高中化學(xué)電解池典型練習(xí)題難題帶答案

高中化學(xué)電解池練習(xí)題

選擇題（共25小題）

1.如圖所示，裝置在常溫下工作（溶液體積變化忽略不計(jì)）.閉合K,燈泡發(fā)光.下列敘述中不正確的是（）

A.當(dāng)電路中有1.204X1（）22個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，乙燒杯中溶液的c（H+）約為O.lmoKl/i

B.電池工作時(shí)，鹽橋中的K+移向甲燒杯

C.電池工作時(shí)，外電路的電子方向是從a到bD.乙池中的氧化產(chǎn)物為SO42

2.如圖所示，a、b是兩根石墨棒，下列敘述正確的是（）

A.a是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，b是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.裝置工作時(shí)，稀硫酸溶液中c（H+）變小、c（Cu2+）變大

C.稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變D.往濾紙上滴加酚醐試液，a極附近顏色變紅

3.“太陽水”電池裝置如圖所示，該電池由三個(gè)電極組成，其中a為TiO2電極，b為Pl電極，c為WO3電極，電解質(zhì)

溶液為pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。鋰離子交換膜將電池分為A、B兩個(gè)區(qū)，A區(qū)與大氣相通，B區(qū)為封閉體系

并有N2保護(hù)。下列關(guān)于該電池的說法正確的是（）

A.若用導(dǎo)線連接a、c,則a為負(fù)極，該電極附近pH增大

B.若用導(dǎo)線連接a、c,則c電極的電極反應(yīng)式為HxW03-xe-WO3+XH+

C.若用導(dǎo)線連接b、c,b電極附近pH增大，可實(shí)現(xiàn)太陽能向電能轉(zhuǎn)化

D.若用導(dǎo)線連接b、c,c電極為負(fù)極，可實(shí)現(xiàn)HxWO3轉(zhuǎn)化為W03

4.慈醍（AQDS）是一種具有氧化還原活性的廉價(jià)有機(jī)分子，：蔥醍/碘化鉉液流可充電電池（如圖）以其環(huán)保、價(jià)廉、

穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)被研究及廣泛應(yīng)用。充電時(shí)，AQDS轉(zhuǎn)化為AQDS（NH4）2.下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.放電時(shí)，b極電勢(shì)低于a極B.充電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為：31-2e—h-

C.充電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移Imole"膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差為36gD.該裝置中的陽膜也可以用陰膜代替

5.某化學(xué)課外活動(dòng)小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進(jìn)行電絮凝凈水的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.Y電極反應(yīng)為Pb+SO42--2e=PbSO4B.每消耗103.5gPb,理論上電解池陰極上有ImolH2生成

C.該電解池的總反應(yīng)為2A1+6H2O電解2Al（OH）3+3H2t

D.若污水為含有Cr2O72.工業(yè)酸性廢水，為將其轉(zhuǎn)化為+除去，可讓鐵電極連接鉛蓄電池的正極

6.一種雙室微生物燃料電池，以苯酚（C6H60）為燃料，同時(shí)消除酸性廢水中的硝酸鹽的裝置示意圖如圖1所示；研

究人員發(fā)現(xiàn)的一種“水”電池，其總反應(yīng)為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5Oi0+2AgCh用該“水”電池為電源電解

NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，電解過程中X電極上有無色氣體逸出。下列說法正確的是（）

A.圖1裝置中若右池產(chǎn)生0.672L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則電路中通過電子0.15mol

B.圖1裝置中左池消耗的苯酚與右池消耗的NO3.的物質(zhì)的量之比為28：5

C.圖2裝置的電路中每通過Imole"U形管中消耗0.5mo1H2O

D.圖2裝置中“水”電池內(nèi)每生成ImolNa2Mn50io,X電極上生成Imol氣體

7.我國科研工作者研制出基于PANa（聚丙烯酸鈉）電解質(zhì)的Zn/NiCo-LDMH可充電電池，該電池具有高容量和超

的電

長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性。電池反應(yīng)為5Zn+6coOOH+4NiOOH+5H2O^=^5ZnO+6co（OH）2+4Ni（OH）2.PANa是一種超

充電

強(qiáng)吸水聚合物，吸收大量Zn（CH3COO）2和KOH溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì)，示意圖如圖。

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.PANa是一種有機(jī)高分子聚合物，在水溶液中不會(huì)發(fā)生電離

B.PANa具有超強(qiáng)吸水性可避免電池充放電過程中因失水使離子導(dǎo)電率下降C.放電時(shí)，負(fù)極附近pH減小

D.充電時(shí)，陽極反應(yīng)為3co（OH）2+2Ni（OH）2-5e.+50HU3CoOOH+2NiOOH+5H2O

8.碳酸二甲酯［（CH30）2coi是一種低毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料，以二次電池鉛蓄電池（放電總反應(yīng):

