2018届二轮复习 电化学组合装置题 专题卷(全国通用)
电化学组合装置试卷及解析答案
电化学组合装置专题分析将原电池和电解池结合在一起, 综合考查化学反响中的能量变化、氧化复原反响、化学实验和化学计算等知识, 是高测试卷中电化学局部的重要题型. 该类题目的考查内容通常有以下几个方面:电极的判断、电极反响式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH 的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等.解答该类试题,透彻理解电化学原理是根底, 准确判断电池种类是关键, 灵活利用电子守恒是处理数据的法宝.具体可按以下三个步骤进行:第一步:多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断:非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,那么其他装置为电解池. 如下图中,A为原电池,B为电解池.(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极另一个碳棒做电极;而电解池那么一般都是两个惰性电极, 如两个钳电极或两个碳棒. 原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化复原反响,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反响.如以下图中,B为原电池,A为电解池.NaCI常泄稀硒酸(3)根据电极反响现象判断:在某些装置中根据电极反响或反响现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图.印水工低限溶泄溶液假设C极溶解,D极上析出Cu, B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,那么可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池, A是阳极,B是阴极.B D极发生复原反响,A C 极发生氧化反响.第二步:利用相关概念进行分析判断 在确定了原电池和电解池后,利用有关概念作分析和判断,如电极的判断、电极反响方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、 pH 的变化及电解质溶液的恢复等.只要根据各自的规律分析即可.第三步:串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒, 分析时要注意两点:①串联电路中各支路电流相等; ②并联电路中总电流等于各支路电流之和. 在此根底上分析处理其他各种数据.上图中,装置甲是原电池,装置乙是电解池,假设电路中有 溶解6.5 g, Cu 极上析出H 2 2.24 L 〔标准?犬况〕,Pt 极上析出C120.1 mol, C 极上析出 Cu6.4go 甲池中H +被复原,产生H2,负极Zn 氧化生成ZnSO 溶液,pH 变大;乙池中是电解 CuCl 2 溶液,由于Cu"浓度的减小使溶液 pH 微弱增大,电解后再参加适量 CuCl 2固体可使溶液复原.【典例解析】1 .烧杯A 中盛放0.1 mol/L 的H 2SQ 溶液,烧杯 B 中盛放0.1 mol/L 的CuCl 2溶液〔两种 溶液均足量〕,组成的装置如下图.以下说法不正确的选项是〔 〕A. A 为原电池,B 为电解池B. A 为电解池,B 为原电池C.当A 烧杯中产生0.1 mol 气体时,B 烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1 molD.经过一段时间,B 烧杯中溶液的pH 增大解析:选B 构成A 装置的是活泼性不同的两电极,两电极均浸在电解质溶液中,两极 形成了闭合回路,所以 A 装置为原电池装置,且 A 装置为B 装置提供电能.A 装置中的电极 反响式:正极:2H2e-===HT ,负极:Fe — 2e ===Fe :+ o B 装置中的电极反响式:阴极: Ci 2 +2e ===Cu 阳极:2c 「―2e-===CbT .装置B 是电解氯化铜溶液,铜离子浓度减小,0.2 mol 电子转移,那么 Zn 极 A R水解程度减小,溶液的 pH 增大.2.某兴趣小组的同学用以下图所示装置研究有关电化学的问题. 到电流计的指针发生了偏转.请答复以下问题:(1)甲池为(填“原电池〞 “电解池〞或“电镀池〞),通入 CH 3OH 电极的电极反响为.(2)乙池中 A (石墨)电极的名称为 (填“正极〞 “负极〞 “阴极〞或“阳 极〞),总 反 应 式 为(3)当乙池中B 极质量增加5.40 g 时,甲池中理论上消耗 O 2的体积为 mL (标准 状况),丙池中 极析出 g 铜.(4)假设丙中电极不变,将其溶液换成NaCl 溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的 pH将(填“增大〞 “减小〞或“不变〞);丙中溶液的pH 将(填“增大〞 “减 小〞或“不变〞).[解析](1)甲池为原电池,通入 CHOH 的电极为负极,电极反响为: CHOH- 6e +8OH===C 6+ 6HO .(2)乙池中为用惰性电极电解 AgNO 溶液,其中A 作阳极,B 作阴极,总反响为:4AgNO + 2H 2.电解,4Ag + Q T + 4HNQ___ ______ _1 5.40(3)根据各电极上转移的电子相同,那么 n (Ag) = 4n (O 2) =2n (Cu),故 V (O 2)=-x ——4 108= 280 mL, m (Cu) =1X5^0x 64 g = 1.60 g .2 108(4)假设丙中电极不变,将其溶?^换成NaCl 溶液,根据丙中总反响2NaCl+2H2O====2NlaOH + H2T+CI2T,溶液 pH 增大,而甲中总反响为 2CHOM 3c 2+4KOH===22CO+6H 2O,溶液 pH 减小.[答案](1)原电池CH 3OH- 6e + 8OH ===C6 + 6H 2O (2)阳极 4AgNO + 2H 2O 电解,4Ag +QT + 4HNO (3)280 D 1.6(4)减小 增大专项练习1. (2021 •广东高考)某同学组装了如下图的电化学装置,电极I 为 Al,其他均为Cu,那么当闭合该装置的电键时, 观察X22.4 L = 0.28 L■ HI 溶浦 艇区.溶液 1川1溶液 甲池乙池 内池A.电流方向:电极IV一〔A一电极IB.电极I发生复原反响C.电极n逐渐溶解D.电极出的电极反响:Ci2+ +2e ===Cu解析:选A当多个池串联时,两电极材料活泼性相差大的作原电池, 其他池作电解池, 由此可知图示中左边两池组成原电池,右边组成电解池. A项,电子移动方向:电极I 一〔A一电极IV,电流方向与电子移动方向相反, A正确.B项,原电池负极在工作中失电子,被氧化,发生氧化反响, B错误.C项,原电池正极为得电子极,铜离子在电极n上得电子,生成铜单质,该电极质量逐渐增大, C错误.D项,电解池中阳极为非惰性电极时,电极本身失电子,形成离子进入溶液中,由于电极n为正极,因此电极出为电解池的阳极,其电极反响式为Cu- 2e ===Cil+ , D错误.2. 〔2021 •天津高考〕:锂离子电池的总反响为: Li x C+ Li i x CoO 放电充电C+ LiCoO2,........................... 放由, .........................锂硫电池的总反响为:2Li +S Li 2S.有关上述两种电池说法正确的选项是〔A.锂离子电池放电时,Li +向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生复原反响C.理论上两种电池的比能量相同D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析:选B锂离子电池放电时,为原电池,阳离子Li .向正极移动,A错误.锂硫电池充电时,为电解池,锂电极发生复原反响生成Li , B正确.电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少, 两种电池材料不同,显然其比能量不同,C错误. 由图可知,锂离子电池的电极材料为C和LiCoO z,应为该电池放电完全所得产物, 而锂硫电池的电极材料为Li和S,应为充电完全所得产物,故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程,D错误.3. 〔2021 ・江苏高考・10〕一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.以下有关该电池的说法正确的选项是脆化剂A 反响CH4+ H2O A 3建+ CO,每消耗1 mol CH 4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反响为H2 + 2OH-2e _ 2H2.C.电池工作时,C0号向电极B移动D.电极B上发生的电极反响为Q + 2CO+4e =2..看【解析】选D.根据化学反响方程式,每有1 mol甲烷参与反响转移电子数为 6 mol,A项错误;由于电解质为熔融态的碳酸盐,所以电极A上代参与的电极反响式为H2-2e +.汽=H2O + CO,B项错误;根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,碳酸根离子向负极移动〔A 电极〕,C项错误;电极B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子,因此电极反响式为Q + 4e—+ 2.0__2.