第9单元·电化学基

资源下载
  1. 二一教育资源

第9单元·电化学基

资源简介

第9单元·电化学基础·(高考真题+模拟真题)
高考真题
1.(2010全国卷1)右下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:
(激发态)
下列关于该电池叙述错误的是:
A.电池工作时,是将太阳能转化为电能
B.电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C.电池中镀铂导电玻璃为正极
D.电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【解析】B选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:I3-+2e-=3I-;A选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C正确,见B选项的解析;D正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质就是:I3-3I-的转化(还有I2+I-I3-),另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!
【答案】B
【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反应式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反应式等,还考查考生变通能力和心理素质,能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等
【点评】本题立意很好,但是考查过为单薄,而且取材不是最新的,在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题(3)问,与此题极为相似的模型,这对一些考生显得不公平!
2.(2010浙江卷)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的下列中,正确的是
Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
充电时,阴极发生的电极反应式为:
试题解析:
本题涵盖电解池与原电池的主体内容,涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应,原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时(原电池)负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。
本题答案:C
教与学提示:
原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式:可以自发进行的氧化还原反应,负极反应(因负极就是参加反应的电极)开始。电解池的教学要从外加电源的正负极,分析阳极(活性电极时本身参加反应)开始,最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住:沸(负)羊(阳)羊(氧化)。
3.(2010广东理综卷)铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是
A 正极反应为:Zn—2e-=Zn2+
B电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中,电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
解析:Zn是负极,故A错;电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同,故B正确;
根据闭合回路的电流方向,在外电路中,电子由负极流向正极,故C正确;在溶液中,阳离子往正极移动,故D错误。
答案:BC
4.(2010安徽卷)某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
答案:D
解析:首先明确a为负极,这样电子应该是通过外电路由a极流向b,A错;B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。
5.(2010福建卷)铅蓄电池的工作原理为:研读 右图,下列判断不正确的是
A.K 闭合时,d电极反应式:
B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的为
0.2 mol
C.K闭合时,II中向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极
【解析】答案:C
本题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识
K闭合时Ⅰ为电解池,Ⅱ为电解池,Ⅱ中发生充电反应,d电极为阳极发生氧化反应,其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中,得失电子总数为2e-,当电路中转移0.2mol电子时,可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol,所以B对。K闭合一段时间,也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池,由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极,d表面生成PbO2,做电源的正极,所以D也正确。K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,所以C错。
6.(2010江苏卷)下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
7.(2010江苏卷)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:

C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项,在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;B项,装置Y为氢氧燃料电池,负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C项,相当于用光能电解水,产生H2和O2,实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生;D项,在反应过程中,有能力的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知,本题选C项。
8.(2010山东卷)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是______(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的______.。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为____。取少量废电解液,加入NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是_____。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。
解析:(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了,方程式为:2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;
使Al(OH)4-生成沉淀,最好是通入CO2,加HNO3的话,沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应,要生成氧化膜还必须有H2O参加,故电极反应式为:2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中含有Al3+,和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时,阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护,可以是做原电池的负极,或者电解池的阴极,故若X为碳棒,开关K应置于N处,Fe做阴极受到保护;若X为锌,开关K置于M处,铁是做负极,称为牺牲阳极保护法。
答案:(1)①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解;
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
9.(2010安徽卷)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
答案:(1)Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3
解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
10.(2010四川理综卷)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如下图所示。
请回答下列问题:
(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法
实验现象及结论
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是

