孟雷专题五 电化学专题训练
专题检测题五电化学专题训练
1．一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对比。当电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项说法正确的是（）
A．通电时，铝片做阳极，铁片做阴极
B．生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接
或间接产物
C．通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒
有害的物质
D．铁片的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
2．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的
海水电池，其工作原理示意图如下：
下列说法正确的是（）
A．电极Ⅰ为阴极，其反应为：
O2+4H++4e－=2H2O
B．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过
C．如果电极II为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体
D ．当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.36L气体
3．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理
如图所示。下列说法不正确
．．．的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
ClO 向左移动
D．电解质溶液中Na＋向右移动，
4
4．高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池
中间是聚合物的隔膜, 主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn LiFePO4+nC。
下列说法不正确
．．．的是（）
A．放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe-===xLiFePO4
B．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC===LixCn
D．充电时，Li+向左移动
5．电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示，下列叙述错误
．．的是（）A．M室发生的电极反应式：
2H2O－4e-=O2↑+4H+
B．a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交
换膜
C．N室中：a％ D．理论上每生成1 mol H3BO3，两极室共 产生标准状况下16.8 L气体 6．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确 ．．．的是A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加 B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH? C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 7．下图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成Al2O 3和I2，通过电池电位 计的变化可以测得O2的含量。下列说法 正确的是（） A．正极反应为： 3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3 B．传感器总反应为： 3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C．外电路转移0.01mol电子，消耗O2的体积为0.56L D．给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动 8．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用 C 6H6O表示，左、中、右室间分别以离子交换膜 分隔。下列说法不正确的是（） A．左池的pH值降低 B．右边为阴离子交换膜 C．右池电极的反应式： 2NO3-+10e-+12H+=N2↑=6H2O D．当消耗0.1mol C6H6O，在标准状况下将 产生0.28mol氮气 9．一种新型动力电池( LiFePO4电池)总反应式为Li1－x FePO4+Li x C6C6+LiFePO4，内部结构如图1所示，只有Li+通过聚合物隔膜。以此电池电解Na2SO4溶液(电极材料为石墨)，可制得NaOH和H2SO4，其原理如图2所示。下列说法错误的是 A．电池放电时，Li x C6在负极发生氧化反应 B．电池放电时，正极反应式为Li l－x FePO4+xLi－+xe－= LiFePO4 C．电解时，图2的b电极反应式为2H2O－4e－=O2↑+4H+ D．电解时，当转移0.2mol电子，A口产生气体的质量1.6g 10．电解合成1 , 2－二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中正确的是 A．该装置工作时，化学能转变为电能 B．CuCl2能将C2H4还原为l , 2－二氯乙烷 C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D．该装置总反应为CH2CH2 + 2H2O + 2NaCl电解H2 + 2NaOH + ClCH2CH2Cl 11．(2019·山东济南历城二中高三调研)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原 理如图所示，下列说法正确的是( ) A．HS－在硫氧化菌作用下转化为SO2－4的反应 为HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋ B．电子从b流出，经外电路流向a C．如果将反应物直接燃烧，能量的利用率 不会变化 D．若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.45 mol H＋通过质子交换膜 12．目前研究比较热门的Al－H2O2电池，其电池总反应为2Al＋3HO2－= 2AlO2－＋OH－＋H2O。现以Al-－H2O2电池电解尿素 [CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(装置2中 隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性 电极)。下列说法错误的是 A．左装置中Na+移向电极b B．电极c的电极反应式：CO(NH2)2－6e－＋6OH－= CO2↑＋N2↑＋5H2O C．电解时，电子流动路径：Al极→导线→d极，c极→导线→b极 D．通电2 min后，Al电极的质量减轻2.7 g，则产生H2的体积为3.36 L(标准状况) 13．氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下 工作，装置如图所示。该电池工作时的总反 应为：NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下 列说法错误的是（） A．装置左侧电极为负极，电子由该极 出发，依次通过正极、电解质溶液，回到负极 B．正极的反应式为：H2O2+2H++2e－=2H2O C．电池工作时，H+通过质子交换膜向正极移动， D．消耗3.lg氨硼烷，理论上转移0.6mol电子 14．