化學(xué)選修難點(diǎn)突破:突破 電化學(xué)基礎(chǔ)難點(diǎn)突破_第1頁
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文檔簡介

學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精1.鎂、鋁和NaOH溶液組成原電池,作負(fù)極的應(yīng)該是哪種金屬?為什么?2。鹽橋在原電池中有何作用?【答案】使兩個(gè)半電池中的溶液連成一個(gè)閉合回路;使原電池中氧化劑和還原劑近乎完全隔離,提高能量轉(zhuǎn)化的效率;瓊脂溶膠中的電解質(zhì)電離出的陰陽離子,在電場中做定向移動維持半電池中的溶液電荷守恒。3.如何判斷原電池的正、負(fù)極?【答案】根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷:一般是活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極;活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極;根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:電子流出的電極是負(fù)極,電子流入的電極是正極,而電流由正極流向負(fù)極;根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動方向判斷:在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向的電極是正極,陰離子移向的電極是負(fù)極;根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極,得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極;根據(jù)現(xiàn)象判斷:一般溶解的電極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的電極為正極;根據(jù)某電極(X)附近pH的變化判斷:生成H2或吸收O2的電極反應(yīng)發(fā)生后,均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大.因而原電池工作后,X極附近溶液的pH增大,說明X極為正極,金屬活動性較弱。4.原電池的原理有哪些應(yīng)用?【答案】(1)加快氧化還原反應(yīng)速率。如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4反應(yīng)制H2,常用粗鋅,它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池,加快了鋅的反應(yīng),使產(chǎn)生H2的速率加快。(2)比較金屬的活潑性強(qiáng)弱,原電池中負(fù)極一般為活潑性較強(qiáng)的金屬,正極一般為活潑性較弱的金屬。(3)用于金屬的防護(hù),若要保護(hù)一個(gè)鐵閘使其不被腐蝕,可用導(dǎo)線將其與一鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極,鐵閘作正極。(4)設(shè)計(jì)化學(xué)電池。例如以2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2為依據(jù),設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng),分別作原電池負(fù)極反應(yīng)式和正極反應(yīng)式,負(fù)極:Cu—2e-=Cu2+,正極:2Fe3++2e-=2Fe2+;確定電極材料,若發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì),可用該金屬直接作負(fù)極[若為氣體(如H2)或溶液中的還原性離子,可用惰性電極(如Pt、碳棒)作負(fù)極],正極的電極材料必須不如負(fù)極材料活潑,則可用銅棒作負(fù)極,用鉑絲或碳棒作正極;確定電解質(zhì)溶液,一般選用反應(yīng)物中的電解質(zhì)溶液。如本例中可用FeCl3溶液作電解質(zhì)溶液;構(gòu)成閉合回路。5。溶液的酸堿性對書寫電極反應(yīng)式有何影響?【答案】在書寫電極反應(yīng)式時(shí)一定要注意電解質(zhì)是什么,其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對應(yīng).堿性電解質(zhì)溶液中,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+;酸性電解質(zhì)溶液中,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH—。6。如何書寫化學(xué)電源的電極反應(yīng)式?(1)根據(jù)裝置書寫電極反應(yīng)式:先分析題目給定的圖示裝置,確定原電池的正、負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì);電極反應(yīng)式的書寫:負(fù)極活潑金屬或H2失去電子生成陽離子,若電解質(zhì)溶液中的陰離子與生成的陽離子不共存,則該陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式,如鉛蓄電池的負(fù)極:Pb+SO42--2ePbSO4。正極陽離子得到電子生成單質(zhì)或O2得到電子,若反應(yīng)物是O2,則正極的電極反應(yīng)式有以下規(guī)律:電解質(zhì)溶液呈堿性或中性為O2+2H2O+4e—=4OH—,電解質(zhì)溶液呈酸性為O2+4H++4e-=2H2O;正、負(fù)電極反應(yīng)式相加得到電池的總反應(yīng)式。(2)根據(jù)總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式:各類電極反應(yīng)式的一般書寫步驟:列物質(zhì),標(biāo)得失;選離子,配電荷;配個(gè)數(shù),巧用水;④式加,驗(yàn)總式.注意堿性電解質(zhì)溶液中,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+;酸性電解質(zhì)溶液中,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-。(3)可充電電池電極反應(yīng)式的書寫:可充電電池放電時(shí)為原電池,充電時(shí)為電解池。原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),充電時(shí)為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),故放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式與充電時(shí)的陰極反應(yīng)式相反;原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),充電時(shí)為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),故放電時(shí)的正極反應(yīng)式與充電時(shí)的陽極反應(yīng)式相反。(4)給出電極反應(yīng),書寫總反應(yīng)式:使兩個(gè)電極反應(yīng)式的得失電子相等后將兩式相加,消去反應(yīng)物和生成物中相同的物質(zhì)即可.7。燃料電池的兩電極反應(yīng)有何特點(diǎn)?【答案】兩個(gè)電極均為惰性電極,本身不參與反應(yīng).在反應(yīng)中燃料一般表現(xiàn)為失去電子,通入電源負(fù)極.常用的氧化劑是氧氣,在反應(yīng)中表現(xiàn)為得到電子,通入電源正極。在燃料電池中,電解質(zhì)溶液參與電極反應(yīng),電解質(zhì)酸堿性的改變,引起電極反應(yīng)的變化,但不影響燃料及O2的性質(zhì)。電極反應(yīng)在遵守質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子得失守恒的同時(shí),還要特別考慮電解質(zhì)溶液是否參與反應(yīng)。8.如何判斷電解中電極產(chǎn)物?【答案】(1)陽極產(chǎn)物的判斷:如果是活性電極(金屬活動性順序表中Ag以前),則電極材料失電子,電極被溶解,溶液中的陰離子不會失電子;如果是惰性電極(Pt、Au、石墨),則要看溶液中離子的失電子能力,根據(jù)陰離子放電順序加以判斷。陰離子放電順序:S2—〉I->Br—>Cl—〉OH-〉含氧酸根(SO42-、NO3-等)。(2)陰極產(chǎn)物的判斷:直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷,陽離子放電順序?yàn)锳g+>Hg2+>Fe3+〉Cu2+>H+(酸)〉Pb2+>Sn2+〉Fe2+>Zn2+〉H+(H2O)>Al3+9.用惰性電極電解,電解水型的物質(zhì)有哪些?【答案】電解含氧酸(H2SO4)、可溶性強(qiáng)堿(NaOH)、活潑金屬含氧酸鹽(KNO3)等溶液屬于此類型。此類型的電極反應(yīng):陰極為4H++4e—=2H2↑,陽極為4OH-—4e-=2H2O+O2↑,總反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑。隨著電解的進(jìn)行,溶液的濃度增大,若要恢復(fù)成原狀態(tài),可加入水.10.用惰性電極電解,電解電解質(zhì)型的物質(zhì)有哪些?11.用惰性電極電解,放H2生堿型的物質(zhì)有哪些?【答案】電解活潑金屬無氧酸鹽(如NaCl),電極反應(yīng):陰極為2H++2e-=H2↑,陽極為2Cl-—2e—=Cl2↑,總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。若要恢復(fù)成原狀態(tài),可通入氯化氫氣體。12.用惰性電極電解,放O2生酸型的物質(zhì)有哪些?【答案】電解不活潑金屬含氧酸鹽(如CuSO4),電極反應(yīng):陰極為2Cu2++4e-=2Cu,陽極為4OH—-4e—=2H2O+O2↑,總反應(yīng):2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4.若要恢復(fù)成原狀態(tài),可加入氧化銅固體。13.電解池與原電池有何本質(zhì)區(qū)別?電解池和原電池的電極名稱是否相同?【答案】電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,而原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;它們的電極名稱不相同,電解池的兩個(gè)電極分別為陰極和陽極,原電池的兩個(gè)電極分別為正極和負(fù)極.14。電解精煉銅時(shí),粗銅中的雜質(zhì)哪里去了?【答案】粗銅中比銅活潑的雜質(zhì)先失電子變成陽離子進(jìn)入溶液,在精銅表面上這些離子得電子能力比Cu2+弱,所以留在溶液中;沒有銅活潑的金屬雜質(zhì)不會失電子,隨著電解的進(jìn)行它們會沉積在陽極下,形成“陽極泥”。15。電鍍時(shí),電鍍液中陽離子的濃度是否會發(fā)生明顯的變化?【答案】不會;因?yàn)殛枠O上生成的陽離子的物質(zhì)的量與陰極上減少的陽離子的物質(zhì)的量相等,所以溶液中陽離子的濃度不會發(fā)生明顯變化。16.電解法制取鈉、鎂、鋁時(shí)能不能電解含有這些金屬陽離子的水溶液?【答案】不能;水溶液中含有氫離子,而氫離子比以上三種金屬的陽離子更易得電子,若用電解法將得不到對應(yīng)的金屬。17.如何比較原電池、電解池和電鍍池?(3)電極反應(yīng):原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),金屬失電子,正極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子;電解池中的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰離子(或電極)失電子,陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子;電鍍池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),金屬電極失電子,陰極發(fā)生還原反應(yīng),電鍍液中陽離子得電子。