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1.?2008?寧夏理綜?一種燃料電池中發生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發生的反應是? ?
A.CH3OH?g?+O2?g?-2e-===H2O?l?+CO2?g?+2H+?aq?
B.O2?g?+4H+?aq?+4e-===2H2O?l?
C.CH3OH?g?+H2O?l?-6e-===CO2?g?+6H+?aq?
D.O2?g?+2H2O?l?+4e-===4OH-
2.?2008?廣東理基?電池是人類生產和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關電池的敘述正確的是? ?
A.鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細
B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉變為電能
C.氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化
D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅
3.?2008?廣東?用銅片、銀片、Cu?NO3?2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋?裝有瓊脂-KNO3的U型管?構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是? ?
①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極 ②正極反應為:Ag++e-===Ag、蹖嶒炦^程中取出鹽橋,原電池仍繼續工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反應與該原電池反應相同
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
4.?2008?北京理綜?據報道,我國擁有完全自主產權的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液,下列有關該電池的敘述不正確的是? ?
A.正極反應式為:O2+2H2O+4e-=== 4OH-
B.工作一段時間后,電解液中KOH的物質的量不變
C.該燃料電池的總反應方程式為:2H2+O2===2H2O
D.用該電池電解CuCl2溶液,產生2.24 L Cl2?標準狀況?時,有0.1 mol電子轉移
5.?2009?北京理綜?下列敘述不正確的是? ?
A.鐵表面鍍鋅,鐵作陽極
B.船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕
C.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應:O2+2H2O+4e-=== 4OH-
D.工業上電解飽和食鹽水的陽極反應:2Cl--2e-===Cl2↑
6.?2008?天津理綜?下列敘述正確的是? ?
A.在原電池的負極和電解池的陰極上都發生失電子的氧化反應
B.用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽兩極產物的物質的量之比為1∶2
C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1 mol電子轉移,則生成1 mol NaOH
D.鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕
7.如右圖所示,某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現紅色字跡。據此,下列敘述正確的是? ?
A.鉛筆端作陽極,發生還原反應
B.鉑片端作陰極,發生氧化反應
C.鉛筆端有少量的氯氣產生
D.a點是負極,b點是正極
8.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn?OH?2+2Fe?OH?3+4KOH,下列敘述不正確的是? ?
A.放電時負極反應為:Zn-2e-+2OH-===Zn?OH?2
B.充電時陽極反應為:Fe?OH?3-3e-+5OH-=== +4H2O
C.放電時每轉移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化
D.放電時正極附近溶液的堿性增強
9.pH=a的某電解質溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pH>a,則該電解質可能是 ? ?
A.NaOH B.H2SO4
C.AgNO3 D.Na2SO4
10.以惰性電極電解CuSO4溶液。若陽極上產生氣體的物質的量為0.010 0 mol,則陰極上析出Cu的質量為? ?
A.0.64 g B.1.28 g
C.2.56 g D.5.12 g
11.鐵及鐵的化合物應用廣泛,如FeCl3可用做催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
?1?寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式是
_________。
?2?若將?1?中的反應設計成原電池,請畫出原電池的裝置圖,標出正、負極,并寫出電極反應式。
正極反應________________,負極反應__________________。