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O）為電源電解合成碳酸二甲酯的工作原理如圖。下列說法正確的是（）

A.鉛蓄電池充電時(shí)，PbO2電極應(yīng)與外部電源的負(fù)極相連

+

B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2cH3OH+CO-e—（CH3O）2CO+H

C.電解池工作時(shí)，質(zhì)子由石墨2極通過質(zhì)子交換膜遷移至石墨I(xiàn)極

D.電解一段時(shí)間后，若鉛蓄電池鉛電極質(zhì)量增加9.6g,石墨2極消耗氣體體積為1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

9.最近，科學(xué)家報(bào)道了一種新型可充電鈉電池，其工作原理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）

XtgYS

A.放電時(shí)，X極為負(fù)極B.充電時(shí)，Na+向丫極遷移

C.電極材料中，單位質(zhì)量金屬放出的電能：Na<LiD.放電時(shí)，丫極反應(yīng)為CaFeO3+Na++e-CaFeC）2.5+0.5Na2O

10.如圖所示裝置（I）為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K+通過，該電池放電、充電的化學(xué)方

程式為2K2s2+KI3此K2s4+3KI。裝置（II）為電解池的示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，電極X附近溶液先變紅。下列

'充電

說法正確的是（）

電懾AKF交換展電極B

，戶電“明,：+■

后修耐■

~~iTi

A.閉合K時(shí)，如果石墨電極丫換成鐵釘，可防鐵釘生銹B.閉合K時(shí)，電極A上發(fā)生的反應(yīng)為3廠-2院一13

C.閉合K時(shí)，當(dāng)有0.1molK+通過離子交換膜，X電極上產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體

D.裝置（I）充電時(shí)，電極B連接外加電源的正極

11.重慶一中化學(xué)組明穎老師，積極參與理化學(xué)科的跨學(xué)科備課，組裝了如圖A、B、C三個(gè)裝置，并用導(dǎo)線先將A、

B兩槽并聯(lián)，再與C槽串聯(lián)，當(dāng)6號(hào)電極減少0.128g時(shí)，1號(hào)電極增加了0.108g,則下列說法中錯(cuò)誤的是（)

A.鹽橋中K+向左移動(dòng)B.所有電極的總質(zhì)量變大C.3號(hào)電極將變輕0.096gD.A、B燒杯內(nèi)溶液濃度不變

12.一種非水相可充電電池可承受較大的充放電電流，電極為鎂電極和碳電極，其示意圖如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的

是（）

A.充電時(shí)，b連接直流電源的正極B.放電時(shí)，電池內(nèi)部Mg2+向C電極移動(dòng)

C.充電時(shí)，C極區(qū)BL濃度增大D.電池總反應(yīng)為Mg+Br3--=iMg2++3Br-

充電

13.中國科學(xué)院成功開發(fā)出一種新型鋁-石墨雙離子電池，大幅度提升了電池的能量密度。該電池結(jié)構(gòu)如圖所示，下

列有關(guān)該電池的說法不正確的是（）

A.放電時(shí)，電子沿導(dǎo)線流向石墨電極B.放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為Al+Li++e-AlLi

C.充電時(shí)，鋁鋰電極質(zhì)量增加D.充電時(shí)，PF6一向陽極移動(dòng)

14.鋅-空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，可作為新能源汽車的電源。總反應(yīng)式為：2Zn+O2+2H2O

—2Zn（OH）2.有關(guān)該電池的說法正確的是（）

A.電池可以用稀硫酸做電解質(zhì)溶液B.電池工作時(shí)，電子由a電極沿導(dǎo)線流向b電極

C.空氣擴(kuò)散電極上的電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e--401

D.電池工作時(shí)，電路中通過2moi電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗氧氣22.4L

15.已知某鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixC+Lii一xCoCh-C+LiCoO2,鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li+S』獸U2S。其裝

充電充電

置圖如圖所示，有關(guān)上述兩種電池說法正確的是（）

電

電

解

LiCoO,Li解

質(zhì)

質(zhì)

A.鋰離子電池放電時(shí)，Li+向負(fù)極遷移B.鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)

C.兩種電池的負(fù)極材料相同D.鋰離子電池充電時(shí)，碳電極做陽極

16.燒杯A中盛放0.1mol/L的H2s04溶液,燒杯B中盛放O.lmol/L的的CuC12溶液（兩種溶液均足量），組成的裝置

如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.A為原電池，B為電解池B.當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為O.lmol

C.經(jīng)過一段時(shí)間，B燒杯中溶液的濃度減小D.將B中右側(cè)石墨改為銅電極，電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

17.我國某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置（如圖所示）。閉合K2、斷開Ki時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開K2、

