专题十 电化学原理.doc

Http:/专题十 电化学原理1.(2012.郑州.第一次质量预测)综合下图判断，下列正确的说法是A. 装置I和装置II中负极反应均是B. 装置I和装置II中正极反应均是C. 装置I和装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D. 放电过程中，装置I左侧烧杯和装置II右侧烧杯中溶液的pH均增大1.【答案】D【解析】装置I为吸氧腐蚀，负极是锌：Zn-2e-=Zn2+，正极反应为：，溶液的pH增大，盐桥中阳离子向左侧烧杯移动；装置II铁为负极：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：2H+2e-=H2，溶液的pH增大，盐桥中阳离子向右侧移动。综上所述，A、B、C项不正确，D项正确。2.（2012.山西大同.调研）Li-AlFeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池正极的电极反应式为： 2Li+FeS+2e=Li2S+Fe，有关该电池的下列说法正确的是（ ） ALi-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价是+1价 B充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe2e=2Li+FeS C放电时，负极的电极反应式：Al3e=Al3+ D该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe2.【答案】D【解析】A项Li的化合价是0价；充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为：Li+e=Li ，B错；放电时，负极的电极反应式：Li-e=Li+，C错。3.(2012.福州.期末)铁镍蓄电池放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是 A电池的电解液为碱性溶液 B电池的正极为Ni2O3、负极为Fe C电池放电时，负极反应为Fe+20H一一2e一 Fe(OH)2 D电池充电时，阳极附近溶液的pH升高3.【答案】D 【解析】由放电时的总反应知生成物均为氢氧化物，所以电池的电解液应为碱性溶液；由化合价的变化知Fe失去电子应作负极，Ni2O3作正极；充电时阳极为Ni（OH）2失电子，其电极反应式为2Ni（OH）2+2OH-2e-Ni2O3+3H2O，所以阳极附近溶液的pH降低，D项错误。4. （2012.唐山.期末）碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（ ）A该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB放电时外电路电流由Zn流向MnO2C电池工作时OH-向锌电极移动D该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH4.【答案】B【解析】放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子流从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。5.（2012.江西协作体.联考）下列说法正确的是（ ）A蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程B MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料，也常用于电解法冶炼镁、铝金属C铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应D由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键，不可能有非极性键5.【答案】C【解析】A项油脂不是高分子化合物；B项MgO熔点太高，常用电解熔融氯化镁冶炼镁；H2O2中存在非极性键，D项不正确。6.（2012.山东莱芜.期末）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，电池总反应式为：，下列说法不正确的是 A.向外供电时，锂离子向负极移动 B.负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是 C.正极的电极反应为: D.负极的电极反应为：6.【答案】A【解析】该电池的负极为锂，产生的Li+移向正极，A项错误。7.（2012.南昌市.调研）用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（ ）A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl7.【答案】C【解析】电解HCl溶液生成氢气和氯气，溶质减少，PH增大；电解NaOH实质是电解水，NaOH浓度增大，PH也增大，电解NaCl生成NaOH，PH增大。8.（2012.杭州.第一次质检）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下图所示，则下列有关说法中不正确的是（ ）AX为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B图中的baC阳极区pH增大D该过程中的产品主要为H2SO4和H28.【答案】C【解析】由图象可判断此装置为电解池，在电解池中阴离子向Pt()方向移动，则确定Pt()为阳极，与阳极直接相连的是直流电源的正极，A项正确；阳极发生氧化反应，即将SO32和HSO3氧化为SO42，并使溶液的酸性增强，因此H2SO4浓度增大，为了维持反应的顺利进行，需要对阳极区的电解液进行稀释，B项正确；阳极区酸性增强，C项错误；Pt()为阴极，阴极区发生的还原反应是2H2e=H2，根据阴阳极产物可判断D项正确。9.（2012.杭州.第一次质检）右图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是A食盐水中有气泡逸出B铁表面的反应为Fe - 3eFe 3+ C红色首先在食盐水滴的中心出现D该实验研究的是金属的吸氧腐蚀9.【答案】D【解析】由于电解质溶液为中性，因此属于吸氧腐蚀，D项正确；图象中铁为负极，发生的反应为Fe2e=Fe2，B项错误；正极为碳，电极反应为O24e2H2O=4OH，即碳附近溶液显碱性，首先变红，C项错误；反应整个过程中没有气体生成，因此A项错误。10.（2012.南昌市.调研）将质量相等的银片和铂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.10min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，铂电极质量，及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。下确的是（ ）A. B. C. D. 10.【答案】A【解析】一开始银作阳极失电子形成Ag+，质量减少；铂作阴极，Ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银作阴极，质量增加，铂上的银失电子，质量减少，当银反应完后，由于铂是惰性电极所以OH-失电子产生氧气，再从电流强度和时间关系可得出正确。11.（2012.济宁.期末）控制合适的条件，将反应 设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）A反应开始时，乙中石墨电极上发生的电极反应式为2I2e=I2B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极11.【答案】D【解析】该反应不是可逆反应，故不能逆向进行，D项说法错误。12.（2012.合肥市.第一次质量检测）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是（ ）A在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-C通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OD在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体12.【答案】D【解析】燃料电池的O2-在正极产生，移向负极，A不正确；因是非水溶液，故B、C项不正确。13.（2012.合肥市.第一次质量检测）化学与生产、生活及材料关系密切，下列说法不正确的是（ ）A焰火与焰色反应知识有关，表明所有金属及其化合物灼烧时火焰均呈现特殊颜色。B低碳生活是一种时尚的生活理念，倡导减少温室气体排放，CO2、CH4等是常见的温室气体。C家庭燃气泄漏应开窗通风以避免爆炸发生。