?3?腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 mol?L-1,請參照下表給出的數據和藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟_______________。
氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+
Fe2+
Cu2+1.9
7.0
4.73.2
9.0
6.7
提供的藥品:Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
?4?某科研人員發現劣質不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種?水可任選?,設計最佳實驗,驗證劣質不銹鋼易被腐蝕。
有關反應的化學方程式______________。
劣質不銹鋼腐蝕的實驗現象______________。
12.?2009?海南單科?Li—SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2=== 4LiCl+S+SO2。
請回答下列問題:
?1?電池的負極材料為_____,發生的電極反應為______;
?2?電池正極發生的電極反應為_____________;
?3?SOCl2易揮發,實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現象是__________,反應的化學方程式為______________________________________;
?4?組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,原因是__________________________________________________________。
13.鋁和氫氧化鉀都是重要的工業產品。請回答:
?1?工業冶煉鋁的化學方程式是____________________。
?2?鋁與氫氧化鉀反應的離子方程式是_____________。
?3?工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質,可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜?只允許陽離子通過?,其工作原理如下圖所示。
①該電解槽的陽極反應式是______________________。
②通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因__________________________________________________________。
③除去雜質后氫氧化鉀溶液從液體出口________?填寫“A”或“B”?導出。
14.下圖所示為相互串聯的甲、乙兩電解池,試回答:
?1?若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀,則A是________、______________?填電極材料和電極名稱?,電極反應是______________________;B?要求同A?是__________、__________,電極反應式是______________________________,應選用的電解質溶液是________。
?2?乙池中若滴入少量酚酞試液,開始電解一段時間,鐵極附近呈________色,C極附近呈________色。
?3?若甲槽陰極增重43.2 g,則乙槽中陽極上放出的氣體在標況下的體積是________mL。
?4?若乙槽中剩余溶液仍為400 mL,則電解后所得溶液的物質的量濃度為________mol?L-1,pH等于________。
解析與答案
1. 解析: 甲醇燃料電池是甲醇在負極發生氧化反應,氧氣在正極發生還原反應,故B、D錯誤;A項不是電極反應式。
答案: C
2. 解析: 鋅錳干電池工作過程中不會消耗碳棒,所以碳棒不會變細;氫氧燃料電池是把化學能轉化為電能;太陽能電池的主要材料是硅,而不是二氧化硅。
答案: C
3.解析:、貱u為負極,電子由Cu電極流向Ag電極;③取出鹽橋,電池不能形成閉合回路,不能繼續工作。
答案: C
4. 解析: 把釋放能量的氧化還原反應:2H2+O2===2H2O通過電池反應進行就制得氫氧燃料電池。H2失去電子,在負極上被氧化,產生H+,由于電解液中有大量的OH-,所以電極反應式為:2H2-4e-+4OH-=== 4H2O?當電解液為稀硫酸時,在正極上O2得電子變為O2-,O2-結合H+變為H2O?。工作一段時間后,KOH溶液被稀釋,但KOH的物質的量不變。對D項,n?Cl2?=0.1 mol,轉移電子0.2 mol。本題考查電化學的基本原理。氫氧燃料電池把“能源”與“環!眱纱笾黝}緊密地結合在一起,是化學為社會服務的典型實例,應是相當長一段時間的熱點。
答案: D
5.解析: A項,鐵表面鍍鋅是應用電解原理,鍍件鐵與電源的負極相連作陰極,鍍層金屬鋅與電源的正極相連作陽極,A項錯誤;B項,船底鑲嵌鋅塊是應用原電池原理,活潑金屬作負極被氧化,鐵作正極得到保護。
答案: A
6. 解析: A項中電解池的陰極發生的是還原反應;B項中用惰性電極電解Na2SO4溶液,實質是電解水,在陰陽兩極上析出的是H2和O2,其物質的量之比為2∶1;D項中錫的活動性比鐵弱,構成原電池時鐵作負極,故鍍錫鐵比鍍鋅鐵易腐蝕。
答案: C
7. 解析: 這是一個按照電解飽和食鹽水原理設計的趣味實驗,根據原理可知電極反應式為
陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-?發生還原反應?
陽極:2Cl--2e-===Cl2↑?發生氧化反應?
