专题03 电化学问题的综合探究-2019年高考冲刺化学大题百题精练

专题03 电化学问题的综合探究-2019年高考冲刺化学大题百题精练
专题03 电化学问题的综合探究-2019年高考冲刺化学大题百题精练

2019年高考冲刺化学大题百题精练

专题三电化学问题的综合探究

1.六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]是一种易溶于水的蓝色晶体,常用作助燃剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜晶体的一种工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)Cu2(OH)2CO3在物质类别上属于__________(填序号)。

A.碱B.盐C.碱性氧化物

(2)发生“电解I”时所用的是__________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。

(3)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应,已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。该反应的化学方程式为___________________。

(4)“电解II”的阳极产物为____________(填离子符号)。

(5)操作a的名称是______,该流程中可循环利用的物质是____________(填化学式)。

(6)“反应II”的离子方程式为___________________。

【答案】B 阳离子3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2ClO4-蒸发浓缩NaCl Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O

【解析】

【分析】

根据流程图,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,生成的氯气与碳酸钠发生歧化反应生成氯化钠和NaClO3,同时生成二氧化碳,电解生成的NaClO3生成高氯酸钠和氢气,用盐酸酸化,过滤除去氯化钠晶体,蒸发浓缩得到60%以上的高氯酸溶液,在高氯酸溶液中加入碱式碳酸铜反应生成高氯酸铜溶液,蒸发浓缩,冷却结晶得到高氯酸铜晶体,据此分析解答。

【详解】

(1)Cu2(OH)2CO3中含有金属阳离子和酸根阴离子,属于盐,故答案为:B;

(2)“电解I”所发生的反应是电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,需要防止氢氧根离子与氯

气反应,所以用的交换膜是阳离子交换膜,故答案为:阳离子;

(3)“歧化反应”是氯气与碳酸钠反应生成氯化钠和NaClO3,氯元素从0价变为-1价和+5价,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2,故答案为:

3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2;

(4)通过电解,溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应在阳极生成高氯酸根离子,“电解II”的阳极产物为ClO4-,故答案为:ClO4-;

(5)加入盐酸,过滤除去氯化钠晶体,滤液通过蒸发浓缩即可得到60%以上的高氯酸;从流程图可以看成,可循环利用的物质是NaCl,故答案为:蒸发浓缩;NaCl;

(6)“反应II”中高氯酸与碱式碳酸铜反应生成高氯酸铜,二氧化碳和水,碱式碳酸铜不溶于水,高氯酸为强酸,反应的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,故答案为:

Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O。

2.阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示:

(1)电解饱和食盐水的化学方程式为________。

(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是________(填字母序号)。

a.Na2SO4b.Na2SO3

c.热空气吹出d.降低阳极区液面上方的气压

(3)食盐水中的I—若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为IO3—。IO3—可继续被氧化为高碘酸根(IO4—),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。

①从原子结构的角度解释ICl中碘元素的化合价为+1价的原因:________。

②NaIO3被氧化为NaIO4的化学方程式为________。

(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I-转化为I2,再进一步除去。通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如下图所示。已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。

①结合化学用语解释10 min时不同pH体系吸光度不同的原因:________。

②pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因:________。

③研究表明食盐水中I-含量≤0.2 mg?L-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I-浓度为1.47 mg?L-1 的

-1 NaClO溶液________L。(已知NaClO 食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少

..需要0.05 mol?L

的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)

【答案】2 NaCl + 2H2O C12↑ + H2↑+ 2NaOH bcd 碘元素和氯元素处于同一主族(VIIA),二者最外层电子数均为7,ICl中共用一对电子,由于碘原子半径大于氯原子,碘原子得电子能力弱于氯原子,故共用电子对偏离碘原子,使得碘元素显+1价Na++IO3—+ Cl2 + H2O=== NaIO4↓+ 2H++2Cl—ClO- + 2H+ + 2I-=== I2 + Cl- + H2O10 min时pH越低,c(H+)越大,反应速率加快(或ClO-氧化性增强),c(I2)越高,吸光度越大。c(H+)较高,ClO-继续将I2 氧化为高价含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降0.1 【解析】

【分析】

(1)电解时,阳极失电子发生氧化反应,阴极得电子发生还原反应,两极合并为电解池总反应。

(2)a. Na2SO4与游离氯不反应,不能除去阳极液中游离氯;

b. Na2SO3有还原性,游离氯有强氧化性,两者发生氧化还原反应,则Na2SO3有可以除去阳极液中游离

氯;

c.海水中提取溴用到“空气吹出法”将游离态的溴吹出,则除去阳极液中游离氯也可采取此方法;

d.由于气体的溶解度随压强的减小而减小,则降低阳极区液面上方的气压,游离氯的溶解度减小从液体

中逸出,可除去阳极液中游离氯。

(3)①本小题考查的是对共价键的理解,碘元素和氯元素处于同一主族(VIIA),二者最外层电子数均为7,ICl中共用一对电子,由于碘原子半径大于氯原子,碘原子得电子能力弱于氯原子,故共用电子对偏离碘原子,使得碘元素显+1价。

②氧化还原反应中,物质中元素化合价升高失电子发生氧化反应,该物质作还原剂,生成的产物为氧

化产物,物质中元素化合价降低得电子发生还原反应,该物质做氧化剂,生成的产物为还原产物,由此找出反应物和生成物,在根据得失电子守恒配平氧化还原反应。

(4)①本小题涉及速率的影响因素,增大反应物的浓度速率加快,则c(H+)越大,反应速率加快(或ClO-氧化性增强),c(I2)越高,吸光度越大。

②c(H+)较高,ClO-继续将I2 氧化为高价含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降。

③本小题涉及物质的量、物质的量浓度在氧化还原反应中的计算。

【详解】

(1)电解饱和食盐水时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,水电离的氢离子在阴极得电子

发生还原反应生成氯气,则电解的化学方程式为2NaCl +2H2O C12↑+ H2↑+2NaOH。本小题答案为:

2NaCl +2H2O C12↑+ H2↑+2NaOH。

(2)a. Na2SO4与游离氯不反应,不能除去阳极液中游离氯,故a不符合题意;

b. Na2SO3有还原性,游离氯有强氧化性,两者发生氧化还原反应,则Na2SO3有可以除去阳极液中游离

氯,故b符合题意;

c.海水中提取溴用到“空气吹出法”将游离态的溴吹出,则除去阳极液中游离氯也可采取此方法,故c符

合题意;

d.由于气体的溶解度随压强的减小而减小,则降低阳极区液面上方的气压,游离氯的溶解度减小从液体

中逸出,可除去阳极液中游离氯,故d符合题意。答案选bcd。

(3)①碘元素和氯元素处于同一主族(VIIA),二者最外层电子数均为7,ICl中共用一对电子,由于碘原子半径大于氯原子,碘原子得电子能力弱于氯原子,故共用电子对偏离碘原子,使得碘元素显+1价。

本小题答案为:碘元素和氯元素处于同一主族(VIIA),二者最外层电子数均为7,ICl中共用一对电子,由于碘原子半径大于氯原子,碘原子得电子能力弱于氯原子,故共用电子对偏离碘原子,使得碘元素显+1价。

②NaIO3中I元素失电子发生氧化反应,化合价由+5价升高到+7价生成NaIO4,Cl2中氯元素得电子发

生还原反应,化合价由0价降低到-1价生成Cl-,离子方程式为Na++IO3—+ Cl2 + H2O=== NaIO4↓+ 2H++2Cl—。本小题答案为:Na++IO3—+ Cl2 + H2O=== NaIO4↓+ 2H++2Cl—。

(4)①ClO- + 2H+ + 2I-=== I2 + Cl- + H2O 10 min时pH越低,c(H+)越大,反应速率加快(或ClO-氧化性增强),c(I2)越高,吸光度越大。本小题答案为:ClO- + 2H+ + 2I-=== I2 + Cl- + H2O 10 min时pH越低,c(H+)越大,反应速率加快(或ClO-氧化性增强),c(I2)越高(1分),吸光度越大。

②c(H+)较高,ClO-继续将I2 氧化为高价含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降。本小题答案为:c(H+)较高,

