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2019届二轮复习 电化学 作业(全国通用) (7) 练习
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电化学
一、选择题
1、下列各变化中属于原电池反应的是( )
①在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层,②镀锌铁表面有划损时,仍然能阻止铁被氧化,
③红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层,
④锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液可使反应加快
A.只有②④ B.只有④ C.只有②③④ D.只有①②④
2、某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,不能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
3、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,不正确的是( )
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(碱性电解质)的正极反应式:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH -
C.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2+ + 2e- = Cu
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e - = Fe3+
4、CO无色无味有毒,世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是( )
A.负极的电极反应式为:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
5、从铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥选择合适的材料构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述:( )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盐桥中的阳离子向负极移动,阴离子向正极移动;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.②③ B.②④ C.①② D.③④
6、据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2==2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气,则下列叙述正确的是 ( )
A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn-2e-==Zn2+
C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液可以是稀硫酸
7、用两根铂丝作电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,该电池放电时的总反应为:CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O,下列说法错误的是( )
A. 通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极
B. 放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高
C. 放电一段时间后,KOH的物质的量不发生变化
D. 通入甲烷一极的电极反应式是:CH4+10OH --8e-=CO32-+7H2O
8、被称之为“软电池”的纸质电池,其电池总反应为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当65 g Zn完全溶解时,流经电极的电子为1mol
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-
9、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,
a为负极;c、d相连时,电流流向为d→导线→c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;
b、d相连时,b极上发生还原反应。则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( )
A.a > b > c > d B.c > a > b .> d
C.a > c > d > b D.b > d > c > a
10、铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。产生电能时的电极反应分别为:
Pb+SO42―–2e―=PbSO4 ①
PbO2+4H++SO42―+2e―=PbSO4+2H2O ②
下列有关铅蓄电池的说法不正确的是( )
A.①式表示负极反应,②式表示正极反应
B.铅蓄电池的电解质溶液是硫酸溶液,在放电过程中,它的浓度逐渐降低
C.铅蓄电池在放电时,电子从Pb通过导线流向PbO2
D.铅蓄电池在充电时,原来负极发生的反应是:Pb+SO42―–2e―=PbSO4
11、有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成,若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z的化合物;若将该合金做阳极,用X盐溶液作电解液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是 ( )
A.Y>Z>W>X B.Z>Y>W>X C.W>Z>Y>X D.X>Y>Z>W
12、关于原电池的叙述正确的是( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属
B.原电池是把化学能转变为电能的装置
C.在铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.18 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出
D.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应
13、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+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是( )
A.放电时锌作负极 B.充电时氢氧化铁被氧化
C.放电时溶液的碱性增强 D.放电时转移3 mol e-,有2 mol Fe(OH)3被还原
14、下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.任何化学反应,均可以设计成原电池
C.氢氧燃料电池可以把化学能转化为电能
D.在锌锰干电池中,锌筒是负极
15、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
16、下图为用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图。下列说法中,正确的是( )
A.燃料电池工作时,正极反应为:O2 + 4H++ 4e-=== 2H2O
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是含锌、铁的粗铜,b极是纯铜, a极溶解铜的质量与b极析出铜的质量相等
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
17、如图,A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中d极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L。下列说法正确的是( )
A.A池为电解池,B池为原电池
B.两池中d、e两极都发生氧化反应
C.B池中e极应为粗铜板材料
D.B池中e极质量增加12.8g
18、下图为铜-锌-稀硫酸构成的原电池示意图,下列说法错误的是( )
A.锌片为负极,且锌片逐渐溶解
B.铜片为正极,且铜片上有气泡
C.电子由铜片通过导线流向锌片
D.该装置能将化学能转变为电能
19、A1-H2 02电池功率大,可作为许多机械的动力电池, 其结构如右图所示。下列说法不正确的是( )
A.铝作负极,电池工作时将不断溶解
B.该电池不是二次电池,不可充电
C.碳纤维电极的电极反应是H2 02+2 e一 +2 H+ = 2 H2 O
D.电池工作时OH一从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极
20、控制适当的条件,将反应Fe3++AgFe2++Ag+设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是( )
A.反应开始时,石墨棒作阳极,银棒作阴极
B.灵敏电流计的读数由小变大,再变小
C.反应达化学平衡时,电流计读数最大
D.反应达化学平衡时,在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液,电流计指针又偏转
21、某小组为研究原电池工作原理设计了如图装置。下列叙述中,不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时,铁作正极
22、如右图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上描述合理的是( )
①Cu为负极,Zn为正极
②Cu极上有气泡产生,发生还原反应
③SO42-向Cu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:Cu―→Zn
⑥正极反应式:Cu+2e-===Cu2+,发生氧化反应
A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑤ D.②④
23、铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如右图所示,下列有关说法中不正确的是( )
A.正极电极反应式为:2H++2e→H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe转移向Cu
24、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )
A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
二、填空题
25、依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(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)银电极,发生的电极反应为 ;
X电极上发生的电极反应为 ;
(3)当外电路有0.2mol的电子通过时,X电极的质量变化 克。
26、如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则B是 极,材料是 ,A电极反应为 。
(2)乙池中若滴入少量石蕊试液,电解一段时间后Fe极附近呈 色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重6.4g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 ;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
(4)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+).c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(KSP):
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Cu(OH)2
KSP
8.0×10-16
4.0×10-38
3.0×10-17
2.2×10-20
调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度的Fe2+.Zn2+.Fe3+.Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是______________。
一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右。加入H2O2后发生反应的离子方程式为__________________________________________________________。
27、已知金属活动相差越大,形成原电池时越容易放电。请根据如图装置,回答下列问题:
(1)各装置名称是:A池________,B池______,C池________。
(2)写出电极上发生的反应:①_____________,③___________,⑤_____________。
(3)当电路上有2 mol电子流过时,①极上质量变化______g,⑥极上质量变化______g。
(4)反应进行一段时间后,A、B、C三池中电解质溶液浓度不变的是________。
28、金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是________。当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是______________________________。
29、如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸:
① 装置(2)中Fe电极的电极反应: ,
装置(3)中Fe电极的电极反应: ;
② 装置(2)Sn极附近溶液的pH ;(填:“增大”、“减小”或“不变”)
③比较(1)、(2)、(3)中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。(填“序号”)
30、现有如下两个反应:
A.NaOH + HCl = NaCl + H2O
B.2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2
(1)根据两反应本质,能设计成原电池的是:__________(选择“A”或“B”) (1分);
(2)如果可以, 写出负极电极反应式:_______________,电解质溶液:____________;
(3)由第(2)小题可知:一个完整有氧化还原反应方程式可拆写成两个“半反应式”,一个是氧化反应式,一个是还原反应式,并由此实现了化学能与电能的相互转化;则3NO2+H2O = 2H++2NO3-+NO反应的氧化反应式为 。
31、人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
正极电极反应式为 。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为________________,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为 g
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___________ _____。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是: 。
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
32、甲、乙两池的电极材料如图所示,请按要求回答下列问题:
(1)若两池中均为Cu(NO3)2溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的 (填“铁”或“碳”)棒;乙池中的 (填“阴”或“阳”)极。
②乙池中阳极上发生的电极反应方程式是 。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的化学方程式: 。
②甲池中碳极上电极反应方程式是 ,乙池碳极上电极反应属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2又氧化。若反应的C12和I2物质的量之比为5:1,且生成HCl和另一种强酸,该强酸的化学式为 。
④若乙池中转移0.1 mol e-后停止实验,池中溶液体积是1L,则溶液混匀后的pH= (不考虑所生成的气体溶解在溶液中的情况)
参考答案
一、选择题
1、A
2、C
3、D
4、B
5、B
6、B
7、C
8、D
9、C
10、D
11、B
12、B
13、D
14、B
15、C
16、A
17、D
18、C
19、C
20、D
21、D
22、D
23、A
24、B
二、填空题
25、(1)铜(Cu);硝酸银(AgNO3);
(2)2Ag++2e- = 2Ag; Cu-2e- = Cu2+(3)6.4克。
26、 (1)阳极;粗铜; Cu2++2 e- = Cu ;(2)蓝;
(3)2.24L;0.5mol/L
(4)Fe3+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O
27、 (1)原电池 电解池 电镀池
(2)Zn-2e-===Zn2+ 2Cl--2e-===Cl2↑ Ag-e-===Ag+
(3)65 216
(4)C池
28、 (1)bd (2)Cu2S 4 H2
【解析】(1)Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法,Fe、Cu的冶炼采用热还原法。
(2)在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中,O2作氧化剂,所以1 mol O2得4 mol e-,还原剂也失去4 mol e-,Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑,所以放出的气体应为H2。
29、①(2)Fe-2e-= Fe2+,(3)2H++2e-= H2↑;
② 增大; ③(2) (1) (3)。
30、(2)Cu-2e-=Cu2+、 FeCl3溶液;
(3)2NO2—2e-+2H2O = 4H++2NO3-
31、(1)PbO2+4H++SO42—=PbSO4+2H2O (2)Cu 6.4 (3) B
(4)①2H2+O2=2H2O ②减小”
32、(1)①碳 阴 ② 4OH- - 4e- =2H2O+O2↑
(2) ①2NaCl+2H2OCl2↑ +H2↑ +2NaOH
