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文档简介
高中化学选修4化学反应原理第四章电化学基础人教版习题精选
第1题【单选题】
相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(如下图)()
铁勺
铁球
均匀铜镀层
C、塑料盆
酸雨铁的铜板
塑料板
D、
【答案】:
C
【解析】:
【解答】C项中Fe未与食盐水接触,不能形成原电池;其他均发生电化学腐蚀.
[分析]本题考查金属的电化腐蚀,熟练掌提原电池组成的条件和电极反应是解题的关键.
第2题【单选题】
镇镉(Ni-Cd)充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2
需
Cd+2NiO(OH)+2H2O贝!J,该电池放电时的负极材料是(
A、Cd(0H)2
B、Ni(0H)2
C、Cd
D、NiO(OH)
【答案】:
C
【解析】:
【分析】正确答案:C
放电原电池反应应从右往左看,还原剂是Cd,作负极.
A.Cd(OH)2氧化产物.
B.Ni(OH)2阳极反应物.
C.Cd还原剂,负极反应物.
D.NiO(OH)氧化剂,正极反应物.
>第3题【单选题】
下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()
A、Zn是负极,发生还原反应
B、Cu是负极,发生氧化反应
C、铜片上有气体逸出
D、电子由铜片通过导线流向锌片
【答案】:
C
【解析】:
【解答】A.Zn为负极,失去电子,发生氧化反应,故A错误;
B.Cu为正极,氢离子得到电子发生还原反应,故B错误;
C.Cu电极上氢离子得到电子生成氢气,有气体逸出,故C正确;
D.电子由Zn片通过导线流向Cu片,故D错误;
蝇C.
【分析】桐锌原电池中,Zn为负极,Cu为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电子由负极流向正极,以此来解
答.
第4题【单选题】
化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是()
A、电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2CI"--2eA-=CI2个
B、氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e"-=4。5-
C、粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2eA-=CuA2+
D、钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2eA-=FeA3+
【答案】:
A
【解析】:
【解答】A.电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2C「-2e=CI2t,故A正确;
B.氢氧燃料电池中,负极上氨气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,碱性条件下正极电极反应式为
O2+2H2O+4e-=40H',故B错误;
C.粗铜精炼时,粗铜作阳极、纯铜作阳极,阳极电极反应式为Cu-2e*=Cu2+,故C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,负极上铁失电子生成亚铁离子,负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故D错误;
嵋A.
【分析】A.电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气;
B.氢氧蜘4电池中,负极上氧气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应;
C.粗铜精块时,粗嗣作阳极、纯铜作阳极;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,负极上铁失电子生成亚铁离子.
第5题【单选题】
化学在生产和日常生活中有着重要的应用.下列说法不正确的是()
A、电解NaCI饱和溶液,可制得金属钠
B、在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C、寻找高效催化剂,利用太阳能分解水是制取氢气的较理想方法
D、MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
【答案】:
A
【解析】:
【解答】解:A、电解NaCI饱和溶液,可制得氢氧化钠、氢气和氯气,而不是金属钠,故A错误;B、锌、铁和海水符合原电池
构成条件,能形成原电池,锌是负极,保护铁,所以可减缓船体的腐蚀速率,故B正确;
C、利用催化剂和太阳能使水分解获得氢气,具有消耗能源少、原料来源广、燃烧无污一优点,是一种较理想方法,故C正
确;
D、氧化镁和氧化铝是高焙点物质,可以作耐火材料,故D正确;
蝇A.
【分析】A、电解NaQ饱和溶液,可制得氢氧化钠、氢气和氯气;
B、锌、铁和海水符合原电池构成条件,能形成原电池,所以可以用原电池原理解释;
C、氢气最理想的能源,若能够通过催化剂和太阳能实现水分解制取氢气,会是一种较理想的方法;
D,氧化镁和氧化铝是高值点物质.
