人教版选修4 第4章第3节 电解池 作业 (5).doc

第3节 电解池1.一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，o2与li在多孔碳材料电极处生成li2o2x(x0或1)。下列说法正确的是()a 放电时，多孔碳材料电极为负极b 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极c 充电时，电解质溶液中li向多孔碳材料区迁移d 充电时，电池总反应为li2o2x=2li(1)o22.最近我国科学家设计了一种co2h2s协同转化装置，实现对天然气中co2和h2s的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为zno石墨烯(石墨烯包裹的zno)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：edtafe2e=edtafe32edtafe3h2s=2hs2edtafe2该装置工作时，下列叙述错误的是()a 阴极的电极反应：co22h2e=coh2ob 协同转化总反应：co2h2s=coh2osc 石墨烯上的电势比zno石墨烯上的低d 若采用fe3/fe2取代edtafe3/edtafe2，溶液需为酸性3.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为h2so4h2c2o4混合溶液。下列叙述错误的是()a 待加工铝质工件为阳极b 可选用不锈钢网作为阴极c 阴极的电极反应式：al33e=ald 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动4.(2016新课标全国，11)三室式电渗析法处理含na2so4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的na和so可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()a 通电后中间隔室的so离子向正极迁移，正极区溶液ph增大b 该法在处理含na2so4废水时可以得到naoh和h2so4产品c 负极反应为2h2o4e=o24h，负极区溶液ph降低d 当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的o2生成5.(2016北京理综，12)用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()a a、d处：2h2o2e=h22ohb b处：2cl2e=cl2c c处发生了反应：fe2e=fe2d 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜6.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bad 该过程中的产品还有h2so47.如图所示，将纯fe棒和石墨棒插入1l 饱和nacl溶液中下列说法正确的是（）a 去掉电源，将m、n用导线直接相连，则fe棒上产生气泡b m接电源负极，n接电源正极，fe棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法c m接电源正极，n接电源负极，将石墨棒换成cu棒，电解质溶液换成cuso4溶液，则可实现在铁棒上镀铜d 去掉电源，将m、n用导线直接相连，烧杯中的溶液换成经酸化的3% nacl溶液，向fe电极区滴入2滴k3fe(cn)6溶液，反应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀8.电解no制备nh4no3，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是（）a b极的电极反应为：no3e+4oh=no+2h2ob 溶液中的h+由电极b处向电极a处迁移c 电解过程总反应的化学方程式为：8no+7h2o3nh4no3+2hno3d 为使电解产物全部转化为nh4no3，需补充的物质a是nh39.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，反应原理为：4naoh（熔融）4na+o2+2h2o；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+4naohfe3o4+2h2+4na下列有关说法正确的是（）a 电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为：na+e=nab 盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强c 若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数比为2：1d 目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠（如图），电解槽中石墨极为阳极，铁为阴极10.随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠” 特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（licoo2）电池，其工作原理如图，a 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，隔膜只允许 li+通过，电池反应式lixc6+li1xcoo2c6+licoo2下列说法不正确的是（）a 充电时li+从右边流向左边b 放电时，正极锂的化合价未发生改变c 充电时b作阳极，该电极放电时的电极反应式为：li1xcoo2+xli+xe=licoo2d 废旧钴酸锂（licoo2）电池进行“放电处理”让li+进入石墨中而有利于回收11.图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是nabh4/h2o2燃料电池，则下列说法正确的是（）a 图2电池放电过程中，na+从正极区向负极区迁移b 图2电池正极区的电极反应为bh48e+8oh=bo2+6h2oc 若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则铅笔芯c点处出现红色d 若用ki淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与【a】b电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是a电极12.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环下列说法不正确的是（）a 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大b 充电时电极a连接电源的负极c 放电时负极的电极反应式为zn2ezn2+d 阳离子交换膜可阻止br2与zn直接发生反应13.