福建省莆田市仙游縣高二化學(xué) 校本作業(yè)5 電化學(xué).doc

校本作業(yè)5 電化學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練題1下列事實(shí)能用電化學(xué)理論解釋的是（ ）A.輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B.鋁片不用特殊方法保存C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量濃H2SO4溶液后速率加快D.鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐用2相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()3(2016臺(tái)州9月學(xué)考評(píng)估)Mg/AgCl電池是一種化學(xué)電源，以鎂和表面鍍氯化銀的銀為電極，飽和食鹽水為電解液，如圖所示，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列說(shuō)法正確的是()A鎂電極上發(fā)生還原反應(yīng)B銀電極的電極反應(yīng)式：AgCle=AgClC該裝置中能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D電池工作時(shí)，鈉離子移向鎂電極，氯離子移向銀電極4以N2和H2為反應(yīng)物，溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制成固氮的新型燃料電池，原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()Ab電極發(fā)生還原反應(yīng)Ba電極為正極CA溶液中所含溶質(zhì)為HClD當(dāng)反應(yīng)消耗0.2 mol N2時(shí)，則消耗的H2為13.44 L5某航空站安裝了一臺(tái)燃料電池，該電池可同時(shí)提供電和水蒸氣。所用燃料為氫氣，電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知電極反應(yīng)如下：總反應(yīng)：2H2O2=2H2O，正極反應(yīng)：O22CO24e=2CO。下列推斷正確的是()A負(fù)極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OB該電池可在常溫或高溫時(shí)進(jìn)行工作，對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)性C該電池供應(yīng)2 mol水蒸氣，同時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子D放電時(shí)負(fù)極有CO2生成6(2016臺(tái)州9月學(xué)考評(píng)估)Mg/AgCl電池是一種化學(xué)電源，以鎂和表面鍍氯化銀的銀為電極，飽和食鹽水為電解液，如圖所示，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列說(shuō)法正確的是()A鎂電極上發(fā)生還原反應(yīng)B銀電極的電極反應(yīng)式：AgCle=AgClC該裝置中能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D電池工作時(shí)，鈉離子移向鎂電極，氯離子移向銀電極7如圖所示，杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，小心地向水槽中滴入CuSO4 濃溶液(該過(guò)程中不考慮兩球浮力的變化)。下列說(shuō)法正確的是() A若杠桿由絕緣體材料制成，一段時(shí)間后，杠桿一定B端高A端低B若杠桿由導(dǎo)體材料制成，一段時(shí)間后，杠桿一定B端高A端低C若杠桿由導(dǎo)體材料制成，一段時(shí)間后，杠桿一定A端高B端低D無(wú)論杠桿由絕緣體材料還是由導(dǎo)體材料制成，一段時(shí)間后，杠桿一定A端高B端低8人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料。右圖是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是()A該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程B催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2產(chǎn)生C催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)D催化劑b表面的反應(yīng)是CO22H2e=HCOOH9CO分析儀以燃料電池為工作原理，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(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A負(fù)極的電極反應(yīng)式為：COO22e = CO2B工作時(shí)電極b作正極，O2由電極a流向電極bC工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極bD傳感器中通過(guò)的電流越大，尾氣中CO的含量越高10研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反 應(yīng)可表示為5MnO2 + 2Ag + 2NaC1 = Na2Mn5O10 + 2AgC1，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是( )A正極反應(yīng)式:5MnO2 + 2e- = Mn5O102-B每生成1 mol AgCl轉(zhuǎn)移2mol電子CCl- 不斷向“水”電池的正極移動(dòng)DAg發(fā)生還原反應(yīng)11某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置，則對(duì)電源電極名稱(chēng)和消毒液的主要成分判斷正確的是()Aa為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClBa為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClCa為陽(yáng)極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽(yáng)極；HClO和NaCl12金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2<Ni2<Cu2)()A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni22e=NiB電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和Pt，沒(méi)有Zn、Fe、Ni13用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖甲。電解過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖乙，橫坐標(biāo)表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示電解過(guò)程中產(chǎn)生氣體的總體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。則下列說(shuō)法不正確的是( )A電解過(guò)程中，a電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生Bb電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為4OH一4e2H2O+O2C曲線O一P段表示H2的體積變化DQ點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體中H2和O2體積比為1:114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0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為()A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol15某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為31。滴入幾滴石蕊溶液后，用石墨作電極電解該混合溶液，根據(jù)電極產(chǎn)物，電解過(guò)程可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述中，不正確的是( )A陰極自始至終只產(chǎn)生H2B電解過(guò)程中，溶液顏色呈現(xiàn)紅色紫色藍(lán)色的變化C電解過(guò)程中，Na+和SO2- 4的物質(zhì)的量濃度保持不變D第一階段中陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體混合引燃后，恰好完全反應(yīng)得到HCl拓展訓(xùn)練題16LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電池的負(fù)極材料為_(kāi)，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；（2）電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；（3）SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_ _，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；（4）組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是_。