届二轮复习 电化学 作业全国通用 1.docx
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届二轮复习电化学作业全国通用1
电化学
卷——基础保分练
1.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。
下列说法错误的是( )
A.活性炭作正极,正极上发生还原反应
B.负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
C.Na+由活性炭区向铝粉表面区迁移
D.硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触
解析:
选C 向发热包中加入冷水,形成原电池。
反应CaO+H2O===Ca(OH)2放热使水迅速升温沸腾,反应Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓使得溶液呈碱性,则溶液中发生反应2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,该反应为原电池的总反应,负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,正极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑。
选项A,活性炭作正极,正极上得电子发生还原反应,正确;选项B,负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,正确;选项C,Na+向正极移动,错误;选项D,硅藻土结构疏松,孔隙大,能使各物质分散并均匀混合,充分接触,正确。
2.如图所示装置中,有如下实验现象:
开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于试管中的液面。
以下有关解释不合理的是( )
A.生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性
B.雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀
C.导管内液面回升时,正极反应式:
O2+2H2O+4e-===4OH-
D.随着反应的进行,U形管中雨水的酸性逐渐减弱
解析:
选A 铁的纯度越高,其抗腐蚀性能越强,纯铁比生铁耐腐蚀,是因为生铁片中的碳降低了铁的抗腐蚀性,A错误;雨水的pH=4,呈较强的酸性,生铁片在该雨水中先发生析氢腐蚀,正极反应为2H++2e-===H2↑,由于生成H2,气体压强增大,开始时插在小试管中的导管内的液面下降,B正确;随着反应的进行,雨水的酸性逐渐减弱,最后发生了吸氧腐蚀,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,导管内液面回升,C正确;开始阶段正极上不断消耗H+,则U形管中雨水的酸性逐渐减弱,D正确。
3.“碳呼吸电池”是一种新型能源装置,其工作原理如图。
下列说法正确的是( )
A.该装置是将电能转变为化学能
B.利用该技术可捕捉大气中的CO2
C.每得到1mol草酸铝,电路中转移3mol电子
D.正极的电极反应为C2O-2e-===2CO2
解析:
选B A项,“碳呼吸电池”为新型原电池,将化学能转变为电能,错误;B项,“碳呼吸电池”能消耗CO2,所以利用该技术可捕捉大气中的CO2,正确;C项,根据工作原理图,金属铝是负极,失电子生成草酸铝,所以每得到1mol草酸铝,电路中转移3×2mol=6mol电子,错误;D项,根据工作原理图,CO2作为正极反应物,得电子生成C2O,电极反应式为2CO2+2e-===C2O,错误。
4.Li/FePO4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池,总反应为LiCx+FePO4===LiFePO4+xC。
其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.FePO4/LiFePO4是原电池的负极材料
B.充电时,Li+离开LiFePO4电极在阴极得到电子
C.放电时,负极反应为Li-e-===Li+
D.电池在低温时能如高温时一样保持很好的工作性能
解析:
选B 根据总反应方程式和原理图可知放电过程中铁元素化合价降低,FePO4/LiFePO4是原电池的正极材料,A项错误;充电时LiFePO4作阳极,Li+离开LiFePO4电极在阴极得到电子,B项正确;放电时负极的电极反应式为LiCx-e-===Li++xC,C项错误;Li/FePO4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池,温度不同,离子在电池内部的移动速率不同,工作性能不同,D项错误。
5.如图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+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、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO+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CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗280mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
解析:
选D A项,甲池为原电池,作为电源,乙池、丙池为两个电解池;B项,负极反应式:
CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O;C项,应加入CuO或CuCO3;D项,丙池中:
MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,甲池中消耗280mLO2,即
0.0125mol,转移0.05mol电子,丙池中生成0.025molMg(OH)2,其质量为1.45g。
6.我国某大型客车厂已成功研发高能车载电池,即蓄电4个小时,客车可持续运行8个小时左右。
该电池组成可表示为LiAl/FeS,其中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe。
有关该电池的下列说法中,正确的是( )
A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B.负极的电极反应式为Al-3e-===Al3+
C.该电池的总反应为2Li+FeS===Li2S+Fe
D.充电时,阴极发生的电极反应式为
Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS
解析:
选C 根据电池组成为LiAl/FeS,正极反应式为2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe,可以得出FeS为正极,LiAl为负极。
LiAl中Li为0价,A错误;负极的电极反应式为Li-e-===Li+,B错误;该电池的总反应为2Li+FeS===Li2S+Fe,C正确;充电时阴极得到电子,故阴极的反应式为Li++e-===Li,D错误。
