高三化学原电池试题

高三化学原电池试题
1.下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是
【答案】B
【解析】A.原电池装置，锌做负极，铜做正极并且有氢气析出，不合题意；B.电解池装置，铜与正极相连，是阳极，铜被氧化，失去电子，符合题意；C.是带盐桥的原电池，铁做负极，铜电极做正极且有氢气析出，不合题意；D.电解池装置，银做阳极，铜做阴极，在电解的前期，氢离子在铜电极上放电，产生氢气，不合题意。

【考点】原电池和电解池装置的区别，正负极的区别、现象及电极反应式，阴阳极的区别、现象及电极反应式。

2.铁棒和石墨棒用导线连接后，浸入0. 01mol/L 的氯化钠溶液中，下列说法正确的是
A．铁棒附近产生OH—B．铁棒质量减少
C．石墨棒上放出氢气D．石墨棒上放出氧气
【答案】B
【解析】属于原电池，先判断电极材料不能与电解质溶液反应，可知为吸氧腐蚀，A．OH—在石墨附近产生，错误；B．铁棒受腐蚀而质量减少，正确；C.石墨棒上没有氢气析出，错误；D.吸收氧气而不是放出，错误。

【考点】原电池，金属腐蚀中的吸氧腐蚀，内电路及电极反应。

3.已知：锂离子电池的总反应为：Li
x C+Li
1-x
CoO
2
C+LiCoO
2
锂硫电池的总反应为：2Li+S
Li
2
S
有关上述两种电池说法正确的是
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池放电时，电解质内部Li+向正极移动，错误；B、锂硫电池充电时，锂电极发生得电子反应，为还原反应，正确；C、两种电池的变价不同，所以比能量不相同，错误；D、充电时正接正，负接负，所以Li电极连接C电极，错误。

【考点】本题考查电化学原理。

4.如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。

下列分析正确的是
A．K
1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－→H
2
↑
B．K
1
闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K
2
闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K
2闭合，电路中通过0.002N
A
个电子时，两极共产生0.001mol气体
【答案】B
【解析】A、K
1
闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为Fe＋2e－→Fe2＋，A不正确；B、K
1
闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的氧气
得到电子转化为OH－，石墨棒周围溶液pH逐渐升高，B正确；C、K
2
闭合构成电解池，铁棒与
电源的负极相连，作阴极不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C不正确；D、K
2
闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极溶液中的氢离子放电生成氢气。

石墨棒是阳极，溶液中
的氯离子放电生成氯气，电路中通过0.002N
A
个电子时，两极均产生0.001mol气体，共计是
0.002mol气体，D不正确，答案选B。

【考点】考查电化学原理的应用
5.固体电解质是通过离子迁移传递电荷。

如RbAg
4I
5
晶体，其中迁移的物种全是Ag+，利用
RbAg
4I
5
晶体，可以制成电化学气敏传感器，下图是一种测定O
2
含量的气体传感器示意图。

被分
析的O
2可以透过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变化可以得知O
2
的含量。

在气体传感器工作过
程中，下列变化肯定没有发生的是（）
A．Ag－e-=Ag+B．I
2
+2Ag++2e-=2AgI
C．I
2
+2Rb++2e-=2RbI D．4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2【答案】C
【解析】由图可知，传感器中发生4AlI
3+3O
2
=2Al
2
O
3
+6I
2
，原电池的负极发生Ag-e-=Ag+，正极发
生I
2+2Ag++2e-=2AgI，所以肯定没有的反应是I
2
+2Rb++2e-=2RbI，答案选C。

【考点】考查原电池及氧化还原反应
6.分氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛。

（1）实验室制取氨气的化学方程式是。

（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合
成。

①该反应的热化学方程式是。

②简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：。

（3）下表是当反应器中按n(N
2):n(H
2
)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡
时，混合物中NH
3
的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是。

②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 (填字母)。

A. 及时分离出NH
3可以提高H
2
的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H
2
的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M点对应的H
2
转化率是。

（4）工业制硫酸的尾气中含较多的SO
2，为防止污染空气，回收利用SO
2
，工业上常用
氨水吸收法处理尾气。

①当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO
2
时，溶液中的溶质为。

② (NH
4)
2
SO
3
显碱性，用化学平衡原理解释。

③ NH
4HSO
3
显酸性。

用氨水吸收SO
2
，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确
的是 (填字母)。

a．c(NH
4＋) = 2c(SO
3
2－) ＋ c(HSO
3
－)
b．c(NH
4＋)> c(SO
3
2-)> c(H+)= c(OH-)
c．c(NH
4＋)+ c(H+)= c(SO
3
2-)+c(HSO
3
-)+c(OH-)
（5）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。

②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是。

③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是，正极的电极反应方是。

【答案】（1）2NH
4Cl +Ca(OH)
2
△2NH
3
↑+CaCl
2
+2H
2
O (1分)
（2）①N
2(g) +3H
2
(g) 2NH
3
(g)H= －93.36 kJ/mol (1分)
②将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露。

(或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露。

) (1分)
（3）① 200℃(1分) ② AC(1分) ③ 75%(1分)
（4）① (NH
4)
2
SO
3
和NH
4
HSO
3
(1分)
② NH
4+ + H
2
O NH
3
·H
2
O + H+ SO
3
2－+H
2
O HSO
3
－+ OH－,SO
3
2－水解程度大于NH
4
+的水
解程度使溶液中c(OH-) > c(H+)，溶液呈碱性。

(1分) ③ a b(2分)
（5）①碱性(1分②CO
2(1分) ③ 4NH
3
+ 3O
2
= 2N
2
+ 6H
2
O (1分)
3O
2 + 12e－+ 6H
2
O = 12OH－(1分)或 O
2
+ 4e－+ 2H
2
O = 4OH－
【解析】（1）实验室制取氨气的化学方程式是2NH
4Cl +Ca(OH)
2
△2NH
3
↑+CaCl
2
+2H
2
O。

（2）①该反应的△H="945" kJ/mol+3×(436 kJ/mol)-6×(－391.06 kJ/mol)=－93.36 kJ/mol。

②检查氨气是否泄露有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有
氨气泄露。

(或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露。

（3）①曲线a的NH
3
的物质的量分数最大，而合成氨为放热反应，故对应的温度最低，是200℃。

【考点】官能团为酯键的芳香化合物的性质。

②A.及时分离出NH
3可以使平衡正向移动，可以提高H
2
的平衡转化率；
B. 加催化剂能加快反应速率，但不能破坏破坏，不能提高H
2
的平衡转化率；
C.合成氨为体积缩小的反应，压强越高平衡常数K越大，故K(M)=" K(Q)" >K(N)。

③N
2(g) +3H
2
(g) 2NH
3
(g)
1 3 0
变化:1x 3x 2x
M点对应 =60%，H
2
转化率75%。

（4）①当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L即2molSO
2
时，溶液中的溶
质含NH与S的个数比为3:2，故是1:1的(NH
4)
2
SO
3
和NH
4
HSO
3。

② (NH
4)
2
SO
3
显碱性，是SO水解的缘故。

③ NH
4HSO
3
显酸性。

用氨水吸收SO
2
，当吸收液显中性时，
a．因为c(NH
4＋)+ c(H＋)= 2c(SO
3
2－) ＋ c(HSO
3
－)+ c(OH－)，中性得出c(NH
4
＋) = 2c(SO
3
2－)＋
c(HSO
3
－)；
b．NH为盐直接电离的离子，SO是HSO电离的离子，即c(NH
4＋)> c(SO
3
2-)；
c．由电荷守恒：c(NH
4＋)+ c(H+)="2" c(SO
3
2-)+c(HSO
3
-)+c(OH-)
（5）③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体是N
2和水，即4NH
3
+ 3O
2
=
2N
2 + 6H
2
O，正极的电极反应方是O
2
+ 4e－+ 2H
2
O = 4OH－
7.某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO
4＋10FeSO
4
＋
8H
2SO
4
==2MnSO
4
＋5Fe
2
(SO
4
)
3
＋K
2
SO
4
＋8H
2
O盐桥中装有饱和K
2
SO
4
溶液，下列叙述中正确的
是
A．乙烧杯中发生还原反应
B．甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
C．电池工作时，盐桥中的SO
4
2-移向甲烧杯
D．外电路的电流方向是从a到b
【答案】D
【解析】由题意知，酸性高锰酸钾溶液显氧化性，Fe2+显还原性，因而甲烧杯的a电极是正极，乙烧杯中的b电极是负极，所以乙烧杯发生氧化反应；甲烧杯中消耗硫酸，pH增大；电池工作时硫酸根向负极乙烧杯中移动；电子流动方向，外电路从b经导线流经a，电流刚好相反，答案选D。

8.（17分）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。

（1）为了减少空气中SO
2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H
2(g)＋1/2O
2
(g)==H
2
O(g) ΔH
1
＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O
2(g)===CO(g) ΔH
2
＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为。

②洗涤含SO
2
的烟气。

以下物质可作洗涤剂的是（填序号）：
a．Ca(OH)
2 b．CaCl
2
c．Na
2
CO
3
d．NaHSO
3
（2）CO在催化剂作用下可以与H
2反应生成甲醇：CO(g)+2H
2
(g)CH
3
OH(g)。

在密闭容器中
充有10 mol CO 与20 mol H 2，CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M 、N 两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总＝ 。

②若M 、N 、Q 三点的平衡常数K M 、K N 、K Q 的大小关系为 。

（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

①催化硝化法中，用H 2将NO 还原为N 2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。

则该反应离子方程式为 。

②电化学降解NO 的原理如右图所示，电源正极为 （填“a”或“b”）；若总反应为4NO 3-+4H +通
电5O 2↑+2N 2↑+2H 2O ，则阴极反应式为 。

【答案】（1）（4分）① C(s)+H 2O(g)＝CO(g) +H 2(g) ΔH ＝+131.3kJ·mol －
1（2分） ② a c （2分）
（2）（5分）① 5：4（2分） ②K M ＝K N ＞K Q （3分。

说明：从曲线看温度升高CO 转化率降低，该反应的正反应放热；M 、N 两点温度相同K 相同，C 点温度升高平衡向逆方向移动，CO
转化率降低，故K 值减小） （3）（8分）①2NO 3－+5H 2催化剂N 2+2OH －
+4H 2O （3分）
②a （2分） 2NO 3－+12H ++10e －
＝N 2↑+6H 2O
（3分。

阳极反应为：4OH -—4e -＝O 2↑+2H 2O 或10H 2O-20e -＝20H ++5O 2↑）
【解析】（1）①已知反应：①H 2(g)＋1/2O 2(g)==H 2O(g) △H 1＝-241.8 kJ·mol －
1、②C(s)＋
1/2O 2(g)＝CO(g) △H 2＝－110.5 kJ·mol －
1，则根据盖斯定律可知②－①即得到焦炭与水蒸气反应
生成CO 的热化学方程式，即C(s)+H 2O(g)＝CO(g) +H 2(g) ΔH ＝+131.3kJ·mol －
1。

②氢氧化钙和碳酸钠均与SO 2反应，可以作为洗涤剂，氯化钙与亚硫酸氢钠与SO 2均不反应，不能作为洗涤剂，答案选ac 。

（2）①M 点CO 的转化率为0.5，则参加反应的CO 为10mol×0.5=5mol ，则： CO （g ）+2H 2（g ）CH 3OH （g ）气体物质的量减少 2
5mol 10mol
故M 点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol N 点CO 的转化率为0.7，则参加反应的CO 为10mol×0.7=7mol ，则： CO （g ）+2H 2（g ）CH 3OH （g ）气体物质的量减少 1 2 7mol 14mol
故N 点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故M 、N 两点时容器内总气体的物质的量之比n （M ）：n （N ）=20mol ：16mol=5：4。

