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文檔簡介
1、專題14 電化學基礎【課前練習】1.(09廣東理科基礎34)下列有關電池的說法不正確的是 A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池 B銅鋅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能 D鋅錳干電池中,鋅電極是負極2.(09安徽卷12)Cu2O是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下,點解總反應:2Cu+H2O=Cu2O+H2O。下列說法正確的是A.石墨電極上產生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1mol電子轉移時,有0.1molCu2O生成。3. (09北京卷6)下列敘述不正確的是A鐵表面鍍鋅,鐵作陽極
2、B船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應:D工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應:4、(09全國卷28)(15分)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g 5.0的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。(1)接通電源,經過一段時間后,測得丙中K2SO4濃度為10.47%,乙中c電極質量增加。據此回答問題:電源的N端為極;電極b上發(fā)生的電極反應為;列式計算電極b上生成的氣體在標準狀態(tài)下的體積:;電極c的質量變化是g;電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡述其原因:甲溶液;乙溶液;丙溶液;(2)如果電解
3、過程中銅全部析出,此時電解能否繼續(xù)進行,為什么?【知識動脈】知識框架化學電池化學能轉變?yōu)殡娔茉姵亟饘俚碾娀瘜W腐蝕(自發(fā)進行)氧化還原反應能量變化電解電解池電鍍電能轉變?yōu)榛瘜W能電冶金(外界能量推動)一、原電池1定義:2基本組成:3構成條件:4工作原理:5原電池正、負極的判斷方法:電極名稱:判定方法:6電極反應式和總反應式的書寫:(1)書寫方法:如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負極,再根據正、負極反應規(guī)律去寫電極反應式;如果題目給定的是總反應式,可分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況),再選擇一個簡單變化情況去寫電極反應式,另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看
4、作數學中的代數式,用總反應式減去已寫出的電極反應式,即得結果。特別需要指出的是:對于可逆電池的反應,需要看清楚“充電、放電”的方向,放電的過程應用原電池原理,充電的過程應用電解池原理(2)書寫方法步驟以鉛蓄電池放電時的反應為例,總反應為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,電極反應式的書寫步驟如下:負極:Pb-2e-=PbSO4Pb+-2e-=PbSO4正極:PbO2+2e-=PbSO4PbO2+2e-=PbSO4PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2O。(也可用總反應式減去負極反應式得到正極反應式)【例1】(09福建卷11)控制適合的條件,將反應設計成如右圖所示的原電池。
5、下列判斷不正確的是 A. 反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B. 反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原 C. 電流計讀數為零時,反應達到化學平衡狀態(tài) D. 電流計讀數為零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨電極為負極解析與評價:本題以原電池基本概念為考察背景,屬較容易題。乙中I失去電子放電,故為氧化反應,A項正確;由總反應方程式知,F(xiàn)e3被還原成Fe2,B項正確;當電流計為零時,即說明沒有電子發(fā)生轉移,可證明反應達平衡,C項正確。加入Fe2,導致平衡逆向移動,則Fe2失去電子生成Fe3,而作為負極,D項錯。答案:D【變式訓練1】(09上海卷13)右圖裝置中,U型管內為紅墨水,a、b
6、試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時間。下列有關描述錯誤的是A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應式是:Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【例2】(09廣東化學14)可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應都為:O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時,負極反應為:Al3OH3e-Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變D電池工作時,
