高考化学二轮复习 第7讲 电化学课后达标检测
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选择题突破7 电化学【真题回顾】命题角度1新型化学电源1.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下。
下列说法错误的是()A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池2.(2023·全国新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。
放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成Zn x V2O5·n H2O。
下列说法错误的是()A.放电时V2O5为正极B.放电时Zn2+由负极向正极迁移C.充电总反应:x Zn+V2O5+n H2O===Zn x V2O5·n H2OD.充电阳极反应:Zn x V2O5·n H2O-2x e-===x Zn2++V2O5+n H2O命题角度2电解原理及应用3.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。
下列说法正确的是()A.b端电势高于a端电势B.理论上转移2 mol e-生成4 g H2C.电解后海水pH下降D.阳极发生:Cl-+H2O-2e-===HClO+H+4.(2023·浙江1月选考)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是()A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-===TiSi+4H2OC.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动命题角度3电化学“膜”装置的应用5.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。
该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为x mol·h-1。
【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。
魁夺市安身阳光实验学校专题跟踪检测 电化学基础1.(2018·济南模拟)如图甲装置进行实验,若图乙中横坐标X 表示通过电极的电子的物质的量。
下列叙述正确的是( )A .F 表示反应生成Cu 的物质的量B .F 表示反应生成H 2SO 4的物质的量C .E 表示反应生成O 2的物质的量D .E 表示反应消耗H 2O 的物质的量解析:选D 由图甲可得Cu 为阴极,C 为阳极,电解质溶液为CuSO 4溶液,电解总反应为2CuSO 4+2H 2O=====电解 2Cu +2H 2SO 4+O 2↑,各物质及电子转移关系为2H 2O ~2Cu ~2H 2SO 4~O 2~4e -,再根据乙图,所以E 可以表示H 2O 、Cu 和H 2SO 4的物质的量,F 表示O 2的物质的量。
2.(2018·沈阳模拟)一定条件下,实验室利用如图所示装置,通过测量电压求算K sp (AgCl)。
工作一段时间后,两电极质量均增大。
下列说法正确的是( )A .右池中的银电极作负极B .总反应为Ag ++Cl -===AgCl C .正极反应为Ag -e -===Ag+D .盐桥中的NO -3向右池方向移动解析:选B A 项,该装置是原电池,左池Ag 失电子,生成Ag +,发生氧化反应,所以左池中的Ag 电极作负极,错误;B 项,左边的Ag 失电子生成Ag+,与电解质溶液中的Cl -结合生成AgCl ,右边电解质溶液中的Ag +得电子生成单质Ag ,所以总反应为Ag ++Cl -===AgCl ,正确;C 项,正极反应为Ag ++e -===Ag ,错误;D 项,原电池中的阴离子向负极移动,所以盐桥中的NO -3向左池方向移动,错误。
3.(2018·合肥模拟)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH 3的含量,其工作原理示意图如图所示。
下列说法不正确的是( )A .溶液中OH -向电极a 移动 B .O 2在电极b 上发生还原反应C .反应消耗的NH 3与O 2的物质的量之比为4∶5D .电极a 的反应式为2NH 3-6e -+6OH -===N 2+6H 2O解析:选C A 项,因为a 极为负极,则溶液中的阴离子向负极移动,正确;B 项,b 极为正极,O 2在b 极发生还原反应,正确;C 项,反应中N 元素化合价升高3价,O 元素化合价降低2价,根据得失电子守恒,消耗NH 3与O 2的物质的量之比为4∶3,错误;D 项,负极是NH 3发生氧化反应变成N 2,且OH -向a 极移动参与反应,故电极反应式为2NH 3-6e -+6OH -===N 2+6H 2O ,正确。
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+。
(山东专用)高考化学二轮复习考前三个月第一部分专题7 电化学基础练习编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((山东专用)高考化学二轮复习考前三个月第一部分专题7 电化学基础练习)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电化学基础最新考纲展示1。
了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解原电池和电解池的应用.2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
基础回扣1.按如图所示装置进行实验,并回答下列问题.(1)判断装置的名称:A池为________,B池为________。
(2)锌极为____极,Cu2+在溶液中向________(填“Zn”或“Cu”)极运动。
(3)电极反应式正极________________________________________________________________________,负极________________________________________________________________________.(4)若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液①石墨棒C1的电极反应式为______________________,石墨棒C2附近发生的实验现象为__________________________,溶液中的K+向__________(填“C1”或“C2”)电极移动;②当C2极析出224 mL 气体(标准状况时),锌的质量变化________(填“增加"或“减少”)________g,此时B中的溶液的体积为200 mL,则pH为________。
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式。
2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应的方程式。
4.了解常见电解池及其工作原理。
