原电池电解池综合练习含答案.doc

原电池、电解池综合测试题
相对原子质量：Cu ：64、Ag：108、S：32、H：1、O：16
一、选择题（共计52分，每小题4分）
1.如图所示的钢铁腐蚀中下列说法正确的是（　　）
A、碳表面发生氧化反应
B、钢铁被腐蚀的最终产物为FeO
C、生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主
D、图②中，正极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-
2、如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是(　　)
A． 逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
3、利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　)
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
4、 用惰性电极电解下列溶液一小段时间后，加入一定量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来
溶液完全一样的是(　　)
A．CuSO4[Cu(OH)2] B．NaOH(NaOH) C．NaCl(NaCl) D．CuCl2(CuCl2)
5、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在一定温度下供电，电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图。下列说法中错误的是(　　)
A． 电池工作时，质子向电池的正极迁移
B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极
C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋
D．b极上发生的电极反应是4H＋＋O2＋4e－===2H2O
6、用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是(　　)

A．电解过程中阴极没有气体生成 B．电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 mol
C．原CuSO4溶液的浓度为0.1 mol·L－1 D．电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下)
7、一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 mol·L－1的KOH溶液，下列说法正确的是(　　)
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H2－2e－===2H＋
D．放电时镍电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
8． 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则 (　　)
A. 电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ
B. 电极Ⅰ发生还原反应
C. 电极Ⅱ逐渐溶解
D. 电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
9、 用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中，正确的是( )
A．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
10、某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是(　　)
A．A接电源正极
B．阴极区附近溶液pH降低
C．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O被还原
11、由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是(　　)
A． 石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极
B． Y的化学式为N2O5
C．石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2＋NO－2e－===N2O5
D．石墨Ⅱ极上发生氧化反应
12燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。下面有4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是（ ）
A．固体氧化物燃料电池 B．质子交换膜燃料电池 C．熔融盐燃料电池 D．碱性燃料电池
13用如图装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是（　　）
选项 
电源X极 
实验前U形管中液体 
 通电后现象及结论 
A 
正极 
Na2SO4溶液 
U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 
B 
正极 
AgNO3溶液 
b管中电极反应式是4OH-+4e-=2H2O+O2↑ 
C 
负极 
KCl和CuCl2混合溶液 
相同条件下，a、b两管中产生的气体总体积不可能相等 
D 
负极 
AlCl3溶液 
a管中先产生白色沉淀后沉淀溶解 

二、非选择题（共计48分）
14．（18分）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应该是 （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500mL），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，则甲中发生总反应的离子方程式是 。
15.（16分）CO、CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO、CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径．
(1)有学者设想以如图所示装置用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料．
①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO一极为_____极；
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应
式为 ；
ƒ若A为NO2，B为O2，C为HNO3则正极的电极反应式为 。
(2)熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H2的体积比为1：1）直接作燃料，其工作原理如图所示。请回答下列问题：
①电池总反应为___________________________________________。
②以此电源电解足量的AgNO3溶液，若阴极的产物的质量为21.6g，则阳极
产生气体在标准状况下体积为     L。电解后溶液的体积为2L，溶液的PH值为    。
(3) )某研究小组利用下列装置用N2O4生产新型硝化剂N2O5。
①现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备N2O5，
装置如图所示，其中Y为CO2。在该电极上同时还引入CO2的目的是_________________________。
②电解过程中，生成N2O5的电极反应方程式为__________________________________________。

16.（14分）下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀
1.1
4.0
5.4
完全沉淀
3.2
5.2
6.7

已知下列信息：
Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

请回答下列问题：
（1）写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式：               。
（2）在操作Ⅱ中，x的取值范围是   。(3)在操作Ⅲ中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有   。
（4）由滤渣a制取Al2(SO4)3·l8H2O，探究小组设计了三种方案：

综合考虑上述三种方案，最具可行性的是      (填序号)。
（5）为测定CuSO4·5H2O晶体的纯度，进行下列实验：取a g试样配成l00 mL溶液，每次取20．00mL，消除干扰离子后，用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至终点，平均消耗EDTA溶液l2．00 mL。(常温时，5％的Na2H2Y水溶液，其pH为4—6。)
①CuSO4·5H2O晶体的纯度是    。②下列滴定方式中，最合理的是   (填序号)。

答 案

一、选择（共计52分，每小题4分）1----13 DDCDC BDACB BBD
二、非选择题（共计48分）
14．（18分）
答案：（1）负极 （2分） 逐渐变浅 （2分） 氢氧化铁胶体粒子带正电荷（2分）
（2）1∶2∶2∶2 （2分）
（3）镀件 （2分）AgNO3 （2分） 5.4g （2分） 变小 （2分）
（4）Fe + Cu2+ Cu + Fe2+ （2分）
15．（16分）
答案：（1）正极 （2分） ‚SO2--2e-+2H2O= SO42- +4H+ （2分） ƒO2+4e-+4H+=2H2O（2分）
(2) CO+H2+O2=CO2 +H2O （2分） ‚ 1.12（2分）、1（2分）
（3） 在电极上与O2共同转化为CO32-保持熔融盐成分不变（2分）
‚N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+（2分）
16. （14分）
（1） Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；（2分）
（2） （2）5.2≤x＜5.4；（2分）
（3） 酒精灯、玻璃棒、蒸发皿（有玻璃的）；（3分）
（4） 乙；（2分）
（5） （5）①15b/a×100%；（3分）②b（2分）