在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3?）以达到消除污染的目的。其工作 原理的示意图如下： 下列说法不正确 ．．．的是 A．Ir的表面发生反应：H2 + N2O＝N2 + H2O B．导电基体上的负极反应：H2－2e?＝2H+ C．若导电基体上只有单原子铜，也能消除 含氮污染物 D．若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量 15．锂亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池，剖视图如图所示，一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。亚硫酸氯既是电解质，又是正极活性物质，其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e?=4Cl?+S+SO2↑，该电 池工作时，下列说法错误的是 A．锂电极区发生的电极反应：Li-e?=Li+ B．放电时发生的总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2↑+S C．锂电极上的电势比碳电极上的低 D．若采用水溶液代替SOCl2溶液，电池总反应和效率均不变 16．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根 据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是 A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 17．图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置 的一部分。下列说法中不正确的是 A．a极应与X连接 B．N电极发生还原反应，当N电极消耗 11.2 L(标准状况下) O2时，则a电极增重64 g C．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl－－2e－=Cl2↑ D．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋ 18．新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电流从石墨电极流向锌电极 B．充电时阳极反应式为：3I－－2e－＝I3－ C．若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放 电时正负极也随之改变 D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增 大 19．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 A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－B．充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH-，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 20．ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。用氯化钠电解法生成ClO2的工艺原理示意图如下图，发生器内电解生成ClO2。下列说 法正确的是 A．a气体是氯气，b气体是氢气 B．氯化钠电解槽内每生成2 mol a 气体，转移2mol e- C．ClO2发生器中阴极的电极反应式 为：ClO3- + 2H+ + e-ClO2↑ + H2O D．为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产1molClO2需要补充44.8Lb气体（标况下） 21．我国科学家发明了一种安全可充电的 柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培 养基为电解质，电池放电的总反应式为： Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44－ MnO2+Na1+x Ti2(PO4)3，其工作原理如下图。 x 下列说法错误的是 A．放电时，Cl－向X极移动 B．该电池充电时Y极应该与电源的正极相连 C．充电时，阴极反应为：NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ x Ti2( PO4)3 D．该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源 22．一种特殊的热激活电池示意图如下。该电池总反应为：PbSO4(s)+2LiCl+Ca(s)= CaCl2(s)+ Li2SO4+Pb(s) ，下列说法不正确 ．．．的是 A．Ca电极发生氧化反应 B．负极的电极反应：Ca(s)+2Cl﹣﹣2e﹣= CaCl2(s) C．可用LiCl 和KCl 水溶液代替无水LiCl﹣KCl D．当无水LiCl﹣KCl混合物受热熔融后电池才能工作 23．锂—铜空气燃料电池是低成本高效电池。该电池通过 一种复杂的铜“腐蚀”现象产生电能，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li+＋2OH－。 下列说法不正确 ．．．的是 A．放电时，Li+透过固体电解质向Cu极移动 B．通空气时，铜被腐蚀，产生Cu2O C．放电时，正极的电极反应式为:Cu2O＋2H+ +2e- ===2Cu＋H2O D．整个反应过程中，氧化剂为O2 24．某实验小组依据反应AsO3－4＋2H＋＋2I－===AsO3－3＋I2＋H2O设 计电池如图1，探究pH对AsO3－4氧化性 的影响，测得输出电压与pH的关系如 图2,下列有关叙述错误的是( ) A．c点时，正极的电极反应为AsO3－4 ＋2H＋＋2e－===AsO3－3＋H2O B．b点时，反应处于化学平衡状态 C．a点时，盐桥中K＋向左移动 D．pH＞0.68时，氧化性I2＞AsO3－4 25.(2019·华大新高考联盟高三教学质量测评)“锌＋碘”新型 安全动力电池有望取代目前广泛使用的“铅蓄电池”“锂电池”等， 已知该电池的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( ) A．该电池安全性高，且对环境友好 B．正极反应式为I－3＋2e－===3I－，电极a附近显红色 C．电子的移动方向为“Zn→电极a→电极b→石墨毡” D．“回流通道”可以减缓电池两室的压差，避免 电池受损 26．(2019·湖南茶陵三中高三月考)双极膜(BP)是 阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间 的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双 极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其 工作原理如下图所示，M 、N 为离子交换膜。下列说法错误的是( ) A ．阴极室发生的反应为2H ＋ ＋2e － ===H 2↑ B ．M 为阳离子交换膜，N 为阴离子交换膜 C ．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl 2生成 D ．电路中每转移1 mol 电子，两极共得到0.5 mol 气体 27．(2019·绵阳市高三第二次诊断性考试)我国科学家成功研制出新型铝－石墨烯(C n )可充电电池，电解质为阳离子(EMIM ＋ )与阴离子(AlCl － 4)组成的离子液体，该电池放电过程示意图如图。下列说法错误的是( ) A ．放电时铝为负极，发生氧化反应 B ．放电时正极的反应为： C n ＋AlCl － 4－e － ===C n [AlCl 4] C ．