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文档简介
考点十电化学
【知识讲解】
—.原电池、电解池、电镀池的比较
原电池电解池电镀池
应用电解原理在某些金
定将电能转变成化学能的装属表面镀上一层其它金
将化学能转变成电能的装置
义置属的装置。一种特殊的电
解池
产Zn1Zn11,e
装L1LL
77
置1
-
举三2二三
一——一——
例
稀硫酸CuCl2ZnCl2
①活动性不同的两电极(连
形①镀层金属接电源正极,
接)①两电极接直流电源
成待镀金属接电源负极
②电解质溶液(电极插入其②两电极插人电解质溶液
条②电镀液必须含有镀层
中并与电极自发反应)③形成闭合回路
件金属的离子
③形成闭合回路
电
负极:较活泼金属;
极阳极:电源正极相连的电极阳极:镀层金属;
正极:较不活泼金属(或能导
名阴极:电源负极相连的电极阴极:镀件
电的非金属等)
称
电
导线导线
子电源负极f阴极电源负极——J►阴极
导线
负极——:一►正极
流导线导发
电源正极二-阳极电源正极,阳极
向
电负极(氧化反应):金属原子阳极(氧化反应):溶液中阳极(氧化反应):金属
极失电子;的阴离子失电子,或金属电电极失电子;
反正极(还原反应):溶液中的极本身失电子;阴极(还原反应):电镀
应阳离子得电子阴极(还原反应):溶液中液中阳离子得电子
的阳离子得电子
离阳离子:负极少正极(溶液
子中)阳离子好阴极(溶液中)阳离子)阴极(溶液中)
流阴离子:负极6正极(溶液阴离子玲阳极(溶液中)阴离子玲阳极(溶液中)
向中)
二.原电池、电解池工作原理及其应用
1.原电池、电解池的判定
先分析有无外接电源:有外接电源者为,无外接电源者可能为;然后依
据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
2,原电池正、负极的判定
①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一极,相
对活泼性
较差的金属或导电的非金属作原电池的极。
②由电子流向、反应类型、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,此为原电池的极。
3.原电池原理的应用
①利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌镭干电池、铅蓄电池、锂电
池、新型燃料电池等。
②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:
负正电解质
原理电极反应
极极溶液
3+2+
2小正极:2Fe+2e=2Fe
41Cu石墨FeCI3
:2+
2FeCl3-H:u=ZFeClz+CuClz负极:Cu-2e=Cu
2e-正极:Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-
1~1ZnAg2O
Zn+AgzOZnCH-2Ag
负极:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
2
负极:Pb-2e+SO4=PbSO4
2e-
正极:
Pb4"PbQ+2HzS02PbSOPbPbO2H2SO4
44+2
PbO2+2e+4H+SO4'=PbSO4
+2HQ
+2H2O
-+
deKOH(或负极:2H2-4e=4H
11H202
+
2H2-f-O2------2HzOH2SO4)正极:O2+4e+4H=2H2O
5.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
①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。
②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->r>Br->cr>0H->含氧酸根>F
⑵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是:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>AI3+>Mg2+>......
