第四章化学反应与电能单元测试题 (含解析)-2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

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名称 第四章化学反应与电能单元测试题 (含解析)-2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2024-01-11 09:07:28

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第四章 化学反应与电能 单元测试题
一、单选题
1.科学家设计了一种光电化学电池,利用光催化BiVO4负极氧化烯烃制备环氧化物,同时有氢气生成,装置如图所示。下列叙述错误的是

A.NaBr只起导电作用,其浓度基本保持不变(不考虑溴挥发)
B.BiVO4极的电极反应式为
C.铂极上产生11.2L氢气(标准状况)时,理论上转移1mol电子
D.总反应为 +H2↑
2.某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是

A.放电时,负极质量逐渐减小
B.放电时,电路中通过,则有被氧化
C.储能过程中,左池溶液浓度增大
D.充电时总反应:
3.陈述I和II均正确且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A 金属钠在点燃产生 可在潜水艇中作为的来源
B 碳酸钠受热分解产生 用碳酸钠作膨松剂制作面包
C 浓硫酸与不反应 可用钢瓶运输浓硫酸
D 的金属性比强 船身焊接锌块可减缓船体腐蚀
A.A B.B C.C D.D
4.某实验小组设计如图所示装置,下列说法错误的是

A.乙池中电流由石墨电极经过硫酸铜溶液流向Ag电极
B.甲池通入CH4的电极反应式为
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量CuCO3固体能使CuSO4溶液恢复到原来的状态
D.甲池中消耗0.56L(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.90g固体
5.我国科学家设计的:海泥电池:既可用于深海水下仪器的电源补给,又有利于海洋环境污染治理,其中微生物代谢产物显酸性,电池工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.A电极为正极
B.从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C.负极的电极反应式为
D.高温下微生物蛋白质变性失活,故升温不一定能提高电池的效率
6.2022年10月30日,坐落于大连市内,全球功率最大、容量最大的百兆瓦级全钢液流电池储能调峰电站并网发电,工作原理如图1所示。该电池放电时总反应为;图2是太阳能电池工作示意图,与图1装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是

A.储能时,电极接太阳能电池的电极,电极接电极
B.放电时,全钒液流电池负极区溶液的减小
C.放电时,全钒液流电池发生的电极反应为
D.储能时,理论上当电路中通过时,必有由右侧向左侧迁移
7.利用氢氧燃料电池,以镍、铁作电极电解溶液制备高铁酸钠(,其在浓碱中稳定存在)的装置如图所示。已知固体电解质是掺杂了的晶体,在高温下能传导。下列说法正确的是

A.电极的电极反应为
B.电极材料是铁电极,电极反应为
C.理论上,固体电解质中每迁移,可以制得
D.为提高的产率,应使用阳离子交换膜
8.2022北京冬奥会赛区内使用氢燃料清洁能源车辆,这种车辆利用原电池原理提供清洁电能,某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.电极a为电池的正极
B.电池工作过程中,向负极迁移
C.电极b表面反应为
D.氢氧燃料电池中正极消耗(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
9.葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙;其阳极区反应过程如图:
下列说法正确的是
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成1mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2mol电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有八元环状结构的产物
D.上述实验中可用代替制备葡萄糖酸钙
10.浓差电池是利用物质的浓度差产生电动势的一种装置。某浓差电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是

A.X电极为负极
B.电路中转移时,左池减少了0.1mol离子
C.隔膜为阴离子交换膜
D.右池中的电极反应式为
11.南京师范大学李亚飞团队发明了在常温常压条件下,通过电化学反应将N2和CO2转化为尿素的绿色尿素合成方法,反应途径如图所示(图中M2B2为二维金属硼化物,M=Mo、Ti、Cr等过渡金属)。

下列说法错误的是
A.M2B2是该反应过程的催化剂
B.反应②的产物*COOH中碳元素的化合价为+4
C.该过程中有极性键的断裂和形成
D.该过程的总反应式为
12.铝空气电池因成本低廉、安全性高,有广阔的开发应用前景。一种铝空气电池放电过程示意如图,下列说法正确的是
A.a为负极,放电时发生氧化反应 B.放电时OH-往b极迁移
C.外电路中,电流从a流向b D.该电池正极电极反应为:
13.设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法不正确的是
A.装置工作时,甲室溶液pH保持不变
B.乙室中的电极反应式为:
C.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
D.若甲室Co2+减少200mg,乙室Co2+增加300g,则此时已进行过溶液转移
14.我国科学家采用双极膜实现连续合成氨,电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在电流作用下分别向两极迁移。

下列说法错误的是
A.催化电极a上的电势低于催化电极b
B.工作一段时间后,右室中c(OH-)不变
C.生成氨气和氧气的质量比为17∶64
D.若使用铅酸蓄电池作电源,获得1molNH3时,铅酸蓄电池中有8molH2O生成
二、非选择题
15.含元素的部分物质对环境有影响。含、的废气会引起空气污染,含、、的废水会引起水体富营养化,都需要经过处理后才能排放。消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。
①化学家正在研究尿素动力燃料电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示:

甲的电极反应式为 ;理论上每净化尿素,消耗的体积约为 (标准状况下)。
②图为电解制备的装置。该装置中阴极的电极反应式为 ;“反应室”中发生反应的离子方程式为 。

(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如下图所示,写出电解时铁电极的电极反应式 。随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是 。

(3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使转变为,后续再将反应除去。②其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量,后续去除的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是 。
16.某同学设计了一种甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,如下图所示,其中乙装置中间为阳离子交换膜。

(1)电极是极 (“正”或“负”),电池工作时电极的电极反应式为 。
(2)已知电解前乙装置溶液的浓度为,总体积为.当甲装置消耗标准状况下时,乙池中阴极区溶液中的浓度为 ,丙装置中纯铜电极增重 g。(电解前后溶液体积变化忽略不计)。
(3)如果丙装置中粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液的浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)若将甲装置改为铅蓄电池,当乙装置共产生标况下气体时,铅蓄电池的负极增重 g。
17.电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。
(1)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。
①A电极的电极反应式为 。
②下列关于该电池的说法正确的是 。
A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C.电池工作一段时间,溶液的不变
D.当有被处理时,转移电子物质的量为
(2)以含废气为原料,用电化学方法制取硫酸。装置如图。
写出负极电极反应式 。
(3)一种乙醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。请写出负极的电极反式 ;每消耗4.6g乙醇转移的电子数为 。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池总反应的离子方程式是 。
18.1.某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如图实验:
实验序号 ① ② ③ ④
实验内容
(1)一周后观察,铁钉被腐蚀程度最大的是 (填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 。
(4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的,这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时,把待镀的金属制品与直流电源的 极(填“正”或“负”)相连,把镀层金属铬作 极(填“阳”或“阴”)。
(5)利用如图装置,可以模拟铁的电化学保护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于N处,该电化学保护法称为 若X为锌,开关K置于M处,铁棒上发生的电极反应式
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.在BiVO4极上,发生的电极反应式为,所以减小,A错误;
B.BiVO4极为原电池的负极,发生反应,B正确;
C.铂极为正极,发生反应,产生11.2L氢气(标准状况),物质的量为0.5mol,理论上转移1mol电子,C正确;
D.根据图示信息,该反应的总反应为 +H2↑,D正确;
故选A。
2.C
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.放电时,电路中通过,正极有1mol Fe3+被还原为Fe2+,B错误;
C.储能过程中,左池中PbSO4得电子生成Pb和SO,同时电解质溶液中的氢离子通过质子交换膜进入左池,左池溶液浓度增大,C正确;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+SO+2Fe3+,D错误;
故选:C。
3.D
【详解】A.过氧化钠与H2O、二氧化碳反应都能放出氧气,所以可用作呼吸面具中的氧气来源,故A不选;
B.NaHCO3受热分解产生CO2,因此常用NaHCO3作膨松剂制作面包,故B不选;
C.常温下铁与浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,则可用铁槽车密封运送浓硫酸,故C不选;
