高考化学二轮复习 上篇 专题一 第6讲 电化学基础提升
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《高考12题逐题突破》:电化学基础——题型特训【精编42题答案+解析】1.目前发明的电动势法检测溶液中OH-浓度的原理如图所示,总反应式为Cu+Ag2O===CuO+2Ag。
下列有关说法正确的是( )A.电池工作时,Cu电极附近溶液的c(OH-)增大B.该电池反应说明Ag2O的氧化性比CuO的强C.负极的电极反应式为Ag2O+2e-===2Ag+O2-D.该电池也可以测量盐酸中c(OH-)答案 B解析电池工作时,Cu电极为负极,发生的电极反应式应为Cu-2e-+2OH-===CuO+H2O,Cu电极附近溶液的c(OH-)减小,A、C两项均错误;根据总反应式可知,在反应中Cu作还原剂,Ag2O作氧化剂,CuO为氧化产物,所以Ag2O的氧化性比CuO的强,B项正确;该电池的电解液必须为碱性溶液,在盐酸中不可行,D项错误。
2.最近,科学家研发出了“全氢电池”,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是( )A.右边吸附层中发生了氧化反应B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-===2H2OC.该电池总反应是H++OH-===H2OD.电解质溶液中Na+向右移动、ClO-4向左移动答案 A解析由电子的流动方向可以得知左边吸附层为负极,发生氧化反应;右边吸附层为正极,发生还原反应,A项错误;负极的电极反应是H2-2e-+2OH-===2H2O,B项正确;正极的电极反应为2H++2e-===H2↑,根据正、负极的反应可知总反应为OH-+H+===H2O,C项正确;阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D项正确。
3.对如图装置(铁的防护)的分析正确的是( )A.甲装置是牺牲阳极的阴极保护法B.乙装置是牺牲阳极的阴极保护法C.一段时间后甲、乙装置中pH均增大D.甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H++2e-===H2↑答案 B解析A项,甲装置中C为阳极,阳极上氯离子失电子,Fe为阴极,阴极上氢离子得电子,属于外加电流的阴极保护法,错误;B项,乙装置中Zn为负极,Fe 为正极,正极上氧气得电子,Fe不参加反应,Fe被保护,所以是牺牲阳极的阴极保护法,正确;C项,甲装置中电解氯化钠生成氢氧化钠,溶液的pH增大,乙装置中负极Zn失电子,正极氧气得电子,最终生成氢氧化锌沉淀,溶液的pH几乎不变,错误;D项,乙中正极上氧气得电子生成氢氧根离子,所以Fe电极上没有氢气生成,错误。
电化学基础1.用小粒径零价铁(ZVI )的电化学腐蚀处理三氯乙烯(23C HCl ),进行水体修复的过程如图所示。
H +、2O 、3NO -等共存物的存在会影响水体修复效果。
定义单位时间内ZVI 释放电子的物质的量为t n ,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为e n 。
下列说法错误的是( )A .反应①②③④均在正极发生B .④的电极反应式为342NO 10H 8e NH 3H O -+-+++=+C .单位时间内,三氯乙烯脱去a mol Cl 时e n a mol =D .过程中有可能形成()3Fe OH2.近日,我国学者在Science 报道了一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。
在电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,便可反应生成环氧乙烷。
下列说法错误的是A .Ni 电极与电源负极相连B .工作过程中阴极附近pH 增大C .电解结束后,输出混合过程前两极电解液KCl 浓度相同D .该过程的总反应为222CH CH H O =+→2H +3.有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。
南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(图1)。
该电池在充电过程中,聚对苯二酚(图2)被氧化,下列说法错误的是( )A .放电时,电流由a 电极经外电路流向b 电极B .充电时,a 电极附近的pH 减小C .充电时,b 电极的电极反应方程式为+4ne -+4nH +=D.电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜,放电时H+从a极区经过半透膜向b极区迁移4.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。
下列说法不正确的是( )A.a极反应:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2OB.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜C.可用铁电极替换阴极的石墨电极D.a极上通入2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.4mol5.多伦多大学EdwardSargent教授团队研发了一种将乙烯高效转化为环氧乙烷的电化学合成方法。
高中化学第二轮理论专题复习二(2015.4.13)电化学基石出(王冬平整理)一. 高考电化学考点分析1. 原电池和电解池的基本原理与氧化还原反应的关系。
2. 各类电化学装罝的电极名称的正确分析。
3. 各类电化学装置的电极反应物及产物的正确分析。
4. 各类电化学装置的电极反应方程式的书写与正误判断。
5. 各类电化学装置中电荷的运动方向(电流方向、电子流向、离子运动方向)。
6. 电化学原理的综合运用(新型电池、电镀、金属精炼和冶炼、金属的防腐)。
7. 各类电化学装罝的综合计算(两极产物、电子转移、溶液pH 、有关离子的浓度变化等)。
8. 各类电化学装置发生两极反应后两极的变化及电解质溶液中的改变。
二. 考点解析及知识储备I.原电池和电解池的基本原理与氧化还原反应的关系(解题的钥匙必须牢记〉〈原电池〉电子转移氧化还原原理 原电池电极 得电子——氧化剂一一正极表面 失电子——还原剂一一负极表而氧化反应在负极还原反应在正极Cu 2+ + 2e' = Cu 2CT - 2e _ = Cl 2还原反应在阴极氧化反应在阳极II. 各类电化学装置的电极名称的正确分析原电池装罝的正、负极和电解池装罝的阴、阳极判断,可以从以下儿个方面切入分析(一)物理电学法(闭合回路法)(1) 电流方向(2) 离子运动方向(3)电子运动方向(二)化学氧化还原原理法(1) 氧化剂(还原产物)或还原反应——得电子——正极(原电池)或阴极(电解池)(2) 还原剂(氧化产物)或氧化反应——失电子——负极(原电池)或阳极(电解池)Zn<5)Cu (5)〈电解池〉屯子转移 得电子- 失电子- 氧化还原原理-氧化剂一- -还原剂一- 电解池电极 阴极表面 阳极表面[实战演练]某电化学装置如下阁所示(A、B表示蓄电池的两极),请对该装置进行分析该装置是 __________ 池A是 _____ 极B是________ 极该装置是___________ 池A是_____ 极B是_________ 极该装置是 __________ 池石墨是 _____ 极钦网是_________ 极III.各类电化学装置的电极反应物及产物的正确分析准确判断两极的反应物和对应的产物是正确书写电极反应的前提,是解决电化学相关M 题的关键。
2024高考化学二轮复习课件:题型六电化学基础电化学基础是高考化学的热门考点之一,在二轮复习中需要重点关注。
本文将从题型分析、思路点拨、方法总结和例题解析四个方面,为大家全面梳理电化学基础的相关内容。
一、题型分析在高考化学中,电化学基础通常以选择题或填空题的形式出现,分值较高。
题型主要涉及原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写、电子转移的判断等方面。
因此,在复习过程中,需要熟悉各种电化学装置,掌握电极反应式的书写方法,并能够灵活运用电子转移的规律。
二、思路点拨1、原电池和电解池的工作原理:需要掌握原电池和电解池的工作原理,理解电子转移的方向和电子转移的数量。
2、电极反应式的书写:需要掌握电极反应式的书写方法,特别是得失电子的情况,以及与电解质溶液之间的关系。
3、电子转移的判断:需要通过分析反应物和生成物之间的得失电子情况,判断电子转移的方向和数量。
三、方法总结1、掌握基本概念:需要熟练掌握原电池、电解池、正极、负极、电极反应式等基本概念,以便在解题时能够准确理解题意。
2、掌握书写规则:需要掌握电极反应式的书写规则,特别是得失电子的情况,以及与电解质溶液之间的关系。
3、掌握电子转移规律:需要掌握电子转移的规律,理解电子转移的方向和电子转移的数量。
四、例题解析例题:将一块铜片置于浓硝酸中,无气体产生。
若将此铜片再浸入硝酸中,放置一段时间后,发现铜片表面有气泡生成。
思考原因并写出各步的电极反应式。
解析:本题考察原电池和电解池的工作原理,以及电极反应式的书写方法。
在浓硝酸中,由于没有氢离子,所以不会发生氢离子得电子的反应。
但是,当铜片浸入稀硝酸后,硝酸根离子在铜片表面得电子,生成了氢气。
因此,该装置是一个浓硝酸变稀硝酸的自我加速过程。
答案:铜片在浓硝酸中无气体产生,是因为没有氢离子。
当铜片浸入稀硝酸后,硝酸根离子在铜片表面得电子,生成了氢气。
因此,该装置是一个浓硝酸变稀硝酸的自我加速过程。
电极反应式如下:负极(铜):Cu - 2e- → Cu2+正极(铜):NO3- + 4H+ + 2e- → NO + 2H2O总结:本题考察了原电池和电解池的工作原理,以及电极反应式的书写方法。
高考化学复习电化学专题高考化学复习电化学专题:知识点1.判断电极(1) 放电时正、负极的判断①负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②正极:元素化合价降低或发生还原反应的物质。
(2) 充电时阴、阳极的判断①阴极:放电时的负极在充电时为阴极;②阳极:放电时的正极在充电时为阳极。
2.微粒流向(1)电子流向①电解池:电源负极阴极,阳极电源正极;②原电池:负极正极。
提示:无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向①电解池:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;②原电池:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.书写电极反应式(1) 放电时电极反应式的书写①依据条件,指出参与负极和正极反应的物质,根据化合价的变化,判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式,特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。
(2) 充电时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
3.确定正负极应遵循:(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg Al HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg Al NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。
4.书写电极反应式应注意:第一、活性电极:负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时,阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时,溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应。
2020届高考化学二轮提分:电化学基础练习(含答案)专题:电化学基础一、选择题1、某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,与此电池反应不符的原电池是()A.铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D.银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池解析:由电池反应可知Fe作负极,与Fe相比不活泼的金属或石墨等作正极,电解质溶液中含有Fe3+,因为Zn比Fe活泼,故C不合理。
答案:C2、如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH -Ni电池)。
下列有关说法不正确的是(C)A.放电时正极反应为:NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH--e-===H2O+MD.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高解析:镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电时,阳极反应:Ni(OH)2+OH-=== NiO(OH)+H2O+e-,阴极反应:M+H2O+e-===MH+OH-,总反应为M+Ni(OH)2===MH+NiO(OH);放电时,正极:NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,负极:MH+OH--e-===M+H2O,总反应为MH+NiO(OH)===M+Ni(OH)2。
以上各式中M为金属合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。
A.放电时,正极:NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,故A正确;B.为了防止MH被氢离子氧化,镍氢电池中电解液为碱性溶液,主要为KOH作电解液,故B正确;C.充电时,负极作阴极,阴极反应为M+H2O+e-===MH+OH-,故C 错误;D.M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高,故D正确。
2024年高考化学二轮复习计划1.专题复习,构建知识网络二轮复习的主要任务就是搞好专题复习,构建知识网络。
化学知识具有“繁、杂、散”的特点,考生对此存在“易懂、难记、用不好”等问题,因此在复习中应特别注意知识的系统性和规律性,注重掌握知识间的内在联系和存在的规律,形成知识网络。
如在复习元素化合物知识时,可以通过抓点、连线、建网,加强复习的系统性。
抓点是从具体代表物入手,掌握其结构、性质、制法和用途。
其中物质的性质是核心,包括物理性质和化学性质两个方面:物理性质可按色、态、味、水溶性、密度、熔沸点及特性来划分;化学性质可按与非金属、金属、水、酸(或酸性氧化物)、碱(或碱性氧化物)、盐等反应来划分。
在注意共性的同时还应特别关注特性。
例如硝酸具有酸的通性,但在与金属的反应中还表现出特性-强氧化性,即与活泼金属反应不产生氢气、与铁发生钝化、与不活泼金属也可发生反应等;需存放在棕色试剂瓶中并置于阴暗处保存,则又反映出了硝酸具有不稳定性的特点。
连线是将同一元素不同价态的代表物连成一条线,即以元素价态变化为主线,这样在主线中该元素的各种价态及对应代表物的关系就会十分清晰。
建网是通过对知识的横向、纵向的梳理将头脑中的元素化合物知识条理化、网络化,形成系统的知识体系。
如有机化学复习中,要重点把握几组关系:①有机物间的衍变关系;②取代关系;③氧化还原关系;④消去加成关系;⑤结合重组关系等。
通过这一过程进一步加深对物质间联系的认识与理解,为综合应用奠定基础。
二轮复习的方法是以构建学科主干知识网络为中心的复习方法,是一种以不变应万变的基本方法。
从知识层面上讲,学科知识是有内在的、紧密联系的,将这种联系形成网络,便于知识在头脑中的激活和提取;从能力层面上讲,知识的整理、归纳是提高分析综合能力的重要途径。
2.重视实验,提高探究性能力每年高考题中实验题都占有很大的比重,是考查考生能力的重要题型。
实验试题有利于对考生的理解能力、推理能力、获取知识能力、分析综合能力、创新能力、记忆能力、语言表达能力等多种能力进行考查,从更深层次看,实验试题还能对考生的科学精神、科学素养进行有效的测试。