7、電子通過外電路從正極流向負極解析與評價:以考察電極反應式的正誤判斷和書寫的形式出現(xiàn),屬于中等難度。電解質溶液顯堿性或中性,該燃料電極的正極發(fā)生反應為:O22H2O4e4,A對;鋁作負極,負極反應應該是鋁失去電子變?yōu)殇X離子,在氫氧化鈉的溶液中鋁離子繼續(xù)與過量的堿反應生成偏鋁酸根,因此負極反應為:Al4OH3e+ 2H2O,B錯;該電池在堿性條件下消耗了堿,反應式為4Al3O24= 4+ 2H2O溶液PH降低,C錯;電池工作時,電子從負極出來經過外電路流到正極,D錯.答案:A【變式訓練2】(09海南卷15)(9分) Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiA
8、lCl4SOCl2。電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2請回答下列問題: (1)電池的負極材料為,發(fā)生的電極反應為; (2)電池正極發(fā)生的電極反應為;(3)SOCl2易揮發(fā),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現(xiàn)象是,反應的化學方程式為; (4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,原因是。【例3】(09天津卷10)(14分)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請回答:(1)氫氧燃料電池的能量轉化主
9、要形式是,在導線中電子流動方向為(用a、b 表示)。(2)負極反應式為。(3)電極表面鍍鉑粉的原因為。(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:.2Li+H22LiH.LiH+H2O=LiOH+H2反應中的還原劑是,反應中的氧化劑是。已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為。由生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為80,則導線中通過電子的物質的量為mol。解析與評價:本題考查氧化還原及原電
10、池的知識。(1)原電池的實質為化學能轉化成電能??偡磻獮?H2 + O2 =2H2O,其中H2從零價升至+1價,失去電子,即電子從a流向b。(2)負極為失去電子的一極,即H2失電子生成H,由于溶液是堿性的,故電極反應式左右應各加上OH(3)鉑粉的接觸面積大,可以加快反應速率。(4)I. Li從零價升至+1價,作還原劑。II.H2O的H從+1降至H2中的零價,作氧化劑。由反應I,當吸收10molH2時,則生成20molLiH,V=m/=207.9/0.82 10-3L=192.6810-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.6810-3L/224L=8.7110-4。20mol LiH可生成
11、20mol H2,實際參加反應的H2為2080%=1.6mol,1molH2轉化成1molH2O,轉移2mol電子,所以1.6molH2可轉移3.2mol的電子。答案:(1)由化學能轉變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)或(3)增大電極單位面積吸附、分子數,加快電極反應速率(4)或32【變式訓練3】(08海南卷)關于鉛蓄電池的說法正確的是 ( )A在放電時,正極發(fā)生的反應是 Pb(s) +(aq)= PbSO4(s) +2eB在放電時,該電池的負極材料是鉛板C在充電時,電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時,陽極發(fā)生的反應是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ (aq)【小結】1. 原電池電極名稱的判斷方法
12、(1)根據電極材料的性質確定,金屬金屬電極,活潑金屬是負極,不活潑金屬是正極;金屬非金屬電極,金屬是負極,非金屬是正極;金屬化合物電極,金屬是負極,化合物是正極。(2)根據電極反應的本身確定 失電子的反應氧化反應負極;得電子的反應還原反應正極. 原電池電極反應式書寫關鍵 (1)明確電池的負極反應物是電極本身還是其他物質、反應產物及化合價的變化; (2)確定電池的正極反應物是電解質溶液中的離子,還是其他物質(如溶有或通入的氧氣); (3)判斷是否存在特定的條件(如介質中的微粒H+、OH- 非放電物質參加反應),進而推斷電解質溶液的酸堿性的變化; (4)總的反應式是否滿足質量守衡、得失電子守衡、電
13、荷守衡。二、電解池1定義:2基本組成:3構成條件:4電極名稱的判斷方法:電極名稱:判定方法:5工作原理: 離子放電順序: 電解規(guī)律:試寫出以石墨為電極分別電解下列溶液的電極反應式和電解總方程式:1.硫酸鈉、氫氧化鈉、硫酸 2.硝酸銅、硫酸銅 3.氯化銅 4.氯化鈉、陰極放電的總是溶液中的陽離子,與電極材料無關。放電順序是:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放電由難到易陽極:若是惰性電極作陽極,溶液中的陰離子放電,放電順序是:S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失電子
14、由易到難、S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+電解質溶液電解規(guī)律與區(qū):電解電解質型與區(qū):放氫生堿型與區(qū):放氧生酸型與區(qū):電解水型、電解時溶液pH值的變化規(guī)律:電解質溶液在電解過程中,有時溶液pH值會發(fā)生變化。判斷電解質溶液的pH值變化,有時可以從電解產物上去看。若電解時陰極上產生H2,陽極上無O2產生,電解后溶液pH值增大;若陰極上無H2,陽極上產生O2,則電解后溶液pH值減?。蝗絷帢O上有H2,陽極上有O2,且V(H2)=2V(O2),則有三種情況:a 如果原溶液為中性溶液,則電解后pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液,則p
15、H值變小;c 如果原溶液為堿溶液,則pH值變大;若陰極上無H2,陽極上無O2產生,電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性),一旦CuCl2全部電解完,pH值會變大,成中性溶液6電極反應式和總反應式的書寫:(1)書寫方法:如果題目給定的是圖示裝置,先分析陰、陽極,再根據陰、陽極反應規(guī)律去寫電極反應式;如果題目給定的是總反應式,可分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況),再選擇一個簡單變化情況去寫電極反應式,另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看作數學中的代數式,用總反應式減去已寫出的電極反應式,即得結果。特別需要指
16、出的是:對于可逆電池的反應,需要看清楚“充電、放電”的方向,放電的過程應用原電池原理,充電的過程應用電解池原理。(2)書寫方法步驟以鉛蓄電池充電時的反應為例,總反應為2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4,電極反應式的書寫步驟如下:陰極:PbSO4=Pb-2e- PbSO4= Pb+-2e-陽極:PbSO4= PbO2+2e- PbSO4= PbO2+2e- PbSO4+2H2O=PbO2+4H+2e-。(也可用總反應式減去負極反應式得到正極反應式)【例4】(09年浙江理綜12)市場上經常見到的標記為Liion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作
17、為金屬鋰的載體),電解質為一種能傳導Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為:Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列說法不正確的是A放電時,負極的電極反應式:LieLiB充電時,Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C該電池不能用水溶液作為電解質D放電過程中Li向負極移動解析與評價:本題主要將原電池電解池的原理以可充電電池為背景進行考察。A.Li從零價升至正價,失去電子,作為負極,正確;B.反應逆向進行時。反應物只有一種,故化合價既有升,又有降,所以既發(fā)生氧 化反應又發(fā)生還原反應,正確;C.由于Li可以與水反應,故應為非水材料,正確;D.原電池中陽離子應遷移至正
18、極失電子,故錯答案:D【變式訓練4】(08江蘇卷)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有關該電池的說法正確的是( )A充電時陽極反應:Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充電過程是化學能轉化為電能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變D放電時電解質溶液中的OH-向正極移動【例5】(08全國卷)右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置,通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液,下列實驗現(xiàn)象正確的是( ) A逸出氣體的體積
19、:a電極的小于b電極的B電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色,b電極附近呈藍色Da電極附近呈藍色,b電極附近呈紅色解析與評價:本題主要考察電解規(guī)律。Na2SO4=2Na,H2OH,和移向b電極,Na和H移向a電極,在b電極 上:4-4e=2H2OO2,在a電極上:22e=H2,所以產生的氣體體積a電極的大于b電極的;兩種氣體均為無色無味的氣體;由于a電極上放電,所以a電極附近的c()c(),滴加石蕊試液a電極附近變藍色,同理,b電極附近變紅色。答案:D【變式訓練5】(09年重慶理綜26)(14分)工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料,其中部分原料可用于制備多晶硅。(1
20、)題26圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖,電解槽陽極產生的氣體是;NaOH溶液的出口為(填字母);精制飽和食鹽水的進口為(填字母);干燥塔中應使用的液體是。三、電化學原理的應用1. 原電池原理的應用常見的化學電源:金屬的電化學腐蝕與防護:2. 電解池原理的應用氯堿工業(yè):電鍍:電冶金:【例6】(08寧夏卷)一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應是()ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eBO2(g)+4H+(aq)+4e=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq
21、)+6eDO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH解析與評價:本題以燃料電池作為考察背景,較容易。甲醇與氧氣反應的化學方程式為:2CH3OH3O22CO24H2O,化合價升高的元素為C,所以在負極上甲醇失去電子而放電,在該極上的電極反應式為:CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e。答案:C【變式訓練6】(09江蘇卷12)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是A該電池能夠在高溫下工作B電池的負極反應為:C放電過程中,從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D在電池反應中,每消耗1mol氧氣,理論上能生成標準狀況下氣體【例7】(08上海卷)取一張用飽和的
22、NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是( ) Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連C電解過程中水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小解析與評價:其實本題考查的是電解飽和食鹽水相關知識,與氯堿工業(yè)原理是一致的。a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色,說明a極負極產生了Cl2,所以a極與電源的正極相連,即a為陽極,電極反應式為:2-2e =Cl2,b為陰極,2H2O4e=H22,所以b極附近的pH增大答案:D【變式訓練7】工業(yè)上對海水資源綜合開發(fā)利用的部分
23、工藝流程如下圖所示。(1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽。離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是_。電解槽中的陽極材料為_。(2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備?_原因是。(3)溴單質在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多,四氧化碳與水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工藝中卻不用四氯化碳,原因是_?!纠?】(09廣東理科基礎25)鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是A反應、中電
24、子轉移數目相等B反應中氧化劑是氧氣和水C與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發(fā)生腐蝕D鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕解析與評價:本題主要考察金屬的電化學腐蝕與防護,反應中消耗O2的量相等,兩個反應也僅有O2作為氧化劑,故轉移電子數是相等的,A項正確。中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變,故不作氧化劑,B項錯;銅和鋼構成原電池,腐蝕速度加快,C項錯;鋼鐵是鐵和碳的混合物,在潮濕的空氣的中易發(fā)生吸氧腐蝕,屬于電化學腐蝕,故D項錯。答案:A 【變式訓練8】(09廣東化學10)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 ( )A. 錫青銅的熔點比純銅高 B在自
25、然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護作用 C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程,但不是化學反應過程內容原電池電解池電鍍池裝置圖 G Zn Cu CuSO4溶液PtPt 鹽酸溶液CuFe CuCl2溶液定義將化學能轉變成電能的裝置將電能轉變成化學能的裝置應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的裝置形成條件活動性不同的兩電極(連接);電解質溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應);形成閉合回路。兩電極接直流電源;兩電極插入電解質溶液;形成閉合回路。鍍層金屬接電源正極作陽極,鍍件接電源負極作陰極;電鍍液必須含有鍍層金屬的陽離子形成閉合回路。兩
26、電極規(guī)定及反應負極:較活潑金屬;釋放電子;發(fā)生氧化反應正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬);電子流入一極;發(fā)生還原反應。陰極:與電源負極相連的極;發(fā)生還原反應。陽極:與電源正極相連的極;發(fā)生氧化反應。陰極:待鍍金屬;還原反應。陽極:鍍層金屬;氧化反應。電子流向e-沿導線負極 正極負極陰極陽離子正極陽極陰離子負極陰極陽離子正極陽極電解液變 化【高考真題】1. (09上海理綜11)茫茫黑夜中,航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中鋁合金是陽極 鋁合金是負極海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應A B C
27、D2.(09山東卷31)(8分)(化學化學與技術)金屬鋁的生產是以Al2O,為原料,在熔融狀態(tài)下進行電解:2Al2O3通電,Na3AlF67509704Al+3O2請回答下列問題:(1)冰品石(Na3AlF6)的作用是。(2)電解生成的金屬鋁是在熔融液的(填“上層”或“下層”)。(3)陰極和陽極均由材料做成;電解時所消耗的電極是(填“陽極”或“陰極”)。(4)鋁是高耗能產品,廢舊鋁材的回收利用十分重要。在工業(yè)上,最能體現(xiàn)節(jié)能減排思想的是將回收鋁做成(填代號)。a.冰品石b.氧化鋁c.鋁錠d.硫酸鋁3.(09山東卷29)(12分)Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl
28、混合溶液。(1)該電池的負極材料是。電池工作時,電子流向(填“正極”或“負極”)。(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的(填代號)。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O(3)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是。若電解電路中通過2mol電子,MnO2的理論產量為。感悟:綜合題的趨勢要求寬而不是難,歷年的高考試題印證了這一點。對相差基礎知識應扎實掌握,如電極反應的方程式的書寫、燃料電池的分析、計算等。縱觀近幾年高考,各類試題基本做到了不超大綱、重視課
29、本知識、緊扣考試說明。【課后練習】一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)12006年,科學家們發(fā)明了一種能夠給電子設備提供動力的新型燃料電池。該電池包括兩個涂覆著酶的電極,它們處于充滿空氣和少量氫氣的玻璃槽中。由于氣體可以混合,從而省去了昂貴的燃料隔膜,其工作原理如圖所示。下列說法中不正確的是( )A該燃料電池可以提供清潔無污染的能源,具有廣闊的發(fā)展空間B在高溫環(huán)境中該電池無法正常工作C右邊的電極反應式為H2 -2e-=2H+,該電極是電池的正極D為使電池持續(xù)工作,需要在兩極不斷通入H2和空氣(氧氣)2原電池產生電流的本質原因是( )A原電池中電解液能電離出自由移動的離子B有兩根導線將兩個活
30、性不同的電極連接C電極上進行的氧化還原反應的生成物為電子D電極上進行的氧化還原反應中會有電子轉移3下列說法中正確的是( )A原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置B原電池中電子流出的一極是正極,發(fā)生氧化反應C原電池的兩極發(fā)生的反應均為氧化還原反應D形成原電池后,原電池中的陽離子向負極方向移動4實驗室用鋅片、銅片和AgNO3溶液組成了原電池,正極上發(fā)生的電極反應式為( )A2H+ + 2e-=H2 BZn -2e-=Zn2+C2H2O + O2 + 4e-=4OH- DAg+ + e-=Ag5某原電池總反應的離子方程式為Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu,該原電池的正確組成是( )正極負極電解質
31、溶液ACuZnZnCl2BCuZnCuCl2CZnCuZnCl2DZnCuCuCl26下列事實不能用電化學原理解釋的是( )A銀制品在空氣中變暗B輪船水線以下的船殼上裝一定數量的鋅塊C純鋅與稀硫酸反應時,滴入少量的CuSO4溶液后速率加快D鍍鋅鐵(在鐵上鍍一層鋅)比鍍錫鐵耐用7能夠使反應Cu + 2H2O=Cu(OH)2 + H2發(fā)生的是( )A用銅片作陰、陽極,電解氯化銅溶液B用銅片作陰、陽極,電解硫酸鉀溶液C銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學腐蝕D銅片作原電池的負極,碳棒作原電池的正極,氯化鈉作電解質溶液8關于如圖所示裝置的敘述中,正確的是( )A銅是陽極,銅片上有氣泡產生 B銅片質量逐漸減少
32、C銅離子在銅片表面被還原 D電流從鋅片經導線流向銅片9在外界提供相同電量的條件下,Cu2+和Ag+分別按 Cu2+ +2e-=Cu 和Ag+ + e-=Ag 在電極上放電,若析出銅的質量為1.92g,則析出銀的質量為( )A1.62g B3.24g C6.48g D12.96g10金屬鎳(Ni)有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質,可用電解法制備高純度的鎳。下列敘述中正確的是(已知氧化性:Fe2+Ni2+Cu2+)( )A陽極發(fā)生還原反應,其電極反應為Ni2+ + 2e- =NiB電解過程中,陽極質量的減少與陰極質量的增加相等C電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+D電
33、解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt11用石墨作電極電解2 molL-1NaCl和1 molL-1MgSO4混合溶液時,下列曲線合理的是( )pH12右圖中,兩電極上發(fā)生的電極反應如下:a極:Cu2+ + 2e- =Cu;b極:Fe -2e-= Fe2+,則以下說法中不正確的是( )A該裝置一定是原電池 Ba極上一定發(fā)生還原反應Ca、b可以是同種電極材料 D該過程中能量的轉換可以是電能轉化為化學能13右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關判斷正確的是( )Aa為負極、b為正極 Ba為陽極,b為陰極C電解過程中,氯離子濃度不變 D電解過程中,d電極質量增加14可以將
34、反應Zn+Br2=ZnBr2設計成蓄電池,下列4個電極反應: Br2 +2e-=2Br-2 Br- -2e-= Br2Zn -2e-=Zn2+ Zn2+ +2e-=Zn其中分別表示充電時陽極反應和放電時負極反應的是( )A和 B和 C和 D和15用石墨作電極電解1 molL-1的CuSO4溶液,當c(Cu2+)為0.5 molL-1時,停止電解,向剩余溶液中加入下列何種物質,可使電解質溶液恢復到原來的狀況( )ACuO BCuSO4 CCu(OH)2 DCuSO45H2O16(7分)利用化學反應:2FeCl3 + Cu=2FeCl2 + CuCl2,選擇適宜的材料和試劑,設計一個原電池??晒┻x