7.(2018·深圳中学模拟)垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极
B.放电过程中,正极附近pH变小
C.若1molO2参与电极反应,有4molH+穿过质子交换膜进入右室
D.负极电极反应为H2PCA+2e-===PCA+2H+
解析:
选C 右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电流由右侧正极经过负载后流向左侧负极,选项A错误;放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,选项B错误;若1molO2参与电极反应,有4molH+穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,选项C正确;原电池负极失电子,选项D错误。
8.(2018·佛山质检)锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。
工作原理示意图如图,下列叙述正确的是( )
A.该电池工作时Li+向负极移动
B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液
C.电池充电时间越长,电池中Li2O含量越多
D.电池工作时,正极可发生:
2Li++O2+2e-===Li2O2
解析:
选D 原电池中,阳离子应该向正极移动,选项A错误;单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以电解质溶液不能使用任何水溶液,选项B错误;电池充电的时候应该将放电的反应倒过来,将正极反应逆向进行,正极上的Li2O应该逐渐减少,所以电池充电时间越长,Li2O含量越少,选项C错误;题目给出正极反应为xLi++O2+xe-===LixO2,所以当x=2的时候反应为2Li++O2+2e-===Li2O2,选项D正确。
9.(2018·郑州质检)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。
放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。
下列叙述正确的是( )
A.放电时,负极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+
B.充电时,阳极反应为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+
C.放电时,Na+经过钠离子交换膜,由b池移向a池
D.用该电池电解饱和食盐水,产生2.24LH2时,b池生成17.40gNa2S4
解析:
选C 根据放电后Na2S2转化为Na2S4,S元素化合价升高,知Na2S2被氧化,故负极反应为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,A项错误;充电时阳极上发生氧化反应,NaBr转化为NaBr3,电极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+,B项错误;放电时,阳离子向正极移动,故Na+经过钠离子交换膜,由b池移向a池,C项正确;放电时b池为负极区域,发生氧化反应:
2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,用该电池电解饱和食盐水,产生标准状况下2.24LH2时转移0.2mol电子,生成0.1molNa2S4,其质量为17.40g,D项错误。
10.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电总反应方程式为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-,如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动
B.放电时,负极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH-
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
D.整个反应过程中,铜相当于催化剂
解析:
选B 由题中装置图和放电时总反应可知,放电时Li为负极,Cu为正极,阳离子向正极移动,A项正确;放电时,负极Li失电子转化成Li+,B项错误;结合题中装置图可知,通入空气铜被腐蚀,生成Cu2O,C项正确;铜被腐蚀生成Cu2O,放电时Cu2O又被还原成Cu,所以整个反应过程中Cu相当于催化剂,D项正确。
11.如图是MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3共熔混合物为电解质。
下列说法正确的是( )
A.B极的电极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-
B.电池放电时,电池中CO的物质的量逐渐减少
C.放电时,CO向负极移动
D.电路中的电子经正极、负极、共熔混合物再回到正极,形成闭合回路
解析:
选C 由题图可知,O2和CO2通入B电极发生还原反应,则B极为正极,电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO,A错误;电池的负极反应式为H2+CO-2e-===CO2+H2O、CO+CO-2e-===2CO2,据得失电子守恒及两极反应式可知,该电池的总反应式为2H2+O2===2H2O和2CO+O2===2CO2,故放电时电池中CO的物质的量不变,B错误;放电时,熔融电解质中阴离子向负极移动,即CO向负极移动,C正确;电路中的电子从负极流出,经导线流向正极,但不能经过共熔混合物,D错误。
12.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。
其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列有关说法中不正确的是( )
A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极
B.阳极区pH增大
C.图中的b>a
D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2
解析:
选B A项,由题图可知Pt(Ⅰ)极上H+→H2,发生还原反应,故Pt(Ⅰ)为阴极,X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极,正确;B项,Pt(Ⅱ)为阳极,在阳极,SO、HSO被氧化为H2SO4,SO+H2O-2e-===2H++SO,HSO+H2O-2e-===3H++SO,溶液的酸性增强,pH减小,错误;C项,由以上分析可知,阳极有H2SO4生成,故b>a,正确;D项,阳极产物为H2SO4,阴极产物为H2,正确。
13.将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、提高利用率已成为当务之急。
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