17（1）某課外活動(dòng)小組同學(xué)用下圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試答下列問(wèn)題：若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的 腐蝕。若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為 。（2）芒硝化學(xué)式Na2SO4l0H2O，無(wú)色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，用圖乙所示裝置電解硫酸鈉溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無(wú)論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù) （填“大于”“小于”或“等于”）通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鈉溶液從出口 （填“A”“B”“C”或“D”）導(dǎo)出。通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因 。若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。18A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示：陽(yáng)離子Ag+ Na+ 陰離子 NO3- SO42- Cl-下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過(guò)一端時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了27克。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問(wèn)題： （1）M為電源的 極（填寫(xiě)“正”或“負(fù)”），甲、乙電解質(zhì)分別為 、 （填寫(xiě)化學(xué)式）。 （2）要使電解后丙中溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，應(yīng)加入 物質(zhì)。（填寫(xiě)化學(xué) 式） （3） 若電解后甲溶液的體積為25L，且產(chǎn)生的氣體全部逸出。該溶液常溫時(shí)的pH為 。 （4）寫(xiě)出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。19如圖所示，若電解5 min時(shí)，測(cè)得銅電極的質(zhì)量增加2.16 g。試回答：（1）電源中X極是_(填“正”或“負(fù)”)極。（2）通電5 min時(shí)，B中共收集到224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計(jì))，則通電前c(CuSO4)_。（3）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后溶液中仍有Cl，則電解后溶液的pH_。20某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)回答：I用圖1所示裝置進(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做電極的是（填字母序號(hào)）。 A.鋁 B.石墨 C.銀 D.鉑（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，SO42-（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所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y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。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42-）在溶液中呈紫紅色。（4）電解過(guò)程中，X極區(qū)溶液的pH“增大” 、“減小”或“不變”）。（5）電解過(guò)程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe - 6e- + 8OH-FeO42- + 4H2O和4OH- - 4e- 2H2O + O2 ，若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少g。（6）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。參考答案1、A 2、C 3、B 4、B 通入氫氣的b極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；a電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N28H6e=2NH，B正確；負(fù)極電極反應(yīng)為H22e=2H，總反應(yīng)式為N23H22HCl=2NH4Cl，故A為NH4Cl，C錯(cuò)誤；氣體體積沒(méi)有說(shuō)明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，D錯(cuò)誤。5、DA項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)：H22eCO=CO2H2O；B項(xiàng)，由于是熔融的碳酸鉀，所以該電池只能在高溫下進(jìn)行；C項(xiàng)，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式，該電池供應(yīng)2 mol H2O(g)，應(yīng)轉(zhuǎn)移4 mol e。6、B 7、B 8、C 9、B 10、A 11、B 12、D 13、C 14、D 15、C16、解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑。（1）負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li。（2）正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl24e=4ClSSO2。（3）題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒(méi)有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味氣體生成。（4）因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)。答案：（1）LiLie=Li（2）2SOCl24e=4ClSSO2（3）出現(xiàn)白霧、有刺激性氣味氣體生成；SOCl2H2O=SO22HCl（4）因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)17、（1）吸氧 2Cl-+2H2OH2+C12+2OH- （2） 小于 DH+放電促進(jìn)水的電離，使OH-濃度增大 H2-2e-+4OH-= 2H2O【解析】（1）開(kāi)關(guān)K與a連接，是原電池裝置，F(xiàn)e發(fā)生電化學(xué)腐蝕。電解質(zhì)溶液呈中性，故發(fā)生吸氧腐蝕。若K與b連接，則為石墨是陽(yáng)極、Fe作陰極、電解飽和食鹽水的裝置。（2）電解Na2SO4溶液時(shí)：SO42-通過(guò)陰離子交換膜，Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，所以陰離子數(shù)小于陽(yáng)離子數(shù)；NaOH是陰極產(chǎn)物，從陰極室D口導(dǎo)出；H+在陰極放電，破壞水的電離平衡，因而c(OH-)增大，pH增大。由“H2-O2-NaOH溶液”組合成燃料電池，在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，總反應(yīng)為2H2+O2 = 2H2O。18、（1）負(fù)（1分），NaCl（1分）、AgNO3（1分）（2）H2O或水（1分）（3）12（2分） （4）4Ag+ + 2H2O 4Ag + O2+ 4H+（2分）19、解析：要注意電解的階段性。如含Cl的溶液中Cl電解完后繼續(xù)通電會(huì)使OH放電，Cu2在陰極上被電解完全后H又會(huì)放電等。電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式、電解產(chǎn)物物質(zhì)的量與得失電子數(shù)之間的關(guān)系式是電化學(xué)計(jì)算的主要依據(jù)。（1）銅極增重，說(shuō)明銀在銅極析出，則銅極為陰極，X為負(fù)極。（2）C中銅極增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，線路中通過(guò)0.02 mol電子。由4eO2，可知B中產(chǎn)生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL氣體，說(shuō)明還有112 mL是H2，即Cu2全部在陰極放電后，H接著放電產(chǎn)生了112 mL H2，則通過(guò)0. 01 mol電子時(shí)，Cu2已被電解完。由2eCu，可知n(Cu2)0.005 mol，則：c(CuSO4)0.005 mol0.2 L0.025 molL1。（3）由4e4OH知，A中生成0.02 mol OH，則：c(OH)0.1 molL1，pH13。答案：（1）負(fù) （2）0.025 molL1 （3）1320、（1）A （2）2H+ + 2e_ = H2（2H2O + 2 e_ = H2 + 2OH-）（3）從右向左 濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生 （4）增大（5）0.28 （6）2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH-