电化学专题试题(教师卷)

电化学专题试题(教师卷)
电化学专题试题
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题
试题分析：A.在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，则a极为负极，
电子由a极流向
-+
b极，A项正确；B．a极的电极反应式是：H2 -2e = 2H，B项正确；C.在氢氧燃料电
池中，电池的总反应为2H2+O2 =2H2O，则电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4 ）减小，C项错误；D.1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等
物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确；选C。

考点：考查原电池的工作原理
3．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。

特斯拉全电动
汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电
＋＋
解质为一种能传导Li的高分子材料，隔膜只允许 Li通过，电池反应式。

下列说法不正确的是．．．
1．工业上电解法制铝原理如图。

下列说法正确的是
A．电解过程中每转移12 mol电子，会产生2 molO2 B．加入助熔剂冰晶石(Na3AIF6)可降低电解的温度
3+-C．电解过程中阳极反应式4A1+12e→4Al
D．若用该装置电解氯化铝溶液也能得到金属铝【答案】B 【解析】
试题分析：A、每摩尔氧气生成，转移4摩尔电子，所以当有12摩尔电子转移时，会
产生3摩尔氧气，错误，不选A；B、加入助熔剂是为了电解的温度，正确，选B；C、电
解时阳极时氧离子反应，所以错误，不选C；D、不能电解氯化铝溶液得铝，因为铝离子的氧化性比氢离子弱，不选D。

考点：电解原理的应用。

2．下图为Pt电极的氢氧燃料电池工作原理示意图，H2SO4为电解质溶液。

有关说法
不正确的是．．．
A．充电时Li从右边流向左边
B．放电时，正极锂的化合价未发生改变
+－
C．充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为：Li1-x CoO2+ xLi+ xe= LiCoO2
+
D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li进入石墨中而有利于回收【答案】D 【解析】
试题分析：放电时A为负极，B为正极，充电时A为阴极，B为阳极。

A、充电时A附
近的反应为
-++
C6+xe+xLi=LixC6，锂离子从右边流向左边，正确，不选A；B、放电时，正极反应为
Li1-x CoO2+ xLi+ －
xe= LiCoO2 ，锂的化合价不变，正确，不选B；C、充电时B为阳极，正确，不选C；
D、进行放电处理，是使锂离子从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收，选D。

考点：原电池和电解池的原理应用。

4．美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200℃时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

电池总反应为：C2H5OH +3O2 =2CO2 +3H2O，电池示意如图，下列说法正确的是
＋
A．a极为负极，电子由a极流向b极
-+
B．a极的电极反应式是：H2 -2e = 2H
C．电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）增大 D．若将H2改为等物质的量CH4，
O2的用量增多【答案】C 【解析】
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A．a极为电池的负极，乙醇被还原
B．电池工作时电子由b极沿导线经灯泡再到a极
+－
C．电池正极的电极反应为：2H + O2 + 4e= H2O D．电池工作时1mol乙醇被氧化时，就有12mol质子通过质子交换膜【答案】D 【解析】
试题分析：A、由图可知，该反应为原电池，其中a为负极，发生氧化反应，电极反
应为
-++－
C2H5OH+3H2O-12e=2CO2+12H，b为正极，发生还原反应，电极反应为4H + O2 + 4e=
2H2O，错误；B、
+－
电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极，错误；C、电池正极的电极反应为：
4H + O2 + 4e= 2H2O，错误；D、电池工作时1mol乙醇被氧化时，就有12mol质子通过质
子交换膜，正确；故本题选择D。

考点：原电池的工作原理
5．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可
用C6H10O5表示。

下列有关说法正确的是：
A．b是阳离子交换膜，允许Na通过 B．从A口出来的是NaOH溶液
－－
C．阴极反应式为4OH－4e== 2H2O＋O2↑ D．Na2SO4溶液从G口加入【答案】A
【解析】
＋
试题分析：A．阴极是氢离子放电，产生氢氧化钠，则b是阳离子交换膜，允许Na通过，A正确；B．阳极氢氧根放电，产生硫酸，即从A口出来的是硫酸溶液，B错误；
C．阴极是氢离子放电，阳极是氢氧
－－
根放电，电极反应式为4OH－4e== 2H2O＋O2↑，C错误；D．Na2SO4溶液从F口加入，D错误，答案选A。

