- 原电池和电解池的工作原理
- 共168题
银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是
正确答案
解析
A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加；
C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3；
D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl
知识点
锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（甲）所示。
回答下列问题：
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
① 该电池中，负极材料主要是________，电解质的主要成分是______，正极发生的主要反应是________。
② 与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_______。
（2）图（乙）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。
① 图（乙）中产物的化学式分别为A_______，B________。
② 操作甲中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为_______。
③ 采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是________。（填化学式）
正确答案
答案：
（1）①Zn；NH4Cl；
MnO2＋e－＋NH4＋===MnOOH＋NH3
（2）碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；
碱性电池使用寿命长，因为金属材料在碱性电解质比在酸性电解质的稳定性好；
（3）ZnCl2; NH4Cl；
①3MnO42－＋2CO2===2MnO4－＋MnO2＋2CO32－；
②H2；
解析
略
知识点
氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： 33CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝206.2kJ·mol－1
33CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝247.4 kJ·mol－1
2H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g) △H＝169.8 kJ·mol－1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________。
（2）H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是_________。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：_________。
（3）H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是_________。
（4）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为_________。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为_________。
正确答案
（1）CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g) △H＝165.0 kJ·mol－1
（2）为H2S热分解反应提供热量；2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S (或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)
（3）H、O（或氢原子、氧原子）
（4）CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O
（5）2Mg2Cu＋3H2
解析
略。
知识点
用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
正确答案
解析
电解氯化铜溶液时氯离子在阳极放电生成氯气，铜离子在阴极放电生成铜，因此铜片应连接电源的负极，A项错误；碳棒做阳极、铜片做阴极，B项正确；C项用氢氧化钠溶液吸收阳极产物；D项应用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气。
知识点
锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 （部分条件未给出）
回答下列问题：
（1）LiCoO2 中，Co元素的化合价为___________。
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。
（3） “酸浸”一般在80 oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液，但缺点是_________。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。
（5）充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。
（6）上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）
正确答案
（1）+3；
（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
（3）2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
（4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
（5）Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C
（6）Li+从负极脱出，经电解液向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
解析
略
知识点
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