D.在海轮外壳上镶入锌块,能形成原电池,在原电池中锌做负极,对轮船起到保护的作用,即牺牲阳极的阴极防护法,故D选;
故选:D。
4.B
【分析】甲池为燃料电池,通入甲烷的是负极,通入氧气的是正极,电流由正极流出经过乙、丙池最终流向负极。乙、丙池是电解池,乙池中石墨连接甲池的正极,为电解池的阳极,电解硫酸铜溶液,Ag电极为阴极,丙池中,阳极是与乙池相连的电极,发生的是氯离子失去电子的氧化反应,阴极是与甲池相连的电极,氢离子放电产生氢气。
【详解】A.乙池中石墨连接甲池的正极,为电解池的阳极,电解硫酸铜溶液,Ag电极为阴极,电流由石墨电极经过硫酸铜溶液流向Ag电极,故A正确;
B.甲池通入CH4的电极为负极,失去电子,电极反应式为:,故B错误;
C.乙池发生的是电解池反应,两极析出的分别是Cu和O2,因此加入CuCO3或CuO后溶液能够复原,故C正确;
D.甲池中正极电极反应式为, 0.56L(标准状况下)O2物质的量为0.025mol,转移电子0.1mol,根据丙池中,阴极是与甲池相连的电极,氢离子放电产生氢气,转移0.1mol电子,减少0.1mol氢离子,生成0.1mol氢氧根离子,镁离子和氢氧根离子结合为氢氧化镁,理论上最多产生0.05mol氢氧化镁,质量为0.05mol×58g/mol=2.90g,故D正确;
故选B。
5.C
【分析】由图可知,A极物质由氧气转化为水,化合价降低,所以A极是正极,B极是负极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,A极是正极,B极是负极,故A正确;
B.由分析可知,A极是正极,B极是负极,质子带正电荷,放电时向正极移动,所以质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动,故B正确;
C.CH2O在微生物作用下与硫酸根离子反应生成CO2和HS-,并不是在负极的电极反应,负极上HS-失去电子发生氧化反应生成硫单质,电极反应式为:HS--2e-=S↓+H+,故C错误;
D.微生物蛋白质高温条件下会失活,故升温不一定能提高电池的效率,故D正确;
故选:C。
6.C
【分析】根据放电时总反应,同时结合图1可知,B极电极反应为V2+-e =V3+,则B为负极,A极电极反应为 +e +2H+=VO2++H2O,则A为正极,结合图2可知,P为正极,N为负极,以此解题。
【详解】A.依据电池放电时总反应为V2++ +2H+=V3++VO2++H2O,放电时,负极:V2+-e =V3+,正极: +e +2H+=VO2++H2O,电极B为负极,电极A为正极;充电时,阴极:V3++e =V2+ ,阳极:VO2+-e +H2O= +2H+,电极B为阴极,电极A为阳极,太阳能电池N电极流出电子,为负极,P电极则为正极;所以储能时,电极A(阳极)接太阳能电池的P电极(正极),电极B(阴极)接N电极(负极),故A错误;
B.根据A选项分析,放电时,电极B的电极反应式为V2+ -e-=V3+,B为负极,放电时氢离子向正极移动,则负极区溶液的增大,故B错误;
C.由分析可知,放电时,负极:V2+-e =V3+,正极: +e +2H+=VO2++H2O,故C正确;
D.储能时为电解池,此时A为阳极,B为阴极,电解时,阳离子向阴极移动,即由左向右移动,故D错误;
故选C。
7.C
【分析】装置图中,左侧装置为氢氧燃料电池,右侧装置为电解池。氢氧燃料电池中,负极反应式为2H2+2O2--4e-=2H2O,正极反应式为O2+4e-=2O2-;电解池中,Fe电极(阳极)反应式为:Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O,Ni电极(阴极)反应式为:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。从图中箭头可知,电极c产生的H2流入电极b中,所以电极c为Ni电极(阴极),电极b为负极;电极a为正极,电极d为Fe电极(阳极)。
【详解】A.由分析可知,电极b为负极,电极反应式为2H2+2O2--4e-=2H2O,A不正确;
B.电极d材料是铁电极,电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O,B不正确;
C.理论上,固体电解质中每迁移0.3 mol O2-,电路中转移电子的物质的量为0.6mol,可以制得0.1molNa2FeO4,质量为0.1mol×166g/mol=16.6g,C正确;
D.由分析可知,阳极需要消耗OH-,阴极不断生成OH-,为提高Na2FeO4的产率,应使用阴离子交换膜,D不正确;
故选C。
8.C
【分析】由图可知,电极a为负极,电极反应式为H2 2e +2OH =2H2O,电极b为正极,电极反应式为O2+4e +2H2O=4OH ,据此作答。
【详解】A.电极a上氢元素失电子价态升高,故电极a为负极,故A错误;
B.原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,K+移向正极,故B错误;
C.由分析可知,电极b为正极,电极反应式为O2+4e +2H2O=4OH ,故C正确;
D.标准状况下22.4L气体的物质的量为1mol,结合选项C分析可知,正极消耗1mol氧气,电路中通过的电子数目为4NA,故D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且在阳极上被氧化为,然后与反应生成和,再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,故A正确;
B.由A中分析可知,在阳极上失去电子后生成,与反应生成,与葡萄糖反应生成葡萄糖酸,葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5mol葡萄糖酸钙,因此,每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4mol电子,故B错误;