5.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式,一般以新能源电池或燃料为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等,电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池:将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路:外电路:电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn -2e -===Zn 2+Cu 2++2e -===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液,K +移向正极,Cl -移向负极3、构成原电池的条件(1)有一个自发进行的氧化还原反应 (2)装置(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
口诀:负极失电子,正极上还原,离子咋移动,遵循大循环。
适考素能特训一、选择题1.(2018·山东,15)以KCl和ZnCl2混合液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确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用[解析]A项,该装置中没有自发的氧化还原反应发生,因此,不能构成原电池;B项,根据能量守恒定律可知,总的能量等于电镀过程中转化的化学能和转化的热能的和,因此通过的电量与锌的析出量有确定的关系;C项,电流恒定,单位时间内提供给阴极的电量就一定,析出锌的量与温度无关;D项,Zn比Fe活泼,镀锌层破损后Zn被腐蚀。
[答案] C2.(2018·福建,11)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是( )A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑[解析]在原电池中,电解质溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极。
[答案] C3.(2018·北京海淀一模,9)查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际上乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH-2e-===X+2H+。
下列说法中正确的是( ) A.电池内部H+由正极向负极移动B.另一极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O===4OH-C.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极D.电池总反应为:2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O[解析]原电池中阳离子移向正极;乙醇在负极反应,O2在正极反应;酸性环境中,正极反应为:O2+4e-+4H+===2H2O。
专题七电化学体系构建·串真知真题回放·悟高考解读考纲1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式.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及金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
体验真题1.(2020·全国卷Ⅰ·12)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-═══Zn(OH)错误!B.放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 molC.充电时,电池总反应为2Zn(OH)2-,4═══2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD.充电时,正极溶液中OH-浓度升高【解析】放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-+4OH-═══Zn (OH)错误!,故A正确;放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1 mol CO2转化为HCOOH时,转移2 mol电子,故B正确;充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上Zn(OH)2-4转化为Zn,电池总反应为:2Zn(OH)错误!═══2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,故C正确;充电时,正极即为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-═══4H++O2↑,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)·c(OH-)=KK W不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误.W,温度不变时,2.(2020·全国卷Ⅱ·12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能.下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( C )A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为:WO3+x Ag═══Ag x WO3【解析】通电时,Ag电极有Ag+生成,故Ag电极为阳极,故A项正确;通电时电致变色层变蓝色,说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层,故B项正确;过程中,W由WO3的+6价降低到Ag x WO3中的+(6-x)价,故C项错误;该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为:x Ag-x e-═══x Ag+,而另一极阴极上发生的电极反应为:WO3+x Ag++x e-═══Agx WO3,故发生的总反应式为:x Ag+WO3═══Ag x WO3,故D项正确.3.(2020·全国卷Ⅲ·12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-═══VO错误!+2B(OH)错误!+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是( B )A.负载通过0。
电化学1.(2020·阜阳模拟)刚结束的两会《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。
如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池",能量效率可达80%。
