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文檔簡介
電化學(xué)復(fù)習(xí)
一.選擇題(共20小題)
1.H2s廢氣資源化的原理為:2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O(1)AH--632kJ,mol
-1.如圖為H2s燃料電池的示意圖。下列說法正確的是()
方不…
包心:|t.Kb
ri,■I
J
Ot
A.電極b為電池的負(fù)極
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e=40H
C.電路中每流過4moi電子,電池會產(chǎn)生632kJ電能
D.每34gH2s參與反應(yīng),有2moiH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)
2.某電化學(xué)裝置如圖所示,a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是()
A.溶液中電子從B極移向A極
B.若B為粗銅,A為精銅,則溶液中c(Ci?+)保持不變
C.若A、B均為石墨電極,則通電一段時間后,溶液pH增大
D.若B為粗銅,A為精銅,則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等
3.H2s廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為2H2s(g)+02(g)
—S2(s)+2H2O(1)AH=-632kJ/moU右圖為質(zhì)子膜H2s燃料電池的示意圖。下列
說法正確的是()
電A
負(fù)
栽
A.電極a為電池的正極
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4H++4e-=2H2O
C.電路中每流過4moi電子,電池會產(chǎn)生632kJ熱能
D.22.4LH2s參與反應(yīng)時,2moiH+經(jīng)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)
4.下列關(guān)于如圖所示裝置的說法,正確的是()
A.①裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)
B.②裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連
C.③裝置中電子由b極流向a極
D.④裝置中的離子交換膜可以避免生成的C12與NaOH溶液反應(yīng)
5.某課題組以納米Fe2O3、金屬鉀和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)作為兩極的電
極材料制備鋰離子電池(電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料.),通過在室溫條件下對
鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電,成功地實(shí)現(xiàn)了對磁性的可逆調(diào)控。如圖,下列說法不正確
A.該電池不可以用NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液
B.放電時電池正極的電極反應(yīng)式為Fe2O3+6e=3O2+2Fe
C.放電時電池的總反應(yīng)為Fe2O3+6Li=3Li2O+2Fe
D.在放電過程中,通過電極材料Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe,實(shí)現(xiàn)對磁鐵的吸引
6.關(guān)于下列裝置的說法,正確的是()
ZnSO?育域CUSO.落液CUSO,洛波
A.裝置①中鹽橋內(nèi)K+的移向ZnS04溶液
B.裝置①將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C.若裝置②用于鐵棒鍍銅,則N極為銅棒,電鍍過程中溶液中的濃度基本保持不變
D.若裝置②用于電解精煉銅,精煉過程溶液中C/+的濃度基本保持不變
7.鈉離子電池開始成為下一輪電池研究的重點(diǎn),下圖是一種可充電鈉離子電池(電解質(zhì)溶
液Na2s03溶液)工作示意圖。下列說法正確的是()
A.電池放電時,Na卡從a極區(qū)移動到b極區(qū)
B.電池放電時,b極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)是NazNiFe"(CN)6=NaNiFe"'(CN)6+e+Na+
C.金屬鈉可以作為該電池的負(fù)極材料
D.離子交換膜也可以改成陰離子交換膜
8.一種碳納米管能夠吸附氫氣,用這種材料制備的電池其原理如圖所示,該電池的電解質(zhì)
為6moi?L”K0H溶液。下列說法中不正確的是()
A.放電時電池負(fù)極的電極反應(yīng)為H2-2e+20H—2H2O
B.放電時K+移向正極
C.放電時候電極的電極反應(yīng)為Ni(OH)2+0H--e=NiO(OH)+H2O
D.該反應(yīng)過程中KOH溶液的濃度基本保持不變
9.鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池。某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,
其中兩極區(qū)間的隔膜只允許Li+通過。電池放電時的總反應(yīng)方程式為:Li2CoO2+xLi=
LiCoO2.關(guān)于該電池的推論錯誤的是()
正極WR負(fù)極
(bCuO,?(O
A.放電時,Li+主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正板區(qū)
B.放電時,負(fù)極反應(yīng)為:xLi-xe'=xLi+
C.為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,使用硫酸為電解質(zhì)溶液
D.充電時,負(fù)極(C)上鋰元素被還原
10.有一種銀鋅電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為NaOH,其中Ag2O極電極
反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e一一2Ag+2OH,根據(jù)上述反應(yīng)式,下列說法正確的是()
A.使用過程中,電子由Ag2O極經(jīng)外路流向Zn極
B.使用過程中,溶液中氫氧根向Ag2O電極移動
C.使用過程中,電極正極溶液的pH增大
D.使用過程中,Zn電極發(fā)生還原反應(yīng),Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)