C.葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,羟基和羧基可反应生成含有六元环状结构的酯,故C错误;
D.如果与葡萄糖酸反应制备葡萄糖酸钙,则另一产物为盐酸,而盐酸酸性比葡萄糖酸强,所以反应不能发生,故D错误;
答案选A。
10.A
【分析】左右两池中电解质浓度不同,产生电池差,电池开始放电。当左右两池离子浓度相等时,电池结束放电。C1-参加电极反应,左池钾离子浓度大,所以K+要向右池移动,离子交换膜为阳离子交换膜,右池为正极池,左池为负极池,左池发生电极反应:Ag-e-+Cl-=AgC1,右池:AgCl +e-=Ag+Cl-,以此解答。
【详解】A.由分析可知,X电极为负极,故A正确;
B.由分析可知,左池发生电极反应:Ag-e-+Cl-=AgC1,右池:AgCl +e-=Ag+Cl-,左池中减少0.1molC1-,0.1molK+共减少0.2mol离子,故B错误;
C.由分析可知,离子交换膜为阳离子交换膜,故C错误;
D.由分析可知,右池中的电极反应式为AgCl +e-=Ag+Cl-,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.由物质转化图可知,M2B2是该反应过程的催化剂,A正确;
B.由反应②得1个电子及CO2中碳元素的化合价为+4可知,*COOH中碳元素的化合价为+3,B错误;
C.反应②中有O-H极性键的形成,反应③中有C-O极性键的断裂,C正确;
D.由上述物质转化图可知,该过程的总反应式为,D正确;
答案选B。
12.A
【分析】由图可知,a电极为铝空气电池的负极,碱性条件下,铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水,电极反应式为,b电极为正极,水分子作用下,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【详解】A.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,碱性条件下,铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水,故A正确;
B.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,b电极为正极,放电时阴离子氢氧根离子往负极a极迁移,故B错误;
C.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,b电极为正极,放电时,外电路中电流从正极b流向负极a,故C错误;
D.由分析可知,b电极为铝空气电池的正极,碱性条件下,O2得到电子生成OH-,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,故D错误;
故选A。
13.A
【分析】已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池,则左侧为电解池;将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,则钴元素化合价降低,发生还原反应,LiCoO2(s)为正极,与之相连的为电解池阳极,那么原电池中左侧电极为负极,与之相连的为电解池阴极。
【详解】A.电池工作时,电解池中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体,同时生成H+,电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+,H+通过阳膜进入阴极室,甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co,金属钴被回收,因此,甲室溶液pH逐渐减小,A错误;
B.对于乙室,正极上LiCoO2得到电子,被还原为Co2+,同时得到Li+,其中的O2-与溶液中的H+结合H2O,电极反应式为LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O,B正确;
C.对于乙室,结合B分析可知,正极电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O,负极发生的反应为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7 H+,负极产生的H+通过阳膜进入正极室,但是乙室的H+浓度仍然是减小的,因此电池工作一段时间后应该补充盐酸,C正确;
D.若甲室Co2+减少200 mg,则电子转移物质的量为;若乙室Co2+增加300 mg,则转移电子的物质的量为,由于电子转移的物质的量不等,说明此时已进行过溶液转移,即将乙室部分溶液转移至甲室,D正确;
故选A。
14.B
【分析】由示意图可知,催化电极a上的电极反应为:,电极a为阴极;催化电极b上的电极反应为:,电极b为阳极。
【详解】A.催化电极a(阴极)上的电势低于催化电极b(阳极),故A正确;
B.当电路中转移8mol时,右室消耗8mol,同时生成4mol,且双极膜会向右室迁移8mol,因此右室中减小,故B错误;
C.由电极方程式可知,,因此生成的,故C正确;
D.铅酸蓄电池放电方程式为:。当生成1mol时,电路中转移8mol,由铅酸蓄电池的方程式可知铅酸蓄电池对应生成8mol,故D正确;
故选:B。
15.(1) CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+ 33.6 NO+5e-+6H+=+H2O NH3+H+=
(2) Fe-2e-=Fe2+ 生成的亚铁离子将溶液中的还原成N2
(3)Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低
