专题二:能量、电化学

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化学反应中的能量转化

化学反应中的能量转化

化学反应中的能量转化化学反应是指物质之间发生的各种化学变化过程。

在这些反应中,能量的转化是一个十分重要的方面。

本文将探讨化学反应中的能量转化,并分析其原理和应用。

一、能量在化学反应中的转化过程在化学反应中,能量可以以多种形式转化,包括热能、化学能、电能等。

能量的转化过程涉及到反应物的断裂和生成,反应物中的化学键的形成和断裂等。

1. 热能转化化学反应中最常见的能量转化形式之一是热能的转化。

当反应发生时,反应物会吸收或释放热能。

吸热反应是指反应过程需要从外部吸收热量,而放热反应是指反应过程释放热量。

这种热能的转化在很多日常生活中的化学反应中都有明显体现,例如燃烧过程中产生的热能。

2. 化学能转化化学反应中的另一个能量转化形式是化学能的转化。

化学能指的是物质中由于化学键的形成而储存的能量。

在化学反应中,反应物的化学键会断裂,新的化学键会形成。

这个过程涉及到有机物或无机物的分解、合成过程,同时伴随着能量的转化。

3. 电能转化在电化学反应中,电能的转化是十分常见的。

电化学反应是指在化学反应中涉及到电子的转移过程。

在这个过程中,化学反应的能量可以转化为电能,或者电能可以促使化学反应的进行。

这种能量转化在电池、电解和电化学合成等领域得到广泛应用。

二、能量转化的原理能量在化学反应中的转化服从热力学第一定律,即能量守恒定律。

根据该定律,能量既不能被创造也不能被破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。

在化学反应中,反应物的能量是由键的形成和断裂所带来的。

当反应发生时,一些化学键会被断裂,释放出能量;同时,新的化学键会形成,吸收能量。

这样,反应的总能量发生变化,体现为反应物与产物之间的能量差异。

三、能量转化的应用能量转化在化学反应中的应用非常广泛,以下是几个典型的应用示例:1. 燃烧过程燃烧是一种放热反应,是一种能量转化的典型例子。

当物质燃烧时,它与氧气反应,释放出大量热能。

这种能量转化在燃料的燃烧、火灾的发生等过程中得到明显体现。

化学反应中的能量释放

化学反应中的能量释放

化学反应中的能量释放化学反应是指物质发生转化时,原子、离子或分子之间重新排列和重组的过程。

在这个过程中,伴随着能量的变化,能量可以被吸收或释放。

本文将探讨化学反应中能量释放的相关知识。

一、热能的释放热能是一种常见的能量形式,在化学反应中经常会释放出热能。

当物质发生反应时,如果反应是放热反应,反应物中的化学键被破坏,重新排列和形成新的化学键释放出的能量将以热能的形式传递给周围环境。

例如,燃烧反应就是一种放热反应,燃料与氧气反应时会释放大量的热能。

热能的释放在生活中有许多应用。

例如,火焰的产生就是燃烧反应释放热能的结果。

我们可以利用热能来进行加热、烹饪等活动。

同时,热能也是化学反应中的重要参数,可以用来计算反应的放热量。

二、光能的释放除了热能,化学反应还可以释放光能,这种反应称为发光反应。

在某些情况下,物质发生反应时会放出可见光,产生闪光的效果。

例如,发光指示剂在化学反应中会发出亮光,大家常见的荧光物质和磷光物质就属于这种情况。

发光反应在许多领域具有广泛的应用。

例如,发光指示剂被广泛应用于化学分析、生物医学实验和环境监测等领域。

通过观察物质发光的颜色和亮度,可以判断反应的进行与否以及反应物的浓度等信息。

三、电能的释放化学反应还可以释放电能,这种反应称为电化学反应。

电化学反应是指在电解质溶液中,通过电解质离子在电极上的电荷转移过程来释放电能。

在电池中,化学反应会产生电子,在电路中流动形成电流,从而实现能量的转换和利用。

电化学反应的应用非常广泛。

电池作为储存和释放电能的装置,在日常生活和工业生产中有着重要的地位。

电化学反应也是许多电化学分析和电化学制备方法的基础,如电沉积、电解和电镀等。

四、化学键能的释放在化学反应中,当反应物的化学键被破坏,新的化学键形成时,化学键能的变化将导致能量的释放。

化学键能是分子中原子之间相互连接所需要的能量,当原子重新排列形成新的化学键时,能量的差异将以其他形式转化和释放。

化学键能的释放对于热能的产生至关重要,它决定了反应的放热量和热化学方程式的平衡。

热力学和电化学的原理

热力学和电化学的原理

热力学和电化学的原理热力学和电化学是物理学的两个分支,分别研究热量和电量的转化和分配。

这两个领域互相关联,相互影响,是科学研究的重要组成部分。

本文将从热力学和电化学的原理两方面进行探讨。

一、热力学的原理热力学从宏观的角度研究热量的转化和分配规律。

它的核心概念是热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律表明了热量可以与其他形式的能量相互转化,但总能量守恒。

即系统吸收的热量等于外界对系统所做的功与系统内部能量的变化之和。

举个例子,当我们把手插进温水中时,手会感觉到热,这是因为温水把热量传递给了手,我们的身体就把这些能量变成了热能或动能,但总能量守恒。

热力学第二定律则表明了热量的自发流动方向。

它指出热量永远不能从低温物体传递到高温物体,这是因为热量自发流动的方向是从高温物体流向低温物体,直到达到热平衡。

这个定律被称为熵增定律,表明了任何自发过程熵都增加。

理解热力学的原理可以帮助我们更好地利用和控制热量的转化和分配,从而发挥能量的最大效用。

二、电化学的原理电化学研究电荷在化学反应中的转移和分配规律。

它主要探讨电化学反应的动力学和热力学特性,包括电解和电化学腐蚀等。

在电化学反应中,电子是电荷的主要载体。

