人教版選修4 第4章 電化學(xué)基礎(chǔ) 作業(yè) (1).doc

第4章 電化學(xué)基礎(chǔ)1鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為（ ） a2h+2eh2 b2h2o+o2+4e4oh cfe2efe2+ d4oh+4eh2o+o2答案：c 解析：鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極為鐵，正極為碳，電解質(zhì)溶液為溶有o2或co2等氣體的水膜。當(dāng)水膜呈弱酸性或中性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為：fe2efe2+，正極反應(yīng)為：2h2o+o2+4e4oh；當(dāng)水膜呈酸性時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為：fe2efe2+，正極反應(yīng)為：2h+2eh2。2為防止船體的腐蝕，通常在船殼吃水線以下位置鑲嵌一定數(shù)量的（ ） a銅塊 b鉛塊 c鋅塊 d鐵塊答案：c 解析：鑲嵌的是活潑性比fe強(qiáng)的金屬，與鐵、海水構(gòu)成原電池，活潑金屬為負(fù)極、鐵為正極得到保護(hù)，所以選鋅塊。3.下列各組離子在指定條件下，一定能大量共存的是( )a能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色的溶液中：k、na、co、nobc(h)1101 moll1的溶液中：cu2、al3、so、noc能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的溶液中：na、nh、s2、brd水電離出的c(h)11012 moll1的溶液中：na、mg2、cl、so解析能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色的溶液呈酸性，co不能大量存在，則a組離子不能大量共存；能使碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)的溶液中存在氧化性比i2強(qiáng)的粒子，則s2不能存在，則c組離子不能大量共存；水電離出的c(h)11012 moll1的溶液可能是強(qiáng)酸性溶液，也可能是強(qiáng)堿性溶液，而在強(qiáng)堿性溶液中，mg2不能大量存在，則d組離子不一定能大量共存；c(h)1101 moll1的溶液是強(qiáng)酸性溶液，cu2、al3、so、no都可以大量存在，則b組離子一定能大量共存。答案b4.如圖所示裝置中，屬于電解池的是( )解析：構(gòu)成電解池時(shí)要有與外直流電源相連的電極，a、b錯(cuò)誤；電極插入電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)中，且要形成閉合回路，c正確，d錯(cuò)誤。答案：c5如下圖所示的八個(gè)裝置中，屬于原電池的是()a全部 bc d除外答案：b解析：構(gòu)成原電池的基本條件：電解質(zhì)溶液；兩個(gè)電極，其中一個(gè)相對(duì)較活潑，另一個(gè)相對(duì)較不活潑，兩個(gè)電極直接或間接地連接在一起，并插入電解質(zhì)溶液中；能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)；形成閉合回路。構(gòu)成原電池的基本條件是相互聯(lián)系的。在這幾個(gè)基本條件中，氧化還原反應(yīng)是核心。構(gòu)成原電池的基本條件不僅是判斷原電池的依據(jù)，也是進(jìn)行原電池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。故選b。6.mgagcl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池方程式為2agclmg=mg22ag2cl。有關(guān)該電池的說法正確的是()a.可用于海上照明供電b.負(fù)極反應(yīng)為agcle=agclc.mg為電池的正極d.agcl為正極，發(fā)生了氧化反應(yīng)答案：a解析：mgagcl電池工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，可用于海上照明供電，a項(xiàng)正確；該電池中mg發(fā)生氧化反應(yīng)作電池的負(fù)極，反應(yīng)式為mg2e=mg2，b、c項(xiàng)不正確；agcl發(fā)生還原反應(yīng)，為電池正極，d項(xiàng)不正確。7.原電池電極的“正”與“負(fù)”不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是( )a由fe、cu和fecl3溶液組成的原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為cu2e=cu2b由al、cu和稀硫酸組成的原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為cu2e=cu2c由al、mg和naoh溶液組成的原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為al4oh3e=alo2h2od由al、cu和濃hno3組成的原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為al3e=al3答案：c解析：選c。a項(xiàng)，fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2；b項(xiàng)，al作負(fù)極，電極反應(yīng)式為al3e=al3；c項(xiàng)中mg不與naoh溶液反應(yīng)，al作負(fù)極；d項(xiàng)中al在濃hno3中鈍化，cu作負(fù)極。