11.2017年2月19日在第十三屆阿布扎比國際防務(wù)展上,采用先進(jìn)的氫氧燃料電池系統(tǒng)的
無人機(jī),創(chuàng)造了該級別270分鐘續(xù)航的新世界記錄。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法不正
確的是()
A.通入氫氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)
B.堿性電解液中陽離子向通入氫氣的方向移動
C.正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-40H
D.放電過程中堿性電解液的0H.的物質(zhì)的量不變
12.如圖所示,下列說法正確的是()
KOH溶液M9a柘液CuS?!鼍埔?/p>
甲池乙池丙池
A.甲池通入C2H50H的電極反應(yīng)式為C2H5OH+12e'+3H2O=2CO2+12H+
B.反應(yīng)一段時間后,丙池中硫酸銅濃度不變。
C.當(dāng)甲池中消耗標(biāo)況下224mL02時,丙池中粗銅端減重1.28g
D.乙池中生成白色物質(zhì),若將乙醇與氧氣互換,乙池中仍生成白色物質(zhì)
13.銅鋅原電池(如圖)工作時,下列敘述不正確的是()
A.負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-Zn2+
B.鹽橋中的Cl,移向ZnS04溶液
C.電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+—Zn2++Cu
D.在外電路中,電流從Zn極流向Cu極
14.某濃差電池工作原理如圖。下列說法不正確的是()
A.負(fù)極的電極反應(yīng)式:Ag+Cl-e-AgCl
B.Ag電極所處的電解質(zhì)環(huán)境會影響其失電子能力
C.電池工作時,鹽橋中的K+向右移,N03一向左移
D.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電池總反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
15.圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖,電池的一個電極由有機(jī)光敏染料(R)涂覆在
TiO2納米晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍伯構(gòu)成,下列關(guān)于該電池?cái)⑹霾徽_的
是()
A.染料敏化TiO2電極為電池負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.正極電極反應(yīng)式是:13一+21一31
C.電池總反應(yīng)是:2R++3I="+2R
D.電池工作時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
16.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池的總反應(yīng)為:
該電
Pb+PbO2+2H2SO4^=±2PbsO4+2H2O,若制得Ch0.050mol,則電池內(nèi)消耗的H2sCH的
充電
物質(zhì)的量至少是()
A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol
17.全固態(tài)鋰硫電池能力密度高、成本低、其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨
烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2sx(2WxW8)。下列說法不正確的是()
A.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性
B.電池工作時間越長,電極a極Li2s2的含量越高
C.電池充電時,a極發(fā)生的反應(yīng)為:3Li2s8+2Li++2e=4Li2s6
D.電池充電時,b極接外接電源的負(fù)極,每通過0.04mol電子b極增重0.28g
18.2016年,《Nature》期刊報(bào)道了CH3OH、02在聚合物催化下的原電池,其工作示意圖
如圖。下列說法正確的是()
A.電極B的電極方程式為O2+2e+H+—HO2
B.電解質(zhì)溶液中H+由電極B流向A極
C.電極A是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
D.外電路中通過3moi電子,生成CO211.2L
19.一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列說法不正確的是()
電極A電極B
CS9co家產(chǎn)
A.反應(yīng)CH4+H2O催化劑-
3H2+CO,每消耗lmolCH4轉(zhuǎn)移6mole
△
B.電池工作時,CXh?一向電極A移動
C.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2-2e=2H+
D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e=2CO32-
20.一種新型的電池,總反應(yīng)為:3Zn+2FeO42'+8H2O=2Fe(OH)3I+3Zn(OH)2I+4OH
,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()
Zn電極r<C力打枷也極
毓性
—
A.Zn極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的pH增大
C.電子由Zn極流出到石墨電極,再經(jīng)過溶液回到Zn極,形成回路
D.石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為:FeO42+3e+4H2O=Fe(OH)3I+5OH
二.填空題(共15小題)
21.如圖所示是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為銷電極,U為鹽橋,G是靈敏電流計(jì),
其指針總是偏向電源正極.
①向B杯中加入適量較濃的硫酸,發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移.此時A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)
象是,
D電極上的電極反應(yīng)式為.
②一段時間后,再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)G的指針
向左偏移.此時整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為.
NtiAsO?