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系已知充电时电池总反应为：limn2o4li1xmn2o4+xli，下列叙述正确的是（）a 放电时，正极反应为xli+xexlib 放电时，a极锂的化合价不发生变化c 充电时，b极发生氧化反应d 充电时，溶液中的li+从b极向a极迁移14.关于下列装置的叙述正确的是（）a 装置可用于模拟氯碱工业生产氯气b 装置的原理可用于潮汐能发电站钢阀门的保护c 装置可用于食盐水的蒸发结晶d 装置可用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气15.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的ph在5.06.0之间，通过电解生成fe（oh）3沉淀fe（oh）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示下列说法正确的是（）a fe为阳极，其电极反应为：fe3e+3oh=fe（oh）3b 通入甲烷的电极为负极，其电极反应为：ch48e+10oh=co32+7h2oc 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池工作时必须 有部分a物质参加循环a物质是co2d 实验过程中，若在阴极产生了4.48 l气体，则电路中通过的电子个数为0.4na16.一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是（）a a为电源的正极b 气体x是h2c 电极e为阴极d 电极d的电极反应式为c6h6+6h+6e=c6h1217.用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液加入0.1mol碱式碳酸铜晶体（不含结晶水），恰好使溶液恢复到电解前的浓度和ph下列有关叙述不正确的是（）a 电解过程产生的气体体积（在标准状况下）为5.6 lb 电解过程只发生了2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4c 电解过程转移的电子数为3.6121023个d 加入的碱式碳酸铜的反应是：cu2（oh）2co3+2h2so42cuso4+co2+3h2o18.如图两个装置中，液体体积均为200ml，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5mol/l，工作一段时间后，测得有0.02mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是（）a 产生气体体积 =b 中阴极质量增加，中正极质量减小c 溶液的ph变化：减小，增大d 电极反应式：中阳极：4oh4e=2h2o+o2中负极：2h+2e=h219.以铬酸钾（k2cro4）为原料，用电化学法制备重铬酸钾（k2cr2o7）的实验装置如图所示，其反应原理可表示为4k2cro4+4h2o2k2cr2o7+4koh+2h2+o2下列说法中正确的是（）a 在阴极室，随着反应的进行溶液的ph逐渐变小b 惰性电极上发生的电极反应为4oh4e2h2o+o2c 惰性电极上得到h2，不锈钢电极上生成o2d 惰性电极应连接直流电源的负极20.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含cl、br、na+、mg2+）的装置如图所示（a、b为石墨电极），下列说法正确的是（）a 电池工作时，正极反应式为o2+2h2o+4e=4ohb 电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极c 试管中naoh溶液是用来吸收电解时产生的cl2d 当电池中消耗2.24l（标准状况）h2时，b极周围会产生0.021mol气体21.全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，原理如图所示若负载是镀铜的电镀槽，则左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色，下列有关说法正确的是（）a 外接负载时，左槽作为原电池负极，发生氧化反应b 外接电源时，左槽连接外接电源的正极，发生还原反应c 负载是镀铜的电镀槽时，h+由左槽向右槽移动d 充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n（h+）的变化量为0.5mol22.某小组设计如图装置研究电化学原理，下列说法中错误的是（）a 若开始时开关k与a连接，其反应与铁的吸氧腐蚀类似b 若开始时开关k与b连接，其原理类似于钢铁防护中外加电流的阴极保护法c 若开始时开关k与b连接，则标准状况下b极产生2.24 l气体，转移电子0.2 mold 若开始时开关k与b连接，则反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态（质量和浓度均相同）23.一定温度和电压下，电解精制食盐水可制取naclo3电解装置如图已知：3cl2+6oh=clo3+5cl+3h2o下列说法正确的是（）a 铁为阳极，电极反应式为2h2o+2e=h2+2ohb 若阴极产生3.36l（标况）气体，则溶液中的反应转移电子0.30molc 电解槽内总反应方程式为：nacl+3h2onaclo3+3h2d 用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，也一样可以制得naclo324.如图所示的电化学装置，电解质溶液为na2so4，下列说法不正确的是（）a 当闭合开关s1，断开开关s2，右石墨棒发生的电极反应为：2h2o4e=4h+o2b 石墨棒使用前在高温火焰上灼烧至红热，迅速浸入冷水，可以使表面粗糙多空，吸附更多的气体c 先闭合开关s1，一段时间后断开，再闭合s2，可以观察到发光二级管发光d 断开s2，闭合s1，更换电解质，可以用来模拟工业制氯气，粗铜冶炼制精铜25.已知阴离子交换膜只允许阴离子通过某化学课外活动小组采用如下方案对印刷电路废液（溶质主要是fecl2、cucl2和 fecl3）进行再生：先向废液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，再将滤液转入图所示的装置中进行电解下列说法中不正确的是（）a 电解时，电极a应与外电源的正极相连b 电解时，电极b周围产生无色无味的气体c 电解时，电极a发生的反应是：2cl2e=cl2d 电解时，可以用氯化钠溶液替代稀盐酸26.已知外电路中，电子由铜流向a极有关如图所示装置的分析中，合理的一项是（）a 一段时间后zn电极逐渐溶解b 该装置中cu极为正极，发生还原反应c b极反应的电极反应式为：h22e=2h+d 电流方向：a电极cu电极27.