ClO-继续将I2 氧化为高价含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降。

③研究表明食盐水中I-含量≤0.2 mg?L-1时对离子交换膜影响可忽略。即1m3食盐水中I-的含量≤0.2

mg?L-1×1m3×1000=0.2g时对离子交换膜影响可忽略,则1m3含I-浓度为1.47 mg?L-1 的食盐水需处理掉

1.47 mg?L-1×1m3-0.2g=1.27g的I-时对离子交换膜影响可忽略。1.27gI-的物质的量为0.01mol,根据反应

方程式ClO- + 2H+ + 2I-=== I2 + Cl- + H2O,需NaClO的物质的量为0.005mol,则此NaClO的体积为

0.005mol/0.05mol/L=0.1L。本小题答案为:0.1。

3.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol·L-1FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值):

(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______________________________________。

(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:

_____________。

(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性。

(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:

①NaCl溶液的浓度是________ mol·L-1。

②Ⅳ中检测Cl2的实验方法:______________________________________________。

③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):_______________________________________。

【答案】溶液变红2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-还原0.2 取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电

【解析】

【分析】

(1)依据溶液中的Fe3+的检验方法与原理回答;

(2)依据电解原理书写阳极氯离子失电子的电极反应,生成的Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,据此写出离子方程式;

(3)阳极可发生氧化反应,依据氧化还原规律分析;

(4)①保证电解FeCl2与NaCl时溶液中c(Cl-)相同;

②利用淀粉-KI试纸可检验氯气的存在;

③依据对照思想,找出产生上述现象的因素,结合电解原理中电解质溶液的离子放电顺序作答。

【详解】

(1)SCN-与Fe3+发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成红色,常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3+,故答案为:溶液变红;

(2)实验Ⅰ中阳极附近出现黄色,有气泡产生,则该气体应为Cl2,Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,有关反应为2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,

故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;

(3)电解过程中,阳极发生氧化反应,由于Fe2+具有还原性,若其浓度较大,可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3+,

故答案为:还原。

(4)①pH=1的0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中,c(Cl-)=0.2mol·L-1,根据控制变量法的原理,必须保证电解时溶液中c(Cl-)相同,则pH=1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol·L-1,

故答案为:0.2;

②Cl2具有强氧化性,可取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝,

故答案为:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝;

③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知,电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3+、Cl2所致,通过控制电压,证明

产生Fe3+的两种原因都成立,同时也验证了Fe2+先于Cl-放电,

故答案为:通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电。

4.某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。

(甲同学的实验)

(1)配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。结合化学用语说明浓盐酸的作用:。(2)甲同学探究实验I的电极产物______________。

①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入______________,产生白色沉淀,证明产生了。

②该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为______________。

(3)实验I中负极的电极反应式为______________。

(乙同学的实验)

乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:

(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示②的可能原因。

①Fe3++3Fe(OH)3 +3SO2;②______________。

(5)查阅资料:溶液中Fe3+、、OH-三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:

从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min的实验现象:______________。

(6)解释30 min后上层溶液又变为浅红色的可能原因:______________。

(实验反思)

(7)分别对比I和II、II和III,FeCl3能否与Na2SO3或NaHSO3发生氧化还原反应和有关(写出两条)______________。

【答案】Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,盐酸抑制氯化铁水解足量盐酸和BaCl2溶液取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了Fe2+

3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3-H++HSO3-=H2O+SO2生成红色配合物的反应速率快红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2浓度下降,平衡

不断正向移动,最终溶液几乎无色反应后的Fe2+被空气氧化为Fe3+,过量的电离提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三种微粒会继续反应形成红色配合物溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-浓度不同(或Na2SO3与NaHSO3不同,或Na2SO3与NaHSO3的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物

【解析】

【分析】

本题为实验探究题。

(1)本小题为盐类水解的应用,为抑制盐的水解,在配置某些强酸弱碱盐溶液时可加入相应的酸,如配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,抑制氯化铁水解。

(2)①本小题考查的是硫酸根离子的检验,向溶液中滴加盐酸和BaCl2溶液时产生白色沉淀且白色沉淀不溶于盐酸,证明溶液中含硫酸根离子。

②本小题考查的是亚铁离子的检验,亚铁离子遇铁氰化钾产生蓝色沉淀。

(3)本小题考查的是电极反应式的书写,负极失电子发生氧化反应。

(4)②本小题考查的是盐类的水解,水解使溶液酸碱性相反的某些盐可发生双水解。

(5)(6)两小题考查的是平衡移动的影响条件,当生成物的浓度减小时平衡向正向移动,则在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2浓度下降,平衡不断正向移动,;当反应物的浓度增大时平衡向正向移动,则反应后的Fe2+被空气氧化为Fe3+,过量的HSO3-电离提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三种微粒会继续反应形成红色配合物,平衡不断正向移动,则30 min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色。。