②由图可知，一定压强下，温度越高，CO 的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，Q 点的温度高于M 、N 点，故平衡常数K M ＝K N ＞K Q 。

（3）①用H 2将NO 还原为N 2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，这说明反应中有氢氧根生
成，则该反应离子方程式为2NO 3－+5H 2催化剂N 2+2OH －
+4H 2O 。

②溶液中氢氧根在阳极放电生成氧气，则根据装置图可知产生氧气的电极是阳极。

电解池中阳极与电源的正极相连，所以a 是电源的正极。

根据总反应为4NO 3-+4H +通电5O 2↑+2N 2↑+2H 2O 可知
阴极是硝酸根得到电子生成氮气，则阴极反应式为2NO 3－+12H ++10e －
＝N 2↑+6H 2O 。

【考点】考查热化学方程式的书写、SO 2的性质、可逆反应的有关计算与判断以及电化学原理的应用
9. 用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。

下列现象或结论叙述正确的是
【答案】C
【解析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。

电子经导线传递到正极，所
以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。

据此可知：A中该原电池中，Zn
负极上的电极发生氧化，正极铜离子析出，一段时间后两析质量不等，A错；B中盐桥中阳离子
向正极铜移动，因为a是Cu做正极，B错；Fe3+具有氧化性，I-具有还原性，所以该的电池中，
，淀粉溶液遇碘变蓝色，则b极附近溶液变蓝，C正
电极b做负极，a做正极，I-失去电子生成I
2
确；D中铁活泼，所以电极a做负极，b电极做正极，外电路电子从a沿导线流向电极b，D错。

10.下列叙述中不正确的是
A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应
B．原电池的正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应
C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D．用原电池作电源进行电解时，电子从原电池负极流向电解池阴极
【答案】B
【解析】电解池阳极与原电池负极发生的是氧化反应，电解池的阴极与原电池的正极发生的还原
反应。

答案选B。

11.下列与装置有关的说法中正确的是
A．图a中,随着电解的进行溶液中H+的浓度越来越大
B．图b中,Al电极作电池的负极,电极反应为Al-3e-Al3+
C．图c中,发生的反应为Co+Cd2+Cd+Co2+
D．图d中，K分别与M、N连接,Fe电极均受到保护不会腐蚀
【答案】D
【解析】A选项,阴极电极反应:2H++2e-H
2
↑,阳极电极反应:Fe-2e-Fe2+,溶液中H+的浓度越来越小,错误;B选项生成,错误;C选项由图可知Cd为负极,失电子,错误;D选项相连后分别为电解池的阴极、原电池的正极,均被保护。

12.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。

下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是
（）
A．当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L O
2
（标准状况下）
B．b极上发生的电极反应是：4H
2O + 4e- = 2H
2
↑+ 4OH-
C．d极上发生的电极反应是：O
2 + 4H+ + 4e- = 2H
2
O
D．c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A
【答案】D
【解析】由题给装置图可知，左边装置有外加电源，为电解池，右边装置是原电池。

电解池中，
b电极与外加电源的正极相连，则b为阳极，失电子发生氧化反应：4OH--4e-═2H
2O+O
2
↑；a电
极与外加电源的负极相连，则a为阴极，得到电子发生还原反应：2H++2e-═H
2
↑；燃料电池中是
酸性溶液，结合装置图知，d为负极失电子发生氧化反应：H
2
-2e-═2H+；c电极为正极得到电子发
生还原反应：O
2+4H++4e-═2H
2
O。

A、根据上述分析知，当有0．1mol电子转移时，a极产生
1．12L H
2（标准状况下），错误；B、 b极上发生的电极反应是：4OH--4e-═2H
2
O+O
2
↑，错误；
C、 d极上发生的电极反应是：H
2
-2e-═2H+，错误；D、c为原电池的正极，阳离子移向正极， c 极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A，正确。