閉合Ki時(shí)，供電.下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.制氫時(shí)，溶液中K+向Pt電極移動(dòng)B.供電時(shí)，Zn電極附近溶液的pH不變

C.供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)D.制氫時(shí)，X電極反應(yīng)式為Ni（OH）2-e+OH—NiOOH+H2O

18.中國科學(xué)家用蘸墨汁書寫后的紙張作為空氣電極，設(shè)計(jì)并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰空氣電池如圖1,

電池的工作原理如圖2.下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）（已知F=96500C/mol）

A.放電時(shí)，紙張中的纖維素作為電池的正極導(dǎo)電材料

B.充電時(shí)，若陽極放出Imol02,則有4moi從X電極流出

C.放電時(shí)，理論上1g負(fù)極材料能釋放的電量約為13786c

D.充電時(shí)，若用鉛蓄電池做直流電源，則丫電極材料為PbO2

19.用VB2-空氣電池電解硝酸銀溶液（a、b、c均為惰性電極）裝置如圖所示。VB2電極的反應(yīng)式為：2VB2+22OFT

-22e'—V2O5+2B2O3+11H2O,當(dāng)外電路中通過0.04mol電子時(shí)，B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則下

列說法錯(cuò)誤的是（）

VB：

A.原電池工作時(shí)總反應(yīng)為：4VB2+11O2—4B2O3+2V2O5B.b電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.電解過程中，c電極表面先有固體物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生

D.若B裝置內(nèi)的液體體積為100mL（忽略體積變化），則硝酸銀溶液的物質(zhì)的量濃度為0.4mo1?Lr

20.用甲烷燃料電池作電源，用鐵作電極電解含CnC^的酸性廢水，最終可將Cr2O72轉(zhuǎn)化成Cr（OH）3沉淀而除去,

裝置如圖。下列說法正確的是（）

A.Fe（II）為陽極B.M電極的電極反應(yīng)式為CH4+10OH-8e-CO32+7H2O

C.電解一段時(shí)間后，在Fe（I）極附近有沉淀析出

D.電路中每轉(zhuǎn)移6mol電子，最多有ImolCr2O72被Fe”還原

充電

21.摩拜單車?yán)密嚮@處的太陽能電池板向智能鎖中的鋰離子電池充電，電池反應(yīng)原理為L(zhǎng)iCoO2+6C二ZiLii一

放電

xCoO2+LixC6,結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是（）

太期險(xiǎn)電施救

LiCoCVLCQA量各，電C/Liq

A.放電時(shí)，正極質(zhì)量增加B.充電時(shí)，鋰離子由右向左移動(dòng)C.該鋰離子電池工作時(shí)，正極鋰元素化合價(jià)降低

D.充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為：Li1.xCoO2+xLi++xe-LiCoO2

22.近日，海外媒體報(bào)道稱，美國芝加哥伊利諾伊大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了第一個(gè)可用的鋰碳氧化物電池（簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)i-

CO2電池）。新電池的能量密度約是目前鋰離子電池能量密度的7倍，可以幫助純電動(dòng)車型大大增加續(xù)航能力。該電

池的工作原理示意圖如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.該電池在可再生能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存方面具有良好的前景

B.放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為4Li++4e，3co2—2Li2cO3+C

C.充電時(shí)，轉(zhuǎn)化③發(fā)生的反應(yīng)為2Li2cO3+C+2Br2-3CO2+4LiBr

D.放電時(shí)，碳電極上的電勢(shì)低于Li電極；充電時(shí)，碳電極上的電勢(shì)高于Li電極

23.氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)片段如圖所示。一種新的制備方法是在稀硫酸中對(duì)石墨進(jìn)行電解氧化。電解水產(chǎn)生的大量高活

性氧自由基（如?OH）與石墨反應(yīng)生成了氧化石墨烯。下列說法不正確的是（）

A.石墨烯應(yīng)該與電源的正極相連B.為增強(qiáng)導(dǎo)電性，可以在稀硫酸中加入氯化鈉

C.“?0H”的生成：H20-e'-OH+H+D.電壓過高時(shí)可能產(chǎn)生CO2

24.如圖是常溫鈉離子全固態(tài)濃差電池工作示意圖。正極材料為層狀含鈉過渡金屬氧化物，負(fù)極為鈉錫合金（Nai5Sn4）。

下列說法合理的是（）

鋁箔含Na過渡

金屬氧化物

A.該電池工作時(shí)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)B.放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)為：Nai5Sn4-15e'—15Na++4Sn