(7)I和II实验中亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的pH不同,溶液中SO32-浓度不同,与FeCl3反应的现象也

一个没接触,反应现象不同,是影响与FeCl3是否发生氧化还原反应的原因之一。

【详解】

(1)氯化铁是强酸弱碱盐,在水中会发生水解,水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,则在配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,抑制氯化铁水解。本小题答案为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,盐酸抑制氯化铁水解。

(2)①实验I中试剂X为亚硫酸钠,亚硫酸钠溶液中的亚硫酸根离子在此电极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,当向此电极产物中滴加盐酸和BaCl2溶液时产生白色沉淀且白色沉淀不溶于盐酸,证明此电极产物为硫酸根离子。本小题答案为:足量盐酸和BaCl2溶液。

②Fe3+得电子发生还原反应生成Fe2+,则探究这一电极的产物时可取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,

加入铁氰化钾溶液,Fe2+遇铁氰化钾产生蓝色沉淀。本小题答案为:取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了Fe2+

(3)负极应发生氧化反应,亚硫酸钠中的硫元素化合价由+4价升高到+6价失电子发生氧化反应,则亚硫酸钠对应的一极为负极,电极反应式为3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3-。本小题答案为:

3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3-。

(4)②FeCl3为强酸弱碱盐水解显酸性,溶液中的氢离子再与亚硫酸氢根离子发生复分解反应

H++HSO3-=H2O+SO2。本小题答案为:H++HSO3-=H2O+SO2。

(5)1~30 min的实验现象为沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色,可见生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;是因为在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2浓度下降,平衡不断正向移动,最终溶液几乎无色。本小题答案为:生成红色配合物的反应速率快红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2浓度下降,平衡不断正向移动,最终溶液几乎无色。

(6)反应后的Fe2+被空气氧化为Fe3+,过量的HSO3-电离提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三种微粒会继续反应形成红色配合物,则30 min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色。本小题答案为:反应后的Fe2+被空气氧化为Fe3+,过量的HSO3-电离提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三种微粒会继续反应形成红色配合物。

(7)I和II实验中亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的pH不同,溶液中SO32-浓度不同,与FeCl3反应的现象也

一个没接触,反应现象不同,是影响与FeCl3是否发生氧化还原反应的原因之一。本小题答案为:溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-浓度不同(或Na2SO3与NaHSO3不同,或Na2SO3与NaHSO3的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物。

5.某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。

实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。

资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O

(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。

(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:

i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。

ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。

(3)下述实验证实了假设ii合理。

实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。

(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。

实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:

①K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。

②0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液

未变蓝。判断IO3-在a极放电的产物是_______。

③结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。

(5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。

A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化

B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应

C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32-

【答案】还原大少量生成白色沉淀此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3-不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过AC

【解析】

【详解】

(1)向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。说明溶液中生成了I2,IO3-中I的化合价从+5降低到0,硫的化合价升高,则Na2SO3具有还原性,答案为还原;

(2)i.一般情况下活化能大,化学反应速率慢,答案为大;

ii. I2具有氧化性,SO32-具有还原性,能够发生氧化还原反应,则I2被还原成I-,SO32-被氧化成SO42-,根据得失电子守恒和原子守恒,配平方程式。答案为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;

(3)为了证明假设ii的合理性,即生成的I2会由于Na2SO3的存在,而与之反应,使得溶液不再呈蓝色,则需要在含有I2的溶液中,加入少量的Na2SO3溶液,与I2反应,使蓝色消失,答案为少量Na2SO3;

(4)0~t1,指针右偏至Y,说明有电流产生,发生了氧化还原反应,t2~t3,指针回到“0”处,又返至“X”

处;如此周期性往复多次……中间有一段时间,回路中没有电流产生,之后往复,直到亚硫酸钠完全反应完。

①闭合开关后,指针有偏转,有发生反应说明SO32-被氧化成了SO42-。加入盐酸酸化的BaCl2溶液,

有白色沉淀生成。答案为生成白色沉淀;