8.下列電極反應(yīng)式與所處環(huán)境相匹配的是()選項(xiàng)電極反應(yīng)式所處環(huán)境ao22h2o4e=4oh堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)b4oh4e=o22h2o較強(qiáng)酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕c2h2e=h2用銅作陽極，石墨作陰極電解naoh溶液的陰極反應(yīng)dh22e=2h用惰性電極電解h2so4溶液的陽極反應(yīng)答案：c解析：選c。a項(xiàng)所給電極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式，錯(cuò)誤；在較強(qiáng)酸性環(huán)境下，鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕，b項(xiàng)錯(cuò)誤；用惰性電極電解h2so4溶液的陽極反應(yīng)式為4oh4e=o22h2o，d項(xiàng)錯(cuò)誤。9.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是h22niooh 2ni(oh)2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是( )a電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的ph不斷增大b電池放電時(shí)，鎳元素被氧化c電池充電時(shí)，氫元素被氧化d電池放電時(shí)，h2在負(fù)極放電解析：根據(jù)電池反應(yīng)可首先看出放電時(shí)，h2在負(fù)極被氧化，niooh在正極被還原，而充電時(shí)則是氫元素被還原，鎳元素被氧化。答案：d10.在堿性鋅錳干電池中,已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì),發(fā)生的電池總反應(yīng)為zn+2mno2+2h2o2mnooh+zn(oh)2。下列該電池的電極反應(yīng),正確的是( )a.負(fù)極反應(yīng)為zn-2e-zn2+b.負(fù)極反應(yīng)為zn+2h2o-2e-zn(oh)2+2h+c.正極反應(yīng)為2mno2+2h+2e-2mnoohd.正極反應(yīng)為2mno2+2h2o+2e-2mnooh+2oh-解析:在書寫堿性電池的電極反應(yīng)式時(shí),電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)h+。在堿性電池中,負(fù)極zn失去電子形成的zn2+應(yīng)該與oh-結(jié)合生成zn(oh)2。答案:d11銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現(xiàn)代在電池和照明器材等領(lǐng)域亦有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。（1）久存的銀制器皿表面會(huì)變黑，失去銀白色的光澤，原因是 。（2）已知ksp(agcl)=1.810-10，若向50ml0.018moll-1的agno3溶液中加入50ml0.020moll-1的鹽酸，混合后溶液中的ag+的濃度為 moll-1，ph為 。21教育名師原創(chuàng)作品（3）agno3溶液光照易分解，生成ag和紅棕色氣體等物質(zhì)，其光照分解的化學(xué)方程式為 。（4）右圖所示原電池正極的反應(yīng)式為 。（1）ag在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成氧化銀；（2）1.810-7mol/l；2（3）2agno3ag+2no2 +o2 （4）ag+e-=ag解析：（1）根據(jù)金屬的腐蝕可知ag變黑是發(fā)生了化學(xué)腐蝕，生成氧化銀的緣故； （2）根據(jù)反應(yīng)中hcl和硝酸銀的物質(zhì)的量可知hcl過量，則計(jì)算剩余的氯離子的物質(zhì)的量濃度為（0.02-0.018）moll-1/2=0.001mol/l，根據(jù)agcl的溶度積的表達(dá)式計(jì)算，c（ag+）=1.810-10/0.001=1.810-7 moll-1；因?yàn)樵摲磻?yīng)中氫離子未參加反應(yīng)，所以溶液的體積變?yōu)?00ml時(shí)，氫離子的濃度為0.01mol/l，則ph=2； （3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論，硝酸銀分解生成ag和二氧化氮?dú)怏w，ag和n元素化合價(jià)降低，則o元素的化合價(jià)升高，所以該反應(yīng)中有氧氣生成。 （4）該原電池的實(shí)質(zhì)是cu與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成ag單質(zhì)，所以正極是生成ag單質(zhì)的還原反應(yīng)。12.水的電離平衡曲線如圖所示：(1)若以a點(diǎn)表示25時(shí)水電離平衡時(shí)的離子濃度，當(dāng)溫度上升到100時(shí)，水的電離平衡狀態(tài)到b點(diǎn)，則此時(shí)水的離子積從_增加到_。(2)將ph8的氫氧化鋇溶液與ph5的鹽酸溶液混合并保持100恒溫，欲使混合溶液的ph7，則氫氧化鋇溶液與鹽酸的體積比為_。(3)已知anbm的離子積kc(am)nc(bn)m，式中c(am)和c(bn)表示離子的物質(zhì)的量濃度。在某溫度下，氫氧化鈣溶解度為0.74 g，其飽和溶液密度設(shè)為1 gcm3，其離子積為k_。