(4)電子流向:原電池中電子從負(fù)極流出,經(jīng)導(dǎo)線流向正極;電解池、電鍍池中電子從電源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向陰極,從陽極經(jīng)導(dǎo)線流向電源正極。(5)離子移動方向:原電池中陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動;電解池、電鍍池中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。18.將兩個(gè)分別裝有Na2SO4、CuCl2溶液的電解池串聯(lián)在一起,均用惰性電極進(jìn)行電解,電解一段時(shí)間后,試比較電極產(chǎn)物H2、O2、Cl2、Cu之間物質(zhì)的量的關(guān)系?【答案】原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算;溶液pH的計(jì)算;根據(jù)電量求產(chǎn)物的量;根據(jù)產(chǎn)物的量求電量等.根據(jù)得失電子守恒及元素的化合價(jià)可得出電極產(chǎn)物物質(zhì)的量的關(guān)系式:2H2~O2~2Cl2~2Cu~4e-,所以物質(zhì)的量之比為2∶1∶2∶2。19。如何比較化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕?【答案】兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,腐蝕本質(zhì)都是被腐蝕的金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng),只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大.可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較:(1)反應(yīng)條件:化學(xué)腐蝕是與外界物質(zhì)直接接觸發(fā)生反應(yīng);電化學(xué)腐蝕是金屬是不純金屬或合金,放置在潮濕的空氣中.(2)反應(yīng)類型:化學(xué)腐蝕是直接發(fā)生氧化還原反應(yīng);電化學(xué)腐蝕是發(fā)生原電池反應(yīng)。(3)有無電流產(chǎn)生:化學(xué)腐蝕無電流產(chǎn)生;電化學(xué)腐蝕有微弱電流產(chǎn)生.(4)影響因素:化學(xué)腐蝕的外界物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱及環(huán)境溫度等;電化學(xué)腐蝕的電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬的活潑性。20。如何比較鋼鐵析氫腐蝕與吸氧腐蝕?21.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易生銹,為什么?【答案】鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成原電池,形成電化學(xué)腐蝕,腐蝕速率加快,鐵作負(fù)極,易失電子,所以易生銹.22.金屬腐蝕的防護(hù)措施有哪些?【答案】形成保護(hù)層,可作為保護(hù)層的物質(zhì)或措施有電鍍、涂油、刷漆、搪瓷、瀝青、塑料膜、橡膠、鈍化等;改善內(nèi)部結(jié)構(gòu),如不銹鋼;防止形成原電池,如保持干燥、防止活潑性不同的金屬接觸;電化學(xué)保護(hù)法,如利用原電池原理的犧牲陽極的陰極保護(hù)法、利用電解池原理的外加電流的陰極保護(hù)法。23。如何判斷金屬腐蝕快慢?【答案】在同一電解質(zhì)溶液中:電解原理引起的腐蝕(金屬作電解池的陽極)>原電池原理引起的腐蝕(金屬作原電池的負(fù)極)〉化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕;根據(jù)有無保護(hù)措施:無保護(hù)措施的金屬腐蝕〉有一定保護(hù)措施的金屬腐蝕〉犧牲陽極的陰極金屬的腐蝕〉有外接電源的陰極金屬的腐蝕。1.下列過程需要通電后才可以發(fā)生或進(jìn)行的是()①電離②電泳③電解④電鍍⑤電化學(xué)腐蝕A.①②B.②③④C。②③④⑤ D.全部2.如圖所示,銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里,電流計(jì)中有電流通過,則下列說法正確的是()。A。鋅片是負(fù)極B.兩個(gè)銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨是陰極D。兩個(gè)番茄都形成原電池3。下列敘述正確的是()A.反應(yīng)AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O可以設(shè)計(jì)成原電池B.Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí),加入少量CuSO4溶液能加快產(chǎn)生H2的速率C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用導(dǎo)線把二者相連,觀察到Cu片上產(chǎn)生大量氣泡,說明Cu與H2SO4能發(fā)生反應(yīng)而Fe被鈍化D.Zn—Cu原電池工作過程中,溶液中H+向負(fù)極作定向移動4。選用下列試劑和電極:稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn,組成如圖所示的原電池裝置(只有兩個(gè)電極),觀察到電流計(jì)?的指針均明顯偏轉(zhuǎn),則其可能的組合共有()A。3種 B.4種C。5種 D。6種5。在鐵制品上鍍上一定厚度的銅層,以下電鍍方案中正確的是()A。銅作陽極,鐵制品作陰極,溶液中含F(xiàn)e2+B.銅作陰極,鐵制品作陽極,溶液中含Cu2+C。銅作陰極,鐵制品作陽極,溶液中含F(xiàn)e3+D。銅作陽極,鐵制品作陰極,溶液中含Cu2+6。“天宮一號”飛行器在太空工作期間必須有源源不斷的電源供應(yīng)。其供電原理是:白天太陽能帆板發(fā)電,將一部分電量直接供給“天宮一號”,另一部分電量儲存在鎳氫電池里,供黑夜時(shí)使用。鎳氫電池放電時(shí)的總反應(yīng)原理為MH+NiOOH=M+Ni(OH)2(M為氫化物電極的儲氫金屬,也可看作H2直接參加反應(yīng)).下列說法正確的是()A.充電時(shí)陰極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH降低B。在使用過程中此電池要不斷補(bǔ)充水C。放電時(shí)NiOOH在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D.充電時(shí)陽極反應(yīng)為Ni(OH)2-e—+OH-=NiOOH+H2O7。下列敘述正確的是()A。電鍍時(shí),通常把待鍍的金屬制品作陽極B.氯堿工業(yè)上電解的是熔融的NaClC.氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))中正極通入O2,電極反應(yīng)為O2+4H++4e—=2H2OD。圖中電子由Zn極移向Cu極,鹽橋中的Cl—移向CuSO4溶液8。某原電池裝置如圖所示,鹽橋中裝有用飽和氯化鉀溶液浸泡過的瓊脂。下列敘述正確的是()A.原電池工作一段時(shí)間后,F(xiàn)eCl2溶液中c(Cl—)增大B.此電池的工作原理與硅太陽能電池的工作原理相同C。Fe為正極,石墨上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e—=H2↑D。該裝置中的鹽橋完全可用金屬導(dǎo)線代替9.用酸性氫氧燃料電池作電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法中正確的是()A。燃料電池工作時(shí),正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e—=4OH-B。a極是鐵,b極是銅時(shí),b極逐漸溶解,a極上有銅析出C。a極是粗銅,b極是純銅時(shí),a極逐漸溶解,b極上有銅析出D.a、b兩極均是石墨時(shí),在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2的體積相等10。如圖所示的裝置中,在產(chǎn)生電流時(shí),以下說法不正確的是()A。Fe是負(fù)極,C是正極B。負(fù)極反應(yīng)式:Fe-3e—=Fe3+C。內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液D。電流由石墨電極流向Fe電極11。某模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A。該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B。該裝置工作時(shí),H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1molO2,有44gCO2被還原D.a電極發(fā)生的反應(yīng)為3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O12。MCFC型燃料電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣,其工作溫度為600~700℃,所用燃料為H2,電解質(zhì)為熔融的K2CO3。已知該電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,則下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.該電池的正極反應(yīng)式為4OH—+4e-=O2↑+2H2OB.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2+CO32-—2e-=HC。放電時(shí)CO313。在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O—CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示.下列說法不正確的是()A。X是電源的負(fù)極B。陰極的電極反應(yīng)式是H2O+2e—=H2+O2-、CO2+2e-=CO+O2—C.總反應(yīng)可表示為H2O+CO2H2+CO+O2D。陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶114.如圖裝置為某新型燃料電池的工作示意圖,以HCl—NH4Cl溶液為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)說法中正確的是()A。通入H2的電極為正極B。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為N2+6e—+8H+=2NHC。圖中分離出的物質(zhì)A為NH4ClD。該電池工作一段時(shí)間后,溶液的pH減小15.生物燃料電池是以有機(jī)物為燃料,直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池,其能量轉(zhuǎn)化率高,是一種真正意義上的綠色電池,其工作原理如圖所示。已知C1極的電極反應(yīng)式為C2H5OH+3H2O—12e—=2CO2+12H+。下列說法中不正確的是()A。C1極為電池負(fù)極,C2極為電池正極B.C2極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2OC。該生物燃料電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5OH+3O2=2CO2+3H2OD。電子由C2極經(jīng)外電路流向C1極16。(1)Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。該電池的負(fù)極材料是;電池工作時(shí),電子流向(填“正極”或“負(fù)極”)。

