- 电化学基础
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如图所示,在一U型管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液,通直流电,一段时间后U型管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从右到左颜色的次序是( )
正确答案
解析
解:根据电解原理,和电源的正极相连的是阳极,和电源的负极相连的是阴极,电解硫酸钠的实质是电解水,阳极生成氧气,阴极生成氢气,阴极氢离子放电,碱性增强,该极附近呈蓝色,阳极氢氧根离子放电,酸性增强,该极附近呈红色,中间溶液是石蕊的紫色,即从左到右颜色的次序是:红、紫、蓝,则从右到左颜色的次序是蓝、紫、红.
故选A.
下列有关电池及能源的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.锌锰干电池中,负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子,所以锌逐渐被腐蚀而变细,正极上得电子发生还原反应,故A错误;
B、根据电池反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O知,放电过程中硫酸参加反应,所以随着反应的进行,氢离子浓度减小,所以溶液的酸性会减弱,故B错误;
C、水煤气是通过煤制取的,是二级能源,故C错误;
D、铁与H2SO4反应时,加入少量CuSO4溶液时,金属铁可以将铜置换出来,会形成原电池,加快反应速率,故D正确.
故选D.
(2015春•咸阳校级期中)将铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即产生电流,称为甲烷燃料电池.已知甲烷燃料电池两个电极上的反应分别为:
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
2O2+8e-+4H2O=8OH-
下列有关说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷燃料电池中,燃料失电子发生氧化反应,所以CH4在负极上反应,O2在正极上反应,故A正确;
B.根据CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O知,氢氧根离子参加反应,所以溶液中氢氧根离子浓度降低,溶液的碱性减弱,故B正确;
C.该电池放电时不产生对环境有污染的物质,所以属于环境友好电池,故C正确;
D.化学能主要转化为电能,还转化为热能,故D错误;
故选D.
如图A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽.接通电路后发现B上的c点显红色.为实现铁上镀锌,接通K后,使c、d两点短路.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后发现B上的c点显红色,则c极为电解池阴极,d为阳极,c电极上氢离子放电生成氢气,d电极上氯离子放电顺序氯气,则a是直流电源正极,b是直流电源负极;
为实现铁上镀锌,接通K后,使c、d两点短路,d是电解池阳极,f是阴极,电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极;
A.通过以上分析知,a是直流电源正极,故A错误;
B.c电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B正确;
C.为实现铁上镀锌,锌作阳极,铁作阴极,所以e电极为锌板,故C错误;
D.e电极是阳极,阳极上失电子发生氧化反应,故D正确;
故选BD.
(2011秋•广州期末)铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A,正极上铜离子得电子,发生还原反应,故错误;
B,电池反应原理为锌与硫酸铜溶液反应置换铜,故正确;
C,外电路中,电子从负极流向正极,故错误;
D,盐桥中阳离子流向正极,阴离子流向负极,即盐桥中的K+移向CuSO4溶液,故错误;
故选B.
原电池产生电流的本质原因是( )
正确答案
解析
解:原电池中,外电路中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,电子从负极沿导线流向正极;
内电路中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以形成了闭合回路,产生了电流,
所以电极上进行的氧化还原反应中发生了电子的转移是原电池产生电流的本质原因.
故选D.
由铝,铁,铜,银和稀硫酸,可以组成原电池的总数为( )
正确答案
解析
解:铝,铁,铜,银这四种金属的活泼性不同,但能和稀硫酸自发的进行氧化还原反应的金属有铝和铁,所以负极材料必须含有铝或铁中的一种,
则以下几种情况的电极与稀硫酸可组成的原电池有①铝和铁、②铝和铜、③铝和银、④铁和铜、⑤铁和银,
所以组成原电池的总数为5种,
故选C.
