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电化学专题
电化学专题
1.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:
放电
FePO+Li丄iFePO4,电池的正极材料是LiFePQ,负极材料是石墨,含Li+导电固体为
充电
电解质。
下列有关LiFePQ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=LiFePC4
2.关于下列装置说法正确的是
A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSQ溶液
B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大
C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜
D.
装置④中电子由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成
3.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是()
A•①②③④B•①②④③
C•③①④②D•②①④③
8.早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧
化钠制得钠:
4Nao4QT+4Na+2"0;后来盖•吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,
反应原理为:
3Fe+4NaOH电F3Q+2HT+4Nat。
下列有关说法正确的是
A.若戴维法与盖•吕萨克法制得等量的钠,则反应中前者转移电子总数小于后者
B.工业上还可以用石墨作阳极,铁作阴极电解氯化钠溶液制钠
C•戴维法制钠,阳极发生电极反应为20H+2e_===HT+QT
D.盖•吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠的强
9•高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电
压。
高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H0*13Zn(OHp+2Fe(OH3+4K0H
下列叙述不正确的是()
A.充电时阳极反应为:
2Fe(0H>+10OH—===2FeQ2—+8HzO+6e-
B.放电时负极反应为:
3Zn+6OFT===3Zn(OH2+6e—C.放电时正极附近溶液的PH增大
D.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
10•.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。
若a、b
相连时a为负极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、d相连时b上有大量气泡产生,贝U四种金属的活动性顺序由强到弱为
A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a
11.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。
下列说法正确的是
A.燃料电池工作时,正极反应为:
O2+2H2O+4e「=4OH「
B.此装置用于铁表面镀铜时,a为铁
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体的体积与电池中消耗的H2体积相等
11题12题
12.关于下图所示各装置的叙述中,正确的是()
A.装置①是原电池,总反应是:
Cu+2F&+===CiF+2F尹
B.装置①中,铁做负极,电极反应式为:
Fe3++e===Fe+
C.装置②通电一段时间后石墨U电极附近溶液红褐色加深
D.若用装置③精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSQ溶液
13.高铁电池是一种新型可充电电池,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:
充电
3Zn+2K2FeO4+8H2O放^3Zn(OH)2+2Fe(OH>+4KOH,下列
叙述不正确的是()
A.放电时负极反应为:
Zn—2e-+2OFT=Zn(OH)?
B.充电时阳极反应为:
Fe(OH)3—3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol©FeQ被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
14.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbQ,电解质溶液为H2SO4,作为原电池工作时的反应为:
Pb+PbO2+2H2SQ===2PbSQJ+2出。
。
下列结论或表述完全正确的是
A.Pb为负极被还原B.正极反应为:
PbQ+2H++SO2—+2e—=PbSQ+H2O
C.若使用该电池并用碳棒电解CuSQ溶液,当有1.6g纯铜析出时,铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为0.05molD.SQ2—向PbO2极移动
15.
如图所示,下列叙述正确的是()
A.Y为阴极,发生还原反应B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红
16.
市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为锂离子电池”它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。
这种锂
A.放电时负极的电极反应式:
Li-e=Li+B.充电时,Lio.85Ni02发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li+向负极移动
17.如下图所示,其中甲池的总反应式为:
2CHOH+302+4KOHk2K2CQ+6H2O
下列说法正确的是
A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置
B.甲池通入CHsOH的电极反应为CHsOH-6e-+2缶0=CO2-+8H+
C•反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSQ溶液恢复到原浓度
D.