35、擇的電極材料:鐵棒、銅棒、石墨棒可供選擇的電解質溶液:CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?)選用做正極材料,做負極材料,選用做該原電池的電解質溶液。(2)寫出有關的電極反應式:正極:;負極:。17(9分)某化學研究小組以銅為電極電解飽和食鹽水,探究過程如下:實驗1:如右圖裝置,電源接通后,與電源負極相連的銅絲上有大量泡產生;與電源正極相連的銅絲由粗變細。電解開始30 s內,陽極附近出現(xiàn)白色渾濁,然后開始出現(xiàn)橙黃色渾濁,此時測定溶液的pH約為10。隨著沉淀量的逐漸增加,橙黃色沉淀慢慢聚集在試管底部,溶液始終未出現(xiàn)藍色實驗2:將實驗1中試管底部的橙黃色沉淀取出,分裝在
36、兩支小試管中,沉淀很快轉變?yōu)榇u紅色,以后的操作和現(xiàn)象如下:序號操作現(xiàn)象滴入稀硝酸磚紅色沉淀溶解,有無色氣泡產生,最終得到藍色溶液滴入稀硫酸磚紅色沉淀轉變?yōu)樽霞t色不溶物,溶液呈藍色閱讀資料:常見銅的化合物顏色如下:物質顏色物質顏色氯化銅固體呈棕色,濃溶液呈綠色,稀溶液呈藍色、氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)橙黃色堿式氯化銅綠色氫氧化銅藍色氧化亞銅磚紅色氯化亞銅白色請回答下列問題:(1)銅的常見正化合價為、,最終試管底部橙黃色沉淀的化學式為。(2)陽極的電極反應式為。(3)寫出實驗2中、的離子方程式:。18(8分)小芳同學設計了甲、乙兩個實驗,以研究鋼鐵在不同環(huán)境下腐蝕的情況,實驗裝置如下圖所示。操作過程是:
37、分別在水槽中的試管內放一枚鐵釘,放置數天后均觀察到鐵釘生銹請你根據有關實驗現(xiàn)象,填寫相應內容:(1)甲試管內液面上升,則溶液呈性,發(fā)生了(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕,負極的電極反應式為:。(2)乙試管內液面下降,則溶液呈性,發(fā)生了(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕,正極的電極反應為:。19(7分)如下圖所示,甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池。試回答:(1)乙池中Fe電極為極。若在乙池中滴入少量酚酞試液,開始電解一段時間后,鐵電極附近呈色。(2)甲池若為精煉銅(假設粗銅的組成是均勻的,且其中活潑和不活潑的成份均存在)的裝置,則電解質溶液可以是;通過一段時間后,A電極增重12.8g,則甲池溶液原溶質的濃度(填
38、“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”),乙池石墨電極放出的氣體在標準狀況下的體積為。20(8分)設計燃料電池使汽油氧化直接產生電流,是本世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極通入汽油蒸氣,電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-?;卮鹣铝袉栴}:(1)以鋅烷為汽油的代表物,則這個電池放電時必發(fā)生反應的化學方程式是。(2)這個電池負極的電極反應式為C8H18 + 25O2- -50e-=8CO2 + 9H2O,,正極的電極反應式為。固體電解質里O2-的移動方向是,向外電路釋放電子的電極是。(3)人們追求燃料電池氧化汽油,
39、而不在內燃機里燃燒汽油產生動力的主要原因是。21(8分)在以石墨為電極電解時,電解質溶液中的陰離子在陽極發(fā)生氧化反應,電解質溶液中的陽離子在陰極發(fā)生還原反應,又知陽離子得電子能力與其對應金屬的金屬活動性順序相反(注意:Fe3+Cu2+Fe2+),陰離子失電子能力為:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子F-。如圖所示,以石墨為電極電解A的水溶液,并做下面一系列實驗。試根據實驗現(xiàn)象完成下列問題(電解質A的水溶液焰色反應呈紫色)。(1)A的化學式為,E的名稱為。(2)I和F反應的離子方程式是。(3)寫出G加入L后產生的白色沉淀轉化為紅褐色沉淀H的化學方程式:。放電充電22(8分)蓄電池是一種可以
40、反復充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應是:NiO2 + Fe + 2H2O Fe(OH)2 + Ni(OH)2。(1)若此蓄電池放電時,該電池某一電極發(fā)生還原反應的物質是(填序號)。ANiO2 BFe CFe(OH)2 DNi(OH)2(2)用此蓄電池分別電解以下兩種溶液,假如電路中轉移了0.02 mole-,且電解池的電極均為惰性電極,試回答下列問題。電解M(NO3)x溶液時某一電極增加了g M,則金屬M的相對原子質量為(用含“、x”的表達式表示)。電解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL,陽極產生的氣體在標準狀況下的體積是;將電解后的溶液加水稀釋至1L,此時溶液的PH=?!緟⒖即鸢浮空n前練習:1、答案:B2、答案:A3、答案:A4、答案:(1)正極4OH-4e=2H2O + O2。2.8L16g甲增大,因為相當于電解水;乙減小,OH放電, H增多。丙不變,相當于電解水。知識動脈:例1、答案:D變式訓練1答案:B例2、答案:A變式訓練2答案:(1)鋰 (2分)(2)(2分)(3)出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成 (3分)(4)鋰是活潑金屬,易與、反應;也可與水反應(2分)例3、答案:(1)由化學能轉變?yōu)殡娔?由a到b(2)或(3)增大電極單位面積吸附、
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