電化學(xué)復(fù)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)

電化學(xué)復(fù)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)在電化學(xué)專題復(fù)習(xí)時(shí)，要認(rèn)真研究考綱，不僅在內(nèi)容上要吻合，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的能力和解題方法，提高學(xué)生面對(duì)新情景問題時(shí)的解決能力。在本專題時(shí)，我設(shè)計(jì)的作業(yè)如下：1.綜合下圖判斷，下列說法中正確的是()A.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－=Fe2＋B.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋4e－＋2H2O=4OH－C.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中鹽橋中的陽離子均向右側(cè)燒杯移動(dòng)D.放電過程中，裝置Ⅰ左側(cè)燒杯和裝置Ⅱ右側(cè)燒杯中溶液的pH均增大答案：D解析：裝置Ⅰ中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋，A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置ⅡCu為正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，可知B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由電極反應(yīng)式可知裝置Ⅰ正極生成OH－、裝置Ⅱ消耗H＋，D選項(xiàng)正確。2.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是()A.由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋B.由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋D.由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋答案：C解析：由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極材料是Fe，反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C錯(cuò)。3.關(guān)于原電池的敘述正確的是()A.原電池工作時(shí)，電極上不一定都發(fā)生氧化還原反應(yīng)B.某可逆電池充、放電時(shí)的反應(yīng)式為L(zhǎng)i1－xNiO2＋xLieq\o(,\s\up15(放電),\s\do15(充電))LiNiO2，放電時(shí)此電池的負(fù)極材料是Li1－xNiO2C.鉛、銀和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時(shí)，鉛板上有5.175g鉛溶解，正極上就有1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體析出D.在理論上可將反應(yīng)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<0設(shè)計(jì)成原電池答案：D解析：A中原電池工作時(shí)電極上一定都發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)。B中電池放電時(shí)，負(fù)極材料是Li。C中通過計(jì)算知正極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下應(yīng)為560mL。4.[2014·南京月考]將兩個(gè)鉑電極放置在KOH溶液中，然后向兩極分別通入C3H8與O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是()①通入C3H8的一極是正極②正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－③通入C3H8一極的電極反應(yīng)式為C3H8＋5O2＋20e－=3CO2＋4H2O④放電時(shí)溶液中的陽離子向正極方向移動(dòng)⑤放電時(shí)溶液中的陰離子向正極方向移動(dòng)A.①② B.②③C.②④ D.①⑤答案：C解析：①通入C3H8的一極是負(fù)極；②正確；③通入C3H8一極的電極反應(yīng)式為C3H8＋26OH－－20e－=3CO32－＋17H2O；④正確；⑤陰離子向負(fù)極方向移動(dòng)。5.有A、B、C、D四種金屬，做如下實(shí)驗(yàn)：①將A與B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；②將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈；③將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()A.A>B>C>D B.C>D>A>BC.D>A>B>C D.A>B>D>C答案：C解析：①A與B用導(dǎo)線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會(huì)構(gòu)成原電池，B不易腐蝕，說明B為原電池的正極，金屬活動(dòng)性A>B；②A、D與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)，D比A反應(yīng)劇烈，金屬活動(dòng)性D>A；③根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律，Cu不能置換出B，說明金屬活動(dòng)性B>Cu；Cu能置換出C，說明金屬活動(dòng)性Cu>C。則四種金屬活動(dòng)性的排列順序是D>A>B>C。6.控制適當(dāng)?shù)臈l件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中加入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原答案：B解析：利用題干中給出的方程式可知，反應(yīng)開始時(shí)，乙中I－在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2，甲中Fe3＋在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，說明反應(yīng)2Fe3＋＋2I－I2＋2Fe2＋已達(dá)到平衡狀態(tài)，若再向甲中加入FeCl2固體，則平衡逆向移動(dòng)，乙中I2被還原為I－，則乙中石墨電極為正極。7.一種甲醇、氧氣和強(qiáng)堿溶液組成的新型手機(jī)電池，可連續(xù)使用一個(gè)月，其電池反應(yīng)為2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32－＋6H2O，則有關(guān)說法正確的是()A.