落;,D项正确.4. 〔2021 •扬州调研〕如下图,将两烧杯中电极用导线相连, 四个电极分别为Mg Al、Pt、Q当闭合开关S后,以下表述正确的选项是〔〕A.电流表指针不发生偏转B. Al、Pt两极有H2产生C.甲池pH减小,乙池pH不变D. Mg C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反响解析:选D甲池Al能与NaOH§液反响,所以为原电池,乙池Pt、C均不与NaOH容液反响,故乙池为电解池,电流表指针偏转.甲池中Mg为正极,产生H2, Al为负极溶解, Pt作阴极产生H2,.作阳极产生Q,甲池消耗NaOH pH减小,乙池消耗水,pH增大.根据电子转移数目相等,那么M g.两极产生的Q、H2体积比为1 : 2,在一定条件下可以完全反应.5.铅蓄电池的工作原理为: 不正确的选项是〔〕Pb+ PbO+2H2SO===2PbSa 2H2O.研读以下图,以下判断电摄片电极R-W【治液MX加溶液中乙A. K 闭合时,d 电极反响式:PbSN 2屋O— 2e ===Pb(2)+ 41^ + SO2B.当电路中转移0.2 mol电子时,I中消耗的HbSO为0.2 molC. K闭合时,n中SOT向c电极迁移D. K闭合一段时间后,n可单独作为原电池, d电极为正极解析:选C选项A, K闭合时I为原电池,n为电解池,n中发生充电反响, d电极为阳极发生氧化反响, 其反响式为PbSO + 2H2.-2e === PbO + 4H + SO4—正确.选项B, 在上述总反响式中,彳#失电子总数为2e,当电路中转移0.2 mol电子时,可以计算出I中消耗的硫酸的量为0.2 mol,正确.选项C, K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,错误. 选项D, K闭合一段时间,也就是充电一段时间后n可以作为原电池,由于c外表生成Pb, 放电时做电源的负极,d外表生成PbO,做电源的正极,所以D项正确.6 . (2021 •海南高考)以下图所示的电解池I和n中, a、b、c和d均为Pt电极.电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b<do符合上述实验结果的盐溶液是()选项X YA MgSO CuSOB AgNO Pb(NO3) 2C FeSO Al2(SO4)3D CuSO AgNO解析:选D题意说明b、d没有气体逸出,所电解的盐溶液中金属元素,应该在金属活动顺序表中(H)以后,只有D符合题意.7 .用铅蓄电池电解AgN@ NaSO的溶液,a、b、c、d电极材料均为石墨.铅蓄电池的总反响为:Pb(s) +PbQ(s) +2屋SQ(aq) 吟电2PbSO(s) +2^0.),通电时a电极质例悔量增加,以下说法正确的选项是 ( )A.电路中通过1 mol 电子时,Y 电极质量增加48 g 8.放电时铅蓄电池负极的电极反响式为:PbO(s) +4H +(aq) + SO (aq) + 2e ===PbSOs) +2屋O(l) C. c 、d 电极产生气体的物质的量之比为 1 : 2D. X 极为负极的量之比为2 : 1.A.溶3^中C (A")减小B. B 极的电极反响:B- 2e ===^+C. 丫电极上有H 2产生,发生复原反响D.反响初期,X 电极周围出现白色胶状沉淀 解析:选D 根据SCT 从右向左通过交换膜移向A 极,那么A 极为负极,故A 极的电极反应为A — 2e-===A+,溶液中c (A 2+)增大,A 错误;B 极为正极,发生复原反响, B 错误;Y电极为阳极,为 C 「放电,发生氧化反响:2c 「―2e-===CLT ,有Cl 2产生,C 错误;右边U 形管中最初为电解 AlCl 3溶液,X 电极为 可放电,C (H+)减小,C (OHI )增大,且AI 3+移向X 极,因此会产生 Al(OH)3白色胶状沉淀,D 正确.9. (201 5 •杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、 电镀要求,即为理想化.①〜⑧为各装置中的电极编号.以下说法错误的选项是解析:选A a 极质量增加,即析出了 Ag, a 为阴极,那么丫为负极,X 为正极,D 项错; B 项,所写电极反响式为正极的电极反响式; C 项,c 为阴极放出H2, d 为阳极放出 Q,物质 8.某同学按以下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K 闭合时,S(T 从右向左通过交换膜移向A 极.以下分析正确的选项是()忸常电池/ [- J的BV 但和Mid 两法 稀独展 BDA.当K 闭合时,A 装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源B.当K 断开时,B 装置锌片溶解,有氢气产生C.当K 闭合后,整个电路中电子的流动方向为①一⑧;⑦一⑥;⑤一④;③一②D.当K 闭合后,A 、B 装置中pH 变大,C 、D 装置中pH 不变解析:选A 当K 闭合时,B 装置构成原电池,在电路中作电源,整个电路中电子的流 动方向为③一②;①一⑧;⑦一⑥;⑤一④;B 装置中消耗 J, pH 变大,A 装置中电解饱和食盐水,pH 变大;C 装置中相当于在银上镀铜, pH 不变;D 装置中相当于铜的电解精炼,pH不变.10 .按如下图装置进行实验,并答复以下问题: (1)判断装置的名称: A 池为, B 池为. (2)锌极为 极,电极反响式为 铜极为 极, 电极反响式为 ; 石墨棒.为 极,电极反响式为 ;石墨棒C 2附近发生的实验现象为 __________________________⑶当C 2极析出224 mL 气体(标准?犬况)时,锌的质量 (填“增加〞或“减 少〞)g, CuSOm 夜的质量 (填“增加〞或“减少〞 )go解析:A 池中Zn 、Cu 放入CuSO 溶液中构成原电池, B 池中两个电极均为石墨电极,在 以A 为电源的情况下构成电解池,即A 原电池带动B 电解池.A 池中Zn 为负极,Cu 为正极,B 池中C 为阳极,G 为阴极,阴极区析出H2,周围OH 富集,酚酗:变红,且n(H 2) = = 0.01 mol,故电路中转移电子的物质的量为0.01 molx2= 0.02 mol,根据得失电子守恒,锌极有0.01 mol Zn 溶解,即 Zn 极质量减少 0.01 mol X65 g - mol 1= 0.65 g ,铜极上有 0.01 mol Cu 析出,即 CuSO 溶液增加了 0.01 mol x (65 g - mol 1 — 64 g - mol 1) = 0.01 g .答案:(1)原电池电解池 (2)负Zn- 2e ===Zn + 正 Cu 2+ + 2e ===Cu 阳 2Cl - 2e ===C 2 T有无色气体产生,附近溶液出现红色(3)减少 0.65 增加 0.0111 .如图为相互串联的甲乙两个电解池, X 、Y 为直流电源的两个电极. 益:玛 电解过程中,发现石墨电极附近先变红.请答复:■斗八 "~^ 石里(1)电源X 极为 极(填"正"或"负"),乙池中Pt 电极上的 三叶三 三三三电极反响式为 .彳-Nai L 溶液HL L (2)甲池假设为电解精炼铜的装置,其阴极增重 12.8 g ,那么乙池中阴极 (滴力通也〉上放出的气体在标准状况下的体积为 ,电路中通过的电子为 mol .⑶ 在(2)的情况下,假设乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,那么电解后所得溶液 c (OHI )=0.224 L 22.4 L - mol解析:(1)由题意得 X 极为正极,Pt 电极为电解池的阳极,电极反响式为 = = = Cl 2 f o (2)甲池的阴极电极反响式: Cu 2 + 2e ===Cu 乙池的阴极电极反响式: 2H+ + 2e 「===HT 由电子守恒得: Cu 〜 2e 〜 H 2 64 g 2 mol 22.4 L 12 . 8 g n (e ) V (H 2) 那么:n (e ) = 0.4 mol V (H 2)=4.48 L(3)乙池发生反响:电解 —2Cl +2H2O====2OH + H4 + C12T 2 22.4 Ln (OH ) 4.48 L n (OH ) = 0.4 mol电解后所得溶液 c (OH ) = 1 mol - L \答案: ⑴正 2cl — 2e ===CLT (2)4.48 L 0.4 _ — 1(3)1 mol - L12 .如以下图装置所示,C 、Q E 、F 、X 、Y 都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度 都相同(假设通电前后溶液体积不变 ),A B 为外接直流电源的两极.将直流电源接通后, F极附近呈红色.请答复:近的颜色逐渐变浅,Y 极附近的颜色逐渐变深,这说明在电场作用下向Y 极移动.(2)假设甲、乙装置中的 C D E 、F 电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之 比为. (3)现用丙装置给铜件镀银,那么 H 应是(填“镀层金属〞或“镀件〞), 电镀液是 溶液.当乙中溶液的 pH 是13时(此时乙溶液体积为 500 mL),丙中镀件2Cl — 2e (1)B 极是电源的段时间后, 甲中溶液颜色,丁中X 极附喋⑴Hk 股体丁邮租和NM1海液 甲 乙上析出银的质量为 ,甲中溶液的pH (填“变大〞 “变小〞或“不变〞).(4)假设将C 电极换为铁,其他装置都不变,那么甲中发生的总反响的离子方程式为解析:(1)由装置图知,直流电源与各电解池串联;由“F 极附近呈红色〞知,F 极为阴极,那么E 极为阳极、D 极为阴极、C 极为阳极、G 极为阳极、H 极为阴极、X 极为阳极、丫极 为阴极、A 极为正极、B 极为负极.