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- 2021-05-13 发布
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电化学练习卷
1.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H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙沭正确的是
A. 待加工铝质工件作阳极
B. 可选用不锈钢网作为阳极
C. 阴极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D. 硫酸根离子在电解过程中向阴极移动
【答案】A
2.如图所示,甲池的总反应式为: N2H4+O2=N2+H2O,下列关于该电池工作时的说法正确的是( )
A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B. 甲池中负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+
C. 甲池和乙池中的溶液的pH 均减小
D. 当甲池中消耗0.1molN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g 固体
【答案】C
3.锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下,下列叙述正确的是
A. 该电池工作时Li+向负极移动
B. Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液
C. 电池充电时间越长,电池中Li2O 含量越多
D. 电池工作时,正极可发生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2
【答案】D
4.将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条,放入滴有混合溶液的容器中,如图所示,下列叙述错误的是
A. b中铁钉附近呈现红色 B. a中铁钉附近呈现蓝色沉淀
C. b中发生吸氧腐蚀 D. a中铜丝附近有气泡产生
【答案】A
5.垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如下图所示。下列说法正确的是( )学*科网
A. 电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极
B. 放电过程中,正极附近pH 变小
C. 若1molO2 参与电极反应,有4 mol H+穿过质子交换膜进入右室
D. 负极电极反应为:H2PCA + 2e-=PCA + 2H+
【答案】C
6.据最近报道,中国生产的首艘国产航母“山东”
号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是( )
A. 方法1叫外加电流的阴极保护法
B. 方法2叫牺牲阳极的阴极保护法
C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜
D. 方法2中舰体连接电源的负极
【答案】D
7.二甲醚(CH3OCH3)——空气燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时,下列说法不正确的是
A. b极反应式:O2+H2O+4e-==4OH-
B. a极反应式:CH3OCH3+3H2O-12e-==2CO2↑+12H+
C. b极区溶液的pH变大
D. 每消耗1mol CH3OCH3,有12mol H+向右侧移动
【答案】A
8.我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站,为循环利用人体呼出的CO2 并提供氧气。我国科学家设计了一种装置(如图所示),实现“太阳能→电能→化学能”转化,总反应为2CO2=2CO+O2,下列有关说法不正确的是
A. 该装置属于电解池
B. X极发生氧化反应,Y极发生还原反应
C. 人体呼出的水蒸气参与Y极反应:CO2+H2O+2e-=CO+2OH-
D. X极每产生标准状况下22.4L气体,有2mol的OH-从Y极移向X极
【答案】D
9.二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备,其原理如图所示:
下列说法不正确的是
A. b电极接电源的负极,在b极区流出的Y溶液是稀盐酸
B. 二氧化氯发生器中排出的X溶液中溶质主要为NaCl和NaOH
C. 电解过程中二氧化氯发生器中产生2.24L(标准状况)NH3,则b极产生0.6gH2
D. 电解池a极的电极反应式为NH4+-6e-+4OH-+3Cl-=NCl3+4H2O
【答案】D
10.甲醇不仅作为F1赛车的燃料添加剂,也广泛应用于甲醇燃料电池。某燃料电池装置如图所示,下列说法错误的是( )
A. 乙池负极反应为:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O
B. 乙池中电池工作时,CO32-不断移向负极
C. 理论上32g甲醇被消耗时,C极上放出气体体积(标准状况下)为67.2L
D. 甲池中Cu电极发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑
【答案】D
11.某新型电池的工作原理如图所示,放电时总反应为:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2,下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
B. 充电时,阳极的电极反应式为AlO2--3e-+2H2O=A1+4OH-
C. 放电时,Na+向正极移动
D. 充电时,当电路中通过3NA 电子时,阳极质量减少3g
【答案】B
12.菲斯科(FiskerInc.)公司宣布正在开发的固态锂电池能量密度是现有电池的2.5倍,续航里程可达500英里(约804公里),最快充电时间可以分钟计,钴酸锂(LiCoO2) 电池的工作原理如图所示,M极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过。下列说法正确的是
A. 电池的总反应式为:LixC6+Li1-xCoO2==C6+LiCoO2
B. M为电池的正极
C. 放电时,N为负极,电极发生氧化反应
D. 充电时,M为阳极,电极发生氧化反应
【答案】A
13.下列关于反应4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑的叙述中,正确的是
A. SOCl2既是氧化剂又是还原剂,Li是还原剂
B. 若2molSOCl2参加反应,则转移的电子数为8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C. 若将该反应设计成电池,则SOCl2在正极发生反应
D. 若将该反应设计成电池,则可用稀硫酸作电解质溶液
【答案】C
14.下列有关实验或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验目的
制备一定量的H2
检查滴定管是否漏液
验证氨气的溶解性和氨水的碱性
牺牲阳极的阴极保护法
实验或操作
【答案】C
15.一种全天候太阳能电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 光照时,b极周围pH增大
B. 光照时,H+由a极室透过质子膜进入b极室
C. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V2+-e-= V3+
D. 该电池与硅太阳能供电原理相同
【答案】C
16.保险粉又称连二亚硫酸钠(Na2S2O4),可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂,脱氯剂。Na2S2O4是白色粉末,无味,易溶于水、难溶于乙醇,具有极强的还原性,在空气中易被氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.甲酸钠( HCOONa) 法制备过程如下:
(1)连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为______________。
(2)实验室用Na2SO3 固体和某酸反应制备SO2气体,制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是______________。
A.浓盐酸 B.浓硝酸
C.质量分数为70%的硫酸 D.质量分数为10%的硫酸
(3)步骤①中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为____________________________。
(4)上述步骤②中,加入适量乙醇水溶液的作用是______________。
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体,目的是_________________________。
(6)①现将0.05mol/L Na2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH 与时间(t)的关系如图所示。
t1时溶液中只有NaHSO3一种溶质,此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_______________。
②t1~t2段发生化学反应的离子方程式为______________________________。
Ⅱ.电解法制备:工业上用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。过程如图所示
(7) ①产品在_________________(填“阳极”、“阴极”)得到。
②若不加隔膜,则连二亚硫酸钠产率降低,其原因是__________________________________。
【答案】 +3 C NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 连二亚硫酸钠难溶于乙醇,用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4晶体析出 Na2CO3为碱性物质, 提高“保险粉”的稳定性 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H++2SO42- 阴极 若不加隔膜,则部分HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子, 得不到连二亚硫酸钠,使连二亚硫酸钠产率下降或部分HSO3-被阳极产生的 Cl2氧化生成SO42-,使连二亚硫酸钠产率下降
17.某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,探究过程如下。
资料:ⅰ. 在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ⅱ. 单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
(1)根据实验可知,Na2S具有________性。
(2)甲同学预测实验I中S2–被氧化成。
①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是________。
②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到有,得出S2–被氧化成的结论,丙同学否定了该结论,理由是________。
③同学们经讨论后,设计了如下实验,证实该条件下的确可以将S2–氧化成。
a.右侧烧杯中的溶液是________。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,________(填操作和现象)。
(3)实验I的现象与资料i存在差异,其原因是新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物()发生反应,该反应的离子方程式是________。
(4)实验II的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案是______。
(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与________因素有关。
【答案】 还原 溶液呈紫色,说明酸性KMnO4溶液过量, 能被其继续氧化 因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,故溶液中出不一定是氧化新生成的 0.01mol/L KMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0) 取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成 2Mn+3Mn2+-+ 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+ 将实验I中生成的MnO2分离洗涤后,加入0.1mol/L Na2S溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄色,证明新生成的MnO2与过量的S2-反应,故没得到MnO2沉淀 浓度、用量、溶液中的酸碱性
18.实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并记录。
【实验1】
装置
实验现象
左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮
右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气泡
(1)实验1中,电解质溶液为盐酸,镁条做原电池的________极。
【实验2】
将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。
(2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为________。
实验2实际获得的现象如下:
装置
实验现象
i.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡
ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出
(3)i中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2,则该电极反应式为________。
(4)ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是________。学科!网
【实验3和实验4】
为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下:
编号
装置
实验现象
实验3
电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。
实验4
煮沸冷却后的溶液
电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。
(5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是________ (填字母序号)。
A. 上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2
B. 铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
C. 铜片表面产生的气泡为H2
D. 由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
(6)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与________等因素有关。
【答案】 负 指针向左偏转,镁条表面产生无色气泡 O2 + 2H2O + 4e- 4OH- Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面,使Mg的放电反应难以发生,导致指针归零;或:随着反应的进行,铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少,使O2放电的反应难以发生,导致指针归零 ABC 另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2
19.某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
装置
分别进行的操作
现象
i. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞
ii. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是________________________________。
②用化学用语解释实验i中的现象:________________________________。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是_____________________。
②进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:
实验
滴管
试管
现象
0.5 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液
iii. 蒸馏水
无明显变化
iv. 1.0 mol·L-1NaCl溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
v. 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液
无明显变化
a. 以上实验表明:在条件下____________,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b. 为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是____________________。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是___________(填字母序号)。
实验
试剂
现象
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是__________。
【答案】 碳棒附近溶液变红 O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验 Cl-存在 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 连好装置一段时间后,取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀
20.氨在工农业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)天然气蒸汽转化法是前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
结合图像,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式______________________。
(2)利用透氧膜,一步即获得N2、H2,工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)
①起还原作用的物质是_________________________。
②膜I侧所得气体=2,CH4、H2O、O2反应的化学方程式是______________________。
(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH< 0。t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是____________
A.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠT2>T1 > 在 T2、 60Mpa 时A点未达到平衡时的体积分数,反应向正向进行,所以 v(正)>v(逆) 0.043(MPa)-2或 0.0427(MPa)-2