屆吐'I:
.,|V
甲池中消耗280mL(标准状况下)02,此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
含金屁僭化刊的曲孔电极
17题18题
18.以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。
下列说法正确的是()
A.a极是铁,b极是铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
B.燃料电池工作时,正极反应为:
02+2H2O+4e-===4OH-
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
D.a、b两极若是石墨,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
19.一种充电电池放电时的电极反应为:
H+20H—2e-====22O;NiO(OH)+H.O+e-====Ni(OH)
+OH当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是()
A.Ni(OH)2的氧化B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.H20的还原
20.按如下图所示装置进行实验(其中C1、C2均是石墨电极),下列说法中错误的是()
A.甲池中,Cu极上有气泡放出
B.发现a点附近显红色
C.电子走向Zn—>a—>b—>GD.乙池溶液的pH减小
21.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发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1:
2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1mol电子转移,则生成1molNaOH
D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
22.银锌(Ag-Zn)可充电电池广泛用做各种电子仪器的电源,电解质为KOH其电池总反应式
敢墮u
为A@0+Zn+HO.■-22Ag+Zn(OH),下列说法正确的是
A.放电时AgO参与反应的电极为负极B.放电时正极附近的pH逐渐减小
C.充电时阴极的电极反应为:
Zn(OHH2e_=Zn+20H
D.充电时每生成1molAgO转移1mol电子
23.
下列装置或操作能达到实验目的的是
C.③构成铜银原电池D.④验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
24.下列化学用语的表示中,正确的是()
A.电镀时,要在铁上镀银,则正极为银,电极反应式为:
Ag++e「=Ag
B.电解饱和食盐水时,阴极的电极反应式为:
Nsf+e「=Na
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:
Cu—2e—CiT
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:
Fe—2e—Fe2+
25.锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为
电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法正确的是
A.钢板中的铁做负极,电极反应为Fe—2e'==甫+B.放电时正极上有氧气生成
C.放电时OH_向正极移动D.电池总反应为:
2Li+2H2O===2LiOH+H2t
27.某蓄电池放电、充电的反应式为:
Fe+Ni2O3+3H2O譽Fe(OH)2+2Ni(OH)2,
X电
下列推断中正确的是()
1放电时,Fe为正极,M2O3为负极;②充电时,阴极上的电极反应式是:
Fe(OH)2+
2e—=Fe+2OH_;③充电时,Ni(OH)2为阳极;④蓄电池的电极必须浸在某碱性溶液中。
请回答下列问题:
(1)、放电时:
正极的电极反应式是;
正极区PH值将(填“变大”“变小”“不变”);电
解液中H2SO4的浓度将变当外电路通过1mol电
子时,理论上负极板的质量增加®
(2)、在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接,电解一段
时间后,则在A电极上生成,B电极上生成:
此时铅蓄电池的正负极的极性将。
(3)、某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:
Cu+HSO(稀)=CuSQ+H2to
请在方框中画出能够实现这一反应的装置图。
31.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛,
铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。
(1)铝元素在元素周期表中的位置是
(2)铝电池性能优越,铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如右图所示。
1该电池的总反应化学方程式为;
2电池中NaCI的作用是o
3以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3(石墨为电极材
料)时,电解过程中阳极的电极反应式为o
4某铝一空气电池的效率为50%,若用其作电源电解500mL的
饱和NaCI溶液,电解结束后,所得溶液(假设溶液电解前后体
积不变)中NaOH的浓度为0.3mol•L_,则该过程中消耗铝的质量为
(3)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂,聚氯化铝也被用于城市污水处理。
1氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为AI2C6,每种元素的原子最外层均达
到8电子稳定结构,则其结构式为o
2将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化
式o
32.下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:
(1)
甲itE就
M电极的材料是,电极名称是,
加入乙醇的铂电极的电极反应式为o
写出乙池中发生的化学反应的离子方程式:
o
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g时,甲
池中理论上消耗氧气为L(标准状况下);若此时乙池
溶液的体积为400mL,贝U乙池中溶液的pH为o
(3)若在常温常压下,1gQH5OH燃烧生成CO2和液态H2O
时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为o
(4)甲烷也是一种很好的清洁能源。
蕴藏在海底的可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷
水合物固体。
甲烷气体燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H二—
890.3kJ/molo356g可燃冰”若分子式为CH49H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为.kJ
33.(7分)右图是一个化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式2CHOH+32+4KOH==2CO+6HO
(1)请回答图中,乙电池属于装置,
(2)请回答下列电极的名称:
通入CHOH的电极名称是,(石墨)电极的名称是
(3)写出电极反应式:
通入CHOH的电极的电极反应式是。
(4)乙池中反应的化学方程式为
34.
