- 电化学基础
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(2015•山东模拟)关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据电流方向知,a为电源正极,则c为电解池阳极,d为电解池阴极,故A错误;
B.H2、NH3、CO2、Cl2、NO2等气体在常温下和氧气不反应,且和空气相对分子质量相差较大,所以可以采用排空气法收集,故B正确;
C.氨气极易溶于水但不溶于四氯化碳,四氯化碳的密度大于水,且和水不互溶,所以可以采用此装置吸收氨气且不产生倒吸,故C正确;
D.氨气是碱性气体,所以可以用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,且在常温下和氧气不反应,所以氨气可以采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,所以尾气可以用水处理,用倒置漏斗防止倒吸,故D正确;
故选A.
某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生且溶液不变蓝,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,该极上的反应:2H++2e-=H2↑,阳极上是氯离子失电子,发生的电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑.
A、金属铜电极是阴极,该极上的反应为2H++2e-=H2↑,属于还原反应,故A正确;
B、石墨电极是阳极,该电极附近发生的电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,可以观察到黄绿色气体产生,而不是氢离子放电所以石墨电极附近溶液不呈红色,故B错误;
C、电解池中,阳离子移向阴极,即移向铜电极,故C错误;
D、金属铜电极一定是阴极,该极上的反应为2H++2e-=H2↑,铜电极附近观察到无色气体,故D错误.
故选A.
金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+;Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt,故B错误;
C、电解后,溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+,故C错误;
D、电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn;阴极析出的是镍;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,故D正确;
故选D.
如图为番茄电池,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该原电池中,锌作负极,负极上锌失电子生成锌离子进入溶液,所以锌片的质量会变小,故A正确;
B、铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜电极附近不会出现蓝色,故B错误;
C、锌作负极,铜作正极,电子从锌沿导线流向铜,故C错误;
D、锌作该原电池的负极,故D错误;
故选:A.
下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、原电池中活泼性强的金属作负极,Zn的活泼性比Cu强,所以Zn为负极,故A错误;
B、铅蓄电池属于二次电池,能重复使用,不是一次电池,故B错误;
C、在氢氧燃料电池中氢气失电子化合价升高,被氧化,故C错误;
D、干电池中Zn作负极,电池工作时,电子由锌通过导线流向碳棒,故D正确;
故选D.
利用如图装置,能完成很多电化学实验.下列有关此装置的叙述中,错误的是( )
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,锌易失电子作负极、铁作正极,作正极的铁被保护,这种方法称为牺牲阳极阴极保护法,故A正确;
B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,该装置是电解池,碳作阳极、铁作阴极,作阴极的铁被保护,这种方法称为外加电流阴极保护法,故B正确;
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处时,该装置是原电池,铁电极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处时,该装置是电镀池,阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜,电解质溶液中各离子浓度都不会发生变化,故D正确;
故选C.
如图是氢氧燃料电池构造示意图.关于该电池的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氢氧燃料电池中,H2在负极a上被氧化,O2在正极b上被还原,故A正确;
B、通入氧气的一极为原电池的正极,由于电解质溶液为酸性,故正极的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O,故B错误;
C、原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,即由a通过灯泡流向b,故C正确;
D、氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,属于环保电池,故D正确.
故选B.
如图所示甲、乙两个装置,所盛溶液体积和浓度均相同且足量,当电路中通过的电子都是0.1mol时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.甲中总反应为:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,乙中总反应为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故甲溶液质量减小,乙溶液质量增大,故A正确;
B.甲中生成H2SO4,pH减小,乙中消耗NaOH,pH减小,故B错误;
C.当两装置电路中通过的电子都是0.1mol时,甲中产生0.025molO2,乙中产生0.05molH2,故相同条件下,甲乙中产生气体的体积比为1:2,故C错误;
D.甲中阴极为Cu2+放电,电极反应为Cu2++2e-=Cu,乙中负极为Al放电,电极反应为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故D错误.
故选A.
下列关于原电池的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.原电池的两极为正负极,不是阴阳极,故A错误;
B.原电池中,负极发生氧化反应,故B正确;
C.阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C错误;
D.原电池中电子从负极经外电路流向正极,故D错误.
故选B.
在如图所示的原电池中,下列说法正确的是( )
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、正极上得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B错误;
C、负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,故C错误;
D、该装置是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,故D错误.
故选A.
碱性硼化钒(VB2)-空气电池工作时反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5.用该电池为电源,选用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示.当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况),则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,故A错误;
B、外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极,故B错误;
C、电解过程中,与氧气相连的b为阳极,氢氧根失电子生成氧气,故C错误;
D、当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内与氧气相连的b为阳极,氢氧根失电子生成氧气为0.01mol,又共收集到0.448L气体即=0.02mol,则阴极也产生0.01moL的氢气,所以溶液中的铜离子为
=0.01mol,则CuSO4溶液的物质的量浓度为
=0.05mol/L,故D正确;
故选D.
在理论上不能用于设计原电池的化学反应是( )
正确答案
解析
解:A.该反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A选;
B.该反应中有电子转移且是放热反应,所以是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故B不选;
C.该反应中有电子转移且是放热反应,所以是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故C不选;
D.该反应中有电子转移且是放热反应,所以是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故D不选;
故选A.
原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是( )
正确答案
解析
解:原电池放电时,正极上得电子发生还原反应;电解池工作时,阴极上得电子发生还原反应,
故选D.
瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图,有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式:4NH3+3O2=2N2+6H2O,故A正确;
B、原电池中,阴离子向负极移动,则OH-向负极移动,故B错误;
C、碱性条件下,氧气在正极生成氢氧根离子,其电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;
D、电流从正极流向负极,即电流由电极2经外电路流向电极1,故D错误;
故选A.
如图是模拟电化学反应装置图.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,此时金属铁为阴极,铁被保护,可减缓铁的腐蚀,故A错误;
B、若X为锌棒,开关K置于N处,形成电解池,此时金属锌为阳极,金属铁为阴极,X极上Zn发生氧化反应而溶解,没有氯气生成,故B错误;
C、若X为碳棒,开关K置于M处,形成原电池,Fe极为负极,发生氧化反应,铁电极的电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,故C错误;
D、若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,电解质溶液为海水中,氧气获得电子生成氢氧根离子,锌失电子生成氢氧化锌,电极反应为:2Zn+O2+2H2O═2Zn(OH)2,故D正确;
故选:D.
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