【考点】考查原电池和电解池的工作原理、电极判断、电极反应。

13.肼(N
2H
4
)——空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质为20%~30%的KOH溶液，
电池总反应为N
2H
4
+ O
2
=N
2
+2H
2
O。

下列关于该电池工作时说法中正确的是
A．溶液的pH保持不变
B．溶液中的阴离子向正极移动
C．正极的电极反应式：O
2+4H++4e—=2H
2
O
D．负极的电极反应式：N
2H
4
+4OH—﹣4e— =4H
2
O +N
2
【答案】D
【解析】A、因为有水的生成，溶液的pH会减小，错误；B、原电池中，溶液中的阴离子总是移
向电池的负极，错误；C、正极的电极反应式是：O
2+2H
2
O+4e—=4OH－，错误；D、正确。

【考点】考查电化学。

14.结合下图判断，下列叙述正确的是（）
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－=Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O
2＋2H
2
O＋4e－=4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K
3[Fe(CN)
6
]溶液，均有蓝色沉淀
【答案】A
【解析】A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。

B项，Ⅰ中的负极反应为Zn－2e－=Zn2＋。

C项，Ⅱ中的正极反应为2H＋＋2e－=H
2
↑。

D项，由于Ⅰ中负极反应产生
Zn2＋，不会与K
3[Fe(CN)
6
]溶液作用产生蓝色沉淀。

15.一种碳纳米管能够吸附氢气，可做二次电池(如下图所示)的碳电极。

该电池的电解质为6 mol·L－1 KOH溶液，下列说法中正确的是（）
A．充电时阴极发生氧化反应
B．充电时将碳电极与电源的正极相连
C．放电时碳电极反应为H
2
－2e－=2H＋
D．放电时镍电极反应为NiO(OH)＋H
2O＋e－=Ni(OH)
2
＋OH－
【答案】D
【解析】A项，充电时，阴极发生还原反应，错误；B项，碳电极为负极，应与外接电源的负极
相连，作阴极，错误；C项，放电时，碳电极(负极)反应为H
2－2e－＋2OH－=2H
2
O，错误；正极
反应为2NiO(OH)＋2H
2O＋2e－=2Ni(OH)
2
＋2OH－，D正确。

16.据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月。

其电池反应为：2CH
3
OH＋
3O
2＋4OH－ 2CO
3
2—＋6H
2
O，则下列说法正确的是()
A．放电时CH
3
OH参与反应的电极为正极
B．放电时负极的电极反应为CH
3OH＋8OH－－6e－=CO
3
2—＋6H
2
O
C．标准状况下，通入5.6 L O
2
并完全反应后，有0.5 mol电子转移D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低
【解析】A项，放电时为原电池装置，失去电子一极为负极，得到电子一极为正极，CH
3
OH中碳
元素化合价升高，失电子，参与反应的电极为负极；C项，标准状况下，通入5.6 L O
2
即0.25
mol完全反应后，转移电子数为4×0.25 mol＝1 mol；D项，放电时通入氧气一端方程式为：O
2
＋2H
2
O＋4e－=4OH－，电极附近c(OH－)增加，pH增大。

17.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭
合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是__________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)。

(2)丙池中F电极为__________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为
__________。

(3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O
2
的体积为
__________mL(标准状况)。

(4)一段时间后，断开开关K。

下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是__________(填选项字母)。

A．Cu B．CuO C．CuCO
3D．Cu
2
(OH)
2
CO
3
【答案】(1)甲池(2)阴极2CuSO
4＋2H
2
O2H
2
SO
4
＋2Cu＋O
2
↑(3)560(4)BC
【解析】(1)甲、乙、丙三池中只有甲池中的氧化还原反应能自发进行，因此甲池为原电池。

