误；电极反应式分别是负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag，当转移0.1  mol电子时，铜的质量理论上减小3.2 g，C项错误；电池总反应式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，D项正确。6.【答案】D【解析】如图装置构成Fe－FeCl3－石墨原电池，活泼金属Fe为负极，Fe－2e－===Fe2＋，发生氧化反应，A、C错误；Fe－2e－===Fe2＋，当转移1 mol电子时，参与反应的Fe有0.5  mol，即28 g，B错误；石墨电极为正极，正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，溶液中Fe3＋减少，为使FeCl3溶液保持电中性，盐桥中的K＋移向右侧FeCl3溶液，D正确。7.【答案】D【解析】由电池总反应可知，通入氢气的a极为电池的负极，发生氧化反应，在酸性溶液中反应为H2－2e－===2H＋，通入氧气的b极为电池的正极，发生还原反应，在酸性溶液中反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，A错误；电解质溶液中阳离子向正极移动，即H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极，D正确；因为H2～2e－，所以每转移0.1 mol电子，消耗0.05 mol的H2，标准状况下的体积为1.12 L，C中未指明为标况，C错误。8.【答案】D【解析】Mg的化合价升高失去电子，为负极，Mg－2e－===Mg2＋，正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，A、B均错误；KCl是可溶于水的强电解质溶液，导电能力强于海水，能激活该电池，C错误；电池能将化学能转化为电能，提供应急照明，D正确。9.【答案】B【解析】放电时，CH3OH失电子，发生氧化反应，CH3OH参与反应的电极为负极，A错误；电解质溶液为碱性，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===＋6H2O，B正确；标况下，11.2 L O2的物质的量为0.5 mol，所以11.2 L O2完全反应有0.5 mol×4＝2mol电子转移，C错误；充电时，反应从右向左进行，氢氧根离子浓度增大，溶液pH逐渐升高，D错误。10.【答案】D【解析】在这个原电池中，负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，a棒质量减少，b棒增重，c(Ag＋)减小，c())不变；每流过2  mol电子时溶解56 g Fe，析出216 g Ag，溶液的质量减小。随着电子的增加，只有c())不变，选D。11.【答案】B【解析】已知反应为非自发的氧化还原反应，故该装置应为电解池，而非原电池，但电解质不能为HNO3，否则得电子的为NO，而不是H＋得电子放出H2。12.【答案】C【解析】要求消耗H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据电子守恒：Cl2～2e－～2H2SO4，现需要转移电子0.050 mol×2＝0.100  mol。由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100 mol电子，将消耗0.100 mol H2SO4。13.【答案】C【解析】电镀铜时，Cu作阳极，镀件作阴极，故C错。14.【答案】D【解析】锌的活泼性比铜强，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，A错误。Cu为原电池的正极，电流流向与电子流向相反，电子经导线流向正极(Cu极)，溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2，B、C错误，D正确。15.【答案】D【解析】A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn表面构成原电池，可以加快产生H2的速率，A的斜率要大于B的斜率，B错误；A中部分Zn与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn比B中小，产生的H2体积比B中小，A和C错误。16.【答案】(1)①锌不断溶解　Cu2＋＋2e－===Cu　②锌极镀上一层红色的铜　Cu－2e－===Cu2＋(2)③4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋　④0.175a17.【答案】(1)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　②减小　(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO　2CO＋O2===2CO2【解析】(1)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH－，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。(2)正极发生还原发应，故正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，根据正极反应式＋负极反应式＝总电池反应，可推知总电池反应式应为2CO＋O2===2CO2。18.【答案】(1)2H＋＋2e－===H2↑　11.2xL(2)2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－【解析】在碱性电解质溶液中，只能是水电离的H＋在阴极发生得电子，发生还原反应，生成H2。有xmol电子转移，产生H20.5xmol。S2－具有较强还原性，易被空气中的氧气氧化，配制溶液时需要氮气作保护气。19.【答案】(2)铁钉或铁条；铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)；　烧杯；导线(4)①电能；电能；　②负；Fe－2e－===Fe2＋；氧化③正；2H＋＋2e－===H2↑；还原【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。20.【答案】(1)Al-3e-Al3+(2)实验①中锌比铜活泼，锌作负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反(3)水果品种；电极材料(4)合理【解析】实验⑥中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al-3e-Al3+；实验①中锌比铜活泼，锌为负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验①和⑤可知,水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。21.【答案】(1)不相同　(2)负；  2Al－6e－===2Al3＋；正；6H＋＋6e－===3H2↑；2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑  　　(3)负极；铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应；Al－3e－＋4OH－==AlO2－＋2H2O(4)另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性【解析】实验①中镁比铝活泼，镁作原电池的负极，铝作原电池的正极，电流计指针偏向铝；实验②中铝比铜活泼，铝作原电池的负极，铜作原电池的正极，电流计指针偏向铜；实验③中铝失去电子，发生氧化反应，③为负极，石墨为正极，电流计指针偏向石墨。