电化学习题
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电化学习题
1．研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、C n为电极，有机阳离子与阴离子(AlCl－4、Al2Cl－7)组成的离子液体为电解质。
如图为该电池放电过程示意图。
下列说法错误的是()
A．充电时，Al做阴极、C n为阳极
B．充电时，每生成1 mol铝，同时消耗4 mol Al2Cl－7
C．放电时，电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动
D．放电时，正极反应式为C n[AlCl4]＋e－=== C n＋AlCl－4
2．已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO－2形式存在。
现以Al－H2O2燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过，c、d均为惰性电极)。
下列说法正确的是()
A．燃料电池的总反应为：2Al＋3HO－2===2AlO－2＋2H2O
B．电解时，Al消耗2.7 g，则产生氮气的体积为1.12 L
C．电极b是负极，且反应后该电极区pH增大
D．电解过程中，电子的流向：a→d，c→b
3．用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。
下列有关说法正确的是()
A ．电路中电子流向为a →d →c →b
B ．电极b 为负极，电极反应式为O 2＋4e －===2O 2－
C ．电解后烧杯中溶液pH 增大
D ．理论上b 极消耗气体和c 极生成气体质量相等
4．含乙酸钠和对氯酚(ClOH)的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A ．
B 极是负极
B ．质子从A 极移向B 极
C ．B 极的电极反应式：CH 3COO －－8e －＋4H 2O===2HCO －3＋9H ＋
D ．处理后的废水pH 降低
5．设计如下图装置探究HCl 溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知：Cd 的金属活动性大于Cu)。
恒温下，在垂直的玻璃细管内，先放CdCl 2溶液及显色剂，然后小心放入HCl 溶液，在aa′处形成清晰的界面。
通电后，可观察到清晰界面缓缓向上移动。
下列说法不正确的是( )
A ．通电时，H ＋、Cd 2＋向Pt 电极迁移，Cl －
向Cd 电极迁移 B ．装置中总反应方程式为：Cd ＋2HCl=====通电CdCl 2＋H 2↑
C．一定时间内，如果通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0 C，测得H＋所迁移的电量为4.1 C，说明该HCl溶液中H＋的迁移速率约是Cl－的4.6倍
D．如果电源正负极反接，则下端产生大量Cl2，使界面不再清晰，实验失败
6．如图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是()
A．质子透过离子交换膜由右向左移动
B．铜电极应与X相连接
C．M电极反应式：(C6H10O5)n＋7n H2O－24n e－＝6n CO2↑＋24n H＋
D．当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极增重16 g
7．FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，所以工业上常选用电浮选凝聚法处理污水。
其原理是保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。
某课外兴趣小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图。
(1)氯化铁能用作水处理剂的原因是_____________________________________
___________________________________________________________________
(用离子方程式及必要的文字说明)。
(2)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差、产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。
此时，应向污水中加入适量的________。
A．BaSO4B．CH3CH2OH
C．Na2SO4D．NaOH
(3)电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：
Ⅰ.________________，Ⅱ.________________。
(4)电极反应I和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是__________________________________________________________________。
(5)该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。
为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参与循环(见图)。
A物质的化学式是________。
答案(1)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe(OH)3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质
(2)C(3)Fe－2e－===Fe2＋4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(4)4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋(5)CO2
8．(1)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。
LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为___________________，
电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。
(2)[2014·山东理综，30(1)]离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。
由有机阳离子、Al2Cl－7和AlCl－4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为______________。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。
9．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：___________________________________。
10．H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
(1)写出阳极的电极反应式________________________________________。
(2)分析产品室可得到H3PO2的原因____________________________________。
(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。
并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有________杂质。
该杂质产生的原因是：__________________________________________________________________
11．(1)MnO2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是___________________________。
(2)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
由硫化氢获得硫单质有多种方法。
将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应：
S2－－2e－===S
(n－1)S＋S2－===S2－n
①写出电解时阴极的电极反应式：____________________________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_________________________________________________________________。