甲装置是用惰性电极电解CuSO 溶液,由于 Cu 2+放电,导致c(Cu")降低,溶液颜色逐渐变浅;丁装置是胶体的电泳实验,由于 X 极附近的颜色逐渐变浅,丫极附近的颜色逐渐变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷.(2)当甲、乙装置中的 C D E 、F 电极均只有一种单质生成时,C D E 、F 电极的产物分别为 Q 、Cu 、Cl 2、H2,根据各电极转移电子数相同,那么对应单质的物质的量之比为 1 : 2 : 2 : 2.(3)给铜件镀银,根据电镀原理,铜件作阴极,银作阳极,电镀液是可溶性银盐.当乙 中溶液的pH 是13时,那么乙中 n(OHI )=0.1 mol/L x 0.5 L= 0.05 mol ,即各电极转移电子 0.05 mol ,所以丙中析出银 0.05 mol ;甲装置中由于电解产生 H 卡 ,导致溶液的酸性增强, pH 变小.(4)假设将C 电极换为铁,那么铁作阳极发生反响: Fe — 2e ===F (2+ , D 极发生:Cu 2+ + 2e 一 ...... .. 、一r , , 2+ 电解2 + ===Cu 那么总反响的离子方程式为 Fe+ Cu =====Cu+ Fe .答案:(1)负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶粒带正电荷 (2)1 : 2 : 2 : 2(3)镀件 AgNO(合理即可)5.4 g 变小 2+电解 2+(4)Fe + Cu =====Cu+ Fe13 .电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH 在5.0〜6.0之间,通过电解生成 Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水 的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计如下图装置示意图.(1)实验时假设污水中离子浓度较小,导电水平较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物 形成浮渣.此时,应向污水中参加适量的 .B. CHCHOHC. NaSOA. BaSO D. NaOH(2)电解池阳极发生了两个电极反响,其中一个反响生成一种无色气体,那么阳极的电极反响式分别是:1 .; n ..(3)电极反响I和n的生成物反响得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质, CH为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极.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, 电池工作时必须有局部A物质参加循环(见上图).A物质的化学式是.解析:(1)为了增强溶液的导电性,因此可选用易溶性强电解质溶液,排除A和B,考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0〜6.0之间,因此不能添加NaOH(2)电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e ===F€2+,同时也发生副反响,即溶液中的OH失电子被氧化生成Q.(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式.(4)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO」参加反响,同时根据碳元素守恒可知A必为CO,负极反响式可表示为CH+4CO「— 8e-===5C/2H2Q答案:(1)C (2)Fe — 2e ===F C T 4OH-4e ===2H0+ QT(3)4Fe 2++ 10H2O+ Q===4Fe(OH) J + 8HI+ (4)CO214.以下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH容液、足量的CuSO溶液和100 g 10.00%的K2SO溶液,电极均为石墨电极.(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中%SO浓度为10.47%,乙中c电极质量增力口. 据此答复以下问题:①电源的N端为极;②电极b上发生的电极反响为 ;③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积______________________________________________________________________________ ;④电极c的质量变化是g;⑤电解前后各溶液的酸、碱性强弱是否发生变化,简述其原因:甲溶液 ;乙溶液 ;丙溶液.(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?解析:(1)①乙中c 电极质量增加,说明 c 处发生的反响为:Ci 2 +2e ===Ciu c 电极应 为阴极,那么M 为负极,N 为正极.②甲中盛放的是 NaOH 溶液,电解时实质上是电解水,b 电极上的电极反响为:4OH - 4e ===2H0+ 04.而要计算出b 电极上产生气体的体积,就必须先根据丙中 &SQ 浓度的变 化计算出转移电子的物质的量.设丙中电解水的质量为 xg,由电解前后溶质的质量相等可得:100X 10好(100 —x) X 10.47%, x=4.5 g,所以整个反响转移了0.5 mol 电子,根据电 极反响式可计算出 b 电极放出的 Q 为0.125 mol,其体积为2.8 L, c 电极上析出的铜为 0.25 mol,其质量为16 g .⑤甲中电解的是水,NaOK 度增大;乙中水电离出来的 OHT 放电,4浓度增大;丙中电 解的也是水,虽然 K 2S0浓度变大,但pH 不变.(2)铜全部析出时溶液变为 H 2SQ 溶液,电解仍可以继续进行.答案:(1)①正 ②40K — 4e ===2H0+ Q T= 0.5 mol ,生成 C 2 的体积:0.5 mo l X22.4 L/mol = 2.8 L ④ 16 4⑤碱性增强,由于电解后,水量减少,溶液中NaOHt 度增大 酸性增强,由于电解后 生成H 2S0,溶液中可浓度增大 酸碱性大小没有变化,由于&SO 是强酸强碱盐,浓度增大 不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行,由于 CuSO 溶液已车专变为H 2S0溶液,反响也就变为水的电解反响 ③丙中水减少的质量: 10.00%100 g X 1 — 10.47% = 4.5 g,转移电子的物质的量: 4.5 g 18 g/mol。
高中二轮复习电化学专题卷(全国通用)(答案解析)
【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。
2018届二轮复习 电化学 专题卷(全国通用)
电化学考试时间:50分钟满分:100分一、单项选择题:本题包括7小题,每小题6分,共42分。
1.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是(C)A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析:钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极,从负极流向钢管桩(阴极),A、B正确;C项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。
2.锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。
下列说法正确的是(C)A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)解析:A项,充电时,电解质溶液中K+向阴极移动,错误;B项,放电时总反应方程式为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4,则充电时电解质溶液中c(OH-)逐渐增大,错误;C项,在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2+将与OH-结合生成Zn(OH)2-4,正确;D 项,O2~4e-,故电路中通过2 mol电子,消耗氧气0.5 mol,标准状况下体积为11.2 L,错误。
3.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)A.充电时Zn2+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Br2+2e-===2Br-D.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全4.向新型燃料电池的两极分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体,它在高温下能传导O2-。
2018届二轮复习 电化学 专题卷(全国通用)
电化学专题卷1.(2017·全国卷Ⅱ,11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式:Al3++3e-===AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案 C解析A项,根据电解原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,正确;B项,阴极仅作导体,可选用不锈钢网,且不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,正确;C项,阴极应为氢离子得电子生成氢气,错误;D项,电解时,阴离子移向阳极,正确。
2.(2017·海南,10)一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。
下列叙述错误的是()A.Pd电极b为阴极B.阴极的反应式为N2+6H++6e-===2NH3C.H+由阳极向阴极迁移D.陶瓷可以隔离N2和H2答案 A解析A项,此装置为电解池,总反应是N2+3H2===2NH3,Pd电极b上是氢气发生反应,即氢气失去电子化合价升高,Pd电极b为阳极,错误;B项,根据A项分析,Pd电极a为阴极,反应式为N2+6H++6e-===2NH3,正确;C项,根据电解池的原理,阳离子在阴极上放电,即有阳离子移向阴极,正确;D项,根据装置图,陶瓷隔离N2和H2,正确。
3.(2017·泰安市高三第一轮复习质量检测)一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。
下列说法错误的是()A .电池的正极反应为H 2O 2+2e -===2OH -B .电池放电时Na +从a 极区移向b 极区C .电子从电极b 经外电路流向电极aD .b 极室的输出液经处理后可输入a 极室循环利用答案 C解析 A 项,正极发生反应:H 2O 2+2e -===2OH -,正确;B 项,放电时为原电池,阳离子移向正极,b 为正极,正确;C 项,电子由负极经外电路流向正极,应该由a 到b ,错误;D 项,产生的氢氧化钠溶液可以循环使用,正确。
2018届二轮复习 电化学基础 专题卷(全国通用) (1)
电化学基础一、选择题1.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。
锂离子电池放电时的电极反应式为:负极反应:C6Li-xe- C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)正极反应:Li1-x MO2+xLi++xe- LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是()A.锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x C6Li+Li1-x MO2B.锂离子电池充电时电池内部Li+向负极移动C.放电时,电池内部锂离子从负极流向正极D.锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi++xe- C6Li答案 C2.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。
用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。
下列说法中正确的是()A.b是阴离子交换膜,允许Na+通过B.从A口出来的是H2SO4溶液C.阴极反应式为4OH--4e- 2H2O+O2↑D.Na2SO4溶液从G口加入答案 B3.一种三室微生物电池污水处理系统原理如下图所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。
下列有关说法正确的是()A.该装置为原电池,b是原电池的负极B.中间室:Na+移向右室,Cl-移向左室,a极区溶液的pH减小C.b极反应式为2N-10e-+12H+ N2↑+6H2OD.当左室有4.48 L CO2(标准状况下)生成时,右室产生N2的物质的量为0.8 mol答案 B4.下图装置(Ⅰ)为一种可充电锂离子电池的示意图,该电池充、放电的化学方程式为:Li4Ti5O12+3Li Li7Ti5O12。
装置(Ⅱ)为电解池的示意图。
当闭合K1,断开K2时,Fe电极附近溶液先变红。
下列说法正确的是()(Ⅰ)A.闭合K1,断开K2时,若将Fe电极和石墨电极互换,装置(Ⅱ)中发生的总反应为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑B.闭合K1,断开K2时,当0.1 mol Li+从A极区迁移到B极区时,理论上Fe电极上产生的气体体积为1.12 L(标准状况下)C.取下锂离子电池充电,电极A为阳极,发生氧化反应,电极上发生的电极反应式为:Li7Ti5O12-3e-Li4Ti5O12+3Li+D.若开始时,断开K1,闭合K2,一段时间后,石墨电极附近显红色,则该电极反应为2H++2e- H2↑答案 B5.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。
2018年高考化学二轮专题复习2.7电化学强化练习新人教版
专题强化练习(七)电化学1 •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:1是铜锌原电池示意图。
图 2中,x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量, y轴表示(C. c (H +) D . c (SOT) 解析:该装置构成原电池,Zn 是负极,Cu 是正极。
A 项,在正极Cu 上溶液中的』获得 电子变为氢气,Cu 棒的质量不变,错误;B 项,由于Zn 是负极,不断发生反应Zn — 2e _ ===Zri 十,所以溶液中c (Zn 2*)增大,错误;C 项,由于反应不断消耗 』,所以溶液中的c (H +)逐渐 降低,正确;D 项,SO —不参加反应,其浓度不变,错误。
答案:C2.图 A.铜棒的质量3.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NaCI 溶液,Cl 「在 阳极放电产生 CI 2, H 在阴极获得电子而产生 H 2,正确。
答案:D 4•用石墨电极完成下列电解实验。
实验 F 列对实验现象的解释或推测不合理的是 ( ) A. a 、d 处:2HzO ^2e -===H f+ 2OH B. b 处:2C 「— 2e 「===Cb f C. c 处发生了反应:Fe — 2e_===Fe* D. 根据实验一的原理,实验二中 m 处能析出铜 解析:根据a 、d 处试纸变蓝,可判断 a 、d 两点都为电解池的阴极,发生的电极反应为 2H 2O + 2e —===Hf + 2OH , A 选项正确;b 处变红,局部褪色,说明 b 为电解池的阳极,2CI ——2e — ===Cl 2f,氯气溶于水生成盐酸和次氯酸: CI 2 + ”0===HC 4 HCIO, HCI 溶液显酸性, HCIO 具有漂白性,B 选项不正确;c 处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,发生的电极反应 为Fe — 2e_===Fe* , C 选项正确;实验一中 ac 形成电解池,db 形成电解池,所以实验二实验 装置 现象 a 、d 处试纸变蓝;b 处变红,局部褪色; c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生; n 处有气 泡产生…… D 选项正确。
2018届高考化学二轮 电化学 专题卷(全国通用)
h 后,取出电极,对电极进行干燥,并称量,测得两电极的质量差为 9.6 g。已知,25 ℃时 0.1
mol·L-1 CuSO4 溶液的 pH 为 4.17。
时间/h 0.5 1 1.5 2
pH
1.3 2.4 3.0 3.0
(1)实验刚开始阶段电解池阴极发生反应的电极反应式为
。
(2)电解进行到 1.5 h 后,电解质溶液的 pH 不再发生变化的原因是 。
。
K2MnO4 在酸性溶液中歧化,生成 KMnO4 和 MnO2 的物质的量之比为
。
9.(2017 陕西师大附中模拟)(14 分)25 ℃时,用两个质量相同的铜棒作电极,电解 500 mL 0.1
mol·L-1 H2SO4 溶液,电解过程中,电解液的 pH 变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解 2
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(1)外电路的电流方向是由
极流向
极。(填字母)
(2)电池正极反应式为
。
(3) 是 否 可 用 水 代 替 电 池 中 的 混 合 有 机 溶 剂 ?
( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ”), 原 因
是
。
(4)MnO2 可与 KOH 和 KClO3 在高温下反应,生成 K2MnO4,反应的化学方程式为
A.Pd 电极 b 为阴极
B.阴极的反应式为 N2+6H++6e- 2NH3
C.H+由阳极向阴极迁移
D.陶瓷可以隔离 N2 和 H2
〚导学号 40414031〛
4.(2017 福建厦门模拟)图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中,x 轴表示实验时流入正极的电子的
物质的量,讲 电化学
一、选择题(本题包括 7 个小题,每小题 6 分,共 42 分)
届二轮复习电化学组合装置题专题卷(全国通用)
强化训练二电化学组合装置题一、选择题1.二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果,该电池的工作原理示意图如下图。
