- 电化学基础
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下列装置工作时实现化学能转化为电能的是( )
正确答案
解析
解:A.干电池属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,故A正确;
B.光伏电池是将光能转化为电能的装置,故B错误;
C.离子交换膜电解槽是将电能转化为化学能的装置,属于电解池,故C错误;
D.风力发电机是将动能转化为电能的装置,故D错误;
故选A.
关于如图所示的原电池下列叙述正确的是( )
①电子由铜流向锌
②正极反应式为Cu+2e-=Cu2+
③SO42-向铜极移动
④铜电极上有气泡
⑤若有0.5mole-流经导线,则可产生0.25molH2
⑥烧杯中溶液的PH升高.
正确答案
解析
解:①电流由铜流向锌,电子流向相反,故错误;
②正极反应式为2H++2e-=H2↑,故错误;
③SO42-向锌极移动,故错误;
④铜电极为正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故正确;
⑤由2H++2e-=H2↑反应式可知有2mole-流经导线,则可产生1molH2,所以若有0.5mole-流经导线,则可产生0.25molH2,故正确;
⑥氢离子浓度减小,所以烧杯中溶液的PH升高,故正确;
所以④⑤⑥正确,
故选B.
科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为甲烷,然后将甲烷通入以KOH为电解质的燃料电池发电.电池负极反应为( )
正确答案
解析
解:甲烷中C元素的化合价为-4价,具有还原性,则碱性甲烷燃料电池工作时,通入甲烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,
故选C.
某充电电池的原理如图所示,溶液中c(H+)=2.0mol•L-1,阴离子为SO42-,a、b均为惰性电极,充电时右槽溶液颜色由绿色(V3+)变为紫色(V2+).下列对此电池叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.充电时,右槽溶液颜色由绿色(V3+)变为紫色(V2+),右槽中得电子发生还原反应,则b是阴极,a是阳极,b连接电源负极,a连接电源正极,故A错误;
B.放电过程中,a电极上VO2+得电子发生还原反应生成VO2+,则左槽溶液颜色由黄色变为蓝色,故B正确;
C.充电过程中,a电极上失电子发生还原反应,电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+,故C错误;
D.放电时,正极附近发生反应:VO2++2H++e-=VO2++H2O,所以氢离子向正极移动,即向左槽移动,故D错误;
故选B.
汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确是( )
正确答案
解析
解:A.根据电池反应式知,PbO2在反应中得电子化合价由+4价变为+2价,所以二氧化铅作正极,故A错误;
B.Pb失电子作负极,负极反应式为:Pb+SO42--2e -=PbSO4↓,故B正确;
C.PbO2得电子,被还原,故C错误;
D.放电时,硫酸参加反应,导致溶液中氢离子浓度减小,则溶液的酸性减弱,pH增大,故D错误;
故选B.
寒冷的冬天,经常使用暖宝宝,暖宝宝中装的是铁粉、活性炭、无机盐等物质,打开包装以后,可以连续12个小时释放热量.以下分析错误的是( )
正确答案
解析
解:铁碳和无机盐组成原电池反应,铁做负极,碳做正极,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应;
A、铁碳和无机盐组成原电池反应,铁做负极,碳做正极,过程是原电池反应,发生氧化还原反应将化学能转化为热能,故A正确;
B、原电池反应是利用铁和氧气发生的氧化还原反应,发热原理与钢铁的吸氧腐蚀相同,故B正确;
C、正极上是氧气得到电子生成氢氧根离子电极反应为:2H2O+O2+4e-═4OH-,故C正确;
D、铁做负极失电子生成亚铁离子,电极反应Fe-2e-═Fe2+,故D错误;
故选D.
下列有关电池的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、手机上用的可以连续充放电的锂离子电池属于二次电池,故A正确;
B、废电池必须进行集中处理,其首要原因是防止镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染,故B错误;
C、所有燃料电池属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,故C正确;
D、锌锰干电池中,锌电极失电子,是负极,故D正确.
故选B.