K1-淀粉溶液Na^AsOt
混令溶液
22.如圖所示,U形管內(nèi)盛有100mL的溶液,按要求回答下列問題:
(1)打開K2,合并Ki,若所盛溶液為CuSO4溶液:則A為極,A極的電極反
應(yīng)式為.若所盛溶液為KC1溶液:則B極的電極反應(yīng)式為
(2)打開Ki,合并K2,若所盛溶液為滴有酚酰的NaCl溶液,則A電極附近可觀察到
的現(xiàn)象是,Na+移向極(填A(yù)、B);B電極上的電極反應(yīng)式為,
總反應(yīng)化學(xué)方程式是.
(3)如果要用電解的方法精煉粗銅,打開Ki,合并K2,電解液選用CuSO4溶液,則A
電極的材料應(yīng)換成是(填“粗銅”或“純銅”),電極反應(yīng)式是,反應(yīng)一
段時間后電解質(zhì)溶液中C/+的濃度將會(填“增大”、“減小”、“不變”).
A級BIS
(Zn)(C)
23.(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H20為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH=+206.0Wmor1
II:CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH=-129.0kJ*mor'
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為o
(2)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電
后,將C02+氧化成C03+,然后以C03+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)
室用如圖裝置模擬上述過程:
①寫出陽極電極反應(yīng)式。
②寫出除去甲醇的離子方程式。
(3)寫出以NaHCCh溶液為介質(zhì)的A1-空氣原電池的電極反應(yīng)式負(fù)極。
24.甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)
反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g)AH=+260kJ*mor1
已知:2co(g)+O2(g)—2CO2(g)△!?!=-566kJ?mol7則CH4與02反應(yīng)生成CO
和H2的熱化學(xué)方程式為;
(2)如圖所示,裝置I為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置H實(shí)現(xiàn)鐵
棒上鍍銅.
①a處應(yīng)通入(填“CH4”或“02”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是;
②電鍍結(jié)束后,裝置I中KOH溶液的濃度(填寫“變大”“變小”或“不變”,
下同),裝置H中c/+的物質(zhì)的量濃度;
③電鍍結(jié)束后,裝置I溶液中的陰離子除了0H一以外還含有;
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置H中陰極質(zhì)量變化12.8g,則裝置I中理論上消耗氧氣
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).
25.化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用.氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種
重要的化工原料.
氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景.現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的
實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極):
(1)對于氫氧燃料電池,下列表達(dá)不正確的是(填代號).
A.a電極是負(fù)極,0H移向負(fù)極
B.b電極的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-40H
占燃
C.電池總反應(yīng)式為:2H2+02埋?2H20
D.電解質(zhì)溶液的pH保持不變
E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
(2)上圖裝置中盛有100mL0.1mol?L-iAgN03溶液,當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL
(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,此時圖中裝置中溶液的pH=(溶液體積變化忽略不計(jì)).
KOH溶液A嬴湍液
26.(1)據(jù)報(bào)道以硼氫化合物NaBH4(H的化合價為-1價)和H2O2作原料的燃料電池,
可用作通信衛(wèi)星電源.負(fù)極材料采用Pt/C,正極材料采用MnO2,其工作原理如圖1所
示.寫出該電池放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式:
(2)火箭發(fā)射常以液態(tài)陰(N2H4)為燃料,液態(tài)過氧化氫為助燃劑.
己知:N2H4(1)+02(g)=N2(g)+2H2O(1)AH=-534kJ?mo「i
H2O2(1)=H20(1)+I02(g)△!!=-98.6kJ?molI
2
寫出常溫下,N2H4(1)與H2O2(1)反應(yīng)生成N2和H20的熱化學(xué)方程式.
(3)03可由臭氧發(fā)生器(原理如右圖2所示)電解稀硫酸制得.
①圖中陰極為(填"A"或"B”).
②若C處通入02,則A極的電極反應(yīng)式為:
(4)向一密閉容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸氣發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)—CO2
(g)+H2(g),下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是(選填編號).
A.v正(H2O)=Vjg(H2)
B.容器中氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
C.H20的體積分?jǐn)?shù)不再改變
D.容器中C02和H2的物質(zhì)的量之比不再發(fā)生改變
E.容器中氣體的密度不再發(fā)生改變
(5)溫度Ti時,在一體積為2L的密閉容積中,加入0.4molCO2和0.4mol的H2,反應(yīng)
中c(H20)的變化情況如圖3所示,T1時反應(yīng)CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)
第4分鐘達(dá)到平衡.在第5分鐘時向體系中同時再充入O.lmolCO和0.1molH2(其他條
件不變),請?jiān)谟覉D中畫出第5分鐘到9分鐘c(H20)濃度變化趨勢的曲線.