放電時(shí)CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極B.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3OH＋8OH－－6e－=CO32－＋6H2OC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入5.6LO2并完全反應(yīng)后，有0.5mol電子轉(zhuǎn)移D.放電一段時(shí)間后，通入氧氣的電極附近溶液的pH降低答案：B解析：本題考查電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。由電池反應(yīng)可知，CH3OH為原電池的負(fù)極，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LO2為0.25mol，轉(zhuǎn)移電子為1mol，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；從正極反應(yīng)式可以看出，正極附近溶液中OH－的濃度增大，pH升高，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。8.分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A.①②中Mg作負(fù)極，③④中Fe作負(fù)極B.②中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C.③中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋D.④中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑答案：B解析：①中Mg作負(fù)極，②中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，鋁是負(fù)極；電池總反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正確。③中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A錯(cuò)，C錯(cuò)。④中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D錯(cuò)。9.[2014·湖北襄陽調(diào)研]氫鎳電池是廣泛應(yīng)用的可充電電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為H2＋2NiO(OH)=2Ni(OH)2，下列有關(guān)說法中正確的是()A.該電池的正極反應(yīng)為NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－B.該電池的負(fù)極反應(yīng)為H2－2e－=2H＋C.該電池放電時(shí)，NiO(OH)被氧化D.該電池所用的電解質(zhì)溶液為酸性溶液答案：A解析：由總反應(yīng)知該電池為堿性，負(fù)極H2失電子生成H2O:H2－2e－＋2OH－=2H2O，B、D錯(cuò)誤；NiO(OH)發(fā)生還原反應(yīng)，A正確、C錯(cuò)誤。10.[2013·浙江六校聯(lián)考]某汽車尾氣分析儀以燃料電池為工作原理測(cè)定CO的濃度，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉，其中O2－可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說法不正確的是()A.工作時(shí)電極b作正極，O2－由電極b流向電極aB.負(fù)極的電極反應(yīng)式為CO＋O2－－2e－=CO2C.當(dāng)傳感器中通過2×10－3mol電子時(shí)，說明通過的尾氣中含有2.24mLCOD.傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高答案：C解析：該電池為燃料電池，燃料為負(fù)極，空氣為正極，A項(xiàng)，b為正極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，正確；B項(xiàng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，通過2×10－3mol電子時(shí)，反應(yīng)CO為0.001mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為22.4mL，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CO含量高，轉(zhuǎn)移電子多，電流大，正確。11.可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，通入空氣的一極為正極。下列說法正確的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B.以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Al＋3OH－－3e－=Al(OH)3↓C.以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極答案：A解析：本題中電解質(zhì)溶液顯中性或堿性時(shí)，該燃料電池的正極反應(yīng)均為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A正確；鋁作負(fù)極，Al失去電子變?yōu)锳l3＋，在NaOH溶液中Al3＋與過量的OH－反應(yīng)生成AlO2－，因此負(fù)極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O，B錯(cuò)誤；以NaOH溶液為電解液時(shí)，該燃料電池的總反應(yīng)為4Al＋3O2＋4OH－=4AlO2－＋2H2O，反應(yīng)過程中消耗了OH－，所以電解液的pH降低，C錯(cuò)誤；燃料電池工作時(shí)，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。12.某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為2H2＋O2=2H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D.H＋由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極答案：D解析：由電池總反應(yīng)方程式及原電池原理可知，充入H2的一極即a極是負(fù)極，充入O2的一極即b極是正極；電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極；電池內(nèi)部陽離子即H＋移向正極，正極即b極的電極反應(yīng)式應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故A項(xiàng)、B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；C項(xiàng)沒有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。13.