下列说法中错误的是( B )A.该装置将化学能转换为电能B.离子交换膜允许H+和OH-通过C.负极为A,其电极反应式是H2-2e-+2OH-═══2H2OD.电池的总反应为H++OH-错误!H2O【解析】“全氢电池”工作时是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能,A正确;由工作原理图可知,左边溶液为碱性,右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和,因此该离子交换膜不能允许H+和OH-通过,B错误;根据氢气的进出方向可知,氢气在吸附层A上发生氧化反应,化合价由0价变成+1价,吸附层A为负极,电极反应为:H2-2e-+2OH-═══2H2O,C正确;根据C的分析可知,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,正极电极反应是2H++2e-═══H2↑,左边吸附层A为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═══2H2O,因此总反应为:H++OH-错误!H2O,D正确。
2.(2020·济南模拟)利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。
其工作原理如下图所示,其中M、N为厌氧微生物电极。
下列有关叙述错误的是( C )A.负极的电极反应为CH3COO--8e-+2H2O═══2CO2↑+7H+B.电池工作时,H+由M极移向N极C.相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3∶2D.好氧微生物反应器中发生的反应为NH错误!+2O2═══NO错误!+2H++H2O【解析】图示分析可知:N极NO-3离子得到电子生成氮气、发生还原反应,则N极为原电池正极。
M极CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,则M极为原电池负极,NH 错误!在好氧微生物反应器中转化为NO错误!.M极为负极,CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,电极反应为CH3COO--8e-+2H2O═══2CO2↑+7H+,故A正确;原电池工作时,阳离子向正极移动,即H+由M极移向N极,故B正确;生成1 mol CO2转移4 mol e-,生成1 mol N2转移10 mol e-,根据得失电子守恒,M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10 mol∶4 mol=5∶2,相同条件下的体积比为5∶2,故C错误;NH错误!在好氧微生物反应器中转化为NO错误!,则反应器中发生的反应为NH错误!+2O2═══NO错误!+2H++H2O.3.(2020·荆州模拟)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
第7讲电化学[课后达标检测][学生用书P137(单独成册)] 1.下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是( )能转化成电能的装置;C.氢燃料电池是将化学能转化成电能的装置;D.铅蓄电池是将化学能转化成电能的装置;所以B能量转化形式与其他三个不同,故选B。
2.下列说法中,不正确的是( )A.钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀B.钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀C.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D.钢闸门作为阴极而受到保护解析:选C。
A项,当钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性时,铁在负极放电,氧气在正极上放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,故A正确;B项,当钢铁表面的水膜呈酸性时,铁在负极放电,水膜中的氢离子在正极放电生成氢气,发生的是钢铁的析氢腐蚀,故B正确;C 项,在原电池中,正极被保护,当将锌板换成铜板后,铜作正极被保护,钢闸门作负极被腐蚀,起不到对钢闸门的保护作用,故C错误;D项,在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,就要将钢闸门作电解池的阴极,故D正确。
3.关于下列装置的说法正确的是( )A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液B.装置①将电能转化为化学能C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒D.若装置②用于电解精炼铜,溶液中的Cu2+浓度保持不变解析:选A。
A.Zn比Cu活泼,为负极,Cu为正极,K+移向CuSO4溶液,故A正确;B.原电池是将化学能转化为电能,故B错误;C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铜棒,故C 错误;D.电解精炼铜时溶液中的Cu2+浓度减小,故D错误。
4.下列有关两个电化学装置的叙述正确的是( )A.图Ⅰ,电流形成的完整过程是负极Zn-2e-===Zn2+,电子经导线流向正极,正极Cu2++2e-===CuB.图Ⅰ,在不改变总反应的前提下,可用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换Cu棒C.图Ⅱ,通电后H+和Na+先从阳极区移动到阴极,然后阴极才发生反应2H++2e-===H2↑D.图Ⅱ,通电后,由于OH-向阳极迁移,导致阳极附近pH升高解析:选B。
A.活泼金属锌失去电子,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,电子沿导线流向正极,正极Cu2++2e-===Cu,内电路离子的定向移动,构成闭合回路,才是电流形成的完整过程,故A错误;B.Na2SO4替换ZnSO4,负极仍是锌放电,原电池中的铜本身未参与电极反应,所以可用能导电的石墨替换Cu棒,故B正确;C.溶液中氢离子来源于水的电离,氢离子浓度很小,所以通电后Na+先从阳极区移动到阴极,阴极周围的水电离出氢离子在阴极放电,故C错误;D.阳极是氯离子放电,生成氯气,氯离子放电结束后是水电离出的氢氧根离子放电,导致阳极附近pH降低,故D错误。
5.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图。
下列有关说法正确的是( )A .a 为电源的负极B .电解结束后,阴极室溶液的pH 与电解前相比将升高C .阳极室中发生的电极反应为2H ++2e -===H 2↑D .若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解) 解析:选D 。
由图可知,右室电解产物为H 2,发生还原反应,故b 为电源的负极,故A 错误;阴极反应为6H 2O +6e -===6OH -+3H 2↑,阳极反应为6Cl --6e -===3Cl 2↑、CO(NH 2)2+3Cl 2+H 2O===N 2+CO 2+6HCl ,根据上述反应可以看出阳极室中反应产生的H +通过质子交换膜进入阴极室与OH -恰恰好反应成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH 不变,故B 、C 错误;标准状况下,13.44 L 气体的物质的量为13.44 L 22.4 L·mol-1=0.6 mol ,由两极反应可知n (N 2)=n (CO 2)=0.6 mol×15=0.12 mol ,生成0.12 mol N 2所消耗的CO(NH 2)2的物质的量也为0.12 mol ,则m [CO(NH 2)2]=0.12 mol×60 g·mol -1=7.2 g ,故D 正确。
