人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

《化学反应原理》电化学部分练习题

-湖南师范大学化学化工学院 杨勇

1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示

意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是:

A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应

C．铜电极接直流电源的负极

D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。

2．下列叙述不正确的是

A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH—

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl

3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋2I＋－一 一2e=C12↑ 一2Fe2＋I2设计成如右图所示的＋

原电池。下列判断不正确的是 ．．．

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原 ＋

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极

4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是

A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e＝4OH

B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－3e＝Al(OH)3↓

C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极

5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是

A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水

C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是

A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是

A．生铁块中的碳是原电池的正极

B．红墨水柱两边的液面变为左低右高

C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－－－－Fe2 ＋

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。

我国科技工作者研制出以铝合金、

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人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应

A．②③ B．②④ C．①②

＋D．①④ 9.市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋

2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列说法不正确的是 ．．．

－A．放电时，负极的电极反应式：Li－eLi

＋＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li向负极移动

10.电解 100 mL 含c(H)=0.30 mol·L1 的下列溶液，当电路中通过0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最＋－

大的是

A．0.10mol·L1 Ag B．0.20 mol·L1 Zn2－＋－＋ C．0.20 mol·L1 Cu2 D．0.20 mol·L1 Pb2 －＋－＋

11．右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。下列实验现象中正确的是

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味气

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

12.用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是

①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag

③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A．①② B．②③ C．②④ D．③④

13． LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：

FePO4放电

充电 2SO4 溶液 4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有

关LiFePO4电池说法正确的是

A．可加入硫酸以提高电解质的导电性 B．放电时电池内部Li向负极移动

C．充电过程中，电池正极材料的质量减少 D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4

14..镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O

—＋Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是 A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e

+ OH- == NiOOH + H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

15.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2 = 2Fe2＋4OH。以下说法正确的是 ＋－

A．负极发生的反应为：Fe－2e = Fe2 B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e = 4OH －＋－－

C．原电池是将电能转变为化学能的装置 D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

16．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是

A．可用铁作阳极材料 B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高

2 －

人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

C．阳极反应方程式为：2Cl－2e＝Cl2

D．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子。

17．以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为

A．0．64 g B．1．28 g C．2．56 g D．5．12 g

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稀 H2SO

A．电解过程中，铜电极上有H2产生

B．电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4－－ CuSO4＋H2↑

＋

C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出 D．整个电解过程中，H的浓度不断增大

19．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞

的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，

会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是

A．铅笔端作阳极，发生还原反应 B．铂片端作阴极，发生氧化反应

C．铅笔端有少量的氯气产生 D．a点是负极，b点是正极

20．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含

锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6

－＋CoO2＋LiC6，下列说法正确的是B ＋A．充电时，电池的负极反应为LiC6－e = Li＋C6

B．放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋e = LiCoO2

C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

21．如图所示，下列叙述正确的是

＋－

－(只允许SO24通过) (滴加了Na2SO4、酚酞溶液)

A．Y为阴极，发生还原反应

B．X为正极，发生氧化反应

C．Y与滤纸接触处有氧气生成

D．X与滤纸接触处变红

22．依据氧化还原反应：2Ag(aq)＋Cu(s) = Cu2(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。 ＋＋

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人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

CuSO4溶液 Y

请回答下列问题：

(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；

(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________________________；

X电极上发生的电极反应为____________________________；

(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。

23.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂

粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b表示）。

（2）负极反应式为 。

（3）电极表面镀铂粉的原因为 。

（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ．2Li+H2 △ Ⅱ．LiH+H2O==LiOH+H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。

②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。

24.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应 负投反应 。

（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10mol·L1，请参照下表给出的数据和＋＋＋－

药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤 。

＋＋

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人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药

品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。 ．．

有关反应的化学方程式

劣质不锈钢腐蚀的实验现象

25.食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

（1）粗食盐常含有少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO42等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：

＋＋＋＋－

提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%

乙醇 四氯化碳

①欲除去溶液I中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次是 ＋＋＋＋－

（只填化学式）。

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 。

（2）用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液，

所用仪器除药匙、玻璃棒外还有

（填仪器名称）。

（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2 L，则

同样条件下收集的Cl2

（填“＞”、“=”或“＜”）2 L，原因是

装置改进后可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为 。

（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：

Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑

MnO2＋4HCl(浓) △

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净

Cl2的装置 （填代号）

。可选用制备气体的装置：

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26.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（1）反应I前需在FeSO4溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的Fe3。 ＋

A．锌粉 B．铁屑 C．KI溶液 D．H2

（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是 。

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8（二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。-

27.请回答氯碱的如下问题：

（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝ （要求计算表达式和结果）；

（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、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，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是 （填序号）

（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通

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人教版高中化学选修4化学反应原理第4章练习题

过。

①图中X、

Y分别是，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极： ； 负极： ；

③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处） 、 。

28. Zn—MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。

（1）该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 （填“正极”或“负极”）。

（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 ＋

。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的 （填代号）。

a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O

（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为 。

3AlF6 4Al+3O2↑ 29.金属铝的生产是以Al2O3，为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3通电，Na

请回答下列问题：

（1）冰晶石（Na3AIF6）的作用是 。

（2）电解生成的金属铝是在熔融液的 （填“上层”或“下层”）。

（3）阴极和阳极均由 材料做成；电解时不断消耗的电极是 （填“阳极”或“阴极”）。

（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 （填代号）。

a．冰晶石 b．氧化铝 c．铝锭 d．硫酸铝

答案：（1）降低Al2O3的熔化温度 （2）下层（3）碳素（或石墨） 阳极（4）c

30.Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 =4LiCl+S +SO2。

请回答下列问题：

（1）电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；

（2）电池正极发生的电极反应为 ；

（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；

（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。

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