以下有关说法错误的选项是()A .负极上的电极反响式为-12e-+3H22+CH 3OCH 3O===2CO12H++B.工作过程中, H 移向正极C.每消耗 0.5 mol O2就有 2 mol e-通过离子交换膜D.电池总反响为 C2H 6O+3O2===2CO2+3H2O答案 C解析由工作原理图知,CH 3OCH 3在负极上失去电子转化为CO2,A 正确;阳离子移向原电池的正极, B 正确;电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜, C 错误;观察电池工作原理图知D 正确。
2.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸(图中 HA 表示乳酸分子、 A-表示乳酸根离子 )如下图,以下说法正确的选项是()A.阴极的电极反响式为 4OH --4e- ===2H2O+O2↑B.H +从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C.A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D.当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时,可得到 4.48 L H 2(标准状况)答案C解析电解时阴极的电极反响式: 4H++4e-===2H2↑,A 错误;因阳离子不能透过阴离子交换膜,故留在浓缩室, B 错误;在电场作用下,阴离子移向阳极,但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室,得到浓乳酸溶液, C 正确;当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时,说明有 0.6 molH+放电转化为 H2,体积为 6.72 L(标准状况 ),D 错误。
3.如图是电化学催化复原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图,质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。
以下说法中正确的选项是()A.a 是阴极B.B 极室的反响是 CO 2+2e-+2H+===CO+H2OC.一段时间后, A 极室中溶液的 pH 增大D.电子由 B 极室流向 A 极室答案B解析根据题意可知该装置是电解池,根据质子的流向知 b 是阴极,B 极室是阴极室,发生的反响是 CO2+2e-+ 2H+ ===CO+H2O,A极室发生的反应是 2H2O - 4e - ===4H ++ O2↑,总反应是2CO2===2CO+O2, A 错误, B 正确; A 极室中溶液的 pH 不变, C 错误;电子不能在电解质溶液中流动, D 错误。
2018届二轮复习 电化学 专题卷(全国通用)
(人教版)高考化学二轮复习《电化学》质量评估试题考试时间:50分钟满分:100分一、单项选择题:本题包括7小题,每小题6分,共42分。
1.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-??2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是(D)A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流表读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极解析:由图示结合原电池原理分析可知,Fe3+得电子生成Fe2+被还原,I-失去电子生成I2被氧化,所以A、B正确;电流表读数为零时,Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率,反应达到平衡状态,所以C正确;D项,在甲中溶入FeCl2固体,平衡2Fe3++2I-??2Fe2++I2向左移动,I2被还原为I-,乙中石墨为正极,不正确。
2.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。
该电池在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+NO-2。
下列说法正确的是(A)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解析:A项,放电过程中,NiOOH得电子,化合价降低,发生还原反应,正确;B项,充电过程中发生电解池反应,OH-从阴极向阳极迁移,错误;C项,充电过程中,阴极M 得到电子,M被还原,H2O中的H化合价没有发生变化,错误;D项,NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应,错误。
3.2013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。
2018版高考化学全国版二轮专题复习配套文档:专题二 化学基本理论 第8讲 含答案
第8讲 电化学原理[最新考纲]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。
新型化学电源的分析与判断1.(2017·课标全国Ⅲ,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li +x S 8===8Li 2S x (2≤x ≤8)。
下列说法错误的是( )A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -===3Li 2S 4B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 gC .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多解析 A 项,原电池电解质中阳离子移向正极,根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li +移动方向可知,电极a 为正极,正极发生还原反应,由总反应可知正极依次发生S 8→Li 2S 8→Li 2S 6→Li 2S 4→Li 2S 2的还原反应,正确;B 项,电池工作时负极电极方程式为:Li -e -===Li +,当外电路中流过0.02 mol 电子时,负极消耗的Li 的物质的量为0.02 mol ,其质量为0.14 g ,正确;C 项,石墨烯具有良好的导电性,故可以提高电极a 的导电能力,正确;D 项,电池充电时为电解池,此时电解总反应为8Li 2S x =====通电16Li +x S 8(2≤x ≤8),故Li 2S 2的量会越来越少,错误。
答案 D2.(2016·课标全国Ⅱ,11)Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )A .负极反应式为Mg -2e -===Mg 2+B .正极反应式为Ag ++e -===AgC .电池放电时Cl -由正极向负极迁移D .负极会发生副反应Mg +2H 2O===Mg(OH)2+H 2↑解析 根据题意,Mg-海水-AgCl 电池总反应式为Mg +2AgCl===MgCl 2+2Ag 。
2018版全国新课标卷化学二轮复习-微专题五 电 化 学
微专题五电化学1. (2016·安徽蚌埠三模)一种二次电池如右图所示,该电池的电解质为强碱溶液,下列说法正确的是()A. 充电时阴极发生氧化反应B. 充电时将碳电极与电源的正极相连C. 放电时碳电极反应为H2-2e-2H+D. 放电时镍电极反应为NiO(OH)+H2O+e-Ni(OH)2+OH-2. (2016·湖北武汉模拟)近年来AIST报道正在研究一种“高容量、低成本”锂-铜空气燃料电池。
该电池放电时的反应过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li++2OH-,下列说法不正确的是()A. 放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动B. 放电时,Cu作电池的负极C. 通空气时,铜被氧化,表面产生Cu2OD. 整个反应过程中,铜相当于催化剂3. (2016·福建泉州质检)流动电池可以在电池外部调节电解质溶液,从而维持电池内部电解质溶液浓度稳定,原理如右图。
下列说法错误的是()A. Cu为负极B. PbO2电极的电极反应式为PbO2+4H++S+2e-PbSO4 + 2H2OC. 甲中应补充硫酸D. 当消耗1 mol PbO2,需分离出2 mol CuSO44. (2016·广东中山三模)一种微生物燃料电池如下图所示,下列关于该电池的说法正确的是()A. a电极发生还原反应,作原电池的正极B. b电极的电极反应式为2N+10e-+12H+N2↑+6H2OC. H+由右室通过质子交换膜进入左室D. 标准状况下,电路中产生6 mol CO2的同时产生22.4 L N25. (2016·河南八市联考)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小、无需气体存储装置等优点。
某科研人员设计了以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池(如右图所示)。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900 ℃,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
2018——2019年北京高三化学电化学二轮复习 电化学专题
2018——2019年北京高三化学电化学二轮复习电化学专题注意事项:1答题前,务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3请按照题号在各题的答题区域(黑色线框内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、选择题目1.下图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。
