电化学典型练习题
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pH
pH 沉淀量 沉淀量 7 7
时间 时间 时间 时间
电化学基础
1.用石墨电极电解100mL 硫酸铜和硫酸的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到
2.24L 气体(标准状况),原混合溶液中Cu 2+ 的物质的量浓度(mol •L -1)为( )
A .4
B .3
C .2
D .1
2.用石墨作电极电解3mol/LNaCl 和0.4mol/LAl 2(SO 4)3的混合液时,下图曲线正确的是( )
二、填空题
3.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3、Na 2CO 3和的熔融盐混
和物作电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO 2的混和气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃
料电池,完成有关的电池反应式:电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO 32- →4CO 2+4e -。
阴极反应式: ,总电池反应: 。
4. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量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Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+)
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -Ni
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Fe 2+和Zn 2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt
5. 通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比为n (硝酸银)∶n (硝酸亚汞)= 2∶1,则下列表述正确的是( )
A .在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为n (银)∶n (汞)= 2∶1
B .在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C .硝酸亚汞的分子式为HgNO 3
D .硝酸亚汞的分子式为Hg 2(NO 3)2
6. 下列关于如图所示装置的叙述,正确的是( )
A.铜片是负极,锌片上有气泡产生B.锌片和铜片都不断溶解,溶液逐渐变为蓝色
C.该装置可以将电能转化为化学能D.电子从锌片流出,经导线流向铜片
7.如图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于___腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液是____ 性,发生____腐蚀,电极反应:负极为____,正极为____。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈___性,发生___腐蚀,电极反应:负极为____;正极为____。
8.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是
①Fe由+2价转化为+3价②O2被还原③H+被还原④有Fe2O3·xH2O生成⑤杂质碳被氧化除去
A.①②B.③④C.①②③④D.①②③④⑤
9.为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是[ ]
A.在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B.在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨,一同浸入海水中
C.在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D.在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极
10. 根据右图,下列判断中正确的是
A.向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成 B.烧杯b中发生反应为2Zn-4eˉ=2Zn2+
C.电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极 D.烧杯a中发生反应O2+ 4H++ 4eˉ= 2H2O,溶液pH降低
11.下列事实不能用电化学原理解释的是
A.常温条件下,在空气中铝不容易被腐蚀 B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀
C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜 D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板
12.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(2)钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀.在空气酸度不大的环境中负极反应式为______;正极反应式为______.
13.工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)右图是离子交换膜法电解饱和食盐水
示意图,电解槽阳极产生的气体是( );
NaOH溶液的出口为______(填字母);精制
饱和食盐水的进口为_____(填字母);干燥
塔中使用的液体干燥剂是____(每空2分)。
(2) 原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe 3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加人的试剂分别为①Na 2 CO 3、②HCl(盐酸)、③BaCl 2 ,这3种试剂添加的合理顺序是(2分)(填序号)。
(3) 多晶硅主要采用SiHCl 3还原工艺生产,其副产物SiCl 4的综合利用受到广泛关注
①SiCl 4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl 4与H 2和O 2反应,
产物有两种,化学方程式为 (2分)。
②SiCl
也可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20 0 C恒容密闭容器中发生反应 :
4
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g),达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L
和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 mol。(4)已知1 g阴极产生的气体在阳极产生的气体中完全燃烧时放出92. 3 kj的热量,则该反应的
热化学方程式为: (2分)。
(5) 采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成
m(标准状况)。
氢气3
14.关于如图所示装置的判断,叙述正确的是()
A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池
B.该装置中铜为正极,锌为负极
C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下
的体积为2.24 L
D.装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
15.(1)电解饱和食盐水之前食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,使
用的试剂和操作有 a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀盐酸,d.过滤,其合理的加入顺序为
________(填字母代号)。
(2)电解饱和食盐水时离子交换膜的作用是_____________________________
(3)电解饱和食盐水时,如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中,1 min在阳极可产生11.2 L(标
准状况)Cl2,这时溶液的pH是(设体积维持不变)________。
(4)Cl2常用于自来水的杀菌消毒,现有一种新型消毒剂ClO2,若它们在杀菌过程中还原产物均为Cl-,
消毒等量的自来水,所需Cl2和ClO2的物质的量之比为________。
16.新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M 表示)的结构简式如下: