第五章 电化学原理及其应用-习题xz
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电化学原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的工作原理是基于以下哪种现象?A. 氧化还原反应B. 光合作用C. 热力学第一定律D. 电磁感应答案:A2. 标准氢电极的电极电势是多少?A. -0.059 VB. +0.059 VC. 0 VD. 0.059 V答案:C3. 以下哪种物质在电化学中常用作电解质?A. 纯水B. 纯乙醇C. 氯化钠溶液D. 纯氢气答案:C4. 电化学腐蚀中,阳极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:B5. 电化学中,法拉第定律描述的是?A. 电流与电压之间的关系B. 电流与时间之间的关系C. 电流与电极材料之间的关系D. 电流与电荷量之间的关系答案:D6. 电化学电池中,正极发生的反应通常是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:A7. 电池的电动势是由什么决定的?A. 电池的体积B. 电池的质量C. 电池的组成材料D. 电池的形状答案:C8. 以下哪种电解质溶液不导电?A. 硫酸溶液B. 氯化钠溶液C. 蒸馏水D. 醋酸溶液答案:C9. 电化学中,电解质溶液的pH值通常如何影响电极电势?A. pH值越高,电极电势越高B. pH值越高,电极电势越低C. pH值对电极电势无影响D. pH值对电极电势的影响不明确答案:B10. 电化学腐蚀中,阴极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 电化学中,______是电子的来源,而______是电子的接受者。
答案:阳极;阴极2. 电化学腐蚀的防护措施之一是采用______。
答案:牺牲阳极3. 电化学电池的总反应可以表示为______反应和______反应的组合。
答案:氧化;还原4. 在电化学中,______是衡量电池性能的一个重要参数。
答案:电动势5. 电化学腐蚀的类型包括______腐蚀和______腐蚀。
电化学原理及应用智慧树知到课后章节答案2023年下北方民族大学北方民族大学第一章测试1.电解池的正极对应于()A:阴极 B:不确定 C:阳极答案:阳极2.影响离子运动速度的主要因素不包括:()A:离子的本性 B:温度 C:溶剂黏度 D:溶液pH答案:溶液pH3.第一个化学电源是1799年由物理学家()。
A:法拉第 B:伽伐尼 C:伏打答案:伏打4.电池放电时正极对应于()。
A: 不确定 B:阳极 C:阴极答案:阳极5.目前电化学的测量方法有()。
A:示差法 B: 稳态法 C:暂态法 D:补偿法答案: 稳态法;暂态法6.()属于电化学研究范畴。
A:腐蚀 B:电解池 C:电池 D:磨损答案:腐蚀;电解池 ;电池7.石墨中能够导电的载流子是()。
A:电子B: 等离子体 C:其余选项都不对D:离子答案:电子8.对电化学学科做出重大贡献的人物有()A:塔菲尔 B:牛顿 C:法拉第 D: 能斯特答案:塔菲尔;法拉第; 能斯特9.现代电化学研究的主体对象是()。
A:电极过程动力学 B: 电化学热力学 C:电解质溶液理论 D:其余选项都不对答案:电极过程动力学10.第一类导体的载流子是()A:空穴 B:正离子 C:电子 D:负离子答案:空穴;电子第二章测试1.相间电位产生主要的原因是()A:偶极子双电层 B:吸附双电层 C:离子双电层 D:表面电位答案:离子双电层2.最精确和合理的测量电池电动势的方法是 ( )A:电容法 B:补偿法 C:示差法 D:伏安法答案:补偿法3.伽伐尼电位差又称为()A:化学位差 B:电化学位差 C:内电位差 D:外电位差答案:内电位差4.()是可测可控的。
A:绝对电位 B:外电位 C:内电位 D:相对电位答案:外电位;相对电位5.所有的电极都能建立平衡电势。
A:对 B:错答案:错6.298 K时,电池反应H2(g)+1/2 O2 = H2O(g)的标准电池电动势为E1,那么电池反应2H2(g)+O2 = 2H2O(g) 所对应的电动势为E2()A: E1=1/2E2 B: E1=E2 C:无法确定 D: E1=2E2答案: E1=E27.盐桥能()消除液接电位。
题组一:原电池的工作原理1.某原电池的装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
下列说法正确的是()。
A: 正极反应为AgCl+e−═Ag+Cl−B: 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C: 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D: 当电路中转移0.01mol时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子2.20XX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。
下列叙述错误的是()。
A: a为电池的正极B: 电池充电反应为LiMn2O4═Li1−x Mn2O4xLiC: 放电时,a极锂的化合价发生变化D: 放电时,溶液中Li+从b向a迁移3.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M═NiOOH+MH。
已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH−═6Ni(OH)2+NO2−。
下列说法正确的是()。
A: NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH−B: 充电过程中OH−离子从阳极向阴极迁移C: 充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e−═MH+OH−,H2O中的H被M还原D: NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液4.已知:锂离子电池的总反应为:锂硫电池的总反应为:有关上述两种电池说法正确的是( )A:锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B:锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C:理论上两种电池的比能量相同D:图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电5.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器漫入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是()。
A: 处理过程中银器一直保持恒重B: 银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C: 该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D: 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl6.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因。
了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点:原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主,在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
复习时,应注意:1.对基础知识扎实掌握,如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。
2.电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在练习中总结和反思,提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。
知识点一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用,通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程:电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应,通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析:电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究:电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为,并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能:电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成:电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点,是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1:电解质溶液中是如何进行电解的?电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤:阳极反应和阴极反应。
在阳极处,氧化反应会发生,而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2:电极电势的测量原理是什么?电极电势可以通过将电极与参比电极相连,通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极,它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
第五节电化学原理及其应用【易错指津】1.原电池中的电极不一定都是金属材料,也可以是碳棒、金属氧化物、惰性电极。
2.原电池中的内外电路分析:外电路:电子由负极流向正极,负极极板因此而带正电荷,正极极板由于得到了带负电的电子显负电性。
内电路:阳离子向正极作定向移动,阴离子向负极作定向移动。
3.解析各种实用原电池,其思路是一般先分析电池中有关元素的化合价的变化确定电池的正负极,然后根据原电池或电解池的原理判断题目所提供的有关问题。
【典型例题评析】例1 以下现象与电化学腐蚀无关的是(1998年上海高考题)A.黄铜(铜锌合金)制做的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后表面变暗思路分析:A中的Cu与Zn、B中的Fe与碳(C)、C中的Fe与Cu,它们中的两种物质与空气水膜中形成原电池,其中较活泼的Zn、Fe、Fe作负极而被腐蚀,A中Cu不生成铜绿,B、C中铁生锈。
D中Ag长期在空气中与硫化氢反应生成了少量A g2S,而呈黑色。
答案:D方法要领:本题考查考生运用原电池原理解释日常生活中金属用品的腐蚀原因。
凡是由多种金属或金属和碳组成的物质,在空气中可形成无数个微小的原电池,而发生电化学腐蚀。
例2下列关于铜电极的说法正确的是(1998年全国高考题)A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜做阳极思路分析:这是对Cu电极在原电池、电解和电镀中的作用的归纳,一切仍基于反应基本原理和规律的掌握。
在精炼粗铜时,应首先使粗铜溶解,所以粗铜应做阳极;若用Cu 做阳极电解H 2SO 4,则Cu 将优先氧化(Cu-2e -=Cu 2+)。
答案:A 、C方法要领:根据原电池、电解原理,判断Cu 电极上发生的反应。
电解规律:①看电源定阴阳极;②看电极材料定电极反应:损失阳极(C 、Pt 、Au 除外),保护阴极;③看溶液中离子得失电子能力定阴阳极产物:若阳极为C 、Pt ,易放电的阴离子在阳极上发生氧化反应,阳极本身不发生反应。
第五章1、在电极界面附近的液层中,是否总存在三种传质方式?为什么?每种传质方式的传质速度如何表示?答:电极界面附近的液层通常是指扩散层,可以同时存在着三种传质方式(电迁移、对流和 扩散),但当溶液中含有大量局外电解质时,反应离子的迁移数很小,电迁移传质作用可以忽略不计,而且根据流体力学,电极界面附近液层的对流速度非常小,因此电极界面附近液 层主要传质方式是扩散。
三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度J 来表示。
电迁移: 对流:扩散:2. 在什么条件下才能实现稳态扩散过程?实际稳态扩散过程的规律与理想稳态扩散过程有 什么区别?答:一定强度的对流的存在是稳态扩散过程的前提。
区别:在理想稳态扩散条件下,扩散层有确定的厚度,其厚度等于毛细管的长度l ;而在真实体系中,由于对流作用与扩散作用的重叠,只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。
理想稳态扩散: 实际稳态扩散: 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极有什么优点?它们在电化学测量中有什么重要用途? 答: 旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的,因此电极表面各处的电流密度分布均匀。
这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。
它们可以测量并分析极化曲线,研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。