(2)丙
池中F电极与甲池负极相连，为阴极，丙池为电解硫酸铜溶液，总反应式为2CuSO
4＋2H
2
O
2H
2SO
4
＋2Cu＋O
2
↑。

(3)乙池中C电极反应式为Ag－e－=Ag＋，甲池中B电极反应式为
2H
2O＋O
2
＋4e－=4OH－，则有关系式：4Ag～O
2
，故V(O
2
)＝×22.4＝0.56 L。

(4)从丙池的电
解总反应式可以看出，溶液中减少的“2Cu＋O
2”相当于CuO，因此可以加入CuO或CuCO
3。

18.甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

请回答下列问题：
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_________________________
(2)已知：5Cl
2＋I
2
＋6H
2
O=10HCl＋2HIO
3。

若将湿润的淀粉-KI试纸置于乙装置中的碳棒附近，现
象为________________________________；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 mL，则此时溶液的pH＝________。

(室温条件下，且不考虑电解产物的相
(3)工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。

当乙装置中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置，Na＋的移动方向如图中标注，则H
2
的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。

(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极的电极反应式：_____________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是(请结合化学用语解
释)____________________________________ __。

③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是
___________________ __________________________________________
【答案】(1)O
2＋2H
2
O＋4e－=4OH－
(2)试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去13
(3)E不能
(4)①2O2－－4e－=O
2↑
②制备Ti时，在电解槽中发生的反应：阴极2Ca2＋＋4e－=2Ca、阳极2O2－－4e－=O
2
↑和2Ca＋
TiO
2
Ti＋2CaO，由此可知CaO的量不变
③石墨与阳极产生的氧气反应而不断减少
【解析】(1)甲装置中锌作负极，碳棒作正极，碳棒表面的电极反应式为O
2＋2H
2
O＋4e－=4OH－。

(2)由乙装置中电子流向可知Fe为电解池的阴极，C为电解池的阳极，电解饱和食盐水时，碳棒上的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl
2
↑，若将湿润的淀粉-KI试纸置于碳棒附近，试纸开始变蓝，一
段时间后蓝色褪去；惰性电极电解饱和食盐水的总反应式为2Cl－＋2H
2O 2OH－＋Cl
2
↑＋H
2
↑，
则n(OH－)＝n(e－)＝0.02 mol，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，所以溶液的pH＝13。

(3)Na＋移向阴极区，阴极上产生H
2，H
2
从E口逸出；若改用阴离子交换膜，电解产生的OH－移
向阳极区，能与阳极产生的Cl
2发生反应：2OH－＋Cl
2
=
Cl－＋ClO－＋H
2
O，故不能改用阴离子交换膜。

(4)根据题设条件，熔融CaO电离产生Ca2＋、O2－。

Ca2＋在阴极获得电子生成Ca,2Ca2＋＋4e－
=2Ca，O2－在阳极失去电子产生O
2,2O2－－4e－=O
2
↑。

生成的Ca与TiO
2
发生置换反应：2Ca＋
TiO
2Ti＋2CaO，可见CaO的总量不变。

阳极产生的O
2
与石墨发生反应生成CO
2
，所以
电解过程中，应补充被消耗的阳极材料石墨。

19.根据下图回答，下列说法不正确的是 ()
A．此装置用于电镀铜时，电解一段时间，硫酸铜溶液的浓度不变
B．燃料电池中正极反应为O
2＋4e－＋4H＋=2H
2
O
C．若a为粗铜，b为纯铜，该装置可用于粗铜的精炼
D．电子经导线流入a电极
【答案】D
【解析】电镀铜时阳极为铜，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，负极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，所以A正确；O
2
得电子，酸性溶液中生成水，所以B正确；a与电源正极相连为阳极，b与电源负极相连为阴极，C正确；电子由a电极流出，D错误。

20.电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg＋ClO－＋
H
2O=Cl－＋Mg（OH）
2
↓，图乙是含Cr
2
O
7
2-的工业废水的处理。