下列说法不正确的是()A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇B.正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-C.负极反应式为CH3OH+H2O-6e-===CO2+6H+D.该电池提供1 mol e-,消耗氧气0.25 mol答案 B2、(2018·毕节模拟)镍—镉电池是一种可充电的“干电池”,使用寿命长达10~15年。
镍—镉电池的总反应为Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。
下列说法不正确的是()A.放电时,负极发生了氧化反应,反应为Cd+2OH--2e-===Cd(OH)2B.充电时,阳极反应为Ni(OH)2(s)-e-+OH-(aq)===NiOOH(s)+H2O(l)C.电池工作时,负极区pH增大,正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能答案 C3、最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2,同时产生电能,其原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是()A.氧化银电极上的反应为Ag2O+2e-===2Ag+O2-B.石墨电极上的反应为C6H12O6+6H2O+24e-===6CO2↑+24H+C.每转移4 mol电子,氧化银电极产生22.4 L CO2气体(标准状况)D.每30 g C6H12O6参与反应,有4 mol H+经质子交换膜进入正极区答案 D4、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
2018届二轮复习 电化学 专题卷(全国通用)
第9讲 电化学时间:45分钟 满分100分一、选择题(本大题共9小题,每题7分,共63分)1.(2017年天津市南开区高考模拟)用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一。
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 .电池反应的化学方程式为:2Li +FeS===Li 2S +FeB .负极的电极反应式为:Al -3e -===Al 3+C .Li -Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价是+1D .电池充电时,阴极反应为:Li 2S +Fe -2e -===2Li ++FeS 解析:本题考查化学电源新型电池。
A.根据正极反应2Li ++FeS +2e -===Li 2S +Fe 与负极反应2Li -2e -===2Li +相加可得反应的电池反应式为:2Li +FeS===Li 2S +Fe ,故A 正确;B.负极应该是Li 失去电子而不是Al ,发生反应为:Li -e -===Li +,故B 错误;C.Li 和Al 都属于金属,在电池中作为负极材料,所以Li -Al 应该属于合金而不是化合物,因此化合价为0价,故C 错误;D.充电时为电解池原理,阴极发生还原反应,正确的反应式是2Li ++2e -===2Li ,故D 错误。
故选A 。
答案:A2.(2017年天津市南开区高考模拟)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O 放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述错误的是()A.放电时正极附近溶液的碱性增强B.充电时锌极与外电源正极相连C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O 解析:本题考查原电池和电解池的工作原理。
2018届高考化学二轮复习 电化学基础 专题卷(全国通用)有答案
电化学基础建议时间:40分钟1.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图。
下列说法正确的是( )A.该电化学腐蚀为析氢腐蚀B.图中生成铁锈最多的是C区域C.A区域比B区域更易腐蚀D.铁闸中的负极的电极反应:Fe-2e-===Fe2+解析:铁闸在海水中发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,A错误;在B处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,B错误;在B处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,所以B区域比A区域更易腐蚀,C错误;Fe作负极失电子生成亚铁离子,则负极的电极反应为Fe-2e-===Fe2+,D正确。
答案:D2.(2017·岳阳模拟)硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图所示,该电池工作时反应为4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,下列说法正确的是( )(导学号 56470083)A.电极a为电池负极B.图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C.电子由VB2极经KOH溶液流向a电极D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O解析:硼化钒-空气燃料电池中,VB2在负极失电子,氧气在正极上得电子,所以a为正极,故A错误;氧气在正极上得电子生成OH-,OH-通过选择性透过膜向负极移动,故B 错误;“电子不下水”,电子只在导线中移动,不能在溶液中移动,故C错误;负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O,故D正确。
答案:D3.一种处理污水的燃料电池模型如图所示。
该电池工作时,只需把污水注入反应池,细菌就可将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙。
下列叙述不正确的是( )A.B电极为正极B.气体乙可能为CO2C.O2在A电极得电子D.电池工作时,B电极附近的pH逐渐减小解析:根据题意,该电池工作时,只需把污水注入反应池,细菌就可将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙,则B电极为负极,A项错误;有机物是含碳元素的化合物,有机物失电子生成乙,则气体乙可能为CO2,B项正确;根据上述分析,电极A 为正极,在燃料电池中,氧气在正极得到电子,即O2在A电解得电子,C项正确;根据题意,细菌将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙,质子(H+)浓度增大,则B 电极附近的pH逐渐减小,D项正确。
2018高考电化学二轮复习专题练习.docx
1.某太阳能电池的工作原理如图所示。
下列说法正确的是()A.硅太阳能电池供电原理与该电池相同B.光照时,『由a极区经质子交换膜向b极区迁移C.光照时,b极的电极反应式为V0X-e「+%0=V(V+2『D.夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e~=V2+【答案】C【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极V02+-e-+H20^= V02++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为V0J+-e~+H20' V02++2H+,选项C 正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+-e-^=V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。
点晴:本题考查原电池知识。
侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。
原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。
妣一2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Lii-xCo02+Li x C P 一LiCo02+Co下列说法不牙硒的是A.放电时,电子从b极经用电器流向a极B.放电时,若转移lmol e_,碳材料将增重7 gC.充电时,锂离子通过隔膜进入右室D.充电时,a 极反应:LiCo02-xe_= Lii-x Co02+xLi+【答案】B【解析】电池反应为:Lii-x Co02+Li x C LiCo02+Co放电时,a极反应:Lii-x Co02 +xLi++xe_= LiCo02,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C —xe_= xLi++C,A. 放电时,电子从负极b 极经用电器流向正极a 极,选项A 正确;B.根据电极反应: 12 Li*C —xe 「= xLi ++C,放电时,若转移lmol e 「,碳材料将增重一g,选项B 不正确;C. x 充电时,锂离子通过隔膜向阴极室进入右室,选项C 正确;D.充电时,a 极为阳极,电 极反应:LiCoOz —xe 「= Lii-xCo02+xLf,选项D 正确。
