4-1 原电池
1.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是
A. Zn+Ag2O+H2O==Zn(OH)2+2Ag B. Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
C. Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4 D. CaO+SiO2 CaSiO3
2.原电池产生电流的本质原因是( )
A. 电解质溶液中有电离出的自由移动的离子 B. 有导线将两个活泼性不同的电极连接
C. 在不同金属的两极间存在电势差 D. 在原电池中发生了氧化还原反应
3.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A. Zn电极是负极 B. Ag2O电极发生还原反应
C. Zn电极的电极反应式:Zn-2e- +2OH-=Zn(OH)2
D. 放电前后电解质溶液的pH保持不变
4.某原电池的电池反应为:Fe+2Fe3+ == 3Fe2+,与此电池反应不符的原电池是( )
A. 铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B. 石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C. 铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D. 银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
5.用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为:Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
6.下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置,其电极反应式为:2H2+4OH--4e-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-。下列有关叙述正确的是
A. 氢氧燃料电池中OH-向b极移动
B. 该装置中只涉及两种形式的能量转化
C. H2在负极发生氧化反应
D. P-型半导体连接电池的负极
7.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是
A. 正极反应为:Zn-2e-=Zn2+ B. 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
C. 电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
D. 在外电路中,电子从负极流向正极;在电池内部,电子从正极流向负极
8.Mg﹣AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池,以下说法错误的是( )
A. 放电时Cl﹣由负极向正极迁移 B. 正极反应式为:AgCl+e﹣=Ag+Cl-
C. Mg作电池负极,发生氧化反应
D. 当负极质量减轻4.8g,电路中通过0.4mol电子
9.下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能,电流方向为b→a
B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强
C.催化剂a表面的反应:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8:15
10.某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔导电材料。下列说法一定正确的是( )
A. 该电池工作时,电子的流向外电路由A到B,内电路由B到A形成闭合回路
B. 电极B附近的HNO3浓度增大
C. A电极的反应为:NO2-e-+H2O==NO3-+2H+ NO-3e-+2H2O===NO3-+4H+
D. 该电池工作时,每消耗11.2L O2 (标准状况下),可以除去含1mol NO
和NO2的混合尾气
11.M、N、P、E、F五种金属,已知:①M+N2+=N+M2+;②M、P用导线连接入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,其中一极的电极反应为E2++2e-=E;④P、F组成原电池时,F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是( )
A. F>P>M>N>E B. E>N>M>P>F C. P>F>N>M>E D. E>P>F>M>N
12.某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是( )
A. a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O B. 外电路电子的流向是从a到b
C. 电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 D. b电极上发生还原反应
13.将A、B两个电极,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上,与电流表连结,插入盛有溶液C的小烧杯中。试回答下列问题:
①若A、B分别为铜和铝,C为稀硫酸,原电池的负极为______(填“铝”或“铜”)极,铝片上的电极反应式为:____________。
②若A、B分别为铜和铝,C为浓HNO3,原电池的负极为_________(填“铝”或“铜”)极,铝片上的电极反应式为:_______________。
③若A、B分别为镁和铝,C为稀硫酸,原电池的负极为_________(填“铝”或“镁”)极,铝片上的电极反应式为:_______________。
④若A、B分别为镁和铝,C为氢氧化钠溶液,原电池的负极为_________(填“铝”或“镁”)极,铝片上的电极反应式为:_______________。
⑤若A、B分别为碳和铝,C为氯化钠溶液,原电池正极上的电极反应式为:_______________。
14.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。将变黑的银质器皿放入下图装置,一段时间后发现黑色会褪去。回答下列问题:
(1)铝为______极,KNO3盐桥中的_______离子进入a烧杯中,银器的电极反应式为________________。
(2)如不用盐桥,将铝片和银器插入一个盛食盐水的烧杯中处理,负极的电极反应式是_________,总反应的化学方程式是________。
4-2 化学电源
1.废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是
A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B.把铜帽取下洗净回收利用
C.碳棒取下用作电极 D.电池内部填有氯化铵等化学物质,将废电池中的黑色糊状物用作化肥
2.下列有关叙述正确的是:
A. 碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂 B. 银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为Ag
C. 放电时,铅蓄电池中硫酸浓度不断增大 D. 镍镉电池为一次电池。
3.某锂电池的电池总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2,下列有关说法正确的是( )
A.锂电极作电池负极,放电过程中发生还原反应 B.1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 mol
C.电池的正极反应为2SOCl2+2e-=4Cl-+S+SO2 D.组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行
4.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e—+OH-==NiOOH+H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变 D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
5. 某新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压,该电池的总反应为:
则以下说法不正确的是:
A.放电时负极反应为:Zn-2e–+2OH–=Zn(OH)2
B.放电时正极反应为:FeO42–+4H2O+3e–=Fe(OH)3+5OH–
C.充电时阳极附近溶液的碱性减弱
D.放电时每转移3 mol电子,正极有1 molK2FeO4被氧化
6.电子表所用的纽扣电池,两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,电池反应为 Ag2O + Zn + H2O═2Ag + Zn(OH)2,示意图如右。下列判断正确的是( )
A. 锌为负极,被还原
B. 纽扣电池工作时,OHˉ移向Ag2O
C. 每6.5 g 锌发生反应时,转移电子0.1 NA
D. 纽扣电池工作时,电解质溶液的碱性增强
7.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为
CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )
A. 检测时,电解质溶液中的H+向负极移动 B. 若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C. 电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O
D. 正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-
8.有关氢、氧燃料电池的下列说法错误的是( )
A. 电解质溶液为氢氧化钠溶液时负极发生的反应为H2+2OH??2e?=2H2O
B. 电解质溶液为硫酸溶液时正极发生的反应为O2+4e?+4H+=2H2O
C. 电解质溶液为氢氧化钠溶液时正极发生的反应为O2+2H2O+4e?=4OH?
D. 以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2?)在其间通过,正极的电极反应为:O2+2H2O+4e?=4OH?
9.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. a为空气,b为CH4
B. CO32-向正极移动,K+、Li+向负极移动
C. 负极电极反应式为CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
D. 正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
10.用NO2和NH3作原电池的燃料,能将氮氧化物转化为 N2,
减轻环境污染,装置如图所示。下列说法正确的是
A.电子从A电极流出,发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为:2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O
C.一段时间后电极A附近的溶液pH增大
D.当消耗4.48 L (标准状况)NH3时,转移电子的物质的量为1.6 mol
11.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的电池总反应为:
VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+ 下列说法错误的( )
A. 充电时,反应每生成2molH+时电子转移的物质的量为2mol B. 放电过程中,正极附近溶液的酸性减弱
C. 放电时,正极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O D. 充电时,阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色
12.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为硫酸。工作时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。根据上述情况判断:?
(1) 蓄电池的负极材料是________;工作时,正极反应为________________________________?;
(2) 工作时,电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3) 工作时,电解质溶液中的阴离子移向_______极;电流方向从______极流向______极;
(4) 充电时,铅蓄电池的负极与电源的_______极相连。
13.乙醇是生活中常见的物质,用途广泛,其合成方法和性质也具有研究价值。
直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
碱性乙醇燃料电池酸性乙醇燃料电池熔融盐乙醇燃料电池
(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_________。
(2)碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为________________________,使用空气代替氧气,电池工作过程中碱性会不断下降,其原因是________________________。
(3)酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为________________________,通过质子交换膜的离子是_________。
(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO32-向电极_________(填“a”或“b”)移动,电极b上发生的电极反应式为_________。
4-3-1 电解池(电解原理)
1.在原电池和电解池的电极上所发生反应的类型相同的是
A. 原电池的正极和电解池阳极 B. 电解池阳极和电解池阴极
C. 原电池负极和电解池阳极 D. 原电池的正极和原电池负极
2.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是
A. 电解稀硫酸,实质是电解水,溶液pH不变 B. 电解氢氧化钠稀溶液,溶液浓度增大,pH变小
C. 电解氯化钠溶液,溶液浓度减小,pH不变 D. 电解硫酸铜溶液,要消耗OH-,溶液pH变小
3.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是( )
A.a为负极,b为正极 B.a为阳极,b为阴极
C.电解过程中,氯离子浓度不变
D.电解过程中,d电极质量增加
4.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
5.用石墨电极电解1mol·L ﹣1的下列溶液,溶液的pH不变的是( )
A.HCl B.NaOH C.Na 2SO4 D.NaCl
6.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一物质中(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )
A.CuCl2[CuSO4] B.NaOH[NaOH]
C.NaCl[HCl] D.CuSO4[Cu(OH)2]
7.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是
①X是正极,Y是负极 ②a是阴极,b是阳极
③CuSO4溶液的pH值逐渐减小 ④NaCl溶液的pH减小
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
8.电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH—=IO3—+5I—+3H2O 下列说法不正确的是( )
右侧发生的电极方程式:2H2O+2e— =H2↑+2OH—
电解结束时,右侧溶液中含有IO3—
C.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变
D.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O==KIO3+3H2↑
9.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂,在A池中加入0.05mol·L﹣1的CuCl2溶液,B池中加入0.1mol·L﹣1的AgNO3溶液,进行电解.a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )
A.1:1:2:1 B.2:1:1:1
C.2:2:4:1 D.2:1:2:1
10.一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. Ni(OH)2的氧化 B. NiO(OH)的还原 C. H2的氧化 D. H2O的还原
11.如图所示甲、乙是电化学实验装置:
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的反应类型为__________________,该装置为 。
②乙中总反应的离子方程式为___________________________________________________。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为_________________。