②2H2O+O2+4e-=4OH- 氧化反应 ③HIO3 ④13
一、选择题
1、下列各变化中属于原电池反应的是( )
①在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层,②镀锌铁表面有划损时,仍然能阻止铁被氧化,
③红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层,
④锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液可使反应加快
A.只有②④ B.只有④ C.只有②③④ D.只有①②④
2、某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,不能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
3、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,不正确的是( )
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(碱性电解质)的正极反应式:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH -
C.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2+ + 2e- = Cu
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e - = Fe3+
4、CO无色无味有毒,世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是( )
A.负极的电极反应式为:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
5、从铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥选择合适的材料构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述:( )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盐桥中的阳离子向负极移动,阴离子向正极移动;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.②③ B.②④ C.①② D.③④
6、据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2==2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气,则下列叙述正确的是 ( )
A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn-2e-==Zn2+
C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液可以是稀硫酸
7、用两根铂丝作电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,该电池放电时的总反应为:CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O,下列说法错误的是( )
A. 通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极
B. 放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高
C. 放电一段时间后,KOH的物质的量不发生变化
D. 通入甲烷一极的电极反应式是:CH4+10OH --8e-=CO32-+7H2O
8、被称之为“软电池”的纸质电池,其电池总反应为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当65 g Zn完全溶解时,流经电极的电子为1mol
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-
9、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,
a为负极;c、d相连时,电流流向为d→导线→c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;
b、d相连时,b极上发生还原反应。则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( )
A.a > b > c > d B.c > a > b .> d
C.a > c > d > b D.b > d > c > a
10、铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。产生电能时的电极反应分别为:
Pb+SO42―–2e―=PbSO4 ①
PbO2+4H++SO42―+2e―=PbSO4+2H2O ②
下列有关铅蓄电池的说法不正确的是( )
A.①式表示负极反应,②式表示正极反应
B.铅蓄电池的电解质溶液是硫酸溶液,在放电过程中,它的浓度逐渐降低
C.铅蓄电池在放电时,电子从Pb通过导线流向PbO2
D.铅蓄电池在充电时,原来负极发生的反应是:Pb+SO42―–2e―=PbSO4
11、有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成,若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z的化合物;若将该合金做阳极,用X盐溶液作电解液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是 ( )
A.Y>Z>W>X B.Z>Y>W>X C.W>Z>Y>X D.X>Y>Z>W
12、关于原电池的叙述正确的是( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属
B.原电池是把化学能转变为电能的装置
C.在铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.18 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出
D.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应
13、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+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是( )
A.放电时锌作负极 B.充电时氢氧化铁被氧化
C.放电时溶液的碱性增强 D.放电时转移3 mol e-,有2 mol Fe(OH)3被还原
14、下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.任何化学反应,均可以设计成原电池
C.氢氧燃料电池可以把化学能转化为电能
D.在锌锰干电池中,锌筒是负极
15、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
16、下图为用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图。下列说法中,正确的是( )
A.燃料电池工作时,正极反应为:O2 + 4H++ 4e-=== 2H2O
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是含锌、铁的粗铜,b极是纯铜, a极溶解铜的质量与b极析出铜的质量相等
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
17、如图,A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中d极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L。下列说法正确的是( )
A.A池为电解池,B池为原电池
B.两池中d、e两极都发生氧化反应
C.B池中e极应为粗铜板材料
D.B池中e极质量增加12.8g
18、下图为铜-锌-稀硫酸构成的原电池示意图,下列说法错误的是( )
A.锌片为负极,且锌片逐渐溶解
B.铜片为正极,且铜片上有气泡
C.电子由铜片通过导线流向锌片
D.该装置能将化学能转变为电能
19、A1-H2 02电池功率大,可作为许多机械的动力电池, 其结构如右图所示。下列说法不正确的是( )
A.铝作负极,电池工作时将不断溶解
B.该电池不是二次电池,不可充电
C.碳纤维电极的电极反应是H2 02+2 e一 +2 H+ = 2 H2 O
D.电池工作时OH一从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极
20、控制适当的条件,将反应Fe3++AgFe2++Ag+设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是( )
A.反应开始时,石墨棒作阳极,银棒作阴极
B.灵敏电流计的读数由小变大,再变小
C.反应达化学平衡时,电流计读数最大
D.反应达化学平衡时,在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液,电流计指针又偏转