6.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。
下列有关说法正确的是( )A .充电时Zn 2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B .放电时每转移2 mol 电子负极增重130 gC .充电时阴极的电极反应式为Br 2+2e -===2Br -D .若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全解析:选A 。
A.充电时,为电解池,阳离子应流向阴极,Zn 2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧,正确;B.放电时,负极为锌失电子生成锌离子,电极应减重,错误;C.充电时,阴极的电极反应式应为Zn 2++2e -===Zn ,错误,D.若将电解液改为氯化锌溶液放电会生成氯气,氯气有毒,不会更安全,错误。
7.利用如图装置进行实验,甲、乙两池中均为1 mol·L-1的AgNO3溶液,A、B均为Ag 电极。
实验开始先闭合K1,断开K2,一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大其氧化性越强)。
下列说法正确的是( )A.闭合K1,断开K2后,A极质量逐渐减小,电极反应式为Ag-e-===Ag+B.闭合K1,断开K2后,乙池中AgNO3溶液浓度增大,B极发生还原反应C.若甲、乙两池溶液的体积均为100 mL,当闭合K1,断开K2后,电路上有0.05 mol 的电子通过,此时乙池中的c(NO-3)=1.5 mol·L-1D.断开K1,闭合K2后,A极是正极,B极为负极解析:选C。
A项错误,当闭合K1,断开K2后,此装置为电解池,B极为阳极,Ag被氧化成Ag+,A极为阴极,甲池中的Ag+被还原成Ag:Ag++e-===Ag,所以A极质量逐渐增加;B项错误,乙池中随c(Ag+)增大,c(AgNO3)增大,但B极发生氧化反应;C项正确,当闭合K1,断开K2后,在此电解池的电路上有0.05 mol的电子通过,乙池中将增加0.05 mol Ag+,甲池将有0.05 mol NO-3进入乙池,所以乙池中的c(NO-3)将由1 mol·L-1增大到1.5 mol·L -1;D项错误,一段时间后断开Kc(AgNO3)大于甲池的,形成浓差电1,闭合K2后,乙池中的池,乙池中Ag+发生还原反应,B极为正极,A极为负极。
8.(1)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂。
从环境保护的角度看,制备Na2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图甲所示。
①电解过程中阳极的电极反应式为____________________________________。
②图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电源工作原理如图乙所示。
工作过程中该电源的正极反应式为__________________________,Na+由________(填“a”或“b”,下同)极区移向________极区。
(2)如图X是直流电源。
Y槽中c、d为石墨棒,Z槽中e、f是质量相同的铜棒。
接通电路后,发现d附近显红色。
①电源上b为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”,下同)。
②Z槽中e为________极。
③连接Y、Z槽线路中,电子流动的方向是d__________e(填“→”或“←”)。
④写出c极的电极反应式:________________________________________________________________________。
⑤写出e极的电极反应式:________________________________________________________________________。
解析:(1)①电解时阳极Fe失电子被氧化为FeO2-4,结合电解质溶液为碱性可得阳极电极反应式为Fe+8OH--6e-===FeO2-4+4H2O;②电池工作时正极发生还原反应,结合图示原理知正极反应为H2O2得电子,被还原为OH-;电解质溶液中的阳离子(Na+)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。
(2)d极附近显红色,说明d为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,c为阳极,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑;直流电源中a为正极,b为负极,Z槽中f为阴极,e为阳极,活性电极作阳极,电极本身失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,电子流动方向为e→d。
答案:(1)①Fe+8OH--6e-===FeO2-4+4H2O②H2O2+2e-===2OH- a b(2)①负②阳③ ←④2Cl--2e-===Cl2↑⑤Cu-2e-===Cu2+9.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择____________(填字母序号)。
a.碳棒b.锌板c.铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:________________________________________________________________________。
(2)图2中,钢闸门C作________极。
用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为__________________________,检测该电极反应产物的方法是________________________________________________________________________。
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。
图3为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E电极为该燃料电池的______极(填“正”或“负”)。
F电极上的电极反应式为______________________________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学方程式解释其原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的金属作负极,所以选锌;锌的活泼性比Fe强作负极,不断遭受腐蚀,需定期拆换。
(2)Fe作阴极被保护,则钢闸门C作阴极;电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气,其电极反应式为2Cl --2e-===Cl2↑,检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸。