【配套K12】江苏省启东市2018届高考化学专项复习 电化学基础 电解池 电解原理的应用(1)练习 新人教版
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二次电池1.铅蓄电池(原电池)工作时,总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,由此可以判断:(1)铅蓄电池的电极材料:正极为__________,负极为________________。
(2)两极的电极反应式:正极为__________________________________________,负极为________________________________________________________。
(3)工作一段时间后,蓄电池电解质溶液的pH____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
2.蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。
汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成。
两个电极用稀硫酸作电解质溶液。
在放电时,两极发生的反应可分别表示为:Pb+ SO42—-2e-=PbSO4PbO2+4H++ SO42—+2e-=PbSO4+2H2O充电时,两极发生的反应分别表示为:PbSO4+2e-=Pb+ SO42—PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++ SO42—在蓄电池放电时,溶液的pH将()A.不变 B.升高 C.降低 D.无法确定3.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为H2SO4溶液,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是()A.Pb为正极,被氧化B.溶液的pH不断减小C.SO42—离子浓度不变D.电解质溶液密度不断减小4.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为____________________,该电池总反应的离子方程式为________________________。
5.电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,放电时锌极上的电极反应是:Zn + 2OH—→Zn(OH)2+2e-;氧化银电极上的反应式为:Ag2O + H2O + 2e-→2Ag + 2OH-,总反应式为:Ag2O + H2O + Zn== Zn(OH)2 + 2Ag。
1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
一、电解原理 1.电解在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2.电解池 (1)构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。
3.以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律1.氯碱工业(1)概念:用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、H 2和Cl 2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
(2)原理⎩⎨⎧阳极:2Cl --2e -===Cl 2氧化反应阴极:2H ++2e -===H 2还原反应总反应:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑2.电镀与电解精炼铜利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。
(1)冶炼钠:2NaCl(熔融)=====通电冰晶石2Na +Cl 2↑ 电极反应:阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑;阴极:2Na ++2e -===2Na 。
(2)冶炼铝:2Al 2O 3(熔融)=====通电冰晶石4Al +3O 2↑ 电极反应:阳极:6O 2--12e -===3O 2↑;阴极:4Al 3++12e -===4Al 。
(3)冶炼镁:MgCl 2(熔融)=====通电Mg +Cl 2↑电极反应:阳极:2Cl -- 2e -===Cl 2↑,阴极:Mg 2++2e -===Mg 。
三、金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:2223323223.金属的防护 (1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理 a .负极:比被保护金属活泼的金属; b .正极:被保护的金属设备。
一次电池课后练习(2)1.被称为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)下列说法正确的是()A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204×1023D.电池正极反应式为MnO2+e-+H2O===MnO(OH)+OH-2.下列说法错误的是()A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断一种电池的优劣主要是看其负极的活泼性D.氧化还原反应所释放的化学能是化学电源的能量来源3. Zn—MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。
电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式是____________。
若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为________。
4.已知锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池,其成本低,便于大量推广,且对环境无污染。