若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是。

欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的(填字母)。

A.NaOHB。ZnC.FeD.NH3·H2O(2)氯鋁電池是一種新型的燃料電池,電解質(zhì)溶液是KOH溶液,通入氯氣的電極是(填“正”或“負(fù)”)極,電極反應(yīng)式為,加入鋁的電極是(填“正"或“負(fù)”)極,電極反應(yīng)式為,電子從(填“Al”或“Cl2”,下同)極流向極。(3)鉛蓄電池是化學(xué)電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解質(zhì)為稀硫酸,工作(放電)時(shí)該電池的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。蓄電池的負(fù)極材料是,工作時(shí),正極的電極反應(yīng)式為,電解質(zhì)溶液的pH(填“增大”“減小"或“不變”),電解質(zhì)溶液中陰離子移向極,電流方向從極流向極.

17.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。(1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng):(用離子方程式表示)設(shè)計(jì)的原電池裝置,反應(yīng)前的電極質(zhì)量相等,一段時(shí)間后,兩電極質(zhì)量相差12g,則導(dǎo)線中通過mol電子。

(2)其他條件不變,若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,則石墨電極的電極反應(yīng)式為,這是由于NH4Cl溶液顯(填“酸性”“堿性"或“中性”),用離子方程式表示NH4Cl溶液顯此性的原因:。用吸管吸出少許鐵片附近溶液并置于試管中,向其中滴加少量新制飽和氯水,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:,然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液,溶液變紅,繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水,紅色褪去。同學(xué)們對此做了多種假設(shè),某同學(xué)的假設(shè)是“溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)”。如果+3價(jià)鐵被氧化為FeO42-(3)其他條件不變,用彎銅導(dǎo)線與石墨相連組成的n型裝置代替鹽橋,如圖所示。一段時(shí)間后,在裝置甲銅絲附近滴加酚酞試液,現(xiàn)象是,電極反應(yīng)式為;裝置乙中石墨(1)為(填“正”“負(fù)"“陰”或“陽”)極,裝置乙中與銅絲相連的石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為,產(chǎn)物常用檢驗(yàn),反應(yīng)的離子方程式為。

18.(1)根據(jù)如圖所示裝置,回答下列問題:①打開K2,閉合K1。A電極可觀察到的現(xiàn)象是;

B極的電極反應(yīng)式為。

②打開K1,閉合K2。A電極可觀察到的現(xiàn)象是;

B極的電極反應(yīng)式為。

(2)①將較純凈的CuSO4溶液放入如圖所示的裝置中進(jìn)行電解,石墨電極上的電極反應(yīng)式為,電解反應(yīng)的離子方程式為.