6.用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况分析
实电解质溶
类型电极反应特点电解对象电解质浓度pH
例液复原
NaOH水加水
阴:2H++2e—=»个tt
电解水型
阳:4OH^-4eH2so4水tI加水
=2HO+Ot
22NazSOd水t不变加水
分解电解电解质电离出的阴阳HCI电解质It通HCI
质型离子分别在两极放电—
CuCI2电解质I加CuCI2
阴极:放出生碱
放出生碱电解质
阳极:电解质阴离子NaCI1t通HCI
型和水
放电
阴极:电解质阳离子
放。2生酸电解质
放电加
CuSO411CuO
型和水
阳极:出0放。2生酸
三,电极反应式的书写方法
1.书写方法思路
(1)原电池:
①、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:②、如果题目给定的是总反应式,根据介质环境、结合物料守恒、电荷守恒把
总反应拆分成两个半反应(氧化反应和还原反应)。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。
(2)电解池:书写电解池电极反应式时,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,总反应为电极反应式的书写
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,
步骤如下:
负极:2正极:+2
Pb-2e+SO4=PbSO4PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O
四.金属腐蚀与防护
金属的腐蚀:其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
1.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
联系两者往往同时雌罢黜腐蚀更普遍
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(PHV4.3)水膜酸性很弱或中性
电极负极Fe-2e=Fe2+
2H++2e=H/T
反应正极2O2+4e+2H2O=4OH'
Fe+2H+=Fe2++%个
总反应式2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
3.金属防护的几种重要方法
①、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。
②、在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。
③、电化学保护法: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。
4.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
五.电解原理在工业生产中的应用
1.电解精炼反应原理(电解精炼铜)
阳极(粗铜,含Fe、Zn、C等):Cu-2e-=Cu2+,阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu
工作一段时间后,溶液中电解质的成分CuS04、ZnSO4,FeSO4,+的浓度减小。
2.电镀池:镀铜反应原理
阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu溶液中的+浓度保持不变。
3.氯碱工业反应原理
阳极:2c厂-2e-=Cl2个,阴极:2H++2e-=H2个
2NaCI+2H2。型且2NaOH+H2个+CI2个
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。
(3)根据关系式计算:利用得失电子守恒关系建立己知量与未知量之间的桥梁,建立计算所
需关系式
【典例剖析】
典例1(2017课标1)支撑海港码头基础的钢管柱,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,
工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【解析】本题使用的是外加电流的阴极保护法,钢管柱与电源的负极相连,被保护。A.外加强大的电流可
以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,从而保护钢管柱,A正确;B.通电后,被保护的钢管柱作阴极,高硅
铸铁作阳极,因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩,B正确;C.高武铸铁为惰性辅助阳极,所以高
联铸铁不损耗,C错误;D.通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,因此通入的保护电流应该根据
环境条件变化进行调整,D正确。答案选C。
典例2(2017课标II)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质
溶液一般为H2SO4-H2c2。4混合溶液。下列叙述错误的是
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:A3++3e=AI
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【答案】C
【解析】A、根据原理可知,AI要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,故A说法
正确;B、不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,故B说法正确;C、阴极应为阳离子得电
子,根据离子放电顺序应是H+放电,即2y+21=匕1,故C说法错误;D、根据电解原理,
电解时,阴离子移向阳极,故D说法正确。
典例3(2017课标III)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电