>第6题【单选题】
石墨烯锂硫电池放电时的工作原理示意图如下,电池反应为:2Li+nS=Li2Sn,有关该电池说法正确
的是()
A、放电时,LM+向负极迁移
B、电池工作时,正极可发生反应:2Li2s6+2L2++2e八一=3Li2s4
C、当外电路有2moi电子通过时,有lmolLiA+通过阳离子交换膜
D、该电池可以选用盐酸作为电解质增强溶液导电性
【答案】:
B
【解析】:
【解答】A.在原电池中,电解质里的阳离子移向正极,则Li+向正极迁移,故A不符合题意;
B.a>lE极,正15^修子的JSgSS,可1g^2Li2s6+2Li++2e-=3Li2s4,故B符合迹;
C.根据电荷守恒,当外电路有2moi电子通过时,有2moiLi+通过阳离子交换膜,故C不符合题怠;
D.锂与盐酸反应生成氢气,所以不能用盐酸作为电解质,故D不符合题意.
【分析】A.原电池中阴离子向正极方向移动;
B.原电池正极发生还原反应;
C.根据锂离子的电荷数进行计算;
D.盐酸与金属锂反应.
第7题【单选题】
溶液
某原电池结构如图所示,下列有关该原电池的说法正确的是(
A、能将电能转换成化学能
B、碳棒发生氧化反应
C、该装置中发生的反应为:Cu+2FeA3+=2FeA2++CuA2+
D、电子从碳棒经外电路流向铜棒
【答案】:
C
【解析】:
【分析】正确答集:C
A.不正确,能将化学级换成电能;
B.不正确,:Fe3++e-=Fe2+;
C.正确;
D.不正确,电子从洞棒经外电路流向碳棒.
第8题【单选题】
关于原电池的叙述中正确的是()
A、构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属
B、原电池是将化学能转变为电能的装置
C、原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质生成
D、原电池的正极是还原剂发生反应,总是溶液中的阳离子在此被还原
【答案】:
B
【解析】:
【解答】构成原电池电极的也可以是非金属导体A项错:燃料电池中负极不溶解,C项错;D项应是氧化剂在原电池的正极上发生还
原反应.[分析]根据原电池装置是将化学状化为电能的装置,反应的实质是氧化还原反应进行解答.
>第9题【单选题】
某溶液中只含有两种溶质NaCI与H2SO4,它们物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该混合溶
液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。下列叙述错误的是()
A、阴极自始至终只析出H2
B、阳极先析出CI2,后析出。2
C、电解最后阶段为电解水
D、溶液pH不断增大,最后为7
【答案】:
D
【解析】:
【解答】A、阳极自始自终是氢离子放电,只析出H2,它符合题意;
B,阳极氯离子先于氢氧根离子放电,先折出Cl2,后析出。2,B不符合题意;
C、段腼阶段为电解水,;
D、溶液pH不断增大,最后生成的NaOH为碱性,pH大于7,D符合题意;
故答案为:D
【分析】可以桁溶质看成3moiNaCI和ImolH2so4,或者可以看成2moiHCI,ImolNa2so4,ImolNaCI,由于
ImolNa2s。4自始—无法放电,目其溶液pH=7,暂时可以忽略,则电解过程可先看成电解HCI,再电解NaCI,最后电解
水,即2HCIH2T+CI2T,2NaQ+2H2。2NaOH+H2t+CI2t,2H2O2H2T+O2t,^KMNaOH为雌,
pH大于7.据此结合选项进行分析.
>第10题【单选题】
人造地球卫星用到的一种高能电池--银锌蓄电池,其电池的电极反应式为:Zn+20HA--2eA-
=ZnO+H2个,Ag2O+H2O+2eA-=2Ag+2OHA-.据此判断氧化银是()
A、负极,被氧化
B、正极,被还原
C、负极,被还原
D、正极,被氧化
【答案】:
B
【解析】:
【解答】根据化合价可知,电极反应中银的化合价降低,被还原;原电池中较活泼的金属做负极,另一电极作正极,发生还原
反应,所以氧化银为正极,得电子被还原.
所以选B.
【分析】本题考查原电池知识,注意原电池两极上的变化以及原电池原理.
