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文档简介
1、2009年高考化学专题复习电化学基础测试题本专题包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。要点一原电池原理及其应用原电池是一种由化学能转变成电能的装置。 其本质是通过自发进行的氧化还原反应, 使反 应中电子转移而产生电流。 反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生。这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。1、原电池的判定先分析有无外接电源: 有外接电源者为电解池, 无外接电源者可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。2、原电池正极和负极
2、的确定由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。由电极现象确定: 通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极; 若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。3、原电池原理的应用利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌镒干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。原电池原理可用于解决一些实际问题,如加快某些化学反应时的速率(稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液);分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方
3、法等。4.原电池的设计方法以氧化还原反应为基础,确定原电池的正负极、电解质溶液及电极反应。如:原理负 极正极电解 质溶 液电极反应11ZPtOi - CdEFCk 1 CuCltCu,3+、c (Fe )FeCl3负极:Cu- 2e =Cu+ 正极:2Fe3+2e =2Fe2+IZnAg2OKOH负极:Zn+2OH 2e = ZnO+HO正极:Ag2O+HO+2e = 2Ag+2OH2e-Pb+-FbOz 夫 H 502 PbSdPbPbQHSQ负极:Pb+S。 2e =PbSO正极:PbO+4h+SO4-+2e =PbS4+2HO1 E:1IPt (HOPt (O2)KOH负极:2H2+4O
4、H - 4e = 4HO正极:Q+2HO+4e =4OH要点二金属腐蚀与防护金属的腐蚀:金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。.化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者在在同时发生,电化腐蚀更晋遍2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以 Fe为例)析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH.金属防护的几种重要方法改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。电化学保护法:
5、利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。.金属腐蚀速率大小电解池阳极原电池负极化学腐蚀 原电池正极 电解池阴极要点三电解原理.电解电极产物的判断:要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。判断电极反应的一般规律是:(1)在阳极上活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,溶液中阴离子的放电顺序是:S2- I - Br - Cl - OH 含氧酸根F(2)在阴极上:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序
6、是:Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ (酸) Pb2+ Sn2+ Fe2+Zn2+ H+ (水) Al 3+ Mg2+ .用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶 液复原电解水型阴:2H+2e=H2 f阳:4OH4e =2HO+OTNaOH水增大增大水H2SO水增大减小水N%SO水增大/、变水分解电解质 型电解质电离出 的阴阳离子分 别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小一氯化铜放H2生碱型阴极:H2O放H2 生碱阳极:电解质阴 离了放电NaCl电解质和 水生成新电解 质增大氢化氢放Q生酸型阴极:电解质阳离了放电阳极:H
7、2O放Q生酸CuSO电解质和 水生成新电解 质减小氧化铜3.电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。若电解时阴极上产生阳极上无Q产生,电解后溶液 pH值增大;若阴极上无 H2,阳极上产生 Q,则电解后溶液 pH值减小;若阴极上有 H2,阳极上有 Q,且V(H2)=2V(O 2),则有三种情况:a如果原溶液为中性溶 液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液,则 pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则 pH值变大;若阴极上无 H2,阳极上无 Q产生,电解后溶液的 pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液(