(甲、乙、丙三池中溶质足量),
某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题
当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为__L填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),A电极的电极反应式为
⑵丙池中F电极为—C填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),该池的总反应方程式为。
⑶当乙池中C极质量减轻10.8g时,甲池中B电极理论上消耗Q的体积为mL(标准状况)
(4)一段时间后,断开电键K。
下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是__L填选项字母)
A.CuB.CuOC.Cu(OHlD.Cu(OH)2CO
35.(11)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%勺NaOH溶液、足量
的CuSQ溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。
据此回答问题:
1
电源的N端为极;
2电极b上发生的电极反应为;
3列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:
4电极c的质量变化是g;
5电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液;乙溶液;丙溶液
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
36.(14分)钢铁工业是国家工业的基础。
请回答钢铁冶炼•腐蚀•防护过程中的有关问题。
(1)工业用热还原法炼铁,写出由CO还原赤铁矿(主要成分为F62O3)的化学方程式:
O
(2)铁是一种重要的催化剂,请写出铁在有机反应中做催化剂的化学方程式:
(3)生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,
溶液中发生的化合反应的化学方程式
(4)
C
下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀。
(5)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如下:
请回答:
1A电极对应的金属是(写元素名称),B电极的电极反应
式是。
2若电镀前铁•铜两片金属质量相同,电镀完成后将它们取出
洗净•烘干•称量,二者质量差为5.12g,则电镀时电路中通过的电子为mo。
3
镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原
电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示。
Cu2+、
X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是;D装置Cu极的电极反应式为。
42.某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:
I•用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是(填字母序号)。
A.铝B.石墨C.银D.铂
(2)N极发生反应的电极反应式为。
(3)实验过程中,SQ2-(填从左向右”从右向左”或不”
移动;滤纸上能观察到的现象有。
II.用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中,两极均有气体产生,丫极区溶液逐渐变成紫
红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
查阅资料发现,高铁酸根(FeO2-)在溶
液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH(填增大”减小”或不变”。
(5)电解过程中,丫极发生的电极反应为Fe-6e+80H==FeQ2-+4H0和
后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行):
(1)U型管可观察
到,写出有关反应的化学方程式。
(2)在小烧杯a、b中分别有什么现象产生。
(3)如果小烧杯中有0.508g碘析出,问烧杯C中负极的质量减轻克
试卷答案
1.CD2.B3.B4.D5.B6.AC7.D8.D9.D10.B11.C12.C13.C14.C15.A16.D17.D18.AC19.A
20.C21.C22.C23.D24.D25.D26.D27.D28.
(1)IF*石目!