②0~t1时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,但是又发生了反应,根据假设,生成的碘单质

与SO32-反应,生成了I-,答案为I-;

③t2~t3时指针回到“0”处,说明电路中没有电流,SO32-没有参与反应,但是随后又有电流产生,而且

偏转到X,说明有碘单质生成,是碘酸根和碘离子的反应,答案为此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3-不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过;

(5)A.如果有SO32-存在,SO32-会与I2反应,现溶液呈现蓝色,说明存在I2,没有SO32-,A正确;

B. 对比实验I、III,t秒前IO3-还原成I-,而不是I2,有发生变化,B项错误;C.指针回到0,电路

中没有发生反应,发生的反应是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O,但是随后指针又转到x,说明又与SO32-反应,产生电流。如果是IO3-与SO32-反应,指针会指到Y,所以是I2与SO32-反应,C正确;答案为AC。

【点睛】

本题题目非常新颖,但是只要抓住反应顺序,开始为IO3-与SO32-生成碘单质,I2再和SO32-反应,生成I-,再I-和IO3-反生碘单质,如此往复。

高考电化学专题复习精华版

高考电化学专题复习精 华版 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

第一部分原电池基础

3.固体氢氧燃料电池: 固体电解质介质电池反应: 2H 2 +O 2 = 2H 2 O 负极?2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O 正极?O 2 + 4e-= 2O2- 负极 2H2 - 4e- = 4H+ 正极?O 2 + 4H+ + 4e-= 2H 2 O 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:CH 4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H 2 O 正极:2O 2+ 4H 2 O +8e-= 8OH - 电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + 3 H 2 O 分析溶液的pH变化。 C 4H 10 、空气燃料电池、电解质为熔融K 2 CO 3 , 用稀土金属材料作电极(具有催化作用) 负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2 + 10H 2 O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2- 电池总反应:2C 4H 10 + 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2 O 5.铝——空气燃料电池(海水): 负极:4Al -12e- = 4Al3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2 O =12OH- 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2 O = 4Al(OH) 3 【课堂练习】 ①.C 2H 6 燃料电池、电解质为KOH溶液 负极:2C 2H 6 + 36OH --28e-= 4CO32- + 24H 2 O

物理化学—电化学练习题及答案

电化学A 一、选择题 1. 某燃料电池的反应为: O2(g)─→H2O(g) H2(g)+1 2 在400 K 时的?r H m和?r S m分别为-251.6 kJ·mol-1和–50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为:( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为: Cu2++ 2e-─→Cu(s) φ $= 0.337 V 1 Cu++ e-─→Cu(s) φ $= 0.521 V 2 由此可算得Cu2++ e-─→Cu+的φ?值为:( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池: (1) H2(p?)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p?) (2) H2(p?)│NaOH(a=1)│O2(p?) (3) H2(p?)│HCl(a=1)│O2(p?) (4) H2(p?)│KOH(a=1)│O2(p?) (5) H2(p?)│H2SO4(a=1)│O2(p?) 电动势值:( ) (A) 除1 外都相同(B) 只有2,4 相同

(C) 只有3,5 相同(D) 都不同 4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是:() (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是: () (A) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p?),Pt (B) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H2(p?)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H2(p?)|HCl(aq)|Cl2(p?),Pt 6. 在电极与溶液的界面处形成双电层,其中扩散层厚度与溶液中离 子浓度大小的关系是() (A) 两者无关 (B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系 7. 某电池反应为Zn(s)+Mg2+(a=0.1)=Zn2+(a=1)+Mg(s) 用实 验测得该电池的电动势E=0.2312 V, 则电池的E?为:( )

物理化学电化学练习题及答案完整版

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;