关于下列装置说法正确的是（）a 装置中的铜棒上冒气泡b 若b是惰性电极，则装置中的a、b 冒气泡c 装置换上硫酸铜溶液，将实现锌片上镀铜d 装置换上硫酸铜溶液，将实现“b极”镀铜28.fe（cn）63可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫，自身还原为fe（cn）64工业上常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入h2s加以处理下列说法不正确的是（）a 电解时阳极反应式为fe(cn)64efe(cn)63b 电解时阴极反应式为2hco3+2 eh2+2co32c 当电解过程中有22.4l标准状况下的h2生成时，溶液中有32gs析出（溶解忽略不计）d 整个过程中需要不断补充k4fe(cn)6与khco329.如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和nacl溶液的u型管中下列分析正确的是（）a k1闭合，石墨棒上发生的反应为2h+2eh2b k2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法c k2闭合，石墨棒周围溶液ph逐渐升高d k1闭合，电路中通过0.004na个电子时，石墨棒上产生0.001mol气体30.如图：甲为直流电源，乙为用含有酚酞的饱和食盐水浸透的滤纸，丙为电镀槽断开k后，发现乙上c点附近显红色；闭合k，可实现铁上镀锌，电路中通过0.002na个电子以下判断不正确的是（）a a为正极b d上发生还原反应c e为锌板d f的质量增加0.056g31.利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收so2，并用阴极排出的溶液吸收no2，下列叙述错误的是（）a a为直流电源的正极b 阴极的电极反应式为：2hso3+e=s2o42+h2oc 阳极的电极反应式为：so2+2h2o2e=so42+4h+d 电解时，h+由阳极室通过阳离子交换膜到达阴极室32.利用如图所示装置进行下列实验，下表中对应叙述正确的是（）a 答案ab 答案bc 答案cd 答案 d33.某小组进行电化学研究，甲同学设计如图的装置图，乙同学利用甲的装置和桌面其他的药品与材料，不能完成的实验是（）a 使甲同学的正极变成负极b 设计一个新的原电池c 在碳电极上镀锌d 使锌电极受到保护34.关于下列装置说法正确的是（）a 装置中，盐桥中的k+移向铜电极b 滴有酚酞溶液的装置在电解过程中，b极先变红c 可以用装置在铜上镀银，d极为铜d 装置中发生铁的吸氧腐蚀35.在化学能与电能的转化中，下列叙述正确的是（）a 镀锌铁皮在食盐水中发生析氢腐蚀b 电解池的阴极材料一定比阳极材料活泼c 将铁器与电源正极相连，可在其表面镀锌d 原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应36.下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的ph值明显下降的是（）abcd37.电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢的装置示意图如图，其中电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为石墨电极下列相关叙述正确的是（）a b电极为阳极b 电子由b电极经过溶液流入a电极形成回路c b电极上发生失去电子的反应d 尿素在a电极发生氧化反应38.把锌片和铁片放在盛有含酚酞的稀食盐水的玻璃器皿中，如图经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）a 和附近b 和附近c 和附近d 和附近39.三氧化二镍（ni2o3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用naoh调节nicl2溶液ph至7.5，加入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升高c 阳极反应方程式为：2cl2ecl2d 1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过 了2 mol 电子40.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（）a 装置中，d为阳极、c为阴极b 装置可用于收集h2，nh3，co2，cl2，no2等气体c 装置中x若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸d 装置可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气41.最近华南理工大提出利用电解法制h2o2并用产生的h2o2处理废氨水，装置如图为了不影响h2o2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的ph约为5，则所得废氨水溶液中c（nh4+）c（no3）（填“”、“”或“=”）irru惰性电极有吸附o2作用，该电极上的反应为理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理nh3h2o的物质的量为42.工业上通过电解含nh4f的无水熔融物生产nf3气体，其电解原理如图所示则a极为极，该极的电极反应式，用电镀法在铁板表面镀锌或锡可防腐，这种防止金属腐蚀的方法从原理上属于法43.利用反应co（g）+h2（g）+o2（g）h2o（g）+co2（g）设计而成的mcfs燃料电池是一种新型电池现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和nacl溶液，反应装置及现象如图所示则m应是电源的极（填“正”或“负”）；该电解反应的化学方程式是；已知饱和食盐水的体积为1l，一段时间后，测得左侧试管中气体体积为11.2ml（标准状况），若电解前后溶液的体积变化忽略不计，电解后将溶液混合均匀，此时溶液的ph为44.离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、al2cl7和alcl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝（1）钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为若改用alcl3水溶液作电解液，则阴极产物为（2）用铝粉和fe2o3做铝热反应实验，需要的试剂还有akcl bkclo3cmno2dmg取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀h2so4，滴加kscn溶液无明显现象，（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无fe2o3，理由是（用离子方程式说明）45.氨及其盐对农业生产有着重要的意义，也是重要的化工原料（1）常温下向v1ml0.1mol/l氨水中逐滴加入v2ml0.1mol/l盐酸，当溶液ph=7时，v1v2（填“”、“=”或“”）；当v1：v2=2：1时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为（2）氨经一系列反应可制得硝酸，其中最重要的一步反应是：4nh3（g）+5o2（g）4no（g）+6h2o（g），h0在某温度下，向恒容的密闭容器中按物质的量之比为1；2充入nh3和o2，o2的物质的量浓度随时间的变化关系如图1所示若升高反应体系的温度，该反应的平衡常数k（填“增大”、“减小”或“不变”）平衡时no的体积分数为（3）一定条件下，图2所示装置可实现电化学合成氨（气体体积在相同状况下测定）电源的正极是极（填“a”或“b”）阴极的电极反应式为n2的转化率为（用a、b表示）46.氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是koh溶液，电池反应为：4nh3+3o2=2n2+6h2o该电池负极的电极反应式为；用该电池进行粗铜（含al、zn、ag、pt、au等杂质）的电解精炼，以cuso4溶液为电解质溶液，下列说法正确的是a电能全部转化为化学能bso42的物质的量浓度不变（不考虑溶液体积变化）c溶液中cu2+向阳极移动d利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属e若阳极质量减少64g，则转移电子数为2na个（2）将so2通入到bacl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液白色沉淀观察现象并判断则试剂a的化学式为实验表明，加入试剂a后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中so2，阴极上生成cu写出装置中阳极的电极反应式（3）已知ksp（ baso4）=1.01010，ksp（ baco3）=2.5109某同学设想用下列流程得到bacl2，baso4baso3bacl2则的离子方程式为，该反应的平衡常数k=47.（1）肼（n2h4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料已知在101kpa时，32.0gn2h4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kj（25时），n2h4完全燃烧反应的热化学方程式是：（2）lisocl2电池可用于心脏起搏器该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是lialcl4socl2电池的总反应可表示为：4li+2socl2=4licl+s+so2请回答下列问题：socl2易挥发，实验室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成如果把少量水滴到socl2中，反应的化学方程式为组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是（3）如图是一个电化学过程示意图锌片上发生的电极反应是假设使用lisocl2电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化为128g，则lisocl2电池理论上消耗li的质量g48.燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体，均可以作燃料电池的燃料请回答下列问题：（）以甲烷和氧气为原料，氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池写出其正极电极反应式；（）以上述电池为电源，石墨为电极电解1l 0.1mol/l的氯化钾溶液回答下列问题：（1）写出电解总反应的离子方程式；（2）室温时，电解一段时间后，取25ml上述电解后溶液，滴加0.2mol/l醋酸，加入醋酸的体积与溶液的ph的关系如图所示（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）计算消耗标准状况下甲烷ml；若图中的b点ph=7，则酸碱恰好完全反应的点在区间（填“ab”、“bc”或“cd”）；ab区间溶液中各离子浓度大小关系中可能正确的是；ac（k+）c（oh）c （ch3coo）c（h+）bc（k+）c（ch3coo）c（oh）c（h+）cc（k+）c（ch3coo）=c（oh）c（h+）49.lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为4li+2socl2=4licl+s+so2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为_;(2)电池正极发生的电极反应为_;(3)socl2易挥发，实验室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2中，实验现象是，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。50.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)下列相关说法正确的是(填序号)。a.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣b.二次电池又称充电电池或蓄电池,这类电池可无限次重复使用c.除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料d.近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收(2)目前常用的镍(ni)镉(cd)电池,其电池总反应式可表示为2ni(oh)2+cd(oh)2cd+2nio(oh)+2h2o已知ni(oh)2和cd(oh)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是(填序号)。a.以上反应是可逆反应b.反应环境为碱性c.电池放电时cd作负极d.该电池是一种二次电池(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示。a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。a电极是电源的极；若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过了mol电子。(4)请运用原电池原理设计实验,验证cu2+、fe3+氧化性的强弱，请画出实验装置图并写出电极反应式。51.金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。(1)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、ibm电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是_(多选)。a降低成本b增强美观 c利于散热 d增加强度 e增加运算速度(2)某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀naoh溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只安培表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。一段时间后，铝片发生的电极反应式是_；镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_。52.libh4为近年来储氢材料领域的研究热点。（1）反应2libh4=2lih2b3h2，生成22.4 l h2(标准状况)时，转移电子的物质的量为_mol。（2）图10是2libh4/mgh2体系放氢焓变示意图，则：mg(s)2b(s)=mgb2(s) h_。（3）采用球磨法制备al与libh4的复合材料，并对allibh4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：图11为25水浴时每克不同配比的allibh4复合材料与水反应产生h2体积随时间变化关系图。由图11可知，下列说法正确的是(填字母)。a25时，纯铝与水不反应b25时，纯libh4与水反应产生氢气c25时，allibh4复合材料中libh4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大图12为25和75时，allibh4复合材料(libh4)25%与水反应一定时间后产物的x射线衍射图谱(x射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。从图12分析，25时allibh4复合材料中与水完全反应的物质是(填化学式)，产生al(oh)3的化学方程式为_。（4）图13是直接硼氢化钠过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的ph(填“增大”、“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为。53.原电池原理在工农业生产和生活中的应用我国大力发展清洁能源产业，以太阳能为代表的新能源产业规模发展迅速。试完成下列问题：(1)现在电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，如图所示，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：pbpbo24h2so2pbso42h2o。则电池放电时，溶液的ph会_(填“增大”或“减小”)，写出负极反应式为_。充电时，铅蓄电池的负极应与充电器电源的_极相连。(2)为体现节能减排的理念，中国研制出了新型燃料电池汽车，该车装有“绿色心脏”质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池原理示意图。该电池的正极是_(填“a”或“b”，下同)极，工作过程中，质子(h)透过质子交换膜移动到_极。写出该电池的负极反应式为：_。(3)最近，合肥开工建设大型太阳能电池板材料生产基地，这种材料主要是高纯度的硅，下面关于硅的叙述中，正确的是()a硅的非金属性比碳弱，只有在高温下才能跟氢气起化合反应bsio2与碳酸钠固体高温条件下反应，说明硅酸的酸性强于碳酸csio2是酸性氧化物，它不溶于任何酸d虽然硅的化学性质不活泼，但在自然界中以化合态存在e硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位54.第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷c8h18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kj。则该反应的热化学方程式为_。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以m表示)为负极，碱液(主要为koh)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为h22niooh2ni(oh)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_。(3)cu2o是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2cuh2ocu2oh2，阴极的电极反应式是_。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol h2被消耗时，cu2o的理论产量为_g。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。55.把适合题意的图像填在横线上(用a，b，c，d表示)(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的cuso4溶液，产生h2的体积v(l)与时间t(min)的关系是_。(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的cuso4溶液，产生h2的体积v(l)与时间t(min)的关系是_(3)将(1)中的cuso4溶液改成ch3coona溶液，其他条件不变，则图像是_。56.铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时电解液中h2so4的浓度将变_；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽pbo2和pb时，若按下图连接，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_。57.铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。请回答下列问题：(1)钢铁锈蚀是目前难以解决的现实问题，电化学腐蚀最为普遍。写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时发生还原反应的电极反应式：_。铁锈的主要成分是_(填写化学式)，将生锈的铁屑放入h2so4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出fe3，用离子方程式说明原因：_。(2)爱迪生蓄电池的反应式为fenio22h2ofe(oh)2ni(oh)2；高铁酸钠(na2feo4)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。此装置中爱迪生蓄电池的负极是_(填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成nio2的反应类型是_。写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式_。你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是_。