2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题6 电化学(解析版)
- 格式:pdf
- 大小:1.19 MB
- 文档页数:25
绝密★启用前2020年高考化学二轮复习对点集训-电化学基础本试卷共100分,考试时间90分钟。
一、单选题(共10题, 共30分)1.有如图所示的两个原电池装置,下列说法不正确的是()A. A池中负极的电极反应为Mg-2e-===Mg2+B. Mg在A池中为负极,在B池中为正极C. A池和B池中电子的流向:Mg→导线→AlD.原电池工作一段时间后,A池溶液的pH会增大2.如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是()A. B极为原电池的正极B. A、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸C. C中阳离子向A极移动D. A极发生氧化反应3.硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀,为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应,研究人员设计了如图的实验装置,结果电流计指针发生了偏转,下列分析正确的是()A.如图装置的电流方向是从C1到C2B. C1是负极,发生的反应是2I--2e-===I2C. K+向C1电极流动D.装置发生的总反应是Hg2++2I-===HgI2↓4.用铜片、银片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()①铜电极的质量减少②正极反应为Ag++e-===Ag③在外电路中,电流由铜电极流向银电极④实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作A.①②B.②③C.②④D.③④5.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有()①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑③2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑④2H2O2H2↑+O2↑A.①②③B.①②④C.②③④D.②④6.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是()A.原电池中失去电子的一极为负极B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C.原电池中相对活泼的一极为正极D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极7.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
【精品】二轮复习电化学专题卷(全国通用)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是()A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag2.港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。
下列分析错误的是A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池C.采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀3.下列装置一定能证明2Ag++2I-=2Ag+I2能否自发进行的是A.B.C.D.4.燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展,一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。
下列说法正确的是A.M极生成氮气且电极附近pH降低B.负极上每消耗1 mol N2H4,会有2 molH+通过质子交换膜C.正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-D.电极M是原电池的正极5.我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。
总反应为CO(NH2)2+H2O=3H2↑+N2↑+CO2↑。
下列说法中错误的是A.a为阳极,CO(NH2)2发生氧化反应B.b电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.每转移6mol电子,a电极产生1molN2D.电解一段时间,a极区溶液pH升高6.“ ZEBRA”绿色电池是新型电动汽车的理想电源,结构如图所示:隔开两极的陶瓷管作钠离子导体。
下列关于该电池的叙述错误的是A.放电时,Na+、Al3+均向负极移动B.放电时,Na元素被氧化C.充电时的阳极反应为:Ni+2C1--2e—=NiCl2D.该电池具有可快充、高比功率、放电持久等优点7.新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势,其工作原理如图所示。
2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题(六)电化学1.如图中,甲是电解饱和食盐水,乙是铜的电解精炼,丙是电镀,回答:(1)b极上的电极反应式为,甲电池的总反应化学方程式是。
(2)在粗铜的电解过程中,图中c电极的材料是(填“粗铜板”或“纯铜板”);在d电极上发生的电极反应为;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质,则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是,电解一段时间后,电解液中的金属离子有。
(3)如果要在铁制品上镀镍(二价金属),则e电极的材料是(填“铁制品”或“镍块”,下同),f电极的材料是。
(4)若e电极的质量变化118g,则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为。
2.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是(填字母序号)。
A.铝B.石墨C.银D.铂(2)N极发生反应的电极反应式为。
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。
(3)电解过程中,X极区溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e﹣+8OH﹣===FeO+4H2O若在X极收集到672mL 气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少g。
(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn====Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为。
3.(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为_____________________,A电极的电极反应式为;反应进行一段时间后溶液C的pH将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
《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。
绝密★启用前2020年高考化学二轮复习对点集训-电化学基础本试卷共100分,考试时间90分钟。
