2016届高考化学第一轮复习配套作业：专题专项训练(三) 电化学组合装置题.doc

专题专项训练(三)　电化学组合装置题

1．(2014·天津高考)已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi2S。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
2．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．A为原电池，B为电解池
B．A为电解池，B为原电池
C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol
D．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大
3．(2015·扬州调研)如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是(　　)

A．电流表指针不发生偏转
B．Al、Pt两极有H2产生
C．甲池pH减小，乙池pH不变
D．Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应
4．铅蓄电池的工作原理为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。研读下图，下列判断不正确的是(　　)

A. K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO
B. 当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol
C. K闭合时，Ⅱ中SO向c电极迁移
D. K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
5．(2013·海南高考)下图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。符合上述实验结果的盐溶液是(　　)

选项
X
Y
A
MgSO4
CuSO4
B
AgNO3
Pb(NO3)2
C
FeSO4
Al2(SO4)3
D
CuSO4
AgNO3

6．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是(　　)

A．电路中通过1 mol电子时， Y电极质量增加48 g
B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2
D．X极为负极
7．某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，SO从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是(　　)

A．溶液中c(A2＋)减小
B．B极的电极反应：B－2e－===B2＋
C．Y电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀
8．(2015·杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①～⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是(　　)

A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源
B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生
C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②
D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变
9.按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________________。
(2)锌极为________极，电极反应式为__________________；
铜极为________极，电极反应式为________________________________________
________________________________________________________________________；
石墨棒C1为____极，电极反应式为______________________________________
________________________________________________________________________；
石墨棒C2附近发生的实验现象为________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量________(填“增加”或“减少”)________g，CuSO4溶液的质量________(填“增加”或“减少”)________g。
10.如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请回答：
(1)电源X极为________极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为______________________________________。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________，电路中通过的电子为________ mol。
(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH－)＝________。
11．如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答：
(1)B极是电源的______________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_____________________________，
在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是______________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时 (此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
12．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0 ～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图。

(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。
A．BaSO4　　　　　 B．CH3CH2OH
C．Na2SO4 D．NaOH
(2)电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：
Ⅰ.______________；Ⅱ.______________。
(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是______________________。

答 案
1．选B　锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li，B正确。
2．选B　构成A装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解质溶液中，两极形成了闭合回路，所以A装置为原电池装置，且A装置为B装置提供电能。
3．选D　根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。。
4．选C　选项C，K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，错误。
5．选D　题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中(H)以后，只有D符合题意。
6．选A　a极质量增加，即析出了 Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。
7．选D　右边U形管中最初为电解AlCl3溶液，X电极为H＋放电，c(H＋)减小，c(OH－)增大，且Al3＋移向X极，因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀，D正确。
8．选A　当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H＋，pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。
9．解析：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。
答案：(1)原电池　电解池
(2)负　Zn－2e－===Zn2＋　正　Cu2＋＋2e－===Cu　阳　2Cl－－2e－===Cl2↑　有无色气体产生，附近溶液出现红色
(3)减少　0.65　增加　0.01
10．解析：(2)甲池的阴极电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu。
乙池的阴极电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑
由电子守恒得：
Cu　～　2e－　～　H2
64 g　　2 mol　　22.4 L
12．8 g　n(e－)　V(H2)
则：n(e－)＝0.4 mol　V(H2)＝4.48 L
(3)乙池发生反应：
2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
2 22.4 L
n(OH－) 4.48 L
n(OH－)＝0.4 mol
电解后所得溶液c(OH－)＝1 mol·L－1。
答案：(1)正　2Cl－－2e－===Cl2↑　(2)4.48 L　0.4
(3)1 mol·L－1
11．解析：(3)给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH是13时，则乙中n(OH－)＝0.1 mol/L×0.5 L＝0.05 mol，即各电极转移电子0.05 mol，所以丙中析出银0.05 mol；甲装置中由于电解产生H＋，导致溶液的酸性增强，pH变小。
答案：(1)负极　逐渐变浅　氢氧化铁胶粒带正电荷
(2)1∶2∶2∶2
(3)镀件　AgNO3(合理即可)　5.4 g　变小
(4)Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
12．解析：(4)由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有CO参加反应，同时根据碳元素守恒可知A必为CO2，负极反应式可表示为CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O。
答案：(1)C　(2)Fe－2e－===Fe2＋
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(3)4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋　(4)CO2

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