②實(shí)驗(yàn)完成后,銅電極增重ag,石墨電極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為L。

(3)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器.該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCl2,電池的總反應(yīng)可表示為4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2。電池的負(fù)極材料為,發(fā)生的電極反應(yīng)為,電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為.

19.如圖所示是一個(gè)電化學(xué)裝置的示意圖。請回答下列問題:(1)圖中甲池是(填“原電池”“電解池”或“電鍍池")。

(2)A(石墨)電極的名稱是(填“正極"“負(fù)極"“陰極”或“陽極”)。

(3)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式:。

(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)當(dāng)乙池中B(Ag)極質(zhì)量增加5.4g時(shí),甲池中理論上消耗O2的體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時(shí)丙池中某電極析出1。6g某金屬,則丙池中的某鹽溶液可能是(填字母)。

A。MgSO4B.CuSO4C。NaCl D.AgNO320。某課外活動小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請回答下列問題:(1)若開始實(shí)驗(yàn)時(shí)開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為。

(2)若開始實(shí)驗(yàn)時(shí)開關(guān)K與b連接,則下列說法正確的是(填字母)。

a。溶液中Na+向A極移動b.從A極逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸邸狵I試紙變藍(lán)c。反應(yīng)一段時(shí)間后向電解液中加適量鹽酸可恢復(fù)原狀(3)該小組運(yùn)用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如下圖所示裝置電解K2SO4溶液。①該電解槽的陽極反應(yīng)式為,通過陰離子交換膜的離子數(shù)(填“>”“<”或“=")通過陽離子交換膜的離子數(shù).