>第11题【单选题】
下列有关原电池的说法中正确的是()
A、在外电路中,电子由负极流向正极
B、在内电路中,电子由正极流向负极
C、原电池工作时,正极表面一定有气泡产生
D、原电池工作时,一定不会伴随着热能变化
【答案】:
A
【解析】:
【解答】解:A、在内电路中是阻阳离子移动,外电路中电子由负极流向正极,故A正确;B、在内电路中是阻阳离子移动,外
电路中电子由负极流向正极,故B错误;
C、原电池工作时,正极上是溶液中的阳离子得电子,则正极表面可能有气泡产生,也可能生成金属单质,故C错误;
D、原电池工作时,化学I桀变为电能,同时可能会伴随着热量变化,故D错误.
【分析】原电池是把化学能转变为电能的装置,原电池放电时,负极上失去电子发生氧化反应,即电子流出的是负极,正极上
得电子发生还原反应,阳离子会移向正极.
>第12题【单选题】
CU20是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取CU20的电解池示意图如下,电解总反应为
2Cu+H2O有误CU2O+H2个。下列说法正确的是()
直流电源
A、石墨电极上产生氢气
B、铜电极发生还原反应
C、铜电极接直流电源的负极
D^当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu20生成
【答案】:
A
【解析】:
【解答】A.石墨作阳极,阴极上是溶液中的H十反应,电极反应为2H++2e-=H2TfA符合题意;
B.由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B不符合题意;
C.阳极与电源的正极相连,C不符合题意;
D.阳极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有0.1mol电子转移时,有0.05molCu2。生成,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】由电解总反应可知,该电解池中,石鎏电极为阳极,其电极反应式为:2H++2e-=电1,嗣电极为阳极,其电极反应
式为:2CU+2OH--2e-=Cu2O+H2O;据峥合选项进行分析.
>第13题【单选题】
如右图所示装置,电流表指针先牛偏转.同时A板逐渐右粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则
A、B、C应是下列各组中的(
A、A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸
B、A是Cu,B是Zn,(:为稀硫酸
C、A是Fe,B是Ag,C为稀AgN03溶液
D、A是Ag,B是Fe,C为稀AgN03溶液
【答案】:
D
【解析】:
【解答】A极逐渐变粗,说明A极为原电池的正极,溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出;B极逐渐变细,说明B极为
原电池的负极,失去电子后变成离子进入溶液中.A和B中的反应为Zn+H2so4=ZnSC)4+H2"则A中A极变细,B中A极不
变.CffiD厢中的gj^Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NC>3)2,其中C中A赃细,D中且.
故答案为:D
【分析】根据原电池原理分析原电池的电极和电极发生的反应,进行判断电极质量的变化即可.
>第14题【单选题】
下列各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是()
A、铜片、石墨棒,稀硫酸
B、铜片、石墨棒,硝酸银溶液
C、锌片、铜片,稀盐酸
D、铜片、银片,FeCI3溶液
【答案】:
A
【解析】:
【解答】解:A,铜片和稀硫酸不能自发的发生氧化还原反应,所以不能构成原电池,故A符合;
B.两电极的活泼性不同,目铜片与硝酸银溶液能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故B不符合;
C、两金属的活泼性不同,且锌片与稀盐酸能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故C不符合;
D、两金属的活泼性不同,且铜片与氯化铁溶液能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故D不符合;
雌A.
【分析】根据原电池的构成条件判断是否能构成原电池,原电池的构成条件是:1、有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非
金属导体)作电极;2、电极均插入电解质溶液中;3、两极相互连接(或接触);4、能自发的发生氧化还原反应.
>第15题【单选题】
用两根伯丝做电极插入KOH溶液中,再向两个电极上分别通甲烷气和氧气可形成原电池--燃料电
池,根据两极反应的实质判断,通甲烷气的一极电极反应式为:CH4+10OHA--8屋-=C03八2八-+7H20,
通氧气的一极,在下列叙述中正确的是()
A、阴极:4H2O+2O2-8eA-=80HA-
B、正极:4H2O+2O2+8eA-=80HA-
C、阴极:40HA-+4eA-=2H2O+O2个
D、正极:40HA--4e〃-=2H2O+O2个
【答案】:
B
【解析】:
【解答】燃料电池中,负极上通入燃料,蝌4失电子发生氧化反应,正极上通入氧化剂,氧化剂得电子发生还原反应,该燃料
电池为碱性电池,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为4H2O+202+8e=80H",
【分析】燃料电池中,负极上通入燃料,燃料失电子发生氧化反应,正极上通入氧化剂,氧化剂得电子发生还原反应,该燃料
电池为碱性电池,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子.