电池总反应式为V2O5+x Li===Li x V2O5。
下列说法不正确的是()A.正极材料为锂,负极材料为V2O5B.向外供电时,锂离子在凝胶中向正极移动C.正极的电极反应式为:x Li++V2O5+x e-===Li x V2O5D.负极的电极反应式为:x Li-x e-===x Li+5.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
二次电池课后练习(2)1.目前市场上的手提应急灯,主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池,其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中,使电解质溶液不易发生泄漏,大大改善了电池的性能。
所用的原料仍然是Pb-PbO2-H2SO4,下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是( )A.充电时,电源的正极接蓄电池标“+”的一极,电池上标有“-”的一极发生氧化反应B.“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C.放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D.若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液,标准状况下制备1.12 L Cl2,电池内至少消耗H2SO4 0.10 mol2.氢镍电池是广泛应用的可充电电池,放电时的总反应为H2+2NiOOH===2Ni(OH)2,下列有关说法中正确的是()A.该电池的正极反应为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-B.该电池的负极反应为H2-2e-===2H+C.该电池放电时,NiOOH被氧化D.该电池所用的电解质溶液为酸性溶液3.新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。
已知该电池放电时的电极反应式为:正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,负极:Li-e-=Li+。
下列说法中正确的是()A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连B.充电时电池反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4C.放电时电池内部Li+向负极移动D.放电时,在正极上Li+得电子被还原4.下列有关化学电源的叙述错误的是()A.干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池B.干电池中碳棒为正极C.铅蓄电池是充电电池D.铅蓄电池中的PbO2为负极5.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2══2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液,则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气在负极反应B.负极的电极反应为:Zn—2e-十2OH-══ZnO+H2OC.负极发生还原反应,正极发生氧化反应D.电池工作时溶液的pH降低6.可以将反应Zn+Br2====ZnBr2设计成可充电电池,下列4个电极反应:①Br2+2e-====2Br-②2Br--2e-====Br2③Zn-2e-====Zn2+④Zn2++2e-====Zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是()A.②和③ B.②和① C.③和① D.④和①7.将洁净的金属片Fe、Zn、A、B分别与Cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。
电解原理课后练习(2)1.用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的()A.CuSO4B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O2.用铂电极电解下列溶液时,阴极和阳极的主要产物分别为H2和O2的是()A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.CuCl2溶液D.酸性AgNO3溶液3.在水中加入等物质的量的Ag+ Pb2+ Na+ SO42- NO3- Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量比是()A.35.5:108B.16:207C.8:1D.条件不足,无法判断4.用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的()A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O5.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+=Cu2++H2↑,则下列关于该装置的有关说法中正确的是()A.该装置可能是原电池,也可能是电解池B.该装置只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C.该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极D.该装置只能是原电池,电解质溶液不可能是盐酸6.下列各选项中有关叙述正确的是()A.实验室制取乙酸乙酯时加入试剂的顺序是先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸。
B.常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,pH=11时,二者恰好完全反应。
C.无色试液加入新制氢氧化铜悬浊液,加热出现红色沉淀,说明该试液中含有醛。
D.用石墨电极电解CuSO4溶液,电解过程中溶液的pH不断减小。