充电时石墨烯与电源的正极相连 D ．充电时的总反应为：3C n ＋4Al 2Cl － 7===Al ＋4AlCl － 4＋3C n [AlCl 4] 28．下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为Na 2S 2和NaBr 3，放电后分别变为Na 2S 4和NaBr 。下列叙述正确的是( ) A ．放电时，负极反应为3NaBr －2e － ===NaBr 3＋2Na ＋ B ．充电时，阳极反应为2Na 2S 2－2e － ===Na 2S 4＋2Na ＋ C ．放电时，Na ＋ 经过离子交换膜，由b 池移向a 池 D ．用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 L H 2时，b 池生成17.40 g Na 2S 4 29．(2019·全国卷Ⅰ考试大纲调研卷(一))近年来科学家正在研制一种高容量、低成本锂－铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，其中放电过程为2Li ＋Cu 2O ＋ H 2O===2Cu ＋2Li ＋＋2OH － ，下列说法不正确的是( ) A ．放电时，Li ＋ 透过固体电解质向Cu 极移动 B ．放电时，负极的电极反应式为CuO ＋H 2O ＋2e －===Cu ＋2OH － C ．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu 2O D ．整个反应过程中，铜相当于催化剂 30．(2019·广州高三调研测试)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理示意图如下，电池工作时发生的反应为： Ru Ⅱ ――→hν Ru Ⅱ* (激发态) Ru Ⅱ* ―→Ru Ⅲ ＋e － I －3＋2e －―→3I － 2Ru Ⅲ＋3I －―→2Ru Ⅱ＋I －3 下列关于该电池的叙述错误的是( ) A ．电池中镀Pt 导电玻璃为正极 B ．电池工作时，I － 在镀Pt 导电玻璃上放电 C ．电池工作时，电解质中I －和I － 3浓度不会减少 D ．电池工作时，是将太阳能转化为电能 化学专题复习：电化学基础(完整版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 第七章电化学练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子为 ± γ，则离子平均活度θγαb b B ±=34。（ ） 2、298K 时，相同浓度（均为）的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。（ ） 3、 BaCl 2水溶液，其离子强度I=。（ ） 4、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。（ ） 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。（ ） 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。（ ） 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。（ ） 8、离子迁移数 t ++t -<1。（ ） 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。（ ） 10、无限稀薄时，KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl －迁移数 相同。（ ） 11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解质溶液的 浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减少。（ ） 12、用Λm 对C 作图外推的方法，可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。（ ） 13、恒电位法采用三电极体系。（ ） 14、对于电池()() ()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313，b 较小的一端 为负极。（ ） 15、一个化学反应进行时，10220--=?mol KJ G m r ..，如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。（ ） 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时，0=?G 。（ ） 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行的。（ ） 18、电池()()()() s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 01002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()010*******.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl ， 所以其电动势的计算公式为 ()010020222..ln ln ?-=-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。（ ） 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。（ ） 20、电池反应的E 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而 电池反应的热力学函数m r G ?等则与指定电池反应计量方 程式的书写有关。（ ） 21、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。（ ） 22、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。（ ） 专题08 电化学及其应用 3．[2019天津]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌?碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。 下列叙述不正确 ．．．的是 A．放电时，a电极反应为 B．放电时，溶液中离子的数目增大 C．充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I 被氧化 D．充电时，a电极接外电源负极 4．[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+ B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 5. [2019浙江选考]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确 ．．．的是 A. Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加 B.正极的电极反应式为Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH? C.锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D.使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 6．[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题： （4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2，结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有 溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。 该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。电解制备需要在 无水条件下进行，原因为_________________________。 10．[2019浙江选考节选]水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。 （4）以铂阳极和石墨阴极设计电解池，通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式是________。 ②制备H2O2的总反应方程式是________。 12．[2019·湖南省长沙市雅礼中学高三下学期二模]科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示，用Cu? Si合金作硅源，在950℃下利用三层液熔盐进行电解精炼，并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是 A．电极c与b相连，d与a相连 B．左侧电解槽中；Si优先于Cu被氧化 C．a极的电极反应为CH4? 8e? +4O2? ===CO2+2H2O D．相同时间下，通入CH4、O2的体积不同，会影响硅的提纯速率 电化学练习 １.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2Ｏ3＋３H2O===Fe(OＨ)2+2Ｎi（OH)２ 下列有关该电池的说法不正确的是( ）。 A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2Ｏ3,负极为Fｅ B．电池放电时，负极反应为Fe+2OＨ－－2e－===Fe(OH）2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的ｐH降低 D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH)2+2OH-－２e-===Ｎi2O3＋3H２O 2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有０.2 ｍｏｌ电子发生转移，下列说法正确的是( ） ①有5.６g金属被腐蚀②有６.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有２.2４ L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C．②③D．③④3．某固体酸燃料电池以CsHSO４固体为电解质传递H+，其基本结构如图，电池总反应可表示为:2H2+Ｏ2＝=＝2Ｈ2O，下列有关说法正确的是( ） A.电子通过外电路从ｂ极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O２＋２H2O+4e－===4OH- C．每转移0.1 moｌ电子,消耗１．1２ L的H2 D．Ｈ＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为:２CH3ＯH＋3O2===2CO２+4Ｈ2Ｏ。下列有关该电池的说法错误的是（) A．右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 B.左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇C．电池负极的反应式为:2CＨ3OH＋２Ｈ2O－12ｅ-==＝2CO2↑＋12H+ D．电池正极的反应式为:３O2+12H＋＋12e－===6H2Ｏ 5．铅蓄电池的工作原理为:Pb+ＰbＯ2＋2Ｈ2SO4=＝＝2PbSO4+２H2O，研读下图,下列判断不．正确的是（ ) Ａ.K闭合时,ｄ电极反应式:PｂSＯ4＋2H2O－2e-===PｂＯ２+4H＋＋ B.当电路中转移0.2 moｌ电子时,Ⅰ中消耗的H２ＳO4为0.2 mol Ｃ.Ｋ闭合时，Ⅱ中SＯ４2-向c电极迁移 D．Ｋ闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,ｄ电极为正极 6．获得“8６3”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为ＡlI3溶液,已知电池总反应为:２Al＋３I２===2AlI3。下列说法不．正确的是( ） A．该电池负极的电极反应为:Al-3e-＝==Ａｌ3＋ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 Ｃ．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MｎO２＋Ｈ2O＝=＝ZｎＯ＋2MnOＯＨ。下列说法不．正确的是( ） A．该电池Zｎ为负极,MnＯ２为正极 B.该电池的正极反应为：ＭnＯ2＋ｅ－+Ｈ2Ｏ==＝MnOＯＨ+OH-Ｃ．导电时外电路电子由Zn流向MnＯ２，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和ＯＨ-都能通过薄层纸片 ８．防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极：____________＿___；负极:＿____________＿__。 (２)在海洋工程上,通常用铝合金(Ａl－Zn-Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的 ２.氢氧燃料电池反应汇总: 介质电池反应2H2 +Ｏ = 2H2O ２ 酸性负极2H2 - 4e- = 4H+ 正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O 中性负极2H2 - 4e- = 4H+ 正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O 正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- ３.固体氢氧燃料电池: 固体电解质介质电池反应：2H2 +Ｏ = 2H2O ２ 负极 2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O 正极 O2 + 4e-= 2O2－ 负极2H2 - 4e- = 4H+ 正极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 4.甲烷新型燃料电池 以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。 电极反应为： 负极:ＣH４+10OＨ-－8e－＝ＣＯ32- + 7Ｈ2O 正极：2O2+ 4H2Ｏ+8e-= 8OＨ- 电池总反应：ＣH4＋２O2 + 2KOH ＝K２CO３＋ 3 Ｈ２Ｏ 分析溶液的ｐH变化。 C4H10、空气燃料电池、电解质为熔融K2CＯ３， 用稀土金属材料作电极（具有催化作用) 负极：２C4H1 -52e- + 26ＣO32-- =34 CO2+10H２O ０ 第二课时 电解池原理 一、 电解池基础 定义：使电流通过电解质溶液而在阴阳 两极引起氧化还原反应的过程。 装置特点：电能转化为化学能。 ①、与电源本连的两个电极; 形成条件 ②、电解质溶液(或熔化的电解质) ③、形成闭合回路。 电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。 概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。 