②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)椤?/p>

③電解一段時(shí)間后,B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量之比為。參考答案1?!窘馕觥侩娊赓|(zhì)溶于水即可發(fā)生電離,不需要通電;電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是發(fā)生原電池反應(yīng),是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿淖园l(fā)反應(yīng),也不需要通電.【答案】B3.【解析】A項(xiàng),屬于非氧化還原反應(yīng),不能用于設(shè)計(jì)原電池;B項(xiàng),鋅與置換出來的銅在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池,加快產(chǎn)生H2的速率;C項(xiàng),Cu與稀H2SO4不反應(yīng),Fe在稀H2SO4中不發(fā)生鈍化;D項(xiàng),H+應(yīng)向原電池的正極作定向移動?!敬鸢浮緽4。【解析】電極的組合有3種:Fe-Cu、Zn—Fe、Zn—Cu,三種組合都能與兩種電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)正確?!敬鸢浮緿5?!窘馕觥吭阼F上鍍銅,則要求銅作陽極,鐵作陰極,電解質(zhì)溶液含Cu2+,D項(xiàng)符合題意?!敬鸢浮緿6?!窘馕觥糠烹姇r(shí)Ni元素的化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤.充電時(shí),陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,陽極反應(yīng)為Ni(OH)2-e—+OH—=NiOOH+H2O,陰極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH升高,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.正反應(yīng)過程中無H2O消耗,故B項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮緿7?!窘馕觥侩婂儠r(shí)鍍件應(yīng)該作陰極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氯堿工業(yè)上電解的是飽和NaCl溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽橋中的Cl—移向ZnSO4溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮緾8.【解析】原電池中離子的移動方向由靜電作用決定,鐵失去電子形成Fe2+進(jìn)入FeCl2溶液中,使其帶正電,吸引鹽橋中的Cl-,故c(Cl—)增大,A項(xiàng)正確;太陽能電池是太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵作負(fù)極,石墨作正極;C項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬導(dǎo)線不能傳遞離子,所以鹽橋不能用導(dǎo)線代替,D項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮緼10.【解析】負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e—=Fe2+,B項(xiàng)不正確;陰離子移向負(fù)極(左池),C項(xiàng)正確;電流由正極流向負(fù)極,D項(xiàng)正確?!敬鸢浮緽11.【解析】由裝置圖中物質(zhì)變化及變化的條件知,該裝置是將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,A項(xiàng)錯(cuò)誤;工作中陽離子(H+)移向陰極a區(qū),B項(xiàng)正確;由化學(xué)方程式6CO2+8H2O2C3H8O+9O2知,每生成1molO2,有23molCO2被還原,其質(zhì)量為23×44g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;a極為陰極,電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H212?!窘馕觥吭撊剂想姵氐娜剂蠟镠2,電解質(zhì)為熔融的K2CO3,總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,則負(fù)極反應(yīng)式為2H2+2CO3-—4e-=2H2O+2CO2,正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e—=2C13?!窘馕觥坑蓤D可知H和C得電子,化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),故為陰極反應(yīng),所以X為電源的負(fù)極,A項(xiàng)正確;圖中電解質(zhì)為金屬氧化物,故傳導(dǎo)電流的為O2-,陰極H2O和CO2得電子生成H2、CO和O2-,B項(xiàng)正確;由圖可知反應(yīng)物為H2O和CO2,生成物為H2、CO和O2,故總反應(yīng)式為H2O+CO2H2+CO+O2,C項(xiàng)正確;陰極生成H2和CO,陽極生成O2,由總反應(yīng)式可知,生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1,D項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮緿14?!窘馕觥糠治鲱}目中示意圖可得,正極反應(yīng)式為N2+6e-+8H+=2NH4+,負(fù)極反應(yīng)式為3H2—6e-=6H+,故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤;電池工作的總反應(yīng)式為N2+3H2+2H+2NH4+,消耗H+,故電池工作一段時(shí)間后,溶液的pH增大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;從電池的總反應(yīng)式可知最終生成的物質(zhì)為NH416.【解析】(1)負(fù)極是失電子的一極,Zn失去電子,電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極.(2)鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕;除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì),所以應(yīng)使用Zn將Cu2+置換為Cu單質(zhì)而除去。(2)根據(jù)Cl2和Al反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cl2+2Al=2AlCl3可知,鋁失電子被氧化,為負(fù)極,但電解質(zhì)溶液為KOH溶液,故負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Al—6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O;Cl2得電子被還原,為正極,電極反應(yīng)式為3Cl2+6e—=6Cl—.在外電路中電子從負(fù)極(鋁極)流出沿導(dǎo)線流向正極(Cl2極).(3)蓄電池工作時(shí)為原電池。根據(jù)原電池原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),元素的化合價(jià)升高,所以Pb為負(fù)極;正極發(fā)生還原反應(yīng),元素的化合價(jià)降低,從總反應(yīng)式可知,PbO2是氧化劑,即正極反應(yīng)式為PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O;從正極反應(yīng)式或電池的總反應(yīng)式可知H2SO4參加了反應(yīng),H【答案】(1)Zn(或鋅);正極;Zn與Cu2+反應(yīng)生成Cu,Zn與Cu構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率;B(2)正;3Cl2+6e—=6Cl-;負(fù);2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O;Al;Cl2(3)Pb;PbO2+SO42-+4H++2e—=17?!窘馕觥浚?)設(shè)導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為x,則負(fù)極減少28g·mol-1·x,正極增重32g·mol—1·x,則:28x+32x=12,x=0.2mol。(2)NH4Cl水解,溶液顯酸性,正極上H+得電子,負(fù)極上Fe失電子生成Fe2+。Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,Cl2過量時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++3Cl2+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+.(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后,裝置甲成為原電池,裝置乙成為電解池。裝置甲中Fe為負(fù)極,Cu為正極,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e—=4OH—,滴加酚酞后溶液變紅色。裝置乙中石墨(1)為陰極,與銅絲相連的電極為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl—-2e-=Cl2【答案】(1)Fe+Cu2+=Fe2++Cu;0。2

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