>第16题【单选题】
将质量相等的银片和伯片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液。i.以电流强度为1A通电10分
钟;ii.lOmin后,反接电源,以电流强度为2A继续通电10分钟;下列图像分别表示:银电极质量,钳电
极质量,及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。下确的是()
P
Rt
电
电
极
招
舲
的
血
族
爰
爸
gg
产
当
体
质
,
③④
A、①③
B、①②③
C、②③④
D、①②③④
【答案】:
【解析】:
Ag।PtAs_|Pt
加马身
AgN03AgN03
iii
i和ii均为电解池,所用材料不变,只是电源反接.
i.阳极(Ag):Ag-e-=Ag+银电tSJSS妙阻极(Pt):Ag++e-=Ag有银在笆电极析出,百增加电流
lOmin
ii.lOmin-15min阳极(Pt):Ag-e'=Ag+粕电极质量减少阳极(Ag):Ag++e'=Ag有银在银电极折出,质量增加这
个过程中通过2A电流5min,与i过程电流一样多,完全时i过程的逆过程,所以此过程中销电极减少的质量与i过程增加的质量一
样,银电极增加的质量与笆电极减少的质量一样.
15min-20min阳极(Pt):4OH--4e'=O2t+2H2O电极质量不变,有气体生成阴极(Ag):Ag++e-=Ag电极质量继续
增加所以,Pt电极质量变化为①,Ag电极质量变化为③,产生气体的质量应从15min开始到20min一直增加,然后不变,所以
④襁.
第17题【单选题】
工业上电解法处理含镣酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()
已知:①Ni〃2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:
N22+(高浓度)>H7>N”2+(低浓度)
A、碳棒上发生的电极反应:40HA-4eI=02个+2H2O
B、电解过程中,B中NaCI溶液的物质的量浓度将不断减少
C、为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D、若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变
【答案】:
B
【解析】:
【解答】A.由图知,碳棒与电源正极相连是电癣油的阳极,电极反应4OH「4e-=2H2O+O2f,故A不符合题意;
B.镀银铁棒与电源负极相连是电解池的阻极,电极反应Ni2++2e-=Ni.电解过程中为平衡A、C中的电荷,A中的Na+和C中的
C「分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中,这使B中NaCI溶液的物质的量浓度不断增大,故B符合题意;
C.因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解;氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中
需要控制废水pH,故C不符合题意;
D.若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺,则Q-移向阳极放电:2a.-2右二。21,电解反应总方程式会发生改变,
故D不符合题意;
故选B.【分析】根据电解原理和电极方程式的书写等进行分析判断即可.
>第18题【单选题】
一种碳纳米管能够吸附氢气,用这种材料制备的电池其原理如下图所示,该电池的电解质为6moi(八
—1K0H溶液。下列说法中不正确的是()
A、放电时电池负极的电极反应为H2-2eA-+2OHA-=2H2O
B、放电时K"+移向正极
C、放电时镁电极的电极反应为Ni(0H)2+0HA——eA-=NiO(OH)+H2O
D、该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
【答案】:
C
【解析】:
[解答]A.放电时电池负极的电极反应为心-2e*+20H'=2H2O,故AIE确,不符合题意.
B.根据离子移动方向,放电时K+移向正极故B正确,不符合题意.
