PAGE14-第四章電化學(xué)基礎(chǔ)綜合訓(xùn)練1.如圖所示,把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞溶液的表面皿中,先視察到酚酞變紅現(xiàn)象的區(qū)域分別是(

)A.I和III

B.I和IV

C.II和III

D.II和IV2.有a、b、c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的試驗(yàn)裝置及部分試驗(yàn)現(xiàn)象如下:由此可推斷這四種金屬的活動(dòng)性依次是(

)試驗(yàn)裝置部分試驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)改變d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極A.a>b>c>d

B.b>c>d>a

C.d>a>b>c

D.a>b>d>c3.全釩電池以惰性材料作電極,在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的總反應(yīng)如下:VO2+(黃色)+H2O+V3+(紫色)=VO2+(黃色)+V2+(綠色)+2H+下列說(shuō)法中正確的是(

)A.當(dāng)電池放電時(shí),VO2+被氧化

B.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O

C.充電時(shí),陽(yáng)極旁邊溶液由綠色漸漸變?yōu)樽仙?/p>

D.放電過(guò)程中,正極旁邊溶液的pH變大4.某同學(xué)用如圖所示的裝置在浸有(鐵氰化鉀)溶液(淺黃色)的濾紙上可寫(xiě)出藍(lán)色的字“奇妙的化學(xué)”。已知(藍(lán)色沉淀),下列說(shuō)法正確的是()A.鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)B.b是直流電源的負(fù)極C.陽(yáng)極反應(yīng)為D.“電筆”筆尖材料是鐵,電極反應(yīng)式為5.可以利用微生物電池除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯酚(),其原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A.B極是負(fù)極

B.質(zhì)子從A極移向B極

C.B極的電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O=2+9H+

D.處理后的廢水pH降低6.—種生物電化學(xué)方法脫除水體中NH4+的原理如圖所示:下列說(shuō)法中正確的是(

)A.裝置工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

B.裝置工作時(shí),a極四周溶液pH降低

C.裝置內(nèi)工作溫度越高,NH4+脫除率肯定越大

D.電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是2NO3--2e-=N2+3O27.一種碳納米管能夠吸附氫氣,用這種材料制備的二次電池原理如下圖所示,該電池的電解質(zhì)為6KOH溶液,下列說(shuō)法中正確()A.放電時(shí)移向負(fù)極

B.放電時(shí)電池負(fù)極的電極反應(yīng)為

C.放電時(shí)電池正極的電極反應(yīng)為

D.該電池充電時(shí)將碳電極與電源的正極相連8.微生物燃料電池在凈化廢水的同時(shí)能獲得能源或得到有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品,圖甲為廢水中濃度與去除率的關(guān)系,圖乙為其工作原理。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.M為負(fù)極,有機(jī)物在M極被氧化

B.電池工作時(shí),N極旁邊溶液pH增大

C.處理1mol時(shí)有6molH+從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移

D.離子濃度較大時(shí),可能會(huì)造成還原菌失活9.用如圖1所示裝置進(jìn)行試驗(yàn),若圖2中橫坐標(biāo)表示流入電極的電子的物質(zhì)的量。下列敘述不正確的是()A.E表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量

B.E表示反應(yīng)消耗的物質(zhì)的量

C.F表示反應(yīng)生成的物質(zhì)的量

D.F表示反應(yīng)生成的物質(zhì)的量10.埋在地下的鋼管道可以用如圖所示方法進(jìn)行電化學(xué)愛(ài)護(hù)。下列說(shuō)法正確的是()A.該方法是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能B.該方法中鋼管道作負(fù)極C.該方法稱為“外加電流的陰極愛(ài)護(hù)法”D.鎂塊上發(fā)生的電極反應(yīng)為11.電滲析法是指在外加電場(chǎng)作用下,利用陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜的選擇透過(guò)性,使部分別子透過(guò)離子交換膜而遷移到另一部分水中,從而使一部分水淡化而另一部分水濃縮的過(guò)程如下是利用電滲析法從海水中獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,電極為石墨電極。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是(

)A.陽(yáng)離子交換膜是A,不是B

B.剛通電時(shí)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2

C.陰極可以運(yùn)用鐵絲網(wǎng)增加導(dǎo)電性

D.陰極區(qū)的現(xiàn)象是電極上產(chǎn)生無(wú)色氣體,溶液中出現(xiàn)少量白色沉淀12.工業(yè)上常用鐵和石墨作電極電解溶液制備,詳細(xì)流程如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電解時(shí),石墨為陽(yáng)極B.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為C.每生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)B,有0.5個(gè)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜從陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室D.熔融時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為13.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