专题08 电化学测-2018年高考化学二轮复习讲练测 含解
2018届高三二轮复习讲练测之测案【新课标版化学】专题八电化学总分 100分时间 45分钟班级 _______ 学号 _______ 得分_______一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共50分)1.【福建省永安一中、德化一中、漳平一中2018届高三上第二次联考】假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。
①~⑧为各装置中的电极编号。
下列说法错误的是()A.当K断开时,B装置锌片溶解,有氢气产生B.当K闭合时,A装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源C.当K闭合后,C装置可作为电镀池装置D.当K闭合后,A、B装置中pH变大,C、D装置中pH不变【答案】B【解析】A、当K断开时,该装置不能形成闭合回路,没有电流,但B装置锌片能和稀硫酸自发反应,锌溶解,同时有H2产生,故A正确;B、当K闭合时,B能发生剧烈的氧化还原反应而作原电池,A为电解池,故B错误;C、当K闭合后,B作原电池,A、C、D 作电解池,B中锌作负极,铜作正极,则A中铁作阴极、石墨作阳极,C中Cu作阳极、Ag作阴极,D中粗铜作阳极、纯铜作阴极。
C装置中可以实现在Ag上镀铜,故C正确;D、当K闭合后,A中阴极上氢离子放电,阳极上氯离子放电,导致溶液氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大;B中正极上氢离子放电导致氢离子浓度减小,溶液的pH增大;C为电镀池,溶液的pH不变;D为电解精炼粗铜,阳极上金属失电子,阴极上铜离子得电子,所以溶液中pH不变,故D正确。
故选B。
2.【成都实验中学2017-2018学年度高三年级12月月考】最近,一家瑞典公司发明了一种新型充电器"Power Trekk'’,仅仅需要一勺水,它便可以产生维持10小时手机使用的电量。
其反应原理为:Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,则下列说法正确的是()A.该电池可用晶体硅做电极材料B.Na4Si在电池的负极发生还原反应,生成Na2SiO3C.电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.当电池转移0.2 mol电子时,可生成标准状况下1.12 LH2【答案】C生成标准状况下2.24 LH2,D不正确。
2018年高考化学二轮专题--电化学
2018年高考化学二轮专题--电化学专题七电化学[考纲要求]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、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
1.通常只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。
2.工作原理以锌铜原电池为例:电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++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 -移向负极盐桥的作用(1)平衡电荷(2)避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)说明(1)无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ,电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置Ⅰ中,由于不可避免会直接发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+而使化学能转化为热能,所以装置Ⅱ的能量转化率高。
题组一对比设计两类原电池1.(1)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、铜片、铁片、锌片和导线。
原电池甲①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极_________________________________________________ ____________。
③甲、乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是_________________________________________________ _______________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(1)的材料中应选_________________________________________________ ____________________作阳极。
2018届二轮复习电化学
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(2) 根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解 锌片 作 质溶液中铁片的腐蚀,在(1)的材料中应选_____ 阳极。 解析 由牺牲阳极的阴极保护法可得,铁片作正
极 ( 阴极 )时被保护,作负极 ( 阳极 ) 时被腐蚀,所以
应选择比铁片更活泼的锌作负极 (阳极)才能有效地
保护铁不被腐蚀。 原电池甲
方法归纳
解析答案
1
2
3
题组二 “盐桥”的作用与化学平衡的移动 2.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池。下列 判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态
总结:有关电解池问题的解题思路 分析电极材料和溶液介质 明确放电顺序 确定电极名称 分析电极反应 根据守恒计算 根据实质复原
讨论电解变化
考点一
原电池的全面突破
1
核心精讲
1.通常只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。
2.工作原理
以锌铜原电池为例:
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型
负极 锌片
B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气 √
C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
解析
1
2
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4
5
6
2.(2015· 江苏, 10) 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该
参与反应),发现电压表指针偏移。电子由石墨经导线流向银。放臵一段时间后,
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强化训练二电化学组合装置题一、选择题1.二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果,该电池的工作原理示意图如图所示。
下列有关说法错误的是()A.负极上的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+B.工作过程中,H+移向正极C.每消耗0.5 mol O2就有2 mol e-通过离子交换膜D.电池总反应为C2H6O+3O2===2CO2+3H2O答案 C解析由工作原理图知,CH3OCH3在负极上失去电子转化为CO2,A正确;阳离子移向原电池的正极,B正确;电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜,C错误;观察电池工作原理图知D正确。
2.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸(图中HA表示乳酸分子、A-表示乳酸根离子)如图所示,下列说法正确的是()A.阴极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑B.H+从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C.A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D.当浓缩室中增加了0.6 mol HA时,可得到4.48 L H2(标准状况)答案 C解析电解时阴极的电极反应式:4H++4e-===2H2↑,A错误;因阳离子不能透过阴离子交换膜,故留在浓缩室,B错误;在电场作用下,阴离子移向阳极,但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室,得到浓乳酸溶液,C正确;当浓缩室中增加了0.6 mol HA时,表明有0.6 molH+放电转化为H2,体积为6.72 L(标准状况),D错误。
3.如图是电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图,质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。