C.充電時(shí)，Na+會(huì)被吸附進(jìn)入過渡金屬氧化層D.充電時(shí)，a極接電源的負(fù)極，b極接電源的正極

25.復(fù)旦大學(xué)王永剛的研究團(tuán)隊(duì)制得一種柔性水系鋅電池，該可充電電池以鋅鹽溶液作為電解液，其原理如圖所示。

下列說法不正確的是（）

A.放電時(shí)，N極發(fā)生還原反應(yīng)B.充電時(shí)，Z，+向M極移動(dòng)

C.充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式為2PTO+8e+4Zn2+-PTO-Zi?+

D.放電時(shí)，每生成lmolPTO-Zn2+,M極溶解Zn的質(zhì)量為260g

二.填空題（共5小題）

26.如圖示的四個(gè)容器中分別盛有不同的溶液，除A、B外，其余電極均為石墨電極.甲為鉛蓄電池，其工作原理為:

放由

Pb+PbO2+2H2s04-蕓三?2Pbsc）4+2H2O,其兩個(gè)電極的電極材料分別是PbCh和Pb.

充電

閉合S,發(fā)現(xiàn)G電極附近的溶液變紅，20min后，將S斷開，此時(shí)C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同；據(jù)此回答：

（1）A電極的電極材料是（填“PbO2”或“Pb”）.

（2）電解后，要使丙中溶液恢復(fù)到原來的濃度，需加入的物質(zhì)是（填化學(xué)式）.

（3）到20min時(shí)，電路中通過電子的物質(zhì)的量為.

（4）0?20min,H電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為.

100mLI1100mL0.2moVL100mL2moVI

溶為CuSO,洛葭AUSO）洛液NiCI溶液（安均盼fiO

甲乙WI

27.如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%

的K2s04溶液，電極均為石墨電極.

（1）接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2s04溶液質(zhì)量減少2.7g,乙中c電極質(zhì)量增加.據(jù)此回答問題：

①電源的M端為極：②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為；

③電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為.④電極C的質(zhì)量變化是g;

(2)如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？.

28.用如圖所示的裝置進(jìn)行電解，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)Pt電極上有氣泡冒出.

AR

(DE為電源的極,通電時(shí)銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為.(2)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:

(3)室溫下，若從電解開始到時(shí)間為ts,A、B裝置共收集到氣體0.0075mol,若電解過程中無其他副反應(yīng)發(fā)生，

經(jīng)測(cè)定電解后A中溶液體積恰為100mL,則A溶液的pH為.

29.(1)以氨為燃料的固體氧化物(含有。2一)燃料電池，其工作原理如圖1所示。

①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)方程為o

②固體氧化物做為電池工作的電解質(zhì)，-移動(dòng)方向?yàn)椤?填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a")

移動(dòng)。

③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為O

(2)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。如圖2所示裝置可用于制備N2O5。寫出在電解池中

生成N2O5的電極反應(yīng)式：。

30.如圖裝置所示，C、D、E、F、X、丫都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積

不變)，A、B為外接直流電源的兩極?將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請(qǐng)回答：

(1)B極是電源的極，C極的電極反應(yīng)式為,一段時(shí)間后丁中X極附近的顏色逐漸o(填

“變深”或者“變淺”)

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為o

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是(填“銅”或“銀”)，電鍍液是溶液。當(dāng)乙中溶液的

pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為g,甲中溶液的pH(填“變

大”、“變小”或“不變”)。

(4)若甲燒杯是在鐵件表面鍍銅，已知電鍍前兩電極質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕?，洗凈、烘干、稱量，發(fā)

現(xiàn)二者質(zhì)量相差5.12g,則電鍍時(shí)電路中通過的電子為mol。

三.實(shí)驗(yàn)題（共2小題）

請(qǐng)回答：

I.用圖1裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn).

（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu作電極的是（填序號(hào)）.

A.鋁B.石墨C.銀D.伯

（2）N極為（填“正”“負(fù)”“陰”“陽”）電極，發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為.

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，SO?（填“從左向右”“從右向左”或“不”）移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有.

II.用圖2裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到與第一組實(shí)驗(yàn)不同的現(xiàn)象：兩極均有氣體產(chǎn)生，丫極區(qū)溶液

逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清.查閱資料得知，高鐵酸根離子（FeC^D在溶液

中呈紫紅色，且需堿性環(huán)境才可產(chǎn)生.

（4）電解過程中，X極區(qū)溶液的pH（填“增大”“減小”或“不變”）.

（5）電解過程中，丫極發(fā)生的電極反應(yīng)為和.

（6）若在X極收集到672mL氣體，在丫極收集到168mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則丫電極（鐵

電極）質(zhì)量減少g.

（7）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn-Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2.該電池正極

發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為.

