电化学-综合练习题

电化学专题检测

1.(2016·上海，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()

A.铜棒的质量

B.c(Zn2＋)

C.c(H＋)

D.c(SO2－4)

A.a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

B.b处：2Cl－－2e－===Cl2↑

C.c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋

D.根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜

3.(2016·全国卷Ⅱ，11)Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()

A.负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B.正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C.电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑

4.(2016·海南，10)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()

A.Zn为电池的负极

B.正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O

C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D.电池工作时OH－向正极迁移

5.(2016·浙江理综，11)金属(M)－空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M＋n O2＋2n H2O===4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()

A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg、Al、Zn三种金属－空气电池，Al－空气电池的理论比能量最高

C.M－空气电池放电过程的正极反应式：4M n＋＋n O2＋2n H2O＋4n e－===4M(OH)n

D.在Mg－空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

6.下列说法中，不正确的是()

A B C D

钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生

吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性

较强，发生析氢腐蚀

将锌板换成铜板对

钢闸门保护效果更

好

钢闸门作为阴极而

受到保护

7.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()

Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池

2

B.Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大

C.Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K＋移向硫酸锌溶液

D.Ⅳ所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

8.镁电池放电时电压高而平稳，成为人们研制的绿色电池。一种镁电池的反应式为x Mg＋Mo3S4放电

充电

Mg x Mo3S4，下列说法中正确的是()

A.充电时Mg x Mo3S4只发生还原反应

B.放电时Mo3S4只发生氧化反应

C.充电时阳极反应式为Mo3S2x－

4

－2x e－===Mo3S4

D.放电时负极反应式为x Mg＋2x e－===x Mg2＋

9.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH 在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是()

A.石墨电极上发生氧化反应

B.为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇

C.根据图示，物质A 为CO 2

D.甲烷燃料电池中CO 2－

3向空气一极移动

10.采用电化学法还原CO 2是一种使CO 2资源化的方法，下图是利用此法制备ZnC 2O 4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法正确的是()

A.Zn 与电源的负极相连

B.ZnC 2O 4在交换膜右侧生成

C.电解的总反应：2CO 2＋Zn=====电解

ZnC 2O 4D.通入11.2LCO 2时，转移0.5mol 电子

11.如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O 。下列说法正确的是()

A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置

B.甲池通入CH 3OH 的电极反应式为CH 3OH －6e －＋2H 2O===CO 2－3＋8H ＋

C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO 4溶液恢复到原浓度

D.甲池中消耗280mL(标准状况下)O 2，此时丙池中理论上最多产生1.45g 固体 12.1.[2016·天津理综，10(5)]化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na 2FeO 4，同时获得氢气：Fe ＋2H 2O ＋2OH －

=====电解

FeO 2－

4＋3H 2↑，工作原理如图1所示。装

置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO 2－

4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定，易被H 2还原。

①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因：

________________________________________________________________________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：___________________________________________________________。

13.[2015·山东理综，29(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LiCl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”)。

14.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)。

(1)图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。

(2)SO2－3放电的电极反应式为__________________________________________________。

(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因：

________________________________________________________________________。

专题强化练

1.(2016·上海，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()

A.铜棒的质量

B.c(Zn2＋)

C.c(H＋)

D.c(SO2－4)

答案C

解析该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A项，在正极Cu上溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B项，由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，错误；C项，由于反应不断消耗H＋，所以溶液中的c(H＋)逐渐降低，正确；D项，SO2－4不参加反应，其浓度不变，错误。

2.(2016·北京理综，12)用石墨电极完成下列电解实验。

实验一实验二

装置

现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局

部褪色；c处无明显变化

两个石墨电极附近有气泡产生；

n处有气泡产生……

下列对实验现象的解释或推测不合理的是()

A.a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

B.b处：2Cl－－2e－===Cl2↑

C.c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋

D.根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜

答案B

解析A项，a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，正确；B项，b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氯离子放电生成氯气的同时与H2O反应生成HClO和H＋，2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋H2O HCl＋HClO，H＋显酸性，HClO具有漂白性，错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，正确；D 项，实验一中ac形成电解池，bd形成电解池，所以实验二中形成3个电解池，n(右面)有气泡生成，为阴极产生氢气，n的另一面(左面)为阳极产生Cu2＋，Cu2＋在m的右面得电子析出铜，正确。