第6讲电化学基础[考纲要求]1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
[学科素养]1.变化观念与平衡思想:认识电化学反应的本质是氧化还原反应,能多角度、动态分析电化学反应,并运用电化学原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:能运用原电池、电解池模型示意图解释电极及电池反应现象,揭示“放电”“充电”“电解”时现象的本质与规律。
3.科学探究与创新意识:能够发现和提出有探究价值的新型化学电源、环境污染与防治等电化学问题,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究,能根据实验现象总结规律,并勇于提出自己的独到见解。
4.科学精神与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,研究新型高效、绿色化学电源,能对与电化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
[网络构建][核心强化]1.原电池工作原理示意图2.原电池正极和负极的5种判定方法3.微粒流向(1)电子流向:负极→正极(电流的方向正好相反)。
注意:电子沿导线传递但不能通过电解质溶液。
(2)离子流向:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
4.电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图5.电解池阳极和阴极的判定4方法(1)根据所连接的外加电源判断,与直流电源正极相连的为阳极,与直流电源负极相连的为阴极。
(2)根据电子的流向判断,输出电子的一极为阳极,输入电子的一极为阴极。
(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
(4)根据电解池两极产物判断,一般情况下:①阴极上的现象是:析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出;②阳极上的现象是:有非金属单质生成(呈气态的有Cl2、O2)或电极质量减小(活性电极作阳极)。
6.电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>……(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->……7.电解的4大类型及规律(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的2种方法考点一原电池的工作原理及化学电源[解析] 充电时该电池为电解池,电解质溶液中阳离子向阴极移动,故K+向阴极移动,A项错误;充电时的总反应为2Zn(OH)2-4===2Zn+O2+4OH-+2H2O,因此c(OH-)逐渐增大,B 项错误;放电时负极上Zn发生氧化反应,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4,C项正确;放电时的正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,电路中通过2 mol电子时,消耗O20.5 mol,在标准状况下的体积为11.2 L,D项错误。
电化学基础能力提升训练1.有关电化学知识的描述正确的是( )A.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池,铁作负极,铜作正极,其负极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池,其负极反应式为Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2解析A项,原电池反应是自发进行的氧化还原反应;B项,因为电解质溶液中有Ag+,盐桥内不能有Cl-,因为二者反应会生成AgCl沉淀;C项,Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池,由于铁遇浓硝酸钝化,则Cu为负极,Fe为正极,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+;D项,由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池,电池总反应为2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑,Al作负极,负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO-2+2H2O,D错。
答案 A2.下列说法正确的是( )A.用甲装置电解精炼镁B.用乙装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀C.用丙装置构成铜锌原电池D.用丁装置利用电解法制铝解析Mg2+和Al3+在溶液中不放电,选项A和D错。
丙装置中两种电解液互换才能构成铜锌原电池,C错。
答案 B3.(2015·福建理综,11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H 2O 和CO 2转化为O 2和燃料(C 3H 8O)。
