应用电化学答案分析解析
一, 简比较电子导体和离子导体的异同点 (1) 电子导体(第一类导体) :荷电粒子是电子或电子空穴,它既包括普通的金属导体也包括半导体。离子导体(第二类导体) :荷电粒子是离子,例如,电解质溶液或熔融盐。
(2) 电子导体的特点: A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高,电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
(3) 离子导体的特点: A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高,电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担
二,简述电极极化的原因 (1)在有限的电流通过时,电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象,称为电极的极化现象。
(2)A,浓差极化 在有限电流通过电极时,因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同,从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫作浓差极化。
B,活化极化(电化学极化) 在有限电流通过电极时,由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同,从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫做‘活化极化”.
三,试说明参比电极因具有的性能和用途 答:参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。
参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上,参比电极起着既提供热力学参比,又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
四,试描述双电层理论的概述 (1)Helmholtz“平板电容器”模型(1853年) 按照这种模型,认为“电极/溶液”界面两侧的剩余电荷都紧密地排列在界面的两侧,形成类似于荷电平板电容器的界面双电层结构。按照这种模型,界面微分电容值只依赖于界面层厚度(d),而与q和Φ值均无关系。显然这种模型是过于简单了,只有在电解液很浓及q值较大时才能这样近似处理
(2)Gouy-Chapman“分散双电层”模型(1913) 这一模型考虑了界面溶液一侧荷电粒子热运动的影响,认为溶液中的剩余电荷不可能紧密地排列在界面上而应按照势能场中粒子的分布规律统计分布在邻近界面的液层中,形成电荷“分散层”;并假设离子电荷为没有几何尺寸的理想点电荷,可以(但不一定)无限靠近电极表面。
该模型比“平板电容器”模型有了发展,能较满意地解释稀溶液中Φ0附近出
现的电容极小值。主要问题来自于离子电荷并非理想点电荷。
(3)Stern双电层模型(1924年) 这是在上述“分散双电层”模型的基础上发展起来的,同时又吸取了初期“紧密双电层”模型的合理部分。根据这一模型,双电层可以同时具有紧密性和分散性。
(4)其它模型(1950年之后) 在以上模型的基础上,不少学者提出了多种更为精细的模型,但仍然难以完满解释已有的全部实验事实。
五,电极过程的主要特征 (1)一般电极过程的基本步骤串联进行,当整个电极过程达到稳态时,各个基本步骤的净反应速度相等。
(2)整个电极过程的速度受速度最慢(活化能最大)的基本步骤控制,该步骤称为“控制步骤”。
(3)“分区进行”——即氧化、还原反应可以分别在阳极和阴极进行,反应中涉及的电子通过电极或外电路传递。
(4)“电极/溶液”界面附近的条件(电场、传质)对电极过程的影响。在“电极/溶液”界面上我们有可能在一定范围内随意的控制反应表面的“催化活性”与反应条件。所以说电极过程是一种很特殊的异相催化反应过程。 六, 电催化与常规化学催化反应的区别 反应时,在反应界面上电子的传递过程存在本质差别。 常规化学催化: (1)反应物和催化剂之间的电子传递是在限定区域内进行的,既不能从外电路中输入电子,也不从反应体系中导出电子。
(2)电子的转移无法从外部加以控制。 电催化: (3)利用外部回路控制过电势,使反应速度容易控制。 (4)改变电极电势,可以控制氧化或还原反应的方向。 (5)输入的电流可以用来作为反应速度的依据。 (6)反应前后的自由能变化幅度大。 七,影响电催化剂的因素 1.电催化剂的性能具备的特点:(1)催化剂有一定的电子导电性。(2)高的催化活性。(3)催化剂的电化学稳定性
2.电催化剂的结构和组成 3.电催化剂的氧化-还原电势 4.电催化剂的载体对电催化活性的影响 5.电催化剂的表面微观结构和状态、溶液中的化学环境 八,图示说明氧气与电极表面的作用方式的还原机理 1,氧分子在电极相表面吸附的方式: 侧基式(Griffiths) 端基式 (Pauling) 桥式
2,侧基式吸附(4电子反应模式)
3. 桥式吸附(4电子反应模式) 4. 端基式吸附(两电子反应模式) 九.说明甲醇在Pt电极上的氧化机理 甲醇在铂电极上发生吸附,然后脱氢同时发生解离吸附反应,生成一系列表面吸附物种(CHXOH)ad(X=0~3)
Pt+CH3OH→Pt-(CH3OH)ad ⑴ Pt+Pt-(CH3OH)ad→Pt-(CH2OH)ad +Pt-Had ⑵ Pt+Pt-(CH2OH)ad →Pt-(CHOH)ad+Pt-Had ⑶ Pt+Pt-(CHOH)ad →Pt-(COH)ad+Pt-Had ⑷ Pt+Pt-(COH)ad →Pt-(CO)ad+Pt-Had ⑸ Pt-Had→Pt + H+ + e (6)
10.燃料电池的工作原理和特点 (1)工作原理 燃料电池将燃料氧化反应所释放的化学能直接转化为电能与一般电池不同的是, 在燃料电池中燃料及氧化剂(空气与氧气)可以连续不断地供给电池, 反应产物可以连续不断地从电池排出, 同时连续不断地输出电能和热能。
(2)燃料电池的特点 A 能量转化效率高 在燃料电池中,燃料不是被燃烧变为热能,而是直接发电, 不受卡诺热机效率的限制
理论上能量转化效率在90%以上, 实际效率可望在80%以上 B 比能量和比功率高 封闭体系蓄电池与外界没有物质的交换, 比能量不会随时间变化,但是燃料电池由于不断补充燃料,随着时间延长,其输出能量也越多
C 污染小 D 可靠性高 电池组合是模块结构, 维修方便; 处于额定功率以上过载运行时,它也能承受而效率变化不大; 当负载有变化时,它的响应速度也快 E 适用能力强 可以使用多种初级燃料,包括火力发电厂不宜使用的低质燃料 设备占地面积小,建设工期短 十一,简述锂离子电池的优点 (1)高能量密度 (2)高工作电压 (3)无记忆效应 (4)无污染 十二,简单金属离子的还原步骤包括: (1)水化金属离子向由本体溶液向电极表面的液相传递 (2)电极表面溶液中金属离子水化系数降低、水化层发生重排,使离子进一步靠近电极表面
(3)部分失水的金属离子直接吸附于电极表面的活化部位,并借助于电极实现电荷转移,形成吸附于电极表面的水化原子,过程表示为:
(4)吸附于电极表面的水化原子失去剩余水化层,进入金属原子晶格。
十三,如何实现金属离子共沉淀 依据金属共沉积的基本条件,只要选择适当的金属离子浓度、电极材料(决定着超电势的大小)和标准电极电势就可以使两种金属离子同时析出。
(1)当两种离子的 相差较小时,可采用调节离子浓度的方法实现共沉积。 (2)与两种离子的 相差不大(< 0.2V),且两者极化曲线(E-i或η-i曲线)斜率又不同的情况下,则调节电流密度使其增大到某一数值,此时,两种离子的析出电势相同.也可以实现共沉积。
(3)采用配合剂 采用配合剂是使电位差相差大的金属离子实现共沉积的最有效方法,金属配位离子能降低金属离子的有效浓度,使电位较正金属的平衡电位负移的绝对值大于电位较负的金属。 (4)采用适当的添加剂 添加剂在镀液中的含量比较少,一般不影响金属的平衡电位,有些添加剂能显著地增大或降低阴极极化,从而明显地改变金属的析出电位。
十四,整平剂的作用机理? 在整个基底表面上,金属电沉积过程是受电化学活化控制(即电子传递步骤是速度控制步骤)的
整平剂能在基底电极表面发生吸附,并对电沉积过程起阻化作用
OHnmMOnHOmHM22222)(吸附离子)()()(222OHnmMeOHnmM吸附原子)()()(22OHnmMeOHnmM晶格MOHnmadOHnmM22)()()( 在整平过程中,吸附在表面上的整平剂分子是不断消耗的,即整平剂在表面覆盖度不是出于平衡状态,整平剂在基底上的吸附过程受其本身从本体溶液向电极表面的扩散步骤控制
整平剂一般是吸附能力很强的物质。 十五,简述复合电镀的特点及常用固体的分类 特点:(1)复合电镀:是指在电镀或化学镀的镀液中加入一种或多种非溶性的固体微粒,使其与主体金属(或合金)共沉积在基体上的镀覆工艺。(2)当固体微粒在进入金属镀层可以显著增加镀层的耐磨性,并赋予镀层一些特殊的性质
作为复合电镀的固体微粒主要有三类 • 第一类是提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点、耐腐蚀的微粒。如:α,γ-Al2O3
,
SiO2,SiC,TiO2,Cr2O3,ZrO2,TiC,WC,金刚石等。
• 第二类是提供自润滑特性的固体润滑剂微粒,如: MoS2
,聚四氟乙烯,氟化石
墨,BN,石墨等。
第三类是提供具有电接触功能的微粒,如: WC,SiC,BN,MoS2,La2O3等
十六,电化学实际应用的范围及分类有哪些? 答:(1)电合成无机物和有机物,例如氯气、氢氧化钠、高锰酸钾、己二腈、四烷基铅;
(2)金属的提取与精炼,例如熔盐电解制取铝、湿法电冶锌、电解精练铜; (3)电池,例如锌锰电池、铅酸电池、镍硌电池、锂电池、燃料电池、太阳能电池;
(4)金属腐蚀和防护的研究,采取有效的保护措施,例如电化学保护、缓蚀剂保护;
(5)表面精饰,包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆等; (6)电解加工,包括电成型(电铸)、电切削、电抛磨; (7)电化学分离技术,例如电渗析、电凝聚、电浮离等应用于工业生产或废水处理;
电化学分析测试题及参考答案
电化学分析测试题及参考答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种电化学分析方法属于伏安法?A. 循环伏安法B. 环境扫描电镜C. 原子吸收光谱D. 气相色谱答案:A2. 以下哪个参数不是电化学分析中的基本参数?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电导答案:C3. 在电化学分析中,以下哪个电极用于传递电子?A. 参比电极B. 工作电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B4. 下列哪个电化学分析方法适用于检测痕量金属离子?A. 极谱法B. 电位滴定法C. 电流滴定法D. 循环伏安法答案:A5. 在电化学分析中,以下哪个电极的电位保持不变?A. 工作电极B. 参比电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B二、填空题(每题2分,共20分)6. 电化学分析中的基本原理是______。
答案:氧化还原反应7. 在电化学分析中,工作电极与______之间的电势差称为工作电极电势。
答案:参比电极8. 极谱法是一种基于______原理的电化学分析方法。
答案:电流与电位的关系9. 电位滴定法是通过测量溶液中______的变化来确定分析物浓度的方法。
答案:电位10. 循环伏安法是一种通过改变______来实现对分析物进行定性和定量分析的方法。
答案:电极电势三、判断题(每题2分,共20分)11. 电化学分析是一种基于物理化学原理的分析方法。
()答案:正确12. 电流滴定法是通过测量溶液中电流的变化来确定分析物浓度的方法。
()答案:正确13. 电位滴定法中,参比电极的电位始终保持不变。
()答案:正确14. 极谱法是一种基于电流与电位关系的电化学分析方法。
()答案:正确15. 电导率是电化学分析中的一个基本参数。
()答案:错误四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述电化学分析的基本原理。
答案:电化学分析的基本原理是基于氧化还原反应。
在电解质溶液中,分析物在电极上发生氧化还原反应,通过测量电极上的电流、电位等参数,实现对分析物的定性和定量分析。
2021届高考化学冲刺专题训练: 电解及电化学应用(解析版)
电解及电化学应用【原卷】1.(2021·河南高三一模)在直流电场作用下,双极膜能将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。
工业上用双极膜电解槽电解糠醛溶液同时制备糠醇和糠酸盐,电解时,MnO2/MnOOH在电极与糠醛之间传递电子,电解过程如图所示,下列说法不正确的是A.A接直流电源的负极,糠醛得到电子被还原为糠醇B.电解时,阳极反应为MnOOH-e-+OH-=MnO2+H2OC.生成糠酸盐的反应为:+2MnO2+OH-→+2MnOOHD.通电时双极膜将水解离为H+和OH-,OH-向阴极室方向移动2.(2021·福建福州市·高三一模)国内某动力电池研究院运用FFC剑桥工艺实现熔盐电解SiO2制备硅材料,装置如图。
下列说法中错误的是A.阳极反应为C-4e-+2O2-=CO2↑B.SiO2电极减重60g时,生成CO2体积为22.4LC.电解过程,熔盐中Ca2+移向SiO2所在电极的方向D.若用其他情性电极代替石墨,可能会生成O2、Cl23.(2021·山东高三其他模拟)最近我国科学家以CO2与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成,该装置的工作原理如图所示。
下列说法正确的是A.b为电源的负极B.In/23-xIn O电极上可能有副产物O2生成C.每生成1mol辛腈,同时生成1mol HCOO-D.在Ni2P 电极上发生的反应为:()()32232276CH CH NH 4e 4OH O =CH CH CN 4H ---++4.(2021·广东梅州市·高三其他模拟)如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究铜的精炼原理和电镀原理。
下列说法正确的是A .一段时间后,甲装置中溶液 pH 升高B .电解一段时间后,乙、丙装置中 CuSO 4溶液的浓度均不变C .通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为 22O 4e 4H 2H O -+++=D .丙装置中实现铁片上镀铜,b 应为铁片5.(2021·辽宁高三其他模拟)验证钢铁腐蚀的类型与溶液pH 的关系。
举例生活中的 某一腐蚀问题并应用电化学的理论 进行分析。
举例生活中的某一腐蚀问题并应用电化学的理论进
行分析。
1、电线塔、手机信号塔。
为减缓铁塔腐蚀,会在铁塔上焊接若干块锌块,让活泼性锌块做阳极,保护铁塔不受腐蚀--牺牲阳极。
2、金属质管道,金属管道埋在地下容易发生腐蚀。
为了减缓腐蚀,会在管道壁上接电源负极,称之为阴极保护。
电化学腐蚀,从本质上说就是活泼性较强的的金属遇到活泼性较弱的金属或者惰性导
电物质时,在潮湿的环境中,自发的原电池反应。
3、实质就是电化学反应,它引起的是破坏性的腐蚀。
如镀锌铁板,表面锌层破坏后,锌和铁形成电化学反应,使铁迅速腐蚀。
电化学原理及其应用(习题及答案)
第六章电化学原理及其应用一、选择题1.下列电极反应中,溶液中的pH值升高,其氧化态的氧化性减小的是(C)A. Br2+2e = 2Br-B. Cl2+2e=2Cl—C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2OD. Zn2++2e=Zn2.已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O,在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O,说明H2O2的歧化反应(C)A.只在酸性介质中发生B.只在碱性介质中发生C.无论在酸、碱性介质中都发生D.与反应方程式的书写有关3.与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+,H2 | Pt (B)A. Zn2+的浓度B. Zn电极板的面积C.H+的浓度D.温度4.298K时,已知Eθ(Fe3+/Fe)=0.771V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.150V,则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为(D)kJ/mol。
A. -268.7B. -177.8C. -119.9D. 119.95.判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存(D)A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4—C. Sn4+和FeD. Fe2+和Sn4+已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49VEθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V6.已知下列反应在标准状态下逆向自发进行Sn4++Cu = Sn2++Cu2+Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有(C)A. (1) = (2)B. (1)<(2)C. (1)>(2)D. 都不对二、填空题1.将下列方程式配平3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ =1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质)2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ =2MnO4—+ ___4H2O______ (碱性介质)2.现有三种氧化剂Cr2O72—,H2O2,Fe3+,若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2,而Br-和Cl-都不发生变化,选用Fe3+最合适。
青岛二中2021届高考化学一轮讲练:电化学原理的综合应用【答案+详解】
电化学原理的综合应用1.某同学组装了如图所示的电化学装置,则下列说法正确的是( )A.图中甲池为原电池装置,Cu电极发生还原反应B.实验过程中,甲池左侧烧杯中NO-的浓度不变3C.若用铜制U形物代替“盐桥”,工作一段时间后取出U形物称量,质量会减小D.若甲池中Ag电极质量增加5.4 g时,乙池某电极析出1.6 g 金属,则溶液乙中的某盐溶液可能是AgNO3解析:选D A项,甲池有盐桥,乙池中两电极材料相同,甲池为原电池,乙池为电解池,因为活泼性Cu>Ag,所以甲池中Cu电极为负极,负极发生氧化离子由甲池右侧烧杯向左侧烧杯定向移动,左侧烧杯中反应,错误;B项,NO-3的浓度增大,错误;C项,若用铜制U形物代替“盐桥”,甲池的左侧烧杯为NO-3电解池,右侧烧杯为原电池,U形物插入右侧烧杯中的Cu为负极,电极反应为Cu-2e-===Cu2+,插入左侧烧杯中的Cu为阴极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,根据电子守恒,工作一段时间后取出U形物称量,质量不变,错误;D项,甲池中Ag电极的电极反应式为Ag++e-===Ag,若甲池中Ag电极质量增加5.4 g时,电路中通过的电子物质的量为n(e-)=n(Ag)=5.4 g÷108 g/mol=0.05 mol,乙池某电极析出1.6 g金属,乙池中盐溶液的阳离子应为不活泼金属的阳离子,若乙中的某盐溶液是AgNO溶液,根据电子守恒,乙池中阴极先后发生的电极反应3↑,正确。
为Ag++e-===Ag、2H++2e-===H22.钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按如图装置进行电解。
通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。
下列有关叙述正确的是( )A.已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1-x CoO2+LixC6===LiCoO2+6C,则Li1-x CoO2作负极,失电子B.当外电路中转移0.2 mol电子时,电极b处有2.24 L Cl2生成C.电极d为阴极,电解开始时的电极反应式为Cu+Cl--e-===CuClD.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH-===CuOH+Cl-解析:选D A项,LixC6中C为负价,根据电池总反应,LixC6作负极,则Li1-x CoO2作正极,得电子,故A错误;B项,没有说明是否是标准状况,因此无法直接计算生成氯气的体积,故B错误;C项,d电极发生的变化Cu→CuCl是氧化反应,故d极为阳极,d极反应式为Cu+Cl--e-===CuCl,故C错误;D项,d 电极先产生白色沉淀(CuCl),白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH),发生的反应是CuCl+OH-===CuOH+Cl-,故D正确。
第四章 应用电化学
第4 章
电化学
电解
电能
Chapter 4 electrochemistry
电池
化学能
补充:化学方程式的配平
(1) NH3 + O2 → NO + H2O (2) S+ KOH → K2S+ K2SO3+ H2O (3) Mg+ HNO3 → Mg(NO3)2+ NH4NO3+ H2O (4) FeS+ KMnO4+ H2SO4 → K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O+ S↓ (5) P+ CuSO4+ H2O → H3PO4 + Cu3P + H2SO4
治疗方案
格林太太口中两颗不同金属假牙与口腔 唾液形成了原电池,虽然电流很微弱,但 长时间刺激神经,导致人体生理系统紊乱, 引发一系列病症。因此,只要拔掉格林太 太口中的任意一颗牙齿,就可以治好格林 太太的疑难杂症。
A. Volta (伏特)1745-1827
Volta Pile
伏特发明电池的故事
汽车上的蓄电池又叫做“伏特电堆”,是一个叫亚历 山德历· 伏特的意大利人发明的。为了纪念他的贡献,人 们把电压的计量单位叫做伏特。比如我们手电筒里的电池 的电压是1.5伏特,我们家里的电灯的电压是220伏特。 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。 有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇 论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电 引出来。看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做 这个实验。他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际 情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触 产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩。 为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了 解电的来源。
高中化学专题08 电化学及其应用-2021年高考化学真题与模拟题分类训练(教师版含解析)
专题08 电化学及其应用1.(2021·全国高考甲卷真题)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可果用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的2H O 解离为+H 和-OH ,并在直流电场作用下分别问两极迁移。
下列说法正确的是A .KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B .阳极上的反应式为:+2H ++2e -=+H 2OC .制得2mol 乙醛酸,理论上外电路中迁移了1mol 电子D .双极膜中间层中的+H 在外电场作用下向铅电极方向迁移 【答案】D【分析】该装置通电时,乙二酸被还原为乙醛酸,因此铅电极为电解池阴极,石墨电极为电解池阳极,阳极上Br -被氧化为Br 2,Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸,双极膜中间层的H +在直流电场作用下移向阴极,OH -移向阳极。
【解析】A .KBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外,同时还是电解过程中阳极的反应物,生成的Br 2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物,故A 错误;B .阳极上为Br -失去电子生成Br 2,Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸,故B 错误;C .电解过程中阴阳极均生成乙醛酸,1mol 乙二酸生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ,1mol 乙二醛生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ,根据转移电子守恒可知每生成1mol 乙醛酸转移电子为1mol ,因此制得2mol 乙醛酸时,理论上外电路中迁移了2mol 电子,故C 错误;D .由上述分析可知,双极膜中间层的H +在外电场作用下移向阴极,即H +移向铅电极,故D 正确; 综上所述,说法正确的是D 项,故答案为D 。
2.(2021·全国高考乙卷真题)沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率,为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。
下列叙述错误的是A .阳极发生将海水中的Cl 氧化生成2Cl 的反应B .管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC .阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D .阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理 【答案】D【分析】海水中除了水,还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等,根据题干信息可知,装置的原理是利用惰性电极电解海水,阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2,阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -,结合海水成分及电解产物分析解答。
电化学原理及应用习题答案
R - ne →O
* R
cR (0, t ) = c (1 − ( ) )
1/ 2
t
τ
τ 1/ 2
* cR nfA(πDR )1/ 2 = 2i