下列说法正确的是（）
A．图乙中Cr
2O
7
2-向惰性电极移动，与该极近的OH－结合转化成Cr（OH）
3
除去
B．图乙的电解池中，有0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有336 mL的气体产生
C．图甲中发生的还原反应是Mg2＋＋ClO－＋H
2O＋2e－=Cl－＋Mg（OH）
2
↓
D．若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理，理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀
【答案】C
【解析】A项，在电解池中，阴离子应该移向阳极，根据装置乙可知，惰性电极做阴极；B项，未标明标准状况，故无法计算产生气体的体积；C项，根据装置甲可知，镁做负极，发生电极反应是Mg－2e－=Mg2＋；D项，图甲中溶解3.6 g镁时，失去的电子是0.3 mol，在图乙中阳极反应是Fe－2e－=Fe2＋，根据电子守恒可得此时生成的Fe2＋是0.15 mol，所以最后生成的氢氧化铁也是0.15 mol即16.05 g。

点拨：本题考查电化学原理，考查考生灵活解决问题的能力。

难度较大。

21.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电
压。

高铁电池的总反应为3Zn＋2K
2FeO
4
＋8H
2
O3Zn（OH）
2
＋2Fe（OH）
3
＋4KOH，
下列叙述正确的是（）
A．充电时阳极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）
2 B．充电时OH－向阳极移动
C．放电时每转移3 mol e－正极有1 mol K
2FeO
4
被氧化
D．充电时，电源的正极应与电池的Zn（OH）
2
极相连
【答案】B
【解析】A项，通过总反应可以判断该反应为放电时负极发生的反应；B项，充电时阴离子向电
解池的阳极移动；C项，正极得电子，化合价降低，被还原；D项，电池的Zn（OH）
2
极充电时为阴极，应与电源的负极相连。

点拨：本题考查蓄电池，考查考生书写电极反应式的能力。

难度中等。

22. Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋ Mg=Mg2＋＋ 2Ag ＋2Cl－。

有关该电池的说法正确的是（）
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl＋e－=Ag＋Cl－
C．不能被KCl 溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【答案】D
【解析】根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误，电解质溶液可用KCl 溶液代替，C错误。

23.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②
流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。

据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（）
A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④
【解析】选B①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；
②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。

综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②，选项B正确。

24.有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯化铝锂（LiAlCl
4
）溶解在
亚硫酰氯（SOClCl）中形成的，其电池总反应方程式为8Li＋3SOCl
2=6LiCl＋Li
2
SO
3
＋2S。

下列
叙述中正确的是（）
A．电解质溶液可以用水，也可以用饱和食盐水
B．电池工作过程中，亚硫酰氯（SOCl
2）被还原成Li
2
SO
3
C．电池工作时，锂电极为正极，石墨电极为负极
D．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出的硫的物质的量之比为4∶1
【答案】D
【解析】金属锂与水反应，故电解质溶液应用无水溶剂，A项错误；亚硫酰氯中硫元素化合价为
＋4价，反应中被还原为硫单质，B项错误；电池工作中锂的化合价升高被氧化，应为负极，C
项错误；根据电子守恒可知D项正确。

25.下列有关电池的说法不正确的是（）。

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
【答案】B
【解析】锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故
电流从铜流向锌，而电子是沿外电路由锌流向铜，B项错；电池的实质即是将化学能转化成电能，C正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。

26.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为
电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为：
PbSO
4+2LiCl+Ca ＝ CaCl
2
+Li
2
SO
4
+Pb
下列有关说法正确的是：(Pb的相对原子质量：207)
A．正极反应式：Ca+2Cl- - 2e-＝ CaCl
2
B．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转。

C．放电过程中，Li+向负极移动
D．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb
【答案】B
【解析】正极发生还原反应，电极方程式为PbSO
4+2e－+2Li＋=Li
2
SO
4
+Pb，故A错误；常温下，
电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故B正确．放电过程中阳离子向正极移动，故C错误；根据电极方程式PbSO
4
+2e－+2Li＋。