例如,当我们在用电池时,正极会释放电子,负极会吸收电子,电子在电路中传输,从而实现能量的转化和分配。

电化学反应的动力学特性可以用电位和电流强度来描述,而热力学特性则可以用电势差和熵变来描述。

电化学反应的热力学特性可以用化学反应热和物质的热力学性质来计算。

例如,当我们在制备氧气时,可以通过电解水来分离氢氧离子,生成氧气和氢气。

这个反应的热力学特性可以用热化学方程式来计算。

电化学反应的研究可以帮助我们更好地理解化学反应的机理,控制化学反应的速度和方向,以及设计和制造更高效的电池和电化学器件。

总结热力学和电化学是相互关联的两个领域,两者都涉及能量的转化和分配规律。

热力学研究热量的转化和分配,电化学研究电荷的转移和分配。

高二化学选修四专题复习化学反应与能量变化

高二化学选修四专题复习化学反应与能量变化

高二化学选修四专题复习【专题一化学能与热能】考点一化学反应的焓变1.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量——反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和——生成物的总键能之和例题1、某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是 ()A.反应过程可表示为―→―→B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能C.正反应的热效应为ΔH=E1-E2<0,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以逆反应为放热反应考点二热化学方程式的书写(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。

绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行的,可不注明。

(2)注明物质状态:常用______、______、______、______分别表示固体、液体、气体、溶液。

(3)注意符号单位:ΔH 应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol -1)。

(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。

(ΔH 与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。

(6)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。

且化学计量数必须与ΔH 相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH 也要加倍。

例题2.已知在1×105Pa 、298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气,放出484 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是 ( )A .H 2O(g)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =-242 kJ·mol -1B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-484 kJ·mol -1C .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-242 kJD .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-484 kJ·mol -1考点三 中和热和燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化 ____反应ΔH ΔH __0,单位:________不同点反应物的量 ____ mol (O 2的量不限)可能是1 mol ,也可能是0.5 mol生成物的量不限量H 2O 是 ____ mol 反应热的含义__________时,____ mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;不同反应物,燃烧热不同________中强酸跟强碱发生中和反应生成 ____ mol H 2O 时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为______ kJ·mol -1例题3.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )A .HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH =2×(-57.3) kJ·mol -1B .CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol -1,则2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反应的ΔH =+(2×283.0)kJ·mol -1C .1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D .稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ 热量【规律与方法】 一、反应热大小的比较1.比较ΔH 的大小时需带正负号吗?2.怎样比较两个反应的ΔH 大小?(1)、同一反应,生成物状态不同时,同一反应,反应物状态不同时。