27.如圖所示的裝置中,A、B均為石墨電極.回答下列問題:
(1)裝置甲中的能量轉(zhuǎn)化形式是
(2)寫出Zn電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式
(3)寫出乙裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(4)實(shí)驗(yàn)開始前,將等質(zhì)量的Zn電極和Cu電極插入甲裝置中,工作一段時間后,將
電極取出、洗凈、烘干,稱量發(fā)現(xiàn)兩電極質(zhì)量相差0.15g,如果在乙裝置中可收集到的氣
體為純凈物,則其體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
28.2008年北京奧運(yùn)會出現(xiàn)了中國自己生產(chǎn)的燃料電池汽車,作為馬拉松領(lǐng)跑車和電視拍
攝車,該車裝著“綠色心臟”--質(zhì)子交換膜燃料電池,其工作原理如圖所示
試回答:
(1)通入氧氣的電極發(fā)生反應(yīng)(“氧化”或“還原”),通入氫氣的電極為極
(“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”);
(2)電池工作時,正極的電極反應(yīng)式為;
(3)在質(zhì)子交換膜兩側(cè),質(zhì)子的運(yùn)動方向是(填序號)
a.從左往右b.從右往左.
29.如圖所示的裝置,X、Y都是惰性電極.將電源接通后,向(甲)中滴入酚麟溶液,在
Fe極附近顯紅色.試回答下列問題:
電源
(甲)(乙)(丙)
(1)在電源中,B電極為極(填電極名稱,下同);丙裝置中Y電極為極.
(2)在甲裝置中,石墨(C)電極上發(fā)生反應(yīng)(填“氧化”或“還原”);甲裝置
中總的化學(xué)方程式是:.
(3)丙裝置在通電一段時間后,X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是.
(4)如果乙裝置中精銅電極的質(zhì)量增加了0.64g,請問甲裝置中,鐵電極上產(chǎn)生的氣體
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為
______L.
2
30.A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子為Na+、Ag\NO3\SO4\Cl',
在如圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液,電極
均為石墨電極.接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8克.常
溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖所示.據(jù)此回答下列問題:
(1)M為電源的極(填寫“正”或"負(fù)”),甲、乙兩個燒杯中的電解質(zhì)分別
為、(填寫化學(xué)式).
(2)計(jì)算電極f上生成的氣體為mol.
(3)寫出乙燒杯中的電解的離子反應(yīng)方程式:.
(4)如果電解過程中乙溶液中的金屬離子全部析出,此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什
么?.
(5)若經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加54g,要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),操
作是.
31.CuS04溶液是中學(xué)化學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的一種試劑.某同學(xué)利用制得的CuS04溶
液,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究.
(1)圖一是根據(jù)反應(yīng)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4設(shè)計(jì)成的鋅銅原電池.電解質(zhì)溶液甲是
(填“ZnSCM”或“CuSO4")溶液;Cu極的電極反應(yīng)式是.
(2)圖二中,I是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,該同學(xué)想
在H中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅,則b處通入的是(填“CH4”或“02”),a處電極上發(fā)生
的電極反應(yīng)式是.
32.甲醇-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池,該燃料電
池的電池反應(yīng)式為:CH3OH(1)+202(g)—CO2(g)+2H2O(1).其工作原理如示意
2
圖:負(fù)極的電極反應(yīng)式為
33.膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用.有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠
色硝化劑N2O5,裝置圖如下.
(1)A裝置是,B裝置是(填“原電池”或“電解池”).
(2)A裝置中,a電極為的極,其電極反應(yīng)為.
(3)d電極上的反應(yīng)式為.
34.如圖所示,U形管內(nèi)盛有100mL的CuSO4溶液,按要求回答下列問題:
(1)若A極材料是為Zn,B極材料是為石墨,打開K2,合上Ki,則A極為極,
SO42一移向極(填“A”或"B”)
(2)若A、B極材料都為石墨,打開Ki,合上K2.反應(yīng)一段時間后,若忽略溶液的體
積變化和氣體的溶解,A、B兩極收集到氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)都為560mL,則原
CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為mol-L1.23
(3)如要用電解方法精煉粗銅,則A、B電極都要更換,其中A的材料應(yīng)換成,
打開Ki,合上K2,反應(yīng)一段時間后電解質(zhì)溶液中Ci?+濃度(填“增大”、“減小”
或“不變”).
(1)圖中甲池的名稱(填“原電池”'‘電解池”或“電鍍池”).
(2)寫出通入CH30H的電極的電極反應(yīng)式:.
(3)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,當(dāng)乙池中B極的質(zhì)量增加5.4g時,甲池中理
論上消耗02的體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),此時丙池中電極(填“C”或"D”)
析出1.6g某金屬,則丙池的某鹽溶液可能是(填序號)
A.MgS04溶液B.CuS04溶液C.NaCl溶液D.AgNC>3溶液.
三.實(shí)驗(yàn)題(共2小題)
36.電化學(xué)原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛.請回答下列問題:
圖1圖2
(1)通過S02傳感器可監(jiān)測大氣中SO2的含量,其工作原理如圖1所示.
①固體電解質(zhì)中CP-向極移動(填“正”或"負(fù)”).
②寫出V2O5電極的電極反應(yīng)式:.
(2)如圖所示裝置I是一種可充電電池,裝置II是一種以石墨為電極的家用環(huán)保型消毒
液發(fā)生器.裝置I中離子交換膜只允許Na+通過,充放電的化學(xué)方程式為:
該電
2Na2S2+NaBr3==±Na2s4+3NaBr
充電
①負(fù)極區(qū)電解質(zhì)為(用化學(xué)式表示)
②家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為.
③閉合開關(guān)K,當(dāng)有0.04molNa+通過離子交換膜時,a電極上析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下
體積為mL.
(3)金屬鈕(V)在材料科學(xué)上有重要作用,被稱為“合金的維生素”.在測定礦石中鋼
的含量時有如下操作:用已知濃度的硫酸酸化的H2c2。4溶液,滴定(V02)2s04溶液.
①完成滴定過程的離子反應(yīng)方程式,方框內(nèi)填數(shù)字,短線上填物質(zhì)的化學(xué)式或離子符號.
□vo2++nH2C2O4+□f□vo2++nco2+a
②當(dāng)收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2升時,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為.
37.現(xiàn)需設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置來電解飽和食鹽水,并測量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6mL)
和檢驗(yàn)氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。
??CDE
鐵£1膝棒一I
飽和食鹽水NaOH溶液淀百?KI溶液
F.GHI.
I永B100m1L量筒50mAL量筒
圖1
(1)試從上圖圖1中選用幾種必要的儀器,連成一整套裝置,各種儀器接口的連接順序
(填編號)是:A接,B接o
(2)鐵棒接直流電源的極;碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為o
(3)能說明氯氣具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。
(4)假定裝入的飽和食鹽水為50mL(電解前后溶液體積變化可忽略),當(dāng)測得的氫氣
為5.6mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,溶液的pH為.
(5)工業(yè)上采用離子交換膜法電解飽和食鹽水,如上圖圖2,該離子交換膜是(填
“陽離子”或“陰離子”)交換膜,溶液A是(填溶質(zhì)的化學(xué)式)
四.解答題(共3小題)
38.如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置,分別回答下列問題.
附近的溶液變紅,該電極反應(yīng)為.
(2)裝置2中的石墨是極(填“正”或"負(fù)”),該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方
程式為.
(3)裝置3中甲燒杯盛放100mL0.2mol/L的NaCl溶液,乙燒杯盛放100mL0.5mol/L
的CuSO4溶液.反應(yīng)一段時間后,停止通電.向甲燒杯中滴入幾滴酚獻(xiàn),觀察到石墨電
極附近首先變紅.
①電源的M端為極;甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為.
②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為.
③停止電解,取出Cu電極,洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g,甲燒杯中產(chǎn)生的氣體
標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為mL.
39.氫能是最重要的新能源.儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一.
(1)NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO3,且反應(yīng)前后B的化合價
不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,消耗lmolNaBH4時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為.
(2)儲氫還可借助有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫.
FeS04/Al,0.
(g)、:(g)+3H2(g)
O曷媼
在某溫度下,向恒容容器中加入環(huán)己烷,其起始濃度為amol-Ll平衡時苯的濃度為bmol
?L1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(3)一定條件下,如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫(忽略其它有機(jī)物).
多孔性惰性電極D'產(chǎn)J多孔性惰性電極E
含苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為yr—-■=-?)smoi氣體
io?購混合氣.忽略水蒸汽
lOmcl混合氣.其中苯的物質(zhì)
的量分?jǐn)?shù)為24%
高分子電解'質(zhì)膜(只允許H-通過:
①導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)?(用A/D或D-A表示)
②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為.
③該儲氫裝置的電流效率口=.(T]=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總
數(shù)X100%,計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位;提示:D電極除生成目標(biāo)產(chǎn)物外還有H2產(chǎn)生)
40.如圖裝置B中是濃度均為0.1mol/L的NaCl、CuS04混合溶液,溶液體積為500ml,M、
N均為石墨電極,當(dāng)裝置A中Zn棒質(zhì)量減少6.5g時,N上質(zhì)量增加g;此時,
所有電極上總共收集到的氣體的總體積為L(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積).
電化學(xué)復(fù)習(xí)
參考答案與試題解析
一.選擇題(共20小題)
I.H2s廢氣資源化的原理為:2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O(1)AH=-632kJ?mol
如圖為H2s燃料電池的示意圖。下列說法正確的是()
A.電極b為電池的負(fù)極
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e=4OH'
C.電路中每流過4mol電子,電池會產(chǎn)生632kJ電能
D.每34gH2s參與反應(yīng),有2moiH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)
【分析】2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O反應(yīng),得出負(fù)極H2s失電子發(fā)生氧化反應(yīng)
即電極a為負(fù)極,電極反應(yīng)為2H2s-4e-=S2+4H+,正極02得電子發(fā)生還原反應(yīng)即電極
b為正極,反應(yīng)為O2+4H++4e-=2H2O,電流從正極流向負(fù)極,據(jù)此分析解答。
【解答】解:A.負(fù)極H2s失電子發(fā)生氧化反應(yīng)即電極a為負(fù)極,故A錯誤;
B.正極02得電子發(fā)生還原反應(yīng)即電極b為正極,反應(yīng)為O2+4H++4e=2H2O,故B錯
誤;
C.電路中每流過4moi電子,則消耗Imol氧氣,該裝置不能將將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電
能,電池電池會產(chǎn)生少于632kJ的電能,故C錯誤;
D.根據(jù)反應(yīng):2H2s(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(I),每34g即ImolH2s參與反應(yīng),
電路中通過2moi電子時,有2moiH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū),故D正確;
故選:D。
2.某電化學(xué)裝置如圖所示,a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是()
A.溶液中電子從B極移向A極
B.若B為粗銅,A為精銅,則溶液中c(C/+)保持不變
C.若A、B均為石墨電極,則通電一段時間后,溶液pH增大
D.若B為粗銅,A為精銅,則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等
【分析】.A.電解池和原電池中電子不下水,離子不上岸;
B.若B為粗銅,A為精銅,電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液,這套裝置就是電解精煉銅的裝
置,因?yàn)榇帚~中有鐵鋅等雜質(zhì),則溶液中c(Ci?+)略有減小;
C.電解不活潑金屬的含氧酸鹽,是放氧生酸型,溶液pH減小;
D.電荷守恒。
【解答】解:A.電子不下水,離子不上岸,溶液中C7+從B極移向A極,故A錯誤;
B.若B為粗銅,A為精銅,電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液,這套裝置就是電解精煉銅的裝
置,因?yàn)榇帚~中有鐵鋅等雜質(zhì),則溶液中c(Cu2+)略有減小,故B錯誤;
C.電解不活潑金屬的含氧酸鹽,是放氧生酸型,2CI?++2H2Q電解2CuI+O2t+4丁,
溶液pH減小,故C錯誤;
D.根據(jù)電荷守恒,A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,故D正確;
故選:D。
3.H2s廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為2H2s(g)+02(g)
=S2(s)+2H2O(1)AH=-632kJ/mol,右圖為質(zhì)子膜H2s燃料電池的示意圖。下列
說法正確的是()
A.電極a為電池的正極
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4H++4e=2H2O
C.電路中每流過4moi電子,電池會產(chǎn)生632kJ熱能
D.22.4LH2s參與反應(yīng)時,2moiH+經(jīng)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)
【分析】原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,原電池總反應(yīng)式為:2H2s(g)+02(g)=S2(s)
+2H2O,a電極上H2s失電子發(fā)生氧化反應(yīng),b電極上02得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極a
為負(fù)極,電極b為正極,負(fù)極電極反應(yīng)式為:2H2s(g)-4e=S2(s)+4H+,正極電極
反應(yīng)式為:O2+4H++4e-2H2O?