1.電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。目前比較先進(jìn)的方法是陽(yáng)離子交換膜法,電解示意圖如圖所示,圖中的陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

①圖中極要連接電源的__________(填“正”或“負(fù)”)極。②精制飽和食鹽水從圖中__________位置補(bǔ)充,氫氧化鈉溶液從圖中__________位置流出。(選填“”、“”、“”、“”、“”或“”)③電解總反應(yīng)的離子方程式是__________。2.電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。試驗(yàn)室模擬電解法汲取的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。若用氣體進(jìn)行模擬電解法汲取試驗(yàn)。

①寫(xiě)出電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)__________。②若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24被汲取,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò))的為_(kāi)_________。3.為了減緩鋼制品的腐蝕,可以在鋼制品的表面鍍鋁。電解液采納一種非水體系的室溫熔融鹽,由有機(jī)陽(yáng)離子、和組成。①鋼制品應(yīng)接電源的__________極。②己知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________。③若改用水溶液作電解液,則陰極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________。

14.金屬鉻和氫氣在工業(yè)上都有重要的用途。已知:鉻能與稀硫酸反應(yīng),生成氫氣和硫酸亞鉻()。1.銅和鉻構(gòu)成的原電池裝置如圖1所示,其中盛有稀硫酸的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)___________________________。鹽橋中裝的是瓊脂-飽和KCl溶液,下列關(guān)于該原電池的說(shuō)法正確的是____________(填序號(hào))A.鹽橋的作用是使整個(gè)裝置構(gòu)成通路并保持溶液呈電中性,凡是有鹽橋的原電池,鹽橋中均可以盛裝瓊脂-飽和KCl溶液B.理論上1molCr溶解,鹽橋中將有2mol進(jìn)入左燒杯中,2mol進(jìn)入右燒杯中C.在原電池反應(yīng)中得電子發(fā)生氧化反應(yīng)D.電子從鉻極通過(guò)導(dǎo)線到銅極,又通過(guò)鹽橋轉(zhuǎn)移到左燒杯中2.銅和鉻構(gòu)成的另一原電池裝置如圖2所示,銅電極上不再有圖1裝置中銅電極上出現(xiàn)的現(xiàn)象,鉻電極上產(chǎn)生大量氣泡,且氣體遇空氣呈紅棕色。寫(xiě)出該原電池正極的電極反應(yīng)式:________________________________________。15.如圖1是甲醇燃料電池工作的示意圖,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極。1.該電池工作一段時(shí)間后,斷開(kāi)K,此時(shí)C電極質(zhì)量減小3.2g。(1)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________________。(2)此時(shí)乙中溶液中各離子濃度由大到小的依次是___________________________________。2.連接K,接著電解一段時(shí)間,當(dāng)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同時(shí),斷開(kāi)K。(1)此時(shí)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為_(kāi)__________________________。(2)該過(guò)程中丙中溶液中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量的改變關(guān)系如圖2所示,則圖中曲線②表示的是______(填離子符號(hào))的改變;此時(shí)要使丙中溶液中金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀,須要__________mL5.0溶液。16.各種各樣電池的獨(dú)創(chuàng)是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:1.我同南海海疆寬闊,在較遠(yuǎn)的島礁建一些燈塔等設(shè)備以示主權(quán)必不行少,除利用太陽(yáng)能供應(yīng)電能外,有科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種利用深海泥中微生物分解產(chǎn)生的甲烷或深?？扇急髂茉?利用空氣、海水及優(yōu)化多孔石墨作電極的新型電池來(lái)解決供電問(wèn)題。如圖1為該電池的工作原理示意圖。①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________________________。②理論上,電池正極消耗33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)供應(yīng)的電量可電解海水產(chǎn)生的質(zhì)量為_(kāi)__________________________。2.科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種光化學(xué)電池可充分利用南海太陽(yáng)能,其結(jié)構(gòu)如圖2所示,電池總反應(yīng)為①的遷移方向?yàn)開(kāi)__________________(填”正極→負(fù)極”或”負(fù)極→正極”)。②正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________。③若用該電池為手機(jī)充電,該手機(jī)電池容量為3200mA,2小時(shí)能將電池充溢,則理論上消耗AgCl的質(zhì)量為_(kāi)_________________(保留一位小數(shù))g(已知:1庫(kù)侖約為電子所帶的電量)。