极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2s,(2女48)。下列说法错误的是
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2s6+2Lr+2e-=3Li2s4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中的Li2s2量越多
【答案】D
【解析】A.原电池工作时,U+向正极移动,则a为正极,正极上发生还原反应,随放电的多少可能发生多
种反应,其中可能为2Li2sd+2Li++2e=3Li2s打故A正确;B.原电池工作时,转移0.02mol电子时,氧化
Li的物质的量为0.02mob质量为0.14g,故B正确;C.石墨能导电,利用石墨馆作电极,可提高电极a
的导电性,故C正确;D.电池充电时间越长,转移电子额越多,生成的Li和团越多,即电池中Li2s2的
量越少,故D错误。
【对点练习】
1.(2018届福建省三明市第一中学高三上学期期中考试)利用如图所示装置(电极均为惰性
电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收N",下列说法正确的是
A.a为直流电源的负极
B.电解时,H,由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
2+
C.阳极的电极反应式为:SO2+2H2O-2e=SO4-+4H
2
D.阴极的电极反应式为:2Hse)3一+2d。+26=S2O4'+2OH
【答案】C
【解析】依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极
区发生反应SO2-2e+2H2。一5042-+4不,阳极与电源的正极a相连,b为电源负极。A、二氧化
硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极与电源正极a相连,故A错误;B、
阳离子交换膜只允许阳离子通过,电解时,阳离子移向阴极,所以H+由阳极室通过阳离子交
2
换膜到阴极室,故B错误;C、阳极的电极反应式为:SO2+2H2O-2e—SO4+4H\故C正确;D、
+2
阴极的电极反应式为:2HSO3+2H+2e—S2O4+2H2O,故D错误;故选C。
2.(2018届湖南省怀化市高三上学期期中博览联考)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶
液的装置如下图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极•测得同温同压下,气体甲与气体乙的
体积比约为1:2,以下说法正确的是
A.a极与电源的负极相连
B.产物丁为硫酸溶液
C.离子交换膜d为阴离子交换膜(允许阴离子通过)
D.b电极反应式为2H2O+2e=2OH+H2个
【答案】D
【解析】A、惰性电极电解硫酸钠溶液,阴极生成氢气、阳极产生氧气,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,
所以甲为氧气、乙为氢气,a是阳极,b是阴极。a极与电源的正极相连,A错误;B、乙是氢气,氢离子放
电,水的电离平衡被破坏,产生氢氧化钠,因此丁是氢氧化钠溶液,B错误;C、丁是氢氧化钠,离子交换
膜d为阳离子交换膜,C错误;D、b电极是阴极,氢离子放电,电极反应式:2H2(A2e-=H2卜■ZOH-,D正
确。答案选D。
3.(山西省运城市2018届高三上学期期中考试)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生
氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图
为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是
A.转移O.lmol电子时,a电极产生标准状况下C)21.12L
B.c电极上进行还原反应,B池中的H*可以通过隔膜进入A池
C.b电极上发生的电极反应是:2H2。+21="个+2OK
+
D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H+4e=2H2O
【答案】B
【解析】依据图示知左边装置是电解池,右边装置是原电池,ab电极是电解池的电极,由电
源判断a为阴极,产生的气体是氢气;b为阳极,产生的气体是氧气;cd电极是原电池的正负
极,c是正极,d是负极;电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:
+
4OH-4e=2H2O+O2t;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H+4e=2H2t;原电池中是酸性
溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H*;c电极为正极得到电子发生
还原反应:。2+4孑+4}=2%。;A.a电极为原电池正极,电极反应为4H++4^=2%个,生成氢
气,故A错误;B.c电极为正极得到电子发生还原反应,原电池中阳离子向正极移动,故B
正确;b电极为阳极失电子发生氧化反应:4。吊-4屋2%。+。2个,故8错误;C.b电极为阳
极失电子发生氧化反应:4OH"e=2H2O+5个,故C错误:D.d为负极失电子发生氧化反应:
+
2H2-4e=4H,故D错误;故选B。
4.(2018届山西省运城市高三上学期期中考试)下列说法或表达正确的是
①次氯酸的电子式为E,
②含有离子键的化合物都是离子化合物
③等质量的。2与。3中,氧原子的个数比为3:2
④丁达尔效应可用于区分溶液和胶体,云、雾均能产生丁达尔效应
⑤将金属Zn与电源的负极相连,可防止金属Zn被腐蚀
⑥稀硫酸、氨水均为电解质
A.②④⑤B.②④C.①③⑤D.①②③
【答案】A
【解析】①次氯酸的电子式为咫故①错误;含有离子键的化合物是离子化合物,故
②正确;等质量的。2与。3中,氧原子的个数比为1:1,故③错误;云、雾都是胶体,云、
雾均能产生丁达尔效应,故④正确;将金属Zn与电源的负极相连,Zn做阴极,可防止金属Z