7.下列有关说法不正确的是()A.SiO2可用于制备光导纤维B.氯碱工业中,NaOH是在阴极区生成C.氨氧化法制硝酸的过程中有NO2生成D.FeCl3溶液腐蚀铜电路板的过程发生了置换反应8.用铂电极电解一定质量某浓度的CuSO4,一段时间后停止电解。
一次电池课后练习(1)1.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。
下列说法正确的是( )A.电池正极反应式为2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-B.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极C.当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204×1023D.该电池反应中二氧化锰起催化作用2.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池,锌电池具有容量大、污染少等优点,其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,其原料为锌粉、电解液和空气。
则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液是酸溶液3.碱性——锌锰电池工作时的总方程式为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
下列有关碱性锌锰电池的说法正确的是()A.碱性锌锰电池是二次电池B.正极反应式为:MnO2+H2O+e-―→MnOOH+OH-C.连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小D.工作中,每转移0.2 mol电子时,负极质量减轻6.5 g4.在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片,下列叙述正确的是( )A.正极附近的SO离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2放出D.铜片上有H2放出5.某学生设计一水果电池:他把一铁钉和碳棒用导线连接好,然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中,再在导线中接一个灵敏电流计。
据此下列叙述正确的是()A.电流计指针不会发生偏转B.铁钉会被腐蚀C.碳棒作负极D.铁钉表面有气体逸出6.碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g7.铝-空气电池具有体积小、能量大,污染少等优点,是电动自行车和电动汽车比较理想的电源。
原电池1.将铜和锌用导线连接插入硫酸铜溶液中,当导线中有0.2 mol电子通过时,负极质量变化是()A.增加6.5 g B.减少6.5 g C.减少5.6 g D.增加5.6 g 2.番茄汁显酸性,在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。
以下叙述正确的是()A.铜片上发生氧化反应B.锌片为正极,铜片为负极C.锌片为阴极,铜片为阳极D.番茄汁起电解质溶液的作用3.某原电池反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,则下列说法正确的是()A.HNO3可作电解质溶液B.在电解质溶液中电子从正极流向负极C.锌极质量不变D.石墨可作原电池的正极4. A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍.又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数.请回答:(1)1mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物发生反应,完全反应后消耗后者的物质的量为__________.(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为__________.(3)单质B的燃烧热a kJ/mol.由B、C二种元素组成的化合物BC14g完全燃烧放出b kJ 热量,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:____________.(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2.在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1mol A2C和1mol BC、2mol A2C和2mol BC.一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等).下列说法正确的是__________A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>ⅡB.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=ⅡC.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>ⅡD.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<ⅡE.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=ⅡF.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极,浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,则电池负极的电极反应式是____________5.称取三份锌粉,分盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上带导管的塞子,定时间测定生成氢气的体积。