4. 试比较扩散层、分散层和边界层的区别。
扩散层中有没有剩余电荷?答:紧靠电极表面附近,有一薄层,此层内存在反应粒子的浓度梯度,这层叫做扩散层;电极表面的荷电粒子由于热运动而倾向于均匀分布,从而使剩余电荷不可能完全紧贴着电极表面分布,而具有一定的分散性,形成所谓分散层;靠近电极表面附近的液流层叫做边界层,越接近电极表面,其液流流速越小。
电极/溶液界面存在着离子双电层时,金属一侧的剩余电荷来源于电子的过剩或缺贫。
双电层一侧区可以认为各种离子浓度分布只受双电层电场影响,不受其它传质(包括扩散)过程的影响。
因此扩散层中没有剩余电荷。
5. 假定一个稳态电极过程受传质步骤控制,并假设该电极过程为阴离子在阴极还原。
电化学原理练习题及答案1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应2、下列关于铜电极的叙述正确的是()A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极3.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( )A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶14.(2004年广东,11)pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是()A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO45.(2004年天津理综,12)图11-13为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正..确.的是图11-13A.a电极是负极B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置6.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶17.(2004年江苏,16)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(s)+2MnO2(s)+H2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)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2MnO 2(s )+H 2O (l )+2e -====Mn 2O 3(s )+2OH -(aq )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,锌的质量理论上减小6.5 g8.(2006江苏.14)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。
电化学原理及应用(限时:45分钟)一、选择题1.下列有关电化学的示意图中正确的是( )解析:选项A,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极。
选项B,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。
选项C,粗铜应连接电源正极。
选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电产生Cl2,H+在阴极获得电子而产生H2,正确。
答案:D2.(2016·佛山二模)关于下列装置说法正确的是( )A.装置①中的铜棒上冒气泡B.装置②中的a、b可能冒气泡C.装置①换上硫酸铜溶液,将实现锌片上镀铜D.装置②换上硫酸铜溶液,将实现“b极”镀铜答案:B3.(2015·福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O 和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。
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 O2,有44 g CO2被还原D.a电极的反应为3CO2+18H+-18e-===C3H8O+5H2O解析:该装置为电解装置,模拟“人工树叶”,故为电能转化为化学能,A项错误;b 极连接电源的正极,为阳极,H+为阳离子,在电解池中向a极(阴极)区移动,B项正确;右侧H2O→O2发生的是氧化反应,每生成1 mol O2,转移4 mol电子,C3H8O中碳元素的化合价是-2,3 CO2→C3H8O,转移18 mol电子,故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2,C项错误;a 电极发生的是还原反应:3CO2+18H++18e-===C3H8O+5H2O,D项错误。
答案:B4.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。
电化学原理及其应用一、选择题1.中央电视台报道,一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。
向排毒盆内倒入了纯净的温水,双脚放入盆中,启动电源开关,加入了适量精盐。
过一段时间,盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。
下列说法正确的是 ( ) A.绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B.加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C.此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D.绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2.中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种:一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A.电解法制金属钠时,负极反应式为:Na++e-===NaB.电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是H2,NaOH在阳极附近产生D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子3.(2010·全国理综Ⅰ,10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:TiO2/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I-3下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A.电池工作时,I-在镀铂导电玻璃电极上放电B.电池工作时,是将太阳能转化为电能C.电池的电解质溶液中I-和I-3的浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极4.(2010·安徽理综,11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是 ( )A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D .H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5.(2010·浙江理综,9)Li Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS +2e -===Li 2S +Fe ,有关该电池的下列说法中,正确的是 ( )A .Li Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价B .该电池的电池反应式为:2Li +FeS===Li 2S +FeC .负极的电极反应式为:Al -3e -===Al 3+D .充电时,阴极发生的电极反应式为:Li 2S +Fe -2e -===2Li ++FeS6.下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A .金属在潮湿空气中腐蚀的实质是:M +nH 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ B .金属的化学腐蚀的实质是M -ne -===M n +,电子直接转移给氧化剂C .金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D .在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7.下列叙述正确的是 ( )A .在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 mol NaOHD .镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8.以惰性电极电解CuSO 4溶液。
电化学原理的综合应用训练题1.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块解析:选A 水中的钢闸门连接电源的负极,钢闸门为阴极,从而得以保护,A项正确;金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触,从而减缓金属护栏的腐蚀,B项错误;汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触,C项错误;地下钢管连接镁块,形成了原电池,属于牺牲阳极的阴极保护法,D项错误。
2.电解100 mL含c(H+)=0.30 mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04 mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )A.0.10 mol·L-1 Ag+B.0.20 mol·L-1 Zn2+C.0.20 mol·L-1 Cu2+D.0.20 mol·L-1 Pb2+解析:选C 在电解液中除金属离子外都含有H+(酸电离),电解时阴极是先析出金属还是先放出H2,这与金属的活动性顺序有关。
题中Cu和Ag的活动性顺序在H的后面,它们的离子与H+共存时,首先被还原的是Cu2+和Ag+;而Pb和Zn的活动性顺序在H的前面,它们的离子与H+共存时,首先被还原的是H+。
所以电解含有Zn2+、Pb2+的溶液时,H+先得电子生成H2,n(e-)=n(H+)=0.30 mol·L-1×0.1 L=0.03 mol,故Zn2+、Pb2+得到的电子为0.04 mol-0.03 mol=0.01 mol,生成的金属Zn、Pb的物质的量均为0.005 mol,其质量分别为0.325 g、1.035 g;电解含有Ag+的溶液,可得Ag的质量为0.1 mol·L-1×0.1 L×108 g·mol-1=1.08 g;电解含有Cu2+的溶液,可得铜的质量为0.2 mol·L-1×0.1 L×64 g·mol -1=1.28 g,C项符合题意。
电化学练习题1. 在电解质溶液中,为什么正极会生成氧气,而负极会生成氢气?在电解质溶液中,正极是氧化反应的地方,而负极是还原反应的地方。
在电解质溶液中,水分解为氢气和氧气的反应(2H2O -> 2H2 +O2)。
正极上发生氧化反应,水被氧化成氧气(4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-),负极上发生还原反应,水被还原成氢气(2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-)。
2. 什么是电化学电池?简要描述一下原电池和可逆电池。
电化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它包括正极、负极和电解质溶液。
原电池是一种非可逆电池。
它的正极和负极之间存在电势差,通过化学反应发生电子转移,将化学能转化为电能。
在原电池中,化学反应发生后无法逆转,即电池反应不可逆。
可逆电池是一种理论上完全逆转的电池。
在可逆电池中,正极和负极之间的电势差可以通过反向电流逆转,使电子从负极流向正极,化学反应也可以逆转。
可逆电池的反应是在无限慇懃的条件下进行的。
3. 什么是标准电极电势?如何利用标准电极电势判断化学反应的方向?标准电极电势是指在标准条件下,将电极与标准氢电极相比较时的电势差。
在标准条件下,标准氢电极的电极电势被定义为0V。
其他电极相对于标准氢电极的电势差被称为标准电极电势。
根据标准电极电势的大小,可以判断化学反应的方向。
如果化学反应中一个物质的标准电极电势大于另一个物质,则这个物质在反应中将发生氧化反应,作为正极。
另一个物质将发生还原反应,作为负极。
反之,如果一个物质的标准电极电势小于另一个物质,则这个物质将发生还原反应,作为正极,另一个物质将发生氧化反应,作为负极。
4. 请解释电解质溶液中所发生的电解过程。
电解质溶液中的电解过程是指在施加外电压的情况下,正极和负极发生的化学反应。
正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应。
在正极上,电解质溶液中的阴离子被氧化成氧气或其他氧化产物,同时放出电子。
在负极上,电解质溶液中的阳离子被还原成氢气或其他还原产物,并吸收电子。
专题训练(五) 电化学原理及应用 时间:45分钟 分值:100分 一、选择题(每小题6分,共48分) 1.(2014·南昌市调研)用如图装置进行实验(A为电流计): 观察到现象: 装置图1:Cu电极上产生大量的无色气泡 装置图2:Cu电极上无气泡产生,而Cr电极上产生大量气泡 则下列说法正确的是( ) A.图1是电解池,图2是原电池 B.两个电池中,电子均由Cr电极流向Cu电极 C.图2中Cr电极可能被浓HNO3钝化成惰性电极 D.由实验现象可知金属活动性:Cu>Cr 解析 图1和图2均为原电池,A项错误;图1中的Cu电极上产生无色气泡,即为氢气,故Cu为正极,电子从Cr电极流向Cu电极,图2中Cu与浓硝酸反应,Cu为负极,电子由Cu电极流向Cr电极,B项错误、C项正确;图1原电池可以比较两种金属的活动性,即Cr>Cu,D项错误。
答案 C 2.(2014·海淀区期末)铅蓄电池反应原理为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),下列说法正确的是( ) A.放电时,负极的电极反应式为:Pb-2e-===Pb2+ B.放电时,正极得电子的物质是PbO2 C.充电时,电解质溶液中硫酸浓度减小 D.充电时,阴极的电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+4H++SO 解析 放电时负极反应为:Pb-2e-+SO===PbSO4,A项错误;放电时正极上PbO2得到电子,发生还原反应:PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O,B项正确;充电时为电解过程,电解质溶液中硫酸浓度增大,C项错误;充电时,阴极反应为放电时负极反应的逆反应,D项错误。
答案 B 3.(2014·东城区统测) 如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2作溶剂,反应原理是4Li+FeS2===Fe+2Li2S。
电化学原理及其应用1.(2020·广西省桂林市高三联合调研)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2S x)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,总反应为2Na+xS Na2S x,其反应原理如图所示。
下列叙述正确的是()A.放电时,电极a为正极B.放电时,内电路中Na+的移动方向为从b到aC.充电时,电极b的反应式为S x2--2e-=xSD.充电时,Na+在电极b上获得电子,发生还原反应【答案】C【解析】放电时Na 失电子,故电极a为负极,故A错误;放电时该装置是原电池,Na+向正极移动,应从a到b,故B错误;充电时该装置是电解池,电极b是阳极,失电子发生氧化反应,电极反应式为:S x2--2e-=xS,故C正确;充电时,电极a是阴极,Na+在电极a上获得电子发生还原反应,故D错误;故答案为C。
2.(2020·吉林省吉林市高三二调)金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O =2M(OH)2。
(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是()A .电解质中的阴离子向多孔电极移动B .比较Mg 、Al 、Zn 三种金属-空气电池,Mg -空气电池的理论比能量最高C .空气电池放电过程的负极反应式2M -4e -+4OH -=2M(OH)2D .当外电路中转移4mol 电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)【答案】C【解析】原电池中阴离子应该向负极移动,金属M 为负极,所以电解质中的阴离子向金属M 方向移动,故A 错误;电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g 时,这三种金属转移电子物质的量分别为124×2mol =112mol 、127×3mol =19mol 、165×2mol =132.5mol ,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B 错误;负极M 失电子和OH −反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M -4e -+4OH -=2M(OH)2,故C 正确;由正极电极反应式O 2+2H 2O +4e −=4OH −有O 2~4OH −~4e −,当外电路中转移4mol 电子时,消耗氧气1mol ,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L ,故D 错误;故答案选C 。
第1章 绪论1.测得25℃时,0.001mol/L 氯化钾溶液中,KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq ,若作为溶剂的水的电导率为1.0⨯10-6S/cm ,试计算该溶液的电导率。
解:由N c 1000κλ=得cm c N KCl KCl /S 103.1411000001.03.14110006-⨯=⨯==λκ 所以该溶液电导率cm KCl /S 103.142101.0103.1416-66--⨯=⨯+⨯=+=水溶液κκκ0231.07.39002.9)()(0===HAc HAc λλαMicrosoft Office Lite Edition 20033.在25℃时,将水中的一切杂质除去,水的电导率将是多少?25℃时水的离子积Kw=1.008⨯10-14。
下列各电解质的极限当量电导分别为:λ0(KOH)=274.4Scm 2/eq ,λ0 (HCl)=436.04 Scm 2/eq, λ0 (KCl)=149.82 Scm 2/eq 。
解:水的极限当量电导是eq KCl HCl KOH O H /Scm 62.55082.14904.4264.274)()()()(200020=-+=-+=λλλλ由c H+c OH-=K w =1.008⨯10-14=c 2,得到水电离浓度L mol c N /10004.110008.1714--⨯=⨯= cm c O H NO H /S 1053.5100010004.162.5501000)(87202--⨯=⨯⨯==λκ5.扣除了水的电导率后得到18℃下饱和Cu(OH)2溶液的电导率为1.19⨯10-5S/cm ,试用此值计算该温度下Cu(OH)2在水中的溶度积Ks 。
已知Cu(OH)2的摩尔电导为87.3Scm 2/mol 。
解:由Nc 1000κλ=得L mol c N /10363.13.871019.11000100045--⨯=⨯⨯==λκ 由Cu(OH)2⇔Cu 2++2OH -得K s =c Cu2+c OH-=c(2c)2=4c 3=4⨯ (1.363⨯10-4)3=1.01⨯10-11(mol/L)37. 25℃时,冲淡度为32L/eq 的醋酸溶液的当量电导为9.02Scm 2/eq 、该温度下HCl,NaCl,NaAc 的极限当量电导分别为426.2Scm 2/eq,126.5 Scm 2/eq 和91.0 Scm 2/eq 。