32.電解原理和原電池原理是電化學(xué)的兩個(gè)重要內(nèi)容。某興趣小組做如下探究實(shí)驗(yàn)：

圖1圖2

（1）如圖1為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池裝置，該反應(yīng)的離子方程式為O反應(yīng)前，電極質(zhì)

量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12g,導(dǎo)線中通過mol電子

（2）如圖2,其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則乙裝置中石墨（1）為極（填正、

負(fù)、陰、陽），乙裝置中與銅線相連的石墨（2）電極上發(fā)生的反應(yīng)式為,

甲裝置中與銅線相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)式為。

（3）在圖2乙裝置中改為加入400mlCuSO4溶液，一段時(shí)間后，若電極質(zhì)量增重1.28g。則此時(shí)溶液的pH為

（4）某同學(xué)將圖1甲裝置中的溶液除雜后，獲得純凈的FeC12溶液，再以石墨為電極，在一定條件下電解。電解池

中陰極產(chǎn)生H2,陽極附近出現(xiàn)黃色，且無氣泡產(chǎn)生，陽極的電極反應(yīng)式為。

四.計(jì)算題（共3小題）

33.室溫下，用下圖所示的裝置進(jìn)行電解.通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色.若電解結(jié)束時(shí)，A、

B裝置中共收集到氣體1.68L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），假設(shè)電解過程中無其他副反應(yīng)發(fā)生，經(jīng)測(cè)定電解后A中溶液體積恰為

1000mL,求此時(shí)A溶液的pH值.（提示：pH=-Ige（H+））

34.若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片，洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g。試計(jì)算：

①產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；

②通過導(dǎo)線的電量。（已知NA=6.02Xl（）23mo「i,電子電量為1.60X。氣）

35.由銅、鐵片和200mL硫酸銅溶液組成的原電池中，當(dāng)銅片質(zhì)量增加了12.8g,硫酸銅恰好全部作用完，試計(jì)算：

（1）銅片質(zhì)量增重了12.8g,消耗了多少克鐵？

（2）有多少摩爾電子通過了導(dǎo)線？

（3）200mL硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

五.解答題（共3小題）

36.（1）①某燃料電池以二甲醛為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，其負(fù)極反應(yīng)如下：CH3OCH3+6CO32--12e=

8CO2+3H2O.寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式：。

②廢水中含甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成污染，C03+可將甲醇氧化為CO2.某同學(xué)以Pt作電極電解酸性含甲醇廢水與COSO4

混合液模擬工業(yè)除污原理，其陽極反應(yīng)式為o

③用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入O.lmolCu（OH）2后恰好恢復(fù)

到電解前的濃度和pH.則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

（2）某同學(xué)認(rèn)為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取

氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為o

此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)（填“大于”、“小于”或“等于"）通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

②制得的氫氧化鉀溶液從出口（填“A”、"B”、"C”或"D”）導(dǎo)出。

HjO交換膜交換膜H2O

（含少JfttLSO*）（含少fitKOH）

37.某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當(dāng)閉合該裝置的電鍵K

時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請(qǐng)回答下列問題:

（1）甲池為（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），B電極的電極反應(yīng)式為。

（2）丙池中F電極為（填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”），該池的總反應(yīng)方程式為。

（3）當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗02的體積為mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（4）一段時(shí)間后，斷開電鍵K,加入下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是（填選項(xiàng)字母）。

A.CuB.CuOC.Cu（OH）2D.Cu2（OH）2CO3

38.SO2、CO、C02、NOx是對(duì)環(huán)境影響較大的幾種氣體，對(duì)它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑.

（1）利用電化學(xué)原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料?，裝置如圖1所示：

①若A為CO,B為H2,C為CH3OH,則通入CO的一極電極反應(yīng)式.

②若A為S02,B為02,C為H2SO4,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為.

③若A為NO2,B為02,C為HNO3,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為.

（2）碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2c03和Na2c03低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃,在此溫度下以銀為

催化劑，以煤氣（CO、H2的體積比為1：1）直接做燃料，其工作原理如圖2所示.

①電池負(fù)極反應(yīng)式為.

②以此電源電解足量的硝酸銀溶液，若陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為21.6g,則陽極產(chǎn)生氣體標(biāo)準(zhǔn)況下體積為L(zhǎng).電解

后溶液體積為2L,溶液的pH約為.

參考答案與試題解析

一.選擇題(共25小題)

1.【解答】解:A.乙中電極反應(yīng)為HSO3--2e+H2O=SO42+3H+,則當(dāng)電路中有1.204X1()22個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),即0.02mol

電子轉(zhuǎn)移時(shí)，乙中生成0.03molH+,c(H+)=°-03mo1=0.1mol/L,故A正確；

0.3L

B.甲為正極，電池工作時(shí)，陽離子移向正極，鹽橋中的K+移向甲燒杯，故B正確；

C.外電路的電子方向是從b(負(fù)極)到a(正極)，故C錯(cuò)誤；

D.乙中電極反應(yīng)為HSO3--2e-+H2O=SO42,3H+,氧化產(chǎn)物為SCU?，故D正確；

故選：Co

2.【解答】解：A.Cu為原電池的正極，a與Cu電解相連，則a為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，

故A錯(cuò)誤；

B.原電池反應(yīng)為Zn+2H+—Z/+H2t,則稀硫酸溶液中c(H+)變小，而溶液中不存在Ci?+,沒有c(C/+)變

化，故B錯(cuò)誤；

C.由原電池反應(yīng)為Zn+2H+—Zn2++H2t,則稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變，故C正確；

D.在a極氯離子放電，b極氫離子放電，則往濾紙上滴加酚酰試液，b極附近顏色變紅，故D錯(cuò)誤；

故選：Co

3.【解答】解：A、由圖可知，連接a、c時(shí)，a電極上H20fo2,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則a電極為負(fù)極，電極反

應(yīng)式2出0-4/-021+414+,生成H+,a電極附近pH減小，故A錯(cuò)誤；

B、由圖可知，連接a、c時(shí)，a電極上H20fo2,則a電極為負(fù)極，c電極為正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),

電極反應(yīng)式為WO3+xH++xe--HxW03,故B錯(cuò)誤；

C、用導(dǎo)線連接b、c,b電極發(fā)生02fH2O,為正極，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e—2H20,b電極附近pH增大，可

實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化，故C錯(cuò)誤；

D^用導(dǎo)線連接b、c時(shí)，b電極發(fā)生02fH20，為正極，則c電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：HXW03-xe-W03+xH+,

可實(shí)現(xiàn)HXW03轉(zhuǎn)化為W03,故D正確；

故選：D。

4.【解答］解：A.根據(jù)分析，放電時(shí)，b極為負(fù)極，因此b極電勢(shì)低于a極，故A正確；

B.充電時(shí)，a極為陽極，電極反應(yīng)式為：3I，2e=13一，故B正確；

C.充電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移lmole,則左側(cè)lmolNH4+移動(dòng)到右側(cè)，因此膜左側(cè)質(zhì)量減少18g,右側(cè)質(zhì)量增加18g,

因此膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差為36g,故C正確；

D.該裝置中的陽膜不能用陰膜代替，如果用陰膜代替，錢根離子不能穿過則不能生成AQDS(NH4)2,故D錯(cuò)誤。

故選：D。

5.【解答］解：據(jù)圖可知電解池中，鋁電極失電子作陽極，電極反應(yīng)為：2Al-6e「=2Al3+,在鋁表面有氧氣產(chǎn)生，說

明有部分氫氧根離子放電，F(xiàn)e電極上水得電子作陰極，電極反應(yīng)為：6H2O+6e=3H2t+60H,鉛蓄電池中X與

陰極Fe相連，作負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb+SO42--2e=PbSO4,Y與陽極鋁相連，作正極，電極反應(yīng)為

PbO2+4H++SO42.+2e-=PbSO4+2H2O,串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移電子相等。

A.由分析可知，丫作正極，電極反應(yīng)為PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,故A錯(cuò)誤；

B.n(Pb)=0.5mol,Pb是+2價(jià)金屬，反應(yīng)的Pb的物質(zhì)的量是0.5mol,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5molX2

=lmol,根據(jù)串聯(lián)電路中電子轉(zhuǎn)移守恒，則電解池的陰極上反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量是0.5mol,故B錯(cuò)誤；

C.陽極鋁電極反應(yīng)為：2A1-6屋=2A「+,陰極Fe電極電極反應(yīng)為6H2O+6e=3H2t+60H一，總反應(yīng)為

2A1+6H20通電2Al(OH)3(膠體)+3H2t,在鋁的表面有氧氣產(chǎn)生，說明還存在電解水的過程：2H2。通電。2

t+2H2t,故C錯(cuò)誤；

D.讓鐵電極連接鉛蓄電池的正極作陽極，則鐵失電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，含有Cr2O72.工業(yè)酸性廢水具有強(qiáng)氧化性，

與亞鐵離子反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為CP+除去，故D正確；

故選：D。

+

6.【解答】解：A、圖1裝置中右池產(chǎn)生的氣體為氮?dú)?，n(N2)=0.03mo1,由正極的電極反應(yīng)式(2NO3+10e+12H

=N2t+6H2O)知電路中通過電子0.3mol,故A錯(cuò)誤；

B、圖1裝置中負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H60-28e+llH2O=6CO2t+28丁，根據(jù)得失電子守恒，結(jié)合電極反應(yīng)式可