【解答】解:A.由2H2s(g)+02(g)=S2(s)+2H2O反應(yīng)可知,H2s失電子發(fā)生氧
化反應(yīng),則電極a為電池的負(fù)極,故A錯誤;
B.電極b上02得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)是為:O2+4H++4e=2H2O,故B正確;
C.電路中每流過4mol電子,則消耗Imol氧氣,但該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,所以
電池內(nèi)部幾乎不放出能量,故C錯誤;
D.lmolH2s參與反應(yīng),有2moiH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū),但22.4LH2s的物質(zhì)的量不一定
是ImoL故D錯誤。
故選:Bo
4.下列關(guān)于如圖所示裝置的說法,正確的是()
①②
A.①裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)
B.②裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連
C.③裝置中電子由b極流向a極
D.④裝置中的離子交換膜可以避免生成的C12與NaOH溶液反應(yīng)
【分析】A、①裝置是電解池,陰極是陽離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng);
B、②裝置待鍍制品和電源負(fù)極相連做電解池的陰極;
C、③裝置是原電池,電子流向是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極;
D、④裝置離子交換膜允許離子通過,氯氣不能通過;
【解答】解:A、①裝置是電解池,陰極是溶液中陽離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)是
銅離子得到電子生成銅,故A錯誤;
B、②裝置待鍍制品和電源負(fù)極相連做電解池的陰極;故B錯誤;
C、③裝置是原電池,電子流向是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即從a極流向b極,故C錯
、口
灰:
D、④裝置中的離子交換膜允許離子通過,氯氣不能通過,可以避免生成的C12與NaOH
溶液反應(yīng),故D正確;
故選:D。
5.某課題組以納米Fe2O3、金屬鉀和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)作為兩極的電
極材料制備鋰離子電池(電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料.),通過在室溫條件下對
鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電,成功地實(shí)現(xiàn)了對磁性的可逆調(diào)控。如圖,下列說法不正確
的是()
A.該電池不可以用NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液
B.放電時電池正極的電極反應(yīng)式為Fe2O3+6e=3C)2-+2Fe
C.放電時電池的總反應(yīng)為Fe2O3+6Li=3Li2O+2Fe
D.在放電過程中,通過電極材料Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe,實(shí)現(xiàn)對磁鐵的吸引
的電
【分析】由圖可知該電池充放電時的反應(yīng)為:6Li+Fe2O3一=i3Li2O+2Fe,則放電時負(fù)
充電
極反應(yīng)式為Li-屋-xLi。正極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e--3Li2O+2Fe,充電時,陽極、
陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反,以此解答該題。
【解答】解:A.鋰和水發(fā)生反應(yīng),所以不可以用NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,故A正確;
B.正極發(fā)生還原反應(yīng),F(xiàn)e2O3得電子被還原,所以放電時電池正極的電極反應(yīng)式為
Fe2O3+6Li++6e=3Li2O+2Fe,故B錯誤;
C.放電時電池的總反應(yīng)為Fe2O3+6Li=3Li2O+2Fe,故C正確;
D.磁鐵的主要成分是Fe3O4,可吸引鐵,不可吸引Fe2O3,故D正確。
故選:B。
6.關(guān)于下列裝置的說法,正確的是()
KC1&橋
ZnSO?苗液CuSO.布液CUSO4溶液
①O
A.裝置①中鹽橋內(nèi)K+的移向ZnSO4溶液
B.裝置①將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C.若裝置②用于鐵棒鍍銅,則N極為銅棒,電鍍過程中溶液中的濃度基本保持不變
D.若裝置②用于電解精煉銅,精煉過程溶液中C/+的濃度基本保持不變
【分析】A.原電池中陽離子移向正極;
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;
C.裝置②為電解池,若改為電鍍池,則鍍層金屬做陽極,鍍件做陰極,含有鍍層金屬
鹽溶液做電鍍液;
D.電解精煉時,陽極上比銅活潑的金屬也放電,陰極上只有銅離子放電。
【解答】解:A.Zn比銅活潑為負(fù)極,Cu為正極,K+移向CuSO4溶液,故A錯誤;
B.①為原電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故B錯誤;
C.裝置②為電解池,若裝置②用于鐵棒鍍銅,N為陽極,M為陰極,若改為電鍍池,
則鍍層金屬做陽極,鍍件做陰極,含有鍍層金屬鹽溶液做電鍍液,則N極為銅棒,銅失
去電子生成銅離子,陰極溶液中銅離子得到電子生成銅,電鍍過程中溶液中的濃度基本
保持不變,故C正確;
D.電解精煉時,陽極上比銅活潑的金屬也放電,陰極上只有銅離子放電,所以溶液中的
Ci?+濃度減小,故D錯誤;
故選:Co
7.鈉離子電池開始成為下一輪電池研究的重點(diǎn),下圖是一種可充電鈉離子電池(電解質(zhì)溶