考点：考查电解原理的应用
7．右图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。

电池的中间为只允许钠离子
通过的离子选择
＋
性膜。

电池充、放电的总反应方程式为：2Na2S2+NaBr3下述关于此电池说法正确的是
Na2S4+3NaBr
A. b电极上发生氧化反应
B. b电极附近溶液的pH增大
－＋
C. a电极反应式：C6H10O5+24e＋7H2O===6CO2↑＋24H
＋－
D. 中间室：Na移向左室，Cl移向右室【答案】B 【解析】
试题分析：A、根据示意图可知，b极上NO3￣得电子生成N2，则b电极上发生还原反应，错误；B、b
++
极上NO3￣得电子与H反应生成N2和H2O，H浓度减小，则b电极附近溶液的pH增大，正确；C、C6H10O5
+－＋
在a极上失去电子生成CO2和H，则电极反应式为：C6H10O5―24e＋7H2O===6CO2↑＋24H，错误；D、
＋－
根据电流方向可得中间室：Na移向右室，Cl移向左室，错误。

考点：本题考查原电
池原理及应用。

6．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。

用氯碱工业
中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。

下列说法中
正确的是
+
A.充电的过程中当O.1 mol Na通过离子交换膜时，导线通过0．1 mol电子
-B．电池放电时，负极反应为：3NaBr一2e＝NaBr3+2Na C．充电过程中，电极a与
电源的正极相连 D．放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜【答案】A 【解析】
试题分析：A.充电相当于电解池，如果有0.1 mol Na通过离子交换膜时，根据电荷
守恒定律可知导线中一定有0．1 mol电子通过，A正确；B．电池放电时相当于原电池，
负极S失去电子，则负极反
―+
应为2Na2S2-2e＝2Na+Na2S4，B错误；C．根据B中分析可知a电极是负极，则充电
过程中，电极a与电源的负极相连，C错误；D．放电相当于原电池，则放电过程中钠离子从负极通过交换膜进入正极，即从左到右通过离子交换膜，D错误，答案选A。

考点：考
查电化学原理的应用 8．某研究小组利用电化学方法处理石油炼制过程中产生的含H2S的
废气。

基本工艺是将H2S通入FeCl3溶液中，过滤后将滤液加入电解槽中电解，如图所示，下列有关说法正确的是
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阳极产生的氯气不能与氢氧化钠溶液反应，则不能制得NaClO3，D错误，答案选C。

考点：考查电解原理的应用
10．电解NO 制备NH4NO3，其工作原理如图所示。

下列说法中正确的是
A．过滤得到的沉淀可能是FeS
－－
B．与a极相连的电极反应式为2Cl－2e＝Cl2 C．可以用Fe与外接电源的a极相连D．电解后的滤液可以循环利用【答案】D 【解析】
试题分析：H2S与氯化铁反应生成氯化亚铁、S和氯化氢，则过滤后的滤液是氯化亚
铁和氯化氢的混合液。

b电极产生氢气，说明溶液中的氢离子放电，则b是电源的负极，a 电极是正极。

A．过滤得到的沉淀是S，A错误；B．与a极相连的电极是阳极，溶液中的
亚铁离子放电，生成铁离子，B错误；C．与a极相连的电极是阳极，如果用Fe与外接电
源的a极相连，则铁失去电子，转化为亚铁离子，无法得到氯化铁，C错误；D．电解后的滤液是氯化铁，可以循环利用，D正确，答案选D。

考点：考查电解原理的应用
－
9．一定温度和电压下，电解精制食盐水可制取NaClO3。

电解装置如图。

已知：3Cl2 + 6OH ＝ ClO3－－
+ 5Cl + 3H2O。

下列说法正确的是
A．阳极上的电极反应为：NO―3e+ 4OH= NO3+ 2H2O B．电解生成1 mol NH4NO3 时，转移5NA电子
C．电解质溶液中，NO3离子向阴极移动
D．为了使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质A为稀硝酸【答案】B 【解析】
－－＋
试题分析：A、阳极NO失去电子，电极反应为：NO―3e+ 2H2O = NO3+ 4H，A错误；B、阴极上NO
－
得到电子转化为铵根，则电解生成1 mol NH4NO3 时，转移5NA电子，B正确；C、电
解质溶液中，NO3
―＋＋
离子向阳极移动，C错误；D、阴极电极反应式为NO＋5e＋6H＝NH4＋H2O，根据电子
得失守恒可知阴极产生的铵根物质的量小于阳极生成的硝酸根的物质的量，因此为了使电
解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质A为氨气，D错误，答案选B。

考点：考查电解原理的应用
11．隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的原理是使乙醛分别在两极发生反应，转化为乙
醇和乙酸。