答案:(1)紫黑色 升华
(2)
有气泡产生
(3)
实验方法
实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。
如果不变蓝,说明无。(如果
变蓝,说明有。)
(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
解析:(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
模拟新题
1. 2010年广东高考化学预测试题(一)下列反应不可用于设计原电池的是( )
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O
C.Zn+2HCl====ZnCl2+H2 D.4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3
【答案】A
【解析】原电池反应必须是自发的氧化还原反应。A选项中的反应不是氧化还原反应。
2. 2010年杭州市第一次高考科目教学质量检测将炭粉和铁粉均匀混合,撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中,并按下图装置好仪器,观察下图,示意正确的是( )
A B C D
【答案】B
【解析】本题考查原电池和金属腐蚀。A中发生析氢腐蚀,水面下降。B中发生吸氧腐蚀,水面上升。D中试管未塞。
3.2010年长春市高中毕业班第一次调研测试用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U形管)构成一个原电池(如右图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中,电子由铜电极流向银电极
②正极反应为:
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.①②④ C.②③ D.①③④
【答案】B
【解析】本题主要考查的是原电池的工作原理及构造。从结构看,Cu棒做为原电池的负极,Ag棒做为原电池的正极,该电池的反应原理为:Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag。①在外电路中,电子从负极流向正极,②正极反应为:Ag+ + e- = Ag,③实验过程中取出盐桥,不能形成闭合电路,原电池不能继续工作,将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应为Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag。综上分析可知,本题选B项。
4.(2010·淮北二模)一种碳纳米管(氢气)二次电池原理如右图,该电池的电解质为6mol/LKOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.储存H2的碳纳米管作电池负极
B.放电时负极附近pH减小
C.放电时电池正极的电极反应为:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2 +OH-
D.放电时,电池反应为2H2+O2=2H2O
【答案】D
【解析】电池中H2燃烧时,作原电池的负极,A项正确;负极反应:H2+2OH- -2e-=2H2O,负极附近溶液碱性降低,B项正确;根据图示知,正极NiO(OH)发生还原反应,C项正确;电池反应为2NiO(OH)+H2=2Ni(OH)2,D项错误。
5.安徽师大附中2009-2010学年度第一学期期中考试2006年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的 生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜,其工作原理如右图所示。下列说法正确的是( )
A.左边为该电池的负极
B.该电池可在高温环境下使用
C.该电池负极反应为:H2—2e-=2H+
D.该电池正极反应为O2+4e-=2O2-
【答案】C
【解析】本题考查原电池电极的判断和电极方程式的书写。根据图示可知,该过程中H2失去电子 转化为氢离子,氧气得到电子最终转化为水,因此通入氢气的一极为负极,通入氧气的一极为正极,A项错误;由于使用了酶,因此不能在高温下进行,B项错误;负极发生氧化反应,电极反应式为:H2—2e-=2H+,C项正确;正极发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,D项错误。
6.2010·杭州月考固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其工作原理如下图所示。下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是( )