被腐蚀,故⑤正确;稀硫酸、氨水都是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故⑥错误;
选A(.
5.(2018届浙江省温州市高三上学期期中考试)氢氧燃料电池是一种化学电源,如图所示,
以石墨为电极,两极分别通入氢气和氧气,KOH溶液为电解质溶液,下列说法不正确的是
A.a电极是该电池的正极
B.电池工作时,电子从a电极流出经导线流向b电极
C.工作一段时间后,电解质溶液pH减小
D.b极的电极反应式为:。2+2匕0+46=40d
【答案】A
【解析】A、a电极通入氢气,发生失去电子的氧化反应,是该电池的负极,A错误;B、b电极是正极,电
池工作时,电子从a电极流出经导线流向b电极,B正确;C、工作一段时间后,溶剂水增加,氢氧化钾溶
液的浓度降低,电解质溶液pH减小,C正确:D、b极通入氧气,发生得到电子的还原反应,电极反应式
为:O2+2H2O+4«MOH-,D正确,答案选A。
6.(2018届江苏省常熟市高三上学期期中考试)NO2是大气的主要污染物之一,某研究小组
设计如图所示的装置对NO?进行回收利用,装置中a、b均为多孔石墨电极。下列说法正确的
是
A.a为电池的负极,发生还原反应
B.电子流向:a电极好用电器玲b电极f溶液玲a电极
C.一段时间后,b极附近HNO3浓度增大
D.电池总反应为41\1。2+。2+2出。=4皿。3
【答案】D
【解析】通入。2的b极为正极,通入NO?的a极为负极。A项,a为电池的负极,发生失电
+
子的氧化反应:NO2-e+H2O=NO3+2H,错误;B项,电子流向:a电极少用电器fb电极,错
误;C项,b极电极反应式为。2+49+4H+=2出0,生成%0,b极附近HNO3浓度减小,错误;
D项,将正负极电极反应式相加得电池总反应为4N5+O2+2H2O=4HNC)3,正确;答案选D。
7.(2017届天津市实验中学高三下学期高考模拟5月份)工业上利用电化学方法将SO2废气
二次利用,制备保险粉(Na2s2。。的装置如图所示,下列说法正确的是()
Na6Q,港港
Pt电极
N及SCh港液
A.电极H为阳极,发生还原反应
B.通电后通过阳离子交换膜向电极I方向移动,电极H区溶液pH增大
2
C.阴极区电极反应式为:2SO2+2e=S2O4
D.若通电一段时间后溶液中4转移O.lmol,则处理标准状况下S5废气2.24L
【答案】C
【解析】A.电极II上二氧化硫被氧化生成硫酸,为阳极发生氧化反应,A错误;B.通电后
4通过阳离子交换膜向阴极电极I方向移动,电极H上二氧化硫被氧化生成硫酸,电极反应式
为2H2。+5。2-2e=4H++SC>42-,酸性增强pH减小,B错误;C.电极I极为阴极,发生还原
2-
反应SOZ生成Na2s2O4,电极反应式为:2so2+2e=S2O4,C正确;D.由阴极电极反应式为:
-2_
2SO2+2e=S2O4,阳极电极反应式为:2H2。+$。2—2屋=44+5042一,则若通电一段时间后溶
液中H+转移O.lmol,则阴阳两极共处理标准状况下SC>2废气(0.1+0.05)molx22.4L/mol=3.36L,
D错误,答案选C。
8.(2018届山东省潍坊市上学期高三期中考试)根据光合作用原理,设计如图原电池装置。
下列说法正确的是
尢修化射金房■板
A.a电极为原电池的正极
B.外电路电流方向是a玲b
C.b电极的电极反应为:。2+2}+2+=»。2
D.a电极上每生成lmol02,通过质子交换膜的H卡为2moi
【答案】C
【解析】根据图片信息,可知a电极反应2HzI«-=4H+0T,发生了氧化反应,a为电极为原电池的负
极,A项错误;外电路电流由正极流向负极,即b-a,B项错误;根据图片信息,b的的电极反应为:
C项正确;由a极的电极反应方程式可知,a电极上每生成lmol5,通过质子交换膜的
IT为4mol,D项错误。
9.(2018届山东省潍坊市上学期高三期中考试)化学与生产、生活密切相关。下列说法中不
正确的是
A.绿色化学要求从源头上减少或消除工业生产对环境的污染
B.金属在潮湿空气中生锈,主要是发生吸氧腐蚀
C.光导纤维和制作航天服的聚酯纤维都是新型无机非金属材料
D.海水提取镁、浪的过程中均涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】绿色化学的核心就是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,A项正确;金属的
腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,电化学腐蚀较为普遍,电化学腐蚀又分吸氧腐蚀和析氢腐
蚀,析氢腐蚀需要在酸性条件下。故金属在潮湿空气中生锈,主要是发生吸氧腐蚀,B项正确;
聚酯纤维是合成高分子材料,C项错误;海水提漠是先氧化溟离子为嗅单质,再用还原剂还原
漠单质为溟离子,再用氧化剂氧化漠离子为溪单质,涉及氧化还原反应,从海水中提取镁盐,
通常将熟石灰加入海水中或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,电
解熔融状态的氯化镁,就能制的金属镁,也涉及氧化还原反应,D项正确。
10.(2018届湖北省部分重点高中协作体高三上学期期中联考)一种新型熔融碳酸盐燃料电池
原理示意如图•下列有关该电池的说法正确的是()
电极A电极B
A.催化重整中CH4+H2O=3H2+CO,1molCH4参加反应转移2mol电子
B.电极A上山参与的电极反应为:H2+2OH-2e=2H2O
C.电池工作时,CO3?一向电极B移动
D.电极B上的电极反应:O2+2CO2+4W=2CO3”
【答案】D
【解析】试题分析:由图可知,该装置为原电池,电池反应为一氧化碳、氢气分别与氧气反
应生成二氧化碳和水。A电极为负极、B电极为正极,A.催化重整中(》4+也。=3H2+CO,碳元
素的化合价从-4升高到+2,升高了6价,所以1molCH4参加反应转移6moi电子,A不正确;
2
B.电极A上为参与的电极反应为:H2+CO3-2e-=H2O+C02,B不正确;C.电池工作时,阴离
子向负极定向移动,所以CO32一向电极A移动,C不正确;D.电极B上的电极反应为O2+2CC)2+4e.