下列说法中正确的是()A.a是阴极B.B极室的反应是CO2+2e-+2H+===CO+H2OC.一段时间后,A极室中溶液的pH增大D.电子由B极室流向A极室答案 B解析根据题意可知该装置是电解池,根据质子的流向知b是阴极,B极室是阴极室,发生的反应是CO2+2e-+2H+===CO+H2O,A极室发生的反应是2H2O-4e-===4H++O2↑,总反应是2CO2===2CO+O2,A错误,B正确;A极室中溶液的pH不变,C 错误;电子不能在电解质溶液中流动,D错误。
4.利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处的液面相平,密封好,放置一段时间。
下列说法不正确的是()A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B.一段时间后,a管的液面高于b管的液面C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小D.a、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e-===Fe2+答案 C解析a管发生吸氧腐蚀,a处溶液的pH增大,b管发生析氢腐蚀,b处溶液的c(H+)减小,pH增大,A正确,C错误;a处消耗了液面上的氧气,b管有氢气生成,B正确;电化学腐蚀中铁失去电子变成Fe2+,D正确。
5. 如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2做溶剂,反应原理是4Li+FeS2===Fe+2Li2S。
下列说法不正确的是()A.该装置将化学能转化为电能B.电子移动方向是由a极到b极C.可以用水代替SO(CH3)2做溶剂D.b极反应式是FeS2+4Li++4e-===Fe+2Li2S答案 C解析原电池将化学能转化为电能,A项正确;a为负极,b为正极,电子由负极(a极)流出经导线流入正极(b极),B项正确;Li能与水反应,因此不能用水代替SO(CH3)2做溶剂,C项错误;b极上发生还原反应:FeS2+4Li++4e-===Fe+2Li2S,D项正确。
6.如图所示,将两烧杯中电极用导线相连,四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。
当闭合开关S后,以下表述正确的是()A.电流表指针不发生偏转B.Al、Pt两极有H2产生C.甲池pH减小,乙池pH不变D.Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应答案 D解析根据电子转移数目相等,则Mg、C两极产生的H2、O2体积比为2∶1,在一定条件下可以完全反应。
7.用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液,a、b、c、d电极材料均为石墨。
已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)+PbO2(s)+放电2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),通电时a电极质量增加,充电下列说法正确的是()A.电路中通过1 mol电子时,Y电极质量增加48 gB.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)C.c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2D.X极为负极答案 A解析a极质量增加,即析出了Ag,a为阴极,则Y为负极,X 为正极,D项错;B项,所写电极反应式为正极的电极反应式;C项,c为阴极放出H2,d为阳极放出O2,物质的量之比为2∶1。
8.假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。
①~⑧为各装置中的电极编号。
下列说法错误的是()A.当K闭合时,A装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源B.当K断开时,B装置锌片溶解,有氢气产生C.当K闭合后,整个电路中电子的流动方向为①→⑧;⑦→⑥;⑤→④;③→②D.当K闭合后,A、B装置中pH变大,C、D装置中pH不变答案 A解析当闭合K时,B装置中反应为自发氧化还原反应,B装置为原电池,A为电解池,且Fe做阴极,所以A项错误。
9.图中为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是()A.分子组成为C m(H2O)n的物质一定是糖类B.微生物所在电极区放电时发生还原反应C.放电过程中,H+从正极区移向负极区D.正极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O答案 D解析A项,当m=n=1时,分子代表甲醛,错误;B项,C m(H2O)n 中的C看成0价,反应后生成CO2中的C为+4价,C的化合价升高,失去电子,故做负极,负极发生氧化反应,错误;C项,H+移向正极放电,错误;D项,从图示知,MnO2得电子生成了Mn2+,正确。
10.流动电池是一种新型电池。
其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。
北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O。
下列说法不正确的是()A.a为负极,b为正极B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4答案 D解析A项,根据电池总反应:Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O可得铜为负极,PbO2为正极;B项,该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大;C项,铜电极的电极反应为Cu-2e-===Cu2+;D项,通过总反应可以看到H2SO4参加了反应,故应补充H2SO4。
二、非选择题11.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)_______________________________________________________。
设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过________mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为________________________________,这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因________________________________,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式__________________________________,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
”如果+3价铁被氧化为FeO2-4,试写出该反应的离子方程式____________________________。
(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 型,如图所示。
一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是_________________________________________________________,电极反应为________;乙装置中石墨(1)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为__________________________,产物常用__________________检验,反应的离子方程式为__________________________________________________________。
答案(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu0.2(2)2H++2e-===H2↑酸性NH+4+H2O NH3·H2O+H+2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO2-4+6Cl-+16H+(3)溶液变红O2+2H2O+4e-===4OH-阴2Cl--2e-===Cl2↑湿润淀粉碘化钾试纸Cl2+2I-===2Cl-+I2解析(1)设导线中通过的电子的物质的量为x,则负极减少28x g·mol-1,正极增重32x g·mol-1,28x+32x=12,x=0.2 mol。
12.如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。
一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀,表明铁被________(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨棒附近的溶液变红,该电极反应式为__________________________________________________________。
(2)装置2中的石墨是________极(填“正”或“负”),该装置发生总反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。
反应一段时间后,停止通电。
向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。