液Na2s03溶液)工作示意圖。下列說法正確的是()
離子交換臬
A.電池放電時,Na卡從a極區(qū)移動到b極區(qū)
B.電池放電時,b極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)是NazNiFe"(CN)6=NaNiFe"'(CN)6+e'+Na+
C.金屬鈉可以作為該電池的負(fù)極材料
D.離子交換膜也可以改成陰離子交換膜
【分析】根據(jù)圖知,放電時,b電極上二價Fe失電子生成三價Fe,發(fā)生氧化反應(yīng),則為
負(fù)極,a為正極,
A.放電時,金屬陽離子向正極移動;
B.放電時,b電極上二價Fe失電子生成三價Fe,為負(fù)極;
C.Na能和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣;
D.陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過。
【解答】解:根據(jù)圖知,放電時,b電極上二價Fe失電子生成三價Fe,發(fā)生氧化反應(yīng),
則為負(fù)極,a為正極,
A.放電時,金屬陽離子向正極移動,所以Na+從負(fù)極b極區(qū)移向正極a極區(qū),故A錯誤;
B.根據(jù)圖片知,放電時,b電極上二價Fe失電子生成三價Fe,化合價升高、失去電子、
發(fā)生氧化反應(yīng),則b電極為負(fù)極,a電極為正極,負(fù)極電極反應(yīng)為NazNiFe"(CN)6-e
'=NaNiFe'"(CN)6+Na+,故B正確;
C.Na能和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣,則負(fù)極上二價鐵不能發(fā)生氧化反應(yīng),所以不能用
Na作負(fù)極材料,故C錯誤;
D.陽離子交換膜只允許陽離子通過,不可以用陰離子交換膜,否則Na+從無法負(fù)極b極
區(qū)移向正極a極區(qū),故D錯誤;
故選:B?
8.一種碳納米管能夠吸附氫氣,用這種材料制備的電池其原理如圖所示,該電池的電解質(zhì)
為6moi?LiKOH溶液。下列說法中不正確的是()
—PCT]~?
A.放電時電池負(fù)極的電極反應(yīng)為H2-21+201—2H20
B.放電時K+移向正極
C.放電時銀電極的電極反應(yīng)為Ni(OH)2+OH-e=NiO(OH)+H2O
D.該反應(yīng)過程中KOH溶液的濃度基本保持不變
【分析】根據(jù)圖片中電子流向知,放電時,碳電極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為H2+2OFT-2e
-=2H2O,銀電極是正極,反應(yīng)式為NiO(OH)+H20+e-Ni(OH)2+OH,以此解答
該題。
【解答】解:A.放電時,負(fù)極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2+2OIT-
2e.一2H2。,故A正確:
B.放電時,該電池為原電池,正極上NiO(OH)得電子發(fā)生還原反應(yīng),電解質(zhì)溶液中
陽離子向正極移動,所以鉀離子向Ni電極移動,故B正確;
C.放電時,正極上NiO(OH)得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為NiO(OH)+H20+e
=Ni(OH)2+OH-,故C錯誤;
D.總反應(yīng)式為2NiO(OH)+H2=2Ni(OH)2,可知該反應(yīng)過程中KOH溶液的濃度基
本保持不變,故D正確。
故選:Co
9.鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池。某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,
其中兩極區(qū)間的隔膜只允許Li+通過。電池放電時的總反應(yīng)方程式為:Li2CoO2+xLi=
LiCoO2.關(guān)于該電池的推論錯誤的是()
A.放電時,Li+主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正板區(qū)
B.放電時,負(fù)極反應(yīng)為:xLi-xe'=xLi+
C.為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,使用硫酸為電解質(zhì)溶液
D.充電時,負(fù)極(C)上鋰元素被還原
【分析】A、原電池中,陽離子移向正極;
B、原電池的負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng);
C、根據(jù)鋰可與硫酸反應(yīng)分析;
D、電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。
【解答】解:A、放電時,是原電池的工作原理,在原電池中,陽離子Li+移向正極,故
A正確;
B、放電時,是原電池的工作原理,原電池的負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即xLi-xe
=xLi+,故B正確;
C、電解質(zhì)溶液不能是硫酸,否則鋰電極會與硫酸反應(yīng),故C錯誤;
D、充電時,屬于電解池的工作原理,電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即鋰元素被
還原,故D正確;
故選:C。
10.有一種銀鋅電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為NaOH,其中Ag2。極電極
反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e--2Ag+2OFT,根據(jù)上述反應(yīng)式,下列說法正確的是()
A.使用過程中,電子由Ag2O極經(jīng)外路流向Zn極
B.使用過程中,溶液中氫氧根向Ag2O電極移動
C.使用過程中,電極正極溶液的pH增大
D.使用過程中,Zn
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