- 电化学基础
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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.把铜片插入三氯化铁溶液中,铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,铜的金属活动性不及铁,铜不能置换出铁,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.
用NaOH溶液吸收二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其中阴阳膜组合循环再生机理如图,diluent和concentrated的中文含义为稀释的、浓缩的.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解池中,阳极不是活泼电极时,放电的是亚硫酸氢根、亚硫酸根离子,HSO3--2e-+H2O=SO42-+2H+,SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+,所以在阳极区酸性增强 故A错误;
B、电解池中,阴极区是溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故B正确;
C、亚硫酸根具有较强的还原性,易被氧化为硫酸根,该过程中的副产品主要为H2SO4,故C正确;
D、电解池中,阳极不是活泼电极时,放电的是亚硫酸氢根、亚硫酸根离子,HSO3--2e-+H2O=SO42-+2H+,SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+,故D错误.
故选BC.
控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池.下列判断不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、乙中石墨周围碘离子发生氧化反应,生成碘单质,电极反应式为:2I--2e-=I2,故A正确;
B、甲中石墨电极上Fe3+得电子发生还原反应生成亚铁离子,故B正确;
C、当电流计为零时,说明没有电子发生转移,则反应达到平衡,故C正确;
D、当加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,作为负极,而乙中石墨成为正极,故D错误;
故选D.
某学生欲完成反应Cu+H2SO4═CuSO4+H2而设计了下列四个实验,你认为可行的是( )
正确答案
解析
解:完成Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑反应,因Cu与稀硫酸常温下不反应,则应设计为电解池,排除BD,
电解池中Cu为阳极,电解质为H2SO4,则C正确,A错误,
故选C.
如图所示装置,电流计的指针发生偏转,正极变粗,负极变细,符合这种情况的是( )
正确答案
解析
解:A.Al与浓硝酸发生钝化,负极应为铜,故A错误;
B.Fe比Ag活泼,可为原电池的负极,在正极上析出铜,故B正确;
C.Al与浓硝酸发生钝化,负极铜,正极析出气体,故C错误;
D.Zn比Cu活泼,应为原电池的负极,故D错误.
故选B.
已知反应AsO43-+2I一+2H+⇌AsO43-+I2+H2O是可逆反应.设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述操作.
I.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
II.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液结果发现电流计指针均发生偏转.
据此,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、操作Ⅰ中发生AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,故A错误;
B、操作II过程中发生AsO33-+I2+2OH-⇌AsO43-+2I-+H2O,C2棒为负极,电子由负极流向正极,盐桥中的钾离子向A烧杯移动,故B错误;
C、I操作过程中发生AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,发生2I--2e-=I2,C2为正极发生还原反应,电极反应为AsO42-+2H++2e-=AsO32-+H2O,故C正确;
D、II操作过程中当向B中加入NaOH溶液时,反应AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O,逆向进行,C2棒为负极失电子发生电极反应为AsO33-+H2O-2e-=AsO43-+2H+,C1为正极,电极反应为,I2+2e-=2I-,故D错误;
故选C.
如图为某含聚合物电解质薄膜的燃料电池,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应,即O2+4H++4e-═2H2O,故A错误;
B、原电池中,电流的方向是从正极流向负极,应该是从右到左,故B错误;
C、原电池中,电解质中氢离子的定向移动产生电流,即电解质薄膜可通过H+的定向迁移,故C正确;
D、燃料电池的总反应:2H2+O2=2H2O,当燃料电池生成18克水时,转移电子是2mol,电解食盐水的反应:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,当转移2mol电子会同时产生标准状况下的22.4LH2,故D错误.
故选C.
理论上不能设计为原电池的化学反应是( )
正确答案
解析
解:A.该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成甲烷燃料电池,故A不选;
B.该反应中各元素化合价不变,没有电子转移,不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故B选;
C.该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成氢氧燃料电池,故C不选;
D.该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成原电池,Fe作负极,电解质溶液为氯化铁溶液,故D不选;
故选B.
(2014春•鹤城区校级期中)氢氧燃料电池已用于航天飞机.以稀硫酸溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下:
负极:2H2-4e-=4H+; 正极:O2+4e-+4H+=2H2O
据此作出判断,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氧气被还原,应为原电池的正极反应,故A错误;
B.电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致,供电时的总反应为2H2+O2═2H2O,故B正确;
C.电池为化学能转化为电能的装置,故C错误;
D.氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置,还会伴有热能等能量的释放,能量转化率不会达100%,故D错误.
故选B.
下列关于化学电源的有关说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、锌是活泼金属作负极,石墨棒作正极,故A错误;
B、氢氧燃料电池工作时,氢气在负极发生氧化反应,故B错误;
C、放电时,铅失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,二氧化铅得电子作正极,电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,两极均生成难溶性的PbSO4,所以两极质量均增加,故C正确;
D、燃料电池中还有部分化学能转化为热能,所以能量转化率不是100%,故D错误;
故选C.
利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量,其中电解质是Ag+可以自由移动的固体
物质.下列分析不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电子从负极流向正极Pt,故A正确;
B、电池工作时,电解质中Ag+数目不变,故B错误;
C、氯气在正极发生还原反应生成氯离子,氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀,故C正确;
D、反应原理是Ag与氯气反应,故D正确;
故选B.
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和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,所以铁片上会有金属铜析出,故A正确;
B、a和b用导线连接时,形成了原电池,铜作正极,发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,故B正确;
C、a和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,a和b用导线连接时,形成了原电池,加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从硫酸铜的蓝色逐渐变成硫酸亚铁的浅绿色,故C正确;
D、a和b用导线连接时,形成原电池,铁为负极,铁失电子逐渐溶解,铜离子在正极铜上得电子,所以铜电极质量增大,故D错误.
故选D.
镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH.已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-=6Ni(OH)2+NO2-,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:镍氢电池中主要为KOH作电解液 充电时,阳极反应:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-、阴极反应:M+H2O+e-=MH+OH-,总反应:M+Ni(OH)2=MH+NiOOH;
放电时,正极:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,负极:MH+OH-=M+H2O+e-,总反应:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,以上式中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,
A.正极的电极反应式为:NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-,故A正确;
B.电解时阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,所以OH-离子从阴极向阳极,故B错误;
C.H2O中的H得电子,不是被M还原,故C错误;
D.放电时负极的电极反应式为:MH+OH--e-=H2O+M,所以放电是OH-离子从正极向负极迁移,故D正确;
故选AD.
(2014春•海南校级期中)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,经过一段时间后,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:形成原电池反应,负极发生Fe-2e-=Fe2+,正极发生2H++2e-=H2↑,在反应中Cl-向负极移动,则负极Cl-浓度逐渐增大,正极逐渐减小,由电极方程式可知Cl-不参加反应,则溶液中Cl-的浓度基本不变,
故选D.
将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,该装置在工作时,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在NaOH溶液中,铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应,在该反应中,铝失电子作原电池的负极,而属镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应,故A错误;
B、在NaOH溶液中,铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应,在该反应中,铝失电子作原电池的负极,由于电池开始工作时,生成的铝离子的量较少,NaOH过量,此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成,故B错误;
C、该装置外电路,是由电子的定向移动形成电流,而内电路,则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流,故C错误;
D、由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应,故其不必处理,故D正确.
故选D.
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