t备H丹》27FKD2苗)
(3)ZHq—也.一k讥三十十:
或■一十①fg佥、
(47A向门"分)
29. (1)阳氧化 (2)溶液变红由于{放电,水的电离平衡发生移动,使D极周围的溶液中[0H_]>[H+],碱性溶液使酚酞变红(3)0.448 30. 变大;小48 (2)Pb;PbO2;对换 (1)PbO2+2e_+4H++2SO==PbSO+2H20 31. (1)第三周期WAffi (2) ②增强帮液的转电能力 ©2.7g =4AJ(OH)j 32. (1)铁阴极 ③! +3HaO-6e=1O3_+«H* ②AljCh+JC+SCh垒=2AK? b^R;O 40H——4e——2H2O+O2fC2H5OH—12e+16OH—=2CO32—+11H2O (2)0.2241(3)C2H5OH(l)+3O2(g)^=2CO2(g)+3H2O(l)△H=—1366.7kJ/mol (4)1780.633. (1)乙池是_电解池纓首-(1分) ⑵诵入的电概名称是负极M分hB(石劃电极的名称是阳极-□分) (时通人CH.0H的电极的电扳斥)卫式是C磁H托XV厂8亍代區0・9分) ——2一 34. (1)原电池CHaOH+8OH—6e—=COa—+6H2O (2)阴极2CuSO4+2H2O==2H2SQ+2Cu+O2? (3)560(4)A 35.(11分) (1)①正极1分②4OH「-4e—=2HzO+O4。 2分③2.8L2分④16g2分 5甲增大;乙减小。 2分 (2)可以因为CuSQ溶液已转变为H2SQ溶液,反应也就变为水的电解反应2分 36.(每空2分,共16分) (1) 3CO+Fg—旦2Fe+3C0a 2NaCI+2H2O===2NaOH+H+fl2减少NaCI1mol58.5g 剩余NaCI昱40058.538.5NaCI=385100%==10.6% 132400136.5363.5 40.(7分)⑴C(1分) (2)CO-2e「+4OH「=CO32一+2H2O(2分) (3)补充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中CiT浓度恒定。 (1分) (4)N(1分);X(1分);牺牲阳极的阴极保护法(或: 牺牲阳极保护法)(1分) 41.答案: I. (1)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJmol-1 (或2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJmol-1) (2)CO+CO32-=2CO2+2e-;不变 II. (1)+(正极)变红 (2)Cu2+>H+>X3+;Cir^Cu2++2e- 42. (1)A (2)2H++2e==Hd(或2WO+2e==Hd+2OH) (3)从右向左滤纸上有红褐色斑点产生(答出红褐色斑点”或红褐色沉淀”即可给分) (4)增大(5)4OH-4e-==2HO+QT(6)0.28 (7)2FeO2-+6e-+5HO==FQ+10OH 43.答案: (1)两极上均有气体产生,U型管右边酚酞溶液变红,气体分别导入到a、b两只小 烧杯中。 2KCl+2HO2KOH+HT+C2t (2)a烧杯中有气泡,溶液显蓝色,b烧杯中有气泡,溶液颜色不变。 (3)0.13克 44. (1)乙; (2)Fe-2e-=2FW+(3)2Cl-2e=C2t用湿润的淀粉KI试纸检验,若变蓝色则为氯气。 (4)略 略 37.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO,电解质溶液为稀硫酸。 工作时,该电 池的总反应为PbO+Pb+2HSO=2PbS(4+2HO根据上述情况判断 ⑴蓄电池的负极是其电极反应式为 ⑵蓄电池的正极是其电极反应式为 ⑶蓄电池工作时,其中电解质溶液的PH(增大、减小、不变) (4)若用该蓄电池作电源(都用惰性材料做电极)电解400g饱和食盐水,如果电池内 硫酸的的体积为5升,当其浓度从1.5mol/L降至1.3mol/L时,计算剩余溶液中氯化钠的质量分数。 (该温度下氯化钠的溶解度为32克) 40. (1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计 成原电池的是。 (填字母) A.C(s)+HO(g)=CO(g)+H(g)AH>0B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+2O (1)AH<0C.2CO(g)+O(g)=2CO⑴△H<0 (2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极的电极反应式 为。 (3)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 (4)利用右装置,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应该置于处,此时溶 液中的阴离子向极(填X或铁)移动。 若X为锌,开光K置于M处,该电化学防护法称为。 41.I. (1)已知298K时2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H1二—221.01kJmo「1 C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=—393.5kJmol—1贝U298K时CO(g)在O2(g)燃烧生成CO2(g)的热化学反应方程式为: 。 (2)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。 现用Li2CO3 和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,一极通入CO气体,另一极通入空气与CO2的混合气体,制得燃料电池。 该电池工作时的负极反应式为: ;熔融盐中CO3*2—34的物质的量在工作 时(填增大”减少”不变”。 II.如右图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液见图。 (1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移 动,则电源a端为极,通电一段时间后,观察到滤纸d端出现的现象是: (2)已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1mol,打开K1,关闭K2,通
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