-化学能转变为电能-1.以下说法正确的选项是〔〕-A.往常条件下,吸热反应不可以自觉进行-B.放热反应一定在加热条件下才能发生-C.放热反应一旦发生便可持续进行下去-D.由原子联合形成1mol化学键放出的能量越多,该化学键就越稳固-2.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2-以下相关该电池的说法不正确的选项是()- A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe--电池放电时,负极反应为Fe+2OH-2e=Fe〔OH〕2C.电池充电过程中,阴极邻近溶液的pH降低D.电池充电时,阳极反应为-=Ni2O3+3H2O 2Ni〔OH〕2+2OH-2e3.有A、B、C、D四种金属,把A、B分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很慢;把C、D分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很快;把A、B用导线连结起来浸入稀硫酸中,A上析出气泡比独自把A浸入稀硫酸中要快;把C浸入D的硝酸盐溶液中,C表面有D析出。
这四种金属的活动性次序由强到弱的序次为〔A.C>D> B>AB.C>D>A>BC.D>C>A>BD.D>C>B>A4.以下表达正确的选项是〔〕A.将CO通入BaCl 溶液中至饱和,无积淀产生;再通入SO,产生积淀22B.在稀硫酸中参加铜粉,铜粉不溶解;再参加Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色积淀;再参加过度NaHSO4溶液,积淀消逝D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再参加少许CuSO固体,速率不改变45.以下对于铜锌原电池〔稀硫酸作电解质溶液〕的表达错误的选项是〔〕A.电子由正极经过导线流向负极B.负极反应式为:Zn-2e-=Zn2+C.正极产生1molH2电池转移2mol电子D.能够用碳棒取代铜片作为正极6.某原电池总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池构成及判断正确的选项是〔〕A B C D正极ZnCu Zn Cu负极CuZn Cu Zn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl27.用石墨作电极,电解以下溶液,阴、阳两极均产生气体,其体积比为 2:1,且电解后溶液的pH增大的是()A.KClB.NaOH C.Na2SO4D.H2SO48.有A、B、C、D四种金属,当A、B构成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D 构成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为:E2++2e-=E,B-2e-=B2+那么A、B 、D、E金属性由强到弱的次序为〔〕A.D﹥A﹥B﹥E﹥E﹥A﹥BC.A﹥B﹥D﹥E﹥B﹥E﹥D9.以下相关工业生产的表达正确的选项是()A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加速正反应速率,提升N2、H2的转变率B.硫酸工业中,在接触室安装热互换器是为了利用SO转变为HSO时放出的热量324C.电解饱和食盐水制烧碱采纳离子互换膜法,可防备阴极室产生的Cl2进入阳极室D.电解精华铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小10.以下相关金属腐化及防腐的表达中,不正确的选项是( )。
第三节 电能转化为化学能——电解梳理基础一、电解池1.概念。
把______能转化为________能的装置。
答案:1.电 化学2.电解原理。
(1)电解:使______通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在______引起______的过程。
(2)电极名称与电极反应。
与电源正极相连的为______,发生________反应;与电源负极相连的为______,发生________反应。
(3)电极材料。
惰性电极:如_____________。
活性电极:如_____________。
(4)工作原理:(以石墨为电极电解CuCl 2溶液为例)1.了解电解池的工作原理。
2.能写出电极反应式和电解总方程式。
答案:2.(1)电流 阴、阳两极 氧化还原反应 (2)阳极氧化 阴极 还原 (3)石墨、铂 Cu 、Zn 、Fe (4)2Cl --2e-===Cl 2↑ Cu 2++2e -===Cu CuCl 2=====通电Cu +Cl 2↑ 负极 阴极阳极 正极 阴极 阳极二、电解池的应用1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气。
阴极反应式:______________________________;阳极反应式:______________________________;电解反应总方程式:________________________________。
答案:1.2H ++2e -===H 2↑ 2Cl --2e -===Cl 2↑2NaCl +2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2NaOH2.电镀。
电镀时,阳极是________,阴极是________,一般用含有____________的电解质溶液作电镀液;电镀池工作时,阳极质量________,阴极质量________,电解质溶液浓度________。
以电镀铜为例写出电极反应式:阳极反应:__________________;阴极反应:______________。
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接通直流电源。
(2)实验现象阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质,阳极石墨棒上有气泡逸出,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的KI -淀粉试纸变蓝色。
(3)原理分析(1)CuCl 2是强电解质且易溶于水,H 2O 是弱电解质,微弱电离生成H +和OH -,因此溶液中存在Cu 2+、H +、Cl-和OH -等4种离子。
(2)通电前,离子做自由移动;(3)通电后,Cl -和OH -向阳极移动,Cu 2+和H +向阴极移动。
在阳极,OH -、Cl -均可能被氧化,由于Cl -的放电能力比OH -强,Cl -优先于OH -在阳极上发生反应; 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应);在阴极,Cu 2+和H +都可能被还原,但Cu 2+的放电能力比H +强,Cu 2+优先于H +在阴极上发生反应。
阴极:Cu 2++2e -===Cu(还原反应)。
电解反应:CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑。
(4)实验结论在直流电的作用下,电能转化为化学能,CuCl 2被电解为Cu 和Cl 2(Cu 在阴极生成,Cl 2在阳极生成)。
2.电解原理 (1)电解让直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质),而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。
(2)电解池①定义:将电能转化为化学能的装置。
②组成:与直流电源相连的两个固体电极;电解质溶液或熔融的电解质;形成闭合回路。
③电极名称与电极反应:阳极:与电源正极相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生氧化反应。
燃料电池课后练习(2)1.燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,试解答下列问题:(1)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,正极发生的是___________反应(填氧化或还原),总反应方程式是:___________(2)燃料电池在发电的同时还生成了水,这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题,若电池输出的电流强度为533A,则每小时能生成 g水。
2.肼(N2H4)-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,电池总反应为:N2H4+O2===N2+2H2O。
下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是()A.负极的电极反应式是:N2H4+4OH--4e-===4H2O+N2↑B.正极的电极反应式是:O2+4H++4e-===2H2OC.溶液中阴离子向正极移动D.溶液中阴离子物质的量显著减少3. 2010年8月24日15时10分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功将“天绘一号”卫星送入预定轨道。
请回答下列有关问题:(1)“长征二号丁”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮作为氧化剂,燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2),火箭起飞时的反应产物都是无毒的气体;请你写出该反应的化学方程式:______________;请你解释火箭上升过程中尾部呈现红棕色的原因:________________。
(2)某些运载火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当二者混合时即产生气体,并放出大量的热。
已知:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.6 kJ·mol-1H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中转移电子总物质的量为________,放出的热量为________。
2018年全国卷高考化学复习专题突破《原电池与电解池》一、原电池与电解池的工作原理1.原电池和电解池的比较原电池电解池工作原理自发的氧化还原反应:将化学能转化为电能电能转化为化学能工作装置电极以及电极反应类型正极:还原反应负极:氧化反应电解池阳极(电源正极):氧化反应电解池阴极(电源负极):还原反应应用(1)电化学腐蚀(2)金属防护(3)新型电池(1)电镀、电解精炼铜(2)电解饱和氯化钠溶液(简称氯碱工业)(3)电解制金属铝、制活泼金属3.电解池阴、阳极的判断方法二、电极反应式书写及电极产物分析1.原电池电极反应式的书写补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4+2O2+2OH-===CO2-3+3H2O……总反应式2O2+4H2O+8e-===8OH-……正极反应式CH4+10OH--8e-===7H2O+CO2-3……负极反应式2.电解池电极反应式的书写步骤提示:(1)Fe作阳极时,电极反应式为:Fe-2e-===Fe2+(2)Fe3+在阴极放电时,电极反应式为:Fe3++e-===Fe2+3.有关电解池的分析思路方法技巧:(1)电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液的pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等,通常有下列几种方法:常见微粒间的计量关系式为4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu.(2)两种“串联”装置图比较图1图2图1中无外接电源,其中必有一个装置是原电池装置(相当于发电装置),为电解池装置提供电能,其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置,如图1中左边为原电池装置,右边为电解池装置.图2中有外接电源,两烧杯均作电解池,且串联电解,通过两池的电子数目相等.4.燃料电池电极反应式的书写方法(1)找位置、写式子:负极反应式应符合“还原剂-n e-→氧化产物”的形式;正极反应式符合“氧化剂+n e-→还原产物”的形式.燃料中的碳、氢元素及助燃剂氧气在不同介质中放电后的具体存在形式不同.①酸性介质:碳、氢元素分别转化为CO2、H+;O2转化为H2O。
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电解原理1.下列说法错误的是()A.常温常压下,52g乙炔气体中所形成的共用电子对对数为10N AB.常温下,1molNaHCO3投入足量稀盐酸中,待反应结束后,可逸出N A个CO2分子C.用惰性电极电解500mL饱和氯化钠溶液时,若溶液的pH变为13时,则电极上转化的电子数目约为3。
01×1022(忽略溶液的体积变化)D.用含有0。
1molFeCl3的饱和溶液制得的氢氧化铁胶体中,胶粒数一定小于0.1N A2.电解饱和食盐水,当阴极附近有0.4molOH-生成时,阳极生成( )A.0。
2mol H2B.0.2mol Cl2C.0。
4mol H2 D.0.4mol Cl23.下列说法中不正确的是()A.不能自发进行的氧化还原反应,一般可以通过电解实现B.电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化C.电解池和原电池中均发生氧化还原反应D.电解、电离、原电池均需要通电4.用石墨作电极,分解电解下列各物质的溶液:①CuCl2②CuSO4③NaBr ④NaNO3⑤盐酸⑥H2SO4⑦KOH.其中只有水被电解的有()A.①②⑤ B.③④⑥⑦ C.④⑥⑦ D.③⑤⑥⑦5.在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e—=Cu 或Ag++e—=Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()A.12。
电解原理的应用
1.已知金属离子的氧化性:Cu2+>Ni2+>Fe2+>Zn2+。
金属镍有广泛用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是( ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极减少的质量等于阴极增加的质量
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有铜和铂两种金属单质
2.串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol/L下列溶液,用惰性电极电解,连接直流电源一段时间后,溶液的pH最小的是(假定产生的气体全部放出)
A.KNO3B.NaCl C.AgNO3D.CuCl2
3.下列过程需要通过电后才可进行的是()
①电离②电解③电镀④电泳
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
4.写出下列溶液电解后,溶液复原需加入的物质
(1)NaNO3;(2)HCl ;
(3)Cu(NO3)2;(4)NaCl 。
5.惰性电极分别电解下列物质的水溶液一段时间后,氢离子浓度不会改变的是()A.NaCl B.CuSO4 C.AgNO3 D.Na2SO4
6.化学是人类进步的关键,而化学工业则是最主要的“推进器”。
下列有关化学工业原理说法正确的是()
A.电解精炼铜:阳极质量的减小等于阴极质量的增加
B.氯碱工业:在阴极需要不断加入含有NaOH的蒸馏水
C.合成氨工业:使用催化剂只加快反应速率不影响化学平衡,对合成氨生产的日产量无影响
D.硫酸工业:因SO2催化氧化的转化率高达93.5%~98%,因此接触氧化后的尾气可以直接排放
7.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三个要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③电解溶液中不变,则可选用的电极是()
A.纯铜做阳极,含Zn、Ag的Cu合金做阴极
B.含Zn、Ag的Cu合金做阳极,纯铜做阴极
C.用纯铁做阳极,纯铜做阴极
D.用石墨做阳极,用惰性电极(Pt)做阴极
8.电解CuSO4和NaCl的混合溶液,开始时阴极和阳极上分别析出的物质是( )
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2
9.在粗铜精炼的反应中
当阳极,发生(填“氧化”或“还原”)反应,
阳极的电极反应
10.粗铜中常含有锌、镍、银、金等杂质,工业上常用电解的方法精炼粗铜。
(1)电解时__________作阳极,电极反应式为_______________________;作阴极,电极反应式为_________________________。
(2)电解前CuSO4溶液的浓度为1 mol·L-1,电解时如有0.5 mol电子发生转移,则此时电解液中CuSO4的浓度为,阴极得到的纯铜质量为。
阳极泥的主要成分是__________________。
参考答案:
1.答案: D
解析:电解池中阳极发生氧化反应,电极反应为Ni-2e-===Ni2+、Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+,A项错误;阳极镍、铁、锌都溶解,而阴极只析出镍,故阳极减少的质量不等于阴极增加的质量,B项错误;镍精炼实验中的电解质溶液是镍盐,溶液中存在Ni2+、Fe2+、Zn2+,C项错误;铜、铂没有溶解,D项正确。
2.答案: C
解析:
3.答案: B
解析:
4.答案:(1)H2O (2)HCl (3)CuO (4)HCl
解析:
5.答案: D
解析: A项,电解NaCl溶液,c(OH-)增加,c(H+)减小;B项,电解CuSO4溶液,c(H+)增加;C项电解AgNO3溶液,c(H+)增加;D项,电解Na2SO4溶液,实际是电解水,电解后溶液仍然为中性,c(H+)不变。
6.答案: B
7.答案: A
解析: A项中阳极:Cu-2e-===Cu2+,阴极:Cu2++2e-===Cu,电解解过程中不变,符合题意;B项中当合金中的Zn失电子时,电解质溶液中减小;C项中阳极:Fe-2e-===Fe2+,阴极:Cu2++2e-===Cu,减小;D项中阳极:4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极:2Cu2++4e-===2Cu,减小。
8.答案: B
解析:由放电顺序Cu2+>H+>Na+,Cl->OH->SO知开始时析出Cu与Cl2。
9.答案:粗铜氧化 Cu-2e- = Cu2+
解析:在粗铜精炼的反应中,粗铜作阴极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液。
10.答案:(1)粗铜 Cu-2e-====Cu2+,Zn-2e-====Zn2+纯铜Cu2++2e-====Cu
(2)1 mol·L-1 16 g 银、金
解析:本题考查精炼铜的有关知识。
注意:在精炼铜的过程中,理论上电解液浓度保持不变。