8、CuCl2溶液由于Cif+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。 要点四 电解原理在工业生产中的应用.电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜):Cu-2e =Cu2+,阴极(纯铜):Cu2+2e =Cu阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相等,所以溶液中CuSO的浓度基本保持不变。.镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e =Cu2+,阴极(镀件):Cu2+2e =Cu 溶液中的Cf浓度保持不变。.氯碱工业反应原理阳极:2C-2e=ClzT ,阴极:2H+2e-=HT2NaCl+2hkO* 2NaOH+Hf +C12T.离子交换膜法制烧碱:电极:阳极用金属钛网制成阴
9、极由碳钢网制成;阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。电解槽流程:精制食盐水:加入稍过量的NaOH液。加入稍过量 BaC12溶液(其中、顺序可以交换。)加入稍过量的 NaCO溶液。过滤(除去 Mg(OH、Fe(OH)3、BaSO、CaCQ BaCO及泥 沙等);在滤液中加适量盐酸(除去过量的CO2,调节溶液的pH);通过阳离子交换树脂(除去残留的微量Ca2+、Mg+等离子)。要点五 原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定 义将化学能转变成电能的 装置将电能转变成化学能的 装置应用电解原理在某些金 属表面镀上一层其它金 属的装置。一种特殊的电 解池装 置 举 例- IICC如隹L=一
10、L1S11L-工二E4欧K1形 成 条 件活动性小同的两电极(连接)电解质溶液(电极插入 其中并与电极自发反应) 形成闭合回路两电极接直流电源两电极插人电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极, 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层 金属的离子电 极 名 称负极:较活泼金属;正极:较小活泼金属(或 能导电的非金属等)阳极:电源正极相连的电 极阴极:电源负极相连的电 极阳极:镀层金属; 阴极:镀件电 极 反 应负极(氧化反应):金属 原子失电子;正极(还原反应):溶液 中的阳离子得电子阳极(氧化反应):溶液 中的阴离十头电子,或金 属电极本身失电子;阴极(还原反应):溶液 中的阳离子得电子阳极
11、(氧化反应):金属 电极失电子;阴极(还原反应):电镀 液中阳离子得电子子 流向负极一号微正极电源负极号线阴极 电源正极能阳极电源负极专线阴极 电源正极磐阳极要点六电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:(1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算二(3)根据关系
12、式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。要点七电极反应式的书写方法规律(1)书写方法思路原电池:如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式;如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有 关元素的化合价变化情况),再选择一个简单变化情况去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。特别需要指出的是:对于可逆电池的反应,需要看清楚“充电、放电”的方向,放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解池原理。电解池:“书写电解池电极反
13、应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。”(2)书写方法步骤以铅蓄电池放电时的反应为例,总反应为Pb+PbO2HSQ=2PbSO2HQ电极反应式的书写步骤如下:负极:Pb-2e-=PbSO驾”卫三 Pb+SO2-2e=PbS(O正极:PbO+2e =PbSO 型宜出二 PbO+SO:Fe-=PbSO西返金呼匹素_ 巫二 PbQ+4H+ + SO2 -+2e-=PbS(4+2H2Oo (也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式)第二部分08高考真题1、(08海南卷)关于铅蓄电池的说法正确的是()A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s) +SO 42- (
14、aq) = PbSQ(s) +2eB.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e = Pb(s)+ SO 42- (aq) 放由, 解析:铅蓄电池的充放电反应为:Pb+ PbQ+2HzSQ.PbSO+2HaO 放电时Pb作负极:Pb充电-2e +SO42 =PbSO,在正极上:PbQ+2e + 4H+ SCO2 =PbSO+2H2Q 充电时,HSO的浓度不断增大,阳极上发生的是氧化反应,是失去电子而不是得到电子。答案:Bo2、(08上海卷)取一张用饱和的 NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,