一、单选题(共10题, 共30分)1.有如图所示的两个原电池装置,下列说法不正确的是()A. A池中负极的电极反应为Mg-2e-===Mg2+B. Mg在A池中为负极,在B池中为正极C. A池和B池中电子的流向:Mg→导线→AlD.原电池工作一段时间后,A池溶液的pH会增大2.如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是()A. B极为原电池的正极B. A、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸C. C中阳离子向A极移动D. A极发生氧化反应3.硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀,为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应,研究人员设计了如图的实验装置,结果电流计指针发生了偏转,下列分析正确的是()A.如图装置的电流方向是从C1到C2B. C1是负极,发生的反应是2I--2e-===I2C. K+向C1电极流动D.装置发生的总反应是Hg2++2I-===HgI2↓4.用铜片、银片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()①铜电极的质量减少②正极反应为Ag++e-===Ag③在外电路中,电流由铜电极流向银电极④实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作A.①②B.②③C.②④D.③④5.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有()①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑③2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑④2H2O2H2↑+O2↑A.①②③B.①②④C.②③④D.②④6.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是()A.原电池中失去电子的一极为负极B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C.原电池中相对活泼的一极为正极D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极7.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
绝密★启用前2020届全国高考化学二轮复习《电化学基础》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生,下列叙述正确的是()A.铜电极附近观察到黄绿色气体B.石墨电极附近溶液呈红色C.溶液中的Na+向石墨电极移动D.铜电极上发生还原反应2.如下图所示,其中甲池的总反应式:2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池中通入CH3OH一极的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O===CO32−+8H+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体3.对于原电池的电极名称,叙述错误的是()A.发生氧化反应的一极为负极B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极4.原电池反应是释放能量的氧化还原反应,下列可设计成原电池的化学反应是()A. H2O+CaO===Ca(OH)2B. Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3·H2O+8H2OC. 2KClO32KCl+3O2↑D. CH4+2O2CO2+2H2O5.现有A、B、C、D四种金属片:①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸中,B表面变黑并逐渐溶解;②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中,C发生氧化反应;③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸中,电子流动方向为A→导线→C。
根据上述情况,下列说法中正确的是()A.在①中,金属片B发生还原反应B.在②中,金属片C作正极C.如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中,则金属片D上有气泡产生D.上述四种金属的活动性由强到弱的顺序是A>B>C>D6.X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中,X溶解,Z极上有氢气放出;Y2+的氧化性强于Z2+,弱于M2+。
——教学资料参考参考范本——【高中教育】最新高考化学二轮复习专题6电化学基础及其应用训练题(含解析)______年______月______日____________________部门1、化学工业在经济发展中的作用举足轻重,下列有关工业生产的叙述中正确的是()A.氯碱工业中阳极得到氢氧化钠和氢气B.电镀铜时,电镀液中c(Cu2+)基本保持不变C.工业上用电解溶融态氧化镁的方法得到金属镁D.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质【答案】B2、下列是某校实验小组设计的一套原电池装置,下列有关描述不正确的是()A.此装置能将化学能转变为电能B.石墨电极的反应式:O2+2H2O+4e—=4OH—C.电子由Cu电极经导线流向石墨电极D.电池总的反应是:2Cu+O2+4HCl=2CuCl2+2H2O【答案】B3、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca=====CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是( )正极反应式:Ca+2Cl- - 2e- ===== CaCl2放电过程中,Li+向负极移动没转移0.1mol电子,理论上生成20.7Pb常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转【答案】D【解析】A、正极发生还原反应,故为PbSO4+2e-=Pb+SO42-,错误;B、放电过程为原电池,阳离子向正极移动,错误;C、每转移0.1mol电子,生成0.05molPb,为10.35g,错误;D常温下,电解质不能融化,不能形成原电池,故指针不偏转,正确。
考查化学基本理论,设计电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。
4、可以将反应Zn+Br2====ZnBr2设计成蓄电池,下列4个电极反应:①Br2+2e-====2Br ②2Br-2e-====Br2 ③Zn-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③B.②和①C.③和①D.④和①【答案】A【解析】由题意,电池反应式为:Zn+Br2ZnBr2,充电时阳极上发生氧化反应:2Br--2e-====Br2;放电时的负极反应式为:Zn-2e-====Zn2+。
题型专练(六) 电化学基础1.(2019·辽宁葫芦岛一模)据报道,我国已研制出“可充室温钠—二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚溶液,电池总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。
下列叙述不正确的是( )A.放电时钠金属片发生氧化反应B.放电时吸收CO2,充电时释放CO2C.放电时Na+向碳纳米管移动2Na+C O32--2e-Na2CO3答案D解析放电时钠金属片作负极,失去电子发生氧化反应,A项正确;放电时正极上吸收CO2气体,CO2中的C原子得到电子,被还原生成C单质,充电时C单质失去电子,与Na2CO3反应变为CO2气体,同时产生金属Na,B项正确;放电时Na+向正极碳纳米管方向移动,C项正确;放电时负极上的Na 失去电子,负极反应为Na-e-Na+,D项错误。
2.(2019·河北唐山一模)研究人员研发了一种“水电池”,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。
在海水中,电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl Na2Mn5O10+2AgCl。
下列有关“水电池”在海水中放电时的说法正确的是( )A.正极反应式:Ag+Cl-+e-AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移4 mol电子C.Na+向“水电池”的负极移动D.AgCl是氧化产物答案D解析该电池的正极反应为5MnO2+2e-Mn5O102-,负极反应为Ag+Cl--e-AgCl,A项错误;由电池总反应方程式可知,每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子,B项错误;电池放电过程中钠离子向正极移动,C项错误;负极上Ag失电子被氧化,故AgCl是氧化产物,D项正确。
3.(2019·湖北部分重点中学第二次联考)高温时通过以下反应制备金属铝。
用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI+为有机阳离子)。
直流电源2020届高考化学专项提分练习 电化学(含答案)1.针对右图装置的说法中,正确是()A .溶液中pH 值明显下降B .铁片为正极,镀锌铁片为负极C .阴极的电极反应式:Fe -2e → Fe 2+D .电子由锌经溶液流向铁 【答案】B2.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,关于两个电解池反应的说法正确的是 ( ) A .阳极反应式相同 B .电解结束后所得液体的pH 相同C .阴极反应式相同D .通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)【答案】C3.某原电池反应的离子方程式为:Zn + 2H +→ Zn 2+ + H 2↑,关于此原电池下列说法正确的是 ()A .HNO 3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 .该原电池的正极材料可以为铁【答案】D4.如图用石墨电极电解CuCl 2溶液。
下列分析正确的是()A .a 极发生还原反应B .每生成6.4 g Cu ,转移电子0.2 molC .阳极反应式:2Cu 2e Cu ++→D .在直流电源中电流从b 流向a 【答案】B5.用石墨电极电解CuCl 2溶液(见右图)。
下列分析正确的是()A .通电使CuCl 2发生电离B .a 端是直流电源的负极C .阳极上发生的反应:Cu 2++2e - →CuD .通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体 【答案】B6.将碳棒和铁棒平行插入NaCl 溶液,两棒的液面以上部分用铜丝相联并接入电流计,电流计指针偏转。
以下说法正确的是( ) A .电子自碳棒通过溶液流向铁棒B .电子自铁棒通过铜丝流向碳棒C .溶液中的H +得到电子放出H 2D .铜丝失去电子发生氧化反应【答案】B7.石墨作电极电解氯化铜溶液,(右图),下列分析正确的是()A .a 端是直流电源的负极B .通电使氯化铜发生电离C .阳极上发生的反应:Cu 2++2e→CuD .通电一段时间,在阴极附近观察到有黄绿色气体产生 【答案】A8.右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图,其中的阳离子交换膜仅允 许Na +通过。
2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题(六)电化学1.如图中,甲是电解饱和食盐水,乙是铜的电解精炼,丙是电镀,回答:(1)b极上的电极反应式为,甲电池的总反应化学方程式是。
(2)在粗铜的电解过程中,图中c电极的材料是(填“粗铜板”或“纯铜板”);在d电极上发生的电极反应为;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质,则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是,电解一段时间后,电解液中的金属离子有。
(3)如果要在铁制品上镀镍(二价金属),则e电极的材料是(填“铁制品”或“镍块”,下同),f电极的材料是。
(4)若e电极的质量变化118g,则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为。
【答案】(1)2H++2e﹣===H2↑2NaCl+2H2O===2NaCl+Cl2↑+H2↑(2)粗铜板Cu2++2e﹣===Cu Au、Ag Cu2+、Fe2+(3)镍块铁制品(4)44.8L【解析】(1)甲是电解饱和食盐水,M为正极,则a为阳极发生氧化反应,b为阴极发生还原反应,电极反应式为2H++2e﹣===H2↑,电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,总反应化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
(2)用电解法进行粗铜提纯时,粗铜应作阳极,精铜作阴极,该装置中M为原电池的正极,N为原电池的负极,所以c为电解池的阳极,d为电解池的阴极,电解时,以硫酸铜溶液为电解液,溶液中的Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应,即Cu2++2e﹣===Cu;作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液,所以Fe发生Fe﹣2e﹣===Fe2+反应,以Fe2+的形式进入溶液中;比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子,以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”,则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是Au、Ag,电解一段时间后,电解液中的金属离子有Cu2+、Fe2+。
(3)要在铁制品上镀镍(二价金属),则铁作阴极与电源负极N相连即f极,镍为阳极与电源正极M相连即e极。
(4)若e电极的质量变化118g,根据转移电子数相等,Ni~2e﹣~Cl2,则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为×22.4L·mol-1=44.8L。
2.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是(填字母序号)。
A.铝B.石墨C.银D.铂(2)N极发生反应的电极反应式为。
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。
(3)电解过程中,X极区溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e﹣+8OH﹣===FeO+4H2O若在X极收集到672mL 气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少g。
(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn====Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为。
【答案】(1)A(2)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e﹣===H2↑+2OH﹣)(3)增大(4)0.28(5)2FeO+6e﹣+5H2O===Fe2O3+10OH﹣【解析】(1)在保证电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜。
(2)N电极连接原电池负极,所以是电解池阴极,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e ﹣===H2↑(或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣)。
(3)电解过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液,溶液呈碱性,溶液的pH增大。
(4)X电极上析出的是氢气,Y电极上析出的是氧气,且Y电极失电子进入溶液,设铁质量减少为x g,根据转移电子数相等得×2=×4+,x=0.28。
(5)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应,反应方程式为2FeO+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣。
3.(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为_____________________,A电极的电极反应式为;反应进行一段时间后溶液C的pH将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。
则电源的负极材料是________,负极反应为___________;正极反应为_____________________________。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。
负极反应式为2CO+2CO-4e-===4CO2,正极反应式为__________________________________,电池总反应式为______________________________。
【答案】(1)4H++2NO+2e-===2NO2+2H2O Cu2e-===Cu2+升高(2)铝4Al-12e-===4Al3+3O2+6H2O+12e-====12OH-(3)O2+2CO2+4e-===2CO2CO+O2===2CO2【解析】(1)若C为浓硝酸,常温下铁遇浓硝酸钝化,不能继续反应,若此时电流表指针发生偏转,B电极材料为正极,A电极材料Cu为负极,负极电极反应为Cu2e-===Cu2+,正极反应为4H++2NO+2e-===2NO 2+2H2O,反应一段时间后溶液pH会升高。
(2)以铝、海水电池作为能源的新型海水标志灯,Al为负极,发生氧化反应:4Al12e-===4Al3+,空气中的氧气为正极,正极材料为石墨,该电极上发生还原反应:3O2+6H2O+12e-===12OH-。
(3)该熔融盐燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO,负极上燃料CO失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳,电极反应式为2CO+2CO4e-===4CO2,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O2===2CO2-。
4.A、B、C为三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加。
常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。
据此回答下列问题:(1)M为电源的________(填“正”或“负”)极,电极b上发生的电极反应为______________________。
(2)写出乙烧杯中的电池反应方程式:________________________。
(3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?________________________________________________________________________。
(4)若经过这一段时间后,要使丙恢复到原来的状态,需要进行的操作是__________________________。
【答案】(1)负4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)2CuSO 4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4(3)能,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应变为电解水的反应(4)向丙烧杯中加入一定量水【解析】(1)乙中c电极质量增加,则c处发生的反应为Cu2++2e-===Cu,即c电极为阴极,由此可推出b 为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。
测得乙中c电极质量增加,说明有金属析出,则乙溶液中含Cu2+,而Cu2+只能和SO结合,可以确定B为硫酸铜;由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图,可以确定A为KOH或NaOH溶液,C为Na2SO4或K2SO4。
甲中为KOH或NaOH溶液,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-===2H2O+O2↑。
(2)乙烧杯中是电解CuSO 4溶液,反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。
(3)乙中铜全部析出后,电解质变为H2SO4,所以电解反应仍能继续进行。
5.如图所示,通电5min后,③极增重2.16g,此时CuSO4恰好电解完。
设A池中原混合溶液的体积为200 mL。
(1)电源F为________极;②极为________极;B池为________池。
(2)A池中②极上的电极反应式为_____________________________________________。
(3)通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为________。
【答案】(1)正阳电镀(2)4OH--4e-===2H2O+O2↑(3)0.05mol·L-1【解析】(1)由③极增重2.16g可知,①③是电解池的阴极,②④是电解池的阳极,E是电源的负极,F是电源的正极。
又因为B池的阳极是银,电解质是硝酸银,故该池是电镀池。
(2)A池中,②极只发生反应4OH --4e-===2H2O+O2↑。
(3)因为③极增重2.16g是银的质量,即转移电子是2.16g÷108g·mol-1=0.02mol,而①极反应为Cu2++2e-===Cu,故原Cu2+物质的量为0.02mol×=0.01mol,故Cu2+的物质的量浓度为0.05mol·L-1。
6.下图是一个电化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O,请回答下列问题:(1)写出图中甲、乙两池的名称:甲池是________装置,乙池是________装置。
(2)写出下列电极的名称:通入CH3OH的电极名称是________,B(石墨)电极的名称是________。
(3)写出下列电极反应式:通入O2电极:________________________________________________;A(Fe)电极:_____________________________________________________。