高中电化学

高中电化学

必修二2化学能与电能1.一次能源:直接从自然界获取的能量。

二次能源:经过加工转换得到的。

煤气、电力都是二次能源。

2.氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物氧化性顺序:氧化剂>氧化产物还原性顺序:还原剂>还原产物氧化还原反应在进行过程中伴随着能量的变化,将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。

一、化学能转化为电能(一)形成原电池的要素和作用作用:1.把化学能转化电能。

2.对反应起加速作用。

要素:1.形成闭合回路。

(外电路+内电路)外电路:自由电子导电内电路:离子导电外电路和内电路交界的地方有电子和离子的转换。

2.化学要素:自发的放热的氧化反应自发反应:在对应条件下自发的反应3.电极参加反应的情况下需要活泼性不同的电极。

(二)原电池中的微粒流动自由电子:负极正极阳离子:负极正极具体微粒离子阴离子:正极负极电流(正电荷):外:负极正极抽象物体内:正极负极负电荷:外:正极负极内:负极正极(三)原电池的正负极的判断1、电流方向,电子流动方向和离子流动方向2、氧化性和还原性:负氧正还电极质量减小:被氧化,作负极金属单质:被还原,作正极电极质量增加(析出固体)非金属单质(一般不考虑):被氧化被还原产生气体吸收气体3、活泼金属一定做负极吗?特例:Al-Mg-NaOH反应正极反应:负极反应:Fe-Cu-HNO3 (浓)反应铁在浓硫酸浓硝酸中会钝化正极反应:负极反应:关键是比较两个电极失电子能力,有些两边都可以失电子,如牺牲负极的正极保护法。

(四)电极PH的升降判断:反应为主,离子移动和生成水为次。

Mg-Al-NaOH:正极反应:PH变化负极反应:PH变化总反应:PH变化海水电池(Al-O2-H2O)正极反应:PH变化负极反应:PH变化总反应:PH变化(五)钢铁的腐蚀与保护(六)一些零碎的知识点1、纯锌与电解质反应较慢,含有杂质的锌会反应较快。

做原电池加快反应的实验时(Zn-HCL)通常向溶液中滴入几滴CuSO4 加快反应。

汽车电池的电化学反应机制与能量转换原理

汽车电池的电化学反应机制与能量转换原理

汽车电池的电化学反应机制与能量转换原理汽车电池是汽车动力系统中不可或缺的组成部分,它负责将化学能转化为电能,为汽车提供动力。

汽车电池的电化学反应机制与能量转换原理是汽车电池正常工作的基础,下面将对这些原理进行深入解析。

一、电化学反应机制汽车电池采用了化学反应来产生电能,其中最常见的是铅酸电池。

铅酸电池由正极板、负极板和电解质组成,正极板为铅二氧化物(PbO2),负极板为纯铅(Pb),电解质为稀硫酸(H2SO4)。

在充电状态下,化学反应如下:正极反应:PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极反应:Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-整体反应:PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O可以看出,充电状态下,电池内的化学物质发生了反应,产生了正负极之间的电势差。

