高三化学专题训练电化学新人教版
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电化学原理及其运用专题(四)1.电池的电极名称不仅与电极材料性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法不正确的是A.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池,其负极反应式为:Al﹣3e―=== Al3+B.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,其负极反应式为:Al﹣3e―+4OH―=== AlO2―+2H2O C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,其负极反应式为:Cu﹣2e―===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为:Cu﹣2e―===Cu2+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、三是金属钠或镁的制备。
下列关于这三个工业生产的描述中正确的是A.电解法制镁一般是用熔融态氯化镁进行电解,但也可用其相应的盐,如熔融态的碳酸镁B.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.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+4H++2 SO4 2―===2PbSO4+2H2O。
如下图所示,A 为PbO2电极,B为Pb电极,E、F均为PbSO4电极。
先闭合S1足够长时间后断开S1。
则下列有关说法中不正确的是下A.1 mol Pb和1 mol PbO2具有的总能量大于2 mol PbSO4具有的总能量B.若将两U形管中的溶液混合,混合液的质量分数仍为30%C.两U形管均可单独作为原电池使用,正极分别为A和FD.若再单独闭合S2,电极A、B的质量会逐渐增加,电极E、F的质量会逐渐减小4.同学按如图所示的装置进行实验。
A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水,当S闭合时,在交换膜处SO2-4从右向左移动。
下列说法错误的是A.电解一段时间后,向Ⅱ装置通入适量的HCl气体可以恢复原来的浓度B.反应初期,Y电极周围出现白色沉淀 C.B电极质量增加D.X电极产生气泡,且生成1 mol气体的同时,有1 mol A参与反应5.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0.1mol电子,消耗1.12L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极6.科学家开发出了下图所示新构造的大容量锂空气电池。
则下列说法不正确的是A.放电时的正极反应为O2+2H2O+4e―===4OH―B.充电时正极附近pH降低C.若用该电池作电源电解硫酸镁溶液,当电路中有0.02 mol e-转移时,阴极增重0.24 g D.在该电池中,放电反应生成的不是固体的Li2O,而是容易溶解在水性电解液中的LiOH。
因此,氧化锂在空气电极堆积后,不会导致工作停止7.一种充电电池放电时的电极反应为:H2+2OH―﹣2e―=2H2O; NiO(OH)+H2O+e―=Ni(OH)2+OH―当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是A. H2O的还原B. NiO(OH)的还原C. H2的氧化D. Ni(OH) 2的氧化8.将质量相等的Ag片和铂片插入硝酸银溶液(足量)中,银片与电源正极相连,铂片与电源负极相连。
以电流1 A通电10 min,然后反接电源,以电流2 A继续通电10 min。
下图为表示银电极的质量、铂电极的质量、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图,正确的是9.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)。
则下列说法中正确的是A.电池工作时,正极反应式为:O2+2H2O+4e―===4OH―B.电解时,a电极周围首先放电的是Br―而不是Cl―,说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者C.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极D.忽略能量损耗,当电池中消耗0.02 g H2时,b极周围会产生0.04 g H210.有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是A.每消耗1molCH4可以向外电路转移4mol电子B.负极上CH4失去电子,电极反应式为CH4+10OH―=CO32―+7H2O+8e―C.负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e―=4OH―D.电池放电后,溶液pH不断升高11.以ZnCl2和KCl为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无关C.电镀时保持电流恒定,升高温度不会改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用12.如下图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间(上为K2,下为K1),观察到两只玻璃管内部有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转,则下列说法不正确的是A.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:4OH―﹣4e―=O2↑+2H2OB.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大C.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应为:2H++2e―=H2↑D.断开K1,闭合K2时, OH—向b移动13.氢氧燃料电池以氢气为还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液。
以下几种说法:①负极反应为:O2+2H2O+4e―=2OH―;②负极反应为:H2+4OH―﹣4e―=4H2O;③电池工作时正极区碱性增强,负极区碱性减弱;④电池工作时溶液中阴离子移向正极。
正确的组合是A.①④B.②④C.①③④D.②③14.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是A.正极反应式:Ag+Cl―﹣e―=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物15.按下图装置进行实验,下列描述正确的是(N装置中两个电极均为石墨棒)A. C1上发生还原反应B. M 装置中SO42―移向Cu电极C. 工作一段时间后装置M 中溶液PH变小,装置N中溶液PH变大D. Cu电极与C2电极上的电极反应相同16.甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车等,它一极通入甲醇;电解质是质子交换膜,它能传导氢离子。
电池工作时,甲醇被氧化为二氧化碳和水,氧气在电极上的反应是:O2+4H++4e―=2H2O。
下列叙述中,不正确...的是A. 电池的总反应是:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2OB. 负极的反应为:CH3OH+H2O 6e―=CO2↑+6H+C.正极的反应为:O2+4H++4e―=2H2O D.电池工作时,H+由正极移向负极17.一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率而倍受重视。
现有Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质,一极通CO 气体,另一极通O 2和CO 2的混合气体,制作650℃时工作的燃料电池,其电池总反应是2CO+O 2=2CO 2。
则下列说法中正确的是A. 通CO 的一极是电池的正极B. 负极电极反应是:O 2+2CO 2+4e ―=2CO 32― C. 熔融盐中CO 32―的物质的量在工作时保持不变D. 电池工作时,CO 32―向正极移动 18.模拟铁的电化学防护的实验装置如右图所示,下列说法不正确...的是 A. 若X 为碳棒,开关K 置于A 处可减缓铁的腐蚀B. 若X 为锌棒,开关K 置于A 或B 处均可减缓铁的腐蚀C. 若X 为锌棒,开关K 置于B 处时,铁电极上发生的反应为 2H ++2e ―=H 2↑D. 若X 为碳棒,开关K 置于A 处时,铁电极上发生的反应为2H ++2e ―=H 2↑19.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC ),RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。
下图为RFC 工作原理示意图,有关说法正确的是A. 当有0.1mol 电子转移时,a 极产生1.12L O 2(标准状况下)B. b 极上发生的电极反应是:4H 2O + 4e ―= 2H 2↑+ 4OH ―C. d 极上发生的电极反应是:O 2 + 4H + + 4e ― = 2H 2OD. c 极上进行还原反应,B 中的H +可以通过隔膜进入A20.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述不正确...的是 A .a 和b 用导线连接时,正极发生的反应:Cu 2+ +2e ―==CuB .a 和b 不连接时,铁片质量会增加,原因是发生:Cu 2+ + Fe = Cu + Fe 2+C .无论a 和b 是否连接,铁片均被腐蚀,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D .a 和b 分别连接电源正、负极,Cu 电极发生的反应:4OH ―_ 4e ― == 2H 2O + O 2 ↑21.铝合金以质轻、稳定性好等优点广泛应用于航空航天事业。
在铝合金表面能形成一层较厚的氧化膜,这是其在空气中稳定存在的关键。
其反应原理是以铝件与另一种材料为电极,以某种溶液作电解质溶液进行电解,通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜,薄膜的某些部位存在着小孔,电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解,从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。
某校课外兴趣小组的同学根据上述原理,以铝件和铁棒为电极,以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验,实验装置如下图所示:(1)铝件放在________(填“X”或“Y”)极。
K A B 食盐水 XFe(2)铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是________________________________________。
(3)电解过程中,必须使电解质溶液的pH保持相对稳定(不能太大也不能太小)的原因是_____ _______________________________________________________________________ 。
(4)用碳酸氢钠溶液作电解质溶液,而不用碳酸钠溶液作电解质溶液,其理由是____________ ________________________________________________________________________ 。