X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图的装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z可能是下列中的( )
正确答案
解析
解:X、Y两根金属棒插入Z溶液中,实验中电流表指针发生偏转,说明该装置形成原电池,X棒变粗,Y棒变细,则X作正极、Y作负极,
A.该装置中,X锌电极易失电子作负极、Y作正极,与实际不符合,故A错误;
B.该装置中,X电极上氢离子得电子生成氢气,属于电极质量不变,故B错误;
C.该装置中,X电极易失电子作负极,与实际不符合,故C错误;
D.该装置中,Y易失电子作负极、X作正极,X电极上银离子得电子生成银,则符合实际,故D正确;
故选D.
根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为( )
①A+B2+=A2++B②D+2H2O=D(OH)2+H2↑③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e-=E,B-2e-=B2+.
正确答案
解析
解:①A+B2+=A2++B中,氧化性B2+>A2+,
②D+2H2O=D(OH)2+H2↑中,氧化性H+>D2+,
③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e-=E,B-2e-=B2+,氧化性E2+>B2+,
所以这几种离子的氧化性大小顺序为:E2+>B2+>A2+>D2+,
故选A.
(2015•包头校级三模)控制适合的条件,将反应Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂-硝酸钾溶液;灵敏电流计的0刻度居中,左右均有刻度).已知接通后观察到电流计指针向右偏转.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该原电池中,Ag失电子作负极,石墨作正极,盐桥中K+是阳离子移向正极,故A错误;
B.一段时间后,原电池反应结束,流计指针指向0,故B错误;
C.原电池外电路电子由负极流向正极,所以电子从银电极流向石墨电极,故C错误;
D.电流计指针居中后,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,铁活泼性强于银,形成新的原电池,铁做负极,银做正极,电流计指针向左偏转,故D正确;
故选:D.
(2015•北京模拟)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池.图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.当有0.1 mol电子转移时,a电极为电解池阴极,电极反应为4H++4e-=2H2↑,产生1.12LH2,故A错误;
B.b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故B错误;
C.d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+,故C错误;
D.c电极上氧气得到发生还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,故D正确;
故选D.
有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)( )
正确答案
解析
解:A.该原电池中,铜作正极,正极上铜离子得电子生成铜单质,所以铜片上没有气泡产生,故A错误;
B.取出盐桥后,不是闭合回路,没有电流产生,电流计不发生偏转,故B错误;
C.原电池放电时,盐桥中阳离子向正极移动,所以盐桥中钾离子向硫酸铜溶液移动,故C正确;
D.铜电极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜,所以铜片质量增加,故D错误;
故选C.
有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,电流由D→导线→C;
③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡;
④B、D相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极发生氧化反应.
据此,判断四种金属的活动性顺序是( )
正确答案
解析
解:①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A极为负极,所以活泼性:A>B;
②原地啊池中,电流从正极流向负极,C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,电流由D→导线→C,所以金属活泼性:C>D;
③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡,说明C极是正极,所以金属活泼性:A>C;
④B、D相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极发生氧化反应,说明D极是负极,所以金属活泼性:D>B;
综上可知金属活泼性顺序是:A>C>D>B.
故选B.
如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极.将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色.则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据图片知,该装置是电解池,将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,说明F极附近有大量氢氧根离子,由此得出F极上氢离子放电生成氢气,所以F极是阴极,则电源B极是负极,A极是正极,故A错误.
B、甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气,D电极上铜离子放电生成铜单质,E电极上氯离子放电生成氯气,F电极上氢离子放电生成氢气,所以(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成;生成1mol氧气需要4mol电子,生成1mol铜时需要2mol电子,生成1mol氯气时需要2mol电子,生成1mol氢气时需要2mol电子,所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1:2:2:2,故B正确.
C、若用(丙)装置给铜镀银,G应该是Ag,H是铜,电镀液是AgNO3溶液,故C错误.
D、丁装置中Y电极是阴极,如果Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷,故D正确.
故选BD.
如图为铜锌原电池装置,下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A.该原电池中,较活泼的金属锌作负极,铜作正极,故A正确;
B.锌片上失电子发生氧化反应,故B正确;
C.铜片上得电子发生还原反应,故C错误;
D.铜片上氢离子得电子生成氢气,所以有气泡生成,故D正确;
故选C.
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