知圖I裝置中左池消耗的苯酚與右池消耗的NO3一的物質(zhì)的量之比為5：28,故B錯(cuò)誤；

通電

C、圖2裝置的電路中每通過Imole',由2cr+2>02OH+H2t+CI2t可知生成0.5mol氫氣,消耗Imol

水，故C錯(cuò)誤；

D^由題給總反應(yīng)式可知每生成ImolNazMnsOio,轉(zhuǎn)移2moi電子，又圖2裝置中電解過程中X電極上有無色氣體

逸出，即X極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2t,所以X電極上生成Imol氣體，故D正確。

故選：D。

7.【解答】解：A,根據(jù)題意：PANa是一種超強(qiáng)吸水聚合物，吸收大量Zn(CH3COO)2和KOH溶液作為水和離子

含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì)，所以PANa水溶液中可以電離，故A錯(cuò)誤；

B、PANa是一種超強(qiáng)吸水聚合物，電池充放電過程中可以隨時(shí)的補(bǔ)充水分，避免因失水使離子導(dǎo)電率下降，故B正

確；

C、放電時(shí)，金屬鋅是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn-2e，2OHUZnO+H2O,消耗氫氧根離子，pH下降，故C正確；

D、在充電時(shí)，陽極反應(yīng)是正極反應(yīng)的逆程，反應(yīng)為3Co(OH)2+2Ni(OH)2-5e-+5OH'?±3CoOOH+2NiOOH+5H2O,

故D正確。

故選：Ao

8.【解答】解：A、鉛蓄電池充電時(shí)，電池正極PbO2電極應(yīng)與外部電源的正極相連，電池負(fù)極Pb和電源的負(fù)極相連,

故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)圖示，石墨2極上是氧氣得電子轉(zhuǎn)化為水的還原反應(yīng)，所以該電極是陰極，石墨1極是陽極，發(fā)生氧化反

+

應(yīng)，電極反應(yīng)為2cH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H,故B錯(cuò)誤；

C、電解池工作時(shí)，質(zhì)子即氫離子移向陰極，即移向石墨2電極，故C錯(cuò)誤；

D、鉛蓄電池鉛電極質(zhì)量增加Pb?PbS04?2/?電極質(zhì)量增加96g,石墨2極消耗氣體氧氣，02?2H2。?4/；若

鉛蓄電池鉛電極質(zhì)量增加9.6g,轉(zhuǎn)移電子是0.2mol,石墨2極消耗氣體體積為0.05molX22.4L/mol=1.12L,故D

正確。

故選：D。

9.【解答］解：A.根據(jù)放電工作原理圖可知，放電時(shí)，X極上Na失電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，故A正確；

B.充電時(shí)，原電池的負(fù)極X電極連接電源的負(fù)極作陰極，則Na+向X極遷移，故B錯(cuò)誤；

C.Na和Li都失1個(gè)電子，則電極材料中，單位質(zhì)量金屬放出的電能：Na<Li,故C正確；

D.放電時(shí)，正極丫電極上發(fā)生還原反應(yīng)：CaFeO3+Na++e-CaFeO2.5+0.5Na2O,故D正確；

故選：B?

10.【解答】解：A.當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，X附近溶液先變紅，電極X為陰極，電極丫為陽極，裝置(I)放電時(shí)電極A

為負(fù)極，電極B為正極，放電時(shí)，如果石墨電極丫換成鐵釘，鐵釘做陽極會(huì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，故A

錯(cuò)誤；

B.閉合K時(shí)，A為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2s2-2e-S42-,故B錯(cuò)誤；

C.閉合K時(shí)，當(dāng)有0.1molK+通過離子交換膜，根據(jù)2K2s2-2e—K2s4+2K+知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是O.lmoL

根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，X電極上產(chǎn)生氣體體積=?2J詈x22.4mol/L=l?12L，故C錯(cuò)誤；

D.放電時(shí)電極B為正極，電池充電時(shí)，電極B發(fā)生失去電子的反應(yīng)，作陽極，應(yīng)該連接原電池的正極，故D正確；

故選：D。

11?【解答】解：A.原電池中陽離子向正極移動(dòng)，銀、銅構(gòu)成的原電池，則鹽橋中的K+向左移動(dòng)，故A正確；

B.A、B兩槽為電解池，1為電解池的陽極，陽極溶解質(zhì)量減少，3為電解池的陽極，陽極溶解質(zhì)量減少，故B錯(cuò)

誤；

C.A、B兩槽為電解池，C為原電池，1號(hào)電極增加了0.108g,即-0」（噬_=0.001mol,則轉(zhuǎn)移0.001mol電子，

108g/mol

6號(hào)電極減少0.128g時(shí),U竺-=0.002mol時(shí)，則轉(zhuǎn)移0.004mol電子，所以B轉(zhuǎn)移0.004mol-0.001mol=0.003mol