a高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性b高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌c高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成fe3，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质58.氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁燃料，其燃烧产物为_。(2)nabh4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到nabo2，且反应前后b的化合价不变，该反应的化学方程式为_，反应消耗1 mol nabh4时转移的电子数目为_。(3)储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：(g)(g)3h2(g)。在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为amoll1，平衡时苯的浓度为bmoll1，该反应的平衡常数k_。(4)一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。导线中电子移动方向为_。(用a，d表示)生成目标产物的电极反应式为_。该储氢装置的电流效率_。(100%，计算结果保留小数点后1位)59.次磷酸(h3po2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：(1)h3po2是一种中强酸，写出其电离方程式：_；(2)h3po2及nah2po2均可将溶液中的ag还原为银，从而可用于化学镀银，h3po2中，p元素的化合价为_；利用h3po2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为41，则氧化产物为_(填化学式)；nah2po2为_(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显_(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)；(3)h3po2的工业制法是：将白磷(p4)与ba(oh)2溶液反应生成ph3气体和ba(h2po2)2，后者再与h2so4反应，写出白磷与ba(oh)2溶液反应的化学方程式：_；(4)h3po2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)： 写出阳极的电极反应式：_，分析产品室可得到h3po2的原因：_，早期采用“三室电渗析法”制备h3po2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质，该杂质产生的原因是_。60.金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。afe2o3bnacl ccu2s dal2o3(2)辉铜矿(cu2s)可发生反应2cu2s+2h2so4+5o24cuso4+2h2o，该反应的还原剂是_ ，当1 mol o2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_mol。向cuso4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。(3)下图为电解精炼银的示意图，_(填a或b)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_ 。(4)为处理银器表面的黑斑(ag2s)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，ag2s转化为ag，食盐水的作用为_。61.(1)二甲醚(ch3och3)燃料电池的工作原理如图一所示。该电池正极的电极反应式为_。电池在放电过程中，b对应的电极周围溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连。x、y为石墨，a为2 l 0.1 moll1kcl溶液，写出电解总反应的离子方程式：_。x、y分别为铜、银，a为1 l 0.2 moll1agno3溶液，写出y电极反应式：_。(3)室温时，按上述(2)电解一段时间后，取25 ml上述电解后的溶液，滴加0.4 moll1醋酸溶液得到图三所示曲线(不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计)。结合图三计算，上述电解过程中消耗二甲醚的质量为_。若图三的b点ph7，则滴定终点在_区间(填“ab”、“bc”或“cd”)。c点溶液中各离子浓度大小关系是_。答案解析1.【答案】d【解析】由题意知，放电时负极反应为lie=li，正极反应为(2x)o24li4e=2li2o2x(x0或1)，电池总反应为(1)o22li=li2o2x。充电时的电池总反应与放电时的电池总反应互为逆反应，故充电时电池总反应为li2o2x=2li(1)o2，d项正确；该电池放电时，金属锂为负极，多孔碳材料为正极，a项错误；该电池放电时，外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极，b项错误；该电池放电时，电解质溶液中li向多孔碳材料区迁移，充电时电解质溶液中的li向锂材料区迁移，c项错误。2.【答案】c【解析】由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则zno石墨烯电极为阴极。阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比zno石墨烯上的高，c项错误；由题图可知，电解时阴极反应式为co22h2e=coh2o，a项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为co2h2s=coh2os，b项正确；fe3、fe2只能存在于酸性溶液中，d项正确。3.【答案】c【解析】a项，根据电解原理可知，al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；b项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；c项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；d项，电解时，阴离子移向阳极，正确。4.【答案】b【解析】电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即so离子向正极区移动，na向负极区移动，正极区水电离的oh发生氧化反应生成氧气，h留在正极区，该极得到h2so4产品，溶液ph减小，负极区水电离的h发生还原反应生成氢气，oh留在负极区，该极得到naoh产品，溶液ph增大，故a、c项错误，b正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的o2生成，错误。5.【答案】b【解析】a项，a、d处试纸变蓝