这种反应是可逆的,当外部电路与电池相连时,就可以将电能从化学能转化为电能。

当汽车电池放电时,正负极内部的化学反应逆转,电池正极的铅二氧化物和负极的铅重新生成,同时释放出电能。

这里的电能由于电化学反应的进行而自动释放。

二、能量转换原理汽车电池的工作原理基于能量转化的过程,其工作原理可以简单概括为:充电时吸收电能并将其转化为化学能,放电时化学能转化为电能。

在汽车行驶过程中,电池首先由车辆发电机或外部电源进行充电,充电时电能通过电极反应转化为化学能,存储在电池内部的化学物质中。

当车辆需要动力时,外部电路将电池与发动机连接,化学能从电池中释放出来,反应逆转,化学能转化为电能,并通过电路供应给发动机,使其运行。

汽车电池实际上是一种能量中转装置,它能够将能量的形式从电能转换为化学能,在需要时再将其转化为电能,为汽车提供所需的动力。

这种能量转换原理是汽车电池能够持续供应电能的基础。

三、电池容量与电压汽车电池的容量是指电池能够储存和释放的电能的大小,通常以安时(Ah)表示。

燃料电池的效率

燃料电池的效率

燃料电池的效率
燃料电池作为一种新型的能源技术,其效率备受关注。

燃料电池的效率主要包括两个方面:电化学效率和能量利用效率。

电化学效率是指燃料电池将化学能转换为电能的能力,其计算方式为输出电能与输入化学能的比值。

电化学效率高,能够使燃料电池产生更多的电能,从而提高整个系统的能源利用效率。

能量利用效率是指燃料电池将输入燃料中的化学能转换为电能
的能力,其计算方式为输出电能与输入燃料中化学能的比值。

能量利用效率高,能够使燃料电池在消耗更少的燃料的情况下产生相同的电能,从而降低系统的运行成本。

燃料电池的效率受多种因素影响,如燃料选择、电极材料、电解质等。

目前市场上最常见的燃料电池是质子交换膜燃料电池(PEMFC),其电化学效率可达60%-70%,能量利用效率可达40%-50%。

而直接甲醇燃料电池(DMFC)的电化学效率约为40%-50%,能量利用效率约为30%-40%。

为提高燃料电池的效率,需要进一步完善其结构和材料,提高其稳定性和耐久性。

同时,也需要推广和应用更加环保、可再生的燃料,如氢气、甲醇等。

只有在多方面的努力下,燃料电池技术才能够更好地为人类的绿色生产、生活和交通出行做出贡献。

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电化学能量转化的基本原理

电化学能量转化的基本原理

电化学能量转化的基本原理电化学能量转化是指在化学反应中电能和化学能之间的转化。

在电化学过程中,化学反应发生在电极上,电流通过电极并由此引起了化学变化。

可以将电化学反应分为两类:电解和电池(包括氧化还原电池和燃料电池)。

本文将着重探讨这两种反应机理以及其基本原理。

1. 电解的基本原理电解是指在外加电场的作用下,将离子化合物分解成其离子的过程。

电场的作用下,阳离子和阴离子受到相应的吸引和排斥,分别向着电极移动。

在电解池中,通常有两个电极:阴极和阳极。

当电解物通过电解池中时,阴离子会向阴极移动,而阳离子则会向阳极移动。

当这些离子到达电极时,会发生电化学反应。

在阴极反应中,离子接受电子,还原成相应的原子或分子,即:An+ + ne- → A在阳极反应中,离子失去电子,氧化成相应的离子或分子,即:B → Bm+ + me-其中,An+ 和 Bm+是离子,A和B是对应的原子或分子。

ne-和me-表示各自反应中失去或获取的电子数。

2. 氧化还原电池的基本原理氧化还原电池是靠电子的转移进行电子的传递,从而发生化学反应并产生电流的过程。

该电池由两种半电池组成:氧化半电池和还原半电池。

氧化半电池是指原料物质被氧化,在反应中失去电子。

还原半电池是指还原了氧化半电池中的原料物质,并在反应中获得电子。

氧化还原反应通常被称为Redox反应。

在氧化还原反应中,发生了电子转移,如:A → A+ + e-B+ + e- → B其中A和B都是原料物质,在反应中发生了氧化还原,+和-代表电荷的正负,e-是电子。