2
=2CO3-»D正确。本题选D。
11.(2018届湖北省部分重点高中协作体高三上学期期中联考)下列叙述正确的有()
①CO?、Si。?、P2”均为酸性氧化物
②Ca(HCC>3)2、Fe(OHb、FeCk均可由化合反应制得
③碘晶体分散到酒精中、饱和氯化铁溶液滴人沸水中所形成的分散系分别为:溶液、胶体
④灼热的炭与CO?的反应、Ba(OH)2.8H2O与NH4a的反应均既是氧化还原反应,又是吸热反应
⑤需要通电才可进行的有:电离、电解、电镀、电化学腐蚀、电泳
⑥氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是:能透过滤纸,滴加NaOH溶液都能先生成沉
淀后沉淀溶解
⑦苛性钾、次氯酸、氯气按顺序分类依次为:强电解质、弱电解质和非电解质
⑧碱石灰、生石灰、玻璃、漂白粉、光导纤维都是混合物
A.3个B.4个C.5个D.6个
【答案】B
【解析】①CO?、SiO2,P2O5均能与碱反应生成盐和水,所以它们是酸性氧化物,该说法正确;
②碳酸钙与碳酸化合成Ca(HCO3)2,氢氧化亚铁与氧气和水化合成Fe(OH)3,氯化铁与铁化合成
FeCI2,该说法正确;③碘晶体分散到酒精中、饱和氯化铁溶液滴人沸水中所形成的分散系分
别为溶液和胶体,该说法正确;④Ba(OH)2-8H2。与NH4cl的反应不是氧化还原反应,该说法不
正确;⑤电离和电化学腐蚀不需要通电就能进行,该说法不正确;⑥氯化铝溶液与氢氧化铝
胶体的分散质粒子都能透过滤纸,滴加NaOH溶液后,铝离子沉淀为氢氧化铝,氢氧化铝胶体
发生聚沉,氢氧化铝可溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠,所以都能先生成沉淀后沉淀溶解,
该说法正确;⑦氯气既不是电解质也不是非电解质,该说法不正确;⑧生石灰的成分是氧化
钙,光导纤维的成分是二氧化硅,它们都是纯净物,该说法不正确。综上所述,本题选B.
12.(2018届湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校高三上学期期中联考)如图所
示,将两烧杯中的电极用电线相连,四个电极分别为Mg、Al,Pt.Co当闭合开关S后,以下
表示正确的是()
AlPt
■TT*
NaOH溶液NaOH桶
甲乙
A.Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应
B.AI、Pt两极有力产生
C.两池能量转换方式相同
D.甲池pH减小,乙池pH不变
【答案】A
【解析】关闭开关S甲装置形成原电池反应,铝做负极失电子发生氧化反应,镁做正极,电极上得到电子
发生还原反应,乙池为电解池,汽做电解池阴极,C做电解池的阳极。A、镁电极生成的氢气,C电极生成
的是氧气,依据电子守恒可知生成2moi氢气同时生成3。1氧气,氢气和氧气恰好反应生成水,故A正确;
B、铝电极是原电池负极溶解无气体生成,Pt电极上氢离子得到电子生成氨气,故B错误;C、原电池将化
学能转化为电能,产生电能,而电解池将电能转化为化学能,消耗电能,故C错误;D、甲装置是原电池消
耗氢氧根离子,溶液pH减小;乙池是电解池,电解水,溶液浓度增大,氢氧化钠溶液pH增大,故D错误3
故选A。
13.(2018届山东省潍坊市上学期高三期中考试)根据光合作用原理,设计如图原电池装置。
下列说法正确的是
尢修化射金房■板
A.a电极为原电池的正极
B.外电路电流方向是a玲b
C.b电极的电极反应为:。2+2}+2+=»。2
D.a电极上每生成lmol02,通过质子交换膜的H卡为2moi
【答案】C
【解析】根据图片信息,可知a电极反应2H2O~^-KH++O2T,发生了氧化反应,a为电极为原电池的负
极,A项错误;外电路电流由正极流向负极,即b-a,B项错误;根据图片信息,b的的电极反应为:
5+勿+2H+=H2O2,C项正确;由a极的电极反应方程式可知,a电极上每生成lmol6,通过质子交换膜的
H出4mol,D项错误。
14.(2018届山东省潍坊市上学期高三期中考试)化学与生产、生活密切相关。下列说法中不
正确的是
A.绿色化学要求从源头上减少或消除工业生产对环境的污染
B.金属在潮湿空气中生锈,主要是发生吸氧腐蚀
C.光导纤维和制作航天服的聚酯纤维都是新型无机非金属材料