高考电化学专题 复习精华版

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 `

电化学部分练习题--物理化学

电化学部分练习题 (Ⅰ) 电解质溶液 一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为 mol ·kg -1和 mol ·kg -1 的两个电解质溶液, 其电阻分别为 1000 和 500 ,则它们依次的摩尔电导率之比为 ( ) (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K 时, mol ·kg -1 的 KCl 和 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活 度系数分别为 ,1和 ,2,则有 ( ) (A) ,1= ,2 (B) ,1> ,2 (C) ,1< ,2 (D) ,1≥ ,2 3. 在HAc 解离常数测定的实验中,总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器,结合本实验,不能选用的是: ( ) (A) 耳机 (B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器 (D) 直流桥流计 4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和,这一规律只适用于:( ) (A) 强电解质 (B) 弱电解质 (C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液 二、填空题 1. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是:____)Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ _________________________。 2. 0.3 mol ·kg -1 Na 2HPO 4水溶液的离子强度是 mol ·kg -1 。 3. 浓度为 mol ·kg -1 的MgCl 2水溶液,其离子强度为 mol ·kg -1 。 4. 有下列溶液: (A) mol ·kg -1 KCl (B) mol ·kg -1 KOH (C) mol ·kg -1 HCl (D) mol ·kg -1 KCl 其中摩尔电导率最大的是 ( ); 最小的是 ( )。 三、计算题 1 25℃时,浓度为,mol ·dm -3 的BaCl 2水溶液的电导率为,-1 m S ?,而该电解质中的钡离子 的迁移数t (Ba 2+)是,计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。 2. 25℃时,KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下: m ∞ /( S ·m 2·mol -1 ) t ,+ KCl × 10-2 NaNO 3 × 10-2

电化学 综合练习题

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

物理化学电化学练习题及答案

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 ) A.E 1=E 2 K 1=K 2 B.E 1≠E 2 K 1=K 2 C.E 1=E 2 K 1≠K 2 D.E 1≠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 ) A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt

C.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.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 m B.TΔr S m C.Δr H m - TΔr S m D.0 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4(0.01 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 ) A.0.1 mol·kg-1CuSO4 B.0.1 mol·kg-1Na2SO4 C.0.1 mol·kg-1Na2S D.0.1 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)=-0.036V Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)=-0.439V 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 )。

高考电化学专题复习知识点总结完美版(20200915005156)

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

高考电化学练习题及详解

高考电化学练习题及详解Newly compiled on November 23, 2020

高考电化学部分练习题及详解 一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分) 1.有关电化学知识的描述正确的是()。 A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能 B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼胶的KCl饱和溶液 C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁做负极、铜做正极 D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 解析A项中不是氧化还原反应,不能设计成原电池。B项中会发生反应:KCl +AgNO3===AgCl↓+KNO3,生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱,所以不能使用KCl,可换成KNO3。C项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化,而铜可与之发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu失电子被氧化,做原电池的负极,所以选项C错误。D正确。 答案 D 2.下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是()。 解析装置A和C中无外接电源,且符合构成原电池的条件,是原电池装置,铜作正极,放出H2。装置B是电解池装置,铜作阳极,失去电子逐渐溶解,无气体生成。装置D也是电解池装置,铜作阴极,阴极H+得到电子生成H2。 答案 B 3.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示,电池反应为LiCoO2+C6充电 CoO2+ 放电

电化学原理试题B

电化学原理 一、填空题。(每空2分,共30分) 1. 电化学研究对象包括三部分:_____________,________________及_______________________。 2. 液相传质的三种方式为:_____________,______________和_____________。 3. 离子淌度反映出离子在______________推动下的运动特征。 4. 金属与溶液界面电位差一般由______________电位差、____________电位差和__________电位差组成。 5. 金属电化学防腐有___________、___________、___________等三种方式。 6. 电池放电时,阳极是正极还是负极?_____________。 7. 若某一电极过程有15J 0< J< 0.01J d ,则其速度控制步骤为_____________步骤。 二、回答下列问题。(每题10分,共40分) 1. “除电荷传递步骤外,电极过程的其他步骤不涉及电子转移,所以不能用电流密度来表示它们的速度。” 这种说法对吗?为什么? 2. 在不同金属上发生氢离子还原时,为什么可根据Tafel公式中的a值将它们分成高、中、低过电位金属?