在这个过程中,电荷状态改变,从而产生了电势差,这就是氧化还原电池的原理。

氧化还原电池有多种分类方法,其中最常用的是按照化学反应类型进行分类。

常见的氧化还原电池有铅酸蓄电池、锂离子电池、锌-空气电池等。

3. 燃料电池的基本原理燃料电池是能将化学能转化为电能的特殊电池。

它们使用一种燃料(如氢气、甲烷等)作为供电,通过燃料与氧气反应,产生电力和废气。

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专题二、化学反应与能量、电化学一、化学反应与能量1、[①浓硫酸稀释是放热反应( )②反应中,形成新化学键释放的能量与断裂旧化学键所吸收的能量之差就是反应热( ) ③煤燃烧只是化学能转化为热能的过程( ) ④X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH >0,平衡后加入X ,ΔH 增大 ( ) ⑤将2molSO 3气体通入一密闭容器中,反应达平衡后吸收QkJ 热量,则该反应的热化学方程式为:2SO 3(g)2SO 2(g)+O 2(g) △H= +Q kJ/mol ( )⑥等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多 ( ) ⑦同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的H 不相同( )2、已知反应2HI (g )=H 2(g) + I 2(g)的ΔH = +11kJ·mol -1,1molH 2(g )、1molI 2(g )分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ 、151kJ 的能量,则1molHI (g )分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ 。

3、科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知H 2(g )、CO (g )和CH 3OH (l )的燃烧热△H 分别为-285.8kJ ·mol -1、-283.0kJ ·mol -1和-726.5kJ ·mol -1。

请回答下列问题: (1)用太阳能分解10mol 水消耗的能量是_____________kJ ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________; (3)已知:P 4(s)+6Cl 2(g)=4PCl 3(g) ΔH =akJ·mol -1 P 4(s)+10Cl 2(g)=4PCl 5(g) ΔH =bkJ·mol -1PCl 5中P -Cl 键的键能为ckJ·mol -1,PCl 3中P -Cl 键的键能为1.2ckJ·mol -1 ①Cl 2(g)+PCl 3(g)=PCl 5(g) ΔH=_______________. ②Cl -Cl 键的键能_______________kJ·mol -1(4)一定温度下,在两个容积均为2L 的密闭容器中,分别发生反应: CO 2 (g)+3H 2(g)CH 3OH g)+H 2O(g) △H=-49.0kJ /mol 。

相关数据如下:请回答:a=_______。

4、二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。

由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1水煤气变换反应:(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1二甲醚合成反应:(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•mol-1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。

答案:1、全错2、299 3、((1)2858(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ·mol-1;(3)(b-a)/4 kJ/mol (b-a)/4+1.4c (4)19.6 4. 2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H = -204.7kJ•mol-1二、电化学1、[判断正误]①两种不同金属电极用导线连接插入到电解质溶液中一定能形成原电池()②电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液,在阴极上依次析出Cu、Fe、Al ()③电解CuSO4溶液一段时间后,加入适量Cu(OH)2也可能使溶液恢复至原状态()④已知:3Fe2++ NO3-+4H+= 3Fe3++ NO↑+2H2O若把该反应设计为原电池,则负极反应式为Fe2+- e-=Fe3+ ()2.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 3、将右图实验装置的K闭合,下列判断正确的是()A.Cu电极上发生氧化反应B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动C.K闭合后,盐桥中的0.1 molCl-向甲池扩散时,正极增加的质量为3.2gD.片刻后可观察到滤纸b点变红色4、有关下列电化学装置的说法中正确的是()A.图a是原电池装置,可以实现化学能转化为电能B.图b电解一段时间后,加入适量CuCO3固体,可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀5、图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸,图2是NaBH4/H2O2燃料二次电池(NaBH4中氢元素的化合价为-1),则下列说法不正确的是()A .图2放电过程中,Na +移向B 极B .图2充电时阴极区反应为BO 2-+6H 2O+8e -= BH 4-+8OH -C .图1若用KI 淀粉溶液浸湿滤纸,用导线将a 、b 与A 、B 电极相连,若铅笔芯C 点处出现蓝色,则b 接的是B 电极D .图l 若用硫酸钠和酚酞的混合液浸湿滤纸,用导线将a 、b 相连,则铅笔芯C 点反应为2H + +2e -= H 26. 高铁酸盐在能源环保等领域有广泛用途,如高铁酸钾(K 2FeO 4) 因有强氧化性,能杀菌消毒,产生Fe(OH)3有吸附性,是一种新型净水剂,用如下图所示的装置可以制取少量的高铁酸钾。