C.放电时模电极的电极反应为:Ni(0H)2+OH'-e'=NiO(OH)+0H.故c不正确,符合题意。
D.根据总反应进行判航该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变故D正确,不符合题意。
故答案为:C。【分析】此题考查原电池知识的应用,根据原电池电极反应的书写方法进行书写电极反应,根据离子移动口诀正
移正,负移负,判断离子移动的方向。
>第19题【单选题】
厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,AA一表
示乳酸根离子)。下列有关说法中正确的是()
浓HA溶液
侪
侪
沐
性
监
电tt
电
室
极交费祖1«
牌皴,幡,及龄
A、交换膜I为阴离子交换膜,A?从浓缩室通过向阳极移动
B、交换膜II为阳离子交换膜,H"+从浓缩室通过向阴极移动
C、阳极的电极反应式为2H2O-4eA-=4H"++O2个
D、400mL0.1mo卜L/l乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升到0.6mol-L~l,则阴极上产生的H2的
体积为4.48L
【答案】:
C
【解析】:
【解答】A.在电解池的阳极上是0H-放电,所以c(H+)增大,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,故交换膜I为阳
离子合
B.根据电解原理,电解池中的阴离子移向阳极,即A-通过阴离子交换膜从阳极进入浓缩室,故交换膜n为阻离子交换膜,B不符
合题意;
C.在电解池的阳极上是0H-放电,阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-
=2H2O+O2trC取迹;
D、反应后增加的乳酸质量是0.4Lx(145g/L—10g/L)=54g,物质的量是54g+90g/mol=0.6mol,因此结合氢离子的物质
的量是0.6mol,根据电荷守恒可知生成的氧气是0.3mol,在标准状况下的体积是6.72L,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据H+的流向判断I为阳离子交换腹;电解池中阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动;
B.根据A-流向判断n为阻离子交换膜;
C.阳极为阻离子失电子反应,此装置中为水电离的氢氧根失电子;
D.根据乳酸量的增加量,可知通过膜I与A-结合的氢离子的量,进而根据得失电子守恒求得阳极产生氢气的体积,注意题中是否
标注是标况;
>第20题【单选题】
高铁电池是一种新型电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总
反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述正确的是()
A、放电时正极反应为:Zn-2eA-+20HA-=Zn(OH)2
B、该原电池,Zn作正极,可用石墨等作负极
C、放电时每转移3moi电子,正极有lmolK2FeO4被氧化
D、放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】:
D
【解析】:
【解答】解:A.KzFeO油电池的正极,发生还原反应,生成Fe(OH)3,电极反应式为2FeO42"+6e
•+8H2O=2Fe(OH)3+lOOH-,故A*;
B.Zn被氧化生成Zn(OH)2,应为负极,故B错误;
C.放电时,FM:合价由+的降低为+3价,则放电时每转移3moi电子,正极有ImolQFeOd被还原,故C错误;
D.放电时,正极生成0H*,溶液碱性增强,故D正确.
【硼】根据电池总侬3Zn+2K2FeO4+8H2(>3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,可知,放电时,Zn被氧化,应为电池
的负极,电极反应式为3Zn-6e-+60H=3Zn(OH)2,©FeC^为电池的正极,发生还原反应,电极反应式为ZFeC^
•+6e•+8H2O=2Fe(OH)3+lOOH*,结合电极反应式解答该题.
>第21题【填空题】
与Mn02-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其电极反应正极:,负极:
,该电池总反应的离子方程式为.
A、FeO4<Vsub>A2<Vsup>A-<Vsup>+3eA-<Vsup>+4H2<Vsub>O=Fe(OH)3<Vsub>+50HA-
<Vsup>
B、Zn-2eA-<Vsup>+20HA-<Vsup>=Zn(OH)2<Vsub>
C、3Zn+2FeO4<Vsub>A2<Vsup>A-<Vsup>+8H2<Vsub>O=2Fe(OH)3<Vsub>+4OHA-<Vsup>+3Zn
(OH)2<Vsub>
【答案】:
2
【第1空】FeO4+3e'+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
【第2空】Zn-2e•+20H-=Zn(OH)2
【第3空】3Zn+2FeO42'+8H2O=2Fe(OH)3+4OH+3Zn(0H)2
【解析】:
【解答】解:QFeCU-Zn也可以组成碱性电池,KzFeCU在电池中作为正极材料,正极上FeCXj2一得电子和叱0反应生成
Fe(0H)3,电为FeC^.+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH";负SLtZn失电-Jg^MZn(0H)2,
即Zn-2e+20H'=Zn(OH)2,在正负极得失电子相等的条件下,两个电极反应式相力口即得电池反应式,电池反应式为
2
3Zn+2FeO4'+8H2O=2Fe(OH)3+4OH'+3Zn(0H)2,哙塞为:FeC^'+3e'+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;Zn
2
-2e-+20H•=Zn(OH)2;3Zn+2FeO4-+8H2O=2Fe(OH)3+4OH+3Zn(OH)2.
【分析】K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeC)4在电池中作为正极材料,正极上FeC^-得电子和帅0反应生成
Fe(0H)3;负极上Zn失电子和OH一反应生成Zn(OH)2,在正负极得失电子相等的条件下,两个电极反应式相加即得电
>第22题【实验探究题】
某课外活动小组用如图1装置进行实验,试回答下列问题.
饱和食盐水(含少量(含少量KOH)
图1图2
若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
AFe\ufe632eA\ufe63<Vsup>\u2550FeA2<\/sup>A+<\/sup>
【第1空】Fe-2e=Fe2+
若开始时开关K与b连接,总反应的离子方程式为有关上述(2)实验,下列说法正确的是
(填序号).
①溶液中Na7向A极移动
②若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
B\u2463
【第1空】2CI-+2H2O电解20H-+H2r+CI2T
【第2空】④
该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸
钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾.
①该电解槽的阳极反应式为.此时通过阳离子交换膜的离子数(填"大于"、"小于"或"等
于")通过阴离子交换膜的离子数.
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为
A4OHA\ufe63<Vsup>\ufe634eA\ufe63<Vsup>=2H2<\/sub>O+O2<Vsub>\u2191
B\u5927\u4e8e
CO2<\/sub>+2H2<\/sub>O+4eA\ufe63<\/sup>=4OHA\ufe63<\/sup>
【第1空】40H--4e'=2H2O+O2t
【第2空】大于
【第3空】O2+2H2O+4e=40H'
【答案】:
【解析】:
【解答】解:(1)开始时开关K与a连接,是原电池,铁为负极,发生氧化反应,失去电子生成亚铁离子,电极方程式为Fe-
2e=Fe2+,故答衰为:Fe-2e'=Fe2+;(2)开关K与b连接,装置为电解池,铁为阳极,发生还原反应,氢离子得到电子
生成氢气,电极方程式为2H++2e*=H2T,电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,总方程式为2C「+2H2。里解20H
-+H2t+CI2T,
①电蟀过程中阳离子向阳极移动,B为阳极,溶液中Na+向,B极移动,故①错误;
②电子只能通过粉,不能通过溶液,故②错误;
③反应一段时间后加适量HQ气体,可恢复到电解前电解质的浓度,不是加入盐酸,故③错误;
④A生成氯气,能使湿润KI台试纸变蓝,故④正确,
故答案为:2CI-+2H2O里解20H-+H2T+CI2T;®;(3)①电解时,B日极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的
放电能力大于礴根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气40H--4e-=2H2O+O2t;阳极氢氧根离
子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阻离子交换膜的
离子数小于通过阳离子交换膜的离子数.
故答案为:40H--4e'=2H2O+O2t;大于;
②燃料原电池中,燃料在负极上失电子发生氧化反应,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,该燃料原电池中,氧气是氧化
剂,所以氧气在正极上得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e*=40H',
故答案为:。2+2出0+46-=40H-.
【分析】(1)若开始时开关K与a连接,则形成原电池反应,为铁的吸氧腐蚀;(2)若开始时开关K与b连接,形成电解池装
置,石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,铁为阳极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠;
①电解过程中阳离子向阻极移动;
②电子只能通过导线;
③^复到电解前电解质的浓度「出什幻舟么"的原则分析;
④A电极为阳极,从A极处逸出的气体是氯气;(3)①电解时,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,
阳极上失电子发生氧化反应;根据阴阳离子的移动方向,通过相同电量时,阴阳离子交换的个数判断.
②越料原电池中,正极上氧化剂得电子发生还原反应,写出相应的电极反应式,注意结合电解质溶液的酸碱性书写.
第23题【综合题】
电化学原理在生产生活中应用十分广泛.请回答下列问题:
图1图2图3
通过S02传感器可监测大气中S02的含量,其工作原理如图1所示.
①固体电解质中。"2"-向极移动(填"正"或"负").