A.电极b为电池负极,电极反应式为:O2+4e-=2O2-
B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C.若H2作为燃料气,接触面上发生的反应为:H2+2OH--2e-= 2H2O
D.若C2H4作为燃料气,接触面上发生的反应为:C2H4+6O2--12e-= 2CO2+2H2O
【答案】D 【解析】据判断电极的方法可知,充入燃料气的a极为负极,A项错。电子不会在内电路移动,B项错。若燃料气为H2,其负极反应中不会有OH-参与反应,因电解质是氧化物,应是O2-参与反应:H2+O2--2e- = H2O,C项错。D项中以O2-参与反应,正确。
7.2010年广东高考化学预测试题(一)有人设计将两根铂丝做电极插入到KOH溶液中,然后在两极上分别通过甲烷和氧气而构成燃料电池。该电池中反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH====K2CO3+3H2O,则关于此燃料电池的下列说法中错误的是(1个电子所带电量为1.6×10-19C)
A.通过甲烷的电极为电池的负极,通过氧气的电极为正极
B.在标准状况下,每消耗5.6 L O2,可向外提供2.4×104 C的电量
C.通过甲烷电极的电极反应为:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O
D.放电一段时间后,溶液的pH升高
【答案】BD
【解析】原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应。这里的燃料电池电极反应为:负极:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-由此可见A、C正确。由正极的电极反应可知,O2~4e-,所以5.6 L O2消耗时可向外提供电量为:5.6/22.4×4×6.02×1023×1.6×10-19=9.6×104 C故B选项不正确。从原电池总反应可知放电一段时间后,由于KOH→K2CO3,故溶液的碱性减弱,pH下降,故D选项不正确。
8.安徽省合肥市2010年高三第三次教学质量检测理综试题燃料电池有广泛的应用前景。下列对乙烷、空气、KOH溶液组成的燃料电池的说法正确的是( )
A.通入乙烷的一极是负极,电极反应为:C2H6+4H2O+14e— = 2CO2 + 14H+
B.该燃料电池工作过程中电解质溶液pH值逐渐增大
C.在电路中转移1.4mol电子时,有标准状况下2.24L乙烷发生反应:
D.OH—在溶液中向正极移动
【答案】C
【解析】本题考查了有关燃料电池中电极反应式的书写、电解质溶液酸碱性变化及有关计算。反应其总反应为:2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,从总反应可知氧气得到电子被还原,作为原电池的正极,乙烷作为原电池的负极失去电子,所以我们可以写出该原电池的正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,在得失电子数目相等的情况下用总反应减去正极反应就可以得到负极反应:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O;在放电时,负极是乙烷,根据电极反应可知需要消耗掉氢氧根离子,所以负极的pH只能是降低;从负极反应式,不难得出每消耗1mol乙烷,需要失去14mol电子;放电过程中负极区不断消耗OH-,故OH-在溶液中向负极移动。
9.苏州市2010届高三调研测试铅蓄电池在现代生活中有广泛应用,其电极材料是Pb和PbO2,电解液是硫酸溶液。现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是( )
A.蓄电池放电时,每消耗0.1molPb,共生成0.1mol PbSO4
B.电解硫酸钠溶液时的阳极反应式为:4OH- ― 4e- = 2H2O + O2↑
C.电解后,硫酸钠溶液中有晶体析出,但c(Na2SO4)会变小
D.蓄电池放电一段时间后其电解液中H2SO4的浓度、密度都变小
【答案】BD
【解析】本题考查的电化学知识,难易度中等。
蓄电池放电时,电极反应为:负极:Pb – 2e- + SO42- = PbSO4,正极:PbO2 + 2e- +4H+ + SO42-=PbSO4 + 2H2O,故每消耗0.1molPb,共生成0.2mol PbSO4,A项错;B项正确;C项,电解硫酸钠溶液,相当于电解水,但原溶液是饱和溶液,温度不变,c(Na2SO4)也不变,C项错误;放电一段时间后,要消耗硫酸,故电解液中H2SO4的浓度、密度都变小,正确。
10. (2010·黄山三模)固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物(能传导O2-)作为电解质。其工作原理如右图所示,下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
A.电极b为电池负极,电极反应式为:O2+4e-=2O2-
B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C.若H2作为燃料气,则接触面上发生的反应为:
H2+2OH--4e-=2H++H2O
D.若C2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为:
C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O
【答案】D。
【解析】分析题意及图解,通入燃料气的一极为负极发生氧化反应,若以H2为燃料,因电介质为固体,因能传导O2-,才会形成闭合回路,不会有水生成,A、B、C均错误;通入空气或氧气的一极为正极,若以C2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为:C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O。
11.(2010·阜阳三模)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上没有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