(2))若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液:
①甲中铁棒上的电极反应式为___________________________________________________。
②如果起始时乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25 ℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入_____________________(填写物质的化学式)______________g。
12.下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的KI溶液、足量的CuSO4溶液和K2SO4溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加32 g。据此回答问题:
(1) 电源的N端为_________极;
(2) 电极b上发生的电极反应为____________________________________________;
(3) 电极f上生成的气体在标准状况下的体积________________;
(4) 电解开始时,在甲烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是_______________________;
(5) 电解前后溶液的pH变化情况,(填增大、减小或不变)甲溶液___________;乙溶液_____________。
13.按要求对下图中两极进行必要的连接并填空:
(1)在A图中,使铜片上冒H2气泡.请加以必要连接,则连接后的装置叫 .电极反应式:锌板: ;铜板: .
(2)在B图中,使a极析出铜,则b析出: .加以必要的连接后,该装置叫 .电极反应式,a极: ,b极: .在经过一段时间后,停止反应并搅均溶液,溶液的pH (升高、降低、不变),加入一定量
的 后,溶液能恢复至与电解前完全一致.
4-3-2电解池(电解原理的应用)
1.下列描述中,不符合生产实际的是( )
A.电解熔融的氯化钠制取金属钠,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用铁作阴极 D.在镀件上电镀铜,用铜作阳极
2.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )
A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜 D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁
3.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
4.现有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)、阴离子交换膜(只允许阴离子通过)、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4溶液。下列说法正确的是
A. 阳极反应式为2H++2e-===H2↑ B. 从D口出来的是NaOH溶液
C. 阴极区pH降低 D. 当电路中通过2mol电子的电量时,会有1mol的O2生成
5.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2+A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-===Ni
B. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
6.某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出D.整个电解过程中,H+的浓度会减小
7.海水中含有大量C1-、Na+及少量SO42-、Ca2+、Mg2+,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,如图所示。下列说法错误的是
A. a膜是阴离子交换膜 B. A极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C. B极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
D. 淡化工作完成后A、B、C三室中pH最小的为B室
8.图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2,氮元素显-3价)的化学能直接转化为电能,生成对环境无害物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜(图乙),下列说法中正确的是( )
A. H+透过质子交换膜由右向左移动,电子经外电路由左向右移动
B. N极发生氧化反应,图乙中铜电极应与Y相连接
C. 当N电极消耗0.25 mol气体时,则铁电极增重16g
D. M电极反应式:H2NCONH2+H2O-6e-==CO2↑+N2↑+6H+
9.锂离子电池在各种电子产品中广泛使用,某种可充电的锂离子电池的装置如图所示(a极材料为金属锂镶嵌在石墨中的复合材料),总反应方程式是FePO4(s)+Li(s)LiFePO4(s)。下列说法正确的是
A. 根据图示可以判断该电池处于充电状态
B. 在放电状态时,a是正极,充电时a是阳极
C. 该电池中a、b极都可以接触水溶液
D. 充电时,b极的电极反应式是LiFePO4-e-=Li++FePO4
10.某新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,以下说法不正确的是
A. 充电时,连接电源正极的电极方程式:Fe(OH)3-3e-+5OH-= FeO42+4H2O
B. 充电时,阴极附近溶液的pH增大 C. 放电时,K+往正极移动
D. 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
11.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为__________________。在X极附近观察到的现象是____________________。
②Y电极上的电极反应式是________________,检验该电极反应产物的方法是____________________。
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
①X电极的材料是______________,电极反应式是___________。
②Y电极的材料是______________,电极反应式是___________。
12.能源是人类生存和发展的重要支柱,化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化:
(1)甲池是_____装置,通入CH4气体的电极上的反应式为___ __。乙池中SO42- 移向_____电极(填“石墨”或“Ag”)
(2) 当甲池消耗标况下33.6LO2时,电解质KOH的物质的量变化_____mol,乙池若要恢复电解前的状态则需要加入_____g _____(填物质名称)。
(3) 丙池中发生的电解反应的离子方程式为___ __。
4-4 金属的电化学腐蚀与防护
1. 下列叙述不正确的是( )
A. 金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B. 钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C. 用铝质铆钉接铁板,铁板易被腐蚀 D. 原电池电路中电子由负极流入正极
2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A. 黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿 B. 生铁比纯铁容易生锈
C. 铁质配件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D. 银质物品久置表面变暗
3. 下列不能用于金属防腐处理的是( )
A. 涂油漆 B. 改变金属内部结构
C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块
4. 下列防腐措施中,利用原电池反应使主要金属得到保护的是( )
A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B. 在金属中加入一些铬或镍制成合金
C. 在轮船的壳体水线以下部分装上锌块 D. 金属表面喷漆
5(双选)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
6. 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 == 2 Fe(OH)2,以下说法正确的是
A. 负极发生的反应为:Fe-2e- === Fe2+ B. 正极发生的反应为:2H2O+O2+2e- === 4OH-
C. 原电池是将电能转变为化学能的装置 D. 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
7.下列叙述正确的是( )
A. 在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B. 用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2
C. 用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成1 mol NaOH
D. 镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
8. (双选) 为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是( )
A.将青铜器放在银质托盘上 B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中 D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
9. 下列情况下,埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是( )
A. 潮湿疏松透气的土壤中 B. 含铁元素较多的酸性土壤中
C. 干燥致密不透气的土壤中 D. 含碳量较高,潮湿透气的中性土壤中
10. 为了使埋在地下的钢管不易生锈,设计了如下几种方案,将钢管 ① 用导线与铅板连接 ② 用导线与锌板连接 ③ 用导线与碳棒连接 ④ 与直流电源负极连接 ⑤与直流电源正极连接,其中可采取的方法是( )
A. ②④ B. ①④ C. ②③ D. ①⑤
11. 将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中有氢气生成。若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀,B未被腐蚀。关于A、B的叙述正确的是( )
A. 金属活动性A>B B. 还原性 B>A
C 在后者装置中金属A发生还原反应,金属B发生氧化反应
D.金属A表面有明显气泡产生,金属B表面无明显现象
12.(双选)下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是()
A. 钢铁插入水中,水下部分比空气与水交界处更容易腐蚀
B. 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀,主要是由于海水中有大量电解质
C. 钢铁设备上连接铜块可以防止钢铁腐蚀
D. 钢铁设备与外加直流电源的负极相连可以防止钢铁腐蚀
13.用图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是
A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应
B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨
C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极
D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e→Cl2↑
14.利用右图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,不正确的是
A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阳离子向铁电极移动
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中铜离子浓度将减小
15. 切过咸菜的钢刀未及时清洗,第二天刀上便出现锈斑,试用有关电极反应式、化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程。
(1)负极______________________;正极______________________。
(2)化学方程式______________________、______________________。
16. 如图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)中反应的离子方程式为_____________________。
(2)中反应的电极反应:Fe:_____________________,Sn:_____________________,Sn极附近溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)中被腐蚀的金属是___________,其电极反应式为_____________________。比较图(1)(2)(3)中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_____________________。
17.如右图所示,水槽中的试管内有一枚铁钉,放置数天后观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈__________性,发生________腐蚀。电极反应:负极__________________,正极__________________。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈__________性,发生________腐蚀。电极反应:负极__________________,正极__________________。
第四章 电化学基础综合A
1.下列叙述中,正确的是( )。
①电解池是将化学能转变成电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化
A.①②③④ B.③④ C.③④⑤ D.④
2.下列过程需要通电才能进行的是( )
①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀
A.①②③ B.②④⑤ C.②③④ D.全部
3.(双选)对外加电流的金属保护中,下列叙述正确的是( )
A. 被保护的金属与电源的正极相连 B.被保护的金属与电源的负极相连
C.在被保护的金属表面上发生氧化反应 D.被保护的金属为阴极,其表面上发生还原反应
4.夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是( )
A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B.发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O+O2+4e-===4OH-
C.在化学腐蚀过程中有氢气产生 D.发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe-2e-===Fe2+
5.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,停止电解,向溶液中加入一定质量的另一种物质(括号内),能使溶液完全复原的是( )
A. CuCl2 (CuO) B.NaOH (NaOH) C.CuSO4 (CuCO3) D.NaCl (NaOH)
6.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ( )。
7.如图是Zn和Cu形成的原电池,则下列结论中正确的是( )。
①铜为阳极,锌为阴极;②铜极上有气泡; ③SO向铜极移动;④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体;⑤电子的流向是铜到锌 ;⑥正极反应式:Cu+2e-===Cu2+。
A.①②③ B.②④ C.④⑤⑥ D.③④⑤
8.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )。
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
9.把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中,经充分搅拌后,将所得溶液用石墨电极进行电解,阳极生成的物质是 ( )。
A.H2 B.Ag C.Cl2 D.O2
10.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )。