下列说法正确的是( )A .该装置将化学能转化为光能和电能B .该装置工作时,H +从b 极区向a 极区迁移C .每生成1 mol O 2,有44 g CO 2被还原D .a 电极的反应为:3CO 2+18H +-18e -===C 3H 8O +5H 2O解析 A 项,该装置是电解池,在电解和光的作用下H 2O 在光催化剂的表面转化为O 2和H +,故该装置是将电能和光能转化为化学能,错误;B 项,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则,该装置工作时,H +从阳极b 极区向阴极a 极区迁移,正确;C 项,该电解池的总反应式为:6CO 2+8H 2O=====电解2C 3H 8O +9O 2。
根据总反应方程式可知,每生成1 mol O 2,有23 mol CO 2被还原,其质量为883g ,错误;D 项,a 电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为:3CO 2+18H ++18e -===C 3H 8O +5H 2O ,错误。
答案 B4.某化学小组设计的电解饱和食盐水的装置如图所示,通电后两极均有气泡产生。
下列说法正确的是( )A .观察到铜电极附近有黄绿色气体产生B .通电后,石墨电极附近溶液立即变红色C .溶液中的Na +向石墨电极移动D .铜电极上发生还原反应解析 根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,该电极上的反应为2H ++2e -===H 2↑,阳极上氯离子失电子,发生的电极反应为2Cl--2e -===Cl 2↑。
铜电极上产生的H 2为无色气体,A 项说法错误;石墨电极是阳极,该电极上发生的反应为2Cl --2e -===Cl 2↑,可以观察到黄绿色气体产生,由于阳极反应不产生OH-,而阴极反应产生的OH -迁移至阳极附近需要一段时间,故通电后,石墨电极附近溶液不能立即变红色,B 项说法错误;电解池中,阳离子移向阴极,即Na +移向铜电极,C 项说法错误;金属铜电极是阴极,阴极发生还原反应,D项说法正确。
答案 D5.利用如图所示装置,可以完成很多电化学实验。
下列有关此装置的叙述中,正确的是( )A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阴极保护法B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阴离子向铁电极移动C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中铜离子浓度将减小解析A项,若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,该装置为原电池,铁棒作正极,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,错误;B项,若X为碳棒,Y 为NaCl溶液,开关K置于N处,该装置为电解池,铁棒作阴极,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阴离子向碳棒电极(阳极)移动,错误;C项,若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,该装置为原电池铁棒作负极,铜棒作正极,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动,正确;D项,若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,该装置为电镀池,铁棒质量将增加,但由于阳极铜溶解,溶液中铜离子浓度不变,错误。
答案 C6.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。
一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。
其中,镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示,下列有关说法不正确的是( )A.放电过程中OH-移向正极B.电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2+Cl-C.镁燃料电池中镁均为负极,发生氧化反应D.镁过氧化氢燃料电池,酸性电解质中正极反应式为H2O2+2H++2e-===2H2O解析本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。
镁燃料电池,镁作负极,失电子,产物由电解质溶液决定,若为酸性溶液,生成Mg2+,若为碱性溶液,生成Mg(OH)2。
ClO -在正极反应,由图可知有Cl -和OH -生成:ClO -+H 2O +2e -===Cl-+2OH -,OH -向负极移动,生成Mg(OH)2,在镁过氧化氢燃料电池中,H 2O 2得e -与H +反应生成H 2O 。
答案 A7.(2015·浙江理综,11)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H 2O 、CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
下列说法不正确...的是( )A .X 是电源的负极B .阴极的电极反应式是:H 2O +2e -===H 2+O 2-、CO 2+2e -===CO +O 2-C .总反应可表示为:H 2O +CO 2=====通电H 2+CO +O 2D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1解析 由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应,此极上得到电子,应为阴极,故X 极为电源的负极,A 、B 项正确;C 项,根据电极上的反应物和生成物,可知总反应方程式正确;D 项,因阳极电极反应式为2O 2--4e -===O 2↑,结合电子得失相等,可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1,错误。
答案 D8.如图a 、b 、c 、d 均为石墨电极,通电进行电解(电解液足量)下列说法正确的是( )A .向乙中加入适量盐酸,溶液组成可以恢复B .电解时向乙中滴入酚酞溶液,c 电极附近变红C .当b 极有64 g Cu 析出时,c 电极产生2 g 气体D .甲中a 极上的电极反应式为:4OH --4e -===O 2↑+2H 2O电解解析由图可知a为阳极,b为阴极,c为阳极,d为阴极。
乙池的总反应为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑,脱离溶液的是H2和Cl2,恢复组成通HCl,A项错误;c为阳极,溶液中的Cl-放电生成Cl2,d为阴极,水中的H+放电:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,乙池中滴入酚酞,d极附近变红,B项错误;当b极有64 g Cu析出,由Cu2++2e-===Cu,可知转移2 mole-,c极发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑,生成1 mol Cl2,质量为71 g,C项错误;a极为阳极,溶液中的OH-放电,正确。
答案 D9.某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al电极,其他均为Cu电极,则下列叙述正确的是( )A.电子流动方向:电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生氧化反应C.电极Ⅱ质量不变D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-===Cu解析由题给装置可知,左边烧杯和中间烧杯组成一个原电池装置,Al作负极,Cu作正极,右边烧杯是一个电解池装置。
电子从负极流出,即电子流动方向:电极Ⅰ→→电极Ⅳ,A选项错误;电极Ⅰ是负极,发生氧化反应,B选项正确;电极Ⅱ上Cu2+得电子生成单质铜,电极Ⅱ质量增加,C选项错误;电极Ⅲ与原电池的正极相连,是阳极,发生反应Cu-2e-===Cu2+,D选项错误。
答案 B10.通过NO x传感器可监测NO x的含量,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )A.Pt电极是该装置的正极B.该电池的正极反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-C.负极的电极反应式:NO-2e-+O2-===NO2D.固体电解质中O2-向负极移动解析由离子的定向移动可知NiO电极为原电池的负极,Pt电极为原电池的正极,故A项正确;正极发生还原反应,电极反应式为O2+4e-===2O2-,故B项错误;NiO为负极,电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮,所以电极反应式为NO+O2--2e-===NO2,故C项正确;原电池中阴离子向负极移动,故D项正确。
答案 B11.(1)下列金属防腐的措施中,①水中的钢闸门连接电源的负极使用的是法;②地下钢管连接镁块使用的是法。
(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见下图,石墨Ⅰ为电池的极;该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应式为。
(3)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
回答下列问题:①B极为电池极,电极反应式为。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L-1的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为 (标准状况下)。
答案(1)①外加电流的阴极保护②牺牲阳极的阴极保护(2)负NO2+NO-3-e-===N2O5(3)①负CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O ②1.12 L12.下图是一个化学过程的示意图。
(1)图中甲池是 装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH -移向 极(填“CH 3OH”或“O 2”)。
(2)写出通入CH 3OH 的电极的电极反应式:。
(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为 极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式: 。