实验室中，以一定浓度的乙醛―Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。

有关说法不正确的是
－
－
－
－－
A．铁为阳极，电极反应式为2H2O + 2e ＝H2↑+ 2OH
B．若阴极产生3.36L（标况）气体，则溶液中的反应转移电子0.30mol C．电解槽内
总反应方程式为：NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑
D．用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，也一样可以制得NaClO3 【答案】C 【解析】
试题分析：A．铁为阳极，则阳极铁失去电子，因此铁应该是阴极，A错误；B．阴极
是氢原子的氢离子放电产生氢气，因此若阴极产生3.36L（标况）气体，即氢气是
0.15mol，则导线中转移0.3mol电子，但溶液中不能传递电子，B错误；C．阳极氯离子放
电，产生氯气，阴极氢离子放电，产生氢气，生成的氯气与氢氧化钠反应生成氯酸钠，则
电解槽内总反应方程式为：NaCl + 3H2O NaClO3 +
3H2↑，C正确；D．若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，阴极产生的氢氧根不能移
动到阳极，所以
A．图中燃料电池的a极应通入氧气 B．乙醇在阴极产生
C．电解过程中，阴极区有NaOH产生
D．每生成1mol乙酸，理论上至少消耗标况下氧气22.4L 【答案】D 【解析】
++
试题分析：A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，由图示可知H、Na 移向负电荷较
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多的阴极b区域，则a极应通入O2，b通入燃料CH4，正确；B．乙醇在阴极得到电子被还原产生，正
-+
确；C．电解过程中，阴极区H+不断放电，破坏了附近的水的电离平衡，最终达到平
衡时，c(OH)>c(H)，所以有NaOH产生，正确；D．根据氧化还原反应中电子得失数目相等，结合反应：
2CH3CHO+O22CH3COOH可知，每生成1mol乙酸，理论上至少消耗标况下氧气11.2L，
错误。

考点：考查电解原理的应用的知识。

12．锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。

下列说法不正确的是．．．
【解析】
试题分析：由图可知，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故b为电源的负极， A选项不正确；阴极反应为
6H2O+6e-�T6OH-+3H2↑（或6H++6e-�T3H2↑），阳极反应为6Cl--6e-�T3Cl2↑，CO （NH2）2+3Cl2+H2O�TN2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、
H+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， B选项不正确；由图可知，阳极室首先是氯离子
放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的
反应依次为：2Cl--2e-�TCl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O�TN2+CO2+6HCl，C选项不正确；电解收集到的13.44L气体，物质的量为=0.6mol，由反应CO（NH2）
2+3Cl2+H2O�TN2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.6mol×1/5=0.12 mol，可知生成0.12mol N2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12mol，其质量为：m[CO（NH2）
2]=0.12 mol×60 g?mol-1=7.2g，选项 D正确；
考点：电解原理的应用重点考查电极反应、电极判断及氧化还原反应的相关知识14．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。

用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。

下列推断合理的是
A．充电时电极a连接电源的负极
－2+
B．放电时负极的电极反应式为Zn―2e=Zn C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应【答案】A 【解析】
-试题分析：在充电时，电解质溶液中的Br在阳极失去电子变为Br2，所以应该与电源的正极连接，所以电极a连接电源的正极，错误；B．放电时Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应
－2+-式为Zn―2e=Zn，正确；C．放电时Br2得到电子变为Br，所以左侧电解质储罐中的离子总浓度增
大，正确；D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，故可阻止Br2与Zn直接发生反应，正确。

考点：考查原电池、电解池反应原理的应用的知识。

13．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图。

下列有关说法正确的是：
-2-+
A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e+4H2O=FeO4+ 8H
B．电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极
-C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH自右向左移动
D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计）【答案】D 【解析】
－－2－
试题分析：A项铁作阳极，电极反应式为：Fe－6e＋8OH=FeO4＋4H2O;B项电子有阳极经导线流向
-正极，再由负极经导线流向阴极，而不经过溶液；C项OH向右移动；D项由电解过
程的总方程式确定，
-c（OH）减小，溶液的pH降低。