若要能夠出現“黑筆寫紅字”的現象,必須是鉛筆作陰極,這樣鉛筆附近產生的OH-會使酚酞變紅。因此與鉛筆相連的a點是直流電源的負極。
答案: D
8. 解析: 本題考查了原電池、電解池相關的知識,放電時裝置為原電池Zn作負極,充電時,裝置變為電解池陽極發生氧化反應,所以A、B正確。放電時正極反應為: +4H2O+3e-===Fe?OH?3↓+5OH-故電極附近溶液的堿性增強,正極所發生的反應為還原而不是氧化,故C錯。
答案: C
9.解析: 電解前溶液的pH=a,電解后溶液的pH>a,原溶液顯酸性、堿性、中性并不詳,但根據pH的變化,可知溶液中c?H+?下降,c?OH-?上升。對于A、B、D選項,均屬于電解水類型。溶質濃度均增大,NaOH溶液中c?OH-?上升,符合題意,H2SO4與之相反;Na2SO4溶液pH不變也不符合題意;對于AgNO3溶液,屬于放O2生酸型,則pH下降,不符合題意。故選A。
答案: A
10.解析: 根據電極反應,陽極:4OH--4e-===2H2O+O2↑
陰極:2Cu2++4e-===2Cu可得出關系式
O2 ~ 2Cu
1 mol 2×64 g
0.010 0mol 1.28 g
答案: B
11. 解析: ?1?該反應是FeCl3氧化金屬銅,離子方程式為 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
?2?將?1?中反應設計成原電池必須是Cu作負極,選擇比銅不活潑的金屬或碳棒為正極,FeCl3溶液作電解質溶液。裝置圖如右圖所示:
正極:2Fe3++2e-===2Fe2+
負極:Cu-2e-===Cu2+
?3?根據表給出的數據可知,把Cu2+中混有的Fe2+、Fe3+除掉的方法是將Fe2+氧化為Fe3+,調節溶液的pH到3.2~4.7,Fe3+以Fe?OH?3的形式沉淀,過濾除去,根據除雜原則,去雜不能加雜,選擇氧化劑為Cl2,加入CuO調節溶液的pH。
?4?根據題給條件,此不銹鋼在鹽溶液中腐蝕明顯,可選擇的藥品為CuO、濃H2SO4,先用水稀釋濃H2SO4再用H2SO4與CuO反應生成CuSO4溶液,不銹鋼與CuSO4溶液反應,在不銹鋼的表面有紫紅色物質生成,即可驗證劣質不銹鋼易被腐蝕。
答案: ?1?2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
?2?裝置圖如下
正極反應:Fe3++e-===Fe2+?或2Fe3++2e-===2Fe2+?
負極反應:Cu===Cu2++2e-?或Cu-2e-===Cu2+?
?3?①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;
②加入CuO調節溶液的pH至3.2~4.7;
③過濾[除去Fe?OH?3]
?4?CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
不銹鋼表面有紫紅色物質生成
12. 解析: ?1?、?2?電池負極發生氧化反應,正極發生還原反應。?3?由NaOH與SOCl2反應的產物為Na2SO3、NaCl可知,SOCl2與水反應生成H2SO3和HCl。?4?由于電池材料易與水、O2反應。
答案: ?1?鋰 Li-e-===Li+
?2?2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2
?3?出現白霧,有刺激性氣體生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑
?4?鋰是活潑金屬,易與H2O、O2反應;SOCl2也可與水反應
13. 解析: 用陽離子交換膜電解法除去工業品氫氧化鉀溶液中的雜質?含氧酸根?,相當于電解水,故電解時的電極反應為:陽極:4OH--4e-===2H2O+O2↑,陰極:4H++4e-===2H2↑。其中陰極區H+放電,H+濃度減小,使水的電離平衡向右移動促進水的電離, OH-濃度增大。在陰極和陽極之間有陽離子交換膜,只允許陽離子K+和H+通過,這樣就在陰極區聚集大量的K+和OH-,從而產生純的氫氧化鉀溶液。
答案: ?1?2Al2O3 4Al+3O2↑
?2?2Al+2OH-+2H2O=== +3H2↑
?3?①4OH--4e-===2H2O+O2↑ ②H+放電,促進水的電離,OH-濃度增大、跙
14. 解析: ?2?鐵極附近H+放電,破壞了附近水的電離平衡,使c?OH-?增大。顯一定堿性,遇酚酞呈紅色,C極附近Cl-放電,顯中性,遇酚酞呈無色。
?3?甲槽陰極析出銀: ,乙槽中陽極上放出的氣體是氯氣:n?Cl2?=0.2 mol,V?Cl2?=0.2 mol×22 400 mL?mol-1=4 480 mL。
?4?由2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑可知:
n?NaOH?=0.2 mol×2=0.4 mol,
答案: ?1?鐵 陰極 Ag++e-===Ag 銀 陽極
Ag-e-===Ag+ AgNO3
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