【详解】(1)①原电池甲电极为负极,CO(NH2)2失电子生成CO2、N2,电极反应式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+,乙电极为正极,电极反应式,根据得失电子守恒,理论上每净化尿素,消耗1.5mol,标准状况下体积约为33.6L。答案:CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+;33.6;
②该装置为电解池,阴极的电极反应式为NO+5e-+6H+=+H2O; 阳极反应式NO-3e-+2H2O = +4H+,总反应方程式为,所以在该“反应室”中通入氨气,发生反应的离子方程式为NH3+H+=,答案:NO+5e-+6H+=+H2O;NH3+H+=;
(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染。根据题中所示阳离子移动方向,可判断铁为电解池阳极,电极反应式Fe-2e-=Fe2+,随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是生成的亚铁离子将溶液中的 还原成N2,答案:Fe-2e-=Fe2+;生成的亚铁离子将溶液中的 还原成N2;
(3)以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使得电子生成,后续再将反应除去。其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量,Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低。答案:Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低。
16.(1) 正极
(2) 64
(3)减小
(4)
【分析】根据丙装置可知粗铜作阳极,精铜作阴极,则甲装置左端为燃料电池正极,通入A为氧气,右端为负极,通入B为燃料甲醇;乙装置中Fe作阴极,C作阳极;
【详解】(1)根据分析可知:电极是极正极;电极的电极反应式:;
(2)甲装置左端为燃料电池正极,通入A为氧气,发生得电子还原反应,电解反应式:,当甲装置消耗标准状况下时,转移电子物质的量为1mol;乙池Fe作阴极,电极反应式:,当转移1mol电子时,形成1mol,其浓度:;丙装置中纯铜电极反应式:,当转移1mol电子时生成1molCu,增重64g;
(3)如果丙装置中粗铜中含有锌、银等杂质,比铜活泼金属先失去电子,丙装置中反应一段时间,溶液的浓度将降低;
(4)根据电极反应:,当乙装置共产生标况下气体转移0.4mol电子,铅蓄电池的负极电极反应:,增重:。
17.(1) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O B
(2)SO2-2e-+2H2O=SO+4H+
(3) 1.2NA
(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2
【详解】(1)①根据总反应知NH3中N元素从-3价升高到0价,失去电子,因此A电极为负极,电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
②A.电极A为负极,电子从左侧电极经负载流向右侧电极,A错误;
B.B极为正极,电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,而负极则消耗OH-,为使电池持续供电,正极生成的OH-必须通过离子交换膜转移到负极区,故选用阴离子交换膜,B正确;
C.根据总反应知,反应生成水,会稀释电解质溶液,因此溶液pH会改变,C错误;
D.利用摩尔体积计算时,必须指明温度与压强,D错误;
故选B。
(2)SO2 制取H2SO4,S元素化合价升高,失去电子,因此A电极为负极,电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+。
(3)乙醇燃烧生成二氧化碳,但在碱性条件下二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子,所以乙醇燃料电池中,负极上是燃料乙醇失去电子发生氧化反应,在碱性环境下,电极反应为:,4.6g乙醇转的物质的量为=0.1mol,转移的电子数为1.2NA。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,Al转化为NaAlO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平该电池总反应的化学方程式是:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2。
18.(1)④
(2)电化学腐蚀
(3)Fe-2e-=Fe2+
(4) 负 阳
(5) 外接电流法 O2+2H2O+ 4e- =4OH-
【详解】(1)①在干燥空气中难以腐蚀;②隔绝空气也难以腐蚀;③④发生电化学腐蚀,但④中电解质溶液离子浓度大,导电性强,电化学腐蚀速率快,因此一周后观察,铁钉被腐蚀程度最大的是④;
(2)③中Fe与水、空气增大O2发生的主要是发生吸氧腐蚀,则发生的是电化学腐蚀;
(3)铁发生电化学腐蚀时,Fe为负极,失去电子发生氧化反应,则负极的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+;
(4)电镀时,待镀的金属制品作阴极,与直流电源的负极相连;镀层金属作阳极,钢铁表面镀铬时,铬作阳极;
(5)若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于N处,则形成电解装置,铁连接电源负极作阴极,该保护方法称为外接电流法;若X为锌,开关K置于M处,则形成原电池装置,锌作负极,铁作正极,正极反应为:O2+2H2O+ 4e- =4OH-。
答案第1页,共2页
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