3电化学模拟试题

电化学模拟试题训练

彭霄

历届真题回顾

2013

在液氨中，Eθ(Na+/Na)＝－1.89V，Eθ(Mg2+/Mg)＝－1.74V，但可以发生Mg 置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na，指出原因。

2012

第8题（16分）右图示出在碳酸—碳酸盐

体系（CO32—的分析浓度为 1.0×10—

2mol·L—1）中，铀的存在物种及相关电极

电势随pH的变化关系（E—pH图，以标

准氢电极为参比电极）。作为比较，虚线示

出H+/H2和O2/H2O两电对的E—pH关系。

8-1 计算在pH分别为4.0和6.0的条件下

碳酸—碳酸盐体系中主要物种的浓度。

H2CO3：Ka1=4.5×10—7，Ka2=4.7×10—11

8-2 图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别写出与a和b相对应的轴的物种发生转化的方程式。

8-3 分别写出与直线c和d 相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。8-4 在pH=4.0的缓冲体系中加入UCl3，写出反应方程式。

8-5 在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO3)34—和U4O9(s)能否共存？说明理由；UO2(CO3)34—和UO2(s)能否共存？说明理由。

2011

1-5 已知EӨ(FeO42—/Fe3+) = 2.20 V，EӨ(FeO42—/Fe(OH)3) = 0.72 V。

①写出氯气和三氯化铁反应形成高铁酸根的离子方程式。。

②写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解的离子方程式。。

③用高铁酸钾与镁等组成碱性电池，写出该电池的电极反应。

2010

近年来，用BH4-和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题。该电池放电时，每摩尔BH4-释放8摩尔电子，标准电动势大于2 V。写出这种电池放电反应的离子方程式。

题型分析

题型一：原电池和电解反应

原电池反应式的书写、电解反应的书写、电解的相关计算。

题型二：电化学综合计算

电化学与其他化学平衡（酸碱平衡、沉淀平衡、络合平衡）的综合

题型三：新型电池及分子开关

属于热点内容。

题型一：原电池和电解反应

1.能否根据铅蓄电池电解质溶液密度的变化，来判定该蓄电池工作情况（是继

续使用还是需要充电）。

2.已知蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解他的作用。铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示：

Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

据此判断下列叙述中正确的是

A 放电时铅蓄电池负极的电极反应为：PbO2＋4H＋＋SO42－十2e＝PbSO4＋2H2O

B 充电时铅蓄电池阴极的电极反应为；PbSO4＋2e＝Pb2＋＋SO42－

C 用铅蓄电池来电解CuSO4溶液，要生成1.6克Cu，电池内部要消耗0.05摩H2SO4

D 铅蓄电池充电时，若要使3.03千克PbSO4转变为Pb和PbO2，需通过20摩电解：

3.锂电池由于其安全可靠的性能，体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。阴极材料由

LiMO2（M＝Co，Ni，V，Mn)构成，阳极(发生氧化反应）材料由石墨构成，阴、阳两极之间用半透膜隔开，充电时锂离子由阴极向阳极迁移，放电时则相反，电池可表示为：(－)C n/LiClO4/LiMO2(＋)，书写电极反应？

4.铅－酸电池是广泛使用在汽车和作为动力的便携式电池。目前在动力汽车的电池发展中，最有有途的是轻便型可充电锂离子电池。

一个铅－酸电池表示以下：

Pb(s) |PbSO4(s) | H2SO4(aq) |PbSO4(s) | PbO2 |(Pb(s))

一个锂电池表示以下：

Li(s) | Li+－导电（固体）电解质(s) | LiMn2O4(s)

在放电过程中，形成了嵌入物Li2Mn2O4，在充电过程中，转变成Li(s)和LiMn2O4。

(1) 写出在铅－酸电池放电过程中电极上的电化学反应式。

在负极上反应式：

在正极上反应式：

(2) 写出在锂离子电池放电过程中电极上的电化学反应式。

在负极上反应式：

在正极上反应式：

(3) 写出在Li2Mn2O4尖晶石型结构中锂离子和锰离子的配位数。

5. LiCl·2H2O因吸收空气中水分溶液。对LiCl溶液加热至干，继续加热到熔融，通电电解，但阳极产物不是Cl2。为什么？

6. 以锌(阴)和铜(阳)为电极组成电解槽，以含有酚酞和淀粉的碘化钾水溶液为电解液。电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液仍为无色；过了相当时间后阳极区才呈紫色。

(1) 写出阴、阳极上的电极反应式和化学反应方程式。

(2) 怎样才能使阳极区溶液在电解开始后不久即呈紫色？

7.

电解稀硫酸溶液得22O H 和，同温、同压下，按说其体积比应为2：1，但实际结果是在同温、同压下，二者的体积比略小于2：1。往经过电解的42SO H 中加入KI 溶液，析出2I ，而滴加4KMnO 溶液不发生反应。请说明实验现象（含为什么用4KMnO 、KI 分别和经过电解的42SO H 反应）。

8.气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫：配制一份电解质溶液，主要成分为: K 4[Fe(CN)6] (200g/L)和KHCO 3 (60g/L)；通电电解，控制电解池的电流密度和槽电压，通入H 2S 气体。写出相应的反应式。

已知：φ (Fe(CN)63－/Fe(CN)64－)= 0.35 V ;

KHCO 3溶液中的φ(H +/H 2) ~ －0.5 V ; φ(S/S 2-) ~ －0.3 V

9.近年来全国各地开展了轰轰烈烈的降能排耗活动，其中含硫废气的处理是某些工厂面临的重要课题。某研究小组充分利用石油炼制过程中产生大量的H 2S 废气，用热分解法和电化学的方法可以制得H 2 和硫磺产品。

（1）如何从高温分解（一般在1100℃以上）的蒸汽中得到硫磺？

（2）电化学的基本工艺是将H 2S 通入 FeCl 3 水溶液中，过滤后将反应液通入电解槽中电解。研究表明，Fe-Cl 体系中对H 2S 的吸收率可达99%，反应液可循环利用。写出有关反应的方程式。