3.?电化学极化的电极过程速度控制步骤是什么步骤?浓度极化的电极过程速度控制步骤是什么步骤? 4. 为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和方向? 三、计算题(10分) 用H 2SO 4的水——乙酸溶液为电解液,测定铂电极(阳极)上氧的过电势,得出 下表结果: J /A.cm -2 10-3 10-2 5×10-2 10-1 η/V 0.92 1.31 1.53 1.64 求Tafel 常数a 和b 。 四、分析在金属电镀过程中阴、阳极上发生反应(包括副反应)的特点及电位变化特点。 (10分) 五、测量动力学参数可采用经典法和暂态法,二者各有何特点。(10分) 电化学原理 试题B (答案) 二、填空题。(每空2分,共30分) 1. 电子导体,离子导体,二者形成的带电界面性质

高考化学专题电化学

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()

大学物理化学8-电化学课后习题及答案[精品文档]

电化学课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”: 1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。( ) 2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为: 2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算 公式为:E MF =E MF - RT F 2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。 3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( ) 4、电池反应的电动势E MF 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变?r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。 5、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。 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内: 1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。 (A)?r H m ; (B)零; (C)T ?r S m ; (D) ?r G m 。 2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。 (A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。 3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。 (A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定 三、填空题 在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =???????????。 2、若已知某电池反应电动势的温度系数p )T E ??MF ( >0,则该电池可逆放电时的反应热Q r ????????;?r S m ?????????。(选择填入>0, <0,或=0) 四、综合题 习题1 写出下列原电池的电极反应和电池反应: (i) Pt |H 2(p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag(s) (ii) Pt |H 2(p )|NaOH(a )|O 2(p )|Pt 习题2 将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示: (i) Z n (s)+H 2S O4(aq)H 2(p)+Z n SO4(aq)

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2O Cu 2O +H 2O ↑。下列说法正确的是 A .石墨电极上产生氢气 B .铜电极发生还原反应 C .铜电极接直流电源的负极 D .当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。 2.(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6+6H 2O -24e - =6CO 2↑+24H + C .放电过程中,+ H 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6 L 3.(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为: Li +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li ? e -=Li + B .充电时,Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C .该电池不能用水溶液作为电解质 D .放电过程中Li + 向负极移动 4.(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A .手机上用的锂离子电池属于二次电池 B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D .锌锰干电池中,锌电极是负极 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I 2设计成如右图所示的原电池。下列判断不 正确的是 A .反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B .反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+ 被还原 C .电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D .电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 6.(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A .锡青铜的熔点比纯铜高 B .在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电

电化学习题及答案

电解质溶液: 一、判断题: 1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,所以正、负离子离子的迁移数也相等。 2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。 3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。 4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。 5.电解池通过l F 电量时,可以使1mol 物质电解。 6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。 7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这 一规律只适用于强电解质。 8.电解质的无限稀摩尔电导率Λ可以由Λm 作图外推到c 1/2 = 0得到。 二、单选题: 2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性: (A) 电导 ; (B) 电导率 ; (C) 摩尔电导率 ; (D) 极限摩尔电导 。 3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与 摩尔电导Λm 变化为: (A) κ增大,Λm 增大 ; (B) κ增大,Λm 减少 ; (C) κ减少,Λm 增大 ; (D) κ减少,Λm 减少 。 4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为: (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ; (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ; (C) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少 ; (D) 强弱电解质溶液都不变 。 5.分别将CuSO 4、H 2SO 4、HCl 、NaCl 从0.1mol·dm -3 降低到0.01mol·dm -3,则Λm 变化 最大的是: (A) CuSO 4 ; (B) H 2SO 4 ; (C) NaCl ; (D) HCl 。 7.科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = Λ∞ - Ac 1/2,这规律适用于: (A) 弱电解质溶液 ; (B) 强电解质稀溶液 ; (C) 无限稀溶液 ; (D) 浓度为1mol·dm -3的溶液 。 9.已知298K 时,(NH 4)2SO 4、NaOH 、Na 2SO 4的Λ∝分别为3.064 × 10-2、2.451 × 10-2、 2.598 × 10-2 S·m 2· mol -1,则NH 4OH 的Λ∝为:(单位 S ·m 2·mol -1) (A) 1.474 × 10-2; (B) 2.684 × 10-2; (C) 2.949 × 10-2; (D) 5.428 × 10-2。 10.相同温度下,无限稀时HCl 、KCl 、CdCl 2三种溶液,下列说法中不正确的是: (A) Cl -离子的淌度相同 ; (B) Cl -离子的迁移数都相同 ; (C) Cl -离子的摩尔电导率都相同 ; (D) Cl -离子的迁移速率不一定相同 。 12.不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是: (A) 离子迁移数 ; (B) 难溶盐溶解度 ; (C) 弱电解质电离度 ; (D) 电解质溶液浓度 。 19.用界面移动法测量离子迁移数,应选用下列哪一对电解质溶液: (A) HCl 与CuSO 4 ; (B) HCl 与CdCl 2 ; (C) CuCl 2与CuSO 4 ; (D) H 2SO 4与CdCl 2 。 20.以下说法中正确的是: (A) 电解质的无限稀摩尔电导率Λ都可以由Λm 与c 1/2作图外推到c 1/2 = 0得到 ; ∞m ∞m