考点：电解原理。

15．某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。

下列说法正确的是
A．a为电源的负极
B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高
－
C．阳极室中发生的电极反应为2 H++2e=H2↑ D．若两极共收集到气体13.44L（标准
状况），则除去的尿素为7.2g（忽略气体的溶解）【答案】D
A．正极反应为AgCl+eAg+Cl
B．放电时，交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成
--
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C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
-D．当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.01 mol离子【答案】B 【解析】
试题分析：A、正极为氯气得到电子，所以不选A；B、放电时，左侧银失去电子变成
银离子，和盐酸中的氯离子反应生成氯化银沉淀，正确，选B；C、根据总反应可知将盐酸换成氯化钠不影响，不选C；D、当电路中转移0.01摩尔电子时，交换膜左侧产生0.01摩尔银离子，与盐酸反应生成氯化银沉淀，同时又0.01摩尔氢离子通过阳离子交换膜转移
到右侧溶液中，故左侧溶液共约0.02摩尔离子减少，错误，不选D。

考点：考查原电池的原理
2-16．电解法是处理工业废水的一种重要方法。

如酸性含（Cr2O7）废水就可以采用
电解法进行无害化
2-3+2-处理。

电解时采用Fe作阳极，惰性电极作阴极。

已知：①氧化性：Cr2O7>Fe ；
②Cr2O7被还原生成
3+-31
Cr；③Ksp[Cr （OH）3]=6.3×10。

下列说法正确的是 A. 阳极材料也可以是Cu
2-B. 阴极每产生3molH2，则有1mol Cr2O7被还原
2-2++3+3+
C. 一段时间后溶液中发生反应Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O
D. 电解最后阶段需要
加碱，使溶液中的阳离子转化为沉淀【答案】C 【解析】
试题分析：根据题给信息，电解时采用Fe作阳极，Fe为活性电极，失去电子，发生
氧化反应生成亚
-2+2＋2-铁离子，阳极反应为Fe-2e�TFe，生成的Fe与废水中的Cr2O7发生氧化还
原反应，
2-2++3+3+-31
Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O，根据Ksp[Cr （OH）3]=6.3×10，随着氢离子的消耗，溶液中生成Cr（OH）3 和Fe（OH）3沉淀，达到处理工业废水的目的，因此不能用铜作阳极，A项错误；C项正
-2+＋－
确；根据阳极Fe-2e=Fe，阴极极：2H+2e=H2↑，每产生3molH2，则转移电子数6mol
需要3molFe，
-2+2-2-再根据上述分析的方程式可得关系式，6Fe～12e～6Fe～Cr2O7，被还原的
Cr2O7的物质的量为
0.5mol，B项错误；阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢
氧根，无需加碱，就有Fe（OH）3沉淀生成，D项错误；选C。

考点：考查电解的应用。

17．利用如图所示装置进行下列实验,下表中对应叙述正确的是
C D X为硫酸氢钠，Y为锌 K与M连接时； K与N连接时 X为氯化钠，Y为锌 K与M
连接时； K与N连接时铁电极反应均为：＋－2H＋2e===H2↑ 铁电极的保护方法均为: 牺牲阳极的阴极保护法【答案】C 【解析】
试题分析：A、K与M连接时，实际电解水，NaHSO4浓度增大，pH减小，错误；B、K
与N连接时形成原电池，石墨为原电池的正极，电极反应为：2H2O+O2 +4e￣=4OH￣，错误；C、K与M连接，铁做电解的
＋－
阴极，K与N连接时，铁做原电池的正极，铁电极反应均为：2H＋2e===H2↑，正确；D、K与M连接时，为外加电流阴极保护法，错误。

考点：本题考查电化学原理及应用。

18．碱性硼化钒（VB2）―空气电池工作时反应为：4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5。

用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。

当外电路中通过
0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是
-+
A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2 + 11H2O - 22e = V2O5 + 2B2O3 + 22H B．外
电路中电子由c电极流向VB2电极
C．电解过程中，c电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
D．若B装置内的液体体积为100 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L 【答案】C 【解析】
试题分析：VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-
=V2O5+2B2O3+11H2O，故A错误; B、外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B错误;
C、c电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，C正确;
D、当外电路中通过0.04mol
电子时，B装置内与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气为0.01mol，又共收集
到0.448L气体即0.02mol，则阴极也产生0.01moL的氢气，所以溶液中的铜离子为
0.01mol，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.1mol/L，故D错误考点：原电池和电解池的工作原理
19．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A B X为硫酸氢钠，Y为石墨 K与M连接时；K与N连接时 X为氯化钠，Y为石墨 K
与M连接时； K与N连接时一段时间后溶液的pH均增大石墨电极反应均为：－－4OH
－4e===2H2O＋O2↑ 第9页共76页◎ 第10页共76页感谢您的阅读，祝您生活愉快。