电极反应： 原理：谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应) 离子放电顺序： 阳极:阴离子还原性 S 2->Ｉ->Br － >Cl ->OH -＞SO 42－ (含氧酸根）>F － 阴极:阳离子氧化性 Ag +>Ｆe 3+>Cu 2＋ >Pb ２ +>Sn 2＋ >Fe 2+>Zn 2＋ >H +>A ｌ3+>Ｍｇ2+>N ａ＋ 电子流向 e - ｅ- 氧化反应 阳极 阴极 还原反应 反应原理：4OH --4e －=2H ２O +O 2 Ｃｕ2+＋2e -＝C ｕ 电解质溶液 电解结果：在两极上有新物质生成。 总反应：２CuSO 4＋ 2H 2O ＝ 2Cu+2H 2SO ４＋Ｏ2↑ 注意:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化，相同时按H +,不同时按（H +) 二、 电解池原理 粗铜板作阳极，与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连； 用CuSO 4 (加一定量H 2SO 4)作电解液。 移向 阴离子 移 向 阳离 子 电 解池原理 第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点：化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+ 正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl 特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极（石墨）2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应：2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2＋2MnOOH 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；使用寿命提高 电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶 解 不断 可充电电池 正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点：电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池； 其它 负极材料：Cd ；正极材料：涂有NiO 2，电解质：KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH 。 反应式为： 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2)：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极： ；正极： 。 锂电池 用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命， 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O 特点：转化率高，持续使用，无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2＋2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题： ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？ ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 ` 专题五电化学（含答案）第一部分高考真题+模拟真题 1.【2018全国I卷】. 最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2 S协同转化装置，实现 对天然气中CO 2和H 2 S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨 烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： ①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H 2 S＝2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时，下列叙述错误的是 A. 阴极的电极反应：CO 2+2H++2e-＝CO+H 2 O B. 协同转化总反应：CO 2+H 2 S＝CO+H 2 O+S C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性 【答案】C 2.【2018全国II卷】. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO 2 二 次电池。将NaClO 4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作 为电极材料，电池的总反应为：3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C 。下列说法错误的是 A. 放电时，ClO 4－向负极移动 B. 充电时释放CO 2，放电时吸收CO 2 C. 放电时，正极反应为：3CO 2+4e ? ＝2CO 32－+C D. 充电时，正极反应为：Na ++e ?＝Na 【答案】D 3．（2017全国II 卷）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液。下列叙述错误的是 A ．待加工铝质工件为阳极 B ．可选用不锈钢网作为阴极 C ．阴极的电极反应式为：3Al 3e Al +-+= D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C 4.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ） A ．负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=Ag 电化学知识点测试 1、能用电解原理说明的问题是 ①电解是把电能转化成化学能②电解是化学能转化成电能③电解质溶液导电是化学变化， 金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生 A．①②③④B．②③⑤C．③④D．①③④⑤ 2、电化学在日常生活中有广泛的应用，下列说法或做法正确的是 A．暴雨后遭洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀 B．白铁皮(铁镀锌)表面有划损时，不能阻止铁被腐蚀 C．废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处理 D．不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接 3、(2014·锦州模拟)下列图示中关于铜电极的连接错误的是 4、某学生欲完成2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑反应，设计了如图四个实验，你认为可行的是 5、用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、 降低的是 A．AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B．KCl Na2SO4CuSO4 C．CaCl2KOH NaNO3D．HCl HNO3K2SO4 6、用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到 原来的成分和浓度的是 A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[NaOH] C．