【答案】D 〖解析〗Cu与电源正极相连,为阳极,始终是Cu溶解(成为Cu2+),A项正确。阴极(石墨)反应:2H++2e- = H2↑(起始),随着电解,Cu2+浓度增大,并移向阴极,因Cu2+的氧化性大于H+,故阴极上是先H+放电、后Cu2+放电,B项、C项正确。在整个电解过程中,起始时H+的浓度不断减小,随后基本保持不变,D项错。
12. (2010·日照统测)北京大学教授,著名的化学家和教育家徐光宪教授,是我国理论化学和稀土化学的奠基人之一,2008年获得“国家最高科学技术奖”,以表彰他在稀土理论方面作出的贡献。稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应并产生气体。已知:铈常见的化合价为+3和+4,且Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+。下列说法正确的是( )
A.用Pt作阴极,Fe作阳极,电解熔融CeO2,可在阳极获得铈
B.将少量的碘化亚铁溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中,其离子方程式为:
Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
C.金属铈着火,可采用普通的泡沫灭火器灭火
D.金属铈可浸于煤油中保存,储存在阴凉、通风的地方,要远离火种和热源
【答案】D
【解析】D项正确:由题给信息知,“金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应并产生气体。”
A项中,用铂作阴极,Fe作阳极,电解熔融CeO2,阳极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,不可能获得铈,A不正确。B项中,将少量的FeI2溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中,由于还原性I->Fe2+,其离子方程式应为:3Ce4++Fe2++2I-=3Ce3++Fe3++I2。C项中,金属铈着火,不能用普通泡沫灭火器灭火,因为Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑,使金属铈遇水很快反应产生气体。
13.(2010·烟台二模)用惰性电极电解一定质量的某浓度的NaCl溶液,一段时间后停止电解。此时若加入100g36.5%的浓盐酸,所得溶液正好与原溶液完全相同,则下列说法正确的是( )
A.电解过程中,两极所得到的气体,在相同的条件下体积相等
B.电解过程中,在相同的条件下,阳极所得到的气体的体积比阴极的大
C.电解过程中转移电子的物质的量约为8mol
D.原某浓度的NaCl溶液中溶有117gNaCl
【答案】C。
【解析】C项正确:电解NaCl溶液后仅需补充HCl即可复原,现加入100g36.5%的浓盐酸,n(HCl)=1mol,n(H2O)=3.5mol;由HCl+NaOH=NaCl+H2O知,原NaCl溶液有58.5gNaCl,D不正确;电解分两步,第一步:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,转移1mol电子,阳极产生Cl20.5mol,阴极产生H20.5mol,第二步:2H2OO2↑+2H2↑转移电子7mol,阳极产生O21.75mol,阴极产生H23.5mol。综上分析:阳极产生Cl2和O2共2.25mol,阴极产生H2共4mol,故A、B不正确;总共转移电子的物质的量n(e-)=1mol+7mol=8mol。
14.(2010·汉中联考)用铅蓄电池电解苦卤水(含C1-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是( )
A.铅蓄电池负极的反应式为:Pb-2e- = Pb2+
B.铅蓄电池放电时,B极质量减轻,A极质量增加
C.铅蓄电池充电时,A极应与外电源负极相连
D.电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br-
【答案】D 〖解析〗铅蓄电池放电时:负极反应为Pb-2e-+SO42 - = PbSO4,A项错;B极为正极,从其电极反应PbO2+2e-+SO42 -+4H+ = PbSO4+2H2O知,正极质量增加,所以B项错。充电时,A极(正极)应接电源的阳极,C项错。D项中,a极为阳极,溶液中的阴离子失电子,据离子放电顺序知Br->Cl-,所以D项正确。
15.山东省潍坊市2010年高考模拟某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,SO42-从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是( )
A.溶液中c(A2+)减小
B.B的电极反应:B→B2++2e-
C.y电极上有H2产生,发生还原反应
D.反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀
【答案】D
【解析】本题考查是相关电化学知识。较难。依据题意,结合示意图,可知,左装置为原电池,右装置为电解池,K闭合时,SO42-从右向左,可判断:A为原电池负极,B为原电池正极,与A相连的x是电解池的阴极,与B相连的y是电解池的阳极。A项,A – 2e- = A2+,故c(A2+)增大,A项错误;B电极本身不参与反应,B项错误;y极发生氧化反应,2Cl- - 2e-=Cl2,C项错误;D项,开始时,2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓,故D项正确。
16.(2010·青岛联考)工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的( )
A.两极材料都用石墨,用稀盐酸做电解质溶液 B.通入氢气的电极为原电池的阴极
C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D.通氯气的电极反应为Cl2+2e—=2Cl—
【答案】B
【解析】利用原电池原理制备盐酸,氢气作负极,氯气作正极,B错;D对;原电池中的电解质溶液中的阳离子向正极移动,即向通氯气的电极移动,C对;由于氢气和氯气是两种气体,电极材料必须借助于石墨电极,可用稀盐酸做电解质溶液,A对;因此,选B。
17.2010年天津市滨海新区五所重点学校高三毕业班联考下列叙述中错误的是(  )
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应;
B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极;
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应;
D.原电池中盐桥的存在可以保持电解质溶液的电中性,从而产生持续稳定的电流
【答案】B
【解析】电解时,阴离子移向阳极,在阳极上失去电子,发生氧化反应,阳离子移向阴极,在阴极上得到电子,发生还原反应,故A正确;原电池跟电解池连接后,电子从原电池的负极流向电解池阴极,故B错误;电镀时,电镀池里的阳极材料是镀层的主要成分,失去电子发生氧化反应,在阴极(镀件)上发生还原反应,故C正确;盐桥的作用就是传递离子防止不同容器中的不同物质发生化学反应,保持电解质溶液的电中性,从而产生持续稳定的电流,故D正确。
18.2010年安庆市高三第二学期重点中学联考理综镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高且平稳,因而越来越成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为:xMg +MO3S4 MgxMO3S4 下列说法错误的是( )
A、放电时Mg2+ 向正极迁移
B、放电时正极的电极反应为MO3S4 + 2xe— == MO3S42x—
C、放电时MO3S4发生氧化反应
D、充电时阴极的电极反应为xMg2+ + 2xe— == x Mg
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学及电极反应。(1)在原电池中,放电时阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移。电极反应为:负极,发生氧化反应,x Mg- 2xe— == xMg2+ ;正极,发生还原反应,MO3S4 + 2xe— == MO3S42x—。 综上分析可知,本题选C项。
19.安徽师大附中2009-2010学年度第一学期期中考试下列叙述正确的是( )
A.在电解池的阴极和原电池的负极上都发生氧化反应
B.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
C.用惰性电极电解KOH溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1:2
D.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1mol电子转移,则生成1molNaOH
【答案】D
【解析】本题考查了电化学的知识,试题难度中等;在电解池的阴极,阳离子放电,发生还原反应,A项错误;镀层破损后,镀锌铁板更耐腐蚀,因为锌做负极,铁做正极被保护,B项错误;惰性电极电解KOH溶液实际是电解水,在阴极产生H2,在阳极产生O2,二者体积比为2:1,C项错误;根据电解NaCl的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知,每转移1mol电子,生成1molNaOH,D项正确。
20.(2010·常州二模)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是( )
A.可用铁作阳极材料
B.电解过程中阳极附近溶液的pH降低
C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2
D.1 mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1 mol电子。
【答案】A 〖解析〗电解时阳极产生Cl2,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2,,故C项对;同时可知阳极应是惰性电极,否则溶液中的Cl-不可能失电子,故A项错。B项,阳极产生的Cl2与原碱性溶液反应,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH降低,故B正确。根据电子守恒即可判定D项正确。
21.延边二中2010届高三第三次阶段性测试依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是??????????? ;电解质溶液Y是??????????? ;
(2)银电极为电池的??????????? 极,发生的电极反应为??????????? ;
X电极上发生的电极反应为??????????? ;
【答案】
(1).铜;硝酸银溶液 (2).正, Ag+ + e- = Ag;Cu – 2e- = Cu2+
【解析】本题是一道电化学试题。主要考查学生对电化学(原电池)的结构的掌握,电极反应方程式的书写,考查学生的灵活运用知识的能力。根据原电池有两个半电池组成的特点,结合总的化学反应可知X为Cu,Y为AgNO3溶液,同时Cu为原电池的负极:Cu – 2e- = Cu2+,Ag为原电池的正极:Ag+ + e- = Ag。
22.(2010·淮南二模)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式。
阳极反应式:2CO+2CO32 - = 4CO2+4e-;
阴极反应式:___________________________;总电池反应式:___________________________。
【答案】O2+2CO2+4e- = 2CO32 -; 2CO+O2 = 2CO2。
〖解析〗原电池的反应原理,其实质是把氧化还原反应中的电子通过导线形成电流。本题是CO失电子,应在负极(即阳极)上进行;O2得电子应在正极(即阴极)上进行,形成O2-,再与阴极助燃气CO2结合生成CO32 -:O2+4e-+2CO2 =2CO32 -。

展开更多......

收起↑

资源预览