电化学与热化学专题

1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KO溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O

放电充电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

2某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+ 导电固体为电解质，放电时的电池反应为：Li离子+LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4，下列说法正确的是（） A 放电时，LiMn2O4发生氧化反应

B 放电时，正极反应为：Li离子+LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4 C 充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D 充电时，阳极反应为Li离子+e-==Li

3一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)

的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是 ( )

A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极

B. 电池的总反应是：2C4H10＋13O2 ® 8CO2＋10H2O C. 通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e-＝2O2-

D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e-＋13O2-＝4CO2＋5H2O

4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（ ） 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

5取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通

直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆 为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连接 C．电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小 6金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是

A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e— = Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质 量的增加相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+ D．电解后，电解槽阳极泥中只有Cu和Pt

7用惰性电极电解一定质量的某浓度的NaCl溶液，一段时间后停止电解，此时若加入100g36.5％的浓盐酸，所得溶液正好与原溶液完全相同，则下列说法正确的是 A、电解过程中，两极所得到的气体，在相同的条件下体积相等

B、电解过程中，在相同的条件下，阳极所得到的气体的体积比阴极的大 C、电解过程中转移电子的物质的量约为8mol D、原某浓度的NaCl溶液中溶有117gNaCl

8能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2发生的是：

A 铜片作原电池的负极，碳棒做原电池的正极，氯化钠做电解质溶液 B 铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀 C 用铜片做阴，阳电极，电解硫酸钠溶液 D 用铜片做阴，阳电极，电解硫酸铜溶液

9右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的PH变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，减色-黄色） 回答下列问题： （1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 （填编号）；

①A管溶液由红变黄； ② B溶液由红变黄 ③ A管溶液不变色 ④B管溶液不变色

(2)写出A管中发生反应的反应式： (3)写出B管中发生反应的反应式： （4）检验a管中气体的方法是 (5)检验b管中气体的方法是

(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 10．以石墨为电极，电解1LCuSO4和NaCl的混合溶液，其中CuSO4与NaCl的物质的量之和为0.2mol，CuSO4的物质的量占总物质的量的比值为x。

(1)若x=0.5，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，产生的气体是什么？物质的量为多少？所得溶液的pH值为多少？(忽略溶液体积的变化)

(2)电解一段时间后，阴、阳极产生气体的物质的量恰好相等，均为0.12mol，试求x值。

11对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 （1）以下为铝材表面处理的一种方法：

①󰀀 洗的目的是出去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。 a. NH3 b.CO2 c. NaOH d.HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。

取少量废电解液，加入NaHCO3 ,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。 （3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处。

若X为锌，开光K置于M处，该电化学防称

为 。

12高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：

Ni(OH)2M NiOOH+MH

放电

充电 下列叙述正确的是 （ ） A．放电时正极附近溶液的碱性增强 B．放电时负极反应为：M+H2O+e=MH+OH- C．充电时阳极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- D．放电时每转移1mol电子，正极有1mol NiOOH被氧化

13根据右图所示的装置（甲中电极均为惰性电极）判断下列叙述中正确的是 （ ） A．利用该反应可持续生产硫酸铜，直至硫酸耗尽 B．甲中b电极的电极反应为：4OH—4e=2H2O+O2↑ C．通电初期乙中的总反应为：

通电

Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑ D．反应过程中甲、乙装置的pH都逐渐减小 14如图装置（I）为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K通过，该电池放

电、充电的化学方程式为：2K2S2+KI3 K2S4+3KI。装置（II）为电解池的示意图。当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是

（ ）

+

+

A．K从右到左通过离子交换膜

---

B．电极A上发生的反应为：3I-2e=I3

-- C．电极X上发生的反应为：2Cl-2e=C12↑

+

D．当有0．1 mol K通过离子交换膜，X电极上产生1．12 L气体（标准状况）

15．下图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有ph=4的雨水和生铁片。观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合适的是 （ ） A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C．墨水回升时，碳极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH- D．具支试管中溶液pH逐渐减小

16普通锌锰干电池的简图(如右下图所示),它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为:

Zn＋2NH4+＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]2+＋Mn2O3＋H2O 关于锌锰干电池的下列说法中正确的是

A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解 原理能重新充电复原；

B．电池正极的电极反应式为：2MnO2+2NH4++2e- == Mn2O3+2NH3+H2O C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极；

D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

17用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，一段时间后停止电解，向所得的溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的原样，则电解过程转移的电子数是 A．0.8 NA

B．0.6 NA

C．0.5 NA

D．0.4 NA

18．按如图所示装置进行下列不同的操作，说法不正确

的是 （ ）

A．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K1>只

闭合K3>都断开>只闭合K2

B．只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀 C．只接通K2，U形管左、右两端液面均下降

D．先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再

只接通K2，漏斗液面下降

19海水资源的利用具有非常广阔的前景。

（1）海水淡化的主要方法有（只写出1种即可） 。

（2）海水中丰富的氯化钠是重要的化工原料，如电解饱和食盐水可以制备多种化工产品。 ①用石墨电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式是 。

②常温下，用石墨电极电解饱和食盐水，当阴极产生的气体体积为112 mL（已折算为标准状况）时停止电解，此时溶液体积为1 L，若忽略气体的溶解，最终溶液的pH约为 。 1

20已知：①101 kPa时，C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH1＝

2

－110.5 kJ/mol；②稀溶液中，H(aq)＋OH(aq)===H2O(l)；ΔH2＝－57.3 kJ/mol. 下列结论正确的是 ( ) A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示，则ΔH3＜ΔH1 B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示，则ΔH3＞ΔH1

C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol

D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 21以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)3

＋

－

沉淀，此间共消耗水的物质的量为 ( )

A．2mol B．3mol C．4mol D．5mol

22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，设计装置示意图如下： ⑴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．H2SO4 b．BaSO4 c．Na2SO4 d．NaOH e．CH3CH2OH ⑵电解池阳极的电极反应分别是① ；

－－

②4OH - 4 e＝ 2H2O ＋ Ｏ2↑。

⑶电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是 。

⑷该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 + 4CO32- - 8e－

= 5CO2 + 2H2O。

①正极的电极反应是 。 ②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 。

⑸实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况） ___________L。