- 电化学基础
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一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池组成正确的是( )
正确答案
解析
解:由电池反应式Zn+Cu2+═Zn2++Cu知,锌失电子发生氧化反应,作负极;不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,则电解质溶液中应含有铜离子,所以应为可溶性的铜盐,
A.锌应作负极,铜作正极,故A错误;
B.该装置不能自发的进行氧化还原反应,故B错误;
C.该装置中,锌易失电子作负极,铜作正极,电解质溶液为可溶性的铜盐,符合条件,故C正确;
D.该装置不能自发的进行氧化还原反应,故D错误;
故选C.
如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A.氢氧燃料电池中正负极的反应物质从外部储存装置通入,是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内的新型发电装置,故A正确;
B.外电路中电子由负极流向正极,即电极a通过导线流向电极b,故B正确;
C.氢氧燃料电池的产物是水,环保无污染,是一种具有应用前景的绿色电源,故C正确;
D.燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极,所以a电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,故D错误.
故选D.
如图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,下列有关说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由转化图可知,该系统中水既可分解也可生成,是循环使用的,故A正确;
B.燃料电池系统产生的能量来源于所发生的化学反应,化学反应的能量来自太阳能,燃料电池系统产生的能量实际上来自太阳能,故B错误;
C.水电解时,阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故C正确;
D.燃料电池放电时,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故D正确.
故选B.
高效能电池的研发制约电动汽车的推广.有一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应式为:2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在燃料电池中,负极上是燃料发生失电子的氧化反应,在碱性电解质下为C2H6+18OH--14e-═2CO32-+12H2O,故A错误;
B、根据总反应为:2C2H6+7O2+8KOH═4K2CO3+10H2O,可以知道放电过程中,消耗了氢氧化钾,KOH的物质的量浓度会减小,故B错误;
C、根据电极反应式:C2H6+18OH--14e-═2CO32-+12H2O,每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子数为14mol,故C正确;
D、根据负极反应:C2H6+18OH--14e-═2CO32-+12H2O,放电一段时间后,该极上消耗氢氧根离子,所以负极周围的pH降低,故D错误;
故选C.
科学家最新开发的一种新原理二次电池的能量密度是现行锂电池的7倍,该电池结构如图所示,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电池放电时,是原电池的工作原理,原电池中,电解质中的阳离子移向正极,故A错误;
B、电池放电时,正极发生得电子的还原反应,即2Li++Li2O2+2e-═2Li2O,故B正确;
C、电池充电时,Li极应与外电源的负极相连,故C错误;
D、锂易于水发生反应,所以电池系统内进入水对电池性能会产生影响,故D错误.
故选:B.
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.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液,故A正确;
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.Cu为正极,发生还原反应Cu2++2e-═Cu,析出Cu,故C错误;
D.Cu为正极,发生还原反应Cu2++2e-═Cu,析出Cu附着在Cu电极上,故铜片质量增加,故D错误,
故选:A.
某学生欲完成反应2HCl+2Ag=2AgCl+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:2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑不能自发进行,所以必须设计成电解池,该反应中银失电子,所以银作电解池阳极,金属或导电的非金属作电解池阴极,该反应中氯化氢得电子生成氢气,则选取盐酸作电解质溶液,所以A项符合条件,
故选A
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:原电池工作时,溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A错误;
B、用惰性电极电解某溶液,若两极分别只有H2和O2生成,实际上电解的是水,溶剂的质量减少,所以电解一段时间后,该溶液的浓度增大,故B错误;
C、电解硫酸铜溶液时,阳极上析出氧气,阴极上析出铜,要想使溶液复原应加入氧化铜,故C错误;
D、将金属与外加直流电源的负极相连,而将正极接到废铁上,属于牺牲阳极的阴极保护法,所以可以防止金属被腐蚀,故D正确.
故选D.
将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上,然后浸在AgNO3溶液中,可构成一种纳米型原电池.该电池负极发生的反应为( )
正确答案
解析
解:将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上,然后浸在AgNO3溶液中,构成的纳米型原电池中,金属铜是负极,负极反应是Cu-2e-═Cu2+.
故选B.
Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解总反应为2Cu+H2O
Cu2O+H2↑.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解总反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑,金属铜失电子,说明金属铜一定作阳极,石墨做阴极,在阴极上是溶液中的氢离子得电子,产生氢气,故A正确;
B、铜电极本身失电子,发生氧化反应,故B错误;
C、铜电极是电解池的阳极,接直流电源的正极,故C错误;
D、反应2Cu+H2O═Cu2O+H2↑失电子的量为2mol,生成氧化亚铜1mol,所以当有0.1mol电子转移时,有0.05molCu2O,故D错误.
故选A.
下列各装置能组成原电池的是( )
正确答案
解析
解:A、两个电极材料相同,溶液是乙醇非电解质溶液,不能自发的进行氧化还原反应,不能形成原电池,故A错误.
B、符合原电池的构成条件,故B正确.
C、装置为电解池,故C错误.
D、没有形成闭合回路,故D错误.
故选B.
(2014•合肥三模)某电化学实验装置如图所示,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M处,为原电池反应,氢离子向正极移动,即向碳棒移动,故A错误;
B.若X为碳棒,开关K置于N处,为电解池反应,阳极生成氧气,电极方程式为4OH--4e-=2H2O+O2,转移0.2mol e-时析出0.05mol O2,故B错误;
C.若X为铜棒,开关K置于M处,形成原电池反应,铁被氧化,故C错误;
D.若X为锌棒,开关K置于M或N处,锌分别为电解池的阳极和原电池的负极,均发生Zn-2e-=Zn2+,故D正确.
故选D.
某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液研究原电池,并对实验进行了拓展,以下实验记录错误的是( )
正确答案
解析
解:以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中,金属锌做负极,金属铜做正极.
A、铜片正极上会析出氢气即有气泡产生,负极锌片逐渐溶解,故A正确;
B、电子不能经过电解质,而是沿导线从负极流向正极,故B错误;
C、把锌片换成石墨,仍具备原电池的构成条件,会产生电流,故C正确;
D、以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,仍具备原电池的构成条件,可以形成原电池,会产生电流,故D正确.
故选B.
下列各组材料中,不能组成原电池的是:( )
正确答案
解析
解:A.因两电极材料不同,锌能与稀硫酸自发进行氧化还原反应,形成闭合回路,构成了原电池,故A不选;
B.铜为负极,银为正极,可形成原电池,故B不选;
C.蔗糖不导电,不能形成原电池,故C选;
D.铁为负极,铜为正极,可形成原电池,故D不选.
故选C.
(2012秋•洪泽县校级期末)铅蓄电池放电时发生下列变化:
负极:Pb+SO42--2e-═PbSO4↓
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4↓+2H2O
使用该电池电解CuSO4溶液,要得到纯铜1.6g,这时铅蓄电池消耗H2SO4的物质的量为( )
正确答案
解析
解:n(Cu)==0.025mol,转移电子0.05mol,铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O,可知转移电子0.05mol,消耗0.05molH2SO4,
故选B.
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