KCl[KCl] D．CuSO4[CuO] 7、利用如图装置进行实验，开始时a、b两处液面相平密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A ．a 管发生吸氧腐蚀，b 管发生析氢腐蚀 B ．一段时间后，a 管液面高于b 管液面 C ．a 处溶液的pH 增大，b 处溶液的pH 减小 D ．a 、b 两处具有相同的电极反应式：Fe －2e －===Fe 2＋ 8、(2014·河南安阳高三联考)若用如图装置(X 、Y 是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表 中所列各项对应关系均正确的一组是 9①～⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是 A ．当K 闭合时，A 装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源 B ．当K 断开时，B 装置锌片溶解，有氢气产生 C ．当K 闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→② D ．当K 闭合后，A 、B 装置中pH 变大，C 、D 装置中pH 不变 10、用a 、b 两个质量相等的Pt 电极电解AlCl 3和CuSO 4的混合溶液[n (AlCl 3)∶n (CuSO 4)＝1∶9]。t 1 时刻a 电极得到混合气体，其中Cl 2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解)；t 2时刻Cu 全部在电极上析出。下列判断正确的是 A ．a 电极与电源的负极相连 B ．t 2时刻，两电极的质量相差3.84 g C ．电解过程中， 溶液的pH 不断增大 D ．t 2时刻后，b 电极的电极反应是4OH －－4e － ===2H 2O ＋O 2↑ 高三专题——电化学专题 一、选择题 1．已知锂离子电池的总反应：Li x C＋Li1－x CoO2C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应：2Li＋S Li2S，有关上述两种电池说法正确的是( ) A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 2．下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“=”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。 下列叙述中正确的是( ) A．甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变浅 C．乙组操作时，C2作正极 D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－ 【答案】D 3．瑞典公司设计的用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池如图所示，下列有关说法正确的是（） A．电池工作时，电极2上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后停止，溶液 pH比开始时明显增大 C．电极1发生的电极反应为2NH3 + 6OH－－6e－＝ N2↑ + 6H2O D．用该电池做电源电解精炼铜，理论上每消0.2molNH3的同时阳极会得到 19.2g纯铜 【答案】C 4．如图装置，放电时可将Li、CO2转化为Li2CO3和C，充电时选用合适催化剂仅使Li2CO3转化为Li、CO2和O2。下列有关表述正确的是 A．放电时，Li+向电极X方向移动 B．充电时，电极Y应与外接直流电源的负极相连 C．充电时阳极的电极反应式为C+2Li2CO3-4e-==3CO2↑+4Li+ D．放电时，每转移4mol电子，生成1molC 【答案】D 5．全钒液流电池工作原理如图所示。在电解质溶液中发生的电池总反应为：VO2＋（蓝色）＋H2O＋V3＋（紫色）VO2＋（黄色）＋V2＋（绿色）＋2H＋。下列说法正确的是( ) A．当电池无法放电时，只要更换电解质溶液，不用外接电源进行充电就可正常工作B．放电时，负极反应为VO2++2H＋＋e－＝VO2＋＋H2O C．放电时，正极附近溶液由紫色变绿色 D．放电过程中，正极附近溶液的pH变小 【答案】A 6．甲图为一种新型污水处理装置，该装冒可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，乙图是种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法不正确的是 电化学专题检测 1.(2016·上海，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示() A.铜棒的质量 B.c(Zn2＋) C.c(H＋) D.c(SO2－4) 2.(2016· 实验一实验二 装置 现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局 部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； n处有气泡产生…… A.a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B.b处：2Cl－－2e－===Cl2↑ C.c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋ D.根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 3.(2016·全国卷Ⅱ，11)Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A.负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B.正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C.电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 4.(2016·海南，10)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是() A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 5.(2016·浙江理综，11)金属(M)－空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M＋n O2＋2n H2O===4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是() A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较Mg、Al、Zn三种金属－空气电池，Al－空气电池的理论比能量最高 C.M－空气电池放电过程的正极反应式：4M n＋＋n O2＋2n H2O＋4n e－===4M(OH)n D.在Mg－空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 6. A B C D 钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生 吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性 较强，发生析氢腐蚀 将锌板换成铜板对 钢闸门保护效果更 好 钢闸门作为阴极而 受到保护 7. Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池 2 B.Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C.Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K＋移向硫酸锌溶液 D.Ⅳ所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 8.镁电池放电时电压高而平稳，成为人们研制的绿色电池。一种镁电池的反应式为x Mg＋Mo3S4放电 充电 Mg x Mo3S4，下列说法中正确的是() A.充电时Mg x Mo3S4只发生还原反应 一、原电池的工作原理 装置特点：化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上 池负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。原基本概念：正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。理电极反应方程式：电极反应、总反应。 氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应 反应原理 Zn-2e - =Zn2+ 2H ++2e- =2H↑ 溶 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应：负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+ 正极（石墨） 2NH4++2e- =2NH3+H2↑ ①普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的 NH 4Cl 特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应： 负极（锌筒） Zn-2e -- 2 +2OH=Zn(OH) 正极（石墨） 2e - +2H 2 O +2MnO= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰 ) 总反应： 2 H 2O +Zn+2MnO= Zn(OH) 2＋2MnOOH 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加） ；使用寿命提高 电解液：由中性变为碱性（离子导电性好） 。 正极（ PbO 2） PbO 2+SO 42- +4H ++2e - =PbSO 4+2HO 负极（ Pb ） Pb+SO 4 2- -2e - =PbSO 4 铅蓄电池 总反应： PbO+Pb+2HSO 2PbSO 4 +2HO 2 4 电解液： 1.25g/cm 3~1.28g/cm 3 的 H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点：电压稳定 , 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉（ Ni —— Cd ）可充电电池； 其它 负极材料： Cd ；正极材料：涂有 NiO ，电解质： KOH 溶液 2 NiO +Cd+2HO 放电 + Cd(OH) 2 Ni(OH) 2 2 2011届高考化学专题：电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中，铜片是（） A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中，正确的是（） A、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为：Li+MnO2==LiMnO2，下列关于该锂的电池说法中，正确的是（） A、Li是正极，电极反应为Li－e—== Li+ B、Li是负极，电极反应为Li－e—== Li+ C、Li是负极，电极反应为MnO2 + e— == MnO2－ D、Li是负极，电极反应为Li－2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（） A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O，Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–，下列叙述中，正确的是（） A、Ag2O 是负极，并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时，负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（） A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（） 第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，θ值最小的是：D A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. θ(Cu2+/Cu+)=，θ(Cu+/Cu)=，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：C A: ×10-7；B: ×1012；C: ×106；D: ×10-13 3. 已知θ（Cl2/ Cl-）= +，在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是：D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快。 ×（电极电势为热力学数据，不能由此判断反应速率）2．由于θ（Cu+/Cu）= + , θ（I2/ I-）= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×（标态下不反应，改变浓度可反应。） 3．氢的电极电势是零。×（标准电极电势） 4．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。×（电对电极电势与PH无关的不变化。） 三、填空题 电化学 1．新型电池的正、负极的判断 该类电池一般会给出相应的反应物、生成物或反应方程式，只要根据元素的常见价态去判断即可： 新型电池中? ????负极材料?????元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极材料? ????元素化合价降低的物质发生还原反应的物质 2．书写新型电池电极反应式的步骤 3．新型电池中离子的移动方向 原电池中均存在阴离子移向负极、阳离子移向正极。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。虽然从微观上讲不参与电极反应的离子发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。 4．电化学与化学实验有机融合 电化学知识中会涉及对电极材料、电解液中的离子等进行分析，因而就容易与化学实验融合在一起进行考查，如电解液的制备、净化，电极反应产物的检验，电化学装置的设计等，提高了试题的综合度。 5．在元素推断等知识中渗透电化学内容 物质推断、氧化还原反应、化学反应速率与化学平衡等知识是高考考查的重点内容，为了拓展知识考查的宽度，体现学科知识的密切相关性，故常在该类问题中设计一些简单的电化学知识。 6．原电池与化学平衡移动相碰撞 将可逆的氧化还原反应设计成原电池，改变条件使反应正向、逆向移动，变换电池的负极、正极属性，来考查化学平衡移动原理和原电池原理。 7．常见的隔膜 (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H ＋和其他阳离子通过，不允 许阴离子通过。 (2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 (3)质子交换膜，只允许H ＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 8．隔膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 十、电化学 11．（2015新课标1高考）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（） A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】A 【解析】 试题分析：A、根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C 元素的化合价为最高价+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，错误；B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，正确；C、原电池中阳离子向正极移动，正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确，答案选A。 考点：考查对原电池反应的判断 12．（2015北京）在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确 ．．．的是： A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 【答案】C 【解析】 试题分析：I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C 错误；III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，否和原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。 考点：Fe与硝酸的反应 （2015安徽）（14分）C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 （1）Si位于元素周期表第____周期第_____族。 （2）N的基态原子核外电子排布式为_____；Cu的基态原子最外层有___个电子。 （3）用“>”或“<”填空： 原子半径电负性熔点沸点 Al_____Si N____O 金刚石_____晶体硅CH4____SiH4（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___ 极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。 【答案】（1）第三周期ⅢA族，（2）1s22s22p3，1个（3）>，<，>，<（4）2H+ + NO3--e-=NO2 + H2O，铜极， 加水将浓硝酸稀释成稀硝酸 【解析】 试题分析：（1）Si位于元素周期表第三周期ⅢA族；（2）N的基态原子核外电子排布式为1s22s22p3；Cu的 基态原子核外电子排布为：2、8、18、1故最外层有1个电子（3）略 （2015山东高考）(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。 （1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过程 中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。 物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为 （ A ） A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) （1）H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和 K 1，K 2表示，则 ( C ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中，电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 （ C ） |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag |AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r值是（ B ） A.Δr H mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl （1mol·kg-1）||CuSO4 （mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ） mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (B) 全解离和非全解离； (C) 溶剂为水和非水； 电化学专题复习 一、电化学基础知识 [规律总结]： 1、原电池、电解池、电镀池判定 （1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定； （2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池； （3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。 2、可充电电池的判断放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。 二、原电池的分类及电极反应的书写 (一) [规律总结]： 1、原电池电极名称的判断方法 （1）根据电极材料的性质确定金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 （2）根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极；得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 （1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化； （2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）；（3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化； （4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 （二）中学化学常见原电池分为三大类。 1、仅有一电极材料参与反应 在这类原电池中，参与反应的电极失去电子、被氧化，是负极，一般为金属；不参与反应的另一电极为正极，正极周围的离子或分子（如：H+、Cu2+、O2、Cl2等）得电子、被还原。 例：教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料，H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。 例：以铜和石墨为电极材料， ①硝酸银溶液为电解质的原电池负极反应式为：；正极电极反应式为：。 ②氯水为电解质融合组成的原电池，负极反应式为：；正极电极反应式为：。 2．两电极材料都参与反应 这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子，被氧化，为负极。金属的化合物得电子，被还原，为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。化学专题复习：电化学基础(完整版)
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