D.海水提取镁、浪的过程中均涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】绿色化学的核心就是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,A项正确;金属的
腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,电化学腐蚀较为普遍,电化学腐蚀又分吸氧腐蚀和析氢腐
蚀,析氢腐蚀需要在酸性条件下。故金属在潮湿空气中生锈,主要是发生吸氧腐蚀,B项正确;
聚酯纤维是合成高分子材料,C项错误;海水提漠是先氧化溟离子为嗅单质,再用还原剂还原
漠单质为溟离子,再用氧化剂氧化漠离子为溪单质,涉及氧化还原反应,从海水中提取镁盐,
通常将熟石灰加入海水中或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,电
解熔融状态的氯化镁,就能制的金属镁,也涉及氧化还原反应,D项正确。
15.(2018届福建省福安一中高三年级上学期期中考试)电化学气敏传感器可用于监测环境中
NM的含量,其工作原理如图所示,N&被氧化为常见无毒物质。下列说法正确的是
A.电化学气敏传感器工作时,c(C)保持不变
B.电化学气敏传感器工作时,电子流向a->b~>a
C.当外电路通过0.15mol电子时,反应消耗的NH3为0.05mol
D.电极a反应式为:2NH3+6e+6OH-=N2个+6%0
【答案】C
【解析】N七被氧化为常见无毒物质,应生成氮气,Pt电极通入氨气生成氮气,为原电池负极,
电极反应式为2NH3-6e+6OH=N2+6H2O,则b为正极,氧气得电子被还原,电极反应式为02+4e-
+2%。=401<,总反应方程式为41\1出+3。2=2冲+6为0。A.电化学气敏传感器工作时,生成了水,
溶液中c(Q减小,故A错误;B.电化学气敏传感器工作时,电子由负极a电极经过导线正极
b电极,故B错误;C.根据总反应方程式,当外电路通过0.15mol电子时,反应消耗的N&
为0.05mol,故C正确;D.负极是氨气发生氧化反应变成氮气,且OK向a极移动参与反应,
故电极反应式为2NH3-6e+6OH=N2+6H2O,故D错误;故选C。
16.(2018届福建省福安一中高三年级上学期期中考试)下列说法中,正确的是
A.化学研究的主要目的就是认识分子
B.电解饱和食盐水制烧碱,用涂银碳钢网作阳极
C.化学家可以制造出自然界中不存在的物质
D.《黄帝九鼎神丹经》中的"柔丹”是在土釜中加热Hg制得的。这里的"丹”是指硫化物
【答案】C
【解析】A.化学研究的主要目的就是认识分子和制造分子,故A错误;B、电解饱和食盐水
制烧碱,涂银碳钢网不是惰性电极,应该作阴极,不是阳极,故B错误;C.化学具有创造性,
化学家可以制造出自然界中不存在的物质,故C正确;D.在土釜中加热Hg,金属汞可以和氧
气发生反应得到氧化汞,氧化汞属于物质分类中的氧化物,故D错误;故选C。
17.(2018届辽宁省大石桥市第二高级中学高三上学期期中考试)某电动汽车配载一种可充放
电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Lii-CoO2+LixC6=LiCoC)2+C6(x<:L)。下列关于该电池的
说法不正确的是
A.放电时,Li卡在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe=xL『+C6
C.充电时,若转移lmole,石墨C6电极将增重7xg
D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=山<0。2+口*
【答案】C
【解析】试题分析:A.放电时,负极口了6失去电子得到L『,在原电池中,阳离子移向正极,
则Li+在电解质中由负极向正极迁移,故A正确;B.放电时,负极1C6失去电子产生L『,电
极反应式为LixC6-xe=xL『+C6,故B正确;C.充电时,石墨G)电极变成Li*C6,电极反应式为:
+
xLi+C6+xe=LixC6,则石墨(Cd电极增重的质量就是锂离子的质量,根据关系式:
xLi+〜〜〜
lmollmol
可知若转移lmole:就增重即7g,故C错误;D.正极上Co元素化合价降低,放电
