题目列表(包括答案和解析)
6.(2009·潍坊统考)现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解,下列有关电极产物的判断正确的是( )
A.阴极产物是氢气 B.阳极产物是氧气
C.阴极产物是铝和氧气 D.阳极产物只有氯气
解析:本题既考查盐类水解,又考查电解知识,AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl加热时平衡右移,生成Al(OH)3,加热灼烧得氧化铝,电解氧化铝的阴极产物是铝,阳极产物是氧气。
答案:B
5.相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
解析:在A中,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个金属电极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极;在D中,酸雨提供电解质溶液环境,铁铆钉和铜板分别作负、正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;在C中,铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。
答案:C
4. (2009·广东单科,10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(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,锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
解析:A项,合金的熔点低于各成分金属的熔点;B项,活泼金属作负极,活泼金属易腐蚀;D项,电化学腐蚀过程一定是化学反应过程。
答案:B
3. 如图甲是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如图乙所示,则卡片上的描述合理的是( )
图甲
图乙
A.①②③ B.②④ C.④⑤⑥ D.③④⑤
解析:①中Cu为正极,Zn为负极,③中SO向负极移动,⑤中电子的流向是:Zn→Cu,⑥中正极反应式:2H++2e-―→H2↑,故①③⑤⑥错。
答案:B
2.关于铅蓄电池的说法正确的是( )
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO(aq)―→PbSO4(s)+2e-
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-―→Pb(s)+SO(aq)
解析:A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:
PbO2+4H++SO+2e-―→PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。
答案:B
1.下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )
A.金属被腐蚀的本质是:M-ne-―→Mn+(M表示金属)
B.金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中
C.镀锌铁发生电化学腐蚀时是锌被腐蚀,而铁一定不会被腐蚀
D.金属发生电化学腐蚀时是较活泼金属作负极,先被腐蚀
解析:金属的电化学腐蚀也可以在中性、碱性环境下进行;镀锌铁中锌若被腐蚀完,Fe也可能继续被腐蚀,而且实际上锌被腐蚀后露出的铁也会被空气、水所腐蚀(即铁的吸氧腐蚀)。
答案:AD
12.(2009·潍坊统考)如图甲、乙是电化学实验装置。
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为
________________________________________________________________________;
②乙中总反应的离子方程式为
________________________________________________________________________;
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后退色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为________________________________________________________________________;
②如果起始时乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。
解析:(1)甲装置为原电池,乙装置为电解池,当盛有食盐水时,甲中发生吸氧腐蚀,乙中根据电子的流向知,石墨棒为阳极、铁棒为阴极,所以甲中石墨棒上发生的电极反应是2H2O+O2+4e-―→4OH-,而B中电解食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,根据Cl2和I2反应的量及产物知5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl。
(2)甲中铁为负极,Fe-2e-―→Fe2+。
乙中电解CuSO4溶液,电解方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。根据pH变化求出c(H+)=0.1 mol·L-1。则生成的H2SO4为0.1 mol·L-1×0.2 L×=0.01 mol,则加入氧化铜的物质的量为0.01 mol质量为0.8 g。如果加入CuCO3,则为1.24 g。
答案:(1)①O2+2H2O+4e-―→4OH- ②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ③5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl (2)①Fe-2e-―→Fe2+ ②CuO 0.8或CuCO3 1.24
11.燃料电池是使气体燃料氧化直接产生电流的装置,燃料电池的研究是本世纪最具挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入丁烷,电池的电解质是掺杂了Y2O3(三氧化二钇)的ZrO2(二氧化锆)晶体,它在高温下能传导O2-。试回答下列问题:
(1)该电池放电时的化学反应方程式为:
________________________________________________________________________。
(2)该燃料电池的电极反应式为:
正极:13O2+52e-―→26O2-
负极:2C4H10+26O2--52e-―→8CO2+10H2O
则固体电解质中的O2-向________极移动(填“正”或“负”)。
(3)某金属的相对原子质量为52.00,用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时,阳极每放出3 360 mL(标准状况)氧气,阴极析出金属10.4 g,在该含氧酸盐中金属的化合价为________,在该实验中,若不考虑能量的损失,电池中消耗丁烷的质量最少是____________g(结果精确至0.01 g)。
解析:(1)2C4H10+13O2===8CO2+10H2O;
(2)根据电极反应式可知氧离子由正极移向负极;
(3)设金属的化合价为x,则根据得失电子守恒关系可得×4=x
所以可得x=3,故此过程中转移的电子的物质的量为0.6 mol,所以消耗的丁烷的质量为1.34 g。
答案:(1)2C4H10+13O2===8CO2+10H2O (2)负 (3)+3 1.34
10.(2009·山东理综,29)ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速其电极的腐蚀,其主要原因是________________。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是________________。若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为________g。
解析:(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极:Zn―→Zn2++2e-;电池工作时,电子是从负极流向正极
(2)Zn与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀。
(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极:2H++2e-―→H2↑;每生成1 mol MnO2需转移
2 mol电子,故每通过2 mol电子,理论上生成1 mol MnO2,质量为87 g。
答案:(1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H++2e-―→H2↑ 87
9. 新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极,以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池,充电时为电解池,反应原理为:2Na+xSNa2Sx。
(1)放电时Na发生________反应,S作________极。
(2)充电时Na所在电极与直流电源的________极相连。
(3)放电时负极反应为
________________________________________________________________________;
充电时阳极反应为
________________________________________________________________________。
(4)用此电池作电源电解饱和NaCl溶液,当阳极产生33.6 L(标准状况)气体时,消耗金属Na的质量为______。
解析:该题考查化学“两池”(原电池、电解池)的原理及应用,以新的科技成果即新型高能钠硫电池为背景,要求考生学会应用原电池的原理解释新问题、新现象。主要考查对知识的应用能力、计算能力、推理能力等。
解答本题要仔细审题,寻找突破口--“电池放电时为原电池”,根据原电池的知识,失电子,发生氧化反应的电极是负极;得电子,发生还原反应的电极是正极。(1)Na作负极,S作正极。负极反应为Na-e-―→Na+;(2)“充电时为电解池”,根据电解的知识,阳极失电子,发生氧化反应;阴极得电子,发生还原反应。因此Na所在的电极是阴极,与直流电源的负极相连,S所在的电极是阳极,与直流电源的正极相连,阳极反应式为
S-2e-―→xS。(4)电解饱和NaCl溶液阳极产生的气体是Cl2,由2Cl--2e-―→Cl2,又2Na-2e-―→2Na+,可列式求得Na的质量为69克。
答案:(1)氧化 正 (2)负 (3)Na-e-―→Na+ S-2e-―→xS (4)69 g
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