- 电化学基础
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下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是( )
正确答案
解析
解:A.锌锰碱性电池,将化学能转化成电能的装置;
B.硅太阳能电池,是将太阳能转化为电能的装置;
C.氢燃料电池,将化学能转化成电能的装置;
D.铅蓄电池,将化学能转化成电能的装置;
所以B能量转化形式与其它三个不同,
故选B.
钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图所示:
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,Na被氧化,应为原电池负极,阳离子向正极移动,充电时,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,应生成S
A.放电时,Na被氧化,应为原电池负极,故A正确;
B.原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,故B错误;
C.阳离子的移动方向与电流方向一致,在溶液中向正极移动,即从A到B,故C正确;
C.充电时,总反应为Na2Sx═2Na+xS(3<x<5),为电解池的反应,则阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故D正确;
故选B.
将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该原电池中,锌片失电子变成离子进入溶液,所以锌片是负极,故A错误;
B、锌片失电子变成离子进入溶液,所以电子从锌片流向铜片,电流流向与电子流向相反,所以电流从铜片流向锌片,故B错误;
C、电子从锌片流向铜片,所以铜片上有大量电子,氢离子得电子生成氢气,所以氢气在铜片上析出,故C错误;
D、电子从锌片流向铜片,所以铜片上有大量电子,氢离子得电子生成氢气,所以氢气在铜片上析出;如果锌片上有氢气生成,则说明锌片不纯,锌与杂质电解质溶液形成原电池,故D正确;
故选D.
下列关于实验现象的描述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,形成铜、铁、稀硫酸原电池,正极是金属铜,该极上电子和溶液中的氢离子结合产生氢气,故A正确;
B.用锌片做阳极,铁片做做阴极,电解氯化锌溶液,这是一个电镀池,镀层金属锌作阳极,待镀件铁作阴极,镀层金属盐氯化锌溶液作电解质,发生反应:阳极:Zn-2e-=Zn2+;阴极:Zn2++2e-=Zn,故B正确;
C.被保护金属与直流电源的负极相连时,是外加电流的阴极保护法,故C错误;
D.把锌片放入盛盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,锌置换出铜,所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池,原电池反应可以加速反应的速率,故D正确;
故选C.
下列关于原电池的叙述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、构成原电池的正极和负极可能是两种不同的金属,也可能是导电的非金属(如石墨棒)和金属,故A错误.
B、原电池是将化学能转变为电能的装置,故B正确.
C、在原电池中,负极上失去电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,所以电子从负极沿导线流向正极,故C正确.
D、原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,电流的方向是从正极到负极,故D正确.
故选A.
关于如图所示装置的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.锌易失电子作负极、铜作正极,正极上氢离子放电生成氢气,故A错误;
B.Cu作正极,正极电极反应为2H++2e-=H2↑,所以铜片质量不变,故B正确;
C.电子从负极锌沿导线流向之间铜,电流从正极铜沿导线流向负极锌,故C错误;
D.氢离子在铜片表面得电子被还原,故D错误;
故选B.
对铜-锌-稀硫酸组成的原电池装置中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是:①锌片溶解了32.5g ②锌片增重了32.5g ③铜片上析出1g氢气 ④铜片上析出1mol氢气( )
正确答案
解析
解:该原电池放电时,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应,所以电池反应式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑.
设当导线中有1mol电子通过时,理论上负极锌片溶解x,铜片上析出氢气y.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑ 转移电子
65g 2g 2mol
x y 1mol
x=32.5g
y=1g
故选A.
用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O,故A正确;
B、放电时,阳极上发生失电子的氧化反应,即Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O,故B正确;
C、放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH-移向碳电极,故C错误;
D.该电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子发生还原反应,所以碳电极作阴极,应该与电源的负极相连,故D错误;
故选:AB.
(2015春•山西校级期中)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、化学电池中电子流出的极是负极,电子由负极经外电路流向正极,故A错误;
B、燃料电池两极分别发生氧化还原反应中的一个半反应,两个半反应合并即为完整的氧化还原反应,故B错误;
C、燃料电池反应中,氧元素的化合价降低,通氧气的极是正极,燃料做负极,故C正确;
D、化学电池的放电过程是原电池的工作过程,所以化学电池的放电过程就是化学能转化为电能的过程,故D错误;
故选C.
某小组为研究电化学原理,设计如图装置.下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、a、b不连接时,金属锌可以和硫酸之间反应,但是金属铜和硫酸之间不反应,所以只有锌片上有气泡逸出,故A正确;
B、a和b用导线连接时,形成原电池,其正极上发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,故B正确;
C、和b是否用导线连接,装置中所涉及的化学反应都相同,均是金属锌和硫酸之间的反应,故C正确;
D、a和b用导线连接,形成原电池,金属锌是负极,会被腐蚀,当接直流电源时,只有锌和电源的正极相接时,才能溶解,如果锌和电源负极相接时,则会在电极上析出氢气,电极不会溶解,故D错误.
故选D.
(2014秋•天水校级期末)等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )
正确答案
解析
解:锌和硫酸反应,加入硫酸铜,会置换出金属铜,形成锌、铜、稀硫酸原电池,加速金属锌和硫酸反应的速率,所以反应速率是:a>b,
速率越大,锌完全反应时所用的时间越短,所以a所用的时间小于b的时间;
产生氢气的量取决于金属锌的质量,而a中,金属锌一部分用于置换金属铜,导致和硫酸反应生成氢气的量减少,所以氢气的体积是:a<b.
故选A.
下列有关电化学的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电镀时,镀层金属是阳极,镀件是阴极,铁上镀铜,可把铁作为阴极,故A错误;
B、电解熔融的NaCl生产Cl2和金属钠,氯碱工业是电解饱和食盐水产生氢氧化钠、氢气和氯气的工业,故B错误;
C、原电池中的阳离子移向正极,锌铜原电池中,锌是负极,铜是正极,盐桥中的K+移向CuSO4溶液,故C错误;
D、氢氧燃料电池的正极上是氧气得电子的还原反应,在碱性环境下,电极反应为:O2+2H2O+4e-═4OH-,故D正确.
故选D.
对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如图),下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,活泼金属锌作负极,故A正确;
B、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,不活泼的金属Cu作正极,故B正确;
C、锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,故C正确;
D、正极上氢离子得电子发生还原反应,故D错误;
故选D.
碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电池反应:Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3,负极是金属锌失电子,发生氧化反应,故A正确;
B、正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-,故B正确;
C、电池工作时,OH-向负极锌极移动,故C错误;
D、由Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)可知,65gZn反应转移电子为2mol,则外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g,故D正确;
故选C.
(2013秋•揭阳期末)有关如图的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.a和b用导线连接时,该装置为原电池,铁作负极,铜作正极,电解质溶液中阴离子硫酸根离子向负极铁电极移动,故A错误;
B.a和b用导线连接时,该装置为原电池,铁作负极,铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,故B错误;
C.作电解池阴极的金属被保护,所以要使Fe极不被腐蚀,a、b分别连接直流电源负、正极,故C正确;
D.a和b分别接直流电源正、负极,铁作阳极,阳极上铁失电子发生氧化反应,所以铁电极上没有气体生成,故D错误;
故选C.
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