如图所示,将两烧杯用导线如图相连,Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极,当闭合开关后,则以下叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:当闭合开关后,右边装置中锌和稀硫酸能自发的进行氧化还原反应,且锌和碳棒是活泼性不同导体,所以右边装置构成了原电池;
左边装置虽然铂和铜的活泼性不同但不能自发的进行氧化还原反应,当闭合开关后,右边装置是原电池,所以左边装置有外加电源就形成了电解池;
A.C电极为原电池的正极,故A错误;
B.铜电极是电解池阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,同时铜电极附近产生氢氧根离子,所以随着反应的进行,铜电极附近OH-浓度增大,故B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,所以钠离子向铜电极移动,故C错误;
D.铂作电解池阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,故D错误;
故选B.
(2015春•北仑区校级期末)利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,故A错误;
B、铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,故B正确;
C、电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,故C错误;
D、外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,即Y是待保护金属,故D正确.
故选BD.
(2015秋•忻州校级期末)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚.其反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l);电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑,电解过程中,以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.原电池中,溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动,故A错误;
B.根据电子守恒分析,每消耗3molPb,转移6mol电子,根据电子守恒生成lmolAl2O3,故B错误;
C.原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅,故C错误;
D.原电池中铅作负极,负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅,所以质量增加,在电解池中,Pb阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,所以铅电极质量不变,故D正确;
故选D.
电化学降解NO3-的原理如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图知,电解槽右边部分N元素化合价由+5价变为0价,所以硝酸根离子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,连接阴极的电极为负极,所以B是负极,故A错误;
B.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-,故B错误;
C.状况不知,所以无法由体积求物质的量,故C错误;
D.转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少16g;阴极的电极反应式为2NO3-+6H++10e-=N2↑+6OH-,转移2mol电子,阴极室中放出0.2molN2(5.6g),则两极产生的气体的质量差为10.4g,故D正确;
故选D.
(2015秋•温州校级期中)如图中,两电极上发生的电极反应如下:a极:Cu2++2e-═Cu;b极:Fe-2e-═Fe2+,则以下说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.可能为电解池,a极发生还原反应,为阴极,b极发生氧化反应,为阳极,电解质可为硫酸铜溶液,故A错误;
B.a电极发生Cu2+得电子被还原,一定发生还原反应,故B正确;
C.如a、b都为铁片,电解质溶液为硫酸铜,电解可发生题中反应,故C正确;
D.装置可为电解池,该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能,故D正确.
故选A.
一学生欲通过实验判断X,Y,Z,W四块金属的活泼性,做了如下实验并得结论:当X,Y组成原电池时,Y为负极;当Z,W组成原电池时,W为正极;W能将Y从其盐溶液中置换出来,据此可知它们的活泼性顺序是( )
正确答案
解析
解:当X,Y组成原电池时,Y为负极,说明活泼性Y>X,当Z,W组成原电池时,W为正极,说明Z做原电池的负极,所以活泼性Z>W,W能将Y从其盐溶液中置换出来,说明活泼性W>Y,综上可知金属的活泼性顺序是Z>W>Y>X.
故选D.
熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,可制得在650℃下工作的燃料电池.已知该电池总反应为:2CO+O2═2CO2.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该燃料电池中通入CO的一极是负极,负极上失电子发生氧化反应,故A错误;
B.燃料电池中需要补充的是燃料和氧化剂,所以该电池工作过程中需不断补充CO和O2,而CO2可循环利用,故B正确;
C.负极上的电极反应式为2CO-4e-+2CO32-=4CO2,故C错误;
D.该电池是原电池,是将化学能转化为电能,不是燃料燃烧,所以该电池工作过程中没有蓝色火焰产生,故D错误;
故选B.
(2014秋•丰台区期末)利用如图装置电解饱和食盐水,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电解池中,b电极是电解池的阴极,发生还原反应,故A错误;
B.电解池是电能转化为化学能的装置,故B错误;
C.阴离子向阳极移动,所以Cl-向阳极,即a电极迁移,故C正确;
D.b电极是电解池的阴极,电极本身不放电,故D错误;
故选C.
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