A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-===Fe3+
11.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt,可用电解法制备高纯度的镍(已知:氧化性Fe2+A.阳极发生还原反应,其电极反应:Ni2++2e-Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
12.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)= 6.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为2 mol·L-1 B.上述电解过程中共转移2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1
13.右图为一原电池装置,下列叙述中正确的是
A.铜离子在铜片表面被还原
B.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.铜是阳极,铜片上有气泡产生
14.电解100mL含c(H+)=0.3mol/L的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A. 0.10mol∕L Ag+ B. 0.20mol∕L Cu2+ C. 0.20mol∕L Zn2+ D. 0.20mol∕ LPb2+
15.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的c(H+)从1×10-6molL-1变为1×10-3molL-1时(设电解时阴极没有氢气析出且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计),电极上析出银的质量约是()
A. 27mg B. 54mg C. 108mg D. 216mg
16.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+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,通电时a电极质量增加,下列说法正确的是( )
X极为负极
B. 放电时铅蓄电池正极的电极反应式为:PbO2+4H++SO42?+4e?==PbSO4+2H2O
C. c、d电极产生气体的物质的量之比为1:2
D. 电路中通过1 mol电子时,Y电极质量增加48 g
17.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是
A. 正极反应为AgCl +e-=Ag +Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D. 当电路中转移0.01mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
18.如下图,三个烧杯中盛足量的CuCl2溶液。
(1)A中Zn是______极,发生______反应(填“氧化”或“还原”,下同),电极反应式_______________________________;
Cu是______极,发生_______反应,电极反应式_______________________________,总反应方程式___________________________________。
(2)B中C是____极,发生_______反应,电极反应式____________________,Pt是_____极,发生________反应,电极反应式____________________________________;
总反应方程式__________________________________________________。
(3)C中Zn是________极,发生________反应,电极反应式________________,Cu是________极,发生________反应,电极反应式______________________________________________;
反应过程中c(Cu2+)____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.右图为以惰性电极进行电解的装置:
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和反应方程式:
A:____________________________,
B:________________________________,
总反应方程式:___________________________________;
C:_____________________ _,
D:_______________ ___ _,总反应方程式:______________ ______ ;
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为_________________________。
20.依据氧化还原反应Zn(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是__________。
(2)铜电极为电池的________极,发生的电极反应为_________________________,X极上发生的电极反应为____________________________________________。
(3)外电路中的电子是从________极流向________极。
(4)盐桥中的Cl-向________极移动,如将盐桥撤掉,电流计的指针将________偏转。
21.(从H+、Cu2+、Na+、SO、Cl-五种离子中选择适当的离子组成电解质,符合下列要求。
(1)以石墨棒为电极,电解时电解质质量减小,水量不变,应选用的电解质是________;
(2)以石墨棒为电极,电解时电解质质量不变,水量减小,应选用的电解质是________;
(3)以石墨棒为阳极,铁棒为阴极,电解时电解质质量和水量都减小,应选用的电解质是________。
22.如下图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试完成以下问题:
(1)电源A极的名称是________。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是________________________。
(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是________。
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是________(填“铜”或“银”),电镀液的主要成分是________(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是________________________________,说明_____________________________。
23.甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
(如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入______(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是____________________________________;
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH______(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度______;
③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有______________(忽略水解);
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
24.常温下用惰性电极电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图中Ⅰ、Ⅱ所示(以下气体体积已换算成标准状况下的体积),根据图中信息回答下列问题。
(1)通过计算推测:
①原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。
c(NaCl)=________mol·L-1,
c(CuSO4)=________mol·L-1。
②t2时所得溶液的pH=________。
(2)若用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液200 mL,经过一段时间后两极均得到224 mL气体,则原混合溶液中氯离子浓度的取值范围为________,铜离子浓度的取值范围为______