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1、高二化学原电池电解池综合练习题一、单选题1.下图与金属腐蚀有关的说法正确的是( )A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知:氧化性)( )A.阳极发生还原反应,其电极反应为:B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有和D.电解后,
2、电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt3.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2Li+FeS+2e-Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中正确的是( )A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的总反应式为2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-2Li+FeS4.锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(),充电时中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳()中,以表示。电池反应为,下列说法正确的是( )A.充电时,电池的负极反应为B.放
3、电时,电池的正极反应为C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低5.如图所示,装置A的烧杯中盛放的是的溶液,装置B的烧杯中盛放的是的溶液(两种溶液均足量),下列说法不正确的是( )A.A为原电池,B为电解池B.A为电解池,B为原电池C.当装置A的烧杯中产生0.1mol气体时,装置B的烧杯中产生气体的物质的量也为0.1molD.一段时间后,装置B的烧杯中溶液的浓度减小6.在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)3/2O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=3/2S2(g)2H2O(g)H2H2
4、S(g)1/2O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4 则H4的正确表达式为（ ）A.H42/3(H1H23H3)B. H42/3(3H3H1H2)C.H43/2(H1H23H3)D. H43/2(H1H23H3)7.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2。下列说法正确的是( )A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动.B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C.放电时,负极反应为:Zn+4OH-2e-=D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)8.全固态锂硫电池能量密度高、
5、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的材料,电池反应为:。下列说法错误的是( )A.电池工作时,正极可发生反应:B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中的量越多9.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解混合气体制备和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是( )A.X是电源的负极B.阴极的电极反应式是:,C.总反应可表示为:D.阴、阳两极生成的气体的物质是量之比是1:110.某模拟人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C
6、3H8O)。下列说法正确的是（ ）A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时, 从极区向极区迁移C.每生成1,有44被还原D. 电极的反应为: 11.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是( )A通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O 4e = O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol
7、的O2生成12.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:。下列关于该电池的说法不正确的是( )A.放电时,在电解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为C.充电时,若转移1mol ,石墨()电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为13.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-Q1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-Q2；H2O(g)=H2O(l)H=-Q3常温下，取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（ ）A4Q1+0.5Q2B4Q1+Q2+9Q3 C-（
8、4Q1+0.5Q2+9Q3）D4Q1+0.5Q2+9Q314.已知:锂离子电池的总反应为: ,锂硫电池的总反应为: 有关上述两种电池说法正确的是( )A.锂离子电池放电时,向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极上发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电15.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )A.a为电池的正极B.电池充电反应为C.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中从b向a迁移二、填空题16.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图所示（1）电源的负极为_(填“A”或“B”)（
9、2）阳极室中发生的反应依次为_、_.（3）电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将_;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)17.如图所示,E为浸有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A、B均为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电源的电极。M、N为惰性电极。G为电流计,K为开关。试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。若在滤纸E上滴一滴紫色的KMnO4溶液,断开K,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。1.R为电源的_,S为电源的_。2.A极附近的溶液变为红色,B极的电极反应式为_。3.滤纸上的紫色点移向_(填A极或B极)。4.当试管C、D里的气体产
10、生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要是因为_,写出有关的电极反应式:_参考答案1.答案：B解析：图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;图b中开关由M置于N,Cu-Zn作正极,腐蚀速率减小,B项正确;图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;图d中干电池自放电腐蚀是由NH4Cl产生的H+氧化作用引起的,D项错误。2.答案：D解析：镍精炼时,粗镍作阳极,发生氧化反应:,由于Zn、Fe还原性大于镍,所以阳极同时还发生:,Cu、Pt还原性小于镍,所以不反应,故A错误,D正确。纯镍作阴极,电解
11、质溶液需含有,由于氧化性大于、,所以阴极反应有和,故B、C错误。3.答案：B解析：由正极的电极反应式知,在负极上Li失去电子被氧化,所以Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为0,故A项错误;负极的电极反应式为Li-e-Li+,故C项错误;该电池的总反应式为2Li+FeSLi2S+Fe,故B项正确;由于充电时阴极发生还原反应,所以阴极的电极反应式为Li+e-Li,故D项错误。4.答案：B解析：充电时为电解池,电池负极即为电解池阴极,发生还原反应:Li+C6+e-LiC6,A项错误;放电时为原电池,电池正极发生还原反应,B项正确;单质锂较活泼,易与羧酸、醇等反应,C项错误;锂的相对
12、原子质量小,密度小,所以锂离子电池的比能最高,D项错误。5.答案：B解析：由图中A、B两装置可知,A为原电池,B为电解池。A中的电池反应为Fe+H2SO4FeSO4+H2,B中的电通由池反应为CuCl2Cu+Cl2,则装置A、B产生气体的物质的量关系为n(H2)=n(Cl2),电解CuCl2溶液时,CuCl2的量不断减少,故溶液的浓度减小。6.答案：A解析：将题中四个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,+2-6=3,即,A正确。7.答案：C解析：带正电荷,充电时应该向阴极移动,A项错误。根据该电池放电的总反应可却,放电时消耗,则充电时, 浓度应增大,B项错误。放电时, 为负极,失去电子生成其
13、电极反应为,C项正确。消耗1mol转移4mol电子,故转移2mol电子时消耗0.5mol ,0.5 mol在标准状况下的体积为11.2L,D项错误。8.答案：D解析：电池工作时,正极反应为x S8+16e-+16Li+=8Li2Sx,可发生2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4的还原反应,A正确;外电路流过0.02mol电子,则负极耗Li:0.02mol7g/mol=0.14g,B正确;石墨烯具有良好的导电性,而S8没有,故石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,C正确;电池充电时,a接电源的正极,发生氧化反应,故充电时间越长电池中Li2S2的量会越少,D错误。9.答案：D解析：、均为还原过
14、程，X应为电源负极，A项正确；阴极电极反应式为和，阳极电极反应式为，总反应为，B、C项正确；阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2:1，D项不正确。10.答案：B解析：该装置含有外接电源,说明是电解过程,A错误;电解时阳离子移向阴极区,B正确;该装置总反应为,由反应可知,每生成1有被还原,C错误;a电极作阴极得电子,反应为: ,D错误。11.答案：B解析：该装置为电解池。H2O在正(阳)极区放电,生成O2和H+,中间隔室中的阴离子通过cd膜移向正(阳)极,故正(阳)极区得到H2SO4,当电路中通过1mol电子时生成0.25mol O2,正(阳)极区溶液pH减小,H2O在负(阴)极区放电,生成OH
15、-和H2,负(阴)极区溶液pH增大,A、C、D项错误。H2O在负(阴)极区放电生成H2和OH-中间隔室中的阳离子通过ab膜移向负(阴)极,故负(阴)极区可得到NaOH,而正(阳)极区可得到H2SO4,故B项正确;12.答案：C解析：由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为，正极反应式为，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移，A、B项均正确；充电时阴极反应式为，阳极反应式为，转移x mol ，石墨电极增重7x g，若转移1mol ，石墨电极将增重7g，C项不正确，D项正确。13.答案：D解析：依题意可知有4mol甲烷和1mol氢气,4mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量,1mol氢气全燃烧生成液
16、态水放出热量,共放出热量。14.答案：B解析：锂离子电池放电时(阳离子)向正极迁移,A项错误;锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,发生氧化反应,则充电时,锂电极上发生还原反应,B项正确;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,二者的比能量不同,C项错误;题中装置不能表示用锂离子电池给锂硫电池充电,锂电极和硫电极互换位置后可以表示用锂硫电池给锂离子电池充电,D项错误。15.答案：C解析：题图所给出的是原电池装置。A项,由题图分析,金属锂易失电子,由原电池原理可知,含有锂的一端为原电池的负极.即b为负极,a为正极,正确;B项,电池充电时为电解池,反应式为原电池反应的逆反
17、应,正确；C项,放电时,a极为原电池的正极,发生还原反应的是Mn元素,锂元素的化合价没有变化,错误；D项,放电时为原电池,锂离子应向正极(a极)迁移,正确。16.答案：（1）B; （2）; （3）不变; 7.2解析：（1）根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律,结合本题图中的电极产物和可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极;（2）阳极室中发生的反应依次为。（3）阴极反应为,阳极反应为,同时在阳极室发生反应,根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的、的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述反应可以看
18、出,转移时,阴极产生,阳极产生和,故电解收集到的13.44L气体中,即,根据方程式可知,生成时所消耗的也为0.12mol,其质量为。17.答案：（1）负极; 正极; （2）2H2O-4e-4H+O2（3）B极;（4）氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应,消耗了氢气和氧气; 2H2+4OH-4e-4H2O(负极),O2+2H2O+4e-4OH-(正极)解析：（1）试管C、D中产生气体的体积不相同,由此可以判断C中产生的气体是氢气,D中产生的气体是氧气,所以R为电源的负极,S为电源的正极。（2）A极附近溶液变为红色,说明此处OH-浓度增大,电极反应是为2H2O+2e-H2+2OH-,则A极为阴极,B极为阳极,B极的电极反应式为2H2O-4e-4H+O2。（3）因为B极是阳极,所以显紫色的向B极移动。