DR 1/ 2 t 1/ 2 * 1 t 1/ 2 * co (0, t ) = ( ) ( ) cR = ( ) cR τ ξ τ Do
ξ = ( Do / DR )1/ 2
Z re = RΩ + Rct = 31.25 Ω 2 2 1 + ω 2Cd Rct
2 ωCd Rct = 41.56 Ω Z im = 2 2 1 + ω 2Cd Rct
得,Rct=103 Ω 交换电流: i0=RT/(nFRct)= 8.314x298/(96500x102.51)=2.5x10-4 A 标准速率常数:k0=i0/(nFAc01-acRa)=2.5x10-4/(96500x1 cm2x0.001/1000 mol.cm3)=2.59x10-3 cm/s
独立组分中由式1212cnfad12120onfad2ico02i可得1212nfad2ic0pb2pbo2273259121mmmas12mm1212cd2nfad2ic0cdo21364212069mmmas12mm因?pb2pb?cd2cd所以判定pb2发生还原对于混合溶液708s属于单一pb2pb反应170s属于pb2pb和cd2cd反应共同参与2前者表现极限电流pb2
nF|Φ|
ΔGa
ΔGa,o
Φ<0
ΔGc=ΔGc,0-nF|Φ| + (1-a)nF|Φ|=ΔGc,0-anF|Φ|=ΔGc,0+anFΦ ΔGa=ΔGa,0 + (1-a)nF|Φ|=ΔGa,0-(1-a)nFΦ
电化学原理及其应含答案
专题三电化学原理及其应用【考纲要求】1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应方程式和电池反应方程式2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3、理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
【高考考点】选择题原电池和电解池工作原理、电极产物判断、电极反应方程式书写及计算【知识要点】考点1、原电池和电解池工作原理考点2、原电池和电解池电极反应式的书写原电池:①一般电池:先负后正[负极:M-ne-(+反应离子)=M n+(M n+对应沉淀);正极:总反应-正极反应]②燃料电池:看酸碱性,先正后负。
正极:(酸性)O2+4e-+4H+=2H2O (碱性)O2+4e-+2H2O=4OH-;负极:总-负极(注意:把O2消去)电解池:阳极:一看电极,二看放电。
[注意:4OH—-4e-=2H2O+O2]阴极:找离子,排顺序。
M n++ne-=M 2H++2e-=H2↑考点3、原电池和电解池电极及电解质溶液PH值的变化和简单计算PH值的变化:①电极附近看电极反应方程式(PH升高,有OH-生成或H+被消耗);②电解池看总反应方程式。
计算:电子守恒法,分电极,分步骤计算。
考点4、原电池和电解池原理的应用(应用:新型电池的应用、金属的防护、精炼铜、电镀、电解NaCl、MgCl2等)【习题精讲】( )1、某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。
下列叙述不正确...的是A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= CuC. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动( )2、据报道,摩托罗拉公司开发的一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可持续使用一个月。
关于该电池的叙述正确的是A. 放电时,正极反应为式:O2+4e-+4H+==2H2OB. 放电时,负极反应为式:CH3OH-6e-+8OH-==CO32-+6H2OC. 充电时,原电池的负极与电源的正极相连接D. 充电时,阴极反应式为:4OH--4e-==2H2O+O2↑( )3、镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
专题07 电化学原理及应用—2022年高考化学二轮复习讲练测-讲义(解析版)
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式。
2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应的方程式。
4.了解常见电解池及其工作原理。
5.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式,一般以新能源电池或燃料为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等,电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池:将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路:外电路:电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn -2e -===Zn 2+Cu 2++2e -===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液,K +移向正极,Cl -移向负极3、构成原电池的条件(1)有一个自发进行的氧化还原反应 (2)装置(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
口诀:负极失电子,正极上还原,离子咋移动,遵循大循环。