②写出V2O5电极的电极反应式:
【第1空】负
2
【第2空】S02-2e-+0=S03
a;幽田%2aeEElW沱£明/叫史回一就附§幽回节EBq"用"uae士i%能£猊/®篦iaeST土鸵§萌》¥£团33,巨笛,国6团用回团萨仅
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'\0'ai0a0l?lae1]'ae_0ae1lal?l0caaa"i%iae£l35>4®laj-5;»a-0aeRae[?]Cel3(3aa2al?]l3e®jNa+e(?l[?lei0i%l?laiaaae%Qn503a0
放电,
'充电
Ela-;ae0\"l?ia%0a,9|%02Na2S2+NaBr3-口七Na2S4+3NaBr
台团6'回企回回者回«"u苞§£6'与g%BJI%-q”Y幽会;者%团爸「«口为%回
,
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mLT%0
【第1空】Na2s2、Na2s4
【第2空】Cl-+出0通电CIO一+H2t;
【第3空】448
如图3I、n分别是甲、乙两组同学将反应"AsO4"3"-+2P-+2HA+?AsO3A3A-+I2+H2O”设计成的原电
池装置,其中Cl、C2均为碳棒.甲组向图I烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液,电流表指针都
不发生偏转;乙组经思考后先添加了一种离子交换膜,然后向图II烧杯右侧中逐滴加入适量浓盐酸或适量
40%NaOH溶液,发现电流表指针都发生偏转.
①甲组电流表指针都不发生偏转的原因是
②乙组添加的是(填"阴"或"阳")离子交换膜.
【第1空】氧化还原反应在电解质溶液中直接进行,没有电子沿帮诞过
【第2空】阳
【答案】:无
【解析】:
【解答】(1)①原电池中阴离子移向负极,故答案为:负;
22
②?钟2。5电极上,SO2失电子发生氧化反应生成SO3,电极方程式为:S02・2e+0'=S03,故答案为:S02-2e-+0
■=so3;
(2)①原电池的负极发生氧化反应,所含元素化合价升高,所以负极区电解质为:Na2s2、Na2s4,故答案为:Na2s2、
Na2s4;
②电解氧化钠溶液生成NaOH、氯气和氢气,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠,总反应的离子方程式为Q一+出0
通电CIO+H2T,故答紊为:C「+H,0通电CIO'+H2t;
③a极生成氯气,b极生成氢气,当有0.04molNa+通过离子交换膜时,有0.04mol氢离子放电,生成氢气0.02mol,标准状况
:0.02molx22.4L/mol=0.448L=448mL,故答案为:448;
(3)①甲组操作时,两个电极均为碳棒,不发生原电池反应,则微安表(G)指针不发生偏转,故答案为:氧化还原反应在电
解质溶液中直接进行,没有电子沿导线通过;
②乙组向图HB烧杯中逐商加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液,发生原电池反应,A中发生h+2e=2r,为正极反应,而B中
As化合价升高,发生氧化反应,添加了阳离子交换膜,故答案为:阳.
【分析】(1)①原电池中阻离钾向负极;②在V2O5电极上,S02失电子发生氧化反应生成SC>3;
(2)①原电池的负极发生氧化反应;②电解氯化钠溶液生成NaOH、氯气和氧气,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化
钠;
③a极生成氯气,b极生成氢气,当有0.04molNa+通过落子交换膜时,有0.04mol氢离子放电;
(3)①甲组向图I烧杯中逐滴加入适量浓盐酸,发生氧化还原反应,不发生原电池反应;
②乙组向图HB烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液,发生原电池反应,A中发生Iz+2e=21",为正极反应,而B中
As化合价升高,发生氧化反应,以此分析.
>第24题【综合题】
(以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入02和C02,负极通入丙烧,电解质是熔融碳
酸盐,电池总反应方程式为:C3H8+5O2=3CO2+4H2O.
已知:2c3H8(g)+702(g)=6C0(g)+8H2O(I)△Hl
C(s)+02(g)=C02(g)△H2
2C(s)+02(g)=2C0(g)△H3
则C3H8(g)+502((g)=3CO2(g)+4H2O(I)AH=(用△Hl、AH2、△H3表示)
【第1空】1*1+3*2-14H3
写出该电池正极的电极反应式:,电池工作时C03八2"-移向(填"正极"或"负极");用该电池
电解1000mLlmol/L的AgN03溶液(惰性电极),此电解池的反应方程式为.
A\u8dlf\u6781
【第1空】负极
【
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