高考电化学二轮复习专题练习

高考电化学二轮复习专题练习 A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2OVO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2OVO2++2H+,选项C正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C. 点晴:本题考查原电池知识.侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键.原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应.电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用. 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+C.下列说法不正确的是

A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-xCoO2+xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+C.放电时,a极反应:Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:LixC-xe-= xLi++C,A. 放电时,电子从负极b极经用电器流向正极a 极,选项A正确;B. 根据电极反应:LixC-xe-= xLi++C,放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重g,选项B 不正确;C. 充电时,锂离子通过隔膜向阴极室进入右室,选项C正确;D. 充电时,a极为阳极,电极反应: LiCoO2-xe-= Li1-xCoO2+xLi+,选项D正确.答案选B.12 x 点睛:本题考查了二次电池,侧重于对原电池原理和电解池原理的考查,题目难度中等,注意根据电池总反应判断正负极材料及电极反应.给电池充电时,负极与外接电源的负极相连,正极与外接电源的正极相连.电池反 应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+ C.放电时,a极反应: Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正 极,b极为负极,电极反应:LixC-xe-= xLi++C,据此分析解答. 3.新型液态金属Li-Sb电池具有优良的动力传输特性,工作原理如图所示,该电池的两极及电解液被分成3层〔熔融Li和Sb可互溶〕.下列说法正确的是 A. 电池放电时Li为正极 B. 将Li换成Na会提高该电池的比能量 C. 该电池充电时阳极金属的总质量不变

2018届高考化学二轮专题复习精选——电化学

电化学(2) [典例1](2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是() A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 [解析]原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移mol电子,负极有mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li+,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中,Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。 [答案] D [针对训练] 1.世界某着名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是() A.a极发生氧化反应

B.正极的电极反应式为FeO x+2x e-===Fe+x O2- C.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mol电子转移 D.铁表面发生的反应为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2 解析:选D a极通入空气,O2在该电极发生得电子的还原反应,A错误;O2在正极发生反应,电极反应式为O2+4e-===2O2-,B错误;由B项分析可知,电路中有4 mol电子转移时正极上消耗1 mol O2,在标准状况下的体积为22.4 L,则通入空气的体积约为22.4 L×5=112 L,C错误;由图可知,铁表面H2O(g)参与反应生成H2,则发生的反应为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2,D正确。 题型二带离子交换膜的化学电源 [典例2]液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是() A.b电极上发生氧化反应 B.a电极反应式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O C.放电时,电流从a电极经过负载流向b电极 D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 [解析]A项,b电极上发生还原反应,错误;C项,放电时,电子从a电极经过负载流向b电极,错误;D项,其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜,错误。 [答案] B [题后悟道] [ 2.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行

物理化学电化学练习题

电化学练习题 选择题 1.离子独立运动定律适用于 (A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液 (C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液 答案:C 2. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 (A))()()(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (B))(2)()(22-∞ + ∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (C))()(2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (D))}()({2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m 答案:B 3.298K 时,当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时,其电导率κ和摩尔电导率Λm 将 (A) κ减小,Λm 增加 (B) κ增加,Λm 增加 (C) κ减小,Λm 减小 (D) κ增加,Λm 减小 答案:D 4.下列电解质中,离子平均活度系数最大的是 A. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2 C .0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案:A 5.LiCl 的无限稀释摩尔电导率为1241003.115-???-mol m S ,在298K 时,测得LiCl 稀溶液中Li+的迁移数为0.3364,则Cl-离子的摩尔电导率() -ΛCl m 为 (A) 1241033.76-???-mol m S (B) 1241003.113-???-mol m S (C) 1241070.38-???-mol m S (D) 1221033.76-???mol m S 答案:A 6.质量摩尔浓度为b 的Na 3PO 4溶液,平均活度系数为±γ,则电解质的活度为 (A) ()()44/4±=γθ b b a B

相关文档
最新文档