21、某小组为研究原电池工作原理设计了如图装置。下列叙述中,不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时,铁作正极
22、如右图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上描述合理的是( )
①Cu为负极,Zn为正极
②Cu极上有气泡产生,发生还原反应
③SO42-向Cu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:Cu―→Zn
⑥正极反应式:Cu+2e-===Cu2+,发生氧化反应
A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑤ D.②④
23、铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如右图所示,下列有关说法中不正确的是( )
A.正极电极反应式为:2H++2e→H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe转移向Cu
24、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )
A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
二、填空题
25、依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(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)银电极,发生的电极反应为 ;
X电极上发生的电极反应为 ;
(3)当外电路有0.2mol的电子通过时,X电极的质量变化 克。
26、如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则B是 极,材料是 ,A电极反应为 。
(2)乙池中若滴入少量石蕊试液,电解一段时间后Fe极附近呈 色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重6.4g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 ;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
(4)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+).c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(KSP):
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Cu(OH)2
KSP
8.0×10-16
4.0×10-38
3.0×10-17
2.2×10-20
调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度的Fe2+.Zn2+.Fe3+.Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是______________。
一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右。加入H2O2后发生反应的离子方程式为__________________________________________________________。
27、已知金属活动相差越大,形成原电池时越容易放电。请根据如图装置,回答下列问题:
(1)各装置名称是:A池________,B池______,C池________。
(2)写出电极上发生的反应:①_____________,③___________,⑤_____________。
(3)当电路上有2 mol电子流过时,①极上质量变化______g,⑥极上质量变化______g。
(4)反应进行一段时间后,A、B、C三池中电解质溶液浓度不变的是________。
28、金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是________。当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是______________________________。
29、如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸:
① 装置(2)中Fe电极的电极反应: ,
装置(3)中Fe电极的电极反应: ;
② 装置(2)Sn极附近溶液的pH ;(填:“增大”、“减小”或“不变”)
③比较(1)、(2)、(3)中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。(填“序号”)
30、现有如下两个反应:
A.NaOH + HCl = NaCl + H2O
B.2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2
(1)根据两反应本质,能设计成原电池的是:__________(选择“A”或“B”) (1分);
(2)如果可以, 写出负极电极反应式:_______________,电解质溶液:____________;
(3)由第(2)小题可知:一个完整有氧化还原反应方程式可拆写成两个“半反应式”,一个是氧化反应式,一个是还原反应式,并由此实现了化学能与电能的相互转化;则3NO2+H2O = 2H++2NO3-+NO反应的氧化反应式为 。
31、人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
正极电极反应式为 。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为________________,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为 g
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___________ _____。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是: 。
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
32、甲、乙两池的电极材料如图所示,请按要求回答下列问题:
(1)若两池中均为Cu(NO3)2溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的 (填“铁”或“碳”)棒;乙池中的 (填“阴”或“阳”)极。
②乙池中阳极上发生的电极反应方程式是 。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的化学方程式: 。
②甲池中碳极上电极反应方程式是 ,乙池碳极上电极反应属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2又氧化。若反应的C12和I2物质的量之比为5:1,且生成HCl和另一种强酸,该强酸的化学式为 。
④若乙池中转移0.1 mol e-后停止实验,池中溶液体积是1L,则溶液混匀后的pH= (不考虑所生成的气体溶解在溶液中的情况)
参考答案
一、选择题
1、A
2、C
3、D
4、B
5、B
6、B
7、C
8、D
9、C
10、D
11、B
12、B
13、D
14、B
15、C
16、A
17、D
18、C
19、C
20、D
21、D
22、D
23、A
24、B
二、填空题
25、(1)铜(Cu);硝酸银(AgNO3);
(2)2Ag++2e- = 2Ag; Cu-2e- = Cu2+(3)6.4克。
26、 (1)阳极;粗铜; Cu2++2 e- = Cu ;(2)蓝;
(3)2.24L;0.5mol/L
(4)Fe3+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O
27、 (1)原电池 电解池 电镀池
(2)Zn-2e-===Zn2+ 2Cl--2e-===Cl2↑ Ag-e-===Ag+
(3)65 216
(4)C池
28、 (1)bd (2)Cu2S 4 H2
【解析】(1)Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法,Fe、Cu的冶炼采用热还原法。
(2)在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中,O2作氧化剂,所以1 mol O2得4 mol e-,还原剂也失去4 mol e-,Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑,所以放出的气体应为H2。
29、①(2)Fe-2e-= Fe2+,(3)2H++2e-= H2↑;
② 增大; ③(2) (1) (3)。
30、(2)Cu-2e-=Cu2+、 FeCl3溶液;
(3)2NO2—2e-+2H2O = 4H++2NO3-
31、(1)PbO2+4H++SO42—=PbSO4+2H2O (2)Cu 6.4 (3) B
(4)①2H2+O2=2H2O ②减小”
32、(1)①碳 阴 ② 4OH- - 4e- =2H2O+O2↑
(2) ①2NaCl+2H2OCl2↑ +H2↑ +2NaOH
②2H2O+O2+4e-=4OH- 氧化反应 ③HIO3 ④13
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