时,电池的正极反应为:Li“CoO2+xLi++xe-LiCoOz,充电是放电的逆反应,故D正确;故选C。
18.(2018届河北省石家庄二中高三上学期期中考试)一种以2mol・L"的NazSQ溶液为电解
质溶液的钠离子电池的总反应如下:
NaTi2(PO4)3+Zn+Na2s式会Na3Ti2(PO4)3+ZnSO4下列有关说法正确的是
A.放电时,NaTi2(PC>4)3发生氧化反应
B.放电时,Na.向锌棒一极移动
C.充电时,阳极反应式为[Ti2(PO4)3「2e刁口2e。4)3广
D.充电时,每转移0.2mol电子,阴极增重6.5g
【答案】D
【解析】A、根据原电池的工作原理,正极上发生还原反应,化合价降低,负极上发生氧化反
应,化合价升高,根据电池总反应,锌的化合价升高,因此锌为负极,发生氧化反应,NaTi2(RO4)3
中Ti的化合价由+4价玲+3价,化合价降低,因此NaTi2(PO4)3发生还原反应,故A错误;B、
根据原电池工作原理,Na.向正极移动,故B错误;C、充电时,电池的正极接电源的正极,
电池的负极接电源的负极,电池正极反应式为[Ti2(PO4)3「+2e-=[Ti2(PO4)3广,充电时阳极反应
式为[Ti2(PO4)3『-2e=[Ti2(PO4)3「,故C错误;D、充电时阴极反应式为Zr?++2e「=Zn,每转
移0.2mol电子,阴极增重6.5g,故D正确。
19.(2018届江苏省盐城市高三上学期期中考试)甲、乙为两种不同介质的乙醇燃料电池(如
下图所示)。下列说法正确的是
A.装置甲和乙均是电能转化为化学能
B.X、Z极上分别消耗等物质的量乙醇时,流过甲、乙负载的电子数相同
C.Y、W极消耗氧气物质的量相同时,X、Z极消耗乙醇的物质的量也相同
D.Z极上发生的电极反应为:CH3cH2OH+5OH-4e-=CH3coeT+4H2。
【答案】D
【解析】A.装置甲和乙均无外接电源,均是原电池,是化学能转化为电能故A错误;B、ImolGH50H转
化为C5转移12moi电子,而转化为CH3COOH转移4mol电子,X、Z极上分别消耗等物质的蚩乙醇时,
流过甲、乙负载的电子数不相同,故B错误;C、两种条件下的氧化产物不同,耗氧量不同,故C错误:D、
Z为碱性条件下原电池的负极,失去电子,发生氧化反应,Z极上发生的电极反应
为:CH3cHQH+5QH--4eHH385+4H2。,故D正确;故选D。
20.(2018届云南省玉溪市玉溪一中高三上学期第三次月考)三室式电渗析法处理含Na2s。4
废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜
中间的Na卡和SO’?可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙
述正确的是
稀Na,SO,溶液.+
鎏蒙蒙蒙赢盲
..........T******■*
浓Na,SO,溶液
A.当电路中通过lmol电子的电量时,会有0.5mol的02生成
B.该法在处理含NazS04废水时可以得到NaOH和H2s。4产品
C.负极区的电极反应为2H2。-4院==。2+4仁,负极区溶液pH降低
D.通电后中间隔室的SO4?一离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
【答案】B
【解析】A、每生成lmol氧气转移4moi电子,当电路中通过lmd电子的电量时,会有0.25moi的6生成,
故A错误;B、直流电场的作用下,两膜中间的Na#口SO产可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡
不能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,根据电荷守恒,两膜中间的硫酸根
离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氧气;两膜中间的钠离子会进入负极
区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到N
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