15、一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色。则下列,说法错误的是()W 一押0A. b电极是阴极B. a电极与电源的正极相连|C.电解过程中水是氧化剂D. b电极附近溶液的pH变小解析:a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色,说明a极负极产生了 Cl2,所以a极与电源的正极相连,即a为阳极,电极反应式为:2C-2e- =12T, b为阴极,2屋0 4e =H + 2OhT,所以b极附近的pH增大。答案:D3、(08全国I卷)电解 100mL含c (H) = 0.30mol/L的下列溶液,当电路中通过 0.04mol电 子时,理论上析出
16、金属质量最大的是()A. 0.10mol/LAg +B. 0.02mol/L Zn 2+C 0.20mol/L Cu 2+D. 0.20mol/L Pb 2+解析:根据离子的放电顺序可知,当电路中通过 0.04mol的电子时,能析出金属的只有选项A和C,根据Ag+ + e-=#g和Cu2+ 2e-=Du可知,析出的金属的物质的量分别为0.04mol的Ag和0.02mol的Cu,其质量分别为 4.32g和1.28g。答案:Ao4、(08广东卷)用铜片、银片、Cu (NQ)2溶液、AgNO溶液、导线和盐桥(装有琼脂 -KNO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()在外电路中,电
17、流由铜电极流向银电极正极反应为:Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. B.C.D.解析:Cu作负极,Ag作正极。负极: Cu-2e-=Cu2+;正极:A+ + e- =Ag 。在外电路中,电子由 Cu电极流向Ag电极,而电流方向与电子流向相反,所以 1错。没 有盐桥,原电池不能继续工作,3错。无论是否为原电池,反应实质相同,均为氧化还原反应,4对。答案:C5、(08广东卷)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮
18、外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀解析:银器在空气中久置会被O2所氧化变黑,为化学腐蚀,A正确。当镀层破损时,Sn-Fe可形成原电池,不再起到保护作用,B错。与Zn块形成原电池,Zn作负极(阳极),从而保护Fe正极(阴极),所以C正确;外加电流保护法应该与直流电源的负极相连,故 D错。答案:A、C6、(08广东卷)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:FePQ+Li LiFePO4,电池的正极材料是 LiFePO,,负极材料是石墨,含 U导电固体为 充电电解质。下列
19、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:FePO+Li+e=LiFePO4解析:放电时,负极: Li - e- =Li+,正极:FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4 ;充电时,阳极:LiFePO4 - e- = FePO4 + Li+ 阴极:Li+ + e- = Li ,所以易知 C.D 正确。若 加入硫酸,与Li单质(固体)发生反应,所以 A错;放电时,Li+应(正电荷)在电池 内部(电解质中)向正极移动,故 B错。答案:C、D7、(08江
20、苏卷)馍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某馍镉电池的电解 放电质溶?夜为KOH液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH+ 2HO打器由Cd(OH)2 + 2Ni(OH) 2 JTLj 电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 + H 2OB.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向正极移动解析:由充电时方程式中的 Cd和Ni的化合价的变化可知,Ni(OH)2作阳极,电解质溶液为KOH 所以电极反应式为:Ni(OH)2-e +OH=NiOO+ HO; C
21、d(OH 作阴极,Cd(OH+2e=Cd+ 2OH;充电的过程是将电能转化为化学能,放电时, Cd作负极,Cd-2e +2OH=d(OH)2, Cd周围的c(Od)下降,OH向负极移动。答案:Ao8、(08宁夏卷)一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()CH3OH(g)+Q(g)=H2O(1)+CQ(g)+2H+(aq)+2eQ(g)+4H+(aq)+4e =2HO(1)CHOH(g)+H2O(1)=CO(g)+6H+(aq)+6eQ(g)+2H 2O(1)+4e =4OH解析:甲醇与氧气反应的化学方程式为:2CHOH+ 3C22CO
22、+4H2O,化合价升高的元素为C ,所以在负极上甲醇失去电子而放电,在该极上的电极反应式为: CH3OH(g)+H2O(1)=CQ(g)+6H +(aq)+6e 。答案:Co9、(08山东卷)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+、Md+、Fe3+、SO”等杂质离子,实验室提纯 NaCl的流程如 下:*晶体洗滞除去K ).T纯 NaCJ提供的试剂:饱和 N&CO溶液 饱和K2CQ溶液NaOH溶液BaCl 2溶液Ba(NQ) 2溶液75%乙醇 四氯化碳欲除去溶液I中的Ca2+、M广、Fe3+、SO离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次 为 (只填化学式