64g/mol

電子，3號(hào)電極將變輕°?！恪４?X64g/mol=0.096g,故C正確；

D.A、B兩槽為電解池，本質(zhì)為電鍍池，A、B燒杯內(nèi)溶液濃度不變，故D正確；

故選：B。

12.【解答】解：A.原電池工作時(shí)，負(fù)極鎂發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，Mg-2e-=Mg2+,b碳電極為正極，Br3'+2e'=

3Br,充電時(shí)相當(dāng)于電解池工作原理，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，故b連接直流電源的正極，故A正確；

B.放電時(shí)，相當(dāng)于原電池原理，電池內(nèi)部Mg?+向正極移動(dòng)，即向C電極移動(dòng)，故B正確；

C.充電時(shí)，相當(dāng)于電解池工作原理，C極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，3B/-2e=Br3一，B/濃度減小，故C錯(cuò)誤；

D.電池總反應(yīng)：原電池工作時(shí)，負(fù)極失去電子，Br3一得電子，負(fù)極鎂發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，Mg-2e-=Mg2+,b

碳電極為正極，Br3+2e=3Br,電解池工作時(shí)，陽極Br失去電子，3Bd-2e=Bn一，陰極Mg?++2e.=Mg,電

曲由

池總反應(yīng)為Mg+Br3、M*+3Br一，故D正確；

充電

故選：Co

13.【解答】解：A.放電時(shí)，屬于原電池的工作原理，電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即由鋁沿導(dǎo)線流向石墨，故A正

確；

B.放電時(shí)，屬于原電池的工作原理，正極CxPF6得電子被還原，電極反應(yīng)式為CxPF6+e=xC+PF6一，故B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)，屬于電解池的工作原理，電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Al+Li++e-=AlLi,所以鋁電極質(zhì)量

增加，故C正確；

D.充電時(shí)，屬于電解池的工作原理，PF6一向陽極移動(dòng)，故D正確；

故選：B。

14.【解答】解：A.氫氧化鋅能溶于稀硫酸，因此該電池不可以用稀硫酸做電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；

B.鋅是負(fù)極，電池工作時(shí)，電子由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，故B錯(cuò)誤：

C.空氣擴(kuò)散電極是正極，氧氣得到電子，電極上的電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e=4OH',故C正確；

D.電池工作時(shí)，電路中通過2moi電子，根據(jù)電子得失守恒可知消耗0.5mol氧氣，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗氧氣11.2L,

故D錯(cuò)誤；

故選：Co

15?【解答】解：A、原電池中陽離子向正極移動(dòng)，則鋰離子電池放電時(shí)，Li+向正極遷移，故A錯(cuò)誤；

B、鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極與外接電源的負(fù)極相連，鋰電極上Li+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；

C、圖中表示鋰硫電池給鋰離子電池充電，右邊電極材料是Li和S,鋰負(fù)極，硫?yàn)檎龢O，左邊電極材料是LixC和

LiixCoO21LixC為負(fù)極，兩種電池的負(fù)極材料不相同，故C錯(cuò)誤；

D、鋰離子電池充電時(shí)總反方程式可知C+LiCoO2-LixC+Lii-xCoO2,碳電極發(fā)生C+xLi++x/-LixC,發(fā)生還原反

應(yīng)，做陰極，故D錯(cuò)誤；

故選:B?

16.【解答】解：A、A中Fe、C、稀硫酸構(gòu)成原電池，B中盛放0.1mol/L的的CuC12溶液，電極材料都是石墨，為電

解池，故A正確；

B、A中C上有氫氣生成，其電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2t,當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生O.lmol氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，

B中陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為：2C1'-2e'=C12t，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，生成氯氣為O.lmol,

故B正確；

C、B中為惰性電極電解電解氯化銅，陽極：2c「-2「=C12t,陰極：Cu2++2e-=Cu,所以一段時(shí)間后，B燒杯

中溶液的濃度會(huì)減小，故C正確；

D、B中右側(cè)為陽極，石墨改為銅電極，惰性電極變?yōu)榛顫婋姌O，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；

故選：D。

17?【解答】解：A、制氫時(shí)，是電解池，光伏電池供電，電解池工作時(shí)，Pt電極上生成氫氣、為陰極，則X電極是陽

極，溶液中K+向Pt電極移動(dòng)，故A正確；

B、供電時(shí)，是原電池，Zn為負(fù)極，Zn失去電子生成ZnO22,電極反應(yīng)式為Zn-2e+4OH—ZnC^+ZHzO,則

Zn電極附近溶液的pH降低，故B錯(cuò)誤；

C、供電時(shí)，是原電池，Zn電極是負(fù)極，X電極是正極，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；

D、制氫時(shí)，是電解池，X電極是陽極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ni(0H)2-e-+0H-Ni00H+H20,

故D正確；

故選：B。

1