答案：(1)1101411012(2)29(3)0.004解析：(2)設(shè)氫氧化鋇溶液和鹽酸的體積分別為vb、va，(1012/108vb105va)/(vavb)1012/107，vb/va29。(3)因?yàn)闅溲趸}的溶解度為0.74 g，所以該溫度下1 000 g飽和氫氧化鈣溶液含氫氧化鈣質(zhì)量為7.4 g，氫氧化鈣物質(zhì)的量為0.1 mol，即c(ca2)0.1 moll1，c(oh)0.2 moll1，所以kc(ca2)c(oh)20.004。13.(1)利用反應(yīng)cu2fecl3=cucl22fecl2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池，回答下列問題：寫出電極反應(yīng)式：正極_；負(fù)極_。圖中x溶液是_，y溶液是_。原電池工作時(shí)，鹽橋中的_(填“陽”、“陰”)離子向x溶液方向移動(dòng)。(2)控制適合的條件，將反應(yīng)2fe32i=2fe2i2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。請(qǐng)回答下列問題：反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。甲中石墨電極上發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。電流表讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入fecl2固體，則乙中的石墨作_(填“正”或“負(fù)”)極，該電極的電極反應(yīng)式為_。(3)利用反應(yīng)2cuo22h2so4=2cuso42h2o可制備cuso4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為_。答案：(1)2fe32e=2fe2（2分）cu2e=cu2（2分）fecl3（1分）cucl2（1分）陽（1分）(2)氧化（1分）2i2e=i2（2分）還原（1分）2fe32e=2fe2（2分）正（1分）i22e=2i（2分）(3)o24e4h=2h2o（2分）解析：(1)該原電池中cu作負(fù)極，電極反應(yīng)式為cu2e=cu2；c作正極，電極反應(yīng)式為2fe32e=2fe2。x應(yīng)為fecl3溶液，y應(yīng)為cucl2溶液。原電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子向正極(c)移動(dòng)。(2)根據(jù)反應(yīng)2fe32i=2fe2i2，原電池的電極反應(yīng)：負(fù)極2i2e=i2，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極2fe32e=2fe2，發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)；當(dāng)電流表讀數(shù)為0時(shí)反應(yīng)已平衡，此時(shí)，在甲中加入fecl2固體，反應(yīng)2fe32i2fe2i2向左移動(dòng)。因此，右側(cè)石墨作正極，電極反應(yīng)式為i22e=2i；左側(cè)石墨作負(fù)極，電極反應(yīng)式為2fe22e=2fe3。(3)cu作負(fù)極，o2在正極上得電子：o24e4h=2h2o。14.如圖，p、q為直流電源兩極，a由2價(jià)金屬單質(zhì)x制成，b、c、d為鉑電極，接通電源，金屬x沉積于b極，同時(shí)c、d產(chǎn)生氣泡。試回答：(1)p為_極，a極發(fā)生了_反應(yīng)。(2)c為_極，試管里收集到的氣體是_；d為_極，試管里收集到的氣體是_。(3)c極的電極反應(yīng)方程式為_。(4)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，a、b電極附近溶液的ph_(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)當(dāng)電路中通過0.004 mol電子時(shí)，b電極上沉積金屬x為0.128 g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為_。解析：(1)接通電源，x沉積于b極，說明b為陰極，則a為陽極，故q為負(fù)極，p為正極，a上發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)h2so4電解池中，c為陽極，c試管內(nèi)得o2，d為陰極，此試管內(nèi)得h2。(4)a極：x2e=x2，b極：x22e=x，兩極附近ph不變。(5)設(shè)x的摩爾質(zhì)量為m g/mol，則得m64。答案：(1)正氧化(2)陽氧氣陰氫氣(3)4oh4e=o22h2o(4)不變(5)64 g/mol15.科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，美國已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解質(zhì)中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣?；卮鹣铝袉栴}：(1)這種電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。(2)此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式：_，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式：_。(3)電解液中h向_極移動(dòng)，向外電路釋放電子的電極是_。(4)使用該燃料電池的另一