答案以及解析1.答案：B解析：圖中左側(cè)裝置為原電池,Zn為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,Fe為正極,電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-=4OH-,Fe電極旁邊c(OH-)不斷增大,所以區(qū)域I先全紅;右側(cè)裝置為電解池,Fe為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,Zn為陰極,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2,H+在陰極不斷被還原,則Zn電極旁邊c(OH-)不斷增大,所以區(qū)域IV先變紅2.答案：C解析：a、b、溶液形成的原電池中,a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增加,則a極為負(fù)極,b極為正極,金屬的活動(dòng)性依次:a>b;b、c無(wú)接觸置于稀硫酸中,b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)改變,金屬的活動(dòng)性依次:b>c;c、d、稀硫酸形成的原電池中,d極溶解,所以d極是負(fù)極,c極有氣體產(chǎn)生,所以c極是正極,金屬的活動(dòng)性依次:d>c;a、d、稀硫酸形成的原電池中,電流從a極經(jīng)外電路流向d極,則a極為正極,d極為負(fù)極,金屬的活動(dòng)性依次:d>a。綜上所述,這四種金屬的活動(dòng)性依次為d>a>b>c。3.答案：D解析：當(dāng)電池放電時(shí),VO2+→VO2+,V元素的化合價(jià)由+5變?yōu)?4,VO2+被還原,故A錯(cuò)誤;放電時(shí),負(fù)極上V2+失電子生成V3+,負(fù)極反應(yīng)式為V2+-e-=V3+,故B錯(cuò)誤;充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),VO2+→VO2+,陽(yáng)極旁邊溶液由藍(lán)色漸漸變?yōu)辄S色,故C錯(cuò)誤;放電過(guò)程中,正極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O,正極旁邊溶液的pH變大,故D正確4.答案：D解析：由題給信息可知,該裝置為電解池,陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng),又因“電筆”劃過(guò)的地方有藍(lán)色的字出現(xiàn),表明劃過(guò)的地方有生成,則“電筆”筆尖材料是鐵,作陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),故b為正極,a為負(fù)極,鐵片上發(fā)生還原反應(yīng),A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。5.答案：B解析：A極上C6H5OCl變?yōu)镃6H5OH和Cl-,發(fā)生還原反應(yīng),B極上CH3COO-變?yōu)?發(fā)生氧化反應(yīng),即A極為正極,B極為負(fù)極,A項(xiàng)正確;質(zhì)子應(yīng)當(dāng)由B極移向A極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;B極的電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O=2+9H+、C項(xiàng)正確;正極的電極反應(yīng)式為C6H5OCl+2e-+H+=C6H5OH+Cl-,總反應(yīng)式為CH3COO-+4C6H5OCl+4H2O=2+4C6H5OH+4Cl-+5H+,所以反應(yīng)過(guò)程中H+的量增加,溶液酸性增加,D項(xiàng)正確。6.答案：B解析：該裝置是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯(cuò)誤;a極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為:NH4++2H2O-6e-=NO2-+8H+,NH4++3H2O-8e-=NO3-+10H+,所以a極四周溶液的pH降低,故B正確;該裝置中的反應(yīng)是在細(xì)菌生物作用下進(jìn)行的,所以溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌死亡,NH4+脫除率減小,故C錯(cuò)誤;電極b上的反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O、2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O,故D錯(cuò)誤。7.答案：C解析：原電池中,移向正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),依據(jù)用電器上的電子流向推斷,碳電極作負(fù)極,電極反應(yīng)為,B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),正極上NiO(OH)得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成,C項(xiàng)正確;放電時(shí)碳電極為負(fù)極,發(fā)少氧化反應(yīng),則充電時(shí)碳電極發(fā)生還原反應(yīng),作陰極,與電源的負(fù)極相連,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案：C解析：依據(jù)電子移動(dòng)方向,可知N為正極,氧氣和在N極被還原,M為負(fù)極,有機(jī)物在M極被氧化,A正確;由圖中信息可知,電池工作時(shí),N極上消耗H+生成水和Cr(OH)3,氫離子濃度減小,故N極旁邊溶液pH增大,B正確;處理1mol須要6mol電子,但是同時(shí)也會(huì)有肯定量的氧氣得到電子,故從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移的H+物質(zhì)的量大于6mol,C錯(cuò)誤;由圖甲可知,濃度較大時(shí),去除率幾乎為0,可能是因?yàn)橛袕?qiáng)氧化性,使還原菌失活,D正確。9.答案：C解析：該電解池中陽(yáng)極、陰極的反應(yīng)式分別為:陽(yáng)極:陰極:總反應(yīng)式:從圖2中所給的圖像看,每轉(zhuǎn)移4mol,改變?yōu)?mol,F改變?yōu)?mol,因此E可表示生成Cu或消耗水或生成的物質(zhì)的量,F可表示生成的物質(zhì)的量。10.答案：A解析：由圖可知,該方法利用的是原電池原理,原電池工作過(guò)程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能,A項(xiàng)正確;依據(jù)圖可知,該金屬防護(hù)措施采納的是犧牲陽(yáng)極的陰極愛(ài)護(hù)法,鋼管道作正極,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;鎂塊作負(fù)極,電極反應(yīng)式為,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案：A解析：A項(xiàng),溶液中的Cl-移向陽(yáng)極放電生成Cl2,為使Cl-通過(guò),A為陰離子交換膜,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Cl-在OH-前放電,正確;C項(xiàng),陰極的電極不參與反應(yīng),且鐵的導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng),正確;D項(xiàng),陰極產(chǎn)生的OH-與Ca2+、Mg2+反應(yīng)生成白色沉淀,正確12.答案：C解析：由轉(zhuǎn)化成發(fā)生的是氧化反應(yīng),應(yīng)發(fā)生在電解池的陽(yáng)極,故電解時(shí)石墨為陽(yáng)極,陽(yáng)極反應(yīng)式為,A、B項(xiàng)正確;陰極反應(yīng)為通過(guò)陽(yáng)離子交換膜從陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室,得到KOH,D為KOH,B為,生成0.5mol時(shí),有1mol生成,則從陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室的為1mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤;熔融時(shí)的反應(yīng)物為KOH、、,生成物為和,其反應(yīng)方程式為,D項(xiàng)正確。13.答案：1.①正②③