①写出制取高铁酸钾阳极的电极反应式 ②电解结束后,阳极室溶液的pH 与电解前相比将 (填“变大”“变小” “变小” 或“不变”)③ 当生成19.8g 的K 2FeO 4时,隔膜两侧电解液的质量变化差 (△m 右一△m 左)为_ g 。

7、(1)将一定浓度的食盐溶液注入一铝制容器中,再将变黑的银器放在溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。

负极的反应为 ,正极的反应为 ,过程中产生臭鸡蛋气味,总反应方程式为 。

(2)用Fe 做电极,利用电解法将Na 2Cr 2O 7转化为Cr(OH)3沉淀,同时有Fe(OH)3沉淀生成,整个过程所涉及到总反应的离子方程式为______ ___,若电解过程中电流强度为I ,处理1mol Na 2Cr 2O 7理论上需要时间为_______ __(已知一个电子的电量为q ,N A 表示阿伏伽德罗常数)(3)用惰性电极电解饱和食盐水是氯碱工业的基础,电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH 在2~3,盐酸的作用为(4)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,由有机阳离子、Al 2Cl 7—和AlCl 4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。

若改用AlCl 3水溶液作电解液,则阴极产物为(5)高铁酸钾(K 2FeO 4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。

图2与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为_____ ___,该电池总反应的离子方程式为_____。

(6)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。

某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe- = Li x C6 ,充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式。

“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是。

(7)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池。

石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应式为;石墨Ⅱ电极上的电极反应式为;若使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上消耗标准状况下O2的体积为。

(8)硬质合金刀具中含碳化钨(WC),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。

电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸(H2WO3)并放出CO2。

该阳极电极反应式为_____ ___ ________。

8、(1)图I是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图II是粗铜精炼的装置图,若用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

①写出A极的电极反应式__________________________________________________。

②若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为。

③当消耗标准状况下1.12LCO时,精铜电极的质量变化情况为_________。

(2)目前有一种采用以铬酸钠(Na2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)的实验装置如下图所示(已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)。

①写出阴极的电极反应式为________________________________________。

②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则此时铬酸钠的转化率为______________________③阳离子交换膜的作用_________________________________________9、①以石墨为电极电解200ml 0.5mol/L 的CuSO4溶液,生成铜3.2g,此时所得溶液中离子浓度大小关系为②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L-1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。

放电完毕后,电解质溶液中离子浓度大小关系为。

答案:1、×、×、√、√2、A 3、C 4、B 5、D6、Fe-6e-+8OH- = FeO42-+4H2O 变小 5.07、(1)Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH)3+6Ag+3H2S(2)6Fe+19H2O+Cr2O72-=6H2 +2Cr(OH)3+6Fe(OH)3+2OH-; 12qN A/I(3)Cl2+H2O H++Cl-+HClO,加盐酸时,H+浓度增大,平衡逆向移动,溶解的氯气减少,更有利于氯气的逸出(4)负;4 Al2Cl7—+3e-=Al+7AlCl4—;H2(5)FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-;2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)2+4OH-(6)Li1-x CoO2 + Li x C6 = LiCoO2 + 6CLi+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中(7)NO2-e-+NO3-=N2O5 O2+4e-+2N2O5=4NO3-224L(8)WC-10e-+5H2O=H2WO3+CO28、(1)①CO-2e-+CO32-=2CO2②Fe以Fe2+形式存在溶液中,Ag、Au以固体形式存在阳极底部③增重3.2g (2)2H++2e-=H2↑2(a-b)/a×100% 传递Na+、H+形成闭合回路;阻止OH-移向阳极,否则中和H+,不利于Cr2O72-生成9、①[H+]>[SO42-]>[Cu2+]>[OH-] ②c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。

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