3.(2016·全国卷Ⅱ，11)Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()

A.负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B.正极反应式为Ag ＋＋e －

===Ag

C.电池放电时Cl －

由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应Mg ＋2H 2O===Mg(OH)2＋H 2↑ 答案B

解析根据题意，电池总反应式为Mg ＋2AgCl===MgCl 2＋2Ag 。A 项，负极反应式为Mg －2e －===Mg 2＋，正确；B 项，正极反应式为2AgCl ＋2e －===2Cl －

＋2Ag ，错误；C 项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D 项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg ＋2H 2O===Mg(OH)2＋H 2↑，正确。

4.(2016·海南，10)某电池以K 2FeO 4和Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()

A.Zn 为电池的负极

B.正极反应式为2FeO 2－4＋10H ＋＋6e －

===Fe 2O 3＋5H 2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D.电池工作时OH －

向正极迁移 答案A

解析以K 2FeO 4和Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解质溶液的电池中，Zn 为负极，发生反应：

Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2，K 2FeO 4为正极，发生反应：FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －

===Fe(OH)3＋

5OH －，放电过程中有OH －生成，则电解质溶液的浓度增大，OH －

向负极迁移，故A 正确。 5.(2016·浙江理综，11)金属(M)－空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M ＋n O 2＋2n H 2O===4M(OH)n 。

已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()

A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg 、Al 、Zn 三种金属－空气电池，Al －空气电池的理论比能量最高

C.M －空气电池放电过程的正极反应式：4M n ＋＋n O 2＋2n H 2O ＋4n e －

===4M(OH)n

D.在Mg －空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 答案C

解析A 项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极

的表面，正确；B 项，单位质量的Mg 、Al 、Zn 释放的电子分别为112mol 、19mol 、2

65

mol ，显

然铝的比能量比Mg 、Zn 高，正确；C 项，电池放电过程正极O 2得电子生成OH －

，但负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极，故正极不能生成M(OH)n ，反应式应为

O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，错误；D 项，为避免OH －

移至负极而生成Mg(OH)2，可采用中性

电解质及阳离子交换膜阻止OH －

，正确。

钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生

吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性

较强，发生析氢腐蚀

将锌板换成铜板对

钢闸门保护效果更

好

钢闸门作为阴极而

受到保护

答案C

解析A项，当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时，铁在负极放电，氧气在正极上放电，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，故A正确；B项，当钢铁表面的水膜显酸性时，铁在负极放电，水膜中的氢离子在正极放电生成氢气，发生的是析氢腐蚀，故B正确；C项，在原电池中，正极被保护，当将锌板换成铜板后，铜作正极被保护，钢闸门作负极被腐蚀，起不到对钢闸门的保护作用，故C错误；D项，在电解池中，阴极被保护，故要保护钢闸门，就要将钢闸门作电解池的阴极，故D正确。故选C。

7.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()

Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池

A.Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂

B.Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大

C.Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K＋移向硫酸锌溶液

D.Ⅳ所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

答案D

解析A项，该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，错误；B项，铅蓄电池放电时电池反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，该反应中硫酸参加反应，所以浓度降低，错误；C项，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K＋移向硫酸铜溶液，错误；D项，该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，正确。

8.镁电池放电时电压高而平稳，成为人们研制的绿色电池。一种镁电池的反应式为x Mg＋Mo3S4放电

充电

Mg x Mo3S4，下列说法中正确的是()

A.充电时Mg x Mo3S4只发生还原反应

B.放电时Mo3S4只发生氧化反应

C.充电时阳极反应式为Mo3S2x－

4

－2x e－===Mo3S4

D.放电时负极反应式为x Mg＋2x e－===x Mg2＋

答案C

解析A项，充电时Mg x Mo3S4既发生氧化反应又发生还原反应，A错误；B项，放电时，镁

发生氧化反应，Mo3S4只发生还原反应，B错误；C项，充电时阳极反应式为Mo3S2x－

4

－2x e －===Mo3S4，C正确；D项，放电时负极反应式为x Mg－2x e－===x Mg2＋，D错误，答案选C。

9.2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充、放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl－4和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如下图所示。下列说法不正确的是()