23、)。克流电源洗涤除去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 mL4.00 mol 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 ,。装置改进后,可用于制备NaQH液,若测定溶液中NaQH勺浓度,常用的方法是 (4)实验室制备 H2和Cl 2通常采用下列反应:_ _ _ 一Zn+H2SO-ZnSQ 4+H4 ; MnQMHCl (浓)=MnCl2+Cl2 T +2H2Q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
24、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:解析:(1)要除去SQ2 ,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NQ)2,会引入新的离子 NQ ,再选 用NaQH液除去Mgf和Fe3+溶液,最后选用 Na2CQ溶液除去崂十,此处不能选用 “CQ溶液,否则会引入新的 K+,再用HCl除去过量的CQ2 o NaCQ溶液不能加在 BaCl2溶液前,否则会引入 Bsi o除去NaCl晶体表面的少量的 KCl,应选用75%的乙醇,因为 CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在 CCl4中。电解(3)2NaCl+2H2Q2NaQH Cl 2T + HbT ,在阴级区内产生的 Cl2能
25、与该区生成的 NaQH反应NaCl、NaClQ和HkQ,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2答案:(2) (3)c(H + ),滴加石蕊试液a电极附近变蓝色,同理,b电极附近变红色。答案:D。12、(08广东卷)电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A.锌镒干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析:选项A中ZnMn干电池作负极的是 Zn,石墨作电池的正极,只起导电的作用,被腐蚀 的是Zn;选项B
26、中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能,而不是把热能直接转化 为电能;太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅,它的能量转化高。答案:C13、(08天津卷)下列叙述正确的是()A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B.用惰性电极电解 NaaSO溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1: 2C.用惰性电极电解饱和 NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成 1 molNaOHD.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析:选项A中在电解池的阴极是阳离子得到电子,发生的是还原反应; 选项B中用惰性电极电解NaSQ溶液,实际上是电解水,在阴极上:2H+ + 2e =Hd ,在阳极上:4
27、OH -4e=2屋O+ QT,所以阴阳两极产物的物质的量之比为2: 1;选项 C中2NaCl +2HO2NaOH ClzT + HT,每生成2mol的NaOH专移的电子数为 2mol,所以转移Fe1mol电子,生成的 NaOH就是1mol;选项D中镀层破损后,镀锡铁组成的原电池,作负极而被腐蚀,镀锌铁组成的原电池,Zn作负极,所以镀锡铁板比镀锌铁板更容易腐蚀。答案:Co第三部分最新模拟题1、用两支惰性电极插入500 mL AgNQ溶液中,通电电解。当电解液的 pH从6.0变为3.0时,(设电解过程中阴极没有H2放出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出银的质量最大为()A.27
28、mg B.54 mg C.106 mg D.216 mg解析:首先结合离子放电顺序,弄清楚两极的反应:阳极:4OH-4e-=Q T +2H2Q阴极:4Ag+4e-=4AgJ ;电解的总反应为:4AgNO+2H2O=4AgJ +QT +4HNO由电解的总反应可知, 电解过程中生成的 n(H+尸n(HNO3)=n(Ag)=(10 -3 mol - L-1-10-6 mol L-1) x 0.5 L =5X10-4 mol , m(Ag)=5X10-4 mol x 108 g - mol-1=0.054 g=54 mg ,因此答案选 R 答案:B2、有关右图装置的叙述不正确的是()。A.这是一个原电
29、池装置B.该装置中Pt为正极,电极反应为:O + 2HO+ 4e =4OHC.该装置中Fe为阴极,电极反应为:Fe-2e + 2OH=Fe(OH”D.溶液中会出现红褐色的沉淀。解析:铁和钳两种活动性不同的金属,放在电解质溶液NaOH溶液中,组成原电池,A正确;通入Q,发生类似于吸氧腐蚀的变化。Fe作负极,电极反应为:Fe-2e + 2OH=Fe(OH”,Pt为正极,电极反应为: Q+ 2HO+ 4e =4OH ,所以B正确C不正确;Fe(OH)2会和空气中 的Q继续反应生成 Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH) 3,出现白色沉淀变为灰绿色最 终变成
