- 电化学基础
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某原电池装置如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中,铁的活泼性大于石墨的活泼性,所以铁片作负极,石墨作正极,故A错误;
B、铁片作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,铁片的质量减少,故B正确;
C、石墨作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,即硫酸被还原,故C错误;
D、电子从负极沿导线流向正极,即从铁流向石墨,故D错误.
故选B.
有关下列装置图的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、盐桥原电池中,电极金属应插入含有该金属阳离子的盐溶液中,故A错误;
B、若X是铜条,构成锌、铜以及硫酸铜溶液的原电池,发生锌置换硫酸铜中的铜的反应,故B错误;
C、X是铜条,左边烧杯则构成了锌、铜以及硫酸铜溶液的原电池,锌做负极,铜做正极,右边是一个电解池,铜和原电池的负极相连做阴极,故C正确;
D、若X是铜条,左边则构成了锌、铜以及硫酸铜溶液的原电池,锌做负极,A电极的电极反应式是:Zn→Zn2++2e-,故D错误.
故选C.
某原电池反应的离子方程式为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由电池反应的离子方程式知,电池的负极为铁,则正极应是比铁不活泼的金属(B项不正确),
A、由于反应中放出了氢气并生成了Fe2+,故知电解质溶液不能是HNO3,故A错误;
B、电池的负极为铁,故B错误;
C、在反应中负极不断被消耗,故C错误;
D、根据原电池反应,则负极为Fe,正极为比Fe不活泼的金属或惰性电极,如金属铜,故D正确.
故选D.
一化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图1连接好线路发现灯泡不亮,按照图2连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、NaCl是强电解质,故A错误;
B、NaCl溶液属于混合物,不是电解质,故B错误;
C、NaCl溶液中含有大量的钠离子和氯离子,水电离出少量的氢离子和氢氧根离子,故C错误;
D、NaCl在水溶液中电离出了大量的自由移动的氯离子和钠离子,能使装置构成电解池而产生电流,故D正确.
故选D.
图两个装置中,液体体积均为200mL,开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5mol/L,工作一段时间后,测得有0.02mol电子通过,若忽略溶液体积的变化,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、①是电解池,电极反应为:阳极:4OH-→O2↑+2H2O+4e-,阴极:Cu2++2e-→Cu,②是原电池,正极反应:2H++2e-→H2,负极反应:Zn+2e-→Zn2+,液体体积均为200mL,浓度均为0.5mol/L,所以硫酸铜、硫酸的物质的量均为0.1mol,当有0.02mol的电子通过时,①产生的气体是氧气,为0.005mol,②中0.01mol氢气放出,所以①<¬②,故A错误;
B、①中阴极反应:Cu2++2e-→Cu,阴极质量增加,②中正极反应:2H++2e-→H2,正极质量不变,故B错误;
C、电极反应式:①中阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑②中负极:Zn-2e-→Zn2+,故C错误;
D、溶液的pH变化:①中消耗氢氧根,所以碱性减弱pH减小,②中消耗氢离子,所以酸性减弱pH增大,故D正确.
故选D.
图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门.下列说法不正确的是( )
( )
正确答案
解析
解:A.粗铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以阴极a为纯铜,故A正确;
B.电解时,电解质溶液中阴离子向阳极移动,所以I中硫酸根离子向阳极b电极移动,故B正确;
C.外加电流的阴极保护法中,被保护的金属连接原电池负极,所以图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极,故C正确;
D.牺牲阳极的阴极保护法中,被保护的金属作原电池正极,图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X作负极,其活泼性大于铁,故D错误;
故选D.
有关如图装置的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,该装置是原电池,铁作正极,所以可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,故A错误;
B.若X为碳棒,Y为饱和NaOH溶液,开关K置于N处,该装置是电解池,电解饱和氢氧化钠溶液时,阳极是惰性电极,所以阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,阴极上氢离子得电子生成氢气,实际上电解的是水,会有氢氧化钠固体析出,但溶液仍然是饱和仍然,所以溶液的pH保持不变,故B正确;
C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,该装置是电解池,阳极上银失电子生成银离子进入溶液,铁棒上银离子得电子而析出银,所以铁棒质量将增加,但溶液中银离子浓度不变,故C错误;
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,该装置是原电池,铜棒作正极,铁棒为负极,铜棒上铜离子得电子生成铜,所以铜棒质量将增加,此时外电路中的电子由铁电极移向铜电极,故D错误;
故选B.
下列有关电池的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Li的相对原子质量较小,其密度小,所以相同质量的金属锂的体积小,所以单位质量能量比高,所以锂电池是额定电压高、寿命长的高能电池,故A正确;
B、铅蓄电池是工业化最早的二次电池,用途广泛,主要优点是:性能稳定可靠、成本低、资源再利用性好、使用安全、大容量,故B错误;
C、该燃料电池直接将化学能转化为电能,所以燃料电池能量转化率高,且氢气、氧气能连续不断通入,所以能连续使,故C正确;
D、原电池是将化学能转化为电能的装置,构成原电池的内界条件必须自发的氧化还原反应,故D正确;
故选B.
(2014秋•临沂期末)液态肼(N2H4)-空气燃料电池的装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液.下列关于该电池的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该燃料电池中,通入氧化剂空气的电极b为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,故A错误;
B.氢氧根离子向负极,即a极移动,故B错误;
C.放电时,电流从正极b经过负载流向a极,故C错误;
D.通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,故D正确;
故选D.
(2015•滕州市校级二模)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池示意图.当电池工作时,有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该装置构成原电池,铝易失电子作负极,负极上铝失电子生成铝离子,所以铝罐逐渐被腐蚀,故A正确;
B.碳棒作正极,应该与玩具电机的正极相连形成闭合回路,故B错误;
C.碳棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故C错误;
D.正极上是氧气得电子,炭粒和碳棒不参加反应,所以其质量不变,故D错误;
故选A.
在理论上能设计原电池的化学反应是( )
正确答案
解析
解:A、不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故A错误;
B、酸碱中和反应,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故B错误;
C、不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故C错误;
D、是放热反应,且是氧化还原反应,能设计成原电池,可以设计成甲烷燃料电池,故D正确.
故选D.
某同学按图所示的装置进行试验.A、B两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水.当K闭合时,在交换膜处SO42-从右向左移动.下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A.当 K 闭合时,在交换膜处 SO42-从右向左移动,说明A为负极,B为正极,即A的金属活动性大于B,故A正确;
B.当 K 闭合时,在交换膜处 SO42-从右向左移动,说明A为负极,B为正极,B极上溶液中的金属阳离子得电子生成金属单质,电极反应式为B2++2e-═B,故B错误;
C.连接A的x极为阴极,电解池工作时,x极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑,发生还原反应,故C正确;
D.右边装置中y极上发生的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,x极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑,由于氢离子放电而氢氧根离子不放电导致溶液呈碱性,铝离子和氢氧根离子反应生成难溶性的氢氧化铝,氢氧化铝和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠,故D正确.
故选B.
在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图示知:与X相连的电极产生CO,电解H2O-CO2混合气体,二氧化碳得到电子生成一氧化碳,发生还原反应,电解池阴极发生还原反应,所以X是电源的负极,故A正确;
B.电解池阴极发生还原反应,电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,阴极:水中的氢原子得到电子生成氢气,H2O+2e-═H2↑+O2-,二氧化碳得到电子生成一氧化碳,CO2+2e-═CO+O2-,故B正确;
C.电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,根据图示知:阴极产生H2、CO,阳极产生氧气,所以总反应为:H2O+CO2H2+CO+O2,故C正确;
D.电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,总反应为:H2O+CO2H2+CO+O2,阴极产生H2、CO,阳极产生氧气,阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2:1,故D错误;
故选D.
下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
正确答案
解析
解:A.该原电池中,较活泼的金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极,故A正确;
B.电解精炼铜时,粗铜作阳极,阳极上铜失电子发生氧化反应,纯铜作阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,故B正确;
C.电镀时,镀层铜作阳极,镀件作阴极,电解过程中,铜离子在阴极析出,故C错误;
D.电解氯化铜溶液时,惰性电极作阳极,则阳极上氯离子放电生成氯气,无论阴极是否活泼,阴极上都是铜离子得电子生成铜,故D正确.
故选C.
由Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该装置中,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-═H2↑,锌作负极,锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,故A错误;
B.H+向正极即向Cu电极移动,故B错误;
C.氢离子浓度减小,所以溶液的pH增大,故C正确;
D.电子从锌沿导线流向铜片,故D错误;
故选C.
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