如圖所示為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法不正確的是(鹽橋中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠做成的凍膠)()A.該原電池的總反應(yīng)式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B.該電池工作時(shí)，Cu2＋在電極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)C.若用此電池電解飽和氯化鈉溶液制取Cl2，當(dāng)銅電極的質(zhì)量減少6.4g時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.電池工作過程中，電子由銅電極經(jīng)過電流表流向石墨電極答案：B解析：由原電池的結(jié)構(gòu)示意圖可知總反應(yīng)式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。其電極反應(yīng)式分別為負(fù)極(銅電極)：Cu－2e－=Cu2＋(氧化反應(yīng))正極(石墨電極)：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋(還原反應(yīng))電池工作過程中，電子由負(fù)極(銅電極)經(jīng)過電流表流向正極(石墨電極)。根據(jù)電子守恒知消耗的銅、生成的氯氣與轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之間的關(guān)系為Cu～2e－～Cl2，當(dāng)銅電極的質(zhì)量減少6.4g時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。14.[2014·合肥質(zhì)檢](1)堿性鋅錳干電池的剖面圖如圖所示，已知電池放電后的產(chǎn)物是Zn(OH)2和MnOOH，則其總反應(yīng)式為________________，正極反應(yīng)式為________________。電池中的鋅粉能和KOH發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)類似于鋁粉與KOH的反應(yīng)，其化學(xué)方程式是________________，因此電池長(zhǎng)時(shí)間不用會(huì)發(fā)生體積的膨脹和漏液。(2)用高鐵(Ⅵ)酸鹽設(shè)計(jì)的高鐵(Ⅵ)電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。①寫出正極反應(yīng)式：________________________________________。②用高鐵(Ⅵ)電池作電源，以Fe作陽極，以Cu作陰極，對(duì)足量KOH溶液進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有0.2molK2FeO4反應(yīng)時(shí)，則在電解池中生成H2________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案：(1)Zn＋2MnO2＋2H2O=Zn(OH)2＋2MnOOHMnO2＋e－＋H2O=MnOOH＋OH－Zn＋2KOH=K2ZnO2＋H2↑(2)①FeO42－＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－②6.72解析：(1)根據(jù)圖示可知堿性鋅錳干電池兩極材料分別是Zn和MnO2，放電后的產(chǎn)物為Zn(OH)2和MnOOH，因此易得總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式。(2)以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為橋梁建立K2FeO4和H2的物質(zhì)的量的關(guān)系：2K2FeO4～3H2，由此可知生成H20.3mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L。15.金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F(xiàn)將一定量的銅片加入到100mL稀硫酸和硫酸鐵的混合溶液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。(1)寫出銅溶解于上述混合溶液的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)若銅完全溶解時(shí)，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測(cè)得溶液的pH＝1，則溶解銅的質(zhì)量是________g，溶液中的c(SO42－)＝________mol/L。(3)若在如上圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng)，則X極是________(填“正”或“負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為____________________________。Y極的材料名稱是________，電極反應(yīng)式為________。答案：(1)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋(2)0.640.5(3)負(fù)Cu－2e－=Cu2＋碳(或石墨或其他合理答案)2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋解析：(1)銅與溶液中Fe3＋反應(yīng)但與H＋不反應(yīng)，由題意可寫出方程式；(2)由pH＝1可知c(H＋)＝0.1mol·L－1，則c(Cu2＋)＝0.1mol·L－1，n(Cu2＋)＝0.1mol·L－1×0.1L＝0.01mol，則Cu溶解的質(zhì)量為0.01mol×64g·mol－1＝0.64g；由c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1，說明Fe3＋有剩余，由方程式可知c(Fe2＋)＝2c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1，故反應(yīng)后溶液中離子濃度可由電荷守恒表示，關(guān)系為3c(Fe3＋)＋2c(Fe2＋)＋2c(Cu2＋)＋c(H＋)＝2c(SO42－)，所以c(SO42－)＝eq\f(3×0.1＋2×0.2＋2×0.1＋0.1,2)mol·L－1＝0.5mol·L－1；將(1)反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，則Cu為負(fù)極失電子，而正極材料可選擇活潑性比銅差的導(dǎo)體，正極Fe3＋得電子生成Fe16.(1)Fe和KClO4反應(yīng)放出的熱量，能為熔融鹽電池提供550～660℃的溫度，使低熔點(diǎn)鹽熔化導(dǎo)電，從而激活電池。這類電池稱為熱電池。Li/FeS2熱電池工作時(shí)，Li轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧嚕現(xiàn)eS2(2)右圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行