A.放电时，铝为负极、石墨为正极

B.放电时，有机阳离子向铝电极方向移动

C.放电时的负极反应：Al－3e－＋7AlCl－4===4Al2Cl－7

D.充电时的阳极反应：C n＋AlCl－4－e－===C n AlCl4

答案B

解析A项，放电时是原电池，铝是活性电极，石墨为惰性电极，铝为负极、石墨为正极，故A正确；B项，放电时是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，有机阳离子由铝电极向石墨电极方向移动，故B错误；C项，根据示意图，放电时，铝为负极，失去电子与AlCl－4生成Al2Cl－7，负极反应：Al－3e－＋7AlCl－4===4Al2Cl－7，故C正确；D项，充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为C n＋AlCl－4－e－===C n AlCl4，故D正确；故选B。

10.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是()

A.石墨电极上发生氧化反应

B.为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇

C.根据图示，物质A为CO2

D.甲烷燃料电池中CO2－3向空气一极移动

答案C

解析A项，甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极是负极，与负极相连的石墨电极是阴极，阴极得电子发生还原反应，A错误；B项，乙醇是非电解质，不能增强污水的导电能力，B错误；C项，根据图示，甲烷燃料电池中用熔融碳酸盐作电解质，所以正极反应为2CO2＋O2＋4e－===2CO2－3，物质A为CO2，C正确；D项，在燃料电池中，阴离子移向负极，所以CO2－3向甲烷一极移动，D错误；答案选C。

11.用电化学制备正十二烷的方法：向烧杯中加入50mL 甲醇，不断搅拌加入少量金属钠，再加入11mL 正庚酸搅拌均匀，装好铂电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。已知电解总反应：2C 6H 13COONa ＋2CH 3OH=====电解

C 12H 26＋2CO 2↑＋H 2↑＋2CH 3ONa ，下列说法不正确的是()

A.图中电源的a 极为直流电源的负极

B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐，提高离子浓度，增强导电性

C.阳极电极反应：2C 6H 13COO －－2e －

===C 12H 26＋2CO 2↑

D.反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备 答案D

解析A 项，a 连接的电极生成氢气，发生还原反应，则a 为负极，故A 正确；B 项，C 6H 13COONa 为强电解质，导电能力比正庚酸强，故B 正确；C 项，阳极发生氧化反应，电极方程式为

2C 6H 13COO －－2e －

===C 12H 26＋2CO 2↑，故C 正确；D 项，因C 12H 26为液体，而杂质为气体，不影响C 12H 26的制备，故D 错误；故选D 。

12.采用电化学法还原CO 2是一种使CO 2资源化的方法，下图是利用此法制备ZnC 2O 4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法正确的是()

A.Zn 与电源的负极相连

B.ZnC 2O 4在交换膜右侧生成

C.电解的总反应：2CO 2＋Zn=====电解

ZnC 2O 4 D.通入11.2LCO 2时，转移0.5mol 电子 答案C

解析锌化合价升高被氧化，连接电源正极，故A 错误；阳离子交换膜只允许阳离子通过，所以ZnC 2O 4在交换膜左侧生成，故B 错误；电解的总反应：2CO 2＋Zn=====电解

ZnC 2O 4，故C 正

确；11.2 L CO2的物质的量不一定是0.5 mol，转移电子不一定是0.5 mol，故D错误。13.Ⅰ.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾( K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：

(1)该电池放电时正极的电极反应式为

________________________________________________________________________；

若维持电流强度为1A，电池工作10min，理论消耗Zn________g(已知F＝96500C·mol－1)。

(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”，下同)池移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________移动。

(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有

________________________________________________________________________。

Ⅱ.电解制取KIO3

电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2＋6KOH===5KI ＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_____________________________________________；电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

答案Ⅰ.(1)FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－0.2

(2)右左

(3)使用时间长、工作电压稳定

Ⅱ.I－＋6OH－－6e－===IO－3＋3H2O (或2I－－2e－===I2)变大

解析Ⅰ.(1)根据电池装置，Zn作负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3，正极电极反应式：FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，若维

持电流强度为1 A，电池工作10 min，通过电子为

1 A×600 s

96 500 C·mol－1，则理论消耗Zn的质量为