30、红褐色的现象,所以D正确。答案:C3、实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极,以稀NaOH液为电解质溶液构成的原电池,人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极,发生怎样的电极反应,进行了如下实验:如图,剪取约 8cm的镁条及大小相近的铝片,用砂纸去膜,使镁条与铝片分别与量程为 500 dA的教学演示电表的“ ”、“ + ”端相连接,迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。开始,电表指针向右偏移约 500 dA,铝片表面有许多气泡,很快电流逐渐减小至 0;随后,指针向左偏移,且电流逐渐增大至约400 A,此时,铝片表面气泡有所减少,但镁条表面只有极少量的气
31、泡产生。根据以上实验现象,回答下列问题:ImoLLNaOH(1)开始阶段,原电池的正极是 (填“ Mg”或“Al”)片;铝片表面产生的气泡是;负极发生的反应是 。(2)随后阶段,铝片发生的电极反应式是 ;镁条表面只有极少量的气泡产生,其原因是:2HO+2e=H2 +2OH,试判断此电极发生的主要反应是;铝片表面气泡有所减少,但未消失,产生这一现象的可能原因解析:本题的关健是解读题目所给信息。 (1)开始是铝片有很多气泡,说明 在铝片上得 电子,铝作正极,镁作负极结合电解质溶液可知发生反应Mg+20H2e-=Mg(OH, (2)由指针发生不同方向偏转可知铝作负极,碱性溶液中发生反应Al+4OH-
32、3e -=AlO2-+2H2Q答案:(1 ) AlhbMg+20H2e-=Mg( OH) 2(2)Al+4OH -3e-=AlO2-+2H2OO+2H2O+4e=4OH铝片中含有杂质,构成原电池。4、为了探究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不正确的是()A.实验结束时,装置I左侧的液面一定会下降B.实验结束时,装置I 一定比装置n左侧液面低C.实验结束时,装置n中的铁钉腐蚀最严重D.实验结束时,装置出中的铁钉几乎没被腐蚀|it 邛嶂腑 in 曲碉酸解析:这是一
33、道原电池原理应用于金属腐蚀的选择题,主要考查的是如何分析铁钉所处的环境,对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用,同时考查了盐酸具有挥发性,浓硫酸具有吸水性等知识点。装置I中铁钉处于盐酸的蒸气中,被侵蚀而释放出H2,使左侧液面下降右侧液面上升;装置H中铁钉同样处于盐酸的蒸气中,所不同的是悬挂铁氧体的金属丝由铁丝换成了铜丝,由于Fe比Cu活泼,在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的被侵蚀而放出更多的H2,使左侧液面下降更多,右侧液面上升得更多; 装置出中虽然悬挂铁钉 的还是铜 丝,但由于浓硫酸有 吸水性而无挥发性,使铁钉处于一种较为干燥的空气中,因而在短时间内几乎没有被侵蚀。答案:B5、在盛有稀碳酸钠溶液
34、的烧杯中,插入惰性电极,电解一段时间后,溶液中无晶体析出,则 下列说法错误的是()A.溶液的浓度增大B.溶液的pH增大C.溶液中钠离子与碳酸根离子的比变大D .溶液的质量分数不变。解析:电解碳酸钠溶液,实际是电解水,因此,溶液的浓度变大,质量分数增大,碱性增强,碳酸根离子的水解程度减小,所以钠离子与碳酸根离子的比变小,所以C错。答案:C6、电解原理在化学工业中有广泛应用。 下图表示一个电解池,装有电解液a;又Y是两块电极板, 通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:HS -i|+(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚 血:试液,则:电解池中 X极上
35、的电极反应式为 。在X极附近观察到的 现象是 O丫电极上的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO溶液,则:X电极的材料是 ,电极反应式为 。Y电极的材料是,电极反应式为 。(说明:杂 质发生的电极反应不必写出)解析:与电源正极相连的电极为阳极,发生氧化反应。与电源负极相连的电极为阴极,发生还原反应;分析题意, X作阴极,溶液中的 H+在X极放电,产生 比,电极反应为2H+2屋=H2 T,由于减少,破坏水的电离平衡,使 X极附近存在大量 。口使滴有酚酬:的溶液变红色。 Y 作阳极,发生的反应为 2Cl -2e =Cl2?,利用湿润的 KI淀粉试
36、纸变蓝色,可以检验 Cl2的 存在。(2)若用电解方法,精炼粗铜,即得到纯度更高的铜单质;电解质溶液中必须含有Cu2+,发生Cu2+2e =Cu,还原反应;要求电极材料,X极为纯铜,Y极材料为粗铜,电极反应式: Cu-2e =Cu + ,氧化反应。答案:(1)2H+2e=HT 放出气体,溶?变红。 2Cl -2e =Cl2? 把湿润的碘化钾淀 粉试纸放在Y电极附近观察试纸是否变蓝色。(2)纯铜Cu 2+2e =Cu 粗铜 Cu 2e =Cu +7、靠一组馍氢电池驱动,一台试运行的混合动力公交车两年内跑了10万公里。大功率馍氢动力电池及其管理模块,是国家“十五” 863计划电动汽车重大专项中一项重要课题。我国馍氢 电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率馍氢动力电池。常见馍氢电池的某极是储氢合金LaNi 5H (LaNi 5H中各元素化合价均为零),电池反应通常表示为LaNi 5H6 + 6NiO(OH)LaNis + 6Ni(OH) 2下列说法正确的是FA.放电时储氢合金作正极B .充电时储氢合金作阳极C.充电时阳极周围c(OH-)增大D.放电时负极反应:LaNi5Hs + 6OH - - 6e - =
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