2.①②0.1

3.①負(fù)②③解析：14.答案：1.銅電極上有氣泡生成;B2.解析：1.依據(jù)題中信息可知在圖1裝置中,鉻失去電子生成,氫離子在銅電極上得到電子生成氫氣。雙液原電池中鹽橋中通常盛裝的是瓊脂-飽和氯化鉀溶液,但若某溶液中的溶質(zhì)是硝酸銀,則鹽橋中應(yīng)改裝瓊脂-飽和硝酸鉀溶液,防止生成的氯化銀沉淀堵塞鹽橋使離子移動(dòng)不暢。由電子守恒可知,1molCr溶解轉(zhuǎn)移2mol電子,左燒杯中增加2mol正電荷,右燒杯中削減2mol正電荷,鹽橋中將有2mol進(jìn)入左燒杯中,2mol進(jìn)入右燒杯中。在原電池反應(yīng)中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。電子只在導(dǎo)線中移動(dòng),電解質(zhì)溶液中是離子的移動(dòng)。2.由試驗(yàn)現(xiàn)象可知,在圖2裝置中鉻電極作正極,硝酸根離子在鉻電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO。15.答案：1.(1)(2)2.(1)2.24L(2);280解析：1.(1)甲醇燃料電池是原電池,甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為。(2)100mL1的溶液中含有0.1mol,0.1mol,電解溶液時(shí),陰極反應(yīng)式為,陽(yáng)極反應(yīng)式為,C極有3.2g(0.05mol)Cu,陽(yáng)極反應(yīng)式為,C極有3.2g(0.05mol)Cu溶解時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol,A極(陽(yáng)極)有0.1mol生成,B極(陰極)有0.05molCu生成,剩余0.05mol,該過(guò)程中的物質(zhì)的量沒(méi)有改變,溶液中還存在水的電離平衡,所以離子濃度大小依次為。2.(1)工作一段時(shí)間后,斷開(kāi)K,此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同,分析電極反應(yīng)可知,B為陰極,電解過(guò)程中先在B極放電,放電完畢后,在B極放電,設(shè)生成氣體的物質(zhì)的量為x,已知溶液中物質(zhì)的量為0.1mol,則有:0.1mol0.2mol