D滑石的组成是Mg3(Si4O10)(OH)2，可以用氧化物形式表示为4MgO4SiO2H2O。13.【答案】A【解析】并不是所有的金属及其化合物再灼烧时会产生焰色反应。 14.（2012.福建泉州四校.第二次联考）右图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是（ ）A若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀B若X为锌，开关K置于N处，则X极上有黄绿色气体生成C若X为碳棒，开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：Fe3eFe3D若X为锌，开关K置于M处，则总反应方程式为：2ZnO22H2O2Zn(OH)214.【答案】D【解析】A项构成电解池，此时Fe为阴极被保护，不正确；B项锌为活泼电极放电，不会产生黄绿色气体；C项构成原电池，铁为负极失电子生成Fe2+，不正确。15.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-) = 2.0 molL1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中c(K+)为 A2.0 molL1B1.5 molL1 C1.0 molL1 D0.5 molL1 15.【答案】A【解析】根据题意，阳极反应为：4OH4e-=O2；阴极反应为：Cu2+2e-=Cu，2H+2e-=H2。则生成22.4LO2、H2转移电子分别为4mol、2mol，则溶液中Cu2+浓度为1mol/L。根据电荷守恒：c(K+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-)，c(K+)=2.0 molL1。16.(2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初)某心脏起搏器的动力来源于Li-SOCl2电池。该电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。下列关于该电池的说法正确的是A放电过程中Li+向负极移动B该电池的电解质溶液为NaCl水溶液C正极电极反应式为： 2SOCl2+4e- = 4Cl +S +SO2D当0.4mol Li完全溶解时，流经电解液的电子个数为2.408102316.【答案】C【解析】放电过程中，Li为负极：Li-e-=Li+，则Li+将向正极移动，A错误；SOCl2为正极，电极反应为：2SOCl2+4e- = 4Cl +S +SO2，C项正确；由于Li为活泼金属能够与水反应，故该电池应该为非水溶液，B项错误；电子是通过外电路（导线）从负极流向正极的，D项错误。17.（2012.福建泉州四校.第二次联考）钠氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池，其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属，其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na迁移的Al2O3固体电解质陶瓷管分隔，由于正极是固态多孔金属氧化物，所以还需要添加NaAlCl4熔盐在正极处作第二电解质，在正、负极之间传导钠离子。下列有关钠氯化镍蓄电池的说法错误的是 ( )A电池放电时的总反应为2NaNiCl2=Ni2NaClB充电时阳极的电极反应为Nae=NaC放电时正极的电极反应为Ni22e=NiD该电池被称为绿色电池，最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍，其他产物对环境没有影响17.【答案】B【解析】由题意知，该电池的总反应为2NaNiCl2=Ni2NaCl，故A、C、D项正确；充电时阳极反应为：Ni-2e-=Ni2+，B项不正确。18.(2012九江市第一次统考)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（ ）A溶液的质量变化：甲减小乙增大B溶液pH值变化：甲减小乙增大C相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙D电极反应式：甲中阴极：Cu2+2e= Cu， 乙中负极：Mg - 2e= Mg2+18.【答案】A【解析】甲为电解池，电解硫酸铜溶液，阳极反应为：4OH-4e-=2H2O+O2，阴极反应为：Cu2+2e-=Cu，故甲池质量减小、pH减小，通过0.1mol电子产生气体物质的量为0.025mol。乙池为原电池，总反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，其中Al为负极，Mg为正极，乙池溶液质量增大、pH减小，通过0.1mol电子产生气体物质的量为0.05mol。19.（2012.石景山.期末）金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。 (1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式_。(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，则溶解铜的质量是_g，溶液中的c(SO)_mol/L。(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，则X极是 （正、负极），电极 反应式 。Y极的材料名称是 ，电极反应式 。19.【答案】（1） Cu2Fe3=Cu22Fe2-2分（2） 0.64 -1分0.5 -1分（3）负极，Cu2e=Cu2-1+1分碳（石墨、金、铂、银）, 2Fe32e=2Fe2-1+1分【解析】（2）溶液的pH=1,c(H+)=0.1mol，则m(Cu)=0.1mol64gmol-1=6.4g。2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，生成的FeSO4浓度为0.2mol/L，根据电荷守恒：c(SO42-)=（3+2+1）/20.1mol/L+0.2mol/L=0.5mol/L。（3）原电池中电子流向从负极流向正极，故X为负极：Cu-2e-=Cu2+；Y为正极：2Fe32e=2Fe2。20.（2012.潍坊.期末）(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备. 用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水. 已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) H=10.7kJ mol-1 N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g) H=-543 kJ mol-1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 . 已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： . (2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空.如图l所示装置中，以稀土金属材料做惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y203的Zr02固体，它在高温下能传导阳极生成的02-离子(02+4e 202-). c电极的名称为 ,d电极上的电极反应式为 .如图2所示电解l00mL0.5 molL-1CuS04溶液，a电极上的电极反应式为 .若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号). a CuO b. Cu(OH)2 cCuC03 dCu2(OH)2C0320.【答案】【解析】（1）N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) H=+10.7kJ mol-1 N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g) H=-543 kJ mol-1 根据盖斯定律可知，反应方程式可以由2-：2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1096.7kJ/mol。四氧化二氮在高温下很难稳定存在，而NO2生成N2O4的反应为气体体积减小的反应，故二氧化氮转化为四氧化二氮的条件可以是高压、低温。（2）电流方向从正极流向负极，故c、d分别为正极、负极。燃料电池